CN108528651B - 飞行器电磁跑道 - Google Patents

Abstract

本发明公开了飞行器电磁跑道，包括跑道本体，跑道本体由若干个跑道单体组成，相邻跑道单体之间通过连接件活动连接，在每个跑道单体的顶端设有电磁电路，在每个跑道单体的内部设有控制器以及与控制器连接的电源和驱动装置，电源与电磁电路连接，驱动装置用于为跑道单体提供动力。在使用时将电磁跑道置于水平面下方一定的深度处，通过设置在跑道上的电磁电路，在飞行器接近水面时，产生相互排斥力，减缓飞行器与水面的冲撞，在飞行器降落至水面向前滑行时，产生相互吸引力，缩短飞行器的滑行距离；跑道占地面积小，也保证了飞行器的安全降落；电磁跑道可以开至不同地点使用，电磁跑道也可根据需要调节自身宽度和面积，灵活性和实用性高。

Description

飞行器电磁跑道

技术领域

本发明涉及飞行器跑道技术领域，具体涉及一种用于水上的飞行器电磁跑道。

背景技术

现在出现了用于海上巡逻、反潜、救援和体育运动、旅游、通勤、航拍等的水上飞机，其起飞和降落都是在水上进行的。相应的，就需要在水上设置专门的起飞和降落跑道，其中要求较高的是降落跑道，因为稍有不慎，就会在巨大冲击力下引发事故。

另外，各类飞行器，如飞机，时有遇到在飞行中由于故障、飞鸟撞击或遭遇劫机而导致迫降的情况，其中相当一部分事故发生时是没有供其紧急降落的陆地，只能选择海面进行迫降，然而海面没有专门的降落设施，最终导致飞机在剧烈的撞击下损毁严重，危及生命。

传统飞行器的水上降落跑道存在跑道距离长、占地面积大、灵活性低的缺点。所以，需要研究一种专门用于水面的飞行器降落跑道，来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种飞行器电磁跑道，其解决了传统飞行器的降落跑道距离长、占地面积大、灵活性低的缺点。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

飞行器电磁跑道，包括呈船型的跑道本体，所述跑道本体由并排的若干个跑道单体组成，相邻跑道单体之间通过连接件活动连接，所述跑道单体以连接件为轴沿水平面转动，在每个跑道单体的顶端设有电磁电路，在每个跑道单体的内部设有控制器以及与控制器连接的电源和驱动装置，所述电源与电磁电路连接，用于提供电流而使电磁电路产生磁场，所述驱动装置用于为跑道单体提供动力。

进一步改进在于，所述电磁电路包括至少两根串联的螺线圈，以及设置在每根螺线圈内的铁芯。

进一步改进在于，所述跑道单体有四个，分别为第一跑道单体、第二跑道单体、第三跑道单体和第四跑道单体，所述第一跑道单体和第二跑道单体之间通过第一连接件活动连接，所述第二跑道单体和第三跑道单体之间通过第二连接件活动连接，所述第三跑道单体和第四跑道单体之间通过第三连接件活动连接。

进一步改进在于，所述第一跑道单体、第二跑道单体、第三跑道单体和第四跑道单体的水平截面均呈直角梯形。

进一步改进在于，所述第一连接件、第二连接件和第三连接件均为电动铰链。

进一步改进在于，所述驱动装置为至少两个永磁电机推进器。

进一步改进在于，所述永磁电机推进器包括嵌在跑道单体内部的推进筒，以及与推进筒内壁连接的定子铁芯，以及设在定子铁芯内圈上的定子线圈，以及设在定子线圈内端的定子齿极，以及活动连接在定子齿极内端的转子铁芯，所述转子铁芯呈圆环型，且在转子铁芯的内端设有若干个转子叶轮。

进一步改进在于，所述推进筒在跑道单体内部前后贯穿设置，且当相邻跑道单体绕连接件水平旋转至首尾相接状态时，相邻跑道单体内部的推进筒相互之间紧密连通。

进一步改进在于，所述跑道单体的顶端由下往上依次设有第一电磁板、第二电磁板和第三电磁板，所述第一电磁板与跑道单体的顶端固定连接，且在第一电磁板的左、右两侧分别安装有左部安装座和右部安装座，所述第二电磁板的左侧与左部安装座活动连接，所述第三电磁板的右侧与右部安装座活动连接；

所述第一电磁板、第二电磁板和第三电磁板内均设有电磁电路。

进一步改进在于，在所述右部安装座的安装位置处设有活动槽，所述右部安装座的底端设有支撑件，所述右部安装座通过支撑件在活动槽内上下移动；

在所述第二电磁板和第三电磁板端头处连接有飘浮指示灯。

本发明的有益效果是：将电磁跑道置于水平面下方一定的深度处，通过设置在跑道上的电磁电路，在飞行器接近水面时，产生相互排斥力，降低飞行器下降的速度，减缓飞行器与水面的冲撞，在飞行器降落至水面向前滑行时，产生相互吸引力，从而增大飞行器与水面的摩擦力，缩短飞行器的滑行距离。这样跑道占地面积小，也保证了飞行器的安全降落。另外，电磁跑道可以开至不同地点使用，电磁跑道也可根据需要调节自身宽度和面积，灵活性和实用性高。

附图说明

图1为行进状态下的电磁跑道示意图；

图2为初步展开状态下的电磁跑道示意图；

图3为完全展开状态下的电磁跑道示意图；

图4为跑道单体的横截面图；

图5为驱动装置的结构示意图；

图6为两个电磁板展开后的跑道单体示意图；

图7为本发明的控制原理图；

图8为飞行器降落过程示意图；

其中，1-跑道单体，1a-第一跑道单体，1b-第二跑道单体，1c-第三跑道单体，1d-第四跑道单体，2-连接件，2a-第一连接件，2b-第二连接件，2c-第三连接件，3-电磁电路，4-控制器，5-电源，6-驱动装置，601-推进筒，602-定子铁芯，603-定子线圈，604-定子齿极，605-转子铁芯，606-转子叶轮，7-第一电磁板，8-第二电磁板，9-第三电磁板，10-左部安装座，11-右部安装座，12-活动槽，13-支撑件，14-飘浮指示灯。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

结合图1至图7所示，一种飞行器电磁跑道的实施例结构，其包括呈船型(前端为三角尖端，后端为平端)的跑道本体，跑道本体由并排的四个跑道单体1组成，分别为第一跑道单体1a、第二跑道单体1b、第三跑道单体1c和第四跑道单体1d，第一跑道单体1a和第二跑道单体1b之间通过第一连接件2a活动连接，第二跑道单体1b和第三跑道单体1c之间通过第二连接件2b活动连接，第三跑道单体1c和第四跑道单体1d之间通过第三连接件2c活动连接。每相邻跑道单体1之间以相应连接件2为轴沿水平面转动，转动范围为相互并排到相互首尾相接。

其中，第一跑道单体1a、第二跑道单体1b、第三跑道单体1c和第四跑道单体1d的水平截面均呈直角梯形，且直角梯形的两个非直角内角分别为135°和45°；第一连接件2a、第二连接件2b和第三连接件2c均为电动铰链。

在每个跑道单体1的顶端由下往上依次设有第一电磁板7、第二电磁板8和第三电磁板9，第一电磁板7与跑道单体1的顶端固定连接，且在第一电磁板7的左、右两侧分别安装有左部安装座10和右部安装座11，第二电磁板8的左侧与左部安装座10活动连接，第三电磁板9的右侧与右部安装座11活动连接；在右部安装座11的安装位置处设有活动槽12，右部安装座11的底端设有支撑件13，右部安装座11通过支撑件13在活动槽12内上下移动。支撑件13可以是活塞板(杆)，其下端设有伸缩装置(如液压缸)，使得支撑件13支撑着右部安装座11上下移动。

第一电磁板7、第二电磁板8和第三电磁板9内均设有电磁电路3，电磁电路3包括至少两根串联的螺线圈，以及设置在每根螺线圈内的铁芯，螺线圈根数由跑道单体1的宽度决定，一般为2-10根。

另外，在每个跑道单体1的内部设有控制器4以及与控制器4连接的电源5和驱动装置6，电源5与电磁电路3连接，用于提供电流而使电磁电路3产生磁场，电源5内设有电流方向变换电路，在控制器4的控制下，可为电磁电路3提供相反的电流，进而形成方向相反的磁场。驱动装置6用于为跑道单体1提供前进动力。

其中，驱动装置6为至少两个永磁电机推进器，永磁电机推进器包括嵌在跑道单体1内部的推进筒601，以及与推进筒601内壁连接的定子铁芯602，以及设在定子铁芯602内圈上的定子线圈603，以及设在定子线圈603内端的定子齿极604，以及活动连接在定子齿极604内端的转子铁芯605，转子铁芯605呈圆环型，且在转子铁芯605的内端设有若干个转子叶轮606。

另外，推进筒601在跑道单体1内部前后贯穿设置，且当相邻跑道单体1绕连接件2水平旋转至首尾相接状态时(如图3)，相邻跑道单体1内部的推进筒601相互之间紧密连通，能保证不会有水灌入。并且，当相邻跑道单体1绕连接件2水平旋转至首尾相接状态时，第一跑道单体1a中永磁电机推进器的进水口处设有闭合盖，第四跑道单体1d的出水口处也设有闭合盖，当两个闭合盖闭合时，前后相互连通的永磁电机推进器就形成了一个密闭空间。在最后端永磁电机推进器的推进筒601上设有排水孔(设置为相应单向阀，水只排出不流进)，在最前端永磁电机推进器内部设有空气发生器。在相邻跑道单体1绕连接件2水平旋转至首尾相接状态时，闭合前端闭合盖，空气发生器工作产生空气，将筒内的一部分水从后端出水口排出，然后闭合后端闭合盖，将剩余少量的水从排水孔排出，这样密闭空间就变成了一个浮力水箱，浮力的大小可通过排出水的多少调节。

使用时，可通过永磁电机推进器形成的多个密闭空间配合工作，实现电磁跑道的调节升降功能。例如，每个跑道单体1上设有四个永磁电机推进器，这样水平旋转后就可以形成四个密闭空间，控制其中两个为全空状态，可以实现电磁跑道的悬浮，控制其中三个或四个为全空状态，可以实现电磁跑道的上升，控制其中一个全空或者全部装水，则实现电磁跑道的下降，在需要行进时则让其中至少一个转子叶轮工作。

特别的，在第二电磁板8和第三电磁板9端头处通过绳索连接有飘浮指示灯14，在第二电磁板8和第三电磁板9展开后，飘浮指示灯14通过浮力悬在左右两侧，用于为飞行器提供降落位置信号。

同样，第一连接件2a、第二连接件2b和第三连接件2c均受控制器4的连接控制，进而实现对相邻跑道单体1的位置关系的调节。

如图8所示，本发明使用时，需要在飞行器上也设置磁场发生装置，可以为永磁体或者电磁装置，配合降落电磁跑道使用。当飞行器需要在水上降落时，电磁跑道行驶至指定位置，通过控制器4控制连接件2工作，经过两次旋转打开，形成一条首尾相接的跑道；再控制跑道单体1顶端的第二电磁板8向左侧打开至水平状态，然后控制第三电磁板9向右旋转至水平状态，并且支撑件11下降至最低处，此时第一电磁板7、第二电磁板8和第三电磁板9位于同一平面内(如图6所示)；接着控制器4控制电源5，使得电磁跑道上方与飞行器下方形成同名磁极，产生相互排斥力，降低飞行器下降的速度，减缓飞行器与水面的冲撞，在飞行器降落至水面向前滑行时，改变电源提供的电流方向，使电磁跑道上方与飞行器下方形成异名磁极，产生相互吸引力，从而增大飞行器与水面的摩擦力，缩短飞行器的滑行距离。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.飞行器电磁跑道，其特征在于：包括呈船型的跑道本体，所述跑道本体由并排的若干个跑道单体(1)组成，相邻跑道单体(1)之间通过连接件(2)活动连接，所述跑道单体(1)以连接件(2)为轴沿水平面转动，在每个跑道单体(1)的顶端设有电磁电路(3)，在每个跑道单体(1)的内部设有控制器(4)以及与控制器(4)连接的电源(5)和驱动装置(6)，所述电源(5)与电磁电路(3)连接，用于提供电流而使电磁电路(3)产生磁场，所述驱动装置(6)用于为跑道单体(1)提供动力；

所述跑道单体(1)有四个，分别为第一跑道单体(1a)、第二跑道单体(1b)、第三跑道单体(1c)和第四跑道单体(1d)，所述第一跑道单体(1a)和第二跑道单体(1b)之间通过第一连接件(2a)活动连接，所述第二跑道单体(1b)和第三跑道单体(1c)之间通过第二连接件(2b)活动连接，所述第三跑道单体(1c)和第四跑道单体(1d)之间通过第三连接件(2c)活动连接，所述第一跑道单体(1a)、第二跑道单体(1b)、第三跑道单体(1c)和第四跑道单体(1d)的水平截面均呈直角梯形，通过控制器(4)控制连接件(2)工作，经过两次旋转打开，四个跑道单体形成一条首尾相接的跑道；

所述驱动装置(6)为至少两个永磁电机推进器，所述永磁电机推进器包括嵌在跑道单体(1)内部的推进筒(601)，以及与推进筒(601)内壁连接的定子铁芯(602)，以及设在定子铁芯(602)内圈上的定子线圈(603)，以及设在定子线圈(603)内端的定子齿极(604)，以及活动连接在定子齿极(604)内端的转子铁芯(605)，所述转子铁芯(605)呈圆环型，且在转子铁芯(605)的内端设有若干个转子叶轮(606)；

所述推进筒(601)在跑道单体(1)内部前后贯穿设置，且当相邻跑道单体(1)绕连接件(2)水平旋转至首尾相接状态时，相邻跑道单体(1)内部的推进筒(601)相互之间紧密连通，第一跑道单体(1a)中永磁电机推进器的进水口处以及第四跑道单体(1d)的出水口处均设有闭合盖，当两个闭合盖闭合时，前后相互连通的永磁电机推进器形成了一个密闭空间；

在最后端永磁电机推进器的推进筒(601)上设有排水孔，所述排水孔上设置有控制水只排出不流进的单向阀，在最前端永磁电机推进器内部设有空气发生器，在相邻跑道单体(1)绕连接件(2)水平旋转至首尾相接状态时，闭合前端闭合盖，空气发生器工作产生空气，将筒内的一部分水从后端出水口排出，然后闭合后端闭合盖，将剩余的水从排水孔排出，由此该密闭空间就形成一个浮力水箱，且浮力的大小通过水的排出量进行调节。

2.根据权利要求1所述的飞行器电磁跑道，其特征在于：所述电磁电路(3)包括至少两根串联的螺线圈，以及设置在每根螺线圈内的铁芯。

3.根据权利要求1所述的飞行器电磁跑道，其特征在于：所述第一连接件(2a)、第二连接件(2b)和第三连接件(2c)均为电动铰链。

4.根据权利要求1所述的飞行器电磁跑道，其特征在于：所述跑道单体(1)的顶端由下往上依次设有第一电磁板(7)、第二电磁板(8)和第三电磁板(9)，所述第一电磁板(7)与跑道单体(1)的顶端固定连接，且在第一电磁板(7)的左、右两侧分别安装有左部安装座(10)和右部安装座(11)，所述第二电磁板(8)的左侧与左部安装座(10)活动连接，所述第三电磁板(9)的右侧与右部安装座(11)活动连接；

所述第一电磁板(7)、第二电磁板(8)和第三电磁板(9)内均设有电磁电路(3)。

5.根据权利要求4所述的飞行器电磁跑道，其特征在于：在所述右部安装座(11)的安装位置处设有活动槽(12)，所述右部安装座(11)的底端设有支撑件(13)，所述右部安装座(11)通过支撑件(13)在活动槽(12)内上下移动；

在所述第二电磁板(8)和第三电磁板(9)端头处连接有飘浮指示灯(14)。

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