CN115571363A - 一种设置在空中的飞行器起降跑道 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种设置在空中的飞行器起降跑道，所述跑道至少由支撑件、承载件、升降件组成，所述支撑件或由支件和托件组成，所述承载件或由主跑道、中转装置、底座组成。托件上可设置运动槽并将所述承载件置于所述运动槽中。承载件的顶端，可设置成主跑道，主跑道上设置阻拦件。采用主动承降系统迎接飞行器降落，采用导动板避免飞行器降落在所述跑道上出现弹跳现象，采用模块化或预制件生产工艺，将跑道分解成若干段或若干块或若干组件进行生产，形成半成品，然后通过连接件按设定好的组合顺序及组合方式把所述半成品组装为一件完整的起降跑道产品。

Description

一种设置在空中的飞行器起降跑道

技术领域

本发明涉及飞行器起降设施装备领域，尤其是一种设置在空中的飞行器起降跑道。

背景技术

当前，陆地上的直翼式有人驾驶飞机的起降跑道都设置在地面上，且长度一般都超过一千五百米。这种设置给人的感觉是结实牢靠，但空间利用率很低，而且时常受到地面侧风影响、复飞也有难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种设置在空中的飞行器起降跑道，所需解决的技术问题至少包括：1、飞行器能在空中起降。2、缩短跑道长度。3、让跑道成为可进行工业化量产的产品。

对于上述问题，本发明采用如下办法解决：

一种设置在空中的飞行器起降跑道，所述起降跑道至少由支撑件、承载件、升降件三部分组合而成，所述承载件的上端面距离地面至少有1米；所述承载件上端面距离地面的最佳高度介于10米至100米之间，所述地面包括山顶的上端面。所述支撑件至少包括墩柱、支架、墙体、轨道、滑道、气压件、液压件；所述支撑件或能进行纵向伸缩或横向伸缩；所述承载件或者可以表现为滑板形式。

将所述承载件设置在所述支撑件的上端，所述承载件或者能够在所述支撑件上做移位运动或伸缩运动。

将所述升降件设置在所述承载件及所述支撑件的旁侧，所述升降件的上端与所述承载件连接，下端与地面连接；用承载件承接飞行器起降，用升降件承载飞行器往返于承载件上端面与地面之间；所述升降装置包括电梯以及气压件、液压件。上述的气压件、液压件包括气垫、液垫或多层气垫、多层液垫；气垫中的气体包括空气、蒸汽、热气、氢气以及惰性气体。

在所述承载件的下方及/或旁侧或者设有停机场所或维修场所或办公场所或候机场所或商业消费场所。

或者将所述起降跑道设置在城镇市区公路或铁路交通干道的上空。

优选地，所述支撑件至少由支件和托件两部分组成。

所述托件设置在所述支件的上方；所述托件或者能够在所述支件上做移位运动或伸缩运动，所述托件的数量至少为一件，当所述托件达到两件或两件以上时，托件与托件可叠合在一起。

所述承载件设置在所述托件上方；所述承载件或者能够在所述托件上做移位运动或伸缩运动。

将所述承载件的顶部设置成能够承接飞行器起降的主跑道，在所述主跑道上设有阻拦件及/或减震件及/或卡扣件及/或吸附件；所述吸附件至少包括磁吸式、气吸式。

当用所述主跑道承接飞行器降落，可在所述阻拦件拦截飞行器的轮子或起落架之后，或者在飞行器的尾钩勾住或挂住阻拦件或所述主跑道或所述承载件一端的边沿之后，利用所述吸附件吸住飞行器底部以稳定飞行器。

优选地，所述托件上设有运动槽，将所述承载件置于所述运动槽之中。

在所述支撑件或支件或托件的一端或两端或者设有端锚，所述端锚或能伸缩；在所述端锚与所述托件或承载件之间设有往复控制件及/或弹簧。

所述往复控制件通过气压或液压方式来调整或控制所述托件或承载件的行进速度以及停止位置。

通过往复控制件，采用气压或液压方式助推所述托件或承载件产生预运动。

用所述弹簧作为缓冲件，用所述弹簧储蓄的能量推动所述托件或承载件产生预运动。

在所述托件或承载件或往复控制件上设有卡扣件或吸附件或膨胀件或钩挂件或螺旋件或夹具。

优选地，在所述托件一端的上端面设置助飞板或引导板，或者在所述承载件的顶部的一侧设置助飞板或引导板，或者是将所述助飞板与所述引导板组合为一体。所述引导板上设有滚动装置及/或滑动装置及/或弹性装置及/或制动装置。比如在引导板上设置滚筒或滚动轴或传送带或减震弹簧或制动件。当需要帮助飞行器起飞时，可预先让制动装置对引导板制动，使引导板的表面不能滚动或滑动，便于飞行器经引导板上起飞；或者是让引导板朝有利于飞行器起飞的方向转动，助推飞行器起飞。

优选地，所述承载件至少由主跑道、中转装置、底座三部分组合而成，在所述中转装置及/或底座的底面设有珠状物或球状物或轮状物或履带，在所述中转装置及/或底座中或者设有动力装置及/或制动件。

在所述主跑道与中转装置之间或者是在所述中转装置与底座之间可以通过挡件或插销或连接件连接在一起或者拆卸分离。

优选地，在所述主跑道上设置传送带，在所述传送带上设置阻拦件及/或吸附件及/或减震装置，在所述阻拦件上设有或连接有开合装置。通过所述开合装置的控制，所述阻拦件既可以竖立于所述传送带上，也可以平贴于所述传送带的表面上。

优选地，在所述托件或承载件上设有制动机构和助推机构；所述制动机构包括储能机构及/或制动件，所述储能机构以气压方式及/或液压方式及/或伸展或旋转弹性物体的方式储能蓄力；所述助推机构包括释能机构及/或动力装置。

在所述托件或承载件上或在所述主跑道上或在所述传送带旁设有信号发射装置或探测装置或传感装置或智能控制装置；所述信号发射装置包括对可见光信号、波信号、磁信号的发射或接收装置。

优选地，在所述托件或承载件上设置主动承降系统，所述主动承降系统中包含预运动机构，在所述预运动机构中设有冷动力装置或热动力装置或电动力装置或磁动力装置，所述冷动力装置包括弹簧装置或气压装置或液压装置，所述热动力装置包括化学能动力装置，所述电动力装置包括电机及/或绳式或带式或轴式或轨道式或轮式牵引组件。上述往复控制件所实现的预运动功能就属于所述冷动力装置中的一种形式。

优选地，采用主动承降系统迎接飞行器降落，其方法为：用探测装置对飞行器飞行高度、距离、速度进行跟踪探测，通过飞行器运动轨迹预判其抵达跑道所需的、大概的时间与着陆点，等待飞行器即将降落到所述着陆点之瞬间，由所述智能控制装置及预运动机构将所述承载件弹出或推出或牵出，使所述主跑道迅速到达飞行器下方承接飞行器。在所述承载件与飞行器交汇瞬间，承载件上的主跑道与所述飞行器正在进行同向且近于同速运动，所以所述飞行器降落在所述主跑道上的时候不会发生激烈的刚性碰撞或摩擦。

优选地，所述阻拦件为旋转式阻拦件，其结构为：

转轴上设有三块或三块以上的叶片，至少可以形成⊥型结构或近似于⊥型结构。

所述叶片上或者设有可以滚动或滑动的物体，包括滚珠或滚轮或滚轴或轴承；所述叶片上或者设有吸附件，所述吸附件能够伸缩。

所述转轴或呈条状，其长度大于20厘米；所述转轴或设于支架上，所述转轴或与弹性物体连接，所述连接包括直接连接或间接连接；在所述支架上或所述支架的旁侧或者设有限位件。

所述阻拦件或为智能跟踪阻拦件，其结构为：所述的阻拦件至少由拦截件、导动件、传感或探测装置以及控制器组成，所述拦截件的中段位置或者开有缺口；所述主跑道的道面上横向设有跑道槽，所述的阻拦件设于该跑道槽中；所述拦截件进行拦截的方法为：当飞行器在所述主跑道上着陆，通过所述传感或探测装置，确认飞行器后轮及/或前轮的行进路线，在飞行器抵达所述跑道槽之前，所述控制器迅速操控所述拦截件运动到相应的拦截位置等候；所述拦截件的一面或呈弧形；所述导动件能让所述拦截件上下伸缩及/或沿着跑道槽移动。

优选地，采用模块化或预制件生产工艺，将所述支撑件、承载件、升降件或支件、托件或主跑道、中转装置、往复控制件、底座或制动机构、助推机构、预运动机构分解成若干段或分解成若干块或分解成若干组件进行生产，形成半成品，然后，通过连接件按设定好的组合方式及组合顺序将所述半成品组装合成为一件完整的起降跑道产品。使所述起降跑道能实现工业化量产。本发明通过将跑道化整为零的技术手段满足了对其进行工业化量产的基本要求，解决了当前陆地上的飞行器起降跑道不能被拆分以长途运输的问题，可实现把所述零部件、预制件运抵目的地，一经组装完成即可交付使用的技术效果。

本发明所述的飞行器包括直翼式飞机和导弹、火箭，所述直翼式飞机包括有轮式飞机、无轮式飞机或者是无人机、有人驾驶飞机。

本发明的有益效果至少表现在以下三个方面：

一、飞行器的起降会更安全。助降时，所述主动承降系统能够让承载件在飞行器到达跑道上方即将着陆的瞬间，提前运动，以与飞行器降落同向且接近于同速的方式出现在飞行器轮子或尾钩的下方，使飞行器能够平稳降落于承载件的顶部，使所述阻拦件能以相对平静的的方式完成与所述轮子或尾钩的对接。助飞时，飞行器驶离跑道之际，无需爬升，其高度就已达到飞行安全高度，比如将所述跑道高度设置在20米以上。

二、机场占地面积会更小。在机场的上空设置跑道，跑道的下方可以设置停机场所或休息办公场所，空间利用率高。

三、有助于将跑道模块化生产、部件化拆装、商品化销售。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明实施的技术方案，以下将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定或界定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图，也可以根据这些实施例获得其它相关的实施方式。

图1是本发明第一种实施方式的跑道承降的示意性局部剖面侧视图。

图2为图1所示方式关于飞机着陆的示意性俯视图。

图3是图1所示方式关于降落的飞机停稳之后的示意性俯视图。

图4是图1所示方式关于旋转式阻拦件拦截前轮的示意性侧视图。

图5是图1所示方式关于旋转式阻拦件拦截后轮的示意性侧视图。

图6是图1所示方式关于飞机停稳后的示意性局部剖面侧视图。

图7是图1所示方式中转车载着主跑道及飞机从托件转移到电梯上的示意性侧视图。

图8是图1所示方式启动主动承降系统根据飞机降落轨迹进行预运动承降的示意性侧视图。

图9是图1所示方式用旋转式阻拦件助推飞机起飞的示意性侧视图。

图10是图1所示方式飞机即将起飞时缩回了吸附件的示意性侧视图。

图11是图1所示方式更换了一种不同结构的主跑道以承接无轮飞机降落的示意性侧视图。

图12是图1所示方式关于跑道着陆端的示意性前视图。

图13是图1所示方式关于在跑道两侧添加护件的示意性前视图。

图14是本发明第二种实施方式托件可移动的示意性局部剖面侧视图。

图15是图14所示方式的示意性俯视图。

图16是本发明第三种实施方式一种轨道式支撑件的示意性侧视图。

图17是图16所示方式用预运动机构推动承载件预运动承接飞机降落的示意性侧视图。

图18是本发明第四种实施方式一种气垫式升降跑道的示意性局部剖面侧视图。

其中，第一种方式：支柱1，地面2，托件3，电梯4，卷扬机5，缆绳6，支柱7，插销8，电机9，承载件10，主跑道11，中转车12，底座13，阻拦件14，飞机15，前轮16，后轮17，活动插销18、19，弹簧管20、21，插销22，内接管23，插销24，内接管25，往复控制件26，支柱27，储液池28，电控阀门29，油泵30，车轮31、32，电动机33，滑道34，引导板35，传送带36，电控插销37，液压避震器38，探测传感智控器39，卡扣件40，前挡板41，第一叶片42，轴43，弹簧44，液压杆45，第二叶片46，第三叶片47，弹簧卡48，滚珠49，滚珠50，电机51，前端52，限位件53，复位弹簧54，末端55，吸附件56，电机57，绳索58，吸附件59，支架60，绿灯61、62、63，降落线64，警戒线65，复飞线66，箭头67，制动件68，电机69，防撞垫70，主跑道71，无轮式飞机72，底框73，顶板74，柱状压簧75、76，柱状吸盘77、78，承载面板79，承载面板80，片状压簧81，片状压簧82，减震滚轮83、84，尾钩85，后端86，支柱87，拱形结构88，空间89，屋檐式护件90、91，运动槽92。第二种方式：主支件201，滚轴202，副支件203，滚轴204，托件205，滚轴206，承载件207，底座208，中转车209，主跑道210，引导板211，地面212，端锚213，气罐214，往复控制件215，弹簧216，飞机217，探测传感智控器218，电控阀门219，气泵220，拦截件221，插销222，弹簧管223，插销224，弹簧管225，挡板226，导动件227，气吸件228，跑道槽229，缺口230，跑道中轴线231。第三种方式：轨道301，地面302，承载件303，主跑道304，中转车305，底座306，往复控制件307，引导板308，阻拦件309，探测传感智控器310，卡扣件311，车轮312、313，电动机314，制动件315，电控阀门316，油泵317，电控阀门318，压力罐319，通气口320，端锚321，弹簧322，弹簧管323、324，内接管325，牵引轴326，电梯327，支柱328，弹簧329，飞机330，箭头331。第四种方式：升降板401，气垫402，地面403，电机404，升降跑道405，气垫406，端锚407，电控液压柱408，弹簧管409，活动关节410，往复控制件411，活动关节412，探测传感智控器413。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。本文提供的这些实施方式的目的是为了便于对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“左”、“右”之类的表述，只是为了说明的目的，并不表示这是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文在本说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明，本文使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1、图6是一种起降跑道的侧视图，其中，为便于简述及理解，只对部分部件进行了示意性剖面描述。图2、图3是该跑道的俯视图。结合图1、图2、图3、图6所示，支柱1设置在地面2之上，支柱1的上段设有托件3，托件3的左侧设有电梯4，电梯4通过卷扬机5控制缆绳6的收紧或放松实现升降。电梯4旁的支柱7上设有插销8，电机9可以牵引插销8向上移动。托件3的腔内设有运动槽92，运动槽92中设有承载件10，承载件10由主跑道11、中转车12和底座13三大部件组合而成。中转车12即为权利要求书中所述的中转装置的一种表现形式。

主跑道11上设有旋转式阻拦件14，用以拦截着陆滑行中的飞机15的后轮17。主跑道11的右上角设有探测传感智控器39，所述探测传感智控器39同时具有探测、传感、智能自动控制功能。

中转车12的上端承载着主跑道11，且被活动插销18、19从左右两侧限定在底座13的顶端。底座13的中部横贯有两根不同长度的弹簧管20、21，当阻拦件14拦截飞机15之后，承载件10就会被飞机15拉动朝左侧运动；当凸起的插销22挡住底座13之后，底座13就会推动弹簧管20之中的内接管23伸展，从而牵引内接管23中的弹簧伸展；当底座13继续向左运动，又会通过凸起的插销24推动内接管25牵引其腔内的弹簧伸展。内接管25中弹簧的弹力比内接管23中弹簧的弹力大，所以，承载件10越往左运动，阻力越大，运动速度就会越慢，直至被弹簧的弹力拉停。

底座13的中部还设有往复控制件26，往复控制件26为一组多段式液压伸缩管，其左端与底座13连接，右端通过支柱27与储液池28联通，在支柱27上设有电控阀门29用以控制往复控制件26与储液池28之间的油路是通是断，在支柱27上还设有油泵30能够将往复控制件26中的油液抽回储液池28中使往复控制件26缩短，也就是使底座13向右移动，或者是从储液池28向往复控制件26中输送油液使往复控制件26伸展，推动底座13朝左方向运动。油泵30为双向泵。储液池28设于支柱27与前挡板41之间。底座13的下部设有车轮31、32和电动机33。所述电动机33能够驱动车轮31、32带动底座13沿着滑道34朝左方向或朝右方向运动。在底座13的右侧，设有卡扣件40。托件3的右侧上方设有引导板35，引导板35的表面设有传送带36，引导板35的一端设有电控插销37用以控制所述传送带36能够转动或不能转动，引导板35的下侧设有液压避震器38。

当飞机15降落在引导板35上，无论是其前轮16还是后轮17触碰到传送带36，由于传送带36是松动的，可以灵活滚动，减小了触碰时所产生的阻力，同时，由于避震器38的作用，飞机15不会发生剧烈的弹跳从而快速向左前方运动。

图4和图5是关于旋转式阻拦件14的结构放大及工作示意图，详见图4和图5以及图2、图3所示，飞机15的前轮16和后轮17在主跑道11的道面上运动，前轮16首先撞上阻拦件14的第一叶片42，第一叶片42随即向左侧绕轴43旋转，同时，前轮16压迫整个阻拦件14向下压缩设在支架60上的弹簧44下沉，从而确保前轮16在前进的时候始终沿着几乎水平的方向运动。当第一叶片42被液压杆45阻挡、第一叶片42已经翻转成为水平状态之时，前轮16就可以从第一叶片42上方通过，而且，第二叶片46已然随着第一叶片42的翻转而垂直竖立，第三叶片47也已然旋转成为水平状态，并且被弹簧卡48挡住下侧而不能随意朝下复位，便于飞机15的后轮17停留在其上方。此时，阻拦件14的所述第一叶片42、第二叶片46、第三叶片47形成了⊥型结构。采用旋转式阻拦件14阻挡飞机15，只要飞机15已成水平式滑行，则无论飞机15的滑行速度有多快，第二叶片46都能自动地、及时地拦截到所述后轮17。

当快速行进的后轮17被第二叶片46挡住之后，设于第二叶片46右侧上的滚珠49和设于第三叶片47上侧的滚珠50能让后轮17发生空转，以此卸除后轮17的旋转力，让飞机15被阻拦件14阻拦之后，只剩下向前直线行进的矢量惯性力，剔除了其它可能出现的分力，确保后轮17的旋转不会因第二叶片46的阻挡而使飞机15的运动发生意外。

在第二叶片46挡住飞机15的后轮17后，为保万无一失，设置在第二叶片46之上的和设置在主跑道11上的吸附件56、59可以分别向上伸展吸住飞机15的腹部或尾部，使飞机15牢牢定位在主跑道11上。

一旦需要后轮17继续前行，可启动电机51让液压杆45朝左侧完全收缩，阻拦件14在后轮17的推力作用下就能继续旋转，直至第一叶片42的前端52被限位件53阻挡，这时，第二叶片46右侧的设有滚珠49的一面已经朝逆时针方向旋转至几近水平状态，后轮17便可以顺利通过。当后轮17脱离第二叶片46之后，启动电机57收卷绳索58将弹簧卡48朝右侧方向收缩至合适位置，受到复位弹簧54的作用力驱使，整个阻拦件14随即朝顺时针方向发生旋转，从而自动恢复原始状态，也就是第一叶片42垂直竖立的状态。在此复位过程中，由于第三叶片47的长度比第一叶片42的长度略短，因此其末端55并不会触碰到限位件53。

详见图3、图6，当主跑道11被飞机15推着向左运动之时，吸附件56会向上伸展吸住飞机15的腹部保证飞机15的稳定，同时，随着内接管23、25不断伸展，承载件10所受到的弹性阻力越来越大，最终，飞机15被拽停。此时，如果关闭电控阀门29，往复控制件26中的油液无法流动，主跑道11及飞机15就能停止不动。而如果飞机15停稳时，主跑道11距离支柱7还有一段距离，就需要打开电控阀门29同时启动油泵30将油液输入往复控制件26中使之继续伸展，推动底座13继续前进，直至卡扣件40被插销8扣住的瞬间才关停油泵30。

如果飞机15降落的冲击力过大，内接管23、25中弹簧的弹力无法将底座13拽住，探测传感智控器39会根据传感信息逐渐缩小电控阀门29的口径使往复控制件26在伸展的过程中所能抽入的油液量越来越小，那么，底座13向前行进的阻力就会越来越大，以此逐渐消耗飞机15着陆之后的惯性动能，直至卡扣件40被插销8扣住的瞬间才完全关闭电控阀门29，迫使底座13无法移动，从而使飞机15停稳。

结合图2、图3的示意性俯视图所示，同时结合图4、图5、图6所示，主跑道11设置在托件3的运动槽92之中，并且可以在运动槽92中朝左右方向往复运动。在托件3两侧绿灯61、62、63的引导下，飞机15降落在引导板36上，迅速滑向主跑道11，其前轮16推动第一叶片42翻转，使第二叶片46立刻竖立阻挡后轮17，这样，飞机15的冲击力会带动主跑道11向前运动，直至被内接管23、25中弹簧的弹力拽停。参见图7，当主跑道11停靠在电梯4的旁边，把活动插销18降下，解除对中转车12的阻拦，启动中转车12使之能够载着主跑道11及飞机15从底座13的顶部运动到电梯4上，然后，启动卷扬机5放松缆绳6使电梯4下降抵达地面2。

为确保飞机15能够平安降落，参见图2、图3，在托件3上至少设有三道信号线，第一道是降落线64，到达此线应当着陆；第二道是警戒线65，到达此线应当尽快降落；第三道线是复飞线66，由红灯醒目组成，临近此线还未着陆则必须复飞。由于跑道长度或有不同，承载机型有所不同，因此，到达降落线时，所要求的飞行高度、飞行姿态、切入角度会有些差异。结合图3、图8所示，本发明可以采用主动承降系统承载飞机15降落：当探测传感智控器39根据飞机15的飞行速度及在空中的位置A到达位置B的轨迹，预判其会沿箭头67所示运动方向到达位置C的时间，确认飞机15会越过警戒线65而不能在引导板35上降落，因此提前启动电动机33和油泵30，做好几种承降准备，第一种方法是：当飞机15即将到达位置C，启动油泵30同时打开电控阀门29让往复控制件26快速伸展，驱动承载件10快速到达位置C的前侧下方，然后调整电控阀门29的口径大小，控制承载件10以相近于飞机15飞行速度的方式行进，在运动中承载飞机15降落；第二种方法是：用电动机33驱动车轮31、32带动承载件10快速到达位置C的前侧下方，通过制动件68调整承载件10的运动速度，让承载件10以相近于飞机15飞行速度的方式行进，在运动中承载飞机15降落；第三种方法是：把上述第一种和第二种方法组合起来同时运用。

实际应用中，横穿过底座13中部的弹簧管20、21可以不止两根，而且允许根据所需承载的飞行器自重及其飞行速度不同，或者只选一根或者同时选用七八根参与工作；所述的往复控制件26也可以不止一件，而且，还可以选择气压式和液压式或气压与液压混合式的往复控制件共同参与工作，使往复控制件的弹力以及可调性能更优。

飞机的轮子，是整架飞机最耐撞耐磨的部位，当几十吨、愈百吨的飞机以每秒60米甚至上百米的速度俯冲到地面的时候，首当其冲的是轮胎，而且，在撞击的时候，地面是不会退却的，只有飞机的起落架帮助减震，在如此恶劣的情况下，轮胎尚能保持良好，反复使用，可见，所述轮胎及起落架的抗撞能力有多优秀。因此，采用阻拦件直接对轮胎进行阻拦，应该才是扬长避短的、优于阻拦索的阻拦选择。当下最常见的阻拦索技术，必须借助尾钩的帮助来完成，而且是通过尾钩的死拉硬拽方式迫使飞机在滑行中逐渐停稳，它不仅没有充分利用轮胎与起落架的优异性能，反而还增设了尾钩部件及其组件。

本发明所需要突破的技术：首先，是在飞机15着陆时，将前轮16和后轮17的旋转运动变为承载件10的直线式水平运动，或者说是用车轮31、32的运动代替前轮16和后轮17的运动，这对保护所述前轮16和后轮17很有意义。但是，这个过程需要阻拦件14和吸附件56的支持。本发明提供的阻拦件14的旋转式技术，能够放过飞机15的前轮16，专门拦截其后轮17，因为一则拦截后轮17，不会造成飞机15前翻；二则在后轮17的横向方位，一般都会并排设置两件或两件以上的起落架，因此进行横向拦截之后的稳定性好。其次，本发明采用了可以进行主动承降的预运动技术，在探测传感智控器39的精确引导与控制下，在跑道的有效着陆区内，飞机15只要掌握好着陆姿态、切入角度，主跑道11这块滑板就能主动地、准确地送达它的轮下。而如果所述的着陆姿态、切入角度不对，或者是错过了最佳着陆区，飞机15就必须选择复飞。目前，我国设定的飞机飞行的安全高度为20米以上，美欧设定的飞行安全高度为15米以上，那么，本发明所述的承载件10完全可以架设在垂直高度为20米以上的空中，也就是七层楼高的上方，这样，复飞操作会比在地面更容易、更安全。其三，主跑道11进行预运动之后，与飞机15发生着陆对接的一个短暂的时段内，其二者不仅运动方向相同，而且，运动速度也几近相同，因此对接不会发生恶性碰撞。当主跑道11的预运动速度逐渐放缓，飞机15的前轮16就会推动第一叶片42翻转，后轮17随即被第二叶片46拦截，紧接着，飞机15的腹部被吸附件56吸附，这个过程虽然很短，但同样不会发生恶性碰撞，因为它们是在飞机15与主跑道11之间处于运动相对缓慢的状态下完成的对接。当上述过程完成后，底座13的前端才会与凸起的插销22相遇，推动内接管23伸展，亦即牵引内接管23中的弹簧伸展。其四，设置于底座13前端的卡扣件40与设置在支柱7上的插销8一旦发生扣接，伸展开的所述内接管23、25中的弹簧能量就可以被储存，而且，所储存起来的能量还可以用来推动飞机起飞。

图9、图10是帮助飞机15起飞的示意图。如图9所示，通过启动电机57收卷绳索58对弹簧卡48进行伸缩，通过启动电机69以及借助复位弹簧54的配合，就可以驱动阻拦件14进行顺时针或逆时针旋转，从而帮助需要起飞的飞机15顺利地从左侧向右侧通过，之后，让其后轮17被第二叶片46阻挡，然后，向上伸展吸附件59吸住飞机15的腹部，使飞机保持平衡稳定。这时，伸展液压避震器38将引导板35的一端抬升至合适高度，让电控插销37的插销向前推出卡住传送带36不能转动。此时，所述引导板35具备助飞板功能，属于引导板与助飞板的结合体。

然后，启动飞机15自身的发动机，并通过其自备的制动件使飞机15保持停稳状态，打开电控阀门29，启动油泵30将往复控制件26中的油液持续抽往储液池28，再启动电动机33，这个时候，才启动电机9牵引插销8向上移动，解除插销8与卡扣件40的扣接状态，这样，在电动机33的动力作用下，在往复控制件26快速收缩的牵引下，在内接管23、25中弹簧复位力的拖动下，三种力量共同发力，底座13就会以弹射方式载着主跑道11以及飞机15迅速从左至右运动，当接近支柱27时，探测传感智控器39根据探测结果立即指令吸附件59放弃对飞机15腹部的吸附而向下收缩，同时，飞机15解除对前轮16和后轮17的制动，借助第二叶片46所给予的惯性动能和飞机15自身发动机的动力，飞机15就可以沿着传送带36的表面起飞。防撞垫70能保护支柱27免遭撞坏。

图11所示的是一种不同结构的主跑道71，将图1所示的中转车12上的主跑道11卸下，就可以换上主跑道71。所述主跑道11用以承载有轮式飞机15起降，而主跑道71则用以承载无轮式飞机72起降。如图11所示，主跑道71上设有底框73、顶板74、柱状压簧75、76和柱状吸盘77、78以及承载面板79。其中，柱状压簧75、76的下半部与底框73和顶板74呈固定式连接，其上半部可弹性伸缩，以对下压的承载面板79、80提供弹性支撑。同样，柱状吸盘77、78的下半部与底框73和顶板74呈固定式连接，其上半部或者能够进行弹性伸缩，以伸展吸住飞机72的腹部。顶板74与承载面板79之间设有片状压簧81，顶板74与承载面板80之间设有片状压簧82，片状压簧81、82能给承载面板79、80提供弹性支撑。在承载面板79、80的上端面分别设有减震滚轮83、84，在飞机72的后方设有尾钩85。

当飞机72降落，放下尾钩85让其勾在承载面板79的后端86，如果承载面板79所给予的阻力较大，飞机72的腹部就会立即压到承载面板79、80的减震滚轮83、84上，片状压簧81、82随即进行弹性折叠，柱状压簧75、76也随即进行弹性收缩，紧接着，柱状吸盘77、78会接触到飞机72的腹部底面，并将所述腹部吸住，使飞机72向下重压之后再无法向上反弹，这样，就避免了飞机72降落于承载面板79、80时出现弹跳现象。结合图1所示，飞机72的尾钩勾住承载面板79的后端86之后，就会带动整个承载件10向左运动。

图12所示的是所述起降跑道的右侧端的示意性正面视图。结合图12、图1所示，在支柱27的上段设有前挡板41，在前挡板41的上方设有引导板35，在引导板35与前挡板41之间设有液压避震器38。在支柱27与支柱87之间的上方设有拱形结构88，以使所述起降跑道更牢固。在支柱27与支柱87之间的空间89，可作为公路、铁路的交通通道，或者是经过防震隔音技术处理之后，设置成停机场所或办公、休息场所。

结合图13、图12、图2所示，在托件3的两侧，添设屋檐式护件90、91，护件90、91的上方，用以预防飞机15在起降过程中可能散落的零配件不会砸到地面伤人，护件90、91的下方可作为商铺或机修、加油场所。

结合图14、图15所示，在地面212之上设置主支件201，主支件201的顶端设有滚轴202，副支件203的顶端也设有滚轴204；主支件201的上方设有托件205，托件205上也设有滚轴206；托件205的上方设有承载件207，承载件207主要由底座208、中转车209、主跑道210、引导板211组成。底座208上端的左侧部分承载了中转车209，中转车209之上承载了主跑道210；其右侧部分设有引导板211。在地面212的右端设有端锚213，在端锚213的腔内设有气罐214，在端锚213与底座208之间设有往复控制件215和弹簧216。

需要承接飞机217降落时，探测传感智控器218根据飞机217在空中的位置A运动到位置B的速度及轨迹预判其抵达位置C的时间，以便及时做好备降准备：首先是关掉电控阀门219；其次是启动气泵220给气罐214充满压缩空气；这时，往复控制件215会收缩，带动承载件207向右移动压缩弹簧216。

待飞机217到达位置C的瞬间，打开电控阀门219，往复控制件215会因为空气动力而迅速伸展，同时弹簧216也会立刻伸展，共同推动承载件207向左前行；这样，承载件207就获得了预运动速度，只要设置的动力充足，只要控制好预运动速度，引导板211会在运动中与飞机217会合于位置C的前侧下方，使飞机217平缓着陆于引导板211上并受引导板211发生空转的影响而快速向左运动。这时，关停气泵220，承载件207就会降速，智能跟踪阻拦件中的拦截件221随即挡住飞机217的后轮，让飞机217带动整个承载件207一起向左运动，在运动过程中，底座208会先受到插销222的阻挡，带动弹簧管223中的弹簧伸展，然后受插销224的阻挡，带动弹簧管225中的弹簧伸展，最后受挡板226的阻挡，带动托件205向左移动。本发明在主支件201上加设托件205的设计，可使主支件201的长度缩短，既减小投资成本，又能给地面212腾出更多空间。详见图15再结合图14，当飞机217在引导板211上着陆稍微偏离了跑道中轴线231，在前轮滑过探测传感智控器218的瞬间，探测传感智控器218便已探知其大致的运动方向，当后轮再滑过，根据前后轮压过的路径便可预判出飞机217的运动轨迹，从而立即启动导动件227沿着跑道槽229在主跑道210上进行横向移位，使拦截件221上的缺口230对准飞机217的前轮，以便让所述前轮顺利通过，只拦截后轮，然后向上伸展气吸件228吸住飞机217的腹部，以防飞机217在之后的运动中可能出现选脱拦截。在拦截件221中段设置缺口230只针对前轮为单个起落架的飞机217，对于前轮为两个起落架的螺旋桨式飞机，可选择其它的、不同的方式。

从技术细节分析，采用上述方法，让飞机217着陆在引导板211上的瞬间，必然会出现下述三种情况中的一种：第一种情况，飞机217的运动速度与承载件207的运动速度相等。这时，因为其二者的运动方向并非平行，飞机217向下的俯冲力能够被引导板211减震并被传送带迅速导向水平，因而几乎不会产生明显弹跳。第二种情况，承载件207的运动速度大于飞机217的运动速度。即使这样，引导板211与飞机217的轮子接触时，并不会拨动飞机217的轮子顺时针旋转，因为引导板211上的传送带发生空转的阻力可以设置得比飞机217的轮子发生转动所需的动能更小，使传送带发生空转时带不动所述轮子转动。一旦传送带发生了空转，就不会对飞机217的飞行姿态造成任何影响。减震后，飞机217依靠其惯性力，会贴在所述传送带上继续向前运动。实际上，上述第一种情况与第二种情况的结果相似。第三种情况，承载件207运动到位置C下方，而且至少有一半以上的引导板211已经超过了位置C之后，承载件207的运动速度就可以减慢，使之小于飞机217的运动速度，但速差不应太大，这样，飞机217降落到引导板211上之后，会逐渐拉近与拦截件221之间的距离，最终被拦截件221拦截，其拦截过程不会发生恶性碰撞。

结合图16、图17所示，轨道301设于地面302上，承载件303只能沿轨道301进行左右运动。承载件303由主跑道304、中转车305、底座306、引导板308四大部件组合而成，其中，主跑道304上设有旋转式阻拦件309。底座306上设有探测传感智控器310、卡扣件311、车轮312、313、电动机314、制动件315。往复控制件307与压力罐319连接的通道上设有电控阀门316、油泵317，压力罐319的上端还设有电控阀门318。所述压力罐319设在端锚321之中，端锚321的顶部设有通气口320，端锚321的下端与轨道301以及地面302连接，端锚321与底座306之间设有弹簧322。

底座306的中部，贯穿了两根弹簧管323、324。以图16中进行了剖面示意的弹簧管324为例，其内接管325的中间设有牵引轴326，牵引轴326的左端与电梯327旁的支柱328连接，其右端与端锚321连接；在内接管325之内，牵引轴326的外表套接有弹簧329，弹簧329的左端与内接管325的左端连接，弹簧329的右端与端锚321连接。

当飞机330到达位置A，探测传感智控器310便会根据其如箭头331所示运动轨迹，预判其到达位置B的时间，提前做好准备迎接的工作：关闭电控阀门316、318，启动油泵317把油液从往复控制件307中抽入压力罐319中压缩其中的空气，以使往复控制件307收缩，使底座306尽可能地靠近端锚321，挤压弹簧322蓄力。

当飞机330到达位置B，探测传感智控器310立即指令关闭油泵317，同时将电控阀门316完全打开，这个时候，底座306会受到压力罐319释放空气压力而产生的推力，同时还受到弹簧322所给予的弹力，从而迅速朝左方向运动，如果设置的动力充足，此时整个承载件303能够获得超过飞机330降落的速度，把引导板308送到位置B之下，再通过制动件315控制车轮312、313的转速以调节承载件303的运动速度，使飞机330的轮子触碰到引导板308的时候，其二者的运动速度相差不要太大。然后，打开电控阀门318使空气能够从压力罐319上端进入，同时，完全解除制动件315的制动控制，让飞机330通过阻拦件309带动整个承载件303向左运动，使所述弹簧管323、324中的弹簧通过伸展而依序吸收、储存承载件303的动能，完成对飞机330的助降助停工作。

如图18所示，升降板401的下方设有若干层气垫402，如果需要快速降下升降板401，可同时启动设于地面403之下的众多的电机404分别把每一层气垫402中的空气抽干，升降板401就能以可控的速度迅速降下，反之，也能快速升高。同理，电机404也能将升降跑道405下方的气垫406分别抽干或充气使之降低或升高。端锚407的下方设有电控液压柱408，在气垫406升降的时候，端锚407能随之升降，探测传感智控器413会根据探测与传感结果随时调整、协调、确保升降跑道405与端锚407之间的高低平衡。在弹簧管409的右端设有活动关节410，在往复控制件411的右端也设有活动关节412。

进一步说明：一、所述飞机15和飞机206既可以是自重一两吨的直翼式无人机，也可以是自重几十吨愈百吨的客机。但是，在完全地、充分地取得相应的承降承飞的安全数据之前，所述承载件10和承载件207应以承载小型直翼式无人机为宜。二、托件3的宽度、厚度、长度可根据需要来设定，比如其宽度可从3米至90米之间取值，厚度从0.2米至10米之间取值，长度从50米至1000米之间取值。托件3上可以同时设置2至4道运动槽92，每道运动槽92中都各自配有一个承载件10，亦即在托件3上同时设置2至4条主跑道11，而且，在托件3的两端，都设有电梯4和引导板35，这样，根据各季节风向不同，飞机15就可选择在不同的主跑道11上完成自右向左或自左向右的起降，或者在同一托件3上完成连续的起飞或降落。

从技术层面分析：当今，探测、传感以及自动化控制技术都已非常发达成熟，借助主动承降系统及其预运动技术的帮助，如图1所示，主跑道11既可以在静止状态中等待承载飞机15降落，只不过这样静待的结果可能会让后轮17与第二叶片46发生一定程度的硬碰撞。但是，如果在飞机15即将接触到阻拦件14的瞬间，底座13带动主跑道11立即快速运动，就可以减轻或避免后轮17与阻拦件14之间的硬碰撞。此外，如图8所示，当飞机15因为操作失误，错过了降落在引导板35上的机会，探测传感智控器39通过飞机15的运动轨迹，在飞机15到达位置C的瞬间，让承载件10快速抵达位置C的前侧下方，主动与飞机15的前轮16以及后轮17会合，如此操作，能够让主跑道11主动参与修复与弥补飞机15的失误，降低着陆风险。还有，如图14所示，承载件207可以在飞机217的前轮或后轮即将触碰到引导板211之前，预先进行运动，这样，飞机217的前轮或后轮与引导板211接触后，发生弹跳的可能性会更小。

再如图1所示，当所述后轮17拖动阻拦件14带动整个承载件10运动时，其获得的助停阻力允许来自多个方面：一是整个承载件10的总重量；二是制动件68对车轮31、32施加的制动力；三是往复控制件26通过调节电控阀门29的径流量所给予的制动力；四是从内接管23、25的伸展中得到的弹性阻力。而且，只要操纵得当、运用得当，这些阻力全都可控，因而能使整个制动过程如同对后轮40进行缓慢刹车制动。理论证明，只要施加的阻力是平滑的、正面的、直线式的、由弱渐强的而且是在适当时段内完成的，飞机15的短距离降落就不会有风险；同样，当助推力足够，飞机15的短距离起飞，尤其是在高空中起飞，风险更小。

本发明能使起降跑道的长度明显缩短。对于不同的轻型、重型飞行器分别需要设定多长的助降和助飞距离才合适，这可以通过计算和实验数据合理设定。本发明所述的起降跑道，在初始应用时段，总体的建造费用或许会比当下通用的起降跑道大些，但它助飞时节能，助降时更安全，而且起降效率和场地的空间使用率更高，因此运营成本会更低。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述已较为具体和详细，但本发明的保护范围不限于以上附图及其实施例。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围，因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种设置在空中的飞行器起降跑道，其特征是：

所述起降跑道至少由支撑件、承载件、升降件三部分组合而成；所述承载件的上端面距离地面至少有1米；所述支撑件至少包括墩柱、支架、墙体、轨道、滑道、气压件、液压件；

将所述承载件设置在所述支撑件的上端，所述承载件或者能够在所述支撑件上做移位运动或伸缩运动；

将所述升降件设置在所述承载件及所述支撑件的旁侧，所述升降件的上端与所述承载件连接，下端与地面连接；所述升降装置包括电梯以及气压件、液压件；

在所述承载件的下方及/或旁侧或者设有停机场所或维修场所或办公场所或候机场所或商业消费场所；

或者将所述起降跑道设置在城镇市区公路或铁路交通干道的上空。

2.根据权利要求1所述的起降跑道，其特征是：

所述支撑件至少由支件和托件两部分组成；

所述托件设置在所述支件的上方；所述托件或者能够在所述支件上做移位运动或伸缩运动，所述托件的数量至少为一件，当所述托件达到两件或两件以上时，托件与托件可叠合在一起；

所述承载件设置在所述托件上方；所述承载件或者能够在所述托件上做移位运动或伸缩运动；

将所述承载件的顶部设置成能够承接飞行器起降的主跑道，在所述主跑道上设有阻拦件及/或减震件及/或卡扣件及/或吸附件；

当用所述主跑道承接飞行器降落时，可在所述阻拦件拦截飞行器的轮子或起落架之后，或者在飞行器的尾钩勾住或挂住所述主跑道或承载件一端的边沿之后，利用所述吸附件吸住飞行器底部。

3.根据权利要求2所述的跑道，其特征是：

在所述托件上设有运动槽，将所述承载件置于所述运动槽中；

在所述支撑件或支件或托件的一端或两端或者设有端锚，在所述端锚与所述托件或承载件之间设有往复控制件及/或弹簧；

所述往复控制件通过气压或液压方式来调整或控制所述托件或承载件的行进速度以及停止或运动状态；

通过往复控制件，采用气压或液压方式助推所述托件或承载件产生预运动；用所述弹簧作为缓冲件，用所述弹簧储蓄的能量推动所述托件或承载件产生预运动；

在所述托件或承载件或往复控制件上设有卡扣件或吸附件或膨胀件或钩挂件或螺旋件或夹具。

4.根据权利要求2或3所述的起降跑道，其特征是：

在所述托件一端的上端面设置助飞板或引导板，或者在所述承载件的顶部的一侧设置助飞板或引导板，或者是将所述助飞板与所述引导板组合为一体。

5.根据权利要求2或3所述的起降跑道，其特征是：

所述承载件至少由主跑道、中转装置、底座三部分组合而成，在所述中转装置及/或底座的底面设有珠状物或球状物或轮状物或履带，在所述中转装置及/或底座中或者设有动力装置及/或制动件；

在所述主跑道与中转装置之间或者是在所述中转装置与底座之间可以通过挡件或插销或连接件连接在一起或者拆卸分离。

6.根据权利要求2或3所述的起降跑道，其特征是：

在所述托件或承载件上设有制动机构和助推机构；所述制动机构包括储能机构及/或制动件，所述储能机构以气压方式及/或液压方式及/或伸展或旋转弹性物体的方式储能蓄力；所述助推机构包括释能机构及/或动力装置；

在所述托件或承载件上或在所述主跑道上或在所述传送带旁设有信号发射装置或探测装置或传感装置或智能控制装置。

7.根据权利要求2或3所述的跑道，其特征是：

在所述托件或承载件上设置主动承降系统，所述主动承降系统中包含预运动机构，在所述预运动机构中设有冷动力装置或热动力装置或电动力装置或磁动力装置，所述冷动力装置包括弹簧装置或气压装置或液压装置，所述热动力装置包括化学能动力装置，所述电动力装置包括电机及/或绳式或带式或轴式或轨道式或轮式牵引组件。

8.根据权利要求7所述的跑道，其特征是：

采用主动承降系统迎接飞行器降落，其方法为：用探测装置对飞行器飞行高度、距离、速度进行跟踪探测，通过飞行器运动轨迹预判其抵达跑道所需的时间与着陆点，当飞行器即将降落到所述着陆点之瞬间，由所述智能控制装置及预运动机构将所述承载件弹出或推出或牵出，使所述主跑道迅速到达飞行器下方承接飞行器。

9.根据权利要求2或3所述的跑道，其特征是：

所述阻拦件为旋转式阻拦件，其结构为：

转轴上设有三块或三块以上的叶片，至少可以形成⊥型结构或近似于⊥型结构；

所述叶片上或者设有可以滚动或滑动的物体，或者设有吸附件，所述吸附件能够伸缩；

所述转轴或呈条状，长度大于20厘米，所述转轴或设于支架上，所述转轴或与弹性物体连接，在所述支架上或所述支架的旁侧或者设有限位件；

所述阻拦件或为智能跟踪阻拦件，其结构为：所述的阻拦件至少由拦截件、导动件、传感或探测装置以及控制器组成，所述拦截件的中段位置或者开有缺口；所述主跑道的道面上横向设有跑道槽，所述的阻拦件设于该跑道槽中；所述拦截件进行拦截的方法为：当飞行器在所述主跑道上着陆，通过所述传感或探测装置，确认飞行器后轮及/或前轮的行进路线，在飞行器抵达所述跑道槽之前，所述控制器迅速操控所述拦截件运动到相应的拦截位置等候；所述拦截件的一面或呈弧形；所述导动件能让所述拦截件上下伸缩及/或沿着跑道槽移动。

10.根据权利要求1或2或3所述的跑道，其特征是：

采用模块化或预制件生产工艺，将所述支撑件、承载件、升降件或支件、托件或主跑道、中转装置、往复控制件、底座或制动机构、助推机构、预运动机构分解成若干段或分解成若干块或分解成若干组件进行生产，形成半成品，然后，通过连接件按设定好的组合方式及组合顺序将所述半成品组装合成为一件完整的起降跑道产品。

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