用于使飞行器沿着地面移动的装置制造方法及图纸

一种用于使飞行器沿着地面移动的装置(100)包括至少一个跑道(10、18a、18b、18c)和至少一个飞行器。飞行器紧固至牵引器元件(30)，牵引器元件(30)包括主要由II型超导体材料形成的磁性块(31)，并且跑道(10、18a、18b、18c)包括定子线圈(12)，定子线圈(12)在所述跑道中布置在与所述跑道的轴线(11)平行的至少一条线圈线中。命令/控制系统(13)给所述定子线圈供给电力以产生磁场，该磁场使预先被磁化而处于相II超导状态的牵引器元件(30)悬浮在所述跑道上方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于飞行器推进领域。更具体地，本专利技术涉及这样的装置，该装置用于当飞机在滑行道——即，当飞行器在地面上来回移动时飞行器滑行所在的滑行道——上低速行进阶段期间、或者在高速行进阶段期间、在跑道上的加速/减速期间、在起飞或着陆期间沿着地面移动时推进飞机。
技术介绍
在飞行器领域中特别地在飞机领域中，地面上的移动普遍是通过包括机轮的起落架在飞行器发动机或牵引车的作用下滑行而实现的。下述四个情况之间通常有所不同：当飞机需要向后移动或来回移动且不使用飞行器的发动机的情况下为了离开停机区而进行的这种牵引情况；通过使用飞行器发动机的推进力而在起飞之前移动至起飞跑道的起点或者在着陆之后返回至停机区所执行的这种在滑行道上的低速滑行情况；由飞机的发动机推进的飞机从零速加速至机轮离开地面的速度的这种高速滑行起飞情况；以及当飞机以与其升力相配的速度而与地面接触并且沿着跑道减速至足够低的速度而使得飞机能够转到滑行道上的这种最终着陆情况。这种轮式起落架技术方案的不利之处在于，飞机需具有重且复杂的起落架，当飞机以大于几百km/h的速度巡航飞行时，起落架需缩回，而在执行任务期间，起落架仅被使用非常短的时段，并且这种轮式起落架技术方案的不利之处在于，低速向前滑行是通过利用推进发动机而实现的，而对于这种情况，这些发动机例如喷气式发动机未被完全充分利用。然而，在没有更令人满意的技术方案的情况下，几乎所有>现有的飞机都是基于这种原理而进行设计的。为了提高性能，设想了辅助装置的使用。因而，设想了起落架的一些机轮装有马达的这种方案，这种方案通过实现低速滑行能够避免在沿着滑行道移动时使用推进发动机。不过这种技术方案的不足之处在于使起落架比常规的起落架更复杂且更重，并且这种技术方案在飞行器的操作使用中还未被实际具体实施。还研发了弹射器系统以帮助飞机起飞。在起飞加速期间，弹射器通过用适当的力牵引飞机而给飞机供给额外的能量。这种系统内置在起飞跑道中，这种系统使得能够缩短在起飞期间所滑行的距离，并且这种系统在飞行器运载工具上得到了广泛的使用。然而，弹射器是这样的一种装置，从操作的角度来看其具有限制性，并且其需要大量的能量以在非常短的时间段内产生期望的能量。弹射器只具有一个功能性方向，这虽不会妨碍其在飞行器起飞的情况下总是迎向风的飞行器运载工具上的使用，但实际上在“固定式”跑道的情况下应当在跑道的每个方向上安装弹射器。由于这种系统的各种制约因素，享有通过使用弹射器而实现的起飞帮助功能的飞机目前最多不超过几十公吨。
技术实现思路
本专利技术涉及用于飞行器在机场平台上来回滑行和/或起飞/着陆的这样的一种装置，该装置使得能够避免现有系统的制约因素。在本专利技术的情况下，利用了II型超导体的磁性性质以产生使飞行器在地面上来回移动所需的用于将II型超导体沿运动轴线进行导引的以及在一些实施方式中用于使飞机在飞机沿着滑行道滑行的阶段期间、起飞期间以及着陆期间在地面上来回移动时悬浮在跑道上方的牵引力。对于此，该装置包括至少一个跑道和能够在跑道上来回移动的至少一个飞行器，其中，跑道例如为起飞或着陆跑道、滑行道或停机区，飞行器例如为飞机、直升飞机或无人驾驶机。飞行器紧固至牵引器元件，该牵引器元件包括主要由II型超导体形成的磁性块，II型超导体的特别的特征在于，在将II型超导体材料置于相2状态的磁场状态下，当II型超导体的温度降低至低于其超导临界温度时，II型超导体能够保持对其所处的磁性环境的磁性记忆。跑道包括内置于跑道中的定子线圈，所述定子线圈布置在与跑道的轴线平行的至少一条线圈线中。该装置包括命令/控制系统，该命令/控制系统给定子线圈供以电力以产生磁场，该磁场使预先被磁化成处于相2超导状态的至少一个牵引器元件悬浮在跑道上方。于是这产生这样的装置，该装置允许飞行器在地面上来回移动而不需操作飞行器发动机，这能够减少跑道区域中的污染，能够降低跑道区域中的噪音并且能够减少飞行器的燃料消耗。定子线圈命令/控制系统包括至少一种给定子线圈供以电力以产生可变磁场的模式，以便产生使牵引器元件沿着线圈线移动的力，使得飞行器自身受到作用于紧固至飞行器的牵引器元件的控制力的作用。牵引器元件包括这样的系统，该系统用于将磁性块保持处于包括在低于II型超导体相2临界转变温度Tc2的温度与高于II型超导体相1临界转变温度Tc1的温度之间的温度。因而，除了保持其温度所需的能量之外不需要供给其它任何能量就能够无限期地保持超导体的磁性状态。为了激励牵引器元件，牵引器元件包括设计成在磁性块中产生初始磁场的至少一个激励线圈。在这种布置中，能够激励出磁性块的磁性状态而不需要依靠用于产生磁场的外部装置，由此使得牵引器元件及其所紧固的飞机是独立式的。在一个实施方式中，牵引器元件的II型超导体是含有钇、钡、铜和氧的YBaCuO合金。于是这产生这样的块体，在与液态氮的温度对应的相对较高的低温温度下能够实现该块体的在该块体的材料处于相2时的电性质和磁性性质。液态氮能够被容易地存储持续与飞行器飞行任务的时长一致的相对较长的时段，或者甚至可以通过与牵引器元件相关联的低温发生器而自身产生液态氮。在一个实施方式中，牵引器元件紧固至飞行器，用于牵引所述飞行器而借助于飞行器的起落架的机轮滑行。在该实施方式中，牵引器元件的功能仅在于使飞机在地面上平移移动，并且该实施方式能够容易地适应于现有飞机。在另一实施方式中，飞行器的至少一个起落架——有利地若干个起落架——包括至少一个牵引器元件，所述至少一个牵引器元件固定至所述至少一个起落架以使飞行器悬浮并且牵引飞行器。在该实施方式中，牵引器元件允许起落架不再具有机轮或至少允许牵引器元件具有很少的机轮，并且牵引器元件允许飞机在飞机在地面上移动时不再与跑道接触——飞机与跑道接触会引起与滑行和制动相关联的摩擦或制约因素。在一个实施方式中，跑道包括与跑道的轴线大致平行的多条线圈线，这种实施方式特别适于飞机包括布置在飞机上且沿侧向方向在空间上分开的牵引器元件的情况。在一个实施方式中，该装置包括多个跑道，每个跑道包括与所述跑道中的每个跑道的轴线大致平行的至少一条线圈线，从而所述线圈线形成机场平台的连续网路。因此，通过使用飞行器在地面上巡回穿梭的所有区域中的定子线圈，能够使飞行器来回移动。在一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置(100)，所述装置(100)包括至少一个跑道(10、18a、18b、18c)和能够沿着所述至少一个跑道移动的至少一个飞行器，其特征在于，所述至少一个飞行器紧固至牵引器元件(30)，所述牵引器元件(30)包括主要由II型超导体形成的磁性块(31)，并且，所述至少一个跑道(10、18a、18b、18c)包括内置于所述至少一个跑道中的定子线圈(12)，所述定子线圈(12)布置在与所述至少一个跑道的轴线(11)平行的至少一条线圈线中，所述装置包括命令/控制系统(13)，所述命令/控制系统(13)向所述定子线圈供以电力以产生磁场，所述磁场使预先被磁化成处于相II超导状态的所述至少一个牵引器元件(30)悬浮在所述至少一个跑道上方。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.14 FR 13555971.一种装置(100)，所述装置(100)包括至少一个跑道(10、18a、
18b、18c)和能够沿着所述至少一个跑道移动的至少一个飞行器，其特
征在于，所述至少一个飞行器紧固至牵引器元件(30)，所述牵引器元
件(30)包括主要由II型超导体形成的磁性块(31)，并且，所述至少
一个跑道(10、18a、18b、18c)包括内置于所述至少一个跑道中的定
子线圈(12)，所述定子线圈(12)布置在与所述至少一个跑道的轴线
(11)平行的至少一条线圈线中，所述装置包括命令/控制系统(13)，
所述命令/控制系统(13)向所述定子线圈供以电力以产生磁场，所述磁
场使预先被磁化成处于相II超导状态的所述至少一个牵引器元件(30)
悬浮在所述至少一个跑道上方。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述定子线圈的命令/控制
系统(13)包括向所述定子线圈供以电力以产生可变磁场的至少一种模
式，以便产生使所述至少一个牵引器元件沿着所述至少一条线圈线移动
的力。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述牵引器元
件(30)包括用于将所述磁性块(31)保持处于下述温度的系统，所述
温度介于低于II型超导体相2临界转变温度Tc2的温度与高于II型超
导体相1临界转变温度Tc1的温度之间。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述牵引器元
件(30)包括设计成在所述磁性块(31)中产生初始磁场的至少一个激
励线圈(37)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述II型超
导体为含有钇、钡、铜和氧的钇钡铜氧合金。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述至少一个

\t牵引器元件(30)紧固至所述飞行器，以用于牵引所述飞行器借助于所
述飞行器的起落架(21)的机轮滑行。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的装置，其中，所述飞行器
的至少一个起落架包括至少一个牵引器元件(30)，所述至少一个牵引
器元件(30)固定至所述至少一个起落架以使所述飞行器悬浮并且牵引
所述飞行器。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述至少一个
跑道(10、18a、18b、18c)包括与所述至少一个跑道的所述轴线(11)
大致平行的多条线圈线。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，包括多个跑道(10、
18a、18b、18c)，所述多个跑道(10、18a、18b、18c)中的每个跑道
均包括与所述跑道中的每个跑道的轴线大致平行的至少一条线圈线，使
得所述线圈线形成机场平台的连续网路。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，包括至少一个牵引
器元件磁化工作区，所述至少一个磁化工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃马纽埃尔·朱伯特，查尔斯·内斯波卢斯，布鲁诺·雷尚，希琴姆·斯莫依，
申请(专利权)人：空客集团有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR