一种航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道制造技术

本发明专利技术由磁流变液助力/阻尼单元拼装构成航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道；每一个磁流变液助力/阻尼单元由雷达探测头、阻尼磁流变液包、保护垫、磁流变液控制装置、闭合侧护板、磁流变液输送管、蓄电池、控制ECU、电动/发电液力泵、回储磁流变液包、回储磁流变液包电磁挤压装置、压力传感器等构成；阻尼磁流变液包的底面连通磁流变液输送管，磁流变液输送管穿过磁流变液控制装置，串接电动/发电液力泵后连通回储磁流变液包。能够实现飞机降落阻尼、飞机起飞助力、吸收流弹即弹片的瞬间冲击动量、动量吸收后通过循环液流发电系统，相对于现在的航母阻拦索而言，结构简单，不会发生人员伤亡，具有良好的研发前景。

A magneto rheological fluid power assisted / damped runway for aircraft carrier takeoff and landing

The invention is composed of magnetorheological fluid power / damping unit and assembling a carrier aircraft MRF damping power / runway; each MRF damping unit by power / radar detection head, MRF damping bag, protection pad, device, magnetic rheological fluid control closed side guard plate, magnetorheological fluid conveying pipe ECU, battery, control, electric power, hydraulic pump / reservoir of magnetorheological fluid bag, back to storage of magnetorheological fluid bag extrusion device, electromagnetic pressure sensor; magnetorheological fluid damping bag bottom connected magnetorheological fluid conveying pipe, magnetorheological fluid conveying pipe through the magnetic rheological fluid control device is connected in series, electric hydraulic pump / generator connected to the magnetorheological fluid storage bag. To achieve landing, take-off power, damping absorption by momentum and momentum moment impact shrapnel after absorption through a circulating liquid flow generating system, relative to the current aircraft arresting cable, simple structure, no casualties, has good prospects for development.

【技术实现步骤摘要】
一种航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道
本专利技术涉及一种用于航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道，属于航空

技术介绍
2016年3月20日，美国“艾森豪威尔”号重型核动力航母上，一架E2预警机降落时阻拦索断裂，断裂的拦阻索瞬间扫向了地勤人员。据统计，8名地勤人员拦阻索抽断双腿，落下了不可恢复的残疾，有两人更是被打得差点丧命。2016年12月，俄罗斯国防部5日宣布，俄罗斯一架苏-33舰载战斗机在结束一次战斗任务返回时在库兹涅佐夫号降落失败，坠入地中海，飞行员被弹射出战机并最终获救，并未受伤。俄国防部还在一份声明中称，事故原因是战机降落过程中航母拦阻索突然发生断裂。现代的喷气式战斗机在降落速度一般为200～300千米/小时，飞机自重达到20-40吨，如果不拦阻，跑道至少需要上千米，要让舰载机安全地降落，进行拦阻作业是必需的。现代航母一般设置有4道阻拦索，每道阻拦索之间相隔12～18米，阻拦索离开甲板30～50厘米，飞行员着舰前放下尾钩，着舰后飞机滑行，尾钩在甲板上拖行，能钩住第2道或第3道阻拦索最为理想，这种情况只占62%～64%。在航母的各项操作流程中，舰载机航母降落被视为最危险的一个环节。舰载机着舰需要飞行员，空管员，地勤员配合完成。首先，飞行员要向空管人员发送着舰请求，得到答复后，在空管人员的指挥下进入备降空域。在该空域，飞行员依空管指令在指定高度沿椭圆型飞行轨迹排队降落。战时，航母舰载机的起降间隔为25秒，所以对航母空域的划分和管理必须要精确到米，精确到秒。在飞行甲板上每隔15米就有一根捕捉钢缆，一般共有四根，离船尾最近的钢缆为1号缆，最远端的是4号缆。当飞机着舰的瞬间，飞行员要将飞机引擎推高至最大功率（这个有点意思，主要为防止着舰失败）。如果钢缆捕获了飞机，2秒内就能将飞机停下来。飞行员大都选择3号缆降落。着舰后，地勤人员要迅速牵引飞机离开跑道至指定区域，整个流程需要在25秒内完成。至此飞机着舰成功。由此可见，飞机在降落的时候顺利的挂上阻拦索并不是一件容易的事情，如果在飞机降落的时候，不再使用阻拦索，飞机在航母甲板上滑行的时候，甲板能将飞机的动量吸收掉，让飞机的速度迅速降低，这样就可避免飞机冲出甲板，地勤人员也不会因为阻拦索的断裂而产生意外，这是一个亟待解决的问题。另外一方面，航空母舰。在战斗中，有可能遭到流弹袭击，而损坏跑道，导致飞机无法正常起降，如果装有撞击引信类的流弹在撞击甲板跑道的时候，能够瞬间吸收掉流弹的动能，则流弹不会发生爆炸，这样就不会造成跑道的损伤和人员伤亡。这样的问题也需要得到解决。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道，特别是一种磁流变液阻尼跑道，用于吸收飞机降落的巨大动能以及流弹撞击飞机跑道的动量。本专利技术由磁流变液助力/阻尼单元（20）拼装构成航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道；每一个磁流变液助力/阻尼单元（20）由雷达探测头（1）、阻尼磁流变液包（2）、保护垫（3）、形变控制范围拉线（4）、磁流变液控制装置（5）、闭合侧护板（6）、磁流变液输送管（7）、设备固定平台（8）、蓄电池（9）、控制ECU（10）、电动/发电液力泵（11）、回储磁流变液包（12）、浮力气囊（13）、回储磁流变液包电磁挤压装置（14）、回储磁流变液包收纳筒（15）、闭合侧护板浮力环（16）、压力支撑板（17）、压力传感器（18）、承压板（21）构成；磁流变液助力/阻尼单元（20）的阻尼磁流变液包（2）具有长方体结构，阻尼磁流变液包（2）采用高强度柔性纤维制作，其内部设有形变控制范围拉线（4），上表面铺设有耐磨柔性保护膜垫（3），阻尼磁流变液包（2）整体安放在承压板（21）之上，承压板（21）上安装压力传感器（18），阻尼磁流变液包（2）的四周为闭合侧护板（6），闭合侧护板（6）的长度大于阻尼磁流变液包（2）厚度的2倍；闭合侧护板（6）的底端设有闭合侧护板浮力环（6）；在闭合侧护板（6）上端边缘设有由雷达探测头（1）；阻尼磁流变液包（2）的底面连通磁流变液输送管（7），磁流变液输送管（7）穿过磁流变液控制装置（5），串接电动/发电液力泵（11）后连通回储磁流变液包（12）；承压板（21）为长方形，嵌套在闭合侧护板（6）内，闭合侧护板（6）相对于承压板（21）可以相互自由运动，压板（21）通过三个压力支撑柱（17）固定连接在航母甲板（19）之上，承压板（21）和航母甲板（19）之间注水构成浮力水层；阻尼磁流变液包（2）圆柱形结构，回储磁流变液包（12）回储磁流变液包电磁挤压装置（14）和浮力气囊（13）均做防水处理，均放置在回储磁流变液包收纳筒（15）内，阻尼磁流变液包（2）上端面紧贴承压板（21），阻尼磁流变液包（2）下端面紧贴回储磁流变液包电磁挤压装置（14），储磁流变液包电磁挤压装置（14）放置在浮力气囊（13）上；所述雷达探测器的输出信号输入到控制ECU（10）的RXD端口；电动/发电机液力泵（11）连接到控制ECU（10）的PWM端口；磁流变液电流控制5到连接到控制ECU（10）的I/O3端口；回储磁流变液包电磁挤压装置（14）连接到控制ECU（10）的I/O2端口；压力传感器（18）和磁流变液温度采集到的信号经过模数转换之后输入到控制ECU（10）的AD1端口；电磁挤压装置（14）连接到控制ECU（10）的SPI端口，LED警示控制ECU（10）的I/O1端口连接；所有的控制ECU（10）均通过TXD串口连接，实现相互通讯，参见图5。在回储磁流变液包收纳筒（15）与相邻压力支撑柱（17）之间设有设备固定平台（8），设备固定平台（8）上固定安装蓄电池（9）、控制ECU（10）、电动/发电液力泵（11）和磁流变液控制装置，这些设备均做防水处理；控制ECU（10）控制线连接电动/发电液力泵（11）、9-蓄电池、回储磁流变液包电磁挤压装置（14）、磁流变液控制装置（5）、雷达探测头（1）、压力传感器（18）以及磁流变液温度传感器，蓄电池电源线连接上述所有设备。保护垫（3）的表面可以覆盖太阳能薄膜，并在太阳能薄膜薄膜上在加设透明耐磨的材料，太阳能薄膜的输电线串接稳压器之后连接蓄电池（9）。工作原理：本专利技术是由很多个磁流变液助力/阻尼单元（20）拼装构成航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道，飞机降落的时候还未触碰到跑道的时候，探测雷达探测到飞机降落的速度，根据程序预先确定所需要吸收的动量，当飞机轮子碾压跑道的时候，挤压磁流变液助力/阻尼单元（20）的阻尼磁流变液包（2），吸收飞机碾压的动量，如同飞机降落在沙地上一样，使得飞机的速度迅速降低，实现飞机安全降落。当有流弹撞击跑道的时候，磁流变液助力/阻尼单元（20）的探测雷达探测到流弹下落的速度，根据程序预先确定所需要吸收的动量，使得流弹如同插入沙地里，把动量吸收掉，以避免流弹爆炸。在飞机要起飞的时候，磁流变液助力/阻尼单元（20）的探测雷达探测到飞机运动的速度，根据起飞程序，控制磁流变液助力/阻尼单元（20）的回储磁流变液包电磁挤压装置（14），通过瞬间挤压提升飞机轮子的高度，使得飞机如同冲下坡道一样，迅速加速，获得动能，实现起飞助力。具体的工作原理如下：飞机降落过程：磁流变液助力/阻尼单元（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道，其特征在于：包括本专利技术由磁流变液助力/阻尼单元（20）拼装构成航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道；每一个磁流变液助力/阻尼单元（20）由雷达探测头（1）、阻尼磁流变液包（2）、保护垫（3）、形变控制范围拉线（4）、磁流变液控制装置（5）、闭合侧护板（6）、磁流变液输送管（7）、设备固定平台（8）、蓄电池（9）、控制ECU（10）、电动/发电液力泵（11）、回储磁流变液包（12）、浮力气囊（13）、回储磁流变液包电磁挤压装置（14）、回储磁流变液包收纳筒（15）、闭合侧护板浮力环（16）、压力支撑板（17）、压力传感器（18）、承压板（21）构成；磁流变液助力/阻尼单元（20）的阻尼磁流变液包（2）具有长方体结构，阻尼磁流变液包（2）采用高强度柔性纤维制作，其内部设有形变控制范围拉线（4），上表面铺设有耐磨柔性保护膜垫（3），阻尼磁流变液包（2）整体安放在承压板（21）之上，承压板（21）上安装压力传感器（18），阻尼磁流变液包（2）的四周为闭合侧护板（6），闭合侧护板（6）的长度大于阻尼磁流变液包（2）厚度的2倍；闭合侧护板（6）的底端设有闭合侧护板浮力环（6）；在闭合侧护板（6）上端边缘设有由雷达探测头（1）；阻尼磁流变液包（2）的底面连通磁流变液输送管（7），磁流变液输送管（7）穿过磁流变液控制装置（5），串接电动/发电液力泵（11）后连通回储磁流变液包（12）；承压板（21）为长方形，嵌套在闭合侧护板（6）内，闭合侧护板（6）相对于承压板（21）可以相互自由运动，压板（21）通过三个压力支撑柱（17）固定连接在航母甲板（19）之上，承压板（21）和航母甲板（19）之间注水构成浮力水层；阻尼磁流变液包（2）圆柱形结构，回储磁流变液包（12）回储磁流变液包电磁挤压装置（14）和浮力气囊（13）均做防水处理，均放置在回储磁流变液包收纳筒（15）内，阻尼磁流变液包（2）上端面紧贴承压板（21），阻尼磁流变液包（2）下端面紧贴回储磁流变液包电磁挤压装置（14），储磁流变液包电磁挤压装置（14）放置在浮力气囊（13）上；所述雷达探测器的输出信号输入到控制ECU（10）的RXD端口；电动/发电机液力泵（11）连接到控制ECU（10）的PWM端口；磁流变液电流控制5到连接到控制ECU（10）的I/O3端口；回储磁流变液包电磁挤压装置（14）连接到控制ECU（10）的I/O2端口；压力传感器（18）和磁流变液温度采集到的信号经过模数转换之后输入到控制ECU（10）的AD1端口；电磁挤压装置（14）连接到控制ECU（10）的SPI端口，LED警示控制ECU（10）的I/O1端口连接；所有的控制ECU（10）均通过TXD串口连接，实现相互通讯，参见图5。...

【技术特征摘要】
1.一种用于航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道，其特征在于：包括本发明由磁流变液助力/阻尼单元（20）拼装构成航空母舰飞机起降磁流变液助力/阻尼跑道；每一个磁流变液助力/阻尼单元（20）由雷达探测头（1）、阻尼磁流变液包（2）、保护垫（3）、形变控制范围拉线（4）、磁流变液控制装置（5）、闭合侧护板（6）、磁流变液输送管（7）、设备固定平台（8）、蓄电池（9）、控制ECU（10）、电动/发电液力泵（11）、回储磁流变液包（12）、浮力气囊（13）、回储磁流变液包电磁挤压装置（14）、回储磁流变液包收纳筒（15）、闭合侧护板浮力环（16）、压力支撑板（17）、压力传感器（18）、承压板（21）构成；磁流变液助力/阻尼单元（20）的阻尼磁流变液包（2）具有长方体结构，阻尼磁流变液包（2）采用高强度柔性纤维制作，其内部设有形变控制范围拉线（4），上表面铺设有耐磨柔性保护膜垫（3），阻尼磁流变液包（2）整体安放在承压板（21）之上，承压板（21）上安装压力传感器（18），阻尼磁流变液包（2）的四周为闭合侧护板（6），闭合侧护板（6）的长度大于阻尼磁流变液包（2）厚度的2倍；闭合侧护板（6）的底端设有闭合侧护板浮力环（6）；在闭合侧护板（6）上端边缘设有由雷达探测头（1）；阻尼磁流变液包（2）的底面连通磁流变液输送管（7），磁流变液输送管（7）穿过磁流变液控制装置（5），串接电动/发电液力泵（11）后连通回储磁流变液包（12）；承压板（21）为长方形，嵌套在闭合侧护板（6）内，闭合侧护板（6）相对于承压板（21）可以相互自由运动，压板（21）通过三个压力支撑柱（17）固定连接在航母甲板（19）之上，承压板（21）和航母甲板（19）之间注水构成浮力水层；阻尼磁流变液包（2）圆柱形结构，回储磁流变液包（12）回储磁流变液包电磁挤压装置（14）和浮力气囊（13）均做防水处理，均放置在回储磁流变液包收纳筒（15）内，阻尼磁流变液包（2）上端面紧贴承压板（21），阻尼磁流变液包（2）下端面紧贴回储磁流变液包电磁挤压装置（14），储磁流变液包电磁挤压装置（14）放置在浮力气囊（13）上；所述雷达探测器的输出信号输入到控制ECU（10）的RXD端口；电动/发电机液...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蜀乔，
申请(专利权)人：陈蜀乔，
类型：发明
国别省市：云南,53