本发明专利技术是滑跑飞机短距起飞的理想方案。核心技术是通过将跑道分成固定和动态两部分，并紧密联接，使飞机在动态跑道上滑跑时，与固定跑道相对静止。直到在动态跑道上加速到预定速度后再进入固定跑道。飞机就在高初速，大动能的状态下实现短距起飞。不仅满足了航空母舰飞机短距、满载、满油起飞的最佳要求，而且具备短距降落的能力。履带式整体动态跑道兼具短距起降功能，还可用于陆上机场防止飞机冲出跑道；建设军用野外机场；建设车（舰）载军机临时起降点；可能带来航母小型化潜艇化的发展方向，很有可能带来空军作战方式的重大变革。这项发明专利技术利共有履带式整体动态跑道、三点式同步转轮短距起飞器、直线式同步柱轮短距起飞器等三种方案。
【技术实现步骤摘要】
这是一种新型航空机械，通过本机械的使用，使滑跑起飞的飞机起飞，大大缩短固 定跑道的使用距离。不仅有效地解决航空母舰上各类飞机起降问题，而且在陆上使用，即可 以使陆地飞机的起降跑道大大缩短，还可以用作防止飞机滑出跑道的手段，更可以充分满 足军机满载满油起飞的要求，甚至做机成车(舰)载式军机临时起降点。需要说明的是，本 器械即可以使飞机通过蓄能的方式短距起飞，又可以通过释能的方式使飞机短距离降落。 因当今飞机短距降落问题解决的比较理想，而短距起飞的问题最为突出，所以本说明书着 重论述解决航空母舰各类飞机短距、满载、满油起飞的问题，其它功能只简单提及。本机械需要整合的主要
有；航空、自动化控制、材料科学。
技术介绍
当前使滑跑起飞的飞机缩短起飞距离的技术方法有1.航空母舰蒸气弹射器仅用于飞机在航空母舰上起飞，当前已知的仅美国一家拥有核心技术。蒸气弹射 器技术复杂，使用困难巨大，保有费用昂贵。除了解决航空母舰的短距起降需求以外，性价 比和技术难度决定了它不可能用来解决陆上短距起降的问题，更不可能用来大量建设野外 临时军用机场。而且由于其弹射能量的限制，适用机型有限，起飞重量受限严重。而且只能 短距起飞，不能短距降落。2.航空母舰滑跳起飞甲板这更是为了解决航空母舰的飞机短距起飞的无奈之举，只能起飞较小型飞机，且 以自身燃料起飞，起飞后军机的战斗力大打折扣。并且也只能助飞，不能助降。3.航空母舰电磁起飞弹射器(理论在研)这项技术尚未投入使用，仅存在于理论之中，而且即使投入使用，其技术的复杂， 器械的精密，耗能的庞大，使之也只能为航空母舰所用，只助飞，不助降，也不可能用于陆上 飞机短距起飞。
技术实现思路
蓄能式飞机短距起飞器，具有蓄能短距起飞和释能短距降落两大功能。其关健技 术是通过把飞机滑跑起飞的跑道，分成动态与固定两大部分，两大部分精密连接。动态跑道 部分，就是本专利的核心内容。动态跑道是指可以承载飞机，满足飞机在上面滑行、加速(蓄能)、又可以按飞机 运动的水平方向逆向快速运动的跑道。下面以飞机的起飞速度，滑行速度，空速，相对于固 定跑道和动态跑道的速度关系，来说明这一核心技术及工作原理。飞机起飞的最关健指标是飞机的起飞速度。决定起飞的是飞机的空速，但是在固 定跑道上起飞过程中，理论空速等于滑跑速度(不考虑自然风速)。而在动态跑道上起飞 时，空速与滑跑速度完全分离。相对于动态跑道，滑跑速度接近、达到、超过起飞速度时，由3于动态跑道的逆向水平运动，飞机的空速理论上仍为零，即相对于固定跑道相对静止。这时 飞机一方面在动态跑道上不断积累动能，一方面却因空速为零而不能起飞，与固定跑道始 终维持相对静止。当飞机相对于动态跑道的速度达到起飞速度后，飞机本身拥有了庞大的动能，在 任何一个时间节点，通过动态跑道刹车，或飞机加速滑行，使飞机与动态跑道之间产生相对 运动，飞机向前滑出动态跑道，进入固定跑道。飞机一旦进入固定跑道，瞬间与固定跑道的 相对速度由零增加到飞机在动态跑道上时相对于动态跑道的速度。由此，相对于固定跑道， 飞机获得了预定的初速。这时飞机在已积蓄的充足的动量的支持下，空速也迅速由零上升 到起飞速度，实现短距起飞。飞机降落时，同样降落在动态跑道上，动态跑道以飞机的降落滑跑速度逆向运动， 使飞机相对于固定跑道的速度为零，空速为零，通过自动控制，飞机和跑道共同减速，理论 上可以做到落哪里停哪里。在本说明中，尽管理论上这种功能适合于任何一种解决方案，但 是最可能适用的是履带式整体动态跑道。因此它可以用做车(舰)载军机临时起降点。使 用这种技可以使航空母舰小型化，五架飞机的航空母舰，意义不可估量。也可以使航空母舰 潜艇化。一旦做到了小型，就较易做成航空母潜。 本专利技术的核心内容是动态跑道，根据不同的要求，解决方案有三种方式；履带式整 体动态跑道、三点式同步转轮短距起飞器、直线式同步柱轮短距起飞器。履带式动态跑道，是动态跑道技术的原始方案，用现有的成熟的机械技术，自动控 制技术，材料科学等。用履带做成动态跑道，多种飞机可以在上面完成蓄能滑跑，并通过制 造飞机与运态跑道的正速度差，使飞机向前运动到固定跑道上，实现大初速短距满载起飞。三点式同步转轮短距起飞器，是与飞机起落架的三个轮胎相对应，分别在轮胎下 方按装无动力承重转轮(CW)，以及在轮胎的前方按装前置动力限速转轮(QD)。每一个轮胎 和相应的承重无动力转轮以及前置动力限速转轮组成了三轮运动结构。三个三轮结构同步 运动，就可以完成飞机相对于固定跑道静止状态下的充分蓄能。每一个三轮运动结构中，各 轮位置有以下要求；承重无动力转轮(CW)的顶点，低于固定跑道水平面一定的距离；前置 动力限速转轮(QD)的顶点与固定跑道的水平面持平。两轮重心垂线间的距离约等于两轮 半径之和。起飞前，飞机轮胎置于承重无动力转轮(CW)之上，与前置动力限速转轮(QD)相 切。直线式同步柱轮短距起飞器，主要是用来满足现代航空母舰上，多种飞机短距起 飞的需要，其性价比、实用性、解决问题的质量，都远远高于蒸气弹射器。技术依据是；所有 的飞机都有一个共同特点一一两个后起落架轮胎着力点在同一条直线上，与飞行方向垂 直。用一根长过预定服务的各种飞机中，两轮距最长的机型的圆柱体做飞机的承重无动力 转轮(CW)；用相同长度的另一根圆柱体做前置动力限速转论(QD)，就建成了直线式同步柱 轮短距起飞器。这种起飞器的特点是，没有为前起落架设置任何同步运行方案，在后轮增速 的过程中，前轮始终处于静止状态。前轮胎与固定跑道即没有距离的变动，也没有自身的转 动。结构特点是；圆柱式承重无动力转轮(CW)的顶点连线可以低于或水平于固定跑道的水 平面，但是不能高于固定跑道的水平面。圆柱式前置动力限速转轮(QD)的顶点连线，必须 高于固定跑道水平面一段距离，高多少需要在试验中确定，这种设计的功用在后面详述。外置供油设施，是动态跑道提供的一条节省机载燃油消耗的理想方法，使飞机在动态跑道上蓄能阶段，主要使用外部的燃油，使飞机起飞时仍基本处于满油状态。只有用动 态跑道技术，才能达到这样的效果。自动控制系统，是动态跑道技术的又一重要组成部分。从理论上说，三点式同步转 轮短距起飞器和直线式同步柱轮短距起飞器，同样具备使飞机释能短距降落的功能，但前 提是自动控制系统必须能精确而迅速地控制。与动态跑道相匹配，稳健处理与飞机的互动 关系的自动控制系统，十分重要。四附图说明； 图1为履带式整体动态短距起飞器的上视图。阴影部分就是履带式整体动态跑 道；图2为机场固定跑道两端按装的履带式动态跑道上视图，可以防止飞机冲出跑 道；图3为三点式同步转轮短距起飞器的上视图。QD代表前置动力限速转轮，CW代表 承重无动力转轮；图4是三点式同步转轮短距起飞器的三轮结构的侧视图，QD、CW分别同图3。虚线 圆圈代表飞机轮胎。固定跑道水平面与QD的顶点相切。图5是直线式柱轮同步短距起飞器的上视图，QD代表前置动力限速柱轮，CW代表 承重无动力柱轮。图6是直线式柱轮同步短距起飞器的侧视图，QD、CW分别同图5。虚线部分为飞机 轮胎。固定跑道水平面低于QD的顶点。五具体实施例方式蓄能式飞机短距起飞器，通过跑道运动，使飞机在起飞滑跑过程中，并不使用固定 跑道，直本文档来自技高网...
【技术保护点】
蓄能式飞机短距起飞器是通过将飞行跑道分成固定跑道和动态跑道的方式使得飞机在动态跑道上滑行蓄能时，与固定跑道保持相对静止，直到在动态跑道上加速到预定速度后再进入固定跑道。相对于固定跑道，飞机就在高初速，大动能的状态下，实现短距起飞。这个预定初速可以人为控制，即可以远远超过理论起飞的滑跑速度，也可以以较低的初速进入固定跑道滑跑。这项核心技术的以下表现形式、衍生技术和使用方向，都是本专利要求保护的范围；１．凡以履带做为动态跑道，与固定跑道相结合，达到短距起飞或降落的技术和方法；２．凡是以固定转轮、轴承与飞机起落架轮胎互动的方法，以转轮旋转代替动态跑道整体运动，达到短距起飞或降落的技术和方法；３．临时跑道与固定跑道的高精度连接方法；４．直线式同步柱轮短距起飞器，用以消除前起落架轮胎所受的巨大冲力的结构模式；５．飞机进入固定跑道前的蓄能阶段使用飞机外部燃料，使飞机起飞时仍处于满油状态的技术；６．以动态跑道技术防止飞机冲出跑道的技术方法；７．以动态跑道技术建设的车载，舰载军机临时起降点技术；８．航空母舰用直线式同步柱轮短距起飞器；９．相应的自动控制技术。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：葛泓杉，
申请(专利权)人：葛泓杉，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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