一种创新的飞机安全降落辅助装置的实例

1.所属技术领域

本发明属于航空飞行器安全降落技术领域,尤其涉及一种飞机安全降落辅助装置。

2.背景技术

众所周知,在现代航空市场中,飞机降落时常常会因起落架故障而无法正常降落、导致空难。起落架是飞机在地面停放、滑行、起降滑跑时用于支持飞机重量、吸收撞击能量的主要部件之一,当起落架失效(故障或损坏)后,迫降时会在飞机着陆瞬间使飞机底部外壳与地面刚性接触,产生强烈摩擦,最终造成机毁人亡的事故。

为此,中外航空领域的技术人员进行过大量技术改进,但大多集中于起落架的完善上,对于机场内遇险辅助降落设施却没有相应的较为合理的设计及解决办法。

起落架无法正常收回

2004年11月22日17时40分,上海航空公司的FM9198次航班在执行从延吉经青岛到上海的航线时,由于起落架故障,临时决定返回延吉机场迫降,飞机在空中经过96分钟的盘旋,最终安全降落。初步分析,故障原因为飞机的起落架零静电门发生故障。

这架飞机是加拿大庞巴迪CRJ-200型支线喷气飞机,该飞机于22日15时左右到达延吉机场。

事发当日,延吉的天气非常不好,飞机正常起飞后不久,机组人员就给地面调度室发来了消息,称飞机的起落架无法正常收回,而且不能确定飞机是否可以正常降落。

综上所述,究竟有没有一种方法能使飞机在降落装置损坏后(包括故障),通过另外一套辅助装置安全降落呢?

3.发明内容

我们经常可以看到飞机撞入树丛后不但没有人员伤亡,反而有人生还的报道。原因很明显,由于树枝的阻力作用,高速运动的飞机可以停留在空中,从而降低了在机场迫降过程中机腹着陆擦地的损坏程度以及起火危险性。当然,由于树丛对机翼等部件的损坏,这种降落方式依旧可能引起火灾,造成人员伤亡。

也就是说,在起落架失效的情况下,应设法使飞机在空中将速度安全地降为零,从而消除机腹与地面的摩擦;同时,应保证为飞机减速的装置不能对飞机造成其他损坏。

基于这种思路,本发明提出一种飞机安全降落辅助装置,它由滑行装置、减速舱高位支架承接车、减速舱组成,如图1-3所示。下面对飞机安全降落辅助装置各部分的技术特点进行说明。

(1)减速舱结构。减速舱舱体内部空间由外到内类似于锥形,逐渐缩小,至中心最末端与普通客机机头形状相似,两边分别于机翼边缘相契合。中心末端由反光材料制成,借鉴了航空母舰中用光线反射的原理,可为飞机的飞行角度导航。飞机下滑时,通过可视雷达和十字瞄准线与对接,产生重合实现替身滑行。减速舱及减速舱高位支架承接车可设置为30米左右的高度,促使飞机迫降时能在一个相对安全的环境中与减速舱对接,从而避免了与地面进行的强烈摩擦。减速舱高位支架承接车借鉴了空中加油机软管加油的对接技术,其内部舱体横截面形状类似于普通客机从尾部往头部观察时的形状,但进口处的尺寸要比普通客机大两到三倍,从而保证飞机安全对接。

(2)减速舱高位支架承接车结构。减速舱高位支架承接车的空间应能容纳类似形状的各种机型,舱底铺设有专用的缓冲阻燃材料,且舱支架内的四周均有专用导航照明设施以引导飞机运行,并且有信号收发装置,可以通过实测数据实现与飞机互相确定位置。

(3)滑行装置。滑行装置与导轨系统一起组成了类似于航空母舰上使用的蒸汽弹射系统方式,通过蒸汽弹射内置缸体递减实现吸收飞机滑行产生的巨大能量的目的。装置即蒸汽弹射系统中活塞与牵引器的联合体,导轨系统即蒸汽弹射系统的其他部分。滑行装置可通过主控台发射控制信号来控制蒸汽的流量变化,从而控制滑行装置的速度。导轨系统可安装在机场周围的草坪上,不占据机场的跑道。

考虑到飞机质量很大,导轨应比航空母舰上的长。主控台由机场人员进行操作,通过雷达、计算机等设备对飞机进行监控,并由此来控制滑行装置的速度、位置,同时帮助飞机进行定位,实现飞机与减速舱的精确对接。

(4)实施步骤包括启动、对接、减速、分离四个。本发明的有益效果是:将复杂的事情简单化,采用以柔克刚的方式通过启动、对接、减速、分离四个步骤化险为夷。

4.附图说明

下面结合附图对本发明一种飞机安全降落辅助装置做进一步的说明。

①图1-3(a)是滑行装置的结构示意图。

②图1-3(b)是高空支架的结构示意图。(www.xing528.com)

③图1-3(c)是减速舱的结构示意图。

5.具体实施方式

下面对飞机安全降落辅助装置的详细工作过程做进一步的说明。

第一步,启动。当起落架失效(发生故障)时,驾驶人员将该情况报告给主控台,主控台启动飞机安全降落辅助装置,并告知飞机向飞机安全降落辅助装置的位置飞行。

装置开始启动时与飞机的距离,称为启动距离。当主控台监测到飞机进入启动距离后,向导轨系统的工作侧气动模度阀发出信号,控制工作侧气动模度阀打开,使蓄压罐内的蒸汽释放并进入弹射气缸,推动活塞,从而使飞机安全降落辅助装置以设定的加速度前进,短时间内加速到接近飞机的速度。

装置可同时打开返回侧排气阀,使活塞的另一侧筒因压力剧增,使余气从排气阀迅速排出。

第二步,对接。飞机根据飞机安全降落辅助装置内的信号收发装置提供的位置数据,准确地向减速舱高位支架承接车中水平飞行。

在飞机即将接近减速舱高位支架承接车时,应保证飞机安全降落辅助装置的速度略小于飞机速度,从而使飞机可以相对于减速舱高位支架承接车慢慢地、安全地飞入。

减速舱高位支架承接车内部的信号收发装置以及从反光材料反射来的光柱,引导驾驶人员将飞机飞入合适的位置。主控台对飞机安全降落辅助装置的速度进行实时控制,以保证在飞机头部或机翼等所有前边缘与减速舱高位支架承接车契合时,二者的速度保持一致,飞机相对静止地落在减速舱高位支架承接车内的缓冲阻燃材料上。

第三步,减速。此过程与启动过程相反。飞机静止在减速舱高位支架承接车的同时向主控台发出信号,主控台控制工作侧气动模度阀和返回侧排气阀同时关闭,返回侧气动模度阀和工作侧排气阀则同时打开,蒸汽由返回侧气动模度阀进入,同时工作侧的余气通过工作侧排气阀排出。

活塞在返回侧蒸汽压力下减速,由主控台控制其反向加速度,从而使飞机安全降落辅助装置安全地停下来。

第四步,分离。在飞机安全降落辅助装置停止之后,应首先使机上人员安全撤离,打开减速舱高位支架承接车内的紧急出口(内置楼梯),会有紧急气垫滑梯自动打开,让人员逃离。全部人员安全撤离后,可使用起重设备或其他装置将飞机转移至地面。

图1-3 一种飞机安全降落辅助装置

(a)滑行装置;(b)减速舱高位支架承接车;(c)减速舱

★链 接

如果飞机要迫降了,如何做才安全?什么原因会导致飞机迫降?

导致飞机迫降的原因常见的有发动机起火、客舱起火、空中释压、严重燃油泄漏、起落架无法正常收放等。

飞机迫降是一件很专业的事,只有飞机上所有人努力配合,才能在不可能中创造可能,让乘客没有危险。

6.技术创业看技术

本发明是针对存在的问题来找解决的办法,找到一种能使飞机降落装置损坏后通过飞机安全降落辅助装置来继续安全降落的方法。本发明所属技术领域的技术人员可以根据具体情况进行各种各样的修改或补充,或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的作用和意义。