[發(fā)明專利]機(jī)場跑道末端道面攔停用復(fù)合式制動(dòng)單元體

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611112029.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN106586013A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周志亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 周志亮
• 主分類號(hào): B64F1/02
• 分類號(hào): B64F1/02;B29C43/02;B29C43/58;B29L31/16
• 代理公司: 成飛(集團(tuán))公司專利中心51121
• 代理人: 郭純武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明型主要涉及一種用于機(jī)場跑道末端阻攔或高速公路危險(xiǎn)路段攔停制動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)合式特性泡沫材料攔阻單元體，特別是用于飛機(jī)場以及由該復(fù)合式制動(dòng)單元體組成的床。

背景技術(shù)

為了保證飛機(jī)的安全著陸，飛機(jī)著陸控制問題受到人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾暋ｏw機(jī)在自動(dòng)著陸系統(tǒng)的引導(dǎo)下完成著陸后，或在有突發(fā)事件或要求緊急著陸時(shí)，由于條件限制要在有限跑道長度下減速制動(dòng)，就需要使用飛機(jī)阻攔器。近四十年來，由于飛機(jī)著陸速度和重量的增加，空軍機(jī)場，特別是前線支援飛機(jī)使用的機(jī)場，已經(jīng)修得相當(dāng)長，一般都在2000米左右，但是仍有不少飛機(jī)著陸時(shí)沖出跑道，特別是作戰(zhàn)飛機(jī)終止起飛情況更為嚴(yán)重。西方國家以及使用西方戰(zhàn)機(jī)的亞洲國家的軍用飛機(jī)上幾乎都加裝了攔阻鉤，并在跑道上設(shè)置了繩網(wǎng)結(jié)合的攔阻裝置進(jìn)行應(yīng)急攔阻。國內(nèi)外的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均表明，當(dāng)前，在嚴(yán)重危害民航飛行安全的事故中，飛機(jī)在起飛或者降落時(shí)沖出跑道位列首位。為此，國際航空組織即將在“國際標(biāo)準(zhǔn)與建議措施”中提高跑道端安全區(qū)長度的標(biāo)準(zhǔn)，以減少因?yàn)闆_出跑道造成的重大飛行安全事故。但是，因?yàn)榈乩砘蛘邉e的環(huán)境因素的制約，很多機(jī)場難以滿足新的跑道端安全區(qū)長度要求，而通過在跑道立而頭鋪設(shè)特性材料攔阻系統(tǒng)(Engineered Material Arresting System，以下簡稱EMAS)，將可以在不增加安全區(qū)長度的情況下，實(shí)現(xiàn)與新標(biāo)準(zhǔn)等效的安全保障。該系統(tǒng)是一種鋪設(shè)在跑道端安全區(qū)內(nèi)的長幾十米至一百多米、與跑道同寬、厚幾十厘米的泡沫材料攔阻床，利用特性泡沫材料的潰縮吸能特性，在保證機(jī)上人員和飛機(jī)結(jié)構(gòu)安全的條件下，攔停沖出跑道飛機(jī)的設(shè)施。按照美國聯(lián)邦航空局(1^人)出臺(tái)的咨詢通告AC150/5520-22A第9條規(guī)定，用于鋪裝EMAS的材料應(yīng)滿足力學(xué)性能、使用安全性和環(huán)境耐候性方面的要求，即能提供攔阻飛機(jī)所需的吸能特性，使飛機(jī)按照預(yù)定的方式平穩(wěn)減速，同時(shí)具有防水(或耐水)、阻燃、無毒、耐腐蝕、耐高低溫、耐老化、抗風(fēng)蝕等性能特點(diǎn)，具備長壽命全天候工作能力。同時(shí)，考慮到實(shí)際應(yīng)用需求，該材料還應(yīng)該便于搬運(yùn)、鋪裝、維護(hù)和更換的特點(diǎn)。為了能縮短攔停距離，美國從上世紀(jì)80年代中期開始研究機(jī)場的軟道面飛機(jī)阻攔系統(tǒng)，通過在跑道上附加一層泡沫塑料及其它材料，使飛機(jī)通過時(shí)阻力矩加大，從而縮短攔停距離。飛機(jī)阻攔系統(tǒng)的發(fā)展，從西方多數(shù)國家應(yīng)用和發(fā)展來看，阻攔系統(tǒng)的阻攔形式主要以索式為主，網(wǎng)索混合式并用；安裝形式由固定式為主過渡到移動(dòng)式阻攔設(shè)備的作用也已從單一的應(yīng)急安全防護(hù)裝置變?yōu)榱酥懽钄r設(shè)施；從技術(shù)性能上看，主要進(jìn)行高性能大能量通 用型機(jī)動(dòng)式飛機(jī)阻攔設(shè)備的研制，即從當(dāng)前乃至未來一段時(shí)期飛機(jī)阻攔設(shè)備發(fā)展的重點(diǎn)突出在通用性、機(jī)動(dòng)性、一機(jī)多能以及高性能四個(gè)方面：(1)加大制動(dòng)器的吸收能量，使系統(tǒng)能適應(yīng)更多種類的飛機(jī)機(jī)型(重量)及更高的撞網(wǎng)速度，在各項(xiàng)指標(biāo)不超過允許范圍的條件下能夠縮短每一撞網(wǎng)狀況的最短攔停距離，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)使操作人員對(duì)各種撞網(wǎng)狀況調(diào)節(jié)更方便。(2)采用車載拖掛式結(jié)構(gòu)，自成系統(tǒng)。最大限度不受機(jī)場環(huán)境和客觀條件限制。進(jìn)一步提高整機(jī)靈活性、機(jī)動(dòng)性，以適應(yīng)于快速部署、轉(zhuǎn)移，使得系統(tǒng)在最短時(shí)間內(nèi)完成安裝、拆卸、運(yùn)輸。(3)網(wǎng)索兼容一機(jī)多能。對(duì)進(jìn)一步改善機(jī)場抗毀性，縮短飛機(jī)再次升空作戰(zhàn)準(zhǔn)備時(shí)間，降低飛機(jī)起降消耗都有一定作用。(4)改善制動(dòng)器的制動(dòng)效果及系統(tǒng)的控制方法，以改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性，使阻攔過程更平穩(wěn)，阻攔力超調(diào)量減小，并提高系統(tǒng)的魯棒特性及提高系統(tǒng)的糾偏能力。飛機(jī)的阻攔裝置實(shí)際上是一種能量吸收器。飛機(jī)的動(dòng)能必須被阻攔裝置轉(zhuǎn)換或是吸收掉，通常這些能量被阻攔裝置和周圍的環(huán)境以熱能的形式耗散掉。國際上常用的方式是選用預(yù)制的泡沫材料方塊，如泡沫混凝土或酚醛泡沫材料，來鋪裝跑道攔阻系統(tǒng)。水泥混凝土具有較高的抗壓強(qiáng)度、較好的耐久性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，但也存在抗拉或抗折強(qiáng)度低、脆性大、耐腐蝕能力不高等缺陷。泡沫混凝土通常是用機(jī)械方法將泡沫劑水溶液引入混凝土漿體中，經(jīng)過合理養(yǎng)護(hù)成型，而形成的含有大量細(xì)小的封閉氣孔，并具有相當(dāng)強(qiáng)度的混凝土制品。泡沫混凝土是無機(jī)材料，不會(huì)燃燒，從而具有良好的耐火性。常用泡沫混凝土的密度等級(jí)為300-1200kg/m3，密度為160kg/m3，通常密度等級(jí)在300-1200kg/m3范圍的泡沫混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)在0.08-0.3w/(m·K)之間，熱阻約為普通混凝土的10-20倍。優(yōu)點(diǎn)是：具有密度小、質(zhì)量輕、保溫、隔音、抗震等性能，但還存強(qiáng)度偏低、開裂、吸水等缺陷，其中，強(qiáng)度偏低：體積密度為800-859kg/m&sup3；的泡沫混凝土的抗壓強(qiáng)度嚴(yán)重偏低，一般低于2.5MPa，有的甚至不足1.0MPa，而且開孔率偏高：由于泡沫混凝土中存在Na，K，等對(duì)氣泡的破壞作用，使得其中的氣孔多為開孔，開裂、吸水：硬化泡沫混凝土表面開裂，導(dǎo)致吸收大量外來水分。中國專利公開號(hào)CN101016203A公開了一種航空跑道壓潰型安全攔阻方塊，是用55～85份粉煤灰或細(xì)紗分別同10～25份生石灰、5～20份水泥、1～8份石膏以及0.3～10份鋁粉經(jīng)化學(xué)發(fā)泡制備的粉煤灰加氣混凝土方塊或者砂加氣混凝土方塊，或由模具成型的帶有中空長孔的混凝土方塊，方塊底部有由加強(qiáng)筋加固的加強(qiáng)層。方塊厚度自10～90cm遞增，在跑道端部沿跑道方向鋪設(shè)成厚度和壓潰強(qiáng)度均遞增的斜坡狀安全攔阻跑道，對(duì)意外沖出跑道的飛機(jī)進(jìn)行攔阻。