專利名稱：加速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加速裝置，尤其涉及即使超音速客機(jī)那樣的在低速區(qū)域升力不 足的航空器也可以安全且高效地進(jìn)行加速的加速裝置。
背景技術(shù)：
超音速客機(jī)由于可以以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)在一般所使用的亞音速客機(jī)的高速進(jìn) 行飛行，所以主要從快遞性的觀點期待實現(xiàn)。
但是，超音速客機(jī)與原有的亞音速客機(jī)相比翼面載重量等大而且考慮到經(jīng) 濟(jì)性，為了確保規(guī)定人數(shù)機(jī)體重量增大。
因此，由于翼面載重量變大，所以為了起飛需要較長的滑行路徑、另外， 為了可從稍短的滑行路徑起飛，則如果增加發(fā)送機(jī)的輸出功率，則不僅機(jī)體重 量增加，而且燃料消耗量增大，飛機(jī)場噪聲也增大。
作為解決這些問題的方法，除了設(shè)置各種高升力裝置或者使機(jī)體更利于升 空地改進(jìn)等的機(jī)體方面的對策之外，還考慮在起飛時對機(jī)體進(jìn)行助推等的對 策。
作為在地面對才幾體進(jìn)行助推的裝置，提出了專利文獻(xiàn)1 (日本特開平5-16897號公報)所記載的在機(jī)體機(jī)滑行路徑的一方上設(shè)置了線性電動機(jī)的原線 圈，在另一方設(shè)置線性電動機(jī)的次級線圈的起飛輔助裝置、和專利文獻(xiàn)2(日 本專利第2861569號公報)所記載的在飛行體搭載用的臺車上設(shè)置通過激光加 熱推進(jìn)劑得到推力的噴氣式發(fā)動機(jī)和接受所照射的激光的激光項導(dǎo)入部，在上 述激光行走的軌道途中設(shè)置了激光照射機(jī)構(gòu)的飛行體加速裝置。
但是，超音速客機(jī)如上所述機(jī)體尺寸和重量變大，因此起飛速度也變大， 所以有必要在狹窄的滑行路徑內(nèi)加速直至規(guī)定速度以使其起飛且如果萬一發(fā) 生異常使超音速客機(jī)安全地停止。為此，有必要預(yù)先在超音速客機(jī)加速直至起 飛速度為止對機(jī)體進(jìn)行約束。另外，即使在途中中止加速使機(jī)體停止的場合， 也有必要預(yù)先在直至機(jī)體停止之前可靠地對其進(jìn)行約束。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述問題而構(gòu)成，目的是提供即使是高速且重量大的航空器 也可安全且高效地進(jìn)行加速的加速裝置。
方案1記載的發(fā)明是加速裝置，使航空器加速起飛，其中，具備以在加 速中使上述航空器不會后退、浮起且不使其俯仰的方式支撐該航空器的支撐 座；沿著規(guī)定路徑設(shè)置的導(dǎo)軌；沿著上述導(dǎo)軌引導(dǎo)上述支撐座的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)；以 及沿著上述導(dǎo)軌驅(qū)動上述支撐座的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
在上述加速裝置中，以航空器在支撐座上不會后退、浮起且不俯仰的方式 將上述航空器保持在支撐座上的同時，使上述支撐座沿著導(dǎo)軌行走并加速。
因此，即使是超音速客機(jī)那樣的大型且在低速區(qū)域的升力不足的航空器也 可在已有的滑行路徑長度充分起飛。并且，可降低起飛時所需的發(fā)動機(jī)輸出功 率，另外，由于還可縮短以全輸出功率運轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的時間，所以可降低飛機(jī)場 噪聲，還可節(jié)省要搭載的燃料的量，可降低起飛重量。
再有，在航空器或支撐座車發(fā)生了異常時，通過在上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)中對支撐 座進(jìn)行減速，從而可使機(jī)體停止，因而安全性高。
方案2記載的發(fā)明是涉及在方案1的發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，上述引導(dǎo) 機(jī)構(gòu)是浮起引導(dǎo)線圈，上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)是線性電動機(jī)。
在上述加速裝置中作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)使用的線性電動機(jī)與通常的鐵道車輪行 走系統(tǒng)不同，由于最大加速度不會被軌道和車輪之間的粘附系數(shù)限定，所以基 于導(dǎo)軌的長度和航空器的離開速度，可設(shè)定支撐座的加速度。另夕卜，由于上下、 左右的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)是利用浮起引導(dǎo)線圈得到的氣墊，所以可除去低速區(qū)域并以非 接觸的方式引導(dǎo)支撐座。
方案3記載的發(fā)明是涉及在方案1或2的發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，具備 以使航空器不會從上述支撐座浮起且不后退的方式將該航空器約束、并以在離 開時上述航空器在離開方向自由動作的方式形成的航空器約束機(jī)構(gòu)。
在上述加速裝置中，航空器由上述航空器約束機(jī)構(gòu)在支撐座上不會后退、 浮起、俯仰地被支撐。但是，上述航空器由于在離開時在離開方向可自由移動， 所以在當(dāng)對支撐座減速直至到達(dá)航空器的起飛速度之后，則航空器通過慣性力 在前方離開。因此，上述航空器在加速中在支撐座上不會后退、浮起、俯仰地被支撐， 而且在加速結(jié)束后無需用于使航空器從支撐座離開的特別機(jī)器。
方案4記載的發(fā)明是涉及在方案3的發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，上述航空 器約束機(jī)構(gòu)以在加速時上述航空器在離開方向不移動的方式進(jìn)行約束。
在上述加速裝置中，上述航空器在加速中由上述航空器約束機(jī)構(gòu)在離開方
向不移動地被約束，因而在由于何種理由而未達(dá)到上iiy元空器的起飛速度內(nèi)，
即使加速度降低或者停止了加速的場合，航空器不會從支撐座離開。另外，在 支撐座達(dá)到了航空器的起飛速度時，解除上述離開方向的約束，因而上述航空 器約束機(jī)構(gòu)不會阻礙航空器從支撐座離開。
方案5記載的發(fā)明是涉及在方案3或4的發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，上述 航空器約束機(jī)構(gòu)具備在比上述航空器的重心靠前的前方約束上述航空器的前 方約束機(jī)構(gòu)、和在上述4元空器的重心附近約束上述航空器的中央約束機(jī)構(gòu)。
在上述加速裝置中，由于航空器在重心前方和重心附近被支撐在支撐座 上，所以可有效載置加速中的航空器的姿勢變化。另外，航空器及航空器約束 機(jī)構(gòu)的任一個的負(fù)擔(dān)少。
方案6記載的發(fā)明是涉及在方案1至5任一項發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置， 上述導(dǎo)軌相互平行地設(shè)置多個，且上述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)在上述多個導(dǎo)軌范圍內(nèi)支撐上 述支撐座。
所要加速的航空器是四發(fā)動機(jī)式航空器，如4臺發(fā)動機(jī)中的一臺發(fā)生了故 障的場合那樣，在支撐在支撐座上的航空器的發(fā)動機(jī)推力和驅(qū)動機(jī)構(gòu)的推進(jìn)力 的矢量不一致時，則加速時產(chǎn)生偏航方向的不平衡，但在上述加速裝置中，支 撐座由上述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)在多個導(dǎo)軌范圍內(nèi)被支撐，并且沿著上述導(dǎo)軌被引導(dǎo)，所 以在產(chǎn)生了上述偏航方向的不平衡的場合，可使航空器安全地停止。
方案7記載的發(fā)明是涉及在方案1 ~6任一項發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置， 上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)由電制動對上述支撐座進(jìn)行制動。
在上述加速裝置中，上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)由電制動對上述支撐座進(jìn)行制動，所以 能夠以非接觸方式進(jìn)行減速及制動。
方案8記載的發(fā)明是涉及在方案6或7的發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，各驅(qū) 動機(jī)構(gòu)具有兩個以上供給電力的功率轉(zhuǎn)換裝置。在上述加速裝置中，由于各驅(qū)動機(jī)構(gòu)由多個功率轉(zhuǎn)換裝置供給電力，所以 在某個驅(qū)動機(jī)構(gòu)中，即使一個功率轉(zhuǎn)換裝置發(fā)生故障，航空器也可持續(xù)加速。 另外，將驅(qū)動^4勾分割未多個區(qū)域，在每個區(qū)域從功率轉(zhuǎn)換裝置供給電力，則 可縮短驅(qū)動機(jī)構(gòu)的區(qū)域長度，可抑制附加電壓的上升。
方案9記載的發(fā)明是涉及在方案8的發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，具備在上
述驅(qū)動機(jī)構(gòu)中吸收施加電制動而產(chǎn)生的電力的電力吸收裝置。
在上述加速裝置中，由于具備在上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)中吸收施加電制動而產(chǎn)生的 電力的電力吸收裝置，所以在上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)中可穩(wěn)定地進(jìn)行電制動。另外，上 述驅(qū)動機(jī)構(gòu)是線性電動機(jī)的場合，雖然在電制動時產(chǎn)生較大電力，但無需將所 生成的電力通過受電設(shè)備轉(zhuǎn)換到電力系統(tǒng)，因而可最低限度完成受電設(shè)備的增 強(qiáng)。另外，在因停電而無法首先的場合，也可安全且可靠地停止。
方案10記載的發(fā)明是涉及在方案8或9的發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，
具備預(yù)存驅(qū)動上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電力的電力儲存裝置。
在上述加速裝置中，不僅用受電設(shè)備受電后的電力還可將從電力儲存裝置 放出的電力供給到驅(qū)動機(jī)構(gòu)，如果受電設(shè)備的容量相同，則可由上述驅(qū)動機(jī)構(gòu) 供給大量的電力。因此，適用于對如超音速客機(jī)那樣的高速且重量大的航空器 進(jìn)行加速使其起飛。另外，如果供給到驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電量相同，則受電設(shè)備的容 量小也可完成。
方案11記載的發(fā)明是涉及在方案9的發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，上述電 力吸收裝置是慣性輪。
方案12記載的發(fā)明是涉及在方案9的發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，上述慣 性輪作為電力儲存裝置使用。
在上述加速裝置中，由于在驅(qū)動機(jī)構(gòu)中在電制動時產(chǎn)生了的電力作為慣性 輪的機(jī)械旋轉(zhuǎn)而被回收，所以通過增大慣性輪的重量及直徑，從而可有效回收 大電力。另外，壽命也半永久化。并且，用慣性輪回收來的電力在驅(qū)動機(jī)構(gòu)中 可用于下一次對支撐座進(jìn)行加速，所以還可降低加速裝置整體的電子裝置的消 耗量。
再有，由于慣性輪如上所述可儲存大量電力，所以適合作為電子儲藏裝置。 方案13記載的發(fā)明是涉及在方案1 ~ 12任一項發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，使上述航空器以規(guī)定的迎角從上述支撐座離開。
在上述加速裝置中，由于航空器向斜上方?jīng)_出，所以可縮短支撐座的行走 距離。因此，還可縮短導(dǎo)軌的長度。
方案14記載的發(fā)明是涉及在方案1 ~ 12任一項發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置，
使上述航空器從上述支撐座水平離開。
在上述加速裝置中，由于航空器以水平狀態(tài)被加速，所以與將上述航空器 以保持規(guī)定迎角的方式進(jìn)行加速的場合相比，加速阻力小，且由航空器對支撐
座噪聲的負(fù)擔(dān)也少。
方案15記載的發(fā)明是涉及在方案1 ~ 14任一項發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置， 上述支撐座在沿著上述導(dǎo)軌的一個方向或者與上述一個方向相反的另一
方向使航空器加速起飛。
在上述加速裝置中，可根據(jù)風(fēng)向從上述一個方向及上述另 一方向中選擇航
空器的加速方向。
方案16記載的發(fā)明是涉及在方案1 ~ 15任一項發(fā)明的基礎(chǔ)上的加速裝置， 具備在將航空器載置在上述支撐座上時從下方支撐上述支撐座的支撐機(jī)構(gòu)。
在上述加速裝置中，由于在將航空器載置在上述支撐座上時由支撐機(jī)構(gòu)從 下方支撐著支撐座，所以可載置支撐座因航空器的重量而彎曲或者對引導(dǎo)機(jī)構(gòu) 和驅(qū)動機(jī)構(gòu)施加過度的載荷。作為支撐機(jī)構(gòu)例如千斤頂?shù)取?br> 對本發(fā)明的效果進(jìn)行說明。
如上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明可提供一種即使是是高速且重量大的航空器 也可安全且高效地進(jìn)行加速的加速裝置。


圖1A是表示在涉及第一實施方式的加速裝置上載置了超音速客機(jī)時的俯 視圖。
圖1B是表示在涉及第一實施方式的加速裝置上載置了超音速客機(jī)時的側(cè) 視圖。
圖2是表示設(shè)置在圖1所示的加速裝置的支撐座上的臺車的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖3是表示圖1所示的加速裝置中的臺車和導(dǎo)軌的相對位置關(guān)系的剖視圖。
圖4是表示圖1所示的加速裝置所具備的導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖5是表示圖l所示的加速裝置所具備的導(dǎo)軌中的浮起引導(dǎo)線圈和推進(jìn)線
圈的位置關(guān)系劑方式的立體圖。
圖6是表示圖1所示的加速裝置的饋電系統(tǒng)的說明圖。
圖7是表示圖6所示的饋電系統(tǒng)中的功率轉(zhuǎn)換器及其周邊結(jié)構(gòu)的概要圖。
圖8是表示在圖1所示的加速裝置中的支撐座上載置著超音速客機(jī)時的說明圖。
圖9是表示在上述支撐座上固定超音速客機(jī)且剛開始加速時的說明圖。 圖IO是表示在圖9所示的狀態(tài)中使超音速客機(jī)的發(fā)動機(jī)全開后時的說明圖。
圖11是表示引入設(shè)置在上述支撐座上的主腿前擋塊并解除了上述超音速 殼體的前側(cè)約束時的說明圖。
圖12是表示超音速客機(jī)從上述支撐座上起飛后時的說明圖。 圖13是超音速客機(jī)起飛后對支撐座進(jìn)行減速時的說明圖。 圖14是支撐座的運行曲線。
圖15是表示涉及第一實施方式的加速裝置的其它例子的側(cè)-現(xiàn)圖。
圖16是表示在涉及第一實施方式的加速裝置中斷開安裝在在導(dǎo)軌中行走
中的臺車上的車上側(cè)線圈中的 一 個時的說明圖。
具體實施例方式
1.第一實施方式
涉及第一實施方式的加速裝置IOO如圖1A及圖1B所示，具備載置超 音速客機(jī)1000的支撐座2;及相當(dāng)于本發(fā)明的導(dǎo)軌并對支撐座2進(jìn)行引導(dǎo)的4 條導(dǎo)軌4。再有，在加速裝置100中可進(jìn)行加速的航空器不限于超音速客機(jī) 1000，還可用于亞音速客機(jī)。
支撐座2的在加速時支撐超音速客機(jī)1000的客機(jī)載置部2A沿著超音速 客機(jī)1000的加速方向a占用前半部分。客機(jī)載置部2A沿著加速方向a向上方 傾斜的同時設(shè)有前腿擋塊6和主腿擋塊8。前腿擋塊6和主腿擋塊8相當(dāng)于本發(fā)明中的航空器約束機(jī)構(gòu)，尤其是前腿擋塊6相當(dāng)于前方約束機(jī)構(gòu)，主腿擋塊
8相當(dāng)于中央部約束才幾構(gòu)。前腿擋塊6和主月逸擋塊8分別沿著加速方向a從后
方保持超音速客機(jī)1000的前輪1002及主輪1004,且還形成為可從上側(cè)約束
前輪1002及主輪1004。前腿擋塊6和主腿擋塊8均形成為可隱藏到支撐座2
中和突出于支撐座2。
在主腿擋塊8的前方設(shè)有從前方約束主輪1004的主腿前擋塊10。主腿前
當(dāng)快10和可設(shè)置成隱藏和突出，加速時如圖1所示，從客機(jī)載置部2A突出，
在加速結(jié)束超音速客機(jī)1000從支撐座2起飛時為不妨礙超音速客機(jī)1000的起
飛而引入到客機(jī)載置部2A中。
在支撐座2的內(nèi)部在長度方向設(shè)置兩個并在寬度方向設(shè)置4個共計設(shè)置8
個行走于導(dǎo)軌4內(nèi)側(cè)的臺車12。臺車12相當(dāng)于本發(fā)明中的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)及驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
臺車12如圖2所示，具備形成為梯形形狀的臺車框13;設(shè)置在臺車框 13的側(cè)面的車上側(cè)線圈14;以及設(shè)置在臺車框13的上面用于支撐支撐座2 的氣墊15。車上側(cè)線圈14是超導(dǎo)電線圈，在臺車框13的一側(cè)側(cè)面各設(shè)置5 個共計設(shè)置10個。另外，氣墊15也在兩列各設(shè)置5個共計設(shè)置10個。如圖 3所示，在臺車框13的下面設(shè)有用于低速行走用的輪胎車輪16。
在臺車框13的上面兩側(cè)邊緣附近及下面中央部設(shè)有擋塊17及擋塊18， 用于防止在車上側(cè)線圈14斷開后等時臺車12與導(dǎo)軌4接觸。
導(dǎo)軌4如圖3及圖4所示，具備設(shè)有在低速時用于設(shè)置在臺車12上的 輪胎車輪16行走的一對平行的行走路徑42的扁坯部44;和將行走路徑42夾 持在其間并立設(shè)在扁坯部44上的導(dǎo)向壁40。在導(dǎo)向壁40的內(nèi)側(cè)面上還如圖3 的右半部分及圖4所示設(shè)有推進(jìn)線圏41和浮起引導(dǎo)線圈43。浮起引導(dǎo)線圈43 設(shè)置成與推進(jìn)線圈41的壁面?zhèn)鹊拿嬷丿B。再有，支撐座2在以低速例如時速 200km以下的速度行走的區(qū)間中，即使不使臺車12從導(dǎo)軌4浮起，也可以在 輪胎車輪16上充分行走，所以如圖3的左半部分所示，省略了浮起引導(dǎo)線圈 43。再有，推進(jìn)線圈41及浮起引導(dǎo)線圈43分別相當(dāng)于本發(fā)明的驅(qū)動機(jī)構(gòu)及導(dǎo) 向機(jī)構(gòu)。
如圖4及圖5所示，推進(jìn)線圈41是將導(dǎo)體線巻繞成框狀的線圈，浮起引導(dǎo)線圈43具有將繞相同方向例如逆時針方向巻繞的4個框狀線圈組合成"田，， 字形4個線圈的結(jié)構(gòu)，利用與設(shè)置在臺車框13上的車上側(cè)線圈14的電磁相互 作用使臺車12收到浮力進(jìn)而使支撐座2浮起。
如圖6所示，從4個功率轉(zhuǎn)換裝置50A、 50B、 50C、 50D的4個功率轉(zhuǎn) 換裝置50將交流電供給導(dǎo)推進(jìn)線圈41，進(jìn)而各導(dǎo)軌4驅(qū)動支撐座2。
如圖6所示，在一對導(dǎo)向壁40的一個中，推進(jìn)線圈41交替劃分為區(qū)域A 和區(qū)域C，區(qū)域A的推進(jìn)線圈41由功率轉(zhuǎn)換裝置50A供電，區(qū)域C的推進(jìn)線 圈41由功率轉(zhuǎn)換裝置50C供電。
在上述導(dǎo)向壁40的另一個中，推進(jìn)線圈41交替劃分為區(qū)域B和區(qū)域D， 區(qū)域B的推進(jìn)線圈41由功率轉(zhuǎn)換裝置50B供電，區(qū)域D的推進(jìn)線圈41由功 率轉(zhuǎn)換裝置50D供電。
因此，即使功率轉(zhuǎn)換裝置50A、 50B、 50C、 50D的任一個發(fā)生故障，也 可正常持續(xù)運轉(zhuǎn)。
在功率轉(zhuǎn)換裝置50A、 50B、 50C、 50D(以下，存在總稱為"功率轉(zhuǎn)換裝 置50"的情況)上如圖7所示，連接有使慣性輪52旋轉(zhuǎn)的發(fā)電電動機(jī)51。慣
收裝置在別處還使用SME等。在臺車12中施加制動時，推進(jìn)線圈作為發(fā)電線 圈而動作，其結(jié)果所產(chǎn)生的交流在功率轉(zhuǎn)換裝置50中轉(zhuǎn)換為規(guī)定頻率的交流 從而驅(qū)動發(fā)電電動機(jī)51，慣性輪52旋轉(zhuǎn)。在推進(jìn)線圈41中對臺車12進(jìn)行加 速時，加上來自受電設(shè)備60的三相交流，將利用慣性輪52的慣性發(fā)動電動機(jī) 51旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的交流供給到功率轉(zhuǎn)換裝置50。
再有，在推進(jìn)線圈41的輸出功率小時，作為電力吸收裝置，取代發(fā)電電 動機(jī)51和慣性輪52的組合，還可以使用電容器和超導(dǎo)電線圈、鋰離子電池等。
以下，對利用加速裝置IOO對超音速客機(jī)1000進(jìn)行加速的順序進(jìn)行說明。
首先，如圖8所示，將超音速客機(jī)1向支撐座2中的客機(jī)載置部2A升起。 此時，最好預(yù)先將前腿擋塊6、主腿擋塊8以及主腿前擋塊10引入。超音速 客機(jī)1000可以用絞車等的適當(dāng)方式升起，另外還可以利用發(fā)動機(jī)推力使其自 身行走，還可以用牽引車牽引升起。
另外，此時，為了不使支撐座2彎曲或者不對臺車12施加過大的載荷，在導(dǎo)向壁40和支撐座2之間插入多個例如在圖8的一側(cè)9根兩側(cè)18根千斤頂 70，從下方支撐支撐座2。再有，千斤頂70相當(dāng)于本發(fā)明中的支撐機(jī)構(gòu)。
在將超音速客機(jī)1000上升到規(guī)定位置后，則如圖9所示，使前腿當(dāng)?shù)V6 及主腿擋塊8上升，接著使超音速客機(jī)1000稍稍后退，將前輪1002及主壽侖 1004分別嵌入到前腿擋塊6及主腿擋塊8中。在將主輪1004嵌入到主腿擋塊 8中，則使主腿前擋塊10上升，并從前方約束主輪1004。
在將超音速客機(jī)1000約束在支撐座2上時，則在4條導(dǎo)軌4中由功率轉(zhuǎn) 換裝置50向推進(jìn)線圈41供電，如圖9及圖14所示，開始加速。此時的加速 度例如可設(shè)定為0.6GB，但在短距離使其起飛時將加速度設(shè)定比0.6G大，另 一方面，在不給予乘客因急加速引起的不適感的場合，可將加速度設(shè)定比0.6G 小。超音速客機(jī)1000的發(fā)動機(jī)雖然可在加速開始前使其起動，但也可以如圖 9所示在加速開始時預(yù)先使其停止，在加速開始后使發(fā)動機(jī)起動。圖10表示 超音速客機(jī)1000的發(fā)動機(jī)全開后的狀態(tài)。超音速客機(jī)1000在發(fā)動機(jī)全開時由 于發(fā)動機(jī)的推力受到要在支撐座2上前進(jìn)的力，但由于主輪1004在前方被用 主腿前擋塊10約束，所以以與支撐座2 —體的狀態(tài)持續(xù)以0.6G的加速。并且， 在確認(rèn)了發(fā)動機(jī)處于全開狀態(tài)后，則如圖IO所示持續(xù)加速，但發(fā)動機(jī)熄火時 中止加速，使支撐座2停止。
當(dāng)超音速客機(jī)1000接近規(guī)定的起飛速度時，則使支撐座2的加速度降低， 同時如圖14及圖11所示，引入主腿前擋塊IO。通過主腿前擋塊IO的引入， 超音速客機(jī)1000解除前側(cè)的約束，因而通過處于全開運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)的推力， 在支撐座2上向前方移動，如圖11及圖12所示，從支撐座2向前方離開并起 飛上升。
在超音速客機(jī)1000從支撐座2離開時，則如圖13所示，使支撐座2例如 以- 0.8G左右的較高減速度進(jìn)行減速。
再有，如圖15所示，在加速裝置100例如以支撐座2相互背靠背的方式 設(shè)置兩個并通過沿著相反方向使其行走，從而可形成為向雙方向?qū)Τ羲倏蜋C(jī) 1000進(jìn)行加速。上述方式的加速裝置100具有根據(jù)風(fēng)向可從上述雙方向中選 擇超音速客機(jī)1000的加速方向的優(yōu)點。另外，取代設(shè)置兩臺支撐座2，還可 以構(gòu)成為，例如在圖1中的箭頭a方向?qū)Τ羲倏蜋C(jī)IOOO進(jìn)行加速時，將支撐座a的左半部分作為客機(jī)載置部2A，在與箭頭a相反的方向進(jìn)行加速時， 將支撐座a的右半部分作為客機(jī)載置部2A使其傾斜成沿著加速方向相對水平 面上升。在加速裝置100中，由前腿擋塊6及主腿擋塊8在后側(cè)和上側(cè)約束超音速 客機(jī)1000的前輪1002和主輪1004。另外，由主腿前擋塊10還從前側(cè)約束上 述主輪1004。由此，超音速客機(jī)1000不會在支撐座2上后退、浮起，且不會 俯仰而被加速。另外，即使發(fā)動機(jī)全開，直到到達(dá)規(guī)定的起飛速度為止，以發(fā) 動機(jī)的推力機(jī)體不會從支撐座2離開，在可將機(jī)體和支撐座2保持為一體的狀 態(tài)下持續(xù)加速。另外，由于利用推進(jìn)線圈41和車上側(cè)線圈14的電》茲相互作用進(jìn)行加速， 所以可將臺車12和導(dǎo)軌4保持為非接觸，并進(jìn)行對支撐座2的加速。另外， 由于以來自推進(jìn)線圈41的電流的相位角比從功率轉(zhuǎn)換裝置50供給的電力的相 位角超前的方式使功率轉(zhuǎn)換裝置50動作，因而可實施強(qiáng)有力的再生制動，因不會從支撐座2離開，可極為容易地使支撐座2停止。因此，安全性極高。再有，利用設(shè)置在導(dǎo)向壁40上的浮起引導(dǎo)線圈43和臺車12側(cè)的車上側(cè) 線圈14的相互作用而得到的斥力使臺車12從導(dǎo)軌上浮起并行走，因而浮起高 度高，行走穩(wěn)定。而且，在斷開一側(cè)的車上側(cè)線圈14時，則如圖16所示產(chǎn)生向與斷開臺車 框13的車上側(cè)線圈14 一側(cè)的側(cè)面相對的導(dǎo)向壁40方向的不平衡。但是，車 上車線圈14在臺車框13的一側(cè)各設(shè)置5個，所以即使其中的一個斷開，臺車 12其自身不會受到4艮大偏4元方向的力，可穩(wěn)定地持續(xù)加速。再有，由于利用4個功率轉(zhuǎn)換裝置50向各導(dǎo)軌4供給電力，所以通過將 導(dǎo)軌4分割為較短的區(qū)域，從而即使功率轉(zhuǎn)換裝置50中的一臺發(fā)生故障，也 可持續(xù)加速。而且，在電子轉(zhuǎn)換裝置50中，在推進(jìn)線圈41中剩下電力通過發(fā)電電動機(jī) 51用慣性輪52的旋轉(zhuǎn)回收，用于其次的加速時。由此，可減少尖峰負(fù)載，另 外受電設(shè)備60也無需大幅擴(kuò)張。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的加速裝置除了超音速客機(jī)之外還可用于通常的亞音速客機(jī)的起 飛輔助。符號說明2-支撐座，2A-客機(jī)載置部，4-導(dǎo)軌，6-前腿擋塊，8-主腿擋塊， 10-主腿前擋塊，12-臺車，13-臺車框，14-車上側(cè)線圈，15-氣墊， 16-輪胎車輪，17-擋塊，18-擋塊，40-導(dǎo)向壁，41-推進(jìn)線圈， 42行走路徑，43-浮起引導(dǎo)線圈，44-扁坯部，45-罩， 50-功率轉(zhuǎn)換裝置，50A-功率轉(zhuǎn)換裝置，50B-功率轉(zhuǎn)換裝置， 50C-功率轉(zhuǎn)換裝置，50D-功率轉(zhuǎn)換裝置，51-發(fā)電電動機(jī)， 52-慣性輪，60-受電設(shè)備，70-千斤頂，100-加速裝置， 1000-超音速客機(jī)，1002-前輪，1004-后輪。
權(quán)利要求
1. 一種加速裝置，使航空器加速起飛，其特征在于，具備以在加速中使上述航空器不會后退、浮起且不使其俯仰的方式支撐上述航空器的支撐座；沿著規(guī)定路徑設(shè)置的導(dǎo)軌；沿著上述導(dǎo)軌引導(dǎo)上述支撐座的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)；以及沿著上述導(dǎo)軌驅(qū)動上述支撐座的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加速裝置，其特征在于，上述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)是設(shè)置在地面上一側(cè)的浮起引導(dǎo)線圈，上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)是線性 電動機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加速裝置，其特征在于，束、并以在離開時上述航空器在離開方向自由動作的方式形成的航空器約束機(jī)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的加速裝置，其特征在于，上述航空器約束機(jī)構(gòu)以在加速時上述航空器在離開方向不移動的方式進(jìn) 行約束。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的加速裝置，其特征在于， 上述航空器約束機(jī)構(gòu)具備，在比上述航空器的重心靠前的前方約束上述航空器的前方約束機(jī)構(gòu)、和在上述航空器的重心附近約束上述航空器的中央約束 機(jī)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 - 5中任一項所述的加速裝置，其特征在于， 上述導(dǎo)軌相互平行地設(shè)置多個，且上述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)在上述多個導(dǎo)軌范圍內(nèi)支撐上述支撐座。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 - 6中任一項所述的加速裝置，其特征在于， 上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過電制動來對上述支撐座進(jìn)行制動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的加速裝置，其特征在于，各驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有兩個以上供給電力的功率轉(zhuǎn)換裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的加速裝置，其特征在于， 具備在上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)中吸收施加電制動而產(chǎn)生的電力的電力吸收裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的加速裝置，其特征在于， 具備預(yù)存驅(qū)動上述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的電力的電力儲存裝置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或IO所述的加速裝置，其特征在于， 上述電力吸收裝置是慣性輪。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的加速裝置，其特征在于， 上述慣性輪也作為電力儲存裝置使用。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 12中任一項所述的加速裝置，其特征在于， 使上述航空器以規(guī)定的迎角從上述支撐座離開。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項所述的加速裝置，其特征在于， 使上述航空器從上述支撐座水平離開。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 14中任一項所述的加速裝置，其特征在于， 上述支撐座在沿著上述導(dǎo)軌的一個方向或者與上述一個方向相反的另一方向使航空器加速起飛。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1 ~ 15中任一項所述的加速裝置，其特征在于， 具備在將航空器載置在上述支撐座上時從下方支撐上述支撐座的支撐機(jī)
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使是高速且重量大的航空器也可安全且高效地進(jìn)行加速的加速裝置。該加速裝置具備以在加速中使航空器不會后退、浮起且不使其俯仰的方式支撐該航空器的支撐座；沿著規(guī)定路徑設(shè)置的導(dǎo)軌；沿著上述導(dǎo)軌引導(dǎo)上述支撐座的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)；以及沿著上述導(dǎo)軌驅(qū)動上述支撐座的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
文檔編號B64C30/00GK101300173SQ20068003785
公開日2008年11月5日 申請日期2006年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月12日
發(fā)明者保坂史郎, 山中朗央, 山本正忠, 松田智, 竹尾俊彥 申請人:東海旅客鐵道株式會社