專利名稱：飛機(jī)迫降阻攔裝置的制作方法
飛機(jī)以其快速、舒適、準(zhǔn)時聞名于世。但同時，飛機(jī)事故的死亡率之高也是聞名于世的。很多飛機(jī)在空中發(fā)生故障后，由于不能找到合適的機(jī)場，在迫降時往往發(fā)生慘重的事故。針對這種情況，我設(shè)計發(fā)明了“飛機(jī)迫降阻攔裝置”。此裝置屬于流體力學(xué)與能量消耗工程的技術(shù)領(lǐng)域。
3月31日我委托中國專利局檢索處用計算機(jī)對本發(fā)明進(jìn)行檢索。檢索全稱是“飛機(jī)迫降阻攔裝置”。其英文關(guān)鍵字是PLANE，F(xiàn)LIGHT，F(xiàn)ORCE，LANDING，STOP，DEVICE，EQUIPMENT。對全部關(guān)鍵字的檢索結(jié)果為零。去掉PLANE，F(xiàn)LIGHT后，其檢索結(jié)果還是零。再去掉LANDING后進(jìn)行檢索(被迫停止裝置)，共發(fā)現(xiàn)31個專利，其中DD 2個、SU10個、DE 2個、J9個、US 2個、EP 2個、ZA 2個、NL 1個，經(jīng)閱讀均與本發(fā)明無關(guān)。同天，我又對中國專利進(jìn)行了手檢。由于時間關(guān)系，我僅對“飛機(jī)迫降阻攔裝置”和“迫降阻攔裝置”進(jìn)行了手檢，均未發(fā)現(xiàn)有何專利。
在設(shè)計過程中，我參考了如下書籍力學(xué)教程(人民教育出版社)、柴油機(jī)原理(上海交通大學(xué)出版社)、彈性力學(xué)(人民教育出版社)、材料力學(xué)(人民教育出版社)、材料力學(xué)(S.鐵摩辛柯)、基礎(chǔ)流體力學(xué)(美J.K.VENNARD R.L.STREET)、機(jī)械設(shè)計手冊(化學(xué)工業(yè)出版社)、機(jī)械工程材料手冊(機(jī)械工業(yè)出版社)、工程材料(清華大學(xué)出版社)、機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品原材料消耗工藝定額工作手冊(國防工業(yè)出版社)。
本裝置的工作原理的關(guān)鍵是耗能、儲能。即把飛機(jī)降落瞬間的巨大能量通過本裝置的內(nèi)部構(gòu)造消耗掉一部分，再把另一部分能量轉(zhuǎn)換成壓縮能量儲存起來，從而使飛機(jī)在較短的距離內(nèi)停下來。
本裝置的主要構(gòu)件是一個園柱形的動作筒，其內(nèi)部分為兩個工作區(qū)(如說明書附圖
所示①為園柱形動作筒外殼②為兩個工作區(qū)之間的園柱形活塞③為接受能量活塞④為射流孔;黑點表示氣體)第Ⅰ工作區(qū)內(nèi)全是液體，它是實現(xiàn)消耗能量的工作區(qū);第Ⅱ工作區(qū)內(nèi)有氣體和液體(統(tǒng)稱流體)，它是實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換儲存的工作區(qū)。
飛機(jī)降落時的沖擊能量，首先傳到了動作筒中的接受能量的活塞上。在活塞上有數(shù)個射流孔。射流孔有兩種形式。第一種形式的射流孔，每分鐘通過它的流量是可調(diào)的，即在活塞的整個運(yùn)動過程中，隨時調(diào)節(jié)流量，使射流孔始終處于最佳工作狀態(tài)。第二種形式是在射流孔的一端用薄壁封密，對此薄壁用金屬強(qiáng)度記憶方法進(jìn)行處理，使之能夠在最佳的沖擊壓力下破裂，形成第一次能量釋放和最佳射流。
當(dāng)接受能量的活塞在第Ⅰ工作區(qū)內(nèi)運(yùn)動時，區(qū)內(nèi)的液體通過射流孔從活塞前高速噴射到活塞后。這便在活塞的后面區(qū)域形成了強(qiáng)紊流和強(qiáng)渦量，它們能大量消耗飛機(jī)降落時的沖擊能量。另外當(dāng)液體通過射流孔時，能產(chǎn)生很大的摩擦阻力，它也消耗了很多能量;同時液體的溫度升高又吸收了一部分能量。總之，這一過程就是能量釋放過程。
當(dāng)接受能量活塞在第Ⅰ工作區(qū)內(nèi)運(yùn)動時，由于活塞桿連續(xù)插入動作筒使Ⅰ區(qū)內(nèi)原有液體產(chǎn)生了體積差。這部分體積差通過兩個工作區(qū)之間的隔板壓縮第Ⅱ工作區(qū)內(nèi)的流體(包括氣體和液體)，這就將一部分沖擊能量轉(zhuǎn)化為流體的壓縮能量，同時起到了使裝置內(nèi)部構(gòu)造不失穩(wěn)的作用。
兩個工作區(qū)之間的隔板有兩種形式。其一是可移動式的;其二是固定的但中間有一小孔，在孔的一側(cè)有單向節(jié)流閥。第一種形式工藝簡單，其耐壓值取決于密封像膠圈的抗壓值。第二種形式工藝復(fù)雜，但能提高耐壓值。
通過參考前述參考資料知紊流、渦量所吸收的沖擊能量與Ⅰ區(qū)內(nèi)的液體容積有關(guān)，與Ⅰ區(qū)內(nèi)接受能量活塞的運(yùn)動長度有關(guān)，與射流孔的孔數(shù)、孔經(jīng)有關(guān)，與殼體直徑有關(guān)，與接受活塞的運(yùn)動時間有關(guān)，與液體的粘性系數(shù)有關(guān)。Ⅱ區(qū)內(nèi)儲存的轉(zhuǎn)化能量與該區(qū)內(nèi)的氣體在一個大氣壓下的體積有關(guān)，與動作筒殼體直徑有關(guān)，與液體體積有關(guān)，與活塞桿的長度、直徑有關(guān)。殼體的強(qiáng)度設(shè)計與阻攔降落飛機(jī)的重量、降落速度有關(guān)，與射流孔的面積和等有關(guān)。
實現(xiàn)本發(fā)明有兩種途徑其一在地面上安裝本裝置，其二在飛機(jī)上安裝本裝置。具體途徑如下(1)在低級的小機(jī)場跑道上安裝此裝置。既可以使在空中出故障的大型客機(jī)安然著陸(增加大型客機(jī)的安全降落點)又可以實現(xiàn)用盡可能少的人力、物力、財力對低級小機(jī)場進(jìn)行改造，使之成為國際航班點。
(3)在一些受自然地理限制但需要飛機(jī)著陸的地點，安裝此裝置可以實現(xiàn)飛機(jī)的降落。
(4)將此裝置直接安裝在飛機(jī)上實現(xiàn)隨時隨地協(xié)助迫降。
在上述四種途徑中，(1)、(2)、(3)較容易實現(xiàn)、省錢、并能大大增加飛機(jī)的安全降落點，提高飛機(jī)的生存率。(4)能大大提高飛機(jī)的生存率，但難度較大，它涉及到均衡、穩(wěn)心等問題，這些問題必須在實際的工程中解決。
權(quán)利要求
(一)前序本發(fā)明“飛機(jī)迫降阻攔裝置”屬于流體力學(xué)與能量消耗工程的技術(shù)領(lǐng)域。本裝置的工作原理的關(guān)鍵是耗能、儲能。即把飛機(jī)降落瞬間的巨大能量通過本裝置的內(nèi)部構(gòu)造消耗掉一部分，再把另一部分能量轉(zhuǎn)換成壓縮能量儲存起來，從而使飛機(jī)在較短的距離內(nèi)停下來。工程中常見的液壓技術(shù)與本發(fā)明有較密切的聯(lián)系。特別是本裝置中的能量轉(zhuǎn)換儲存部分也屬于液壓技術(shù)領(lǐng)域。
(二)特征本發(fā)明的技術(shù)特征是其主要構(gòu)件是一個園柱形的動作筒，其內(nèi)部分為兩個工作區(qū)第Ⅰ工作區(qū)內(nèi)全是液體;第Ⅱ工作區(qū)內(nèi)有氣體和液體(統(tǒng)稱流體)。園柱形動作筒內(nèi)有一個可移動的接受能量活塞。在活塞上有數(shù)個射流孔。射流孔有兩種形式。第一種形式的射流孔，每分鐘通過它的流量是可調(diào)的，即在活塞的整個運(yùn)動過程中，隨時調(diào)節(jié)流量，使射流孔始終處于最佳工作狀態(tài)。第二種形式是在射流孔的一端用薄壁封密，對此薄壁用金屬強(qiáng)度記憶方法進(jìn)行處理，使之能夠在最佳的沖擊壓力下破裂，形成第一次能量釋放和最佳射流。在園柱形動作筒的兩個工作區(qū)之間有一個隔板活塞。它有兩種形式。其一是可移動式的;其二是固定的但中間有一小孔，在孔的一側(cè)有單向節(jié)流閥。當(dāng)接受能量活塞在第Ⅰ工作區(qū)內(nèi)運(yùn)動時，由于活塞桿連續(xù)插入動作筒使Ⅰ區(qū)內(nèi)原有液體產(chǎn)生了體積差。這部分體積差通過兩個工作區(qū)之間的隔板活塞壓縮第Ⅱ工作區(qū)內(nèi)的流體(包括氣體和液體)，這就將一部分沖擊能量轉(zhuǎn)化為流體的壓縮能量。隨著園柱形筒內(nèi)的流體逐漸被壓縮其內(nèi)部壓力也逐漸升高，此時相對于阻攔裝置外部的物體便產(chǎn)生了阻力。
全文摘要
本發(fā)明“飛機(jī)迫降阻攔裝置”屬于流體力學(xué)與能量消耗工程的技術(shù)領(lǐng)域。其主要工作原理是耗能、儲能。本裝置的主要構(gòu)件內(nèi)部分為兩個工作區(qū)。第I(消耗能量)工作區(qū)內(nèi)全是液體，當(dāng)接受能量活塞在本區(qū)內(nèi)運(yùn)動時，利用液體通過射流孔產(chǎn)生強(qiáng)紊流和強(qiáng)渦量，從而大量消耗飛機(jī)的降落能量。第II(能量轉(zhuǎn)換儲存)工作區(qū)內(nèi)有氣體和液體，它以I區(qū)內(nèi)的液體體積差為動力壓縮本區(qū)內(nèi)的流體，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。本裝置的用途是使飛機(jī)在較短的距離內(nèi)停下來。
文檔編號B64D45/04GK1055519SQ90102048
公開日1991年10月23日 申請日期1990年4月13日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月13日
發(fā)明者朱賓 申請人:朱賓