CN103224031B - 固定翼飞行器着陆装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了固定翼飞行器着陆装置，包括定翼机和飞行甲板，还包括牵引磁体、电生磁装置及电源，飞行甲板由导磁材料构成，在定翼机机腹的下方固装着与定翼机所具有的机身相对位置固定的牵引磁体，在飞行甲板的下方固装着电生磁装置；在飞行甲板上方以飞行状态降落而临近飞行甲板的定翼机所固装有的牵引磁体被重力及电生磁装置因被电源产生的电流激励而透过飞行甲板在飞行甲板的上侧相应产生的磁力向下拉拽而使在机身底部安装的起落架接触飞行甲板以将定翼机落在飞行甲板上。本发明大幅提高固定翼飞机一次性成功着陆或着舰的概率，降低固定翼飞机着舰或着陆事故的发生率。

Description

固定翼飞行器着陆装置

技术领域

本发明涉及辅助固定翼飞机着陆或着舰的国防军用装备，特别是固定翼飞行器着陆装置。

背景技术

现有有关舰载战斗机(舰载机)降落于航母飞行甲板的技术为：每艘航母在尾部甲板上都会有4-6条拦阻索并排拉开，舰载机即将着舰前，放下战机尾部的着舰钩，只要钩住其中任何一条拦阻索，战机就能在五六十米左右(航母中部)的距离很快停住。

驾驶舰载战斗机(舰载机)停落在航母飞行甲板上的着舰作业对舰载机舰载飞行员来说则是巨大的挑战。在空中看来，再大的航母也变得渺小，如果气象条件差的话，舰载机停落在飞行甲板上的动作就更加困难。舰载机成功降落的意义等同甚至超过从飞行甲板上起飞的意义。除了垂直起降战机外，舰载机等固定翼飞机等降落在飞行甲板上的技术非常复杂，而仅靠垂直起降战机的垂直起降性能无法满足航母全方位作战的需要。为了让舰载机平安顺利降落，航空技术专家想出各种降落技术措施，首先是光学助降系统一现有菲涅尔透镜光学助降系统，一般安装在航母中部左舷的一个自稳平台上，主要是中央竖排的5个分段灯箱，通过菲涅尔透镜发出5层光束，光束与降落跑道平行，形成5层坡面，正中段发出橙色光束，向上、向下分别转为黄色和红色，正中段灯箱两侧有水平的绿色基准定光灯，当舰载机下滑角正确时，飞行员可以看到橙色光球处于绿色基准灯的中央，保持此下滑角度就可以准确成功着舰，由于光学助降系统在恶劣天气下就显得力不从心，航空技术专家还开发出全天候雷达自动着舰系统、激光助降装置系统等。因舰载战机降落到只有几百米长的甲板上还必须迅速停下来，就需要包括拦阻索和拦阻网在内的拦阻装置。现代航母一般都有4条拦阻索，美国海军某些最新型航母所拥有的拦阻索数量已经降到了3条，这些拦阻索要拉住几十吨全速飞行的舰载机，对于拦阻索质量(材料力学性能)、舰载机结构受力性能、飞行员快速反应能力都有很高的技术要求。美国海军战机F-35C暴露出的技术问题就是即将着舰的舰载机尾钩很难钩住拦阻索，这可以说是致命的技术缺陷。除了拦阻索，航母拦阻装置还包括拦阻网，但拦阻网一般情况不会被用到，只有一些紧急情况，例如起落架出现故障，拦阻网才会被派上用场以将舰载机拦停在飞行甲板上。对于那些未钩住拦阻索的舰载机，只有迅速加大油门立即复飞而迅速升起。一些国家在航母舰载机降落实验的初始阶段，往往使用接触飞行甲板-再立即从飞行甲板上起飞的练习方式来让飞行员克服对着舰动作的心理障碍以逐渐找到成功降落飞行甲板的感觉，但这种练习方式并不是真正意义上的实际成功着舰动作，没法使舰载机飞行员真正感受到舰载机因被拦阻索钩住的动作瞬间所带来的巨大惯性冲击力，更无法让舰载机飞行员完全掌握成功着舰的技术要领，因此，培养出着舰技术成熟的合格舰载机飞行员的效率仍然偏低，风险大，任务强度高，成本也很高。与固定翼飞机在陆地机场上降落方式不同，海上航行的航母会随海浪前后左右上下起伏，舰载机飞行员必须依靠舰上菲涅尔透镜光学助降系统的协助，方能对准跑道和控制下滑角度。现代普通陆降固定翼战机的正常着陆距离通常在600米以上，而航母整个着陆区域长度仅为短短的200米，舰载机还需要用尾钩如同耍杂技般钩住飞行甲板上的拦阻索，强行被减速，再加上飞行甲板旁的舰桥等建筑带来的气流影响，导致固定翼飞机在航母上降落的技术要求极其苛刻。以美国“尼米兹”级超级航母为例，它的着陆跑道从舰尾延伸至舰首左侧的斜角甲板，全长约230米，舰载机降落时通常要保持150节的速度，以3度下滑角对准跑道向航母靠近，而飞行甲板后部的拦阻索着陆区域只有几十米长，舰载机等固定翼飞机必须放下尾钩准确地在这个狭小区域里钩住拦阻索，完成舰载机的降落动作，然后拦阻索会协助舰载机在约100米的跑道距离内瞬间把战机速度降到零，一旦未能钩住拦阻索，飞行员还得马上把飞机拉起来复飞以防坠入大海。

综上所述，现有舰载机着舰技术仍然不够完善，舰载机等固定翼飞机一次性成功着陆或着舰的概率仍然偏低，舰载机等固定翼飞机着舰或着陆事故时有发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固定翼飞行器着陆装置，大幅提高固定翼飞机一次性成功着陆或着舰的概率，降低固定翼飞机着舰或着陆事故的发生率。

本发明的目的是这样实现的：一种固定翼飞行器着陆装置，包括定翼机和飞行甲板，还包括牵引磁体、电生磁装置及电源，飞行甲板由导磁材料构成，在定翼机机腹的下方固装着与定翼机所具有的机身相对位置固定的牵引磁体，在飞行甲板的下方固装着电生磁装置；在飞行甲板上方以飞行状态降落而临近飞行甲板的定翼机所固装有的牵引磁体被重力及电生磁装置因被电源产生的电流激励而透过飞行甲板在飞行甲板的上侧相应产生的磁力向下拉拽而使在机身底部安装的起落架接触飞行甲板以将定翼机落在飞行甲板上。

本发明包括由电磁铁及电磁线圈构成的电生磁装置、(脉冲)电源、(脉冲)电源开关等组成，其中，电磁铁可呈长方体状，长为30m，宽度比飞机轮胎宽50-100cm。舰载机等固定翼飞机机腹固装有牵引磁体(即磁铁模块)，牵引磁体受磁力作用的面积由轮胎的摩擦力大小决定，本发明工作原理为：(脉冲)电源开关打开，电生磁装置被通电而产生磁力，舰载机开始降落，牵引磁体与电生磁装置彼此通过磁力相吸，舰载机进而通过磁力和重力双重作用并可再受到一条拦阻索拦阻后，便可安全停到甲板上。本发明大幅提高固定翼飞机一次性成功着陆或着舰的概率，降低固定翼飞机着舰或着陆事故的发生率。

附图说明

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

一种固定翼飞行器着陆装置，如图1所示，包括定翼机1和飞行甲板5，还包括牵引磁体3、电生磁装置6及电源，飞行甲板5由导磁材料构成，在定翼机1机腹的下方固装着与定翼机1所具有的机身2相对位置固定的牵引磁体3，在飞行甲板5的下方固装着电生磁装置6；在飞行甲板5上方以飞行状态降落而临近飞行甲板5的定翼机1所固装有的牵引磁体3被重力及电生磁装置6因被电源产生的电流激励而透过飞行甲板5在飞行甲板5的上侧相应产生的磁力向下拉拽而使在机身2底部安装的起落架4接触飞行甲板5以将定翼机1落在飞行甲板5上[如图1标出的箭头所示：电生磁装置6通过飞行甲板5与牵引磁体3相互吸引-即用磁力向下吸引牵引磁体3(电生磁装置6与牵引磁体3磁极极性彼此相异)，以将定翼机1加速向下拉拽而迅速触及飞行甲板5上]。

电源为脉冲电源7，电生磁装置6被脉冲电源7所产生的脉冲电流激励而在飞行甲板5的上侧相应产生脉冲磁力，此脉冲磁力仅当舰载机等固定翼飞机在飞行甲板上方以飞行状态且临近飞行甲板时，才会达到峰值，以降低电生磁装置的电磁能耗，最大化利用脉冲电源输出的电能。

在定翼机1与牵引磁体3之间固定有仅用于屏蔽牵引磁体3朝机身2所辐射的磁场的隔磁体。

牵引磁体3由软磁性材料构成。

Claims (3)

1.一种固定翼飞行器着陆装置，包括定翼机(1)和飞行甲板(5)，其特征在于：还包括牵引磁体(3)、电生磁装置(6)及电源，飞行甲板(5)由导磁材料构成，在定翼机(1)机腹的下方固装着与定翼机(1)所具有的机身(2)相对位置固定的牵引磁体(3)，在飞行甲板(5)的下方固装着电生磁装置(6)；在飞行甲板(5)上方以飞行状态降落而临近飞行甲板(5)的定翼机(1)所固装有的牵引磁体(3)被重力及电生磁装置(6)因被电源产生的电流激励而透过飞行甲板(5)在飞行甲板(5)的上侧相应产生的磁力向下拉拽而使在机身(2)底部安装的起落架(4)接触飞行甲板(5)以将定翼机(1)落在飞行甲板(5)上，所述电源为脉冲电源(7)，电生磁装置(6)被脉冲电源(7)所产生的脉冲电流激励而在飞行甲板(5)的上侧相应产生脉冲磁力。

2.根据权利要求1所述的固定翼飞行器着陆装置，其特征是：在定翼机(1)与牵引磁体(3)之间固定有仅用于屏蔽牵引磁体(3)朝机身(2)所辐射的磁场的隔磁体。

3.根据权利要求1所述的固定翼飞行器着陆装置，其特征是：牵引磁体(3)由软磁性材料构成。