[发明专利]用于飞机起飞、着陆和滑跑过程的基于地面的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于没有起落架系统或具有附加地安装在跑道上的收回的起落架的飞机起飞、着陆和滑跑过程的基于地面的设备。

背景技术

飞机的空载质量对于其飞机的经济性具有很大的影响。较小的空载质量在保持恒定的最大起飞重量时或者在恒定的有效负荷时确保更好的经济性，因为或者能够运送更多的有效负荷或者由于整体重量的减小而减小了空气阻力和因此减小了燃油消耗。

起落架系统在通常的客机中与飞机类型相关地大致占到空载质量的6％至10％的相对比例并且在巡航状态期间没有任何功能。它在地面上用于起飞、着陆和滑跑。

此外起落架系统不仅在制造中而且在运行中都是非常耗费成本的。去除起落架系统导致减小空载质量并且对于飞机运行商来说在通常的航空运输中带来在经济、生态和操作方面的优点。

为了能够利用这些优点，必须在机场上安装基于地面的设备，其使得无起落架的飞机能够起飞、着陆和滑跑。

在航空学历史中存在许多不配备轮式起落架的飞机类型。接下来着重阐述业已应用的技术和与无起落架的飞机相关联的至今未实施的文献。

原则上，所发现的方案分为两组：安装在飞机上的和安装在地面上的方案。

第一个安装在飞机上的方案在第二次世界大战期间被实施。自1941年建造的梅塞施米特飞机厂的Me163“彗星”战斗机是具有火箭发动机的截击机并且可选择地在一个可投下的双轮的起落架或可移式装卸台上起飞。着陆在一个安装在飞机上的起落架上实施。大约370个建造的这种飞机中的80％由于着陆故障而坠毁。

自1943年起制造了阿拉多AR234“闪电”喷气式轰炸机。第一个版本是没有起落架的。A-0版本的“闪电”配备一个固定安装的着陆滑板和一个可释放的三轮的起飞滑动架。起飞和着陆过程然而是不实际的，所以接下来的版本都配备安装在飞机上的起落架。

在飞机着陆后从跑道上运走飞机、重新输送到在起飞滑动架上和在每次起动后重新取回起飞滑动架的多个地面操作是非常复杂的。单就这些事实而言使得现代飞机在地面上的现行运行过程变得复杂。此外在利用滑板的着陆时仅仅具有受限的转向稳定性并且不存在定量配给制动力的可能性。这种延迟与在滑板材料和着陆位置的材料之间的摩擦力相关。

在跑道上安装的用于无起落架的飞机的着陆的方案从1947至1955被皇家海军研究了。德·哈维兰F21“海吸血鬼(Sea Vampire)”的三个原型被修改，以便利用驶入的起落架实施在一个柔性的橡胶盖上的着陆。在此跑道缓冲着陆碰撞并且制动力通过在飞机底侧和跑道衬垫之间的摩擦产生。紧接着着陆之后，“海吸血鬼”必须从跑道上移走并且为了起动被放置在斜坡上。在经过陆地上的多次测试飞行之后，将柔性的跑道安装在“勇士”号(HMS Warrior)航空母舰上。减速在此受控地经由在航空母舰中通常应用的绳钩抓取系统实现。应用这种系统在如今的飞机、特别是在客机中是不合适的，这是由于由于麻烦的地面过程、缺乏转向稳定性和对于整个跑道的全方位修改。

除了这些已经提及的系统之外，还已知各个不同的文献，其出于减小质量的原因致力于用于无起落架的飞机的着陆过程的解决方案。

在1968年的一个文献中发明人Jose Dominguez Rego描述了一个所谓的“飞机着陆系统(Aircraft Landing System)”(US 3380690)，其中无起落架的飞机在一个配备滚轮的跑道上着陆并且在跑道的末端上被转送到一个由轨道引导的滑座上。滚轮的旋转轴线横向于跑道布置。为了可以实现飞机在飞机的驾驶员室的底侧的着陆，它必须被显著加强，这导致显著的质量增大。这使得通过去除起落架系统而实现的质量减小具有局限性。此外整个跑道必须配备滚轮，其必须分别被单个缓冲和可制动地构成并且因此具有高的系统复杂性。