[发明专利]旋转式飞机短距起飞器

说明书

一、技术领域

一种航空机械，用以飞机短距起飞。

二、技术背景

当物体做圆周运动时，只要向心力与离心力平衡，物体就围绕圆心做圆周运动。当向心力消失时，物体就在某一点上，离心力作用下，沿切圆做直线运动。直线运动开始时的速度，等于该物体做圆周运动时的线速度。用这一原理，可以使飞机通过圆周运动加速至某一速度后，并在这一速度下沿切线变圆周运动为沿切线进行的直线运动，达到飞机以较大初速直线滑跑起飞的目的。

三、发明内容

旋转圆盘、停机位、动力装置、自动控制系统、自动起飞系统、自动开合系留环。

1、旋转圆盘是一个可以围绕自身的圆心做圆周运动的大盘，面积根据实际需要和技术能力确定。

2、停机位是用以固定飞机的地方，使飞机固定在旋转圆盘上，在圆盘的带动下做圆周加速运动，以此积蓄起飞动能。停机位上必需有简单有效的固定飞机的装置，这一装置直接关系到旋转式短距起飞方式的成败。这种装置未经实验前，无法给出装置特征。但是这种装置的设计没有技术瓶颈，参考现有的单向性起飞固定装置，以直角式起飞固定装置就可能是一种解决办法。停机位可根据圆盘的大小和飞机尾喷特征设计多个，即一次运转可以为多架飞机加速。停机位甚至可以多层排列。即可以排两圈以上的飞机。

3、自动控制系统，用于控制圆盘加速至何种速度及飞机起飞顺序等工作。如果可能最好具备飞机的自动起飞功能，即飞机在加速直到沿切线离开圆盘，圆盘运动和飞机的发动机加速及起飞等动作，都由自动控制系统完成。

4、自动起飞系统，用于控制飞机工作与圆盘工作相匹配的自动控制系统。如果当前技术可以支持这一自动控制行为，这一系统就直接并入自动控制系统。如果当前的自动控制技术不能实现自动起飞，飞机在起飞阶段靠人工也可以完成。将这一系统与自动控制系统分开论述的目的在于强调；没有自动起飞系统，该起飞器照样可以使用。

5、自动开合系留环，作为将飞机固定在停机位上并开合自如的系留装置。作为飞机固定的一种偿试性方案。当转盘达到即定速度需要放开飞机时，自动开合系留环，要能在飞机向前的巨大冲力下，瞬间打开，使飞机顺利地进入滑跑状态。

四、具体实施方式

1、假定旋转加速的方式，一次只能为一架飞机起飞加速

起飞准备时，飞机进入圆盘的停机位并被简单有效固定。转盘开始启动和加速，飞机发动机也处于工作状态下。圆盘在自身动力和飞机发动机动力的双重作用下，带着飞机进行圆周加速运动。当加速至即定的滑跑速度时，固定飞机的装置解锁，飞机失去向心力的控制，以停机位为切点，大初速延切线开始直线滑跑，达到即定初速滑跑的目的，实现短距起飞。这里必须明确，飞机离开圆盘开始直线滑跑时的初速度，必须是小于起飞速度的亚起飞速度，否则飞机在做圆周运动时，就可能因速度达到起飞速度而使机翼升力超过起飞重量而失控。当然，在盘圆上直接起飞是旋转式短距起飞器的最高目标，这有赖于停机位和自动控制系统的技术水平。从理论上分析，也是可能的。假定转盘转速稳定地达到某一速度时，靠调整飞机的空气动力装置，使飞机在转动中升空，通过升空摆脱停机位上的阻拦装置，在空中达到切线脱离圆盘，实现起飞的目的。

2、假定旋转加速的方式，一次为多架飞机加速

为多架飞机同时加速，错时起飞时，停机位的按排，必须避开飞机尾喷造成的相互干扰。加速时，多架飞机同时启动发动机，它们所产生的动力，就能使圆盘获得一个巨大的动力，而且这个动力可以被有效利用。达到滑跑速度后，通过自动控制系统，一架一架飞机放行，达到高效起飞效果。假定两秒钟放飞一架飞机是有可能的。

3、旋转短距起飞方式的几种组合

第一、这种起飞方式，一次可以为几架飞机加速。每次起飞后，转盘都需要一个刹车、装机的过程，这个过程可能贻误战机。所以可以设计两套旋转短距起飞器交替使用，使得一套在使用时，一套己在装机或待命。两套器械可以设置能量传动装置，即当一套减速时，可以利用减速的能量，直接为另一套加速。即节省了能量，又防止了空载损伤器械。考虑使用空间问题，可以将待命、装机等工作放在甲版以下进行。适时升出甲版即可。

第二、这种起飞器可以和升降机配合使用，平时可以停机。

旋转式短距起飞器的优点是；

1、技术简单，可维护性高。

2、能源利用率高，成本低。

3、航空母舰上使用，可以用简单的机械传动装置，直接使用舰用发动机。

4、多架飞机准备起飞时，它们的发动机的准备过程所产生的动力都能被有效利用。

5、可以任意设定起飞初速。