[发明专利]全天候环保机场

说明书

技术领域

本发明专利全天候环保机场，涉及一种飞机场的基建工程。 

技术背景

目前，全世界的机场建设，全是沿袭一战、二战以来所实施的老方案进行的，随着飞机的体型、容量、和重量的日渐增大，就一味地加宽和延长跑道来适应新机型的需求，这种方法极为笨拙。 

旧有的飞机跑道，还有一个通病，就是它是被动型地让飞机降落，由于飞机降落时的动能很大，稍一不慎，往往就容易偏离、或冲出跑道造成灾祸！机师当眼看飞机要冲出跑道、或偏离跑道时，他也不敢“刹机”，害怕飞机重心偏前而翻筋斗。2010年12月4日，图-154大客机在莫斯科郊外机场发生的“地难”，便是一例。 

不断发生的、众多的冤死血案，值得人们汲取这血的教训，但是服务于飞机制造业和设施配套业有关的设计师、工程师和院士们，多年以来，在这方面却少有建树。 

发明内容

为了解决大型飞机的降落难题，长久以来，人们为尽快减低降落地面后的机速而发愁：飞机降落时，若没有一定的时速，飞机会“失速”坠地；但当飞机一旦“着”陆后，为了要在短时间减低机速，就只有依靠增大机轮对地面的摩擦力、或是安装逆向喷射发动机及降落伞来解决，而这两项措施实行起来都会遇上极大困难。跑道的摩擦系数很小，(摩擦系数大了对飞机起飞又不利，因此是矛盾的)不足以快速减弱飞机的动能；如果硬要快速减速，在机轮上安装制动装置，弄不好又容易使飞机“倒栽葱”；假如不惜工本在飞机尾部安装逆向喷射发动机，那每架飞机都得安装，飞机的制造成本无疑会大增。因此，过去人们被迫解决此问题的唯一办法，就只剩下“延长跑道”这一条措施了！ 

本发明便是为解决此难题而设计的一种新型方案，即把飞机降落时的动能及时地转变成位能，以使飞机瞬时减速，这样就可以大大缩短跑道的长度，同时也可以将飞机降落时的动能回收利用。 

为了回收飞机在降落时所具有的动能，可使飞机沿一条逐渐升高的跑道向上“滑行”，(上坡——见图1中之斜面跑道C)以快速减慢其速度、消耗其动能。等到飞机的动能逐渐 消耗殆尽时，它已攀升到一个顶部平台——停机坪(B)，等它到达指定的电梯位置时，开启开关，让飞机连同旅客和货物，一同降到地面，然后再让旅客和货物出舱。 

为了减少机场建设的占地面积，可以将逐渐爬升的斜面跑道(C)，设计成螺圈盘旋状，盘旋的内径，是外大内小，以利飞机在刚降落、还具有较高的时速时，转弯比较方便。为适应在这种机场降落，最好预先稍稍改进一下现有的机轮结构，令其具备转向、制动、和驱动的功能。因为当飞机瞬间减速时，迎面来的气流，会瞬间大幅下降，尾舵就会丧失其大部分制约方向的作用，驾驶员也就很难“调准”飞机前进的方向。如果飞机体型较大，降落时的时速较高，还可以在飞机爬坡时，用轮内安装的发电-电动机回收电能，存入机上的蓄电池中，以达联合快速减速之需要；紧急时甚至还可以配合机轮的制动装置联合使用，以达到飞机能在有限距离内达到停机坪(B)而不至于冲过头。在飞机爬坡时使用制动器，则不必担心飞机会“翻个儿”。采用这些措施后，不仅能量能够得到回收利用，而且也保证了飞机降落时的绝对安全。 

当然，反之，也可以用此条坡型跑道当作起飞跑道用，靠飞机喷气和下滑的两种力量的叠加，就足以让飞机腾空飞起。还可以在跑道的起始端，修上一条带有起翘型的跑道，(见图4)

可以利用这条斜面跑道(C)所形成的的“高架桥”，在其下，建造机场所需的一切用房，(例如候机厅、商场、餐厅、旅馆、厕所、和其它机场日常运作的办公用的房间)这样就可更进一步地节约机场总体占地面积。 

为了适应一些旧有的小型飞机的起降，可以在“高架桥”已达适当高度的空档下，增修一条较短、较窄的起降跑道。(F)也就是从上空往下看，机场建设的俯视景象，如同美国钱币的代表符号。($)(见图3)

本发明的理论根据是，要使飞机降落时所具有的动能转化成位能，其现实可能性可以根据如下的理论公式，轻易地计算出来：mgh＝¹/₂(mv²) 

通过计算所得结果显示： 

飞机降落时速：100km  150km   200km 

秒速：(m/s)   27.77  41.66   55.55 

V²：(m²/s²)   767.3  1736    3858 

H：(m)        38.4   86.8    192.2