[发明专利]地效翼船专用跑道

说明书

技术领域

本发明涉及一地效翼船专用跑道。 

背景技术

地效翼船，也称为地效飞行器，是贴近水面或地面高速航行的飞行器，飞行高度很低，大约相当于半个翼展的高度，越靠近地面，地面效应越强。科学研究表明，大型化是地效翼船进入真正实用阶段和在军事上应用的必经之路，俄罗斯和美国两个航空大国已经分别提出了各自的超大型地效翼船概念性设计方案。 

为节省机场建设费用，目前的地效翼船均采取水面起降方式。虽然水面起降可以省去机场的建设费用，但地效翼船起飞和巡航时动力不匹配是提高其飞行效率的障碍。由于地效翼船起飞时需要克服较大的流体阻力，一般都装备专用的大功率起飞发动机，数倍于掠航时的发动机功率，而起飞发动机在起飞之后就成了赘余重量，减少了有效荷重，增加了气动阻力和地效翼船的成本。特别是随着地效翼船的大型化，巨大的起飞发动机功率更加显得浪费。如：前苏联“KM”船的前横架上布置有8台涡轮喷气式发动机作为起飞发动机，每台牵引力10吨，其功率主要用于船的起飞；而尾架上另有2台同样的发动机，提供飞行时需要的动力。附加的起飞发动机的重量，将降低大型地效翼船的运输效率。同时，水面起降方式受海况限制比较大，如俄罗斯400吨级的“雌鹞”号，只能在2.5米左右浪高下起飞，尚不能完全满足五级海况下的使用要求。 

发明内容

本发明针对上述问题而提出了一专用于地效翼船的跑道。本发明采用的技术手段如下： 

本发明的地效翼船专用跑道为一阶梯状跑道，包括至少两个斜坡跑道单元，该至少两个斜坡跑道单元首尾连接形成阶梯状。每一跑道单元又包括：与前一跑道单元接壤的斜坡跑道，斜坡跑道与地面呈一定角度；以及两端分别与斜坡 跑道和下一跑道单元接壤的水平跑道，水平跑道平行于地面。 

本发明的地效翼船专用跑道采用地面阶梯状结构，无需使用水面起降方式中使用的大功率起飞发动机，解决了地效翼船运行过程中起飞和巡航时动力不匹配的问题，且减少了地效翼船的有效荷重，提高了地效翼船的总体效率，并降低了地效翼船的制造成本，有利于地效翼船的大型化发展趋势，为地效翼船的进一步发展应用提供了基本保证。另外，由于采用阶梯状结构，包括了两个及以上的斜坡跑道单元，因而适用于具有不同起降速度的地效翼船，而不考虑占地面积的问题。 

附图说明

以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明： 

图1为本发明地效翼船专用跑道的侧视图。 

图2为图1中斜坡跑道的一种结构图。 

具体实施方式

众所周知，地效翼船是介于船舶与飞机之间的一种新型载运工具，其巡航的经济速度和运输效率介于船舶和飞机之间，但并不意味着必须采用水面起降的方式。虽然将地效翼船称为“船”，但其飞离水面的固有特性，使得我们不能否认其飞行器的本质，而应更多地参考飞机的运行方式设计其起降方式。实际上，对地效翼船的大多数应用而言，并不需要采用水面起降方式。基于此，本发明的地效翼船专用跑道采用了地面起降方式，然而大型地效翼船的起飞重量，使其不能简单借用陆上机场的常规跑道，本发明采用了斜面跑道，依靠位置势能的增加吸收飞行器降落时的动能。当忽略摩擦消耗时，H＝V²/2g，H为斜面跑道上一点相对地面的垂直高度，g为重力加速度，可以看出，高度和速度的平方成正比。 

而按照在跑道入口处的速度，飞机分为A，B，C，D四类。A类飞机起飞速度在85节以下，着陆入口速度不大于90节；B类飞机，起飞在90到130节，着陆91到120节；C、D类飞机，起飞140到165节，降落C类120到140节，D类141到160节，从中可知，D类飞机的着陆速是A类飞机着陆速度的1.78倍。因此，飞行器高速降落对应的坡顶高度几乎是低速时的一倍，因此，斜面 机场的跑道为至少包括两段斜面跑道的阶梯状结构，以适应不同机型、不同载重量的地效翼船的起降。下面从跑道结构设计和斜坡形状设计两方面说明本地效翼船专用跑道： 

在跑道结构设计方面，如图1所示，该地效翼船专用跑道为一阶梯状跑道，包括至少两个斜坡跑道单元，图中示出了斜坡跑道单元A和斜坡跑道单元B，该至少两个斜坡跑道单元首尾连接形成阶梯状。每一跑道单元又包括：与前一跑道单元接壤的斜坡跑道1，斜坡跑道1与地面呈一定角度；以及两端分别与斜坡跑道1和下一跑道单元接壤的水平跑道2，水平跑道2平行于地面。