[发明专利]一种用于轮式水平起降运载器的地面辅助起飞跑道及方法

权利要求书

1.一种用于轮式水平起降运载器的地面辅助起飞跑道，其特征在于，所述地面辅助起飞跑道包括依次相连接的停机坪、势能转化段、水平加速起飞段和紧急制动段，所述停机坪设置在所述水平加速起飞段的上部且与所述水平加速起飞段之间具有设定高度差，所述势能转化段与所述水平加速起飞段呈夹角设置，所述势能转化段包括依次相连接的第一转弯段、倾斜下滑段和第二转弯段，所述第一转弯段分别与所述停机坪和所述倾斜下滑段光滑连接，所述第二转弯段分别与所述倾斜下滑段和所述水平加速起飞段光滑连接，所述第一转弯段的转弯半径R₁根据获取，a为运载器前轮与后轮的轴向间距，b为运载器腹部最低点距离地面的最小距离；

其中，初始状态下，轮式水平起降运载器位于所述停机坪上；收到起飞指令后，所述轮式水平起降运载器依次沿所述第一转弯段、所述倾斜下滑段和所述第二转弯段无动力下滑至所述水平加速起飞段；当加速下滑至水平跑道后，组合发动机点火，运载器依靠发动机推力继续加速，当达到起飞速度时，运载器拉起并飞至安全高度完成势能转化辅助起飞过程；当运载器需紧急停止时，可滑行至所述紧急制动段进行制动；所述第二转弯段的转弯半径R₂根据获取，其中，η为势能向动能的转化效率，h为所述停机坪与所述水平加速起飞段之间的高度差，n为运载器法向最大允许过载；所述倾斜下滑段与所述水平加速起飞段之间的夹角θ、运载器气动外形与势能向动能的转化效率η相关，具体η值可根据滑跑试验确定。

2.根据权利要求1所述的用于轮式水平起降运载器的地面辅助起飞跑道，其特征在于，所述停机坪与所述水平加速起飞段之间的高度差h根据运载器的离地起飞速度来选取。

3.根据权利要求2所述的用于轮式水平起降运载器的地面辅助起飞跑道，其特征在于，所述紧急制动段的长度选取需满足所述运载器达到最大起飞速度后的紧急制动长度。

4.一种利用势能转化的轮式水平起降地面辅助起飞方法，其特征在于，所述利用势能转化的轮式水平起降地面辅助起飞方法使用如权利要求1至3中任一项所述的地面辅助起飞跑道。

5.根据权利要求4所述的利用势能转化的轮式水平起降地面辅助起飞方法，其特征在于，所述轮式水平起降地面辅助起飞方法包括：

初始状态下，轮式水平起降运载器位于所述停机坪上；

收到起飞指令后，所述轮式水平起降运载器依次沿所述第一转弯段、所述倾斜下滑段和所述第二转弯段无动力下滑至所述水平加速起飞段；

当加速下滑至水平跑道后，组合发动机点火，运载器依靠发动机推力继续加速，当达到起飞速度时，飞行器拉起并飞至安全高度完成势能转化辅助起飞过程。