專利名稱：復(fù)合式攔阻單元體及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛機(jī)場(chǎng)用阻攔裝置，特別涉及一種用于機(jī)場(chǎng)跑道阻攔系統(tǒng)的復(fù)合式特性泡沫材料攔阻單元體及其生產(chǎn)方法以及由該復(fù)合式攔阻單元體組成的飛機(jī)場(chǎng)用阻攔裝置。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均表明，當(dāng)前，在嚴(yán)重危害民航飛行安全的事故中，飛機(jī)在起飛或者降落時(shí)沖出跑道位列首位。為此，國(guó)際民航組織即將在“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與建議措施”中提高跑道端安全區(qū)長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)，以減少因?yàn)闆_出跑道造成的重大飛行安全事故。但是，因?yàn)榈乩砘蛘邉e的環(huán)境因素的制約，很多機(jī)場(chǎng)難以滿足新的跑道端安全區(qū)長(zhǎng)度要求，而通過(guò)在跑道端頭鋪設(shè)特性材料攔阻系統(tǒng)(Engineered Material Arresting System,以下簡(jiǎn)稱EMAS),將可以在不增加安全區(qū)長(zhǎng)度的情況下，實(shí)現(xiàn)與新標(biāo)準(zhǔn)等效的安全保障。該系統(tǒng)是一種鋪設(shè)在跑道端安全區(qū)內(nèi)的長(zhǎng)幾十米至一百多米、與跑道同寬、厚幾十厘米的泡沫材料攔阻床，利用特性泡沫材料的潰縮吸能特性，在保證機(jī)上人員和飛機(jī)結(jié)構(gòu)安全的條件下，攔停沖出跑道飛機(jī)的設(shè)施。按照美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)出臺(tái)的咨詢通告AC 150/5520-22A第9條規(guī)定，用于鋪裝EMAS的材料應(yīng)滿足力學(xué)性能、使用安全性和環(huán)境耐候性方面的要求，即能提供攔阻飛機(jī)所需的吸能特性，使飛機(jī)按照預(yù)定的方式平穩(wěn)減速，同時(shí)具有防水(或耐水)、阻燃、無(wú)毒、耐腐蝕、耐高低溫、耐老化、抗風(fēng)蝕等性能特點(diǎn)，具備長(zhǎng)壽命全天候工作能力。同時(shí)，考慮到實(shí)際應(yīng)用需求，該材料還應(yīng)該便于搬運(yùn)、鋪裝、維護(hù)和更換的特點(diǎn)。國(guó)際上常用的方式是選用預(yù)制的泡沫材料方塊，如泡沫混凝土或酚醛泡沫材料，來(lái)鋪裝跑道攔阻系統(tǒng)。中國(guó)專利CN 101016203A公開(kāi)了一種用粉煤灰、水泥、石膏和鋁粉經(jīng)化學(xué)發(fā)泡制備的帶有中空長(zhǎng)孔的混凝土方塊。美國(guó)專利US 5902068、US6726400公開(kāi)了一種由水泥、發(fā)泡劑和水用物理發(fā)泡工藝加工的泡沫混凝土攔阻方塊。美國(guó)專利US5885025、US6971817公開(kāi)了在泡沫混凝土方塊外，再包裹一層水泥薄板材，以保護(hù)泡沫混凝土方塊避免被飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)尾流破壞。美國(guó)專利US7597502、US8021075公開(kāi)了一種帶塑料保護(hù)頂蓋和底部托盤的泡沫材料單元塊，提高材料的防水性和抗飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)尾流吹襲的能力。但這些材料的環(huán)境耐候性均存在缺陷，也未對(duì)材料阻燃等使用安全性提出要求，無(wú)法保證系統(tǒng)使用安全性和壽命。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種復(fù)合式攔阻單元體，包括泡沫材料立方體
I、設(shè)置在泡沫材料立方體I上方的復(fù)合材料保護(hù)頂蓋2、設(shè)置在泡沫材料立方體I下方的防水底部托盤3、設(shè)置在泡沫材料立方體I四周的單元體封裝結(jié)構(gòu)4和噴涂在復(fù)合材料保護(hù)頂蓋2頂部的頂部抗老化涂層5和噴涂在泡沫材料立方體I表面的防水涂層6組成。一種復(fù)合式攔阻單元體的生產(chǎn)方法，其中，包括以下步驟
I)按照本專利所公開(kāi)的配方及比例在熱注成型機(jī)上生產(chǎn)出符合要求的防水底部托盤；2)將所述的防水底部托盤放置在相應(yīng)的泡沫材料澆筑模具中，并做好接觸部位的密封，防止?jié)仓r(shí)材料泄露；3)將一定量的泡沫混凝土生產(chǎn)原料澆筑到放置在防水底部托盤上的模具中，讓泡沫混凝土生產(chǎn)原料在模具中發(fā)泡成型，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的養(yǎng)護(hù)和干燥后，按照需要的體積對(duì)已經(jīng)發(fā)泡成型的泡沫混凝土進(jìn)行切割，形成本專利的泡沫材料立方體；4)對(duì)泡沫材料立方體的表面進(jìn)行噴涂防水涂層；5)生產(chǎn)尺寸和性能符合要求的保護(hù)頂蓋，并將封裝結(jié)構(gòu)的一端粘結(jié)在保護(hù)頂蓋的 側(cè)邊內(nèi)側(cè)；6)將保護(hù)頂蓋安裝在泡沫材料立方體的上面，并將封裝結(jié)構(gòu)的另一端粘結(jié)在防水底部托盤的底面；7)在封裝好的單元體保護(hù)頂蓋的上表面噴涂抗老化涂層。所述復(fù)合式特性泡沫材料攔阻單元體不僅具備了 EMAS系統(tǒng)所需要潰縮吸能特性，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，還兼具了以下優(yōu)點(diǎn)1)便于生產(chǎn)和安裝過(guò)程中的搬移；2)能夠抵抗紫外線照射、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)尾流及常見(jiàn)風(fēng)沙的侵蝕；3)具有防水或耐水性能；4)阻燃、耐常見(jiàn)油料及防冰液腐蝕；5)使用壽命長(zhǎng)。本發(fā)明還提供一種機(jī)場(chǎng)用阻攔裝置，由上述多個(gè)復(fù)合式攔阻單元體組裝而成。


圖I為本發(fā)明一實(shí)施方式的復(fù)合式攔阻單元體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示復(fù)合式攔阻單元體中復(fù)合材料保護(hù)頂蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示復(fù)合材料保護(hù)頂蓋的A-A面剖視圖；圖4為圖I所示復(fù)合式攔阻單元體中塑料防水底部托盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明另一實(shí)施方式的復(fù)合式攔阻單元體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施方式的阻攔裝置的示意圖；圖7為圖6的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的復(fù)合式攔阻單元體10的結(jié)構(gòu)。一種復(fù)合式攔阻單元體10，包括泡沫材料立方體I、設(shè)置在泡沫材料立方體I上方的復(fù)合材料保護(hù)頂蓋2、設(shè)置在泡沫材料立方體I下方的防水底部托盤3、設(shè)置在泡沫材料立方體I四周的單元體封裝結(jié)構(gòu)4和噴涂在復(fù)合材料保護(hù)頂蓋2頂部的頂部抗老化涂層5以及噴涂在泡沫材料立方體I表面的防水涂層6。所述泡沫材料立方體I的材料為泡沫混凝土或泡沫玻璃等具有良好潰縮吸能特點(diǎn)的材料。該材料在飛機(jī)機(jī)輪碾壓時(shí)能夠按照一定方式穩(wěn)定的破碎，從而按設(shè)計(jì)要求為飛機(jī)提供攔阻力，在保證飛機(jī)結(jié)構(gòu)和機(jī)上人員安全的情況下使飛機(jī)快速停止。所述泡沫材料立方體I的材料可為一個(gè)整體，也可以是多個(gè)小塊通過(guò)一定方式粘結(jié)在一起的結(jié)構(gòu)。所述泡沫材料立方體I為長(zhǎng)與寬為50cnTl50cm,高度一般為20cnT70cm。該尺寸可便于運(yùn)輸。復(fù)合材料保護(hù)頂蓋2由頂面21和側(cè)邊22組成，如圖2所示，這樣便于頂蓋與泡沫材料的固定。側(cè)邊22的內(nèi)壁尺寸與所述泡沫材料立方體的長(zhǎng)寬尺寸一致，側(cè)邊的高度通常3飛cm為宜，此高度可滿足EMAS攔阻床鋪設(shè)時(shí)單元塊之間的密封要求。所述復(fù)合材料保護(hù)頂蓋為雙層或多層熱模成型材質(zhì)，從外向內(nèi)，各層強(qiáng)度遞減，脆性遞增。如圖3所示，在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中，所述復(fù)合材料保護(hù)頂蓋2包括高強(qiáng)材料外層23和脆性材料內(nèi)層24。其中，高強(qiáng)材料可以是高強(qiáng)SMC (玻纖含量15 25%)材料，脆性材料可以是偏脆性DMC (玻纖含量5 10%)材料。該頂蓋材料具有阻燃特性，同時(shí)也能夠耐燃油、滑油、液壓油和除/防冰液的腐蝕。由此，該保護(hù)頂蓋既能保證在安裝時(shí)維護(hù)人員可以正常在攔阻裝置上行走而不造成損壞，又可以保證當(dāng)飛機(jī)沖入時(shí)，該阻攔裝置在攔阻時(shí)能夠被機(jī)輪整齊地壓裂，不對(duì)泡沫材料的攔阻特性產(chǎn)生影響。同時(shí)，頂蓋本身具有良好的抗風(fēng)蝕和老化能力，在戶外自然條件下至少可以保證10年的使用壽命。·如圖4所示，防水底部托盤3由塑料材料，如40%PS+60%改性PS通過(guò)熱注成型，其內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)筋板31，底部設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)叉車槽32，供生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝時(shí)搬運(yùn)使用。所述防水底部托盤3整體具有足夠的剛性，在泡沫材料生產(chǎn)初期搬運(yùn)時(shí)能提供足夠的支撐力。該防水底部托盤3的作用主要為泡沫材料底部提供防水，為單元體生產(chǎn)、運(yùn)輸和鋪設(shè)中的搬運(yùn)提供方便，避免泡沫材料破損。如圖I或圖5所示，單元體封裝結(jié)構(gòu)4的一端設(shè)置在復(fù)合材料保護(hù)頂蓋2上，另一端設(shè)置在防水底部托盤3的底面，從而將復(fù)合材料保護(hù)頂蓋2、泡沫材料立方體I和塑料防水底部托盤3連接成一個(gè)整體，并且遮擋住泡沫材料立方體1，保證頂蓋不會(huì)因外力隨意脫離泡沫材料。單元體封裝結(jié)構(gòu)4可以是聚酯紗布等柔軟的連接帶，一端通過(guò)高強(qiáng)度速干膠(硅膠、樹脂類)或尼龍扣均勻粘結(jié)在頂蓋2側(cè)邊的內(nèi)側(cè)，另一端粘結(jié)在塑料底托的底面。在封裝完成時(shí)，應(yīng)保證頂蓋與泡沫材料完全貼合，且不存在應(yīng)力集中區(qū)，避免后續(xù)因應(yīng)力集中而發(fā)生翹曲，影響攔阻床的密封。單元體封裝結(jié)構(gòu)4可以為圖I所示的布式封裝結(jié)構(gòu)或圖5所示的帶式封裝結(jié)構(gòu)。如圖5所示，所述頂部抗老化涂層5為具有很強(qiáng)粘附性的高分子抗老化涂層，如硅膠涂料。該圖層可提高復(fù)合材料保護(hù)頂蓋2的抗紫外線、抗風(fēng)蝕和砂石磨損能力?？稍趩卧w生產(chǎn)時(shí)噴涂，也可在攔阻床使用一段時(shí)間后用于修復(fù)頂蓋使用，解決已鋪設(shè)攔阻裝置出現(xiàn)的頂蓋老化問(wèn)題。所述頂部抗老化涂層5是啞光的，以免因其反光給飛行員造成影響。所述表面防水涂層6主要解決泡沫材料怕水、怕凍融的問(wèn)題。通過(guò)在泡沫材料立方體I的側(cè)邊噴涂防水層(如混凝土防水劑或者是亞光、抗老化的硅膠涂料)，防止攔阻床密封防水失效時(shí)泡沫材料吸入水導(dǎo)致其失效。以泡沫混凝土單元體為例，所述復(fù)合式攔阻單元體10的生產(chǎn)方法包括如下幾個(gè)步驟I)按照本專利所公開(kāi)的配方及比例在熱注成型機(jī)上生產(chǎn)出符合要求的防水底部托盤3 ;2)將所述的防水底部托盤3放置在相應(yīng)的泡沫材料澆筑模具中，并做好接觸部位的密封，防止?jié)仓r(shí)材料泄露；
3)將一定量的泡沫混凝土生產(chǎn)原料澆筑到放置在防水底部托盤3上的模具中，讓泡沫混凝土生產(chǎn)原料在模具中發(fā)泡成型，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的養(yǎng)護(hù)和干燥后，按照需要的體積對(duì)已經(jīng)發(fā)泡成型的泡沫混凝土進(jìn)行切割，形成泡沫材料立方體I ;4)對(duì)泡沫材料立方體I的表面進(jìn)行噴涂防水涂層6 ；5)生產(chǎn)尺寸和性能符合要求的保護(hù)頂蓋2，并將單元體封裝結(jié)構(gòu)4的一端粘結(jié)在保護(hù)頂蓋2的側(cè)邊內(nèi)側(cè)；6)將保護(hù)頂蓋2安裝在泡沫材料立方體I的上面，并將單元體封裝結(jié)構(gòu)4的另一端粘結(jié)在防水底部托盤3的底面； 7)在封裝好的保護(hù)頂蓋3的上表面噴涂抗老化涂層5。在實(shí)際復(fù)合式攔阻單元體10生產(chǎn)時(shí)，上述部分步驟可并行實(shí)施或調(diào)整順序。如圖6、圖7所示，本發(fā)明還提供一種機(jī)場(chǎng)用阻攔裝置20。阻攔裝置20由上述多個(gè)復(fù)合式攔阻單元體10組裝而成，在每?jī)蓚€(gè)相鄰的復(fù)合式攔阻單元體10之間均涂有防水用的硅膠涂料。以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.復(fù)合式攔阻單元體，其特征在于，包括泡沫材料立方體(I)、設(shè)置在所述泡沫材料立方體(I)上方的保護(hù)頂蓋(2)、設(shè)置在所述泡沫材料立方體(I)下方的防水底部托盤(3)、設(shè)置在所述泡沫材料立方體(I)四周的單元體封裝結(jié)構(gòu)(4)和噴涂在所述保護(hù)頂蓋(2)頂部的抗老化涂層(5 )以及噴涂在泡沫材料立方體(I)表面的防水涂層(6 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合式攔阻單元體，其特征在于，所述泡沫材料立方體(I)為泡沫混凝土或泡沫玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合式攔阻單元體，其特征在于，所述泡沫材料立方體(I)的長(zhǎng)與寬為50cm 150cm,高度為20cm 70cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2中任一項(xiàng)所述的復(fù)合式攔阻單元體，其特征在于，所述保護(hù)頂蓋(2)由2層材料復(fù)合組成，包括高強(qiáng)材料的外層(23)和脆性材料的內(nèi)層(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合式攔阻單元體，其特征在于，所述高強(qiáng)材料為高強(qiáng)片狀膜塑料；所述脆性材料為團(tuán)裝膜塑料或低玻纖片狀膜塑料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的復(fù)合式攔阻單元體，其特征在于，所述塑料防水底部托盤(3 )內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)筋板(31)，底部設(shè)有叉車槽(32 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合式攔阻單元體，其特征在于，所述單元體封裝結(jié)構(gòu)(4)為聚酯紗布。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合式攔阻單元體，其特征在于，所述單元體封裝結(jié)構(gòu)(4)為布式或帶式封裝結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的復(fù)合式攔阻單元體，其特征在于，所述頂部抗老化涂層(5)為硅膠涂料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的復(fù)合式攔阻單元體，其特征在于，所述表面防水涂層(6)為混凝土防水劑或硅膠涂料。
11.復(fù)合式攔阻單元體的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟 1)在熱注成型機(jī)上生產(chǎn)防水底部托盤(3)； 2)將所述的防水底部托盤(3)放置在相應(yīng)的泡沫材料澆筑模具中，并做好接觸部位的密封，防止?jié)仓r(shí)材料泄露； 3)將一定量的泡沫混凝土生產(chǎn)原料澆筑到放置在防水底部托盤(3)上的模具中，讓泡沫混凝土生產(chǎn)原料在模具中發(fā)泡成型，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的干燥后，按照需要的體積對(duì)已經(jīng)發(fā)泡成型的泡沫混凝土進(jìn)行切割，形成泡沫材料立方體(I); 4)對(duì)泡沫材料立方體(I)的表面進(jìn)行噴涂防水涂層(6)； 5)生產(chǎn)尺寸和性能符合要求的保護(hù)頂蓋(2)，并將單元體封裝結(jié)構(gòu)(4)的一端粘結(jié)在保護(hù)頂蓋(2)的側(cè)邊內(nèi)側(cè)； 6)將保護(hù)頂蓋(2)安裝在泡沫材料立方體(I)的上面，并將單元體封裝結(jié)構(gòu)(4)的另一端粘結(jié)在防水底部托盤(3)的底面； 7)在封裝好的保護(hù)頂蓋(2)的上表面噴涂抗老化涂層(5)；
12.—種阻攔裝置，其特征在于，所述阻攔裝置(20)由權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的復(fù)合式攔阻單元體(10)組成。
全文摘要
一種復(fù)合式攔阻單元體，包括泡沫材料立方體、設(shè)置在所述泡沫材料立方體上方的保護(hù)頂蓋、設(shè)置在所述泡沫材料立方體下方的防水底部托盤、設(shè)置在所述泡沫材料立方體四周的單元體封裝結(jié)構(gòu)和噴涂在所述保護(hù)頂蓋頂部的抗老化涂層以及噴涂在泡沫材料立方體表面的防水涂層。該復(fù)合式攔阻單元體不僅具備了EMAS系統(tǒng)所需要潰縮吸能特性，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，還兼具了以下優(yōu)點(diǎn)1)便于生產(chǎn)和安裝過(guò)程中的搬移；2)能夠抵抗紫外線照射、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)尾流及常見(jiàn)風(fēng)沙的侵蝕；3)具有防水或耐水性能；4)阻燃、耐常見(jiàn)油料及防冰液腐蝕；5)使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)E01F15/00GK102936880SQ20121048262
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者史亞杰, 劉平, 姜春水, 孔祥駿, 李敬 申請(qǐng)人:中國(guó)民航科學(xué)技術(shù)研究院