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•编者按•本期特别推荐黄思源先生的《放心飞机设计》原作及相关设计原图。该设计获中华人民共和国国家知识产权局发明专利申请登记并予公告(公告号: CN111284712A。)本文虽然与文学无关,却与每一个公民息息相关!为了把飞机失事的损失降到最低,作者对有兴趣采用《放心飞机设计》原作原图的任何个人和集团公司都呈开放态度,兔费提供此专利作参考,以造福国人。
放心飞机设计
设计者:黄思源
2022年3月21日,东方航空公司MU5735航班执行昆明-广州任务时,在本文作者的故乡——广西梧州市上空失联并坠毁,机上载有乘员132人。
该事故影响甚大。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平立即对此作出了重要指示。国务院总理李克强也作了批示。国务院副总理刘鹤等代表党中央、国务院,当晚率有关部门负责同志赶赴梧州,指导现场救援、善后处置及事故原因调查工作。联合国秘书长也为此表示非常悲痛与深切哀悼。巴基斯坦总理等多国领导人和大使馆发文表示深切哀悼及慰问。
在沉痛哀悼遇难于我故乡的同胞后,我决定:将“放心飞机”设计公布,任何人都可以转发,任何企业或个人都可以免费使用该设计研制生产“放心飞机”。以便尽快解决飞机失事难以救命的困扰,给乘机者提供一道生命的保障,挽救更多的生命。
“放心飞机设计”获发明专利申请登记并予公告
飞机作为目前最常用的一种交通工具,每天都有成千上万的人,搭乘飞机前往世界各地。据报道,2015年全世界共有36亿人次乘坐了飞机。虽然飞机的事故率号称是所有交通工具中最低的,但是,客机一旦在空中失事,由于不允许乘员使用降落伞,并且几乎没有什么装置设计及方法挽救乘员的生命,所以往往会造成很大的伤亡,令机上数以百计的生命无一幸存。为了在客机出事后能挽救生命,减少损失,使人们更加放心地乘坐飞机,我经过几年研究,设计了《放心飞机设计》,并已在2020年6月16日中国发明专利公报第36卷2501期1130页作了公告,公告号: CN111284712A。
一、放心飞机由三大部分(三大模块)组成
(如图1):
1、鼻翼货舱部分:包括机鼻(机头)101、前起落架及前轮102、机腹货舱103、后起落架及后轮104、翼下发动机105、机翼106。如图2。
2、乘舱部分:包括驾驶舱201、客舱202、机尾承托板203、降落伞204、客舱底喷气垫205和防撞气囊206。图3为乘舱部分降落时的侧面图。
3、机尾部分:包括尾舵301、尾翼302、尾部303。如图4。
二、我设计的“放心飞机”与他人设计的“安全飞机”比较
多年来,也有人设计过一些“安全飞机”。但是,我们不妨都拿来比较一下,看看谁的设计更加优秀、安全、实效、完善、科学、合理,改造简易且成本低?
(一)一种利用降落机在飞机内空中降落的方法(2008年6月25日公开,2010年11月24日发明专利申请公布后的视为撤回的申请号CN200610147502发明专利申请)。如图5。
该设计与我的设计相比,有如下缺点:
“飞机前后机舱就是两架能单独降落的降落机”,即机舱内还要多一套机舱。这样,一是大大增加了成本;二是增加了飞机整机重量;三是“降落机的出口在飞机尾部。”“飞机尾部比现有的飞机宽度要大”,但机尾一般装有“迷你发动机”(APU)及运作尾翼尾舵的机器等。如此,降落机在飞机尾部滑出是不现实的;四是飞机高速飞行中,降落机在机舱外壳内滑出不容易顺畅,不够安全。
(二)可应急解决飞机空难的飞机及应急处理方法(2010年8月25日公开,2013年2月13日发明专利申请公布后的视为撤回的申请号CN201010160754发明专利申请)。如图6、图7。
该设计与我的设计相比,有如下缺点:
乘舱部分(包括驾驶舱、客舱)脱离鼻翼货舱部分(包括机鼻、前、后起落架及轮、机腹货舱、机翼及发动机)后,虽然尾舵脱掉,但沉重的机尾及尾翼不能解脱,会加重降落伞的负载,可能会引起乘舱部分降落的危险。
(三)一种组合结构的安全飞机(2019年12月24日公开,2021年10月1日发明专利申请公布后驳回的申请号CN201910962028发明专利申请)。如图8、图9、图10。
该设计与我的设计相比,有如下缺点:
1、机尾固定连接机腹,如果空中出事,乘舱部分若要脱离“鼻翼货舱及机尾部分”,必须要弹起很高,必须超过高高耸立的尾舵才行,否则,就会被在空中高速前冲的尾舵撞到。这真的非常危险!2、机头的尖尖部分应当去掉,因为任何不关系到人员座舱的部分都会加重降落伞的负担,都应去掉。
(四)近年网传很火的乌克兰工程师设计的“神级的伟大飞机”。如图11、图12。
该设计与我的设计相比,缺点更多,主要有:
1、该飞机若遇险弹射,驾驶员及驾驶舱却没得弹射脱险。这样,一来有些驾驶员会不会有“我死乘客也不能活”的自私想法?就很难说了。二来,弹射后的客舱没了经过专门培训的驾驶员继续操控,只能任由客舱在空中晃荡,下降,后果将难以想象。
2、该飞机若遇险弹射,客舱是与机腹货舱一起降落。这样重量就会大大增加,因为机腹货舱若装满货可能比客舱要重几倍,降落伞就需要大很多,甚至会不堪重负。
3、我的设计机翼、引擎、后轮及其起落架均与其他普通飞机的(高度、位置、大小等)一样。而乌克兰人设计的则是机翼要升到机背的高度。那么,起落架就必须增长,高速滑行时就会容易折断,而且起飞后难以折叠收藏进机翼。引擎升高至机背高度后也不利于飞行及平衡。
4、乌克兰人设计的是客舱和货舱吊在机体下,靠锁扣或槽轨来连接。飞机是非常高速的,而且往往在万米以上高空,如此重的客舱和货舱吊在机体下面高速飞行非常不安全。从材料力学及机件结构来说要求极高,制造技术将会相当困难,成本会增加很多。弄不好很容易从高空掉下。而且,该飞机因为机体结构改变太大,部件及制造设施也就必须大改,难度和成本就要增加,研制时间也要加长。
而我的设计,客舱则是由下面机腹货舱乘托着的,机尾也由机尾承托板乘托着的,这就不会增加太大的材料额外要求和技术难度。
三、从以上比较,我们可以看到,“放心飞机”有如下非常显著的优点:
(一)尽最大限度减轻了降落伞的负载。
因为如果飞机出事,“放心飞机”只保留有人乘坐的所有部位——驾驶舱和客舱(即乘舱部分),而将飞机的其它部位都全部扔掉,这样,就可以尽最大限度地减轻降落伞的负载,从而使乘舱部分降落更加有安全保障。
(二)救人快捷、顺当、安全、效果好。
如果飞机出事,“放心飞机”只要将连接三个部分(鼻翼货舱部分、乘舱部分、机尾部分)的锁扣视情况分别打开,通过一定力度的弹射,就可以将乘舱部分安全脱离鼻翼货舱部分或机尾部分了。(救人办法在后面详述)
(三)改造简易科学且成本低。
平时,放心飞机的三大部分都合在一起不用分离(所以从外表看,放心飞机与同类型的普通客机差不多);当飞机遇到事故,迫不得已时,才可根据实情启动弹射脱分装置,将放心飞机的某部分弹射推离,从而使乘舱部分迅速脱离危险,平安降落,挽救机上乘员的生命。
因此,只需将飞机按我的设计分成三大部分(三大模块)来组合,结合处装有锁扣、槽轨、磁吸、弹射和管道、线路连接、解脱等装置,只须加装多一个机尾承托板,不用再加装任何大部件,就可改造完毕,改造简易、科学合理,而且改造成本很低。
(说明:从以上比较分析,可以看到:放心安全飞机的设计最关键的难题是如何快捷顺畅地甩掉机尾?而我的设计特点在于将飞机分为三大部分,最关键的是在客舱后面加一个承托板来承托机尾,空难时就容易快捷顺畅甩掉机尾了。所以,机尾承托板非常重要,有没有这个板是“放心飞机”与其它安全飞机设计不同的至重要关键!有了它,机尾就能稳牢地承托在板上高速飞行;出事时,就可以任意解不解脱机尾;乘舱部分就不必弹起超过高耸的尾舵,不存在会被尾舵撞到的问题。)
四、当然,放心飞机还应有一些其它设置要求:
(一)乘舱部分的设施:
1、客舱顶不应再放燃油,可改放其它地方,以免出事后燃油引火烧身。
2、乘舱部分内应设置蓄电池。
3、客舱顶上预先设置有三个或以上的窗口,里面预放有降落伞,数量、规格按实际需要设计。降落伞可由驾驶员操控解脱甩掉。
4、客舱底部预先设置有防撞气囊和舱底喷气垫,数量、规格也都按实际需要设计。
5、乘舱部分除顶部外,都应该可以密封不透水,以便万一其掉落水面也不会渗进水。从而使整个乘舱部分在水上像一个大浮筒,在其底部的喷气推动下像船一样驶动。
6、放心飞机的进出门、应急出口以及自动充气应急滑梯等设施可同普通客机的一样。
(二)机鼻、机翼尖、机尾应装置有碰撞感应器。
五、若飞机失事,三大部分弹射脱分具体办法
(一)弹射脱分从方式来说,可根据实情使用电磁弹射或喷火推射等(由超强弹簧弹射也可以。只要能达到迅速脱扣、安全分离的目的就行)。
(二)从时间掌控来说,则可有自动启动和人工操控弹射脱分两种(当然,驾驶员也应该可以关闭自动启动键,使得弹射分脱只能由驾驶员操控开启)。
1、自动启动弹射脱分键
⑴机鼻、机翼(均为飞机最常见的遭遇碰撞位置)突然遭遇击打、碰撞,超过一定力度(如遭10吨以上撞击力或毁坏重要部件)时,或被中弹爆炸、起火时,由于驾驶员也难以反应,所以就应装置有碰撞感应器,并设置自动启动弹射脱分键,使乘舱部分与机尾部分瞬间被自动弹射脱离开鼻翼货舱部分;然后客舱顶几个藏有降落伞的小窗口自动打开,里面的降落伞跟着也自动打开;客舱底的橡胶气囊自动充入气体,喷气垫装置也自动开启,以便乘舱部分坠地时起缓冲作用,从而安全降落。
因为放心飞机同一般的客机那样,尾部也有“迷你发动机”(APU),并且尾翼夹层放有燃油,所以,如果飞机空中失事只是鼻翼货舱部分出问题,乘舱部分与机尾部分脱离鼻翼货舱部分后的降落过程中,如不是很有必要,驾驶员可以在高空中暂时不扔掉机尾部分,一来可用尾翼尾舵平衡、转弯、调速等,二来可开启迷你发动机,使飞机推进,使客舱底喷气垫喷气,使客舱和驾驶室的空气、温度、灯光、网络等维持需要,为蓄电池充电,使电力延续更长的时间,增加乘员扺御恶劣环境的生存条件及机会,争取更多的救援时间。
如果是掉落水中,乘舱部分会像一个大浮筒。如果机尾这时也不下沉,那么,就可以不弹射解脱机尾。机尾部的迷你发动机可以作推进动力,并通过客舱底喷气垫的推进、转向,驶离险境或驶近陆地,便于乘员上岸逃生。
⑵机尾部分突然遭遇碰撞、击打,超过一定力度(如遭毁坏部件或10吨以上撞击力)时,或中弹爆炸、起火时,由于驾驶员也难以反应,所以也应装置有碰撞感应器,并设置自动启动弹射脱分键,使机尾部分瞬间被自动弹射脱离鼻翼货舱部分及乘舱部分。
这时,虽然没了机尾部分,但驾驶员可以继续使用机翼下的发动机作推进动力,还可以利用机翼转向、控制升降,直至飞机安全降落地面。
⑶放心飞机的鼻翼货舱部分或机尾部分即使是在机场等地面上不可预见地突然遭遇碰撞、击打,或中弹爆炸、起火而自动启动弹射脱分键,也是有着积极的拯救生命的意义。因为,客机的机鼻、机翼、机尾,甚至腹舱一般都装有燃油,被碰撞极易爆炸、起火,如果这时能将乘舱部分瞬间自动弹射脱离开它们,哪怕只是弹开几米远,可能也会是至关重要的救命距离!
2、人工操控弹射脱分键
机头或机尾遭遇碰撞、击打,但不超过一定力度(如10吨以下),并且没有爆炸,或者机腹货舱遭遇碰撞、击打、爆炸、起火,或者飞机其他部位遇到致命的机件损坏,或者遇到劫机,或者其它危险,有必要将乘舱部分弹射脱离开鼻翼货舱部分或机尾部分,而这时自动弹射脱分键不一定自动启动,驾驶员则可根据实情决定是否按启、何时按启人工操控弹射脱分键,是否将鼻翼货舱部分和机尾部分全都弹射掉还是仅将其中之一部分弹射掉。
若遇劫机,由于劫机者往往是没法绑定安全带的,驾驶员可悄悄按启人工操控弹射脱分键,在突然的强大弹射力下,劫匪可能会瞬间被惯性重重摔倒,甚至受伤,而驾驶员、乘客因为系绑安全带于座位不会摔倒,这样就可以擒捉劫机者,从而化解劫机危机,避免类似美国“9.11事件”的发生。
综上,可以看出,救命飞机若由我设计的三大部分(三大模块)组成,应该是安全性最高、救人效果最好,改造成本最低、最简易,最科学合理、最便于顺利分解、最能减轻降落伞负担的的最佳方案。
生命诚可贵。几个经常乘坐飞机的朋友都说:宁愿每次花多一千元,也要乘坐我设计的放心飞机。我估计:以后地球的很多客机将会是“放心飞机”。
设计者简介:
黄思源,男,69岁,211大学本科毕业,退休前任广东省肇庆市老干部大学常务副校长,高级职称。曾获5项中国专利。
作者通联:
广东省肇庆市端州四路2号A栋肇庆市老干部大学办公室 张敏老师代(转黄思源)
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