(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両停止システム層状構造体であって、第１強度を有するエネルギー吸収材料の少なくとも一つの支持された上部と、
第１強度の前記材料よりも低い第２強度の材料を有する下部ベース部を備え、
前記下部ベース部のエネルギー吸収能力が前記少なくとも一つの支持された上部のエネルギー吸収能力よりも小さい車両停止システム層状構造体。
【請求項２】
車両を停止するために前記少なくとも一つの支持された上部により前記車両に加えられる抗力負荷は、前記車両を停止するために前記下部ベース部により前記車両に加えられる抗力負荷よりも大きい請求項１に記載の車両停止システム層状構造体。
【請求項３】
前記下部ベース部が、前記支持された上部よりも容易に圧潰可能な材料の層を有する請求項１又は２に記載の構造体。
【請求項４】
前記支持された上部が、変形可能な材料を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の構造体。
【請求項５】
前記支持された上部が、圧潰可能な材料を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の構造体。
【請求項６】
前記下部ベース部が、前記上部よりも厚い請求項１〜５のいずれか一項に記載の構造体。
【請求項７】
前記下部ベース部が、前記上部ほど厚くない請求項１〜５のいずれか一項に記載の構造体。
【請求項８】
さらに、前記上部から前記下部ベース部へ移動するとエネルギー吸収能力が減少する材料による付加的な複数の部分を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載の構造体。
【請求項９】
前記支持された上部及び前記下部ベース部が、前記構造体内に強度勾配を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の構造体。
【請求項１０】
前記強度勾配が、前記支持された上部と前記下部ベース部の間にわたり、さらに最前部と最後部の間にもわたる請求項９に記載の構造体。
【請求項１１】
前記下部ベース部が、前記第２強度の材料による一つ以上の柱と、該一つ以上の柱の間の一つ以上の空隙とを有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の構造体。
【請求項１２】
前記第２強度の材料を有する前記下部ベース部が、一つ以上の空隙を有する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の構造体。
【請求項１３】
さらに、前記構造体の周りに保護シェルを備える請求項１〜１２のいずれか一項に記載の構造体。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の車両停止システム層状構造体を滑走路の端部又はその他のオーバーラン領域に設置することを含む、航空機を停止させる方法。
【請求項１５】
前記車両停止システム層状構造体が、軽量航空機がアクセスする空港又は滑走路に設置されている請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照：本出願は、２０１５年５月１８日に出願された、「車両停止システムのための複合層状エネルギー吸収材料」と題する米国仮出願番号６２／１６３，１８０の優先権を主張し、この米国仮出願第６２／１６３，１８０号の内容全体をここに参照により援用して本文の記載の一部とする。
【０００２】
本開示の実施形態は、一般に、走路（滑走路）の端部、又は潜在的に車両がオーバーランすることがある他の表面に設置するために設計された車両停止システムに関する。実施形態は、航空機の滑走路の端部に設置された場合及び軽航空機の停止（捕捉）に用いられた場合に、特定の用途を見出す。
【背景技術】
【０００３】
車両停止システムは、滑走路の端部をオーバーランした航空機を減速するために、滑走路の端部においてバリアとして使用される。これらのシステムは、航空機の車輪の圧力下で予測可能にかつ確実に圧潰（破砕）する（あるいは変形又は変位する）ように設計されている。このようなシステムで使用される材料は、一般に、圧縮可能、変形可能、圧潰可能であり、あるいは適切な衝撃下で圧縮、変形又は圧潰することができる。それらの材料は、一般に、衝突時にそれらを圧潰できるような低い強度を有するように設計されている。停止の間、航空機の車輪は、材料を圧潰する（又は変形させる）。車輪の材料への侵入深さは、材料によって加えられる垂直負荷に依存する。航空機の減速は、材料によって加えられる抗力負荷に依存する。多くの停止システムでは、主コアの圧潰可能な材料は等方的な特性を有し、該等方的な特性は、各航空機について車輪の侵入と減速との間の一定の比をもたらす。
【０００４】
この比に起因して、従来の停止システムは、所望の又は利用可能なオーバーラン領域内で特定の軽航空機を減速することができないことがある。例えば、軽航空機は、車両停止バリアとの衝突時に、航空機の車輪をバリア材料に十分深く沈み込ませるか、あるいは停止用バリアを停止に十分なほど圧潰するのに十分な重量を有していないことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
よって、本明細書に記載される発明の実施形態は、航空機を停止するためのシステム及び方法を提供する。特定の形態において、システム及び方法は、軽航空機の停止において有用であり得る。なぜなら軽航空機は典型的に、利用可能なＥＭＡＳシステムに侵入する（沈み込む、貫入する）ための重量を有していないからである。しかし、開示されるシステム及び方法は、商用航空機を含む任意の種類の航空機又は車両（輸送機関、輸送機器）に有効であり得ることが理解されるべきである。システムは一般的にエネルギー吸収材料の、支持（サスペンド）された層を有する構造体として提供される。システムの下部は、より低い強度を有することができ／より弱く、システムの上部のより強い／より高いエネルギーを吸収する部分を支持するための方法として用いることができる。この結果、水平面内に（より）大きな力（抗力負荷）をもたらしながらも、侵入（沈み込み、貫入）に対する垂直方向の抵抗がより小さくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの例では、第１強度を有するエネルギー吸収材料の少なくとも一つの支持（サスペンド）された上部と、第１強度の前記材料よりも低い第２強度の材料を有する下部ベース部とを有する車両停止システム層状構造体が提供される。前記下部ベース部は、前記支持された上部よりも容易に圧潰可能な材料の層であってよい。いくつかの例では、前記支持された上部は変形可能な材料を有する。その他の例では、前記支持された上部は圧潰可能な材料を有する。
【０００７】
前記上部から前記下部へ移動するとエネルギー吸収能力が減少する材料による付加的な複数の部分が設けられてもよい。前記支持された上部及び前記下部ベース部は、前記構造体内に勾配を有する。さらに、前記勾配は、前記支持された上部と前記下部ベース部の間にわたることができ、さらに最前部と最後部の間にもわたることができる。
【０００８】
その他の例において、前記下部ベース部は、間に一つ以上の空隙を有する前記より低い強度の材料の一つ以上の柱を有する。前記下部ベース部の前記より低い強度の材料は、一つ以上の空隙を有し得る。
【０００９】
使用時において、上記の特徴のいずれかを有する車両停止システムを滑走路の端部又はその他のオーバーラン領域に設置することを含む、航空機を停止させる方法が提供される。特定の例は、軽量航空機が立ち入り（アクセス）する空港又は滑走路に設置されてよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、層状構造体停止システムを変形させている航空機車輪の概略図である。
【００１１】
【図２】図２は、層状構造体停止システムを圧潰している航空機車輪の概略図である。
【００１２】
【図３】図３は、高強度から低強度の材料の層を示す概略図である。
【００１３】
【図４】図４は、高強度から低強度の材料の層の代替の実施形態を示す概略図である。
【００１４】
【図５】図５は、構造体であって、該構造体を貫く（通る）強度勾配を有する構造体の概略図である。
【００１５】
【図６】図６は、材料強度のさらなる勾配を有する構造体の概略図である。
【００１６】
【図７】図７は、高強度材料の上層と、低強度材料及び空隙の組み合わせから形成された下層を示す概略図である。
【００１７】
【図８】図８は、内部に空隙を有する下部材料を示す概略図である。
【００１８】
【図９Ａ】図９Ａは、典型的なＥＭＡＳの高強度材料の一例の概略図である。
【００１９】
【図９Ｂ】図９Ｂは、層状構造体、及び使用時に加えられる負荷の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態は、車両停止システム（車両拘束システム、輸送機器停止システム）に使用されるエネルギー吸収材料の支持された層（サスペンドされた層）を提供する。複合材料は特にオーバーラン時において軽航空機を停止するために設計されている。本明細書で使用される「軽航空機」は、一般に、長距離飛行に使用される従来の広胴航空機又は双通路航空機よりも軽い航空機を意味する。「軽航空機」という用語には、ビジネスジェット、マイクロジェット、セスナ、地域定期旅客機、通勤航空機、短距離航空機、又は民間航空機が含まれるが、これらに限定されない。軽航空機は、一般的に、従来の商用旅客機よりも軽量である。
【００２１】
オーバーラン状態において、航空機の車輪は、従来の停止システムに、垂直負荷方向に、より大きな航空機の重い負荷（荷重）がするであろうやり方で侵入（貫入）することができる負荷（荷重）を有していないことがある。軽航空機の車輪は、従来の車両停止バリアシステムに十分に深く沈まないことがある。さらに、オーバーランした軽航空機の効果的な停止は、プロペラの衝突を回避するのに役立つことができる浅い停止システムから利益を得ることがある。
【００２２】
したがって、本明細書に記載の、エネルギー吸収材料の、支持された層は、水平方向にさらなる抗力負荷（抵抗負荷、ドラッグロード）をもたらすように設計されている。一般的な目的は、バリア材料の圧潰に必要とされる垂直負荷の一部を除去しながら、停止工程においてより大きな水平成分の力を適応／適用させることである。その結果、軽航空機の車輪は、停止システムの下層により深く沈み込むことができるが、依然として適切な抗力負荷が上層によりもたらされる。
【００２３】
したがって、本発明者らは、システムの抗力負荷及び垂直負荷を変化させる能力を有する停止システムを提供した。これは、より短いオーバーラン距離で、より良好な停止を可能にすることができる。また、これは、同じ面積を使用して、滑走路をより高速でオーバーランしている車両を停止することを可能にすることもできる（例えば、現在の特別設計材料停止システム（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｒｒｅｓｔｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ，ＥＭＡＳ）は最大７０ノット（約１３０ｋｍ／ｈ）の出口速度用に設計されている）。
【００２４】
改良されたシステム１０には、一般に、支持された層が設けられており、その結果様々な材料強度の二つ以上の層が存在する。システムの下部ベース部分は、一般に、システムの上部よりも低い強度を有する（システムの上部よりも弱い）。システムの下部に低強度の材料を設けることにより、侵入に対する垂直抵抗が小さくなる。この設計の実際的な効果は、車両の車輪が、上部の／より強い部分への侵入時に、侵入し／圧潰し／上部によって加えられる抗力負荷によって停止できることである。この効果の概略図は、図９Ｂに示され、以下により詳細に説明される。この図及びその他の図に示されるように、低強度の下部により、車輪の侵入量が、上層からの（水平の矢印８０によって示されている）抗力負荷の付加が航空機の車軸と一直線になり得るような量になる。上層（単層又は複層）のみが航空機の車軸に沿って抗力負荷を付加する。下部ベース層は、単に上層を支持（サスペンド）するために存在し、システムに何らかの強度／抗力負荷を加えることは意図されていない。
【００２５】
異なる強度の材料を用いて実験したその他のＥＭＡＳシステムは、より高密度の／より強い材料を底部に設け、上層／最上層としてより軽い／より弱い材料を設けていた。そのようなシステムの背後にある一般的な理論は、システムが大型の重い航空機を停止することができなければならず、システムの大部分が高強度材料で作られている必要があるということである。しかし、軽航空機の車輪は、常に底部のより高密度の／より強い材料に十分に深く侵入するとは限らない。したがって、本発明者らは、より軽量の軽航空機から大型商用航空機までをより短いＥＭＡＳベッド内で停止させることができるシステムを提供しようと努めた。より軽い材料を最上部に設ける従来技術のシステムでは、軽量航空機は最上層に侵入できるだけで、高強度の下層には十分に深く侵入できない。より高強度の／より高いエネルギー吸収特性の上層を支持している下層を備える本明細書に記載のシステムは、典型的にはより低強度の材料が要求する垂直負荷で、航空機の車輪がＥＭＡＳシステムに侵入することを可能にするが、依然としてより高強度の材料の抗力負荷をもたらす。
【００２６】
一般に、本明細書に記載の車両停止システムは、下部ベース部分又は下部ベース領域によって支持される、圧縮可能な材料の少なくとも一つの支持された上部／上層を提供する。材料の下部ベース層又は下部ベース部は、一般に、支持された層よりも低いエネルギー吸収特性を有する。言い換えれば、支持された層は、直上又は垂直方向に隣接する層よりも小さい又は低いエネルギー吸収能力の下部材料によって支持された、エネルギー吸収性のより高い材料である。車両停止システムは圧縮可能な材料の高架パネル（ｅｌｅｖａｔｅｄ  ｐａｎｅｌ）又は高架面（ｅｌｅｖａｔｅｄ  ｐｌａｎｅ）であってよく、該圧縮可能な材料は、（最上層から最下層まで垂直軸を下っていったときに）上記パネルの直上のパネル又は層に対して減少するエネルギー吸収能力を有する複数の層を有する。
【００２７】
一例では、システム１０は、圧潰可能な（又は変形可能な）材料の二つ以上の水平層１２，１４を提供する。上部の支持された層１２は、下部ベース層１４よりも高い強度を有するものとして設計されている。これらの層は、圧潰可能な（又は変形可能な）材料の水平パネルであってもよい。図１〜図４には、複数の層が示されている。その他の例では、システム１０は、材料の単一の構造体１８内に形成された強度勾配（強度傾斜）１６を提供してもよい。構造体１８は、ブロック、勾配システム（傾斜システム）、又は任意の他の適切な材料を寄せ集めたものであってよい。以下により詳細に述べるように、材料内において様々な種類の勾配（傾斜）が可能である。図５，６に勾配が示されている。別の例では、システム１０は、間に空隙２２が配置された下部ベース層を形成する支持柱２０とともに、より高い強度の上部の支持された層１２を提供してよい。この実施形態の一例を図７に示す。さらなる例では、材料による下部２４に様々なサイズの空隙２６が設けられて、下部２４における材料を上部２８における材料よりも弱くしてよい。この例は、図８に示されている。これらのオプションはすべて、以下でより詳細に説明される。本明細書に記載された材料はいずれも、層、勾配、又は部分のいずれに使用してもよい。別個で及び別々の層が明確に設けられていなくても、材料の層、勾配又は部分はすべて「層状構造体」と呼ばれてよい。
【００２８】
層状構造体材料のこれらの層、勾配、又は部分は各々、システムの停止性能のために設計されているが、停止性能に加えて保護を提供してもよい。例えば、より強くより高密度な上層により、車両／人員がＥＭＡＳシステムを横切ることが可能になり得るが、一方、システムがより低い強度の材料のみで形成された場合、そのような移動は不可能だろう。
【００２９】
本明細書に記載される層、部分又は勾配のいずれかに使用し得る材料の例には、セル状セメント（多孔性セメント）、セル状セメント質材料（多孔性セメント質材料）、ポリマー発泡体、ハニカム、金属ハニカム、マクロ粒子、バーミキュライト、パーライト、セラミック、発泡ガラス及びその他の等方性もしくは異方性の圧潰可能／変形可能な材料、又はそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。各材料は、異なる機械的特性及び物理的特性、並びに幾何学的形状を有することができる。各材料は、構造体全体の所望の特性を調整するために選択することができる。
【００３０】
層状構造体を形成する材料の１つの具体例は、下層を形成するポリマー発泡体と上層を形成する金属ハニカムとの組み合わせであってよい。ポリマー発泡体は、発泡体形成方法によりその密度／強度を変えてよい。別の具体例では、低強度ハニカム層がセル状セメント又はポリマー発泡体の層を支持してよい。さらなる例では、セル状セメントの上層を支持するために低強度／低密度ポリマー発泡体を用いてよい。材料及び強度のその他の組み合わせも可能であり、本開示の範囲内であるとみなされる。
【００３１】
材料は、所望の強度比になるように選択してよい。一例では、抗力負荷と垂直負荷の比が１：１に達してよい。比を１：１よりもさらに高くすることが可能であってよく、垂直負荷に対して抗力負荷がより高いことが望ましい。例えば、比は、２：１、５：１又は１０：１であってよい。一般的な目標は、抗力負荷１ポンド（約４５０ｇ）ごとに、システムに侵入するのに必要な垂直負荷が同等かより小さい量であることである。高強度材料を垂直方向に通過するのに必要な航空機車輪の抵抗が最小限であることが望ましく、車輪に加えられる水平抵抗（抗力）が大きいことが望ましい。
【００３２】
層状構造体は、異なる材料から構成されてもよい。例えば、図１及び図２は、より高強度の材料の上層１２の下に位置づけられたより弱い材料の下層１４を示している。材料自体は、異なる物理的／機械的特性を有する同じ材料であってもよい。あるいは、各層１２，１４を形成するために異なる種類の材料を設けてもよい。図１において、上層１２は変形可能な強固な材料である。下層１４は、より弱い圧潰可能な材料である。この例では、下部は上部よりも厚い（又は、下部は上部よりもシステムの容積（バルク）のより多くを形成する）。
【００３３】
システム（上層及び下層の両方）は、「シェル」と総称されるコーティング、フィルム又はシェルに被覆されてよい。このシェルは、コアエネルギー吸収材料を風化／ジェット噴流の影響から保護するために設けることができる。シェルは、せん断変形及び／又は引裂きが生じて、車輪がコア材料に侵入できるように設計されてよい。シェルは弾性的な性質であってもよく、それにより、シェルは、変形及び伸長することができ（しかし、引裂き又はせん断変形は生じない）、車輪がコア材料を圧潰／変形できるようにするのに十分なほどシェルが変形する。コアは圧力により圧潰され、圧縮され、移動させられることができ、シェルは伸長及び変形でき、それにより車輪が材料を通過できるが、シェルは上層及び下層を収容して上層及び下層がばらばらに砕けることを防ぐ。別の例では、上層１２は、弾性コーティングのように機能してよい。例えば、上層１２は、噴霧可能な弾性ポリマーであってよい。上層１２は、接触時に変形することができるが、その完全性（統合性）を失わない。しかしながら、下層１４は、上層１２の下で圧潰させられるかあるいは変形させられ得る。使用時には、車輪Ｗは、実際に下層に直接接触することなく、下層１４に侵入する。この例のコーティング１２は、下層／上層１４のコアを収容するように機能する。
【００３４】
図２において、上層１２は、強く、圧潰可能な材料の層であり、下層１４は、より弱い圧潰可能な材料の層である。これらの材料は、それぞれの強度を変えるために以下に記載するように別々に改変された同じ材料であってもよい。あるいは、これらの材料は、互いに積層された異なる強度を有する完全に異なる材料であってもよい。図示されているように、航空機車輪Ｗは、接触中及び停止プロセス中に両方の層１２，１４を圧潰することができる。
【００３５】
例えば、使用される材料がポリマー発泡体である場合、発泡体の密度／強度を変えることが可能である。これは、構造体の異なる部分に対してセル配列を変化させることによって行ってよい。別の例では、これは、発泡体の下部領域を弱めるために発泡体に気泡の形態で空隙を注入することによって行ってよい。
【００３６】
付加的に又は代替的に、システムの下部を形成する発泡体又はその他の材料に、一つ以上のより軽い材料の塊を混合してよい。付加的に又は代替的に、層／部分の密度を変えるために、使用される様々な材料の粒子サイズが変えられてもよい。
【００３７】
図３は、各々が異なるエネルギー吸収特性を有する複数の層から構成される構造体を示す。各層、各平面又は各ゾーンは、その上の一つ以上の層、平面又はゾーンとは一般に異なる特定の強度を有する。最上層５０は最高強度を有し、その下の層は強度が低下する。例えば、次の層５２は高強度（「最高強度」の層５０との比較における「高強度」である）を有する。次の層５４は、（この場合も比較上）中強度を有する。次の層である最下層５６は、比較上低強度を有する。４つの層を有する例が示されているが、より多い又はより少ない層を設けてもよいことが理解されるべきである。また、層強度が互いに大きく又は相当に変化する必要がない態様も可能である。小さい強度ステップが可能であり、本開示の範囲内であるとみなされる。
【００３８】
さらに、代替の例は、高／低／高／低の実施形態であってもよい。この例では、最上層は高強度を有してよく、次の層は低強度を有してよく、次の下の層は高強度を有してよく、最下層は低強度であってよい。一般的な概念は、層強度を交互に変えることである。
【００３９】
層の例のいずれにおいても、任意の適切なＥＭＡＳ技術を用いて層を互いに結合又は付着させることが可能である。接着剤又は高摩擦は単なる例示である。別の例では、これらの層を互いの上に、段状に並べたり、重ねたりすることが可能である。いずれの選択肢においても、層は別個の格納システムによって収容されてもよい。例示的な格納システムは、本譲受人の係属中の出願及び発行された特許の多くによって示され、記載されている。あるいは、格納システムは、噴霧可能な被覆、耐燃性被覆、耐候性被覆又は任意のその他の適切な外層であってよい。これらの固定／格納システムの選択肢は、本明細書に記載されているいずれの例で使用してよい。
【００４０】
図４は、複数の特定強度層が様々な高さを有する代替の実施形態を示す。図示された例では、最上部の最高強度層５０が複数の下層よりも厚く示されている。あるいは、最上部の最高強度層５０を複数の下層よりも薄くして、高強度、中強度及び／又は低強度の材料がバリア材料のより大きな部分を提供することも可能である。
【００４１】
図５は、構造体１８として形成された勾配材料（傾斜材料）１６を示している。上述したように、構造体は、ブロック、勾配システム、又は任意の他の適切な材料の寄せ集めであってよい。二つ以上の結合された別個の層を有するのではなく、この実施形態は、構造体又はブロックの底面から頂面４０に向かって上向きに移動するにつれて増加する密度を有する単一の構造体１８と、矢印７０の方向とを提供する。別の考え方をすると、頂面から底面４２に向かって構造体又はブロックを下に移動するにつれて密度が減少する。エネルギー吸収能力の勾配は、最上面から最下面に向かって減少する。このエネルギー吸収能力の勾配は、材料についての上述の変更のいずれによってもたらされてもよい。これは、「上下勾配」と呼ばれてよい。
【００４２】
図６は、構造体１８として形成された勾配材料（傾斜材料）３０を示している。上述したように、構造体は、ブロック、勾配システム、又は材料の任意の他の適切な寄せ集めであってよい。この例では、材料の複数の区画は、システムの最低部から最高部に向かって及び最前部から最後部に向かって増加するエネルギー吸収能力の勾配を有するように向きが定められている（方位合わせされている、適応されている）。より具体的には、より低い強度の材料が、構造体の前部３２に設けられる。より高い強度の材料が、構造体の後部３４に設けられる。これらの間３６の材料は、一般に、徐々に増加する強度勾配として形成される。この区画の徐々に増加する強度は、構造体の下部から構造体の上部へ、及び前部から後部へと変わる。この例は、最下点から最上点まで変化するとともに、最前点から最後点まで変化する内部エネルギー吸収特性を有するエネルギー吸収材料を提供する。
【００４３】
勾配として示されているが、様々な構造体、ブロック、又は層を用いてこの効果をもたらすことも可能である。例えば、最も前の部分、構造体又はブロックが、より低いエネルギー吸収能力（すなわち、より弱い強度）を有して設けられてよく、最も後ろ且つより高い部分、構造体又はブロックが、より高いエネルギー吸収能力（すなわち、より強い強度）を有して設けられてよい。
【００４４】
図７は、高強度の上層１２と、間に複数の空隙２２が散在している、低強度材料の複数の支持柱２０から形成された下部６０とを有する実施形態を示す。空隙２２は、材料が存在しない実際の開口であってもよい。その他の例では、空隙２２は、低強度支持柱２０よりもさらに低い強度を有する材料から形成されてよい。その結果、高エネルギー吸収材料が、最上層を形成するとともに、柱の間に空隙を有する、より低いエネルギー吸収材料からなる柱によって支持される。
【００４５】
図８は、下部２４が空隙２６の導入によってより低いエネルギー吸収能力を有するようにされた構成の概略図を示す。空隙２６は様々な大きさ及び形状を有するものとして図示されている。しかしながら、空隙は全て同様の大きさ及び形状であってもよいことが理解されるべきである。空隙は上述の任意の方法又は材料を用いて形成されてもよい。さらに、空隙は円形として示されているが、空隙が形成される方法に応じて形状は大きく変わるであろうことが理解されるべきである。空隙２６の一般的な効果は、材料の下部２４がより低いエネルギー吸収能力を有することである。
【００４６】
本明細書に記載のシステムのこの性能は、等方的な材料及びシステム特性を有する従来のＥＭＡＳシステムとは異なる。図９Ａに従来のＥＭＡＳシステムが示されている。この例は、完全に単一の強度の材料である。対照的に、開示された支持層構造体は、抗力負荷の垂直負荷に対する比を高くするように設計することができる。これを図９Ｂに示す。ひとたび航空機の車輪Ｗが変形、圧潰又はその他の方法によってシステム内に侵入すると、上層は、車輪が同様に侵入した典型的なＥＭＡＳシステムよりも高い抗力負荷をもたらし、航空機が停止中により速やかに減速することにつながる。このシステムの一つの目的は、高強度材料の抗力負荷をもたらすことができるが、システムに侵入するためには低強度材料の垂直負荷のみが必要とされることである。もたらされる（典型的なＥＭＡＳに比較される）一つの利点は、同じ垂直負荷が与えられた場合、低強度の下層によって航空機は支持層構造体内により深く侵入できるが、車輪がより高い強度の材料内に（同じ深さだけ）侵入した場合と同じ量の抗力負荷を受けることができることである。
【００４７】
ひとたび車輪が変形、圧潰、又はその他の方法によってシステム内に侵入すると、上層は、同様の重量の航空機に対して典型的なＥＭＡＳシステムがもたらすであろう抗力不可よりも高い抗力負荷をもたらし、停止中の航空機のより速やかな減速につながる。
【００４８】
いくつかの軽航空機はプロペラを有しているか、又は一般に下方の地上高さ（グラウンドクリアランス）が制限されているので、軽航空機の車輪が特定の深さに侵入できない。したがって、本明細書に記載の構造体は、特定の滑走路又は停止させる航空機の必要に応じて、様々な高さの上層及び下層を有して設計されてよい。１つの非限定的な例は、バリアを形成する５〜１２インチ（約１３〜３０ｃｍ）の材料を含む。１つの特定の例では、７インチ（約１８ｃｍ）のバリアが特定の航空機に動作してよい。本明細書に記載されるバリアは、上り傾斜部分（ランプアップ部分）を含んでよく、地面の真上に設置されてよく、及び／又は地面のわずかに下方もしくは大きく下方に設置されてよい。
【００４９】
様々な強度の層は、航空機の車輪Ｗが、低強度材料が必要とする力でシステムに侵入するが、典型的にはより高強度の材料によって生じるであろう抗力負荷を受けることを可能にする。層構造体は、特定の混成航空機群（ｆｌｅｅｔ  ｍｉｘ）の特定のサイズ／重量のために所望される侵入の程度及びその結果の抗力負荷に基づいた高さ及び位置並びに強度／エネルギー吸収で配置されてよい。抗力負荷及び垂直負荷は、より短いオーバーラン距離でより良好な停止を可能にし、及び／又は同じ領域で滑走路をより高速でオーバーランする車両を停止することを可能にするように、調整又は修正することができる。各層は、異なる機械的／物理的特性及び幾何形状を有することができ、構造体全体の所望の特性に合わせるように選択されるであろう。
【００５０】
以上に記載され且つ図面に示された構造体及び方法に対する変更及び改変、追加並びに削除は、本開示の範囲若しくは主旨、又は以下の特許請求の範囲から逸脱することなく行われ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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