[發(fā)明專利]復(fù)合升力航空器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780031036.4
• 申請日: 2007-08-27
• 公開（公告）號: CN101506032A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彼得·E.·杰斯
• 申請（專利權(quán)）人: 天鉤國際公司
• 主分類號: B64B1/30
• 分類號: B64B1/30;B66F11/00
• 代理公司: 北京明和龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郁玉成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合升力航空器，其利用氦氣或者其它比空氣輕的氣體填充的氣囊來抵消航空器的全部或者基本上全部的重量，該航空器采用豎直的助推器來提升有效載荷，并且采用橫向助推器來橫向操控和移動航空器和有效載荷，以便在一段距離上提供重的有效載荷升力，從而減小、基本上消除或者完全消除更換壓載的需要，特別是在遙遠(yuǎn)的位置和苛刻的環(huán)境中。

背景技術(shù)

可變升力的裝置，例如氣球或者飛船是本領(lǐng)域已知的用于移動或者提升重物或者大尺寸的物體的裝置，這些大尺寸的物體的尺寸太大，難以由卡車、火車、直升機(jī)或者飛機(jī)來運(yùn)輸。一般地，這種可變升力的裝置由氣球或者飛船構(gòu)成，該氣球或者飛船包含氦氣或者其它比空氣輕的氣體，例如氖、甲烷、乙烷或者氫氣，在一些情況下其具有連接到氣球上的吊艙或者平臺，該可變升力的裝置通常設(shè)有用于在壓力下存儲比空氣輕的氣體的罐。該氣球或者飛船通常由柔性氣囊構(gòu)成，該氣囊由剛性結(jié)構(gòu)支撐，該剛性結(jié)構(gòu)包括梁組件，其中一根梁在一個(gè)維度上的尺寸相對于其它兩維上的尺寸更長。

幾十年來，私有企業(yè)和政府視圖在苛刻和惡劣的條件和環(huán)境下運(yùn)輸重的載荷，特別是在北極或者其它遙遠(yuǎn)的區(qū)域。作為例子，在沒有路或者僅僅冬天有路或者包括對環(huán)境敏感區(qū)域的地區(qū)，在油氣和礦物開采業(yè)務(wù)領(lǐng)域通常需要短途提升重物的能力。在一些情況下，最多存在季節(jié)性或者臨時(shí)性的措施，而且一些措施是成本高，很多方面效率有限。例如，在一年中幾個(gè)月有效的冬天的路，在遙遠(yuǎn)的區(qū)域通常僅僅在逐漸縮短的寒冷冬季可行。在遙遠(yuǎn)的地區(qū)在沼澤、常年凍土和開闊水面其它的運(yùn)輸方法至少季節(jié)性地依賴空中運(yùn)輸，其具有內(nèi)在的成本和需要大量基礎(chǔ)設(shè)施來支撐。

最近，提出了填充比空氣輕的氣體(LTA)的航空器來在遙遠(yuǎn)的北極環(huán)境中運(yùn)輸有效載荷。但是，與這些航空器相關(guān)的大的壓載的傳送的物流存在很大的技術(shù)障礙和成本，在飛船中壓載運(yùn)送是需要的，與過去一樣，因?yàn)橐郧暗娘w船是基于采用比空氣輕的氣體來提升貨物和飛船本身的100％的重量，當(dāng)這種傳統(tǒng)的飛船不攜帶貨物時(shí)，貨物的重量必須用壓載(通常是水或者沙子)來替代，以便保持中性浮力。盡管這樣比較省燃料并且適于長距離牽引重物，但是在遙遠(yuǎn)的苛刻的環(huán)境例如北極牽引重物是不實(shí)際的。盡管可以采用水作為壓載，需要規(guī)劃和支撐設(shè)備來確保獲取壓載源，當(dāng)采用水壓載時(shí)，水保持在凍結(jié)溫度以上以便確保迅速和有效的有效載荷下降并且管理壓載。因此，需要一種改進(jìn)的航空器，其能在一段距離上提供有效載荷升力，而不需要更換壓載，特別是在遙遠(yuǎn)區(qū)域和苛刻的環(huán)境。還需要一種改進(jìn)的航空器，其不依賴于空氣動力學(xué)來實(shí)現(xiàn)提升或者保持在高空，并更容易操縱，以輔助拾取和傳送有效載荷。在這方面，本發(fā)明基本上實(shí)現(xiàn)了這些需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的航空器，其能在相對短的距離上提供有效載荷升力，而不需要更換壓載，特別是在遙遠(yuǎn)位置和苛刻環(huán)境中，該航空器利用氦氣或者其它比空氣輕的氣體填充的氣囊來抵消或者基本上抵消航空器的重量，可變的且可逆的豎直助推器提供提升有效載荷的動力。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種改進(jìn)的航空器，其不依賴于空氣動力學(xué)來實(shí)現(xiàn)提升或者保持在高空，其具有更大的可操縱性、簡化了對有效載荷的拾取和傳送。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種改進(jìn)的航空器，其由于航空器上的可變且優(yōu)選可逆的橫向和豎直助推器而更易于操縱，這些助推器在與球形提升氣囊結(jié)合使用時(shí)，允許本發(fā)明的航空器能夠圍繞穿過航空器的中心的基本上豎直的軸線旋轉(zhuǎn)，從而允許在拾取和傳送有效載荷時(shí)的精度、靈活性和簡化的操作。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種復(fù)合升力航空器，其用于提升和運(yùn)輸有效載荷到傳送位置，所述航空器包括：氣囊裝置，其用于容納比空氣輕的氣體，并且在膨脹時(shí)具有基本上固定的尺寸和基本上球形的形狀；機(jī)架，其上表面上適于接收和固定地安裝所述氣囊裝置；多個(gè)可變的豎直助推器，其安裝成與所述機(jī)架接合；以及至少兩個(gè)可變的橫向助推器，所述可變的橫向助推器安裝成與所述航空器接合，其中，當(dāng)所述航空器連接到有效載荷上進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，所述氣囊裝置中的比空氣輕的氣體基本上支撐和抵消所述航空器的重量，所述多個(gè)可變的豎直助推器可接合，以便產(chǎn)生升力并且升起有效載荷的重量并將該有效載荷的重量保持在高空，一旦位于高空，所述可變的橫向助推器可接合，以便使得所述航空器橫向運(yùn)動到傳送位置，一旦所述航空器位于傳送位置，所述多個(gè)可變的豎直助推器的升力將減小以便降低所述航空器，直到有效載荷再次接合地面，以便從所述航空器卸下所述有效載荷。