[发明专利]用于货物和旅客运输的飞艇

说明书

本发明涉及到一种用于货物和旅客运输的飞艇，这种飞艇是一种刚性连接的飞艇，由于它的结构，这种飞艇适合于作为一种较大型的运输工具来运输特别的货物和负荷，这些货物和负荷很难或根本不能用其它的运输工具运输。此外，这种飞艇通常适用于货运和客运，以便把货物和/或旅客运送到无基础设施的偏僻的地方。

作为刚性的飞艇具有一个由张紧环构成的格构机身，一个在格构机身下方的有效负荷室，在头部的具有所有操纵所必须的装置、系统和设备的驾驶室，和在尾部的动力装置。

具有这种格构机身的飞艇原来由铆接的铝型材料制成，其中的环形支架和纵向支架构成了三角骨架。位于环形支架和纵向支架的结点与主支架环的平面之间的区域由金属丝张紧，以便尽可能得到一个抗潢向力的格构机身，以便使气室的张力和有效载荷的加载尽可能均匀的导入格构机身，并在整个长度上均匀分布。制造一个这样的格构机身是特别昂贵的，并且需要丰富的手工操作技巧和经验，因此，用于货运的具有这样格构机身的大型飞艇的制造目前还是不经济的。

在西德公开说明书2659401中描述了一种飞艇，其由节点体和大致在间隔的支架环之间安置的管状菱形的纵向支架组成的格构机身无空间的钢丝张紧也可以维持，至多在菱形的格构机身的构件之间张紧钢缆沿飞艇轴线方向延伸。格构机身的两侧在纵向方向配置着连续的气室，该气室如一个膜似的起作用，并使负荷分布在飞艇的一个很大的区域上。对在外壳内的气室的充气而产生的拉力和外界作用力应当通过一种特殊形状的连接带直接或间接地导向格构机身的节点区域，在这些节点区域这些带与格构机身相连，并应从这里通过带钢达到内壳，在这里，应当通过张紧环、其它的带和膜吸收这些力，这些带和膜像张紧环一样起作用，并且给予带和膜一种阻力。这种连接带应当起到飞艇的加强环作用，以便用于把负荷分配到膜套上。因此，飞艇所承受的主要的力不应当由格构机身而是由膜套接受。由此得出，这种已知的飞艇至多被看作见一种半刚性的，这就明显地限制了可以达到的总体尺寸。

另外，节点体由形状复杂的，用螺丝连接的和铆接的各个元件组成，因此，这种已知的飞艇的格构机身的组装提出了如开头涉及的刚性飞艇同样的问题。

升力的产生是通过一种在支承气室内设置的支承气体实现的，即氢气或者最好是一种不燃烧的氦气。升力的大小由阿基米德原理得出，升力等于排除的空气量的重量。空气比重在正常压力和正常温度下为1.292kg/m³，相应的氦气比重为0.178kg/m³，当利用氦气填充该支承气室时产生了足足1kg/m³的升力。由于随着较大的上升高度而减小的空气压力，在一般的飞艇中在高度较高时排出支承气体是必要的，以便平衡升力的增加，以避免支承气室的膨胀和可能出现的支承气室的破裂。还有温度波动导致升力变化，这种升力变化也需要平衡。最后，在飞行时为了改变升力也将消耗燃料，这种升力变化允许以不同的方式平衡。已经建议从驱动马达的排出废气中提取冷凝水作为压载。同样也可以用气体作为燃料，该气体具有大约空气的比重，在使用时不会引起升力变化。当人们想利用现代结构类型的飞艇来运输直到200吨的载荷时，对于操作而言特别的困难是当装载和卸载时飞艇的负载变化。

由于结构上的原因，这类飞艇有利的是能使质量尽可能均匀地集中分布在机身的总龙骨线上。相应地沿着龙骨线首先在头部安置了具有所有操纵所必须的装置、系统和设备的驾驶室，接着设置了有效载荷室。由于受结构的限制动力装置设置在机身的尾部或机身侧的吊舱中。

本发明基于这样的任务，即改进开头所提及的类型的飞艇，也就是这种飞艇由于其简单的、然而具有很小空气阻力的造型能够费用低地由少量标准化的构件制成，在自身重量很小时承受大的有效载荷，同时具有足够的刚性结构。

此外，升力应当能以简单的方式与气压值、温度、燃料的消耗以及载荷状态相适应，在着陆之后能够方便而迅速地装载和卸载。

对于所提出的任务，本发明建议，飞艇具有节点体、插入或套入在该节点体内的环形支架和纵向支架构成的格构机身，该格构机身与在该节点上固定的，把在节点体上的环形支架和纵向支架张紧的张紧绳构成一个三维骨架。

通过把格构机身的结构分解成少量的尽可能标准的构件，如节点体、环形支架、纵向支架和张紧绳，能够很快而简单地安装任意尺寸的格构机身，上述构件可以费用很低地大量制造。不仅环形支架和纵向支架，而且张紧绳可以按予先规定的长度和有利的方式准确和只有很小的公差地切割到规定的长度，这样，当钩住张紧绳时就能产生所要求的予应力。