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CN114072331A - 具有刚性支撑结构的飞船 - Google Patents

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CN114072331A
CN114072331A CN202080027774.7A CN202080027774A CN114072331A CN 114072331 A CN114072331 A CN 114072331A CN 202080027774 A CN202080027774 A CN 202080027774A CN 114072331 A CN114072331 A CN 114072331A
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vacuum zone
vacuum
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rigid structural
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CN202080027774.7A
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S·帕斯库奇
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Abstract

由内部框架组成的刚性结构框架飞船，内部框架分若干个内部区域，这些内部区域通过与内部框架本身固定结合的刚性分隔装置被牢固清晰地分离并通过密封方式隔离在其中，适合被抽成真空，分别形成尽可能多的真空区域(3A；3B；3C)。

Description

具有刚性支撑结构的飞船
发明内容
本发明涉及一种刚性结构框架飞船(即飞艇)，它具有空重重心，呈空气动力学形状，相对于穿过所述重心的纵向垂直面的平衡镜像结构具有对称性，包括内部框架，并且包含多个马达和加压飞行员舱，如所附权利要求1中所述。
刚性结构框架飞船(即飞艇)填充了比空气轻的气体后能够在空气中漂浮，这在现有技术中是已知的。
此外，刚性结构框架飞船在航空运输中很有前景，因为它们便宜、简易且环保。
然而，所有的提升系统基于的都是氦气的输入和输出，众所周知，这种气体十分昂贵，而且提升过程所需动力的获得，成本也极高。
综上所述，本发明的目的是提供一种刚性结构框架飞船(即飞艇)，大大节省实现其整体性能所需的成本。
本发明进一步的目的是提供一种刚性结构框架飞船(即飞艇)，大大节省实现其整体性能所需的能源。
本发明的一个非显性目的是提供一种刚性结构框架飞船(即飞艇)，使其在全球范围内的空气污染程度保持在低位。
这些目标的实现靠的是可操纵刚性结构框架在多个非相互连通的隔仓内刚性且稳定的这种内部划分方式，这种方式适于被抽成真空，分别形成尽可能多的真空区(形成真空状态)。
根据阿基米德定律，浸入静止流体中的物体受到一个浮力，其大小等于该物体所排开的流体重量，方向与重力方向相反；在这种情况下，如表1所示，正常状态下的空气在排空时会提供等于1.2250kgf/m3的向上推力(来源：DI LECCE，MICHELE，Fondamenti diAeronautica(第二版)，I.B.N.-Bibliographic Institute Napoleone Editor，Rome(20014))：
表1国际大气表
Figure BDA0003293337270000021
Figure BDA0003293337270000031
这意味着，如果一个物体足够大，可以获得的向上推力等于排出空气的总容重减去被运输物体的总重量。
本发明的示教在于用真空代替比飞船中的空气或热空气轻的气体，在飞船通过所述被牢固清晰分离和密封隔离的真空区的大气填、排的变化过程中提供支撑和平衡。可针对多种用途和尺寸实现所述示教。
在现有技术中，没有飞船使用的是内部隔离区域之间的固定间隔，其中大气的填、排是以本发明所涵盖的方式进行的。
使用与本发明中的飞船具有类似特征的运载器的可能性非常大，同样，机械和航空特性具有多样性，形状和尺寸也极具多样性。
本发明中的飞船结构的刚性特征，使其可以充当载有机载工作人员的货物和乘客运载工具，可以充当用于远程控制天文现象的地球静止观测站，特别是形成通信卫星链的多个飞船，其发射和维护成本远低于当前水平。
因此，本发明中的这种刚性结构框架飞船(即飞艇)，具有空重重心，呈空气动力学形状，相对于穿过所述重心的纵向垂直面(Π3)的平衡镜像结构具有对称性，包括内部框架，并且包含多个马达和加压飞行员舱，如所附权利要求1中所述。
附属的权利要求中显示了具体的优选方案。
具体来说，所述内部框架采用轻金属制成，尤其是铝或铝合金。
本发明中的飞船的飞行稳定性可以通过由火力发电厂在真空区内部适当分配真空方案来保证。
与使用氦气的现有技术相比，本发明中的飞船的优点在于成本更低，并且在任何种类的运输中操作更容易，不需要购买气体，也不需要购买气体使用设备。
附图说明
根据下面对本发明优选方案的详细描述可完全理解本发明，该描述仅作为示例给出，绝对为非限制性的；参考附图，其中：
-图1是刚性结构框架飞船，即本发明中飞船的侧视图；
-图2所示为其直的横截面。
具体实施方式
图1所示为刚性结构框架飞船(即飞艇)，具有空重重心，例如巨大的“雪茄形状”，飞艇呈空气动力学形状，相对于穿过所述重心的纵向垂直面(Π3)的平衡镜像结构具有对称性，包括内部框架，并且包含多个马达和加压飞行员舱，如所附权利要求1中所述。如图2所示，列举的“雪茄形”飞船具有圆形直截面的结构框架。
感知上，所述内部框架被细分为内部区域，相对于所述垂直平面(Π3)对称分布，分别形成非相互连通的隔仓，即内部区域通过与内部框架本身固定结合的刚性分隔装置固定且清晰地分开并密封地隔离在其中，并且适合被抽成真空，分别形成尽可能多的真空区域3A；3B；3C。
如图2所示，从感知上来说，真空区包括永久真空区(3A)，该真空区的总体积使得由其排空引起的向上推力大于飞船本身的真空重量；一个稳定真空区(3B)，其体积使得抽气或充气适于控制飞船本身的起飞、着陆和高度的调整；操纵真空区(3C)，其体积使得空气的排、充适于控制操纵位移相对于飞船自身飞行高度的致动。稳定真空区(3B)和操纵真空区(3C)始终包括可变的感风量。
如图2所示，沿纵向对称平面(Π3)的每个飞船横截面，在结构和飞船载荷方面都是对称的，物理上与该平面成镜像。
真空的处理提供了始终存在的永久真空(永久真空区(3A))，它单独平衡空载飞船和部分负载；为此，除操纵真空(操纵真空区3C)外，增加了稳定真空(稳定真空区3B)，在起飞期间使用，直到达到期望的飞行高度，这样，根据飞船类型，在所述两个区域中总是存在最小量的空气。
本发明中的飞船还包括地面锚定装置，因为给予永久真空区的向上推力大于飞船的空载重量。
本发明中的飞船配备有气动中心系统，该系统包括抽吸和压缩系统，其中包含传入气动中心系统本身的管道。气动中央系统在功能上与真空区3A；3B；3C相连，这样即可调节其中的真空状态，从而产生到达一定高度所需的向上推力或者向下的负推力。
本发明中的刚性结构框架飞船(即飞艇)，也可以包括货舱成形区5。
理想情况下，内部框架应由轻金属制成，包括铝或具有绝缘材料涂层的铝合金。“轻”金属及其合金是指，在本申请中，如在现有技术中，密度低于黑色金属及其合金(钢和铸铁)的金属或其合金。具体来说，期望的内部框架应由铝或铝合金制成。
本发明所涵盖的真空区(3A；3B；3C)沿所述垂直对称平面(Π3)被细分成非互通的横截面(31，...，36)，以固定接合方式由刚性分隔装置分隔并密封隔离。
通过隔仓本身划分的所有真空区的所述横截面，适合于限制意外进气情况下的损坏，保持飞船的平衡姿态，平衡推力。
以图1所示的“雪茄形”飞船为例，如果飞船总长270米，主横截面直径将为47米，体积为433.000m3，这可对应于正常条件下530.000kgf的向上推力。很明显，无论空载重量是多少，在运输几十吨货物时它都可以节省大量成本。本发明中的飞船显然也有利于乘客运输。
本发明所涵盖的永久真空区3A是飞船自身主框架中的内部区域，可起到保护其免受外部损坏的作用。
本发明中，将稳定真空区3B和操纵真空区3C建造成单独的储罐，连接加压飞行员舱1和货舱成形区5。
本发明中，将操纵真空区3C并入单一真空区中的稳定真空区3B。
这样做的优势是，抽吸和压缩设备的管道可放置在暴露于冷凝的那些可控位置。
本发明中的飞船还可以包括应急装置，该应急装置包含发电装置和形成应急线路的装置，通过应急线路将这些装置连接到气动中央系统；空气压缩装置；压缩空气储存装置；用于与所述马达进行功能性连接的装置，使这种应急装置允许手动控制及用废弃发电厂引导飞船本身。
本发明中，气动中央系统还在功能上与所述马达连接。
而且，本发明中，所述马达为倾斜马达，包括牵引螺旋推进器，使其在水平面上被驱动旋转时，适于向上定向，既为飞船自身上升到一定高度提供正推力，又从所述稳定真空区3B抽吸空气，自身作为真空机器来操作，同时也没有从所述稳定真空区3B抽吸空气的进一步能量消耗。
着陆过程中，气动中央系统向稳定真空区提供空气，马达从外部获取空气(当达到规定高度时，马达通过外部空气运行)。
本文已参照本发明的特定方案对本发明进行了描述和说明，但是应当理解，在不脱离如所附权利要求中限定的本发明本身范围的情况下，可以进行更改、添加和省略。

Claims (12)

1.刚性结构框架飞船(即飞艇)，具有空重重心，呈空气动力学形状，相对于穿过所述重心的纵向垂直面(Π3)的平衡镜像结构具有对称性，包括内部框架，并且包含多个马达和加压飞行员舱(1)；其特征在于：
-所述内部框架被细分为内部区域，相对于所述垂直平面(Π3)对称分布，分别形成非相互连通的隔仓，即内部区域通过与内部框架本身固定结合的刚性分隔装置固定且清晰地分开并密封地隔离在其中，并且适合被抽成真空，分别形成尽可能多的真空区(3A；3B；3C)；
真空区(3A；3B；3C)包括永久真空区(3A)，其总体积使得由其排空引起的向上推力大于飞船本身的真空重量；一个稳定真空区(3B)，其体积使得抽气或充气适于控制飞船本身的起飞、着陆和高度的调整；操纵真空区(3C)，其体积使得空气的排、充适于控制操纵位移相对于飞船自身飞行高度的致动；所述稳定真空区(3B)和操纵真空区(3C)始终包括可变的感风量；
且包括
-地面锚定装置；
-气动中央系统，包括抽吸和压缩装置，包括气动中央系统本身的输入管道；气动中央系统与所述真空区(3A；3B；3C)在功能上相互连接，以调节其中的真空状态，从而产生到达一定高度所需的向上推力或者向下的负推力。
2.根据权利要求1所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，还可进一步包含货舱成形区(5)。
3.根据权利要求1所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，其中内部框架由轻金属制成，包括铝及铝合金，并具有绝缘材料涂层。
4.根据权利要求1所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，其中真空区(3A；3B；3C)沿所述垂直对称平面(Π3)被细分成非互通的横截面(31，...，36)，以固定接合方式由刚性分隔装置分隔并密封隔离。
5.根据权利要求4所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，其中横截面具有轻金属支撑结构，包括铝及铝合金，并具有绝缘材料涂层。
6.根据权利要求1所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，其中永久真空区(3A)是飞船本身的结构框架中的内部区域。
7.根据权利要求1所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，其中永久真空区(3A)、稳定真空区(3B)及操纵真空区(3C)分别构成连接其加压飞行员舱(1)和货舱(5)的独立舱。
8.根据权利要求1所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，其中操纵真空区(3C)与所述稳定真空区(3B)结合为单一的真空区。
9.根据权利要求1所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，其中抽吸和压缩设备的管道布置在飞船本身暴露于冷凝的部位。
10.根据权利要求1所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，还进一步包括应急装置，该应急装置包含发电装置和形成应急线路的装置，通过应急线路将这些装置连接到气动中央系统；空气压缩装置；压缩空气储存装置；用于与所述马达进行功能性连接的装置，使这种应急装置允许手动控制及用废弃发电厂引导飞船本身。
11.根据权利要求1所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，其中气动中央系统还与所述马达具有功能上的连接。
12.根据权利要求11所述的刚性结构框架飞船(即飞艇)，其中马达为倾斜马达，包括牵引螺旋推进器，使其在水平面上被驱动旋转时，适于向上定向，既为飞船自身上升到一定高度提供正推力，又从所述稳定真空区(3B)抽吸空气，自身作为真空机器来操作，同时也没有从所述稳定真空区(3B)抽吸空气的进一步能量消耗。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202022000839U1 (de) 2022-04-02 2023-07-10 Julian Jain Lastabtragungssystem, Redundanzsystem und Funktionssystem für ein aerostatisches Auftriebsgerät

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190908828A (en) * 1909-04-14 1909-12-23 Gustav Unger Improvements in or connected with Dirigible Balloons.
US1754883A (en) * 1926-05-15 1930-04-15 Zeppelin Luftschiffbau Airship
US1852987A (en) * 1931-06-30 1932-04-05 Tyler John Harvey Dirigible airship
DE1581059B1 (de) * 1961-03-22 1969-09-04 Kauffmann Hans Luftfahrzeug leichter als Luft
US7708161B2 (en) * 2006-12-05 2010-05-04 Florida State University Research Foundation Light-weight vacuum chamber and applications thereof
FR2992286B1 (fr) * 2012-06-20 2014-07-18 Eads Europ Aeronautic Defence Ballon stratospherique a tenue a la compression amelioree
DE102015110536B4 (de) * 2015-06-30 2019-01-17 Christian Wirtz Luftschiff
CN106347620A (zh) * 2016-10-12 2017-01-25 郭鹏 一种基于结构力学设计的真空式浮力飞行装置
US10843783B1 (en) * 2016-12-29 2020-11-24 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Hexakis icosahedron frame-skin vacuum lighter than air vehicle
JP2020055323A (ja) * 2017-01-23 2020-04-09 浩平 中村 浮揚型飛行体

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CA3136059A1 (en) 2020-10-08
US20220177106A1 (en) 2022-06-09
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WO2020202237A1 (en) 2020-10-08
EP3947141A1 (en) 2022-02-09
IT201900005232A1 (it) 2020-10-05
AU2020251063A1 (en) 2021-11-18

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