呈飞艇形式的已知的比空气轻的航空器在外壳的底部具有轮子，以便于飞艇着 陆和起飞。当用来着陆和起飞时，这样的轮子处于下降的位置，但当飞艇在飞行中 为减小阻力，轮子可缩回。还有人提出提供一种比空气轻的航空器，它呈一混合式 航空器的形式，它组合了飞机、比空气轻的飞艇和气垫飞行器的诸多特征，并具有 沿侧向间隔、沿纵向延伸的气垫起落架单元。这些起落架单元将外壳支承在气垫上， 它们通常由所谓的“围裙”围界，但在使用中被设计成不缩回的。

本发明寻求提供一种装配有可缩回的气垫起落架装置的比空气轻的航空器。
根据本发明，提供一种比空气轻的航空器，它具有：一充气的外壳；以及，一 对在外壳底部上的间隔开的起落架装置，它两布置成沿外壳的纵向延伸的中心垂直 平面的相对侧上，其特点在于：各起落架装置包括：一气垫单元，它包括袋形的围 裙装置；供应空气到袋形围裙装置和从袋形围裙装置移去空气的装置；以及，可操 作的致动装置，它在用来包含一个或多个气垫的操作结构和一非操作的结构之间移 动袋形围裙装置。较佳地，当在其操作结构时，两个气垫单元的袋形围裙装置充气 并从外壳的底部向下延伸，以形成向下敞开的其中形成气垫的空气凹腔，而在其非 操作结构时它们定位在更靠近外壳的底部。
通过在非操作结构时将袋式围裙装置更靠近外壳的底部，气垫单元朝向外 壳底部拉出或陷塌，由此，提供带有流线型形状的比空气轻的航空器。
较佳地，各气垫单元的袋式围裙装置包括第一和第二袋式围裙，它们沿气 垫单元的相对侧延伸，并设置有接合和脱开的连接装置，而在袋式围裙装置的 非操作结构状态下，操作致动装置来将连接装置连接在一起。而在袋式围裙装 置移动到其操作结构状态时，操作致动装置来脱开连接装置。在其最简单的形 式中，连接装置包括：一拉链紧固件或诸如此类的连接；以及，致动装置，它 移动一滑动件部分，以便接合或脱开第一和第二袋式围裙上的多排的齿。除了 沿纵向延伸和间隔开的袋式围裙之外，各袋式围裙装置可包括在袋式围裙之间 延伸的沿纵向间隔开的横向围裙，并为袋式围裙提供至少一个空气凹腔。
较佳地，各袋式围裙包括一固定在外壳底部的可充气和放气的气囊装置。 袋式装置供应和去除空气的装置旨在袋式围裙装置操作结构状态下完全地充 满气囊装置，同时，将空气输送到空气凹腔内以形成气垫。由于在传统的气垫 飞艇设计中，输送到充气气囊装置内的空气可能例如通过在气囊装置的内边缘 上的诸孔逃逸到空气凹腔内。当袋式围裙装置移动到其非操作结构状态时，气 囊装置至少部分地泄气，而致动装置工作，以将至少部分地泄气的气囊装置拉 回到一起并连接在一起。当连接在一起时，被连接在一起的至少部分地泄气的 气囊装置所包围的空间可用空气部分地充灌或充气，以稳定气垫单元。在此“陷 塌”状态下，由气囊装置提供的外部包容(outside envelope)的位置比在操作位 置时的气囊装置更靠近外壳(hull)。
各袋式围裙方便地可具有一悬挂的幕墙型围裙。
附图说明
现将借助于举例具体地参照诸附图来描述本发明的实施例，在诸附图中：
图1至4是根据本发明的比空气轻的航空器的正视、后视、侧视和仰视示 意图；
图5-7是诸示意图，示出示于图1至4中的航空器的气垫单元从一操作位 置移动到一非操作位置的三个位置；
图8是示出气垫单元的另一变化设计的示意图；以及
图9示意地示出空气如何供应到气垫单元的气囊装置中的一个气囊的内部中 或从中取出。

图1至4示出一根据本发明的比空气轻的航空器1。该航空器呈一压力稳 定的形式，较佳地是非刚性形式，其外壳2沿其大部分长度具有一平的大致呈 椭圆形的横截面。外壳2由两个纵向延伸的侧边的圆形突出部3和4形成，并 由加强的片材例如一种高强度层合织物制成。外壳内比空气轻的气体是方便的 氦。
形成外壳的片材切割成精确的平的形状，它们粘结在一起以形成外壳的精 确弧形。当圆形突出部用氦气充灌时，形成一沿其长度呈拱形的稳压的外壳。 两个侧边的圆形突出部3和4实际上连接在一起，或靠近一起定位在外壳的底 部，并沿外壳的长度形成一中心的纵向的凹陷表面或凹陷9。充气的外壳是平 的形式，并具有一基本的空气动力学形状，它能对航空器提供空气动力学的上 升力。一般地来说，采用上述设计，航空器的大约四分之一至二分之一的上升 力通过其上升力体的形状根据空气动力学的原理提供，而航空器的大约二分之 一至四分之三的上升力由外壳气体(例如，氦气)的浮力提供。在纵向截面中， 外壳通常在顶侧比底侧具有更大的突出度。
航空器1的底部分别包括一定位在凹陷9内的沿纵向延伸的吊舱或有效载 荷模块10以及在外壳圆形突出部3和4上的气垫起落架单元11和12。借助于 沿外壳的长度上的大致平的底部，至少在这些起落架单元所在的外壳的中心部 分的平的底部，因此便于这些起落架单元的定位。各起落架单元通常包括一柔 性外围裙，它由固定在外壳2的底部上的间隔的充气的袋式围裙形成，并沿各 单元的相对侧包括气囊装置5、5’。气囊装置5、5’之间的空间被三个纵沿向 间隔开的柔性横围裙6分隔而形成两个气腔7、7’。各个气囊装置5、5’沿其长 度具有互相接合的连接装置20、20’，它们呈拉链型紧固件的接合齿的形式。 连接装置在一端处通过拉链型紧固件的一滑动件(未示出)而连接，致动装置 (未示出)沿起落架单元的长度移动拉链型紧固件，以将连接装置拉在一起， 并互锁和连接在一起。滑动件移动返回到其原始位置后，连接装置20、20’彼 此脱开。因此，气囊装置5、5’可被“拉扣”在一起，或根据需要“拉开拉链”。
在使用中，气囊5、5’在处于操作结构时不连接或“拉扣”在一起，并予以 充气。空气供应到空气凹腔7、7’，在着陆、起飞和跑道滑行过程中，为支承 航空器而提供气垫。供应到充气气囊装置5、5’的空气可允许从气囊装置的内 边缘直接逃逸到空气凹腔7、7’内，以提供气垫。或者，此外，空气可独立地 供应到空气凹腔内。起落架单元的其中一个的操作结构示意地图示在图5中。
在飞行中，气囊5、5’可至少部分地泄气，然后，连接到或“拉扣”在一起 (见图6)，以便更靠近地拉到外壳2的底部。形成在连接一起的气囊装置5、 5’内的空间21可部分地充气(见图7)，以在其非操作的条件下稳定气垫起落 架单元。在其非操作结构中，起落架单元朝向外壳2的底部“弄平”，并比在 其操作结构时提供更流线型的外形。换句话说，气垫起落架单元在航空器飞行 时提供一更加有效的空气动力学外表面，以便提供更少的阻力。
图9示意地示出气囊装置5中的一个如何被充气和泄气。如图所示，两个 凹腔40和41容纳在外壳2内，由此与外壳2密封，并与气囊装置5的内部连 通。通过风扇42和43的选择性操作，它们分别由容纳在凹腔40和41内的逆 向的100马力电机驱动，空气可泵送入和泵出气囊装置5。尤其在操作结构状 态下，操作风扇42以将空气从外面供应到气囊装置5内，以对气囊装置充气。 此时，可允许空气通过凹腔41，经风扇或阀门装置(未示出)的可能的调节， 进入到空气凹腔7内，以在空气凹腔内提供一气垫。在非操作结构状态下，可 操作一个或两个风扇42、43来从气囊装置5中移出空气，由此至少部分地泄 气。当两个气囊装置5、5’连接或“拉扣”在一起时，连接在一起的气囊装置 与外壳的底部之间的空间可部分地加压，通过有选择地使用风扇42和43加压， 以防止气囊装置翼动。
当气囊装置加压时，空气可从各个气腔中快速地排出，以便施加抽吸力或 向下保持力，将航空器向下保持在地面上而就位。该吸力可通过操作风扇42 和43以使空气从空气凹腔泵送到各个气囊装置5、5’内而形成。相对宽地间隔 开的气垫起落架单元11、12结合外壳2的低的高度(与其长度相比)，在着 陆时给以航空器高度的稳定性，可省却精密的拴住系统(尽管除了吸下的气垫 起落架单元之外，可要求较小精密度的拴住系统)。
在图1至4中显示出起落架单元11为其气囊装置加压，而起落架单元12 为其气囊装置减压。尤其是，当然，两个起落架单元11、12的气囊装置可以 是同时加压或同时减压。
图8示出起落架单元11和12经如何布置而能为位于呈吊舱形式的有效载 荷模块(payload module)10内的操作者提供良好的视线。各个起落架单元11和 12可形成为：低压袋式围裙50最靠近吊舱，而高压袋式围裙51最远离吊舱。 这能使袋式围裙50比袋式围裙51具有更低的外形，这样，不阻碍从吊舱看出 去的视线。
使用气垫起落架单元11、12的特别的优点在于：航空器可着陆和从任何合 理的平的表面起飞，包括未经改造过的粗糙地面、湿地、沼泽地以及诸如海洋 的水面。它不象具有轮子起落架的航空器那样，要求一特别的跑道。此外，减 小或消除了横向风起落架阻力。在飞行中，通过缩回起落架单元，相当地减小 了阻力。由于起落架单元11和12能开阔地隔开定位，所以在着陆和起飞过程 中能提供航空器以稳定性。
航空器的后端由两个侧边的圆形突出部3和4的隔开的端部形成。发动机 13和14分别安装在圆形突出部3和4的尾部，这些发动机可设计来控制垂直 的和水平的运动。附加的发动机15和16安装在外壳的各侧上，最好安装成可 旋转的，以提供垂直的和水平的定向。使用定位的定向推力发动机，使垂直推 力矢量通过重心和外壳的压力的中心而作用，以能实现航空器的垂直着陆和起 飞。
朝向外壳的后端，布置有四个斜向的稳定翼17-20。
在使用中，当航空器着陆，空气凹腔内的空气释放，施加吸力而使航空器 向下时，航空器下降将温和地使有效载荷模块10接近地面。模块合适地具有 一向下的斜坡(未示出)，以使有轮子的车辆驶入和驶出该有效载荷模块，其 方式类似于滚装集装箱船泊或诸如此类的运输工具。低的外壳高度(相对于长 度)，结合由气垫起落架单元提供的吸力，给予航空器以高度的地面稳定性， 并便于地面的操作。
该航空器设计成能长距离安全运输大件的货物。举例来说，上述和图示的 航空器通常具有307m长度，77m高度和136m宽度。这样一航空器具有 2,000,000m3的外壳容积，航程范围4,000海里，飞行高度达9,000英尺。航空 器通常具有100KTAS的巡航速度，最大速度达110KTAS。有效载荷 1,000,000kg，装载空间为80m长，12m宽和8m高。也可构造成较小的型式， 例如，小到少于1吨的有效载荷。