飞艇

阅读:1025发布:2020-09-03

专利汇可以提供飞艇专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 飞艇 (1),包括柔性包膜(2),位于包膜内的壁(3)以及抽吸装置。壁(3)在机头和尾部之间纵向延伸,因此将包膜的内部空间分为第一空间(E1)和第二空间(E2),所述第二空间位于第一点(P1)和第二点(P2)之间的包膜的边缘上。抽吸装置适合为第二空间充气,以便包膜具有第二形状,并且适合为第二空间放气,以便包膜具有不同于第二形状的第一形状。,下面是飞艇专利的具体信息内容。

1.一种飞艇,包括:
柔性包膜(2),其不具有强加所述包膜形状的刚性内部结构,所述包膜限定内部空间(E),所述内部空间用于至少由比空气轻的第一气体部分填充,所述包膜沿着位于所述飞艇前面的机头(2a)和位于所述飞艇后部的尾部(2b)之间的纵轴(AX)延伸,并且包括位于顶端的上部(2c)和位于底部的下部(2d),所述下部相反于所述上部,
所述飞艇的特征在于它还包括:
-位于所述包膜内的壁(3),所述壁是柔性的、气密的,在所述机头和所述尾部之间纵向延伸,以便于将所述包膜的所述内部空间分为第一空间(E1)和第二空间(E2),所述第一空间用于填充所述第一气体,第二空间用于填充第二气体,所述第二空间位于垂直于所述纵轴(AX)的平面内的周界的第一点(P1)和第二点(P2)之间的包膜的边缘上,以及-抽吸装置,其适于为所述第二空间充气来达到大于所述第一空间的压的控制压力,以便通过使所述第一点和所述第二点更紧密的结合在一起而使所述包膜具有第二形状,所述抽吸装置还适于为所述第二空间放气来达到大体等于所述第一空间的压力的控制压力,以便所述包膜具有不同于所述第二形状的所述第一形状。
2.根据权利要求1所述的飞艇,其特征在于:
所述第二空间(E2)被界定在所述包膜的一部分(4)和所述壁(3)之间,而且,在垂直于所述轴(AX)的平面内,所述壁(3)的曲线长度(c)小于或等于所述包膜的一部分(4)的曲线长度(a)。
3.根据权利要求1所述的飞艇,其特征在于,所述包膜的所述第一形状的横断面在横切纵轴的平面内为圆形,所述包膜的所述第二形状的横断面在这个相同横向平面内至少包括两瓣。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的飞艇,其特征在于,在所述第二空间(E2)被放气并且控制压力等于所述第一空间的压力时,所述壁(3)的曲线长度在垂直于纵轴的平面内等于所述包膜的第一点和第二点之间的距离。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的飞艇,其特征在于,当所述第二空间被放气时,所述第一点(P1)和所述第二点(P2)与所述包膜的中心(C1)构成一个度,该角度介于60度与100度之间,优选在70度与90度之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的飞艇,包括第一壁和第二壁,两者皆位于所述包膜内,所述壁(3)为柔性的、气密的,在所述机头和所述尾部之间纵向延伸,以便于将所述包膜的所述内部空间分为用于填充所述第一气体的第一空间(E1)以及用于填充第二气体的第二空间和第三空间,所述第一空间位于所述第二空间和所述第三空间之间,当所述第二空间和所述第三空间被放气时,这些所述壁相对于包括所述纵轴的垂直平面彼此对称分布。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的飞艇,还包括至少一个充满空气的内部副气囊,其适于为所述第一空间(E1)加压,所述内部副气囊位于所述第一空间内而且不与所述包膜(2)相互作用。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的飞艇,其特征在于,所述抽吸装置与所述第一空间相连,并且与所述第二空间相连,以便从所述第一空间抽取大量的所述第一气体并将其注入所述第二空间,以便为所述第二空间充气,或者相反,以便为所述第二空间放气。
9.根据权利要求8所述的飞艇,其特征在于,所述抽吸装置与所述飞艇的所述包膜内的所述壁(3)相结合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的飞艇,其特征在于,所述抽吸装置与所述包膜的外部相连,并与所述第二空间相连,以便从所述包膜外部抽取大量的所述第二气体并将其注入所述第二空间,以便为所述第二空间充气,或者相反,以便为所述第二空间放气。

说明书全文

飞艇

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有柔性包膜(flexible envelope)的飞艇。

背景技术

[0002] 更具体而言,本发明涉及一种飞艇,包括一个没有刚性内部结构的柔性包膜,所述坚硬内部结构在包膜上强加一个形状,所述包膜限定一个内部空间,所述内部空间用于至少由比空气轻的第一气体部分填充,所述包膜沿着位于飞艇前面的机头和位于飞艇后部的尾部之间的纵轴延伸,并且包括位于顶端的上部和位于底部的下部,所述下部与上部相对。
[0003] 当飞艇增加高度时,飞艇内所包含的比空气轻的气体膨胀,相反,当飞艇接近地面时,所述气体收缩。
[0004] 带有柔性包膜的飞艇通常包括一个或多个充满空气的副气囊(ballonet),所述副气囊封装在飞艇的包膜内。这些副气囊是气密袋,通常由扇加压,所述风扇将外部空气吸入这些副气囊内。副气囊内的气压直接在充满由包膜界定的其余内部空间的轻气体上施加压。因此无论飞艇高度为多高,包膜的形状实质上保持不变。包膜的这个形状在垂直于纵轴的平面内通常为圆形。
[0005] 包括副气囊的这些飞艇的缺点是必须非常显著地增加包膜的体积,例如,增加大约30%,以便将副气囊容纳在包膜的内部空间之内。另外,必须控制副气囊内的压力,以便保持包膜的外部形状。
[0006] 还存在具有外部形状不同的柔性包膜的飞艇。文献FR-A-0 663009描述了此类飞艇的一个实例。它包括包膜内能伸缩的系绳,连接包膜的几个点。因为系绳连接分布在横切飞艇纵轴的平面内的三个或四个点,所以飞艇接近地面时,形状为三瓣或者四瓣的形状,而且在高度较高时,比空气轻的气体膨胀并且使内部弹性系绳伸直,飞艇或多或少为圆柱形。这种具有柔性包膜的飞艇不包括内部副气囊,但是其包膜的形状随着高度而改变。
[0007] 这些飞艇的缺点是其形状仅取决于其高度,不受控制。

发明内容

[0008] 本发明的目的是改进具有柔性包膜的飞艇,尤其是提供飞艇的另一种解决方案,使之能够随意更改包膜的形状。
[0009] 为此,飞艇的特征在于它额外包括:
[0010] -位于包膜内的一个壁,所述壁是柔性的、气密的,在机头和尾部之间纵向延伸,因此将包膜的内部空间分为第一空间和第二空间,第一空间用于填充所述第一气体,第二空间用于填充第二气体,所述第二空间位于垂直于纵轴的平面内的周长的第一点和第二点之间的包膜的边缘上,以及
[0011] -一个抽吸装置,适于为第二空间充气来达到大于第一空间的压力的控制压力,以便通过使第一点和第二点更紧密的结合在一起而使包膜具有第二形状,所述抽吸装置还适合为第二空间放气来达到大体等于第一空间的压力的控制压力,以便包膜具有不同于第二形状的第一形状。
[0012] 通过这些设置,抽吸装置受到控制,从而改变可以随意充气和放气的第二空间内的压力。充气或放气的这个行为改变内壁的形状,所述内壁通过使第一点和第二点更紧密地结合在一起或者使其移动进一步分离而对飞艇的包膜起作用。
[0013] 因此改变飞艇外包膜的大体形状。
[0014] 在包膜的第二形状中,其相对于该包膜的第一形状减少了含有比空气轻的气体的内部空间的体积。包膜的形状因此能够适应大气压力,它在所述大气压力下机动飞行。
[0015] 在包膜的第二形状中,飞艇没那么高,并且能够被更容易引入飞机库中。高度非常高(超过15-20m)的飞机库是很罕见的。因此,更容易找到合适的飞机库。另外,这第二个更为扁平的形状导致包膜阻力减小,因此所述飞艇的行驶速度更快。
[0016] 在本发明的飞艇的不同实施例中,可应用如下的一个或多个设置。
[0017] 在本发明的一个方面,第二空间被界定在一部分包膜和壁之间,在垂直于轴的平面内,所述壁的曲线长度小于或等于包膜部分的曲线长度。
[0018] 在本发明的一方面,包膜的第一形状的横断面在横切纵轴的平面内为圆形,包膜的第二形状的横断面在这个相同横向平面内至少包括两瓣。
[0019] 在本发明的一方面,壁的曲线长度在垂直于纵轴的平面内,在第二空间被放气时,而且在与第一空间的压力相等的控制压力下,所述曲线长度等于所述包膜的第一点和第二点之间的距离。
[0020] 在本发明的一方面,当第二空间被放气时,第一点和第二点与包膜的中心构成一个度,该角度介于60度和100度之间,最好在70度和90度之间。
[0021] 在本发明的一方面,飞艇包括第一壁和第二壁,两者皆位于包膜内,所述壁为柔性的、气密的,在机头和尾部之间纵向延伸,因此将包膜的内部空间分为用于填充第一气体的第一空间和用于填充第二气体的第二空间和第三空间,所述第一空间位于第二空间和第三空间之间,当所述第二空间和第三空间被放气时,所述壁相对于包括纵轴的垂直平面彼此对称分布。
[0022] 在本发明的一方面,飞艇额外包括至少一个充满空气的内部副气囊,适于为第一空间加压,所述内部副气囊位于第一空间内,而且不与包膜相互作用。
[0023] 在本发明的一方面,抽吸装置与第一空间相连,并且与第二空间相连,以便从第一空间抽取大量的第一气体,将其注入第二空间,以便为第二空间充气,或者相反,以便为第二空间放气。
[0024] 在本发明的一方面,抽吸装置与飞艇的包膜内的壁相结合。
[0025] 在本发明的一方面,抽吸装置与包膜的外部相连,并与第二空间相连,以便从包膜外部抽取大量的第二气体,将其注入第二空间,以便为第二空间充气,或者相反,以便为第二空间放气。附图说明
[0026] 通过阅读下面作为非限制性实例提供的几个实施例的描述,并参考附图,本发明的其它特征和优点显而易见。
[0027] 在附图中:
[0028] -图1是本发明的飞艇的纵向侧视图,
[0029] -图2是图1的飞艇的横向横断面视图,其处于第一种操作状态,[0030] -图3是图1的飞艇的横向侧视图,其处于第二种操作状态,
[0031] -图4的图表表示图1的飞艇根据角度的表面积的变化,所述角度是该飞艇的一个结构参数,
[0032] -图5是图1的飞艇的纵向横断面视图,以及
[0033] -图6和图7是相当于图2和图3的横断面视图,它们示出了图1的飞艇的元件的距离、曲线长度和角度的定义,
[0034] -图8和图9是相当于图2和图3的横断面视图,与图1的飞艇的另一个实施例相对应。

具体实施方式

[0035] 在不同附图中,相同的参考号用于指代相同或相似的元件。
[0036] 在该说明书中提到的正向应理解为向在图中表示为方向X的方向前进的方向。因此,反向则为相反的方向。同样,提到向上或者顶部应理解为在图中表示为方向Z。提及这些方向仅用于帮助阅读和理解本发明。
[0037] 在图1中可以看到,飞艇1包括:
[0038] -一个柔性包膜2,其没有刚性内部结构并且封闭比空气轻的第一气体,[0039] -一个吊舱10,例如用于运载飞行员。
[0040] 包膜2相对于外部空间界定一个内部空间E。内部空间E包含比空气轻的第一气体,以提供升力并且向上承载飞艇1。外部空间与大气环境相对应,飞艇在大气环境中行驶。例如(比空气轻的)第一气体是已知的氢气或氦气。升力是施加在包膜上的向上的力,与被称为浮力的力相对应,所述浮力适用于被容纳所述比空气轻的第一气体的飞艇的包膜2的体积所取代的空气:
[0041] 浮力=ρ.g.V
[0042] 其中
[0043] ρ空气密度
[0044] g重力加速度,以及
[0045] V所取代的空气的体积。
[0046] 该体积V是包膜2的体积,没有计算充满空气的副气囊的体积。换言之,这是由第一气体所占有的体积。
[0047] 包膜2大体上沿着位于所述飞艇前面的机头2a与位于所述飞艇后面的尾部2b之间的纵轴AX拉长。尾部2b包括翼片或尾翼组2e,以确保飞艇飞行时方向稳定性。柔性包膜2包括在顶端(高于穿过纵轴AX的大体上平的平面)的上部2c和底部(低于穿过轴AX的水平平面)的下部2d。
[0048] 尾翼组2e包括深度和定向控制表面,其用于驾驶飞艇。吊舱10在机头2a与尾部2b之间与包膜的下部2d相连。
[0049] 本发明涉及到可充气的副气囊,用于根据高度补偿压力变化。当飞艇高度上升时,飞艇中容纳的(比空气轻的)第一气体膨胀,相反,当飞艇接近地面时,第一气体收缩。
[0050] 正如介绍部分所提到的,副气囊通常完全在内部空间内,所述内部空间是由飞艇的包膜2界定的。风扇用飞艇外的空气为这些副气囊充气以补偿在地面时的气体收缩,并且当飞艇增加高度并且比空气轻的气体膨胀时,逐渐为其放气。因此,装有副气囊的现有技术的飞艇保持其包膜的大体外部形状不变。例如,包膜保持横断面为圆形。这些飞艇的副气囊具有不与飞艇外部包膜相互作用的包膜或壁。尤其是,它们无法改变该飞艇外部包膜的形状。
[0051] 在本发明中,飞艇包括至少一个特殊副气囊,其与飞艇的外部包膜2相互作用,即结合图2和图3的横断面所阐释的副气囊。这个特殊副气囊至少是由一个位于包膜2内的壁3构成的。该壁3是柔性的,并且相对于外部包膜2是气密的。如下文所述,它至少以两点P1和P2与其相连。
[0052] 这两幅图示出了本发明的一个实施例,其包括两个壁3,每个壁都在包膜2的内部空间E内界定一个空间E2、E3。当然,飞艇可以只具有一个壁3或者围绕包膜2的边缘分布的其它数量的壁3。
[0053] 在图2和图3所示的本发明的优选实施例中,飞艇包括两个相对于穿过轴AX的垂直平面XZ垂直、对称设置的壁3。壁3在机头和尾部之间纵向延伸,将包膜2的内部空间E分为填充所述第一气体的第一空间E1和用于填充第二气体的第二空间E2、E3。在说明书的其余部分中,可能仅涉及到空间E2、E3之中一个,但是该描述同样适用于另一个空间。
[0054] 图2显示了在第一种操作状态下,在大体上平行于飞艇纵轴AX的平面PL内的飞艇1的横断面,所述第一种操作状态与较高的高度状态相对应,在该状态下,包膜2呈圆形(第二空间和第三空间被放气)。
[0055] 图3显示了在第二种操作状态下本发明的飞艇1的同一个横断面,所述第二种操作状态与接近地面的状态相对应,其中,第二空间E2和第三空间E3已被充气,而且包膜2呈三个瓣(“三瓣”)的形状。第一瓣与第一空间E1的包膜2的形状相对应,第二瓣和第三瓣与第二空间E2和第三空间E3的包膜2形状相对应。
[0056] 因此,在第二种状态下,只包括一个壁3的飞艇呈两瓣形,瓣的数量比飞艇的壁3的数量多一个。
[0057] 因此,第二空间位于包膜2的边缘上,在垂直于纵轴的平面PL内的周长上的第一点P1和第二点P2之间。尤其是位于该平面PL内的包膜中心(并且位于轴AX上)的点C1在第一空间E1内,而不在第二空间E2内。第三空间E3分别位于另一个第一点P1’和另一个第二点P2’之间的包膜2的边缘上,不包括第一空间的中心上的点C1。
[0058] 由壁3和包膜的一部分4界定第二空间E2,壁3的形状是一段直线段,一部分包膜4的形状为一个圆的一段弧。点P1和P2的位置是由角α确定的,角α是由水平线和穿过点P1的包膜2的圆的半径构成的。在当前实施例中,点P1和点P2的位置相对于所述水平线对称。
[0059] 本发明的飞艇1额外包括一个抽吸装置,所述抽吸装置适于为第二空间E2充气来达到大于第一空间E1的第一压力PR1的控制压力PC,以便包膜呈现第二形状,即第一点P1和第二点P2更紧密的靠拢,例如如图3所示,并且为第二空间E2放气来达到大体等于第一空间E1的压力PR1的控制压力PC,以便包膜呈现与第二形状不同的第一形状,例如,所述第一形状与图2中的形状相对应。
[0060] 通过这些设置,飞艇在飞行过程中可以改变其外部形状。因此,通过启动抽吸装置,包膜可以从第二形状变为第一形状,反之亦然。例如,这样使得包膜的形状能够适应大气压力和/或其高度和/或其机动飞行(飞行速度)。
[0061] 在图2中,包膜2具有由第一压力R1强加的半径为R的第一个圆形,第一压力大于飞艇周围环境的大气压力PA(空气)。第二空间E2(副气囊)处于控制压力PC下,控制压力基本等于第一压力PR1。
[0062] 在图3中,包膜2具有由第二空间E2的控制压力PC强加的第二个三瓣形状,所述控制压力PC大于第一空间E1的第一压力PR1,第一压力PR1本身大于飞艇周围环境的大气压力PA(空气)。因此第二空间E2的形状为圆形,半径为R2,而第一空间的外部形状也是圆形,半径为R3。
[0063] 大气压力PA大约为1013 hPa(百帕斯卡)。
[0064] 例如,于是飞艇1具有:
[0065] -第一空间E1的第一压力PR1,其等于大气压力加上200 Pa(帕斯卡)至1600 Pa的超压,即:
[0066] PR1=PA+(200至1600 Pa),
[0067] -第二空间E2的控制压力PC,其等于第一压力PR1加上200 Pa(帕斯卡)至1600 Pa的更多的超压,即:
[0068] PC=PR1+(200至1600 Pa)。
[0069] 确保控制压力PC大于第一压力PR1,其本身大于大气压力PA。
[0070] 包膜2和壁3是由柔性的但无弹力的材料构成的。图3的三瓣几何结构是由图2的曲线长度强加形成的。
[0071] 为了更好的可读性,在图6和图7中表示了长度和距离的定义,分别与图2和图3相对应。
[0072] 例如,可以通过下文所述的计算确定三瓣几何结构,或者根据几何图式采用计算工具通过任何其它计算方法确定。
[0073] 定义的如下长度或距离:
[0074] a是点P1和点P2之间的包膜2部分4的曲线长度,
[0075] b是两点P1和P1’之间的包膜2互补部分5的曲线长度,
[0076] c是图6中壁3的曲线长度,在所展示的实施例中与第一点P1和第二点P2之间的距离相对应,以及
[0077] d是图7中点P1和点P2之间的距离,而且
[0078] 定义了如下角:
[0079] α是穿过点P1的第一空间E1的半径和图6中的水平线之间的角,[0080] β是穿过点P1的第二空间E2的半径和图7中的水平线之间的角,以及[0081] γ是穿过点P1的第一空间E1的半径和图7中的水平线之间的角。
[0082] 在图6中,有如下方程式:
[0083] a=R.2.α (1)
[0084] b=R.(π-2.α) (2)
[0085] c=R.2.sinα (3)
[0086] 在图7中,有如下方程式:
[0087] a=R2.2.(π-β) (4)
[0088] b=R3.(π-2.γ) (5)
[0089] c=R2.2.β (6)
[0090] d=R2.2.sinβ=R3.2.sinγ; (7)
[0091] 解析这些方程式得到如下类型的方程式:
[0092]
[0093] 由此能够确定用于图6的任何角度α的图7的角度γ。然后,根据图6的包膜2的半径R可以确定方程式(1)至(7)的所有其它变量。
[0094] 本发明所规定的壁3能够减少结构如图7所示的包膜2(三瓣包膜)的横截面面积。
[0095] 图6中的包膜2的横断面的表面积用Sa表示,图7中的包膜2的横断面的表面积用Sb表示。这些表面积与内部空间E的平面PL中的表面积相对应,或者,换言之,与空间E1、E2、E3相对应。
[0096] 于是,我们得到这些表面积的如下数值:
[0097] Sa=π.R2,以及
[0098] Sb=R32.(π-2.γ+2.cosγsinγ)
[0099] +R22.(2.π-2.β+2.cosβsinβ)。
[0100] 通过采用以上方程式,可以显示出比率Sb/Sa只是角α的函数。该比率在图4中用图表表示。该比率至少是关于20度至60度角度值α的比率。在该数值范围内,表面积Sb/Sa的比率减少了12%。如果角度值α介于35度和45度之间,表面积的比率Sb/Sa更接近最小值,而且减少了14%。
[0101] 换言之,当第二空间E2被放气时,第一点P1和第二点P2与包膜的中心C1形成一个角,该角是上文所示的计算结果的角度α的两倍。如果该角度介于40度至120度之间,表面积的比率减少12%,如果该角度介于70度和90度之间,则增加改进为14%。
[0102] 通过关于角度α变化的这些范围,所述角度是本发明的飞艇的一个结构参数,表面积的变化是最理想的。通过这种方式,在第二种操作状态下(第二空间和第三空间被放气),可以实现将所述表面积减少14%。因此,能够将包膜2的体积减少到相同比例。
[0103] 因此,在第二种操作状态下(图3)飞艇1的高度(方向Z上包膜2的极值点之间的距离)比第一种操作状态下(图2)的高度小。因此,飞艇的高度减少了16%,这有助于将飞艇1引入地面上的飞机库。该飞机库更常见,而且费用更低。
[0104] 图5展示了飞艇1的纵向横断面,显示了在飞艇的机头2a和飞艇的尾部2b之间纵向延伸的壁3。
[0105] 本发明的飞艇的元件有利地在沿着横向平面PL的横断面内构成一个形状,无论飞艇机头与尾部之间的这个平面的纵向位置如何,该形状都保持当量比。尤其是,如上文所规定的,构成几何结构角度α在纵向有利的保持不变。因此,通过比率Sb/Sa实现表面积的变化意味着包膜2的空间E的体积的相同变化。
[0106] 因此,包膜2的部分4与壁3之间的第二空间E2在较大范围内延伸。通过第二空间E2实现的体积的变化与机头和尾部之间的距离相关。因此,体积的这种变化很大,而且本发明的飞艇1适于使(比空气轻的)第一气体所占有的体积根据上文所计算的比率变化而变化。
[0107] 在本发明所示的实施例中,当第二空间被放气来达到大体等于第一空间E1内第一气体的压力的控制压力PC(图2的第一操作状态)时,在垂直于纵轴的平面内壁3的曲线长度c等于所述包膜的第一点P1和第二点P2之间的距离。因此,我们得到如下关系式:
[0108] c=距离(P1,P2)PC=PR1。
[0109] 在这个实施例中,当包膜为圆形且第二空间被放气时,壁3在包膜2内是拉紧的。
[0110] 通过这种设置,只要第二空间被充气并达到大于第一空间E1的第一压力PR1的控制压力PC,壁3就变为在飞艇1内向内弯曲的圆弧形,而且第一点P1和第二点P2更紧密地结合在一起。因此,只要第二空间E2开始充气,壁3与包膜2就立即相互作用。
[0111] 在本实施例的变体中,壁3的曲线长度c可大于图2的第一点和第二点之间的距离。这样,我们可以得到以下关系式:
[0112] c>距离(P1,P2)PC=PR1。
[0113] 在这种情况下,包膜2不会发生同样的变形,而且体积的变化较小。但是,当第二空间E2被充气时,点P1和点P2仍会更紧密地结合在一起。
[0114] 有利的是,壁3的曲线长度小于或等于包膜2的部分4的曲线长度。这样则有如下关系式:
[0115] c<=a。
[0116] 在上文所有情况下,飞艇第一种操作状态和第二种操作状态之间的比率变化仍然很明显,例如,大于10%。
[0117] 壁3的曲线长度c还可以大于部分4的曲线长度。但是,在这种情况下,比率变化预期不大。
[0118] 壁3的曲线长度c基本等于部分4的曲线长度a,即大致等于曲线长度a加减百分之十(+/-10%)。在这种情况下,比率变化仍然很明显。因此,有利的是c<=1.1xa。
[0119] 因此,壁3的曲线长度c与图2中点P1和点P2之间的距离可以不相等,同时保持对包膜2有影响,当第二空间被充气时,使得所述第一点P1和第二点P2更紧密地结合在一起。
[0120] 在图1至图7所示的实施例中,第一点P1和第二点P2相对于水平面XY对称设置。
[0121] 通过这种方式,飞艇在图3的第二种操作状态(充气状态)下在垂直方向Z的高度最低。
[0122] 在图8和图9所示的本发明的另一个实施例中,第一点P1和第二点P2并非相对于水平面XY对称设置。例如,这些点的位置比包膜2的横向周边低。
[0123] 在此,在图9的第二种操作状态下,第二空间E2和第三空间E3侧向地向下(朝点P1和点P2的中线方向)延伸。飞艇1可以保持整体高度,整体高度在这第二种状态下被大大降低了,同时在飞行过程中空气动力特性不同。这种结构在飞行过程中增加了升力。
[0124] 在图1至图7所示的第一个实施例中,第二空间和第三空间相对于垂直平面XZ彼此对称。
[0125] 通过这种方式,飞艇1在图3的第二种操作状态(充气状态)下相对于该垂直平面XZ保持对称。
[0126] 在图中未显示的另一个实施例中,飞艇1包括多个壁3,以便构成多个附加空间,由一个或多个抽吸装置为这些空间提供第二气体。
[0127] 在图中未显示的另一个实施例中,本发明不排除使用位于第一空间E1内的副气囊,其用于为该第一空间加压。这些副气囊不必与飞艇1的外部包膜2相互作用。
[0128] 通过如此结合,体积变化甚至可以更大。例如,第一空间内的副气囊使得体积变化为30%。在图2和图3的实施例的情况下,如此结合使得第一气体的体积变化为30%+14%=44%。这样使飞艇能够在更大范围的高度内进行机动飞行。
[0129] 相反,飞艇的副气囊可减少体积。例如,可以使体积变化为30%-14%=16%。这样的飞艇的高度范围不会更大,但是可以改变其形状,使之能够在飞行过程中进行其它机动飞行。
[0130] 通过如此结合,包括本发明的附加空间(第二空间E2和第三空间E3)和副气囊,还可以使体积变化基本与形状变化无关。
[0131] 通过这种方式,飞艇1能够以预定的形状、第一形状、第二形状,或者第一形状和第二形状之间的任何中间形状至少在扩展高度范围内飞行。
[0132] 例如,飞艇可以第二形状在高度范围内飞行,以便从阻力的减少和更大的飞艇最快行驶速度中受益。还会注意到当飞艇前进时,包膜的第二形状产生动态升力作用,与飞机机翼产生的升力类型相同的作用。
[0133] 此外,飞艇1可包括位于机头2a附近的一个前副气囊和位于尾部2b附近的一个后副气囊,以已知的方式辅助飞机机动飞行,尤其是辅助升高或降低飞艇的机头。
[0134] 在本发明的一个实施例中,第二气体与第一气体相同。这意味着例如第二空间E2和第三空间E3所容纳的气体为氦气或氢气。
[0135] 抽吸装置与第一空间E1相连,并且与第二空间E2相连,以便从第一空间抽取大量的第一气体,将其注入第二空间,以便为第二空间充气,或者相反,以便为第二空间放气。
[0136] 比空气轻的第一气体的体积包括一整套第一空间和第二空间(若适用,以及第三空间)。
[0137] 该第一气体所占有的体积可以在较宽的偏差范围内变化,如上所述。
[0138] 抽吸装置可以在飞艇的包膜2内与壁3结合为一体,由此简化了结构。
[0139] 第一气体泄漏因此受到限制,因为它仍然被限制在飞艇的外部包膜2内。
[0140] 在本发明的另一个实施例中,第二气体与第一气体不同。尤其是,第二气体可以是由抽吸装置从飞艇1外引入的空气。
[0141] 抽吸装置与包膜的外部相连,并与第二空间相连,以便从包膜外部抽取大量的第二气体,将其注入第二空间,以便为第二空间充气,或者相反,以便为第二空间放气。
[0142] 第一气体所占有的体积只是第一空间E1的体积。
[0143] 于是,抽吸装置可以与包膜2的部分4结合到一起,由此简化了结构。例如,抽吸装置是一个或多个风扇。
[0144] 在本发明的一个实施例中,飞艇额外包括抽吸装置的一个输入选择器,而且飞行员或者控制装置可以选择注入第二空间的气体。例如,可以把外部空气或第一空间所容纳的第一气体注入第二空间。
[0145] 于是,可以更灵活地配置飞艇1。
[0146] 抽吸装置可以位于飞艇的吊舱10内。然后,通过管子与第二空间E2(或者分别与第三空间E3)相连,而且可能与第一空间E1相连,所述管子在抽吸装置和所述第二空间E2(分别与E3)之间携带第二气体。
[0147] 在本发明的各个实施例中,飞艇的包膜2是一个“柔性”包膜。空气在飞艇1的柔性包膜周围流动。包膜2包括与空气流接触的一个柔性表明,飞艇1适合在所述空气中飞行。包膜2没有坚硬内部结构,而且不被坚硬外部结构覆盖,至少柔性包膜2的大部分外表面,例如该表面积至少80%与空气流相接触。
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