專利名稱：飛艇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛艇。還涉及構(gòu)成飛艇的組件單元。
按照本發(fā)明的第一方面，提供一種用于構(gòu)成飛艇的組件單元，這種單元包括長(zhǎng)形基架，這種基架沿著飛艇的縱向軸線延伸，包括至少一個(gè)相互連接的元件，并且該元件上有連接裝置，將相鄰的組件單元的相互連接的元件的端部連接在一起；固定在基架上的可飄浮的支撐裝置，在飛行中，由其為飛艇提供飄浮支撐力。
可飄浮的支撐裝置可以由至少一個(gè)氣袋形成。在氣袋中填充氦氣，以代替空氣。所述氣袋為飛艇提供飄浮支撐力。通常，所述的組件單元包括一個(gè)框架組件，用于支撐圍繞著基架的氣袋。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述框架可以包括至少一個(gè)支撐環(huán)，該支撐環(huán)沿著徑向與基架隔開，并且位于基架首尾端的中部，從而形成基架和支撐環(huán)之間的環(huán)形空間，在該環(huán)形空間內(nèi)容納氣袋。
所述框架組件還可以包括多個(gè)長(zhǎng)形定位元件，這些元件沿著圓周方向在隔開的位置上固定在支撐環(huán)上，并且從所述支撐環(huán)向內(nèi)延伸到基架。因此，所述定位元件使支撐環(huán)牢固地定位在基架上。
定位元件可以在基架的首尾端和支撐環(huán)之間延伸，采用與自行車輻條相同的方式固定，從而形成成對(duì)的、背靠背的、圍繞基架的截錐形空間，以便容納氣袋。定位元件可以是柔性繩索，并在支撐環(huán)和基架之間用張緊力把它們連接起來(lái)。
所述組件單元還包括張緊力的放松裝置，以便當(dāng)飛艇飛行時(shí)，由于相鄰的相互連接的元件之間相對(duì)有限運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，作用于柔性繩索的過度的張緊力得以緩解。
具體的說，柔性定位元件的內(nèi)端固定在一對(duì)分開的內(nèi)環(huán)上，所述內(nèi)環(huán)位于基架首尾端的附近，上述內(nèi)環(huán)可以相對(duì)于基架沿縱向滑動(dòng)，并且在相鄰的組件單元的各內(nèi)環(huán)之間分別設(shè)有相互連接的，可以產(chǎn)生壓力作用的彈簧，使各內(nèi)環(huán)受到兩個(gè)相反方向的壓力作用，從而形成張緊力的放松裝置。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，定位元件是剛性元件，從基架向外沿徑向延伸，將組件單元沿圓周方向分為若干個(gè)部分。
可以將多個(gè)氣袋固定在剛性定位元件上，一旦氣袋充氣后，便占據(jù)上述組件單元的各部分。在一個(gè)實(shí)施例中，各組件單元包括四個(gè)沿圓周方向相互間隔90°的定位元件，從而將組件單元分隔為各占四分之一的部分，所述各四分之一部分分別由一個(gè)氣袋占據(jù)。
至少有一個(gè)剛性定位元件包括多根支撐柱，這些支撐柱從矩形支撐件向外延伸，形成框狀罩，以便容納一個(gè)氣袋。因此，除在連續(xù)的定位元件之間占據(jù)組件單元的四分之一空間的氣袋之外，還可以在一個(gè)或多個(gè)剛性定位元件形成的框狀罩內(nèi)設(shè)置氣袋。通常，當(dāng)由四個(gè)剛性定位元件將組件單元分為四分之一部分時(shí)，一個(gè)向上和向下延伸的定位元件可以形成第一和第二罩，用于容納上述在四分之一部分中的四個(gè)氣袋以外的氣袋。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以將氣袋設(shè)置在上述定位元件構(gòu)成的截錐形空間內(nèi)和/或設(shè)置在所述截錐形空間之外。
向上延伸的第一罩有平的上表面，當(dāng)各中間部分的組件單元連接在一起時(shí)，相鄰中間部分的組件單元的各平坦的上表面相互對(duì)齊，從而在飛艇的頂部形成行走通道。
在基架內(nèi)形成一條沿縱向延伸的通道，所述通道沿著基架的長(zhǎng)度方向延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，該基架包括多根連接在一起的支撐柱，形成沿著縱向軸線延伸的盒狀矩形支撐件。支撐柱也可以連接在一起，形成具有三角形之類形狀的橫截面的盒狀支撐件。在另一個(gè)實(shí)施例中，基架可以具有普通的圓筒形，沿著其長(zhǎng)度方向形成一條圓形通道。
本發(fā)明還涉及一種飛艇，它包括一中央基架，該基架沿著飛艇的縱向軸線延伸，為飛艇提供剛性；一圍繞著基架的框架組件，并且固定于基架上；固定在基架上的可飄浮的支撐裝置，它為飛艇的飛行提供飄浮支撐力。
上述飛艇可以由上面所述的多個(gè)組件單元構(gòu)成。
上述組件單元可以具有圓形橫截面。在一個(gè)實(shí)施例中，飛艇的中間部分呈圓筒形，并且包括多個(gè)圓筒形組件單元，這些組件的端部相互連接。同樣，飛艇的首尾部分可以包括多個(gè)端部相互連接的圓筒形組件單元，各組件單元的橫截面積從圓筒形中間部分到飛艇的首尾部分的外端逐漸減小?；蛘?，飛艇的首尾部分可以分別由單獨(dú)的組件單元構(gòu)成。
在側(cè)視圖中，飛艇的整體形狀也可以是橢圓形的。
可以通過連接裝置使相鄰的各組件單元相互連接。更具體的說，各基架的端部可以固定在一起，例如，借助螺栓和螺母。
上述飛艇還包括一個(gè)具有可放松的固定裝置的機(jī)艙，以便將機(jī)艙以可放松的方式固定在飛艇上。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)框架組件形成環(huán)形空間時(shí)，上述機(jī)艙可以容納在圍繞基架形成的環(huán)形空間的至少一部分中。機(jī)艙可以具有弧形的外表面，所述外表面與飛艇的外表面相吻合。
在另一個(gè)實(shí)施例中，向下延伸的第二罩包括一下方平坦的表面，當(dāng)各個(gè)中間部分的組件單元連接在一起時(shí)，相鄰的中間部分的組件單元的下方平坦的表面相互對(duì)齊，以便為機(jī)艙頂部提供固定表面區(qū)域。在另一個(gè)實(shí)施例中，各中間部分的組件單元包括固定在其下方平坦表面上的機(jī)艙的一部分，而各機(jī)艙部分的一個(gè)端部與相鄰的組件單元的機(jī)艙部分的一個(gè)靠接的端部相互固定連接。因此，機(jī)艙可以由多個(gè)端部能相互連接的具有機(jī)艙部分的組件單元來(lái)構(gòu)成。
氣袋可以由任何合適的、重量輕的材料制成，例如，用于制作降落傘的材料，或者產(chǎn)品的商標(biāo)為TEDLAR或RIPSTOP的材料。支撐柱和定位元件可以由任何合適的重量輕的結(jié)構(gòu)材料制成，例如，鋁?；芸梢杂扇魏沃亓枯p的、具有彈性的材料制成，例如，碳纖維合成材料。
可以采用任何合適的方式將各個(gè)氣袋固定在一起。具體的說，各氣袋可以與相鄰的氣袋粘接固定，例如，借助商標(biāo)名為VELCRO的粘合劑，并且，可以借助橡膠索環(huán)，將氣袋固定在一根或多根支撐柱上。更具體的說，各氣袋可以包括延伸的接縫部分，在所述接縫部分上設(shè)有沿著長(zhǎng)度方向隔開的多個(gè)孔，然后，沿著相鄰的支撐柱，借助橡膠索環(huán)將氣袋固定在支撐柱上。當(dāng)定位元件是柔性繩索時(shí)，氣袋可以固定在基架上和/或支撐環(huán)上。
飛艇可以有一柔性外表皮，該外表皮至少局部圍繞著相互連接的組件單元，從而提供一連續(xù)的外表面，以便在飛艇上設(shè)置廣告之類。
飛艇可以由機(jī)械驅(qū)動(dòng)。具體的說，飛艇可以設(shè)有至少一個(gè)引擎或電動(dòng)機(jī)，以便驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在飛艇尾部外端的推進(jìn)器。當(dāng)飛艇設(shè)有引擎時(shí)，在一個(gè)或多個(gè)組件單元中可以放置燃料儲(chǔ)存箱。推進(jìn)器可以使空氣流過升降方向舵上方，以便當(dāng)飛艇不運(yùn)動(dòng)或低速移動(dòng)時(shí)，能使飛艇沿垂直方向或水平方向運(yùn)動(dòng)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，飛艇可以由外界驅(qū)動(dòng)。具體的說，飛艇上具有將地面車輛與其固定的裝置，例如，通過繩索使兩者連接。
飛艇可以包括控制裝置，用以控制飛艇的飛行方向。具體的說，控制裝置可以是設(shè)置在尾端部分的一個(gè)或多個(gè)方向舵。飛艇還可以包括用于儲(chǔ)存壓艙物，例如，水或壓縮空氣的桶。還可以具有放掉壓艙物的裝置，因此可以控制飛艇的高度。
飛艇中可以設(shè)置儀器、燃料管路之類裝，使它們穿過一個(gè)或多個(gè)組件單元。因此，各組件單元具有安裝儀器、燃料管路之類的部分，以便使相鄰的組件單元的相應(yīng)部分相互連接。
飛艇可以設(shè)有氣密的導(dǎo)管，以便接收壓縮空氣。飛艇還可以設(shè)有多個(gè)位于合適方向上的空氣放出口，以便從導(dǎo)管放出空氣，由此控制飛艇的運(yùn)動(dòng)方向。
下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
在附圖中

圖1是本發(fā)明飛艇的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，為了清楚起見，省略了某些細(xì)節(jié)；圖2是用于圖1所示飛艇的組件單元的框架組件的立體圖；圖3是表示可以連接在圖2所示的框架組件上的多個(gè)氣袋的立體圖；圖4是表示圖1所示飛艇中機(jī)艙的一部分的立體圖；圖5是本發(fā)明的飛艇的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，為了清楚起見，省略了某些細(xì)節(jié)；圖6是圖5所示飛艇的后視圖；圖7是圖5中所示飛艇的框架組件的局部側(cè)視圖，表示兩個(gè)相鄰的、相互連接的組件單元；圖8是沿著圖7中VIII-VIII線的截面圖，表示形成框架組件一部分的環(huán)形部件；圖9是類似于圖8的截面圖，表示環(huán)形部件的變型；圖10是放大的環(huán)形部件的局部截面圖，表示框架組件中的部件與環(huán)形部件的詳細(xì)固定結(jié)構(gòu)；圖11是沿著圖5中XI-XI線的截面圖，表示飛艇基架的相鄰連接元件的連接裝置；圖12是圖11所示連接裝置分解后的局部剖視圖；圖13是圖11和12中所示的，形成連接裝置的部件的盤或密封環(huán)的正視圖，表示相鄰的連接元件之一的端面；圖14是圖5所示飛艇的基架的局部側(cè)視圖，表示框架組件與基架的連接，為了清楚起見，省略了某些詳細(xì)結(jié)構(gòu)；圖15是沿圖5中XV-XV線的飛艇的示意剖視圖，表示機(jī)艙與飛艇的固定方式；圖16是圖15所示飛艇的組件的示意頂視圖，表示機(jī)艙安裝在組件內(nèi)的情況；圖17是圖16所示組件的側(cè)面示意圖18是沿著圖15中XVIII-XVIII線的截面圖，表示機(jī)艙單元的一塊甲板。
在附圖1中，標(biāo)號(hào)10整體表示按照本發(fā)明的飛艇。
飛艇10包括機(jī)艙12，該機(jī)艙12連接在支撐結(jié)構(gòu)件14和可漂浮物的支撐裝置上，圖1中未描繪該可漂浮物的支撐裝置，但是，下面參照?qǐng)D2和3將予以描述。所述可漂浮物的支撐裝置在飛行中為飛艇10提供飄浮支撐作用。
支撐結(jié)構(gòu)件14是長(zhǎng)形的，其橫斷面通常呈圓形，并且包括鼻狀部分16、尾端部分18和位于鼻狀部分16、尾端部分18之間的中間部分20。鼻狀部分16和尾端部分18的圓形截面面積分別從中間部分20的端部22和23向鼻狀部分16的外端24和尾端部分18的外端26減小。
中間部分20包括多個(gè)呈圓筒形的組件單元28(下面將參照?qǐng)D2和3予以描述)，各組件單元28的端部相互連接。鼻狀部分16和尾端部分18各自為一單獨(dú)的組件單元，分別連接在端部22和23上。各圓筒形組件單元28固定在機(jī)艙部分19上。各機(jī)艙部分19與相鄰的機(jī)艙部分19固定。鼻狀部分16和尾端部分18分別設(shè)有機(jī)艙的端部部分21，封閉在機(jī)艙19的端部。在另一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)艙12是單獨(dú)一個(gè)機(jī)艙單元，跨越中間部分20的長(zhǎng)度。
尾端部分18包括四個(gè)穩(wěn)定翼29(在圖1中僅表示了三個(gè))，此穩(wěn)定翼29從飛艇的縱向軸線向外沿徑向延伸。穩(wěn)定翼29上具有朝向穩(wěn)定翼29的尾端的方向舵31，以便控制飛艇10的運(yùn)動(dòng)方向。
在所述的實(shí)施例中，飛艇10還包括連接裝置(未圖示)，以便使飛艇10與地面車輛連接，由該地面車輛以需要的速度和方向拖拉飛艇。于是，飛艇10可以在地面上方較低的高度上飛行，并且可以用于游戲飛行、觀看比賽之類的活動(dòng)。
如圖2所示，組件單元28包括框架組件30?？蚣芙M件30包括多根支撐柱34，這些支撐柱連接在一起形成長(zhǎng)方形的盒狀基架36，該基架36沿著組件單元28的縱向軸線延伸。如圖1所示，基架36由多個(gè)相互連接的元件37構(gòu)成。由在圖中未詳細(xì)描繪的標(biāo)號(hào)為39的螺栓螺母形成的連接裝置將上述連接元件37連接在一起。顯而易見，所述相互連接的元件可以由焊接或粘接結(jié)構(gòu)來(lái)代替?；?6還形成內(nèi)部沿縱向延伸的通道90。
組件單元28包括四個(gè)定位元件38、40、42和44，其各自從長(zhǎng)方形基架36沿徑向向外延伸，并且相互之間隔開90°，從而將組件單元28分為四分之一部分41。
頂部定位元件38包括多個(gè)垂直延伸的支撐柱46和交叉支撐桿48。所述交叉支撐桿48從基架36向上呈Z字形延伸。從而在定位元件38的頂端形成矩形的框狀罩，以便容納可飄浮的支撐裝置，該支撐裝置由氣袋50形成，如圖3所示，當(dāng)此氣袋充氣之后，其平的矩形側(cè)面靠在框狀罩的內(nèi)支撐桿上。下定位元件42包括一類似的框狀罩，它從基架36向下延伸，以便容納類似于氣袋50的氣袋52。
各定位元件40和44包括向外延伸的成對(duì)的側(cè)支撐桿43和45，它們分別沿徑向向外匯集在其外端，通過橫向支撐桿47和49將各端連接在一起。沿橫向延伸的定位元件40和44通常呈楔形，并且基本上沿水平方向從基架36延伸出來(lái)。
如圖3所示，除氣袋50和52之外，還有四個(gè)氣袋54，這四個(gè)氣袋54分別設(shè)置在各四分之一部分41中。各氣袋54有弧形的、沿圓周延伸的外表面56，這些外表面56與定位元件38和42的平坦的上表面58和平坦的下表面60一起，形成整體上呈圓形橫斷面的組件單元28。為了便于描述，在圖3中省略了圖2中的組件單元28。
各氣袋50、52和54借助延伸的接縫部分62固定在相鄰的支撐柱上，在圖3中，為了清楚，僅表示了氣袋54中的一條接縫部分。在所述接縫部分62中，沿著其長(zhǎng)度方向，設(shè)有多個(gè)相互隔開的孔，以便通過索環(huán)將氣袋54固定在垂直延伸的一根支撐柱46上。
通常，氣袋50、52和54由商品名稱為TEDLAR或RIPSTOP的材料制成，并且外面包了一層商標(biāo)名稱為HYPELON的材料。
飛艇10還包括外表皮63(如圖1所示)，此表皮包圍著氣袋50、52和54的支撐構(gòu)件14，從而提供了連續(xù)的外表面，可以用來(lái)在飛艇10的外表面上設(shè)置廣告之類。外表皮63通常由聚酯和商品名為RIPSTOP或TEDLAR的疊層材料制成。
圖4表示用于飛艇10的機(jī)艙組件單元70的一種形式。
機(jī)艙組件單元70整體呈長(zhǎng)形，具有矩形側(cè)壁72和74，通過底板部分76和頂板部分78使其相互連接。頂板部分78的外表面80呈矩形，靠壓在由組件單元28下面的平坦表面60形成的，機(jī)艙組件單元70的輔助表面上。
外表面80包括多個(gè)排列成組的孔82，這些孔沿著頂板部分78的長(zhǎng)度方向隔開，以便容納緊固件，例如，螺栓和螺母，從而將機(jī)艙組件單元70固定在支撐結(jié)構(gòu)件14上。
各側(cè)壁72和74上設(shè)有視孔76，所述視孔76靠近側(cè)壁72和74的上部，并且設(shè)有支撐架83，以便為休息提供支撐物。側(cè)壁72上還設(shè)有入口73。在機(jī)艙組件單元70上，沿著邊緣86和88的周圍還設(shè)有相互隔開的許多孔84，以便用螺栓和螺母將機(jī)艙組件單元70與機(jī)艙組件單元70固定在一起。機(jī)艙組件單元70的端部可以與鼻狀部分16和尾端部分18形成一體，如圖1中標(biāo)號(hào)21所示。
在圖5中，標(biāo)號(hào)100整體地表示本發(fā)明的飛艇的另一個(gè)實(shí)施例。
飛艇100包括機(jī)艙101，替代懸掛在飛艇100下側(cè)的機(jī)艙，所示機(jī)艙101位于飛艇100內(nèi)，由標(biāo)號(hào)102表示其位置。在圖5中，為了清楚起見，省略了機(jī)艙101的詳細(xì)構(gòu)造和它與飛艇100的連接結(jié)構(gòu)，這些將在下面參照?qǐng)D15-18詳細(xì)描述。
飛艇100由多個(gè)組件單元129組成，這些單元構(gòu)成長(zhǎng)的支撐結(jié)構(gòu)件，整體上用標(biāo)號(hào)104表示，所述支撐結(jié)構(gòu)件104固定在機(jī)艙101上，如下面所述。支撐結(jié)構(gòu)件104包括整體上由標(biāo)號(hào)106表示的基架?；?06有多個(gè)相互連接的元件108，這些元件沿著飛艇100的縱向軸線用端面與端面互相連接，下面將更詳細(xì)的描述。
飛艇100還包括由多個(gè)氣袋105構(gòu)成的可飄浮支撐裝置，在圖5中僅僅表示了兩個(gè)氣袋105，這些氣袋位于飛艇100內(nèi)，并且固定在長(zhǎng)形的支撐結(jié)構(gòu)件104上。飛艇100還包括一框架組件109，用以支撐圍繞基架106的氣袋105，下面將予以詳細(xì)描述。
支撐結(jié)構(gòu)件104包括一鼻狀部分110，一尾端部分112和設(shè)置在鼻狀部分110和尾端部分112之間的中間部分114。中間部分114基本上呈圓筒形，其鼻狀部分110和尾端部分112的圓形橫截面積，從中間部分114的兩端分別向著鼻狀部分110和尾端部分112的外端116和118減小。多個(gè)相互連接的元件108形成基架106，沿著飛艇100的外端116和118之間的縱向軸線延伸。
圖6表示得更清楚，飛艇100設(shè)有朝向尾端部分112的尾端的穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)件120。穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)件120從外端118看呈倒V形。顯而易見，穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)件120可以有任何合適的結(jié)構(gòu)。例如，也可以使用倒Y形或十字形結(jié)構(gòu)。在穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)件120的各側(cè)設(shè)有三個(gè)機(jī)械驅(qū)動(dòng)的推進(jìn)器122。通常，推進(jìn)器由噴射燃料的V-8型引擎驅(qū)動(dòng)。推進(jìn)器用于向需要的方向?qū)б€(wěn)定器結(jié)構(gòu)件120上方的空氣，從而加強(qiáng)飛艇100的可控制性。穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)件120還用作方向升降舵，即使在飛艇100不運(yùn)動(dòng)或低速移動(dòng)時(shí)，也能使飛艇100作垂直運(yùn)動(dòng)或水平運(yùn)動(dòng)。
請(qǐng)參閱圖5、7、8和9，框架組件109包括多個(gè)沿縱向隔開的支撐環(huán)126，這些支撐環(huán)沿著飛艇100的長(zhǎng)度方向，在外端116和118之間，圍繞基架106設(shè)置。
在圖7中，詳細(xì)表示了兩個(gè)相鄰的相互連接的元件108，這兩個(gè)元件僅僅構(gòu)成基架106的一部分。各相互連接的元件108一般是長(zhǎng)形的，并且有用標(biāo)號(hào)124表示的中間部分，以及外端128。各支撐環(huán)126在中央圍繞著位于外端128中間的連接在一起的元件108。各元件108的端部相互靠住并連接，如圖11、12和13所表示的。
框架組件109還包括多個(gè)定位元件130，定位元件在圓周方向隔開，固定在支撐環(huán)126上，并且在各支撐環(huán)126和各相連接的元件108的外端128之間，以自行車車輪輻條的方式連接。于是，形成了兩個(gè)背靠背的，相鄰的截頭錐形空間狀的環(huán)形空間132，以及圍繞著連接元件108，由相鄰的支撐環(huán)126之間的兩個(gè)頭對(duì)頭的，朝向基架106的錐形空間構(gòu)成的環(huán)形空間134。
顯而易見，當(dāng)借助定位元件130將各連接的元件108和相關(guān)的支撐環(huán)126固定在一起時(shí)，便形成如圖7所示的組件單元129，這種組件單元在其端部可與相鄰的組件單元連接。因此，飛艇100由多個(gè)可以相互連接的、和可以拆開的組件單元129構(gòu)成。
元件108具有足夠大的內(nèi)部尺寸，以便于飛艇上的人可以沿著由元件108構(gòu)成的基架106的長(zhǎng)度方向直立行走。
呈曲折形狀的定位元件136(在圖7中僅僅表示出其中一個(gè))連接在相鄰的支撐環(huán)126之間。因此，飛艇100被分為多個(gè)由環(huán)形空間132和134形成的間隔室。在所述環(huán)形空間132和134中，可以容納氣袋105。氣袋105的形狀正好與上述間隔室的形狀相配，并且以任何合適的方式固定在框架組件109和基架106上，例如，采用已知的材料VELCRO，或者采用延伸的接縫部分，如前面對(duì)飛艇10采用的固定方式。通常，在氣袋105中填充氦氣，并且采用商品名為TEDLAR或者RIPSTOR的材料制成，再在其上包一層商品名為HYPELON的材料，如前所述。
支撐環(huán)126由中空的軋制的鋁管制成，所述鋁管的橫截面可以是矩形或梯形的，如圖8、9所示。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，支撐環(huán)126為圖8所示的矩形橫截面。
一般，定位元件130和136由柔性繩索構(gòu)成，這種繩索在支撐環(huán)126和相連接的元件108之間張緊連接，將在下面參照?qǐng)D10和14予以詳細(xì)描述。定位元件130和136可以由任何具有合適強(qiáng)度的柔性繩索制成，例如，采用商品名為KEVLAR的材料。
下面請(qǐng)參閱圖10，標(biāo)號(hào)138表示支撐環(huán)126的一部分?jǐn)嗝?，而?biāo)號(hào)140表示兩條KEVLAR繩索的上端，它通過連接結(jié)構(gòu)件與支撐環(huán)126連接。所述連接結(jié)構(gòu)件由標(biāo)號(hào)142表示。
支撐環(huán)126中設(shè)有長(zhǎng)的連接器144，它與支撐環(huán)126的外表面制成一體，并且向外延伸。連接器144中設(shè)有橫向延伸的孔146，該孔靠近連接器144的外端，以便使連接結(jié)構(gòu)件142與支撐環(huán)126相連接，下面將詳細(xì)描述。
各連接結(jié)構(gòu)件142包括一螺桿元件148，一U形卡頭元件150和一套狀元件152，這些元件都由重量輕的材料制成，例如，用鈦或鋁制成。螺桿148可以旋入設(shè)置在各U形卡頭150的基座內(nèi)的螺孔153中?？^150的伸出臂154中設(shè)有沿橫向延伸的、相互對(duì)準(zhǔn)的孔156，所述孔156與孔146對(duì)準(zhǔn)。螺栓和螺母結(jié)構(gòu)件158中的螺栓穿過孔146和156，因此連接結(jié)構(gòu)件142以鉸接方式固定在連接器144上。
一般，套狀元件152是長(zhǎng)形的，而且具有兩個(gè)部分160和162。部分160上具有內(nèi)螺紋的套狀部分164，該部分164的內(nèi)螺紋與螺桿148相配合。部分162上具有開口或槽166，KEVLAR繩索140的端部夾緊在上述開口或槽166內(nèi)(未圖示)。部分160還包括沿著橫向延伸的孔167，一根扭力桿可以插入此孔內(nèi)(未圖示)。部分160可以相對(duì)于部分162轉(zhuǎn)動(dòng)，而部分162固定不動(dòng)，于是，部分160能相對(duì)于螺桿148產(chǎn)生縱向位移。
因此，使用時(shí)，通過扭力桿，使部分160相對(duì)于部分162轉(zhuǎn)動(dòng)，上述連接結(jié)構(gòu)件142便朝向或遠(yuǎn)離支撐環(huán)126移動(dòng)，從而調(diào)整KEVLAR繩索140的張緊力。因?yàn)?，在連接結(jié)構(gòu)件142產(chǎn)生縱向位移時(shí)，部分162固定不轉(zhuǎn)動(dòng)，所以能防止KEVLAR繩索140的扭轉(zhuǎn)。
KEVLAR繩索140的內(nèi)端連接在相互連接的元件108上，下面，參照?qǐng)D14進(jìn)行詳細(xì)描述。
請(qǐng)參閱圖14，兩個(gè)相鄰的相互連接的元件108上設(shè)有張緊力的放松裝置，其整體由標(biāo)號(hào)170表示。張緊力的放松裝置170的任務(wù)是緩解KEVLAR繩索140上的過度的張緊力，這種過度的張緊力是在飛艇100飛行時(shí)，由于相鄰的相互連接的元件108之間的相對(duì)有限的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。
張緊力的放松裝置170包括兩個(gè)內(nèi)環(huán)172，這兩個(gè)內(nèi)環(huán)設(shè)置成圍繞著相鄰的相互連接的元件108的相鄰的端部174和176，并且能在相互連接的元件108上沿著縱向滑動(dòng)。張緊力的放松裝置170還包括兩個(gè)連接在內(nèi)環(huán)172之間的螺旋彈簧178，通常這兩個(gè)彈簧使內(nèi)環(huán)172相互靠近。通常，內(nèi)環(huán)172由鋁制成。KEVLAR繩索140的內(nèi)端固定在內(nèi)環(huán)172上，并如上面所述，借助于連接結(jié)構(gòu)件142調(diào)節(jié)到需要的張緊力。KEVLAR繩索140的內(nèi)端以相同于上述KEVLAR繩索140的上端固定在支撐環(huán)126上的方式，固定在內(nèi)環(huán)172上。
當(dāng)飛艇100飛行時(shí)，相鄰互相連接的元件108之間有限的相對(duì)運(yùn)動(dòng)會(huì)在KEVLAR繩索140上產(chǎn)生過度的張緊力。通過使一個(gè)或兩個(gè)內(nèi)環(huán)172沿著箭頭180所示的方向產(chǎn)生位移，并且克服螺旋彈簧178的壓力，就能緩解或放松過度的張緊力。這樣，KEVLAR繩索140兩個(gè)端部之間的距離保持不變，從而保持繩索140具有需要的張緊力。一旦張緊力減小，內(nèi)環(huán)172受螺旋彈簧的壓力作用而相向移動(dòng)，繩索140的內(nèi)端將回到其正常位置。
下面請(qǐng)參閱圖11、12和13，相鄰的相互連接的元件108具有圓形橫截面，其各端設(shè)有整體上由標(biāo)號(hào)182表示的連接裝置，以便將各相互連接的元件108的端部連接起來(lái)。通常，所述相互連接的元件108由重量輕的合成材料制成，例如，用碳纖維/膨化聚氯乙烯/碳纖維的夾層復(fù)合物制成。
連接裝置182由相鄰的、向內(nèi)側(cè)凸出的環(huán)形凸緣184和186構(gòu)成。凸緣184中設(shè)有多個(gè)沿著圓周方向隔開的孔187，在圖11中僅表示了兩個(gè)孔。上述凸緣184中的孔187與凸緣186上的多個(gè)沿圓周方向隔開的孔188對(duì)準(zhǔn)。圖13是相互連接的元件108之一的端面圖，表示凸緣184和沿圓周方向隔開的孔187。密封環(huán)198，通常是橡膠密封環(huán)，設(shè)置在凸緣184和186之間靠接的接觸面之間的，由環(huán)形凹槽190和192形成的空間內(nèi)。連接裝置182上還有螺栓201(圖11中僅表示了兩個(gè)螺栓)，螺栓201穿過相互對(duì)準(zhǔn)的孔187和188，由螺母202將其擰緊。
各相鄰的相互連接的元件108沿其長(zhǎng)度方向形成通道203，從而形成了沿基架106的長(zhǎng)度延伸的管道，可用于放置儀器、燃料管路之類。上述管道包括朝向外端116和118設(shè)置的密封門127，密封門與密封環(huán)198一起，構(gòu)成氣密的管道。在管道中可以充滿壓縮空氣，通過向具有適當(dāng)方向的出口(未圖示)釋放空氣，可以控制飛艇100的飛行方向?；?06設(shè)有兩端密封的、連續(xù)的艙室，用于放置壓艙物，以便在飛行中保持飛艇的穩(wěn)定，以及使飛艇得到適當(dāng)?shù)穆贆C(jī)動(dòng)性。
在圖15、16、17和18中，標(biāo)號(hào)101總體表示飛艇100的機(jī)艙，該機(jī)艙位于環(huán)形空間102內(nèi)的下半部，如圖5所示。
機(jī)艙101的形狀通常與相鄰的支撐環(huán)126之間的環(huán)形空間102的下半部的形狀相配，使它的朝外的表面302與飛艇100的外表面平齊。因此，從兩側(cè)面306和307看，朝外的表面302的外輪廓通常呈半圓形，如圖15中所清楚表示的。
為了使機(jī)艙正好與環(huán)形空間102的下半部空間相配，側(cè)面306的上邊緣從各上角308向內(nèi)傾斜，到達(dá)中心位置310，如圖16中的標(biāo)號(hào)311所指的虛線所示。為了使機(jī)艙101能脫開定位元件130，這樣做是必要的。在圖16和17中，僅僅示意地表示了飛艇100的一側(cè)。
可以看到，在箭頭312所示方向上，沿著側(cè)面306和307的傾斜度逐漸減小，結(jié)果，側(cè)面314(圖中僅表示了一側(cè))的輪廓在整體上與定位元件130的周圍相配合。
通常，機(jī)艙101包括若干塊甲板。圖18表示了機(jī)艙101的一塊甲板上的一部分情況，其中表示了側(cè)面306和307的弧線，這兩條弧線形成了頸部313。已經(jīng)指出，從沿箭頭312方向的平面上所取的一系列斷面可以看出，弧度或傾斜度是不太明顯的，所以上述頸部在沿箭頭312方向的平面上是逐漸加寬的。家具之類的布置方式由圖18中的標(biāo)號(hào)330表示，在本文中不詳細(xì)描述。
有機(jī)艙101配合在中間的兩個(gè)相鄰的支撐環(huán)126上設(shè)有三個(gè)沿圓周方向隔開的定位件322，定位件322可以沿著箭頭324的方向伸縮。機(jī)艙101上設(shè)有定位裝置，由三條沿水平方向延伸的長(zhǎng)槽325形成，這三條槽與定位件322對(duì)準(zhǔn)，并且圍繞著機(jī)艙101的半圓形表面302的圓周部分隔開間隔。
機(jī)艙101還設(shè)有四個(gè)懸掛的軸或桿件326，這些桿件沿著平行于支撐環(huán)126的平面延伸。多根懸掛的纜繩328在支撐環(huán)126和懸掛的軸326之間延伸。當(dāng)機(jī)艙101放置在環(huán)形空間102內(nèi)時(shí)，通過定位件322與長(zhǎng)槽325的配合，使其定位，并且由懸掛的纜繩328支承。
至少，與甲板相鄰的一部分外表面302是用透明材料制成的，例如，用商品名為PERSPEX的材料，以便從機(jī)艙101可以看到外面。長(zhǎng)支撐結(jié)構(gòu)件104的其余部分上敷設(shè)外表皮63(圖5表示了一部分)，該外表皮在飛艇100上形成連續(xù)的外表面，以便設(shè)置廣告之類。通常，外表皮63由TYDLAR/RIPSTOP和聚酯的多層疊層材料制成，與上述飛艇10的情況相同。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在兩個(gè)相鄰的支撐環(huán)126的相對(duì)的側(cè)面可以沒有定位元件130，使得環(huán)形空間102在相鄰的支撐環(huán)126之間延伸。機(jī)艙101將成為半個(gè)圓筒形，完全占據(jù)支撐環(huán)126之間的下半部空間102，并且在平面上看呈方形或矩形，具有平直的側(cè)面306和307。
通常，飛艇100由13個(gè)組件單元129構(gòu)成，其全長(zhǎng)約為130米，客運(yùn)量大約為60名乘客。而且其速度可以高達(dá)100海里/小時(shí)。在機(jī)艙101內(nèi)還可以配備睡具、淋浴設(shè)備、休閑設(shè)備之類，因此，該飛艇100適用于長(zhǎng)途旅行。顯而易見，飛艇100也可以做得小些，以便用于觀摩比賽之類的用途，例如，飛艇100可以做成直徑75米、長(zhǎng)度19.5米。飛艇100還可以做成直徑164米，長(zhǎng)度800米的大尺寸。
申請(qǐng)人認(rèn)為，飛艇10和100的組件單元的特性表明，可以便利和容易地拆裝一個(gè)或多個(gè)組件單元28、129，因此可以快速容易地增加飛艇10、100的長(zhǎng)度?？梢愿鶕?jù)需要進(jìn)行選擇，擴(kuò)大或減小乘客和乘務(wù)員的裝載量。還可以方便地安裝需要更換的組件單元。申請(qǐng)人還認(rèn)為，飛艇10、100具有較輕的重量和強(qiáng)度高的支撐結(jié)構(gòu)件。由于各組件單元具有多個(gè)氣袋，萬(wàn)一有一個(gè)氣袋破損時(shí)，飛艇仍然可以正常飛行。飛艇10、100的特性還包括可以在組件單元28、129中間安裝引擎或電動(dòng)機(jī)。
申請(qǐng)人還認(rèn)為，由于相互連接的元件108的連接方式，以及張緊力的放松裝置170操縱飛艇100的方式，在加強(qiáng)了支撐結(jié)構(gòu)件104在全部長(zhǎng)度上的強(qiáng)度的同時(shí)，顯示出飛艇具有一定量的固有彈性，在飛行中，可以緩解其受到的慣性作用，因此飛艇可以吸收外界作用在飛艇上的力，此后，飛艇又回復(fù)到原始形狀。對(duì)于意外災(zāi)難或因?yàn)榕鲎伯a(chǎn)生的氣袋泄漏情況的可能性也大大減小，而剛性的、無(wú)彈性的飛艇不可能有上述效果。
申請(qǐng)人還認(rèn)為，在為飛艇100提供了一定的柔性的同時(shí)，基架37、106為飛艇100提供了整體剛性。
權(quán)利要求
1.一種用于構(gòu)成飛艇的組件單元，它包括長(zhǎng)形基架，這種基架沿著飛艇的縱向軸線延伸，包括至少一個(gè)相互連接的元件，并且該元件上有連接裝置，將相鄰的組件單元的相互連接的元件的端部連接在一起；固定在基架上的可飄浮的支撐裝置，在飛行中，由其為飛艇提供飄浮支撐力。
2.按照權(quán)利要求1所述的組件單元，其特征是可飄浮的支撐裝置由至少一個(gè)氣袋形成，該裝置包括一框架組件，用于支撐圍繞著基架的氣袋。
3.按照權(quán)利要求2所述的組件單元，其特征是所述框架組件包括至少一個(gè)支撐環(huán)，該支撐環(huán)沿著徑向與基架隔開，并且位于基架首尾端的中部，從而形成基架和支撐環(huán)之間的環(huán)形空間，在該環(huán)形空間內(nèi)容納氣袋。
4.按照權(quán)利要求3所述的組件單元，其特征是所述框架組件還包括多個(gè)長(zhǎng)形定位元件，這些元件沿著圓周方向在隔開的位置上固定在支撐環(huán)上，并且從所述支撐環(huán)向內(nèi)延伸到基架，并由所述定位元件使支撐環(huán)牢固地定位在基架上。
5.按照權(quán)利要求4所述的組件單元，其特征是定位元件在基架的首尾端和支撐環(huán)之間延伸，其固定方式與自行車輻條的固定方式相同，從而形成成對(duì)的、背靠背的、圍繞基架的截錐形空間，以便容納氣袋。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的組件單元，其特征是定位元件是柔性繩索，并在支撐環(huán)和基架之間用張緊力把它們連接起來(lái)，所述組件單元還包括張緊力的放松裝置，以便當(dāng)飛艇飛行時(shí)，由于相鄰的相互連接的元件之間相對(duì)有限運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，作用于柔性繩索的過度的張緊力得以緩解。
7.按照權(quán)利要求6所述的組件單元，其特征是柔性定位元件的內(nèi)端固定在一對(duì)分開的內(nèi)環(huán)上，所述內(nèi)環(huán)位于基架首尾端的附近，上述內(nèi)環(huán)可以相對(duì)于基架沿縱向滑動(dòng)，并且在相鄰的組件單元的各內(nèi)環(huán)之間分別設(shè)有相互連接的，可以產(chǎn)生壓力作用的彈簧，使各內(nèi)環(huán)受到兩個(gè)相反方向的壓力作用，從而形成張緊力的放松裝置。
8.按照權(quán)利要求1-7中之一所述的組件單元，其特征是在基架中設(shè)有沿著基架的長(zhǎng)度方向延伸的內(nèi)部縱向通道。
9.一種飛艇，它包括一中央基架，該基架沿著飛艇的縱向軸線延伸，為飛艇提供剛性；一圍繞著基架的框架組件，并且固定于基架上；固定在基架上的可飄浮的支撐裝置，它為飛艇的飛行提供飄浮支撐力。
10.按照權(quán)利要求9所述的飛艇，其特征是它由多個(gè)上述權(quán)利要求1-8中之一所述的組件單元構(gòu)成。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的飛艇，其特征是它有一機(jī)艙，該機(jī)艙具有可放松的固定裝置，以便將機(jī)艙以可放松的方式固定在飛艇上。
12.按照權(quán)利要求11所述的飛艇，其特征是上述機(jī)艙容納在圍繞基架形成的環(huán)形空間的至少一部分中，該機(jī)艙具有弧形的外表面，所述外表面與飛艇的外表面相吻合。
13.按照權(quán)利要求10所述的飛艇，其特征是它包括至少部分圍繞著組件單元的柔性外殼。
14.一種構(gòu)成飛艇的新的組件單元，它基本上包括本權(quán)利要求書所述的內(nèi)容。
15.一種新的飛艇，它基本上包括本權(quán)利要求書所述的內(nèi)容。
全文摘要
一種用于構(gòu)成飛艇的組件單元,它包括沿飛艇縱軸線延伸的長(zhǎng)基架,所述基架有多個(gè)相互連接的元件,各元件具有連接裝置,由連接裝置將相鄰的組件單元的端部連接在一起。可飄浮的支撐裝置由氣袋構(gòu)成,固定在基架上,并且定位于環(huán)形空間內(nèi)。本發(fā)明還涉及由多個(gè)端部相互連接的組件單元構(gòu)成的飛艇,位于中央的基架在兩外端之間延伸。機(jī)艙位于環(huán)形空間下半部、使機(jī)艙的外表面與飛艇的外表面相吻合。
文檔編號(hào)B64B1/58GK1172053SQ9711244
公開日1998年2月4日 申請(qǐng)日期1997年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月10日
發(fā)明者喬納森·漢密爾頓 申請(qǐng)人:漢密爾頓飛艇有限公司