CN106715261B - 多用途飞艇及飞艇组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多用途飞艇，更具体地涉及一种混合飞船。所述飞艇包括主体（2）和对接装置（8），所述主体（2）具有平行六面体形状，所述对接装置（8）包括四根杆，该四根杆通过框架连接并且设计为可从所述主体（2）抽出，这些杆的每个端部配置有至少一个真空吸盘，该真空吸盘用于粘附至建筑物的大体竖直表面。所述对接装置（8）配置有柄，该柄适应于接合相同设计的另一飞艇的对接装置（8）。本发明还涉及一种飞艇组，该飞艇组包括至少两个所述飞艇。所提出的飞艇不需要大的起飞空间，并且提供了从塔式建筑的快速及安全的人员撤离。此外，本发明提供了根据具体需求直接在飞行中改变飞艇的有效载荷的可能性。

Description

多用途飞艇及飞艇组

技术领域

本发明涉及一种利用有浮力气体的升力的多用途飞艇，更具体地，涉及一种意在从高层建筑紧急撤离人员以及运输人员和货物的混合飞船。本发明还涉及由至少两个这样的飞艇组成的飞艇组。

背景技术

在现有技术中，利用有浮力气体的升力的飞艇是众所周知的。具体地，已知的有旨在运输人员和货物以及进行气象研究的各种设计的可驾驶船。另外，各种类型的飞船广泛地应用于灭火以及从高层建筑撤离受威胁的人员。在如此情况下，可能为此不仅利用软包封的飞艇而且利用刚性船体的飞艇，该软包封飞船配置有用于调节待撤离的人员的气球吊篮，该刚性船体飞艇配置有用于系泊至高层建筑的设备。

因此，例如，文件RU2250122公开了一种消防飞艇，该消防飞艇包括盘状空气静力学主体、带有可变推力矢量的发电机、带有控制***的船员舱、起落架以及系泊/支柱结构。此飞艇用于灭火以及使控制火势，特别在消灭森林火灾、牧区火灾以及发生在难以到达的山区的火灾中。不幸地，此飞艇不适应于撤离人员，特别从高层建筑，并且进一步地，此飞艇缺少允许系泊至建筑的适当结构。

用于撤离人员的飞艇例如文件EP0460909和BE1013345所述，公开了空气静力学气球，该空气静力学气球旨在救援处于远高于地面的位置的人员，比如，高层建筑或塔。该气球可能由于其充满轻于空气的气体而上升。虽然此飞艇允许从高层建筑撤离人员，但其没有配置任何系泊设备，导致在极端情况下以及在严峻的时间限制的情况下的救援行动的困难。此外，此空气静力学气球遭受稀少的有效载荷，不允许每次撤离大量人员，也不允许运输超大型货物。

文件RU2337855公开了一种通用搜救飞机，用作紧急救援人员的设备，特别从高层建筑。此飞机包括利用提升气体调节船体的刚性主体，带有飞艇控件的驾驶舱以及用于调节货物和乘员的货舱。在所述主体的底部，提供了一个贯穿纵向通道，该贯穿纵向通道带有出舱口和用于对接外部物体的设备。为了从位于高层建筑的上层楼面的地方救援人员，有必要将飞艇带入窗口的邻近处，用于打开前舱口，以利用可伸缩梯子拉出窗框，并且最终将梯子钩在窗口。在飞艇已系泊后，救援人员和被撤离人员可以通过梯子进出建筑物。本申请人选取上面所引的文件所述的飞艇作为最接近本发明的类似技术方案。

虽然能够对接建筑墙体并且具有相对高的有效载荷，如此的飞艇同时遭受若干严重弊端。因此，具体地，这个已知飞艇重于空气型的飞机（即，在空气中能够可控地悬停），需要足以加速及起飞的一定空间。此外，从确保被撤离人员的安全的角度看，以上描述的对接装置的设计远不够完美。的确，在利用文件RU2337855所述的方法撤离人员的情况下，存在风险，当拉出窗框时，被撤离人员可能受伤；在人员横过在地面以上的显著高度处的逃生梯时，可能出现恐慌。进一步地，虽然考虑中的飞艇的有效载荷关于救援气球的有效载荷是相对高的，这个有效载荷表示一恒定值，此飞艇中没有提供额外装置来增加有效载荷。

还应该指出的是，在救援行动的过程中，可能需要求助于辅助装置，该辅助装置传统上用于压制火灾或者传送救援人员、消防人员、行动现场的医护或其它人员。当利用常规飞艇时，如此的传送仅可能通过利用不以任何方式相互关联的多个飞艇。在这些情况下，这些飞艇的每一个都是系泊至发生紧急情况的建筑的长的精密程序的对象。然而，在极端情况下，以及特别在火灾期间，执行救援行动的时间构成关键因素。另外，在现代特大都市中，在高层建筑之间操纵大量的独立飞艇所需的空间是相当受限的。最后，由于缺乏使如此的独立飞艇迅速相互对接的可能性，不可能在飞行中直接从一个飞艇转移货物及人员至另一飞艇。

因此，从前述明显可知，存在设计一种意在在高层建筑执行救援行动的飞艇的需求，该飞艇利用用于待撤离个人的最快速和最安全的方法，不需要大空间以起飞及操纵，并且能够确保从高层建筑的人员的大规模撤离。

有必要开发一种飞艇，其结构可以直接在飞行中变化，由此允许增加其有效载荷以及在操纵空间受限的情况下获得将必要救援人员快速传送至救援地点的可能性。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种多用途飞艇，具体为一种飞船，其不需要大空间以起飞，具有高有效载荷，配置有可靠装置，以对接高层建筑的表面，以便从高层建筑快速及安全地撤离人员，以及运输人员及货物。

本发明的额外目的在于提供可扩展的飞艇组，能够通过直接在飞行中将飞艇彼此对接来改变结构，以便增强有效载荷以及确保将必要救援人员快速传送至救援现场的可能性。

本发明的此目的通过提供利用有浮力气体的升力的飞艇来实现，该飞艇包括刚性主体、设计用于填满有浮力气体的气球、用于控制飞艇的控件、用于调节货物和乘员的货舱、引擎以及用于对接外部物体的装置，其特征在于，所述飞艇为飞船，其主体具有平行六面体形状，所述货舱设置成横向于所述主体，以便其端面邻接所述主体的侧壁，所述对接装置围绕所述货舱的端面安装在所述飞艇的每个侧壁上并且包括四根杆，该四根杆通过框架连接并且应用于可从所述主体抽出，这些杆的每个端部配置有至少一个真空吸盘，该真空吸盘用于粘附至建筑的大体竖直表面，所述对接装置配置有柄，该柄适应于接合相同设计的另一飞艇的对接装置，所述引擎确保在水平和竖直方向移动飞艇。

因此，考虑到所要求的飞艇为可驾驶船，不同于最接近的类似飞艇，所要求的飞艇不需要用于加速及起飞的空间，并且具有在非常受限空间内操纵的可能性，由此允许其在需要直接起飞以及飞行空间相当受限的条件下用于运输人员及货物的目的。

所述飞船具有平行六面体形状以及所述对接装置可能直接对接至建筑墙体的事实使得能够形成一大体封闭通道，以从遇险地点转移人员至救援飞艇，由此避免在拉出窗框或人员在打开救援梯子上移动时可能出现的被撤离人员的任何恐慌和伤害。当从受灾地点转移至飞船时，被撤离的人员立即进入货舱，该货舱的端面面向主体的侧壁，以便人员可以在此舱内移动，并且特别地转移至另一飞艇，该飞艇与第一飞艇对接（顺序地对接）以用作“码头”。

此外，由于可以将飞艇与建筑墙体直接对接，救援人员可以快速地进入所需区域。如此情况的一个明显有点在于，当有必要到达火灾区域，配置有重装备的救援人员和/或消防人员不必在受损建筑物的楼梯上移动，由此损失在紧急情况下通常受限的时间。

在完成将被撤离人员转移至与第一飞艇对接（顺序对接）的第二飞艇之后，第一飞艇假定用作码头，此第二飞艇可能与第一飞艇断开对接并且用于实施快速撤离，其位置将由新的飞艇占据，由此允许大体的不间断的撤离。

应该指出的是，在多个飞艇顺序地与第一飞艇对接的情况下，第一飞艇用作码头，该多个飞艇可以一起很好的断开对接并分离，作为由一个飞行员驾驶的单一组件。

由于飞船的最大开发速度为80km/h，事实上，飞船的主体具有矩形形状，并非更加流线型形状，不偏心地影响飞船的空气动力学。

使两个或更多飞船对接在一起的可能性允许直接在飞行中改变飞艇的有效载荷以及确保人员和货物的大规模撤离。此外，对接多个飞船的可能性允许在有限的操纵空间的条件下将额外资源快速地传送至救援行动的现场。

根据本发明的一个实施例，对接装置的至少两个柄固定在飞艇对接装置的框架的下部，并且对接装置的至少一个柄固定在飞艇框架的每个外侧部。

根据本发明的一个实施例，每根杆的端部设置有至少两个真空吸盘，所述真空吸盘的方向可以根据对接表面的曲率改变。

根据本发明的一个实施例，所述飞艇包括至少七个引擎。

根据本发明的一个实施例，所述引擎为电动型引擎。

根据本发明的一个实施例，所述引擎是可反转且防火花的。

根据本发明的一个实施例，所述有浮力气体为氦气。

根据本发明的一个实施例，所述飞艇设置有至少两个驾驶舱，以调节飞艇的控件。

根据本发明的一个实施例，所述飞艇设置有四个驾驶舱，一个驾驶舱设置于每个侧壁和端壁。

根据本发明的一个实施例，所述飞艇设置有包括飞艇控件的至少一个便携式操作台。

根据本发明的一个实施例，提供了一个飞艇组，该飞艇组包括根据所述第一方面配置的至少两个飞艇。

因此，根据本发明的第一方面，所述飞艇是适应于与类似设计的另一独立模块对接的独立模块。组装在一起的多个模块构成可扩展模块***，可能根据具体情况及具体需求直接在飞行中改变所述可扩展模块***的有效载荷。

附图说明

参照附图，对本发明进行更加详细的说明，其中：

图1展示了根据所要求的发明的第一方面所述的飞船；

图2为根据本发明的第二方面的模块化飞船组的示意图，该模块化飞船组对接至高层建筑的大体竖直表面。

具体实施方式

图1展示了根据本发明设计的飞艇的一个实施例。

此飞艇1为飞船，具有刚性主体2和气球，该刚性主体2位平行六面体形状，以调节飞艇的控件，比如，驾驶舱（未图示）、货舱3；该气球设计用于充满有浮力气体，比如，氦气（未图示）。还提供了用于存储压力下的有浮力气体的容器，该容器设置于辅助甲板4上，该辅助甲板4位于飞艇主体的下部中。此外，同一甲板上安装有压缩机，该压缩机用于将有浮力气体泵入气球以及从气球吸入有浮力气体，以便调整飞艇的有效载荷以及飞艇的运行所需的其它机构和设备。

优选地，所述飞艇设置有多余容器，用于存储有浮力气体以安装在同一辅助甲板4上。这些多余容器的必要性在于，在飞船的使用期间，比如，由于气体通过气球的壳体的扩散，气球中容纳的有浮力气体的压力改变，从而可能有必要给气球供给额外体积的气体。进一步地，在操纵飞艇时，可能有必要从气球吸入一定量的气体。

所述飞艇主体具有大约8*15*8m（宽*长*高）的尺寸，但这些值是非限制性的。所述主体具有沿平行六面体的纵轴延伸的两个侧壁5和沿平行六面体的横轴延伸的两个端壁。

所述主体1还调节引擎，允许飞艇在“上/下”、“前/后”以及“左/右”方向移动。所述飞船配置有至少七个引擎。

在上述引擎中，至少一个引擎位于设置在飞艇主体的角部的四个竖直孔的每一个中，用于确保飞艇的上下移动；至少一个引擎位于设置在辅助甲板的前部和后部中的两个横向孔的每一个中，用于确保左右移动；至少一个引擎安装在设置于辅助甲板的中间处的纵向孔中，用于确保前后移动。

所述孔的每一个包括共同运行的有利的两个引擎。

所使用的引擎优选为电动型，所有引擎是可反转且防火花的。

所述飞艇的控件可能设置在驾驶舱中。在这种情况下，所述飞船必须配置有至少两个驾驶舱，一个驾驶舱邻近所述主体2的端壁6，另一舱邻近所述主体2的侧壁5。所述驾驶舱的每一个具有挡风玻璃，向飞行员提供良好的可见性。通过将驾驶舱设置在端壁和侧壁附近，可能根据飞艇组的当前情况或构造以不同方向驾驶飞艇。

所述飞艇可能配置有四个驾驶舱，该四个驾驶舱设置于所述主体的每个侧壁5和端壁6的附近。

选择性地，所述飞艇可能设置有便携式控制台，该便携式控制台可能在必要时移向一个侧壁或端壁。

待充满有浮力气体的气球的一端固定在所述主体2的上内表面上，另一端固定在所述辅助甲板4的上表面上，这些气球在固定至辅助甲板的位置处配置有阀门，该阀门用于有浮力气体的进入和释放。

所述货舱3设置横向于所述主体2，并且还优选地具有平行六面体形状，以便其端面7邻接所述主体2的侧壁。提供了一种可能性，打开所述货舱的端面7以形成通孔，以及在所述主体2的侧壁5的平面上关闭所述货舱的端面。

所述货舱的形状可能不同于平行六面体。

根据本发明，所述飞艇1设置有对接装置8，该对接装置8包括允许将飞艇引入与建筑表面接触的装置以及用于使飞艇与同一设计的另一飞船连接以形成可扩展飞艇组的装置。

所述对接装置8优选地以四根杆的形式构成，该四根杆通过框架连接并且应用于可从主体2抽出，这些杆的端部的每一个配置有至少一个真空吸盘，该至少一个真空吸盘用于粘附至建筑物的大体竖直表面。这些对接装置8设置有柄，该柄适应于接合同一设计的另一飞艇的对接装置8。所述对接装置的这些柄的至少两个固定在飞艇对接装置8的框架的下部，并且对接装置8的至少一个柄固定在飞艇对接装置的框架的每个外侧部。

每根杆上呈现的真空吸盘的数量可能是不同的。因此，每根杆可能支撑一个单一吸盘后多个吸盘。在多个吸盘安装在每根杆的端部的情况下，多个吸盘的相对方向根据对接表面（即，建筑物墙体）的曲率变化。如此的方向变化在控制对接过程的自动***的指令下自动进行。

当高层建筑中出现紧急情况或火灾时，将飞船1带入人员或货物应该被撤离的朝向建筑物的区域的所需高度。

应该强调的是，在最小载荷下，考虑中的飞艇具有正浮力。最小载荷表示飞艇上仅有实施救援行动所需的救援队及装备。此最小载荷可能等于大约500kg。利用此正浮力，飞艇能够到达所需高度，大体上升至两千米，在此高度处移向救援行动的现场。

在飞艇位于理想位置处之后，行动转至与建筑物的竖直表面对接。为此，有必要通过从主体2抽出在端部具有真空吸盘的杆开动第一对接装置8，所述吸盘必须直接粘附至建筑墙体的表面，如图2所示。

一经成功完成对接建筑墙体，所述杆重新进入飞艇的主体2，以便通过真空吸盘连接至建筑物表面的飞艇紧密地接近该建筑物表面。

此后，需要打开主体2的侧壁5上的通向货舱的入口，由此形成通道，人员可以通过该通道从受损建筑物进入飞船。

当飞艇载荷由于被撤离人员和/或货物的存在而增加时，飞艇获得负浮力。在这些情况下，飞艇可能由于引擎的运转保持在所需高度，允许其向上和向下移动。在飞艇到达目的地区域后，相同引擎允许加载飞艇的下降。这消除了使飞艇压载用于其下降的必要性以及对于系泊柱和系泊人员的需求。

在救援行动期间，可能有必要具备附加装置，该附加装置传统地用于灭火或将更多救援人员、消防人员或医护人员传送至救援区域。另外，在救援行动期间，可能有必要增加飞艇的有效载荷，比如，用于从建筑物撤离更多人员或货物。

在这些情况下，本发明的飞船对象可能添加有类似设计的另一飞船。附加飞艇的连接（即，两个飞艇之间的对接）通过柄来实现，该柄构成位于框架上的对接装置8的一部分，柄之间连接有对接装置8的可抽出杆。

对接装置8的至少两个柄固定在对接装置8的框架的下部上，并且对接装置8的至少一个柄固定在飞艇的对接装置8的框架的每个外侧部上。

当在两个飞艇之间执行如此的对接时，抽出两个飞艇的对接装置8，然后使第二飞艇的对接装置8的柄与第一飞艇的对接装置8的框架对接。完成对接之后，每个飞艇的对接装置8重新进入主体2，同时在两个已对接的飞船之间留下一定的最小距离。此后，打开两个飞艇的主体2的侧壁5上的货物及乘员舱3的入口，由此形成一个通道，人员可以通过该通道从一个飞艇进入另一飞艇。

当这样对接时，所述两个飞船构成具有常见的控制***的飞艇组。此组由“指挥”飞艇控制。优选地，从第一飞艇至第二飞艇及下一飞艇的控制信号通过电缆通信***传输，该电缆通信***的设置在完成两个飞艇之间的对接之后进行。还可能在两个飞艇之间实施无线通信。然而，在紧急情况下，比如，在火灾情况下，由于高温下的控制信号的最终失真，如此的通信是不太有效的。

下一飞艇可能连接至以类似方式获得的组。一经完成操纵作业，飞艇组与建筑物断开连接（为此，需要使第一或“指挥”飞船从建筑物断开对接），然后整体组10可能在第一飞艇的控制下移向目的地区域。

根据本发明，一个飞艇的载客量为大约20至40人，但可能根据每个具体飞艇的设计特征而变化。

以上描述的本发明的飞艇的运行原理还应用于飞艇或飞艇组不用于紧急撤离人员而是用于从高层建筑转移货物的情况。

以上描述的飞艇主要意在用于撤离目的，还可能将其用作常规设计的飞船，在正常情况下运输人员和货物。

Claims (11)

1.一种利用有浮力气体的升力的飞艇，包括刚性主体(2)、设计为以有浮力气体填充的气球、用于控制飞艇的控件、用于容纳货物和乘员的货舱(3)、引擎、以及用于对接外部物体的装置(8)，其特征在于，所述飞艇为混合动力飞船(1)，其主体(2)具有平行六面体形状，所述货舱(3)设置成横向于所述主体(2)，以便其端面(7)邻接所述主体(2)的侧壁(5)，所述对接装置(8)围绕所述货舱(3)的端面(7)安装在所述飞艇的每个侧壁(5)上并且包括四根杆，该四根杆通过框架连接并且设计为可从所述主体(2)抽出，这些杆的端部配置有至少一个真空吸盘，该真空吸盘用于粘附至建筑物的大体竖直表面，所述对接装置(8)配置有柄，该柄适于接合相同设计的另一飞艇的对接装置(8)，所述引擎确保能够在水平和竖直方向移动所述飞艇。

2.根据权利要求1所述的飞艇，其特征在于，所述对接装置的至少两个柄固定在飞艇对接装置(8)的框架的下部上，并且所述对接装置(8)的至少一个柄固定在飞艇对接装置(8)的框架的每个外侧部上。

3.根据权利要求1或2所述的飞艇，其特征在于，每根杆的端部设置有至少两个真空吸盘，所述真空吸盘的方位可以根据对接表面的曲率改变。

4.根据权利要求1或2所述的飞艇，其特征在于，所述飞艇包括至少七个引擎。

5.根据权利要求4所述的飞艇，其特征在于，所述引擎为电动型引擎。

6.根据权利要求5所述的飞艇，其特征在于，所述引擎是可反转且防火花的。

7.根据权利要求1或2所述的飞艇，其特征在于，所述有浮力气体为氦气。

8.根据权利要求1或2所述的飞艇，其特征在于，所述飞艇设置有至少两个驾驶舱，以容纳飞艇的控件。

9.根据权利要求8所述的飞艇，其特征在于，所述飞艇设置有四个驾驶舱，一个驾驶舱位于每个侧壁(5)和端壁(6)。

10.根据权利要求1或2所述的飞艇，其特征在于，所述飞艇设置有至少一个便携式控制台，该至少一个便携式控制台包括飞艇控件。

11.一种飞艇组(14)，包括根据权利要求1至10的任意一项所述的至少两个飞艇。