CN100548800C - 超级运输飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超级运输飞行器(1、100)，用于运输至少一件二级飞行器部件(4、102)，其特征是：超级运输飞行器机身(3、104)的结构刚性至少部分由所运输的部件提供。超级运输飞行器可装备有加强装置(11、105)，用于将所运输的部件紧固于超级运输飞行器机身，所述加强装置能够承受超级运输飞行器所承受的载荷。

Description

超级运输飞行器

技术领域

本发明涉及一种超级运输飞行器，这种飞行器的货舱可以尤其是用于运输二级飞行器的部件，或者更广泛地用于运输大型货物。二级飞行器指尺寸比超级运输飞行器小的飞行器。

根据这项发明，超级运输飞行器可用于飞机制造业，在相隔遥远的地点加工完二级飞行器的各个部件后，用超级运输飞行器把这些部件运到同一个组装厂。二级飞行器部件指飞行器的各个不同部分，如驾驶舱、机身段、机翼、发动机等。针对所生产的部件，制造一架飞行器需要具备多方面的能力和手段，尤其在技术方面。同样，一架飞行器有可能在相隔遥远的加工厂按照一定的时间顺序生产出来，这些加工厂可能相距千里。机翼有可能全部在某一个地方加工，而在另一个地方有可能只生产机身段等。在最后的装配阶段，所有飞行器部件都必须集中到一个组装厂。因此，飞行器的各个部件生产出来后必须把它们运到这个组装厂。

背景技术

近几十年来，人们逐渐放弃用海路、公路、铁路运输这些部件而改用空运。为此，人们开发出了超级运输飞行器。人们尤其知道根据空客A300-600R制作的超级运输飞行器。这样的超级运输飞行器一个货舱的直径约有7.4米，长度约37.7米，可以运输45吨以上的货物。货舱指超级运输飞行器内的货物区，里面放置需运输的二级飞行器部件。

这样一架超级运输飞行器有个缺点，即它的空载重量。空载重量是指货舱内未装货物时超级运输飞行器的重量，即飞行器本身的重量。

超级运输飞行器的空载重量之所以大主要是因为建造它用了大量的材料。需要运输的部件可能重达几十吨。所运输的部件重量加上超级运输飞行器的空载重量，总重可能达到几百吨。运输二级飞行器部件时，超级运输飞行器要消耗大量的燃油。

所以，空运二级飞行器部件的成本很高。

此外，超级运输飞行器的续航能力不大。如果航程远，大多数情况下，飞行器至少需在中途着陆一次加油。

发明内容

本发明的一个目的是生产出一种空载重量小的超级运输飞行器。举例说，重量小指超级运输飞行器的空载重量小于其运输的货物重量。再举例说，重量小指重量小于同样大小、同样用途的飞机重量。本发明的另一个目的是生产出一种超级运输飞行器，在有些部位，所运货物的体积可以大于飞行器机身的体积，还可以运输大型货物。

本发明提供一种装有至少一件二级飞行器部件的超级运输飞行器，其中在空载时，所述超级运输飞行器至少在局部没有结构刚性并因此在局部不具备飞行所需的空气动力性，在装了货时，所述超级运输飞行器包括加强装置，使得所运输的二级飞行器部件至少在局部为超级运输飞行器机身提供结构刚性。

要达到这样的效果，在本发明中要考虑到超级运输飞行器运输的二级飞行器部件的物理和机械性能。二级飞行器是指任何一种靠空气反作用在大气中腾空而不是靠地表空气反作用腾空的装置。故二级飞行器可以是飞机、火箭、导弹等。事实上，因为二级飞行器的部件是用来组装飞行器的，一旦这些部件装配起来，各个都有空气动力性，能承受飞行器在飞行中所承受的压力和压缩力。

因此，根据本发明，超级运输飞行器空载时至少在局部可以没有结构刚性，即在局部不具备飞行所需的空气动力性，但一旦装了货，有货物存在，它就有了所需的空气动力性。至少在局部是指超级运输飞行器的一段机身没有空气动力性，至少在货舱部位、至少在拆卸状态下即空载状态下没有空气动力性，在这种状态下货舱的加强装置被拆掉，等待接收新货物。这些加强装置可以固定在提供刚性的货物上。故货物本身参与提高超级运输飞行器的结构强度。这样就可以减少制造飞行器所需的材料数量，尤其可以减小构成机身骨架的厚度。这些加强装置也可以固定在空载运输结构上，给空载超级运输飞行器提供允许飞行所需的足够刚性。

为了优化超级运输飞行器和货物间的配合，可以针对所运的二级飞行器部件对超级运输飞行器做特别调整。事实上，二级飞行器不同的部件有不同的体积、重量、强度等，这些方面可能需要对超级运输飞行器做出专门的调整。配合是指载荷或货物给飞行器提供了飞行所需的足够刚性，为提高超级运输飞行器的结构强度发挥作用。

本发明的超级运输飞行器的目的是使其能装有至少一件二级飞行器部件，其特征是：所述超级运输飞行器包括加强装置，使得所运输的二级飞行器部件至少在局部为超级运输飞行器机身提供结构刚性。

根据本发明，超级运输飞行器还可以有以下全部或部分补充特性：

加强装置具有连杆机构，用于将所运输的部件与超级运输飞行器的机身连在一起，连杆机构能承受超级运输飞行器所承受的力。

连杆机构包括与超级运输飞行器的机身内壁相连的至少两个梯子以及多个拉杆，拉杆的第一端与梯子相连，第二端将固定在所运输的部件上。

至少一个梯子能有两个固定工位，分别是装货工位和使用工位，在装货工位，梯子贴着机身内壁轮廓；在使用工位，梯子朝超级运输飞行器机身内展开，形成机身内壁上的伸出部分。

拉杆是伸缩式的。

所运输的部件是二级飞行器的机身段，拉杆的第二端与二级飞行器机身段上镂空的舷窗孔配合。

所运输的部件是二级飞行器的半翼。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。实施例及其附图仅为参考，本领域的技术人员可以进行各种改进，但均不脱离本发明的实质和权利要求的保护范围。附图表示：

图1是根据本发明一个实施例的视图，示出超级运输飞行器和货物，货物是二级飞行器的机身段；

图2是图1的横截面图，示出超级运输飞行器货舱的横截面；

图3至5是根据本发明一些实施例的视图，示出连接所运输的二级飞行器部件和超级运输飞行器货舱的连杆机构；

图6是图1中的超级运输飞行器的侧视图；

图7是根据本发明一个实施例的视图，示出超级运输飞行器和货物，货物是二级飞行器的机翼段；

图8是图7的横截面图，示出超级运输飞行器货舱的横截面；

图9是图1的横截面图，示出超级运输飞行器空载货舱的横截面。

具体实施方式

图1显示的是一架超级运输飞行器1，由机身3内的货舱2运输二级飞行器的机身段4。机身段4的长度L小于货舱2的长度L′。长度L或L′指机身段4或货舱2沿货舱2的轴线A方向的尺寸。货舱2的内部空间可完全容纳机身段4。如果二级飞行器的某个部件长度超过了货舱2的长度L′，仍然可以运输该部件，方法将在下文解释(见图6)。

图2是超级运输飞行器1的横截面图，显示的是货舱2的横截面。货舱2的机身3的舱壁5至少在局部缺乏结构刚性。空载的超级运输飞行器1不能承受机身3的舱壁5在飞行中所承受的压力和压缩力。允许超级运输飞行器1飞行所需的结构刚性由超级运输飞行器1运载的二级飞行器机身段4提供。

如图2所示，可以在货舱2的底板7上预先放置舱壁5的加强装置6。底板7是货舱2的形成机身3地板的一部分，上面放置所运输的部件。底板7必须能承受几十吨的载荷。因此，有必要在这个底板7处给货舱2提供所需的结构刚性，当货舱2载货后，底板7处的舱壁5不至弯曲或塌陷。而在顶壁8处和侧壁9、10处所用的骨架材料和/或骨架厚度不足以保证机身3的结构刚性，至少在飞行中不足以保证。骨架指超级运输飞行器1的骨架，即组成超级运输飞行器1的不同板材。在这个例子中，货物是机身段4，货物本身有足够的结构刚性，由它为超级运输飞行器1提供飞行所需的刚性。

机身段4被连杆机构11固定在货舱2内，连杆机构11能承受超级运输飞行器1和机身段4在飞行中所承受的力。连杆机构11还可以阻止机身段4在货舱2内部移动。

如下所述，如果运输完机身段4后仍想使用空载的超级运输飞行器1，比如让它返回基地，可以把空载结构29(见图9)与连杆机构11连起来，由这些结构给超级运输飞行器1提供飞行所需的刚性。

在图2显示的例子中，连杆机构11由四个梯子12和一些拉杆13组成。梯子12与侧壁9和10的内面14相连，每面侧壁9和10上各有两排梯子。在同一面侧壁9或10上，两个梯子12上下安装，每个梯子12的轴线与货舱2的轴线A平行。梯子12朝二级飞行器机身段4展开，形成机身3的内壁14上的伸出部分，使得拉杆13能被固定在机身段4上。

图3显示的是一个梯子12，它固定在超级运输飞行器1的机身3的侧壁9或10的内面14上。梯子12的立柱15和16与超级运输飞行器1的轴线A平行，连杆17把立柱15和16牢固地连在一起。

在本发明的一个特殊实施例中，连杆机构11的全部或部分梯子12可以有两个固定工位。在第一个工位即装货工位(未表示)，梯子12没有展开形成壁板9或10的伸出部分，而是贴着壁板9或10的轮廓，这样就减小了梯子12在货舱2中所占的体积。因此，装货工位更便于把机身段4或超级运输飞行器1运输的任何其它部件放入货舱2。事实上在装货过程中，机身段4不会碰到梯子12，也不会碰断梯子12。一旦装完货，梯子12就会被放到第二个固定工位，或使用工位，在这个工位，梯子平放形成壁板9或10的伸出部分(见图2和3)。在装货工位，拉杆13可以固定在机身4上。绕着与壁板9或10内面14连接的立柱15或16之一，只要简单翻转一下或转动一下就可以把梯子从一个固定工位转换到另一个固定工位。

可以这样设置梯子：侧壁9或10之一上的梯子12有两个固定工位，而对面侧壁9或10上的梯子12永久固定在使用工位；还可以使所有的梯子12都有这两个固定工位。

图4显示的是一个拉杆13的实施例。拉杆13的第一端18与梯子12固定在一起。拉杆13的第二端19，或称自由端，朝所运输的部件方向伸出形成梯子12上伸出部分。拉杆13的第二端19可以用可逆方式固定在所运输的部件上，这样就可以把所运输的部件紧固在货舱2内。

在图4显示的例子中，拉杆13可伸缩。因此，拉杆13可以在梯子12的连杆17的圆孔中滑动。因为有了伸缩式拉杆13，所以在不用连杆机构11时，可以使连杆机构的体积减小。事实上，在这种情况下，这种拉杆13可以完全收到梯子12的连杆17中。此外，这种伸缩式拉杆13可以使连杆机构11针对货物的不同体积和外形做相应调整，因为伸缩式拉杆13可以伸出连杆17接触到需固定的所运输的部件。

拉杆13可用不同方式固定在所运输的部件上。尤其是拉杆13的固定方式可根据需运输的二级飞行器的部件性质改变。

在图5A显示的是拉杆13固定在二级飞行器机身段4上的第一个例子。机身段4有块壁板21，其厚度E内开有一个镂空孔20，拉杆13伸进这个孔。镂空孔20以后将形成机身段4的一个舷窗。拉杆13的自由端19伸进机身段4的壁板21厚度E内，也就是说拉杆13仅部分伸进厚度E。自由端19上有一个孔23(见图4)，孔内有横杆22穿过。横杆22与货舱2的轴线A平行。横杆22的两端24和25分别穿过机身段4的壁板21的厚度E，使得横杆22的两端24和25位于镂空孔20的两边。由此，横杆22可以用任何装置固定在壁板21的厚度内。

图5B显示的是拉杆13固定在二级飞行器机身段4上的另一个实施例。拉杆13的自由端19伸进镂空孔20，这个孔以后是舷窗。横杆22明显与梯子12(未示出)平行，两端卡在二级飞行器机身段4的壁板21的内表面26上，也就是镂空孔20的孔缘上。

机身段4镂空的舷窗孔20可以用作机身段4与超级运输飞行器1货舱2内壁14的固定点或紧固点。举例说，在二级飞行器机身段4上，可以用十个镂空的舷窗孔20做十个紧固点。

当然，也可以利用机身段4的其它部位来固定拉杆13。还可以在机身段4上设置一些紧固件来钩住拉杆13，这些紧固件可以在运输任务完成后卸掉。

图6显示的是本发明的超级运输飞行器1，上面装有机身段4。机身段4的长度L绝对大于超级运输飞行器1货舱2的长度L′。因此，机身段4的后端27伸出了货舱2。后端指与超级运输飞行器1驾驶舱相对的另一端。超级运输飞行器1的货舱2后端28是开着的，使得机身段4可以伸出货舱。有了这样一个方案就可以运输一些二级飞行器的大型部件。

机身段数量越多，装配后机身的结构刚性就越差。原因是当很多小段连接起来组成二级飞行器的机身时，机身的连接部位就会被削弱，这种削弱对使用安全是有害的。使用图6所示的方案，就不必再把二级飞行器的机身分成多个小段，这样就可以解决上面提到的刚性问题。

图9是超级运输飞行器1的一个横截面图，显示的是空载货舱2的横截面，即没有装二级飞行器部件的情况。这时，刚性由多个固定在梯子12上的十字支架29提供(图9上只能看到一个十字支架30)。比如说，十字支架29用淬火钢制成。每个十字支架29由两根轴31和32组成，根据机身3的同一面侧壁9或10上的两个梯子12间的距离，轴的夹角成100+/-50°。轴31和32的每一端30与梯子12的拉杆13固定在一起。根据货舱2的长度L′，每个十字支架29的承受力等的不同，所用十字支架29的数量也随之改变。

在十字支架29的一个特殊实施例中，十字支架是铰接的，使它们可以有两个不同的固定工位。在第一个固定工位，轴31和32的夹角约100°。第二个固定工位与第一种情况相反，轴31和32相互平行只是形成一个双轴。在第二个固定工位时，十字支架29体积很小，当超级运输飞行器1运输机身段4时，也可以很方便地运输它们。

图7显示的是超级运输飞行器100，它的货舱101内装有一个半翼102。半翼102可在整个货舱101的整个长度上伸开。在这个实施例中，驾驶舱103位于机身104的上面，而不是在像一般飞行器一样在机身104的延伸部位内，这样可以优化货舱101的长度。因此能够尽可能地增大货舱101内的装货长度。

图8是图7的一个横截面图。机翼102用连杆机构105固定在货舱101内。

连杆机构105包括四个梯子106和一些拉杆107。拉杆107的一端与梯子106固定在一起，另一端与半翼102固定在一起。半翼102的外表面109上设置了一些吊装点112，比如说，通过这些吊装点把拉杆107的自由端108固定在半翼102上。

可以使用加强工具110加强连杆机构105。加强工具110可以把连杆机构105与半翼102间的固定结构一道延伸到超级运输飞行器100的底板111上，或地板上。此外，如上面描述的例子，可以加强货舱101的地板111使其能够承受机翼102的重量。

根据半翼102的翼展，可以在货舱101内运输没有装前缘的所述半翼102(见图8)。前缘可以另外运输，或者单独或者与二级飞行器的其它小型部件一起运输。装配二级飞行器时，每个半翼102与对应的前缘装在一起。

Claims (9)

1.一种装有至少一件二级飞行器部件(4、102)的超级运输飞行器(1、100)，其特征是：在空载时，所述超级运输飞行器至少在局部没有结构刚性并因此在局部不具备飞行所需的空气动力性，在装了货时，所述超级运输飞行器包括加强装置，使得所运输的二级飞行器部件(4、102)至少在局部为超级运输飞行器机身(3、104)提供结构刚性。

2.根据权利要求1所述的超级运输飞行器，其特征是：加强装置具有连杆机构(11、105)，用于将所运输的二级飞行器部件与超级运输飞行器的机身连在一起，连杆机构能承受超级运输飞行器所承受的力。

3.根据权利要求2所述的超级运输飞行器，其特征是：连杆机构包括与超级运输飞行器的机身内壁(14)相连的至少两个梯子(12、106)以及多个拉杆(13、107)，拉杆的第一端(18)与梯子相连，第二端(19、108)将固定在所运输的二级飞行器部件上。

4.根据权利要求3所述的超级运输飞行器，其特征是：至少一个梯子能有两个固定工位，分别是装货工位和使用工位，在装货工位，梯子贴着机身内壁轮廓；在使用工位，梯子朝超级运输飞行器机身内展开，形成机身内壁上的伸出部分。

5.根据权利要求3或4所述的超级运输飞行器，其特征是：拉杆是伸缩式的。

6.根据权利要求3或4所述的超级运输飞行器，其特征是：所运输的二级飞行器部件是二级飞行器的机身段(4)。

7.根据权利要求5所述的超级运输飞行器，其特征是：所运输的二级飞行器部件是二级飞行器的机身段(4)。

8.根据权利要求6所述的超级运输飞行器，其特征是：拉杆的第二端与二级飞行器机身段上镂空的舷窗孔(20)配合。

9.根据权利要求1或2所述的超级运输飞行器，其特征是：所运输的二级飞行器部件(102)是二级飞行器的半翼。

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