CN1087593A - 用于货物和旅客运输的飞艇 - Google Patents

Abstract

用于货物和旅客运输的飞艇具有一个由节点体 12、插入或套入该节点体的套管21的环形支架和纵 向支架13、15构成的格构机身，和使环形和纵向支 架张紧的张紧绳14，这些张紧与格构机身构成一个 三维骨架。格构机身由准确地以很小的公差切割到 预定长度的环形支架和纵向支架组装而成，节点体利 用准确地以很小公差切割到对于要求的预应力所需 要的长度、并具有钩子的张紧绳张紧，由此，不同尺寸 的格构机身可由统一的结构件安装而成。

Description

本发明涉及到一种用于货物和旅客运输的飞艇，这种飞艇是一种刚性连接的飞艇，由于它的结构，这种飞艇适合于作为一种较大型的运输工具来运输特别的货物和负荷，这些货物和负荷很难或根本不能用其它的运输工具运输。此外，这种飞艇通常适用于货运和客运，以便把货物和/或旅客运送到无基础设施的偏僻的地方。

作为刚性的飞艇具有一个由张紧环构成的格构机身，一个在格构机身下方的有效负荷室，在头部的具有所有操纵所必须的装置、系统和设备的驾驶室，和在尾部的动力装置。

具有这种格构机身的飞艇原来由铆接的铝型材料制成，其中的环形支架和纵向支架构成了三角骨架。位于环形支架和纵向支架的结点与主支架环的平面之间的区域由金属丝张紧，以便尽可能得到一个抗潢向力的格构机身，以便使气室的张力和有效载荷的加载尽可能均匀的导入格构机身，并在整个长度上均匀分布。制造一个这样的格构机身是特别昂贵的，并且需要丰富的手工操作技巧和经验，因此，用于货运的具有这样格构机身的大型飞艇的制造目前还是不经济的。

在西德公开说明书2659401中描述了一种飞艇，其由节点体和大致在间隔的支架环之间安置的管状菱形的纵向支架组成的格构机身无空间的钢丝张紧也可以维持，至多在菱形的格构机身的构件之间张紧钢缆沿飞艇轴线方向延伸。格构机身的两侧在纵向方向配置着连续的气室，该气室如一个膜似的起作用，并使负荷分布在飞艇的一个很大的区域上。对在外壳内的气室的充气而产生的拉力和外界作用力应当通过一种特殊形状的连接带直接或间接地导向格构机身的节点区域，在这些节点区域这些带与格构机身相连，并应从这里通过带钢达到内壳，在这里，应当通过张紧环、其它的带和膜吸收这些力，这些带和膜像张紧环一样起作用，并且给予带和膜一种阻力。这种连接带应当起到飞艇的加强环作用，以便用于把负荷分配到膜套上。因此，飞艇所承受的主要的力不应当由格构机身而是由膜套接受。由此得出，这种已知的飞艇至多被看作见一种半刚性的，这就明显地限制了可以达到的总体尺寸。

另外，节点体由形状复杂的，用螺丝连接的和铆接的各个元件组成，因此，这种已知的飞艇的格构机身的组装提出了如开头涉及的刚性飞艇同样的问题。

升力的产生是通过一种在支承气室内设置的支承气体实现的，即氢气或者最好是一种不燃烧的氦气。升力的大小由阿基米德原理得出，升力等于排除的空气量的重量。空气比重在正常压力和正常温度下为1.292kg/m³，相应的氦气比重为0.178kg/m³，当利用氦气填充该支承气室时产生了足足1kg/m³的升力。由于随着较大的上升高度而减小的空气压力，在一般的飞艇中在高度较高时排出支承气体是必要的，以便平衡升力的增加，以避免支承气室的膨胀和可能出现的支承气室的破裂。还有温度波动导致升力变化，这种升力变化也需要平衡。最后，在飞行时为了改变升力也将消耗燃料，这种升力变化允许以不同的方式平衡。已经建议从驱动马达的排出废气中提取冷凝水作为压载。同样也可以用气体作为燃料，该气体具有大约空气的比重，在使用时不会引起升力变化。当人们想利用现代结构类型的飞艇来运输直到200吨的载荷时，对于操作而言特别的困难是当装载和卸载时飞艇的负载变化。

由于结构上的原因，这类飞艇有利的是能使质量尽可能均匀地集中分布在机身的总龙骨线上。相应地沿着龙骨线首先在头部安置了具有所有操纵所必须的装置、系统和设备的驾驶室，接着设置了有效载荷室。由于受结构的限制动力装置设置在机身的尾部或机身侧的吊舱中。

本发明基于这样的任务，即改进开头所提及的类型的飞艇，也就是这种飞艇由于其简单的、然而具有很小空气阻力的造型能够费用低地由少量标准化的构件制成，在自身重量很小时承受大的有效载荷，同时具有足够的刚性结构。

此外，升力应当能以简单的方式与气压值、温度、燃料的消耗以及载荷状态相适应，在着陆之后能够方便而迅速地装载和卸载。

对于所提出的任务，本发明建议，飞艇具有节点体、插入或套入在该节点体内的环形支架和纵向支架构成的格构机身，该格构机身与在该节点上固定的，把在节点体上的环形支架和纵向支架张紧的张紧绳构成一个三维骨架。

通过把格构机身的结构分解成少量的尽可能标准的构件，如节点体、环形支架、纵向支架和张紧绳，能够很快而简单地安装任意尺寸的格构机身，上述构件可以费用很低地大量制造。不仅环形支架和纵向支架，而且张紧绳可以按予先规定的长度和有利的方式准确和只有很小的公差地切割到规定的长度，这样，当钩住张紧绳时就能产生所要求的予应力。

环形支架和纵向支架最好设计成封闭的三角空心型材，该三角空心型材插入或者套入在格构机身相应的纵向和圆周方向走向的套管内，同时该三角空心型材的底面总是指向格构机身的外侧。

这样的布置就能够在指向格构机身的外侧的三角形的纵向支架的底面的角上设置向内扩展的纵向槽，这些纵向槽与在节点体外侧的相应的纵向槽成一条线，在这些纵向槽内可以拉入具有边缘凸起的、构成飞艇壳体的轮廓。

以这种方式使飞艇壳体的轮廓拉入格构机身的支架结构中，改善了格构机身的稳定性和形成一种完全光滑的流线形外表面，该外表面一直到飞艇的前盖和尾盖，仅形成两维的拱形，因此，可以按简单的方式和费用低地制造和安装。这些轮廓可以用其边缘凸起毫无问题地密封在纵向槽内，因此，整个飞艇壳体是气密的，并可处于轻微的超压。由此，附加地支持了飞艇壳体的形状稳定性和避免在空气气流中飞艇壳体的振动。

纵向支架和构成飞艇壳体的轮廓的这种结构可以用于具有格构机身的其它的飞艇中。

单个节点体可以由在一个平面内安置成90°的三角空心型材的套管和突出于向内指向的角的、具有张紧绳的悬挂耳环的凸缘，以及大体位于壳体平面内的、具有张紧绳的悬挂耳环的凸缘组成，该凸缘与朝向外侧的三角空心型材的套管的底面的角部相连。这些节点体几乎在格构机身的整个区域完全相同，因此可以按简单的方式做为铸件、压铸件或冲压件制造，其中，所用材料的结构和强度必须与负载相符。因此，节点体最好由纤维增强的塑料构成，这种纤维增强可以由不同的、公知的高强纤维构成。因此，张紧绳的悬挂耳环可以直接在节点体上形成。

节点体最好用环形支架和张紧绳构成张紧的、多角形的支架环，其中，在支架环平面内由节点到节点的张紧如此进行，即存在着使大约1/3的外环形面过度张紧的、由自身交叉的张紧绳组成的网络，该网络允许内环直径的2/3是自由的。这样的结构节省重量，保证足够的柔韧性和阻止当点加载时单根张紧绳超载。

在格构机身上每四个、容纳两个环形支架和两个纵向支架的节点体之间所构成的区域用两根对角线走向的张紧绳稳定。

所以整个格构机身可以由带节点体的环形支架和纵向支架插装而成，其中，插装件的连接和准确定位通过张紧绳保证，这些张紧绳最好由高强度的塑料纤维绳组成，这些张紧绳由机器并由计算机控制地精确地切割成要求的予应力所需要的长度，并且这些张紧绳设有用来在悬挂耳环中钩住的钩子。利用这些零件可以制造极类似的不同尺寸的飞艇的格构机身。

在格构机身的下部可以安置由自支承的格子结构组成的有效载荷室，该有效载荷室在飞艇长度的最大部分延伸，并且有助于格构机身的附加稳定性。

格构机身最好由三个几何形状简单的部分组成，即由一个抛物面形的，在其总长度的大约15%上延伸的头部，一个与该头部无级连接的、向尾部以1°～8°开角扩展的截圆锥形的、在总长度的大约60%上延伸的中间部和一个在该中间部上利用分离边缘连接的、截圆锥形的、向着尾部以12°～28°缩小的、在总长度大约25%上延伸的尾部构成。这三部分能毫无问题地制造，并且产生了非常有利的空气阻力系数。研究表明，通过这种截圆锥形经过一个分离边缘连接区域连接一对反向运转的尾部螺旋浆，相对于以前雪茄烟形的和以后空气动力学的滴形的飞艇体明显减少了空气阻力系数。

在尾部可以安置一对反向运转的共轴的产生主推力的尾部螺旋浆，而在中部的起点和终点可以安置两对侧向可摆动的螺旋浆吊舱，该螺旋浆吊舱由于其摆动性而导致一种明显改善的飞艇的机动机。可伸缩的起落架柱和锚绳还可以位于螺旋吊舱区域内。

为了使螺旋浆吊舱的动力、可伸缩起落架柱和锚绳的力能够毫无问题地传给格构机身，可以在螺旋浆吊舱的平面内安置加强的双支架环。

正如节点体和张紧绳一样，环形支架和纵向支架也可以由纤维增强的塑料构成，以及必要时为了减轻重量应当打孔。

这种构成飞艇壳体的轮廓也可以由至少在边缘突起内填充有加强纤维的塑料构成。其中，边缘突起可以与塑料轮廓焊接。

根据在格构机身中安置的支架环的距离，可以在支架环之间的区域内在纵向支架上设置构成用于套入辅助环的套筒的管件，该管件稳定了纵向支架和气室。

正如已经提到的，因为张紧绳带有钩子，并且具有要求的予应力所必需的长度，所以，该张紧绳能在应力状态下挂在节点体的悬持耳环中。为此目的，该张紧绳可以借助于套筒固定在钩子上，这种套筒具有用于安装张紧装置的横凸缘。这种在横凸缘上固定的张紧装置最好由具有平行侧壁的壳体和从侧壁突出的可装入节点体的悬挂耳环中的支座卡以及一个对着该壳体可摆动的张紧杠杆组成，上述张紧杠杆具有利用位于导向槽中的轴颈而在侧壁中导向的操纵杆，其中该轴颈卡住钩子的横凸缘。如此，张紧装置利用支座卡悬挂在悬挂耳环中，这样，钩能够借助于张紧杠杆一直运动到悬挂耳环的区域并在那里挂住。随后去除张紧装置。

这种导向槽可以弯曲成U形，由此当张紧杠杆张紧时钩子被带到悬挂耳环的区域。并且当张紧杠杆继续运动时就挂在悬挂耳环中。为此，该张紧杠杆上的操纵杆安装在一个长孔中，该长孔在钩子挂入悬挂耳环的运动时允许使卡住钩子的横凸缘的轴颈和操纵杆产生返回运动。

由于升力等于由支承气室排开的空气体积的重量，所以，当支承气室变化时，升力也变化。支承气室的体积可以通过收放在支承气室内配置的绳的张紧度而改变。

虽然通过体积减小提高了在支承气室中的压力，然而这在升力减小的意义上有作用，因为支承气体的比重当压力提高时增加，从而导致一种附加的升力减少。

作为一种粗略的研究，假设，具有200吨承载能力的飞艇需要气体体积为400000m³，这就意味着，存在着总计400吨的升力，因为人们可以计算每1000m³的气体体积具有一吨的升力。飞艇的自身重量因此与有效载荷处于同样的数量级。如果想通过减少支承气室的体积来平衡全部的有效载荷，这就意味着，该体积必须要减少到大约大于其一半。这也显示出技术上没有其它的可能，因为支承气室的内压当体积不完全减少到一半时提高到小于双倍的原始压力。由于支承气室在底部由大气压力充满，每1000m³气室体积达到1吨升力，这就意味着，体积减少到大约原始体积的一半时，压力提高到小于2巴，这是利用今天可以提供的可以用于支承气室的材料所不能达到的。此外，值得重视的是，全部的承载能力从来就不必突然和短时期平衡，因为人们总是致力于飞艇同时的卸载和装载，这样就实现了一种不断的平衡。

支承气室的体积可以通过大体径向和轴向走向的张紧绳来调节，卷扬机的驱动装置作用在这些张紧绳上。要减小支承气室体积就缩短张紧绳，要增大支承气室体积就伸长张紧绳。这些张紧绳承受了大部分由体积减少而产生的压力，因此，气室膜和张紧绳不会承受过量的应力。

如果不需要对飞艇总的承载能力作完全的平衡，那么就不必对全部的支承气室配置本发明的升力平衡装置，更确切地说，配备有升力平衡装置的支承气室的数量只要能满足所需的平衡就行。

为使张紧绳均匀受力，卷扬机驱动机构可以通过换向轮而作用在绳上。

在支架上的气室可以有利地利用在气室膜的周围均匀分布的大体上相对支承气室的横向中间平面径向指向的张紧绳而悬挂着，悬挂在飞艇的纵向平面的相邻的环上的张紧绳总是可以成对地在支承气室内利用一绳而彼此连接，这样该绳在支承室内可以经过挂在每根绳上的平衡轮而径向张紧。

这些张紧绳使得由支承气室产生的升力均匀导入支架环的整个周边上。因此，支承气室不是紧贴在支架环的上半部，而是由这些张紧绳悬浮地保持着距该支架环一致的距离。

张紧绳的平衡轮可以在支承气室的横向中间平面内安置的张紧环上在支承室内张紧，或利用一个在支承气室的横向中间平面内安置的环形的张紧绳而张紧。在这种张紧环或环形的张紧绳上可以安置换向轮，用于调节气室体积的张紧绳经过这些换向轮而引向卷扬的驱动机构。其中，卷扬机的驱动机构可以同心地固定在张紧环上或者环形张紧绳上，同时应重视的是，所有张紧绳在卷绕时均匀加载，以便避免单根绳的过量受力。为此，卷扬机的驱动机构可以具有一个可换挡的传动比，以便缓慢地实行少量的升力变化，而快速的、大的升力变化可以通过卸载实现。通过支承气室的体积变化来调节升力可以用于具有格构机身的每一种刚性飞艇中。

这种由张紧的环构成的在下部具有有效载荷室的格构机身可以具有一个刚性的、可通行的、可下降地固定在格构机身上的构成有效载荷室的底部并封闭该底部的有效载荷平台。

在提升状态该有效载荷平台构成了有效载荷室的底部并且封闭该有效载荷室。该有效载荷平台同时用作有效载荷室和格构机身的加强，由此提高了飞艇的结构强度，以及平放在有效载荷平台上的有效载荷的重量均匀地导入格构机身。

有效载荷室最好由自身支承的格子结构构成，该格子结构作为附加的零件悬挂在格构机身的张紧环上或者可以与格构机身的下部做成一体。

在两种情况下，有效载荷室都有助于加强格构机身，特别是当在有效载荷平台彼此之间（如果有几个平台），在有效载荷平台与有效载荷室的底部开口之间安置结构强劲的闭锁装置时，更是如此。

有效载荷室的底部最好由许多彼此独立的可下降的有效载荷平台构成，这些有效载荷平台的宽度和长度总是相应于两个格构机身的相邻的环之间的距离。当每一个有效载荷平台在其四个角上各挂一根绳子时，并当这四根绳子同步地通过驱动装置上升和下降时，就可以使载荷从每一个有效载荷平台传到有效载荷室和具有间距的支承环的格构机身的格子结构上，从而使飞艇的受力均匀。

在飞艇纵向的第一个和/或最后一个有效载荷平台最好由可驶入和驶出的装卸台构成，这样，用车辆或者钗车就可以在纵向装载和卸载。

然而，装载和卸载还可以横着飞艇纵轴线实现，同时该有效载荷平台可以装备滚垫或者类似的辅助装置，这样，可以在飞艇一侧迅速卸载，同时在飞艇的另一侧迅速装载。

通过大约同样重的载荷的装载和卸载，飞艇总是保持均匀的受力，因此就不用启动艇侧的平衡系统。

另外可以在飞艇的有效平台与着陆场之间安置一个锚固件，这样，即使没有在有效载荷平台装载也不会改变飞艇的负荷状态。

下面借助于附图中表示出的实施例进一步说明本发明。在附图中表示：

图1    飞行中的本发明的飞艇的透视图;

图2    飞艇的格构机身的横截面简图;

图3    格构机身的一个支架环的放大的截面图;

图4    在格构机身的两个节点体区域内部的简图;

图5至图9    用于组装格构机身的节点体的不同的视图;

图10    格构机身内部空间的部分透视图;

图11    具有部分剖开的塑料轮廓的飞艇壳体的透视图;

图12    用于悬挂张紧绳的张紧装置的侧视图;

图13    按照图12的张紧装置的俯视图;

图14    飞艇格构机身的简略纵向剖视图，表示了支承气室和用于改变该支承气室体积的张紧绳;

图15    通过飞艇格构机身的一个相应的横截面，

图16    飞艇的装载和卸载过程的放大的透视图。

一个通常以参数1表示的飞艇具有一个由张紧的支架环2构成的格构机身。一个尾翼3以及一对反向运转的推进螺旋浆4位于飞艇1的尾部，这对推进螺旋浆4产生飞艇1的主推力。在飞艇机身的侧面设置了可摆动的螺旋浆吊舱5，该螺旋浆吊舱5允许如此摆动，即能够在所有方向控制飞艇并保持悬浮状态。在飞艇1的前端在龙骨线上安置有驾驶室6，该驾驶室包括操纵所必须的所有的装置、系统和设备。在驾驶室6之后安置着有效载荷室7，该有效载荷室7以不变的横截面经过飞艇中部9的几乎全部的长度。该有效载荷室7的底部由各个自支承的可下降的有效载荷平台60构成，该有效载荷平台60在图16中作了详细说明。在可摆动的吊舱5的区域安置着没有示出的可伸缩的起落架支柱和可伸缩的锚绳。

飞艇体由一个抛物线状的头部8构成，头部8大约为飞艇总长度的15%。与头部8无极连接着截锥形的中部9，该中部9向着尾部以1°～8°的开角扩展。中部9的长度大约为飞艇1总长度的60%，一个向着尾部以角度12°～28°的截锥形缩小的、经过大约总长度的25%而延伸的尾部10经过一个分离边缘11而连接到中部9上。具有截锥形扩展的中部9、分离边缘11和角截形收缩的尾部的这种机身形状使空气阻力减小，因为空气在边界层一直到分离边缘11连续加速，并且围绕飞艇保持均匀分布。该边界层在分离边缘11上可靠地分离。由于这种在分离边缘上的分级缩小使得外部气流渗透到已分离的或很快减速的边界层，从而使该边界层加速并变薄。因此，沿着截锥形缩小的尾部就不存在随着相应的阻力的提高而使边界层分离的危险。

在图2中示出的格构机身的横截面可以清楚地看出节点体12，该节点体12与环形支架13相连。从每一个节点体12到一个相邻的节点体12由张紧绳14张紧，该张紧绳应如此导向，即存在由交叉的张紧绳形成的使大约1/3的环形外表面过分张紧的网。在支架环2的龙骨线上是一个有效载荷室7，该有效载荷室7构成了一个自支承的没有详细表示的格子结构。这些由节点体12和环形支架13构成的支架环2利用纵向支架15平行地彼此相连，根据这些支架环的数量和直径以及纵向支架15的长度得到一个或大或小的大型的格构机身，其中，大小不同的格构机身可以由同样的结构件组装而成。在支架环2之间可以配置辅助环，这些辅助环由在纵向支架15上配置的套筒16和套在该套筒16内的管件17构成。

在每四个，即容纳二个环形支架13和二个纵向支架15的节点体12之间所构成的区域18内安置了两根对角线走向的张紧绳14，这两根张紧绳14阻止区域18的变形。

由三角形空心型材构成的环形支架13和纵向支架15可以在所有的侧面或者仅在向着格构机身内部空间的侧面打孔，以便以此达到减轻重量的目的。纵向支架15在三角形的向外的底面的角点上安置着向内扩展的纵向槽26，该纵向槽26与在节点体12外侧的相应的纵向槽成一行地延伸。在纵向槽26中可以拉入在塑料轮廓19上的边缘凸起，由此区域18被覆盖了，并构成飞艇壳体。

正如在图11中看到的，轮廓19在纵向支架15之间平滑地延伸，该轮廓19仅在纵向槽26的区域具有纵向的增高，因此，该飞艇壳体直至分离边缘11形成在行驶方向平滑的无横向凸出的边缘的整体。

轮廓19最好由高强塑料构成，必要时由纤维增强的塑料构成，在轮廓的边缘可以焊接边缘凸起20，在该边缘凸起20内也可以填充加强纤维。这种塑料轮廓19还可以与边缘凸起20制成一体。

通过这种边缘凸起20能够以简单的方式在纵向支架15上使塑料轮廓19达到足够的密封。如果密封在节点体12上的全部的横向接缝和连接点，那么，就能够使作为整体的飞艇体大致是气密的，允许使内部空间处于轻微的超压。这种超压在行驶时能阻止塑料轮廓19的振动，并有助于飞艇体的附加的稳定性。

如同环形支架13和纵向支架15一样，节点体12可以由塑料制造。节点体12最好由纤维增强的塑料构成，这样，节点体的所有部分都保持足够的强度。每个节点体12具有四个以90°角安置的用于环形支架13和纵向支架15的套管21。这种套管21由一个连续管构成，该连续管的横截面与三角形空心型材的环形支架13和纵向支架15的内横截面一致。为了加强这一交叉的套管21在其内侧安置了具有悬挂耳环23的同样交叉的凸缘22。此外，在节点体12的外表面平面内设置了另外的凸缘24，该凸缘24同样具有悬挂耳环25。由垂直凸出于凸缘24的另一个凸缘28构成了一种附加的箱式加强。

环形支架13的套管21相对于纵向支架15的套管21的平面而略微倾斜一角度，而且与多边形的支架环2的环形支架13与其半径构成的角相一致。每个节点体12共具有八个悬挂耳环23、25、48，其中的耳环23用于张紧相邻的支架环2，悬挂耳环25用于张紧区域18，悬挂耳环48用于张紧在其平面内的支架环2。

用于张紧的张紧绳14最好由高强度的塑料纤维构成，或者由利用高强纤维增强的塑料构成，在其两端各具有固定安置的钩子30，它利用一个接头31固定在张紧绳端部。

不仅环形支架13、纵向支架15，而且张紧绳14都由机器并在计算机控制下准确地割成一定长度，这些长度是安装到位时这些零件所必需的长度。其中对于张紧绳要考虑必要的予应力，以便确定包括钩子在内的张紧绳14的长度。因此，当钩子30装在相应的悬挂耳环23、25、48时，格构机身得到所需的形状稳定，并且环形支架13和纵向支架15不可拆地张紧在节点体12上。

为了把一根张紧14上的钩子30挂在悬挂耳环23、25、48上，使用了一个张紧装置34。该张紧装置34由一个具有平行侧壁36的壳体35构成。在侧壁36上固定着一个特殊形状的支架卡37，该支架卡37可以装入悬挂耳环23、25、48内而不阻止挂住钩子30。

在壳体35上张紧杠杆38铰接在摆动轴承39内，该张紧杠杆38可以用手或机械方式对着壳体35移动。为此，一个与张紧杠杆38相连的张紧钳40在悬挂耳环23、25、48的方向移动。围住侧壁36的张紧钳40在它的端部安置了一个长孔41，平行的导杆42经过轴颈43安置在长孔41内。该导杆42以其自由端利用轴颈44在位于侧壁36的U形的导向槽45中导向。轴颈44穿过侧壁36，并位于接头31的一个横向凸缘32内的半圆形开口33之后。

如果在支架卡37在悬挂耳环23、25、48中挂住之后和横向凸缘32在轴颈44上紧固之后，张紧杠杆38沿箭头方向移动，那么，钩子30就沿悬挂耳环23、25、48的方向移动，而张紧装置34利用支架卡37支承悬挂耳环23、25、48上。同时，张紧绳14以必要的程度张紧。当钩子30位于点划线的位置时，支承在横向凸缘32上的轴颈44到达U形的导向槽44的返回区域，长孔41位于点划线所示位置。由此钩子30向下移动到悬挂耳环23、25、48的后面，具有导杆42的轴颈44在拉力弹簧46的作用下向后弹跳，并释放钩子30，该拉力弹簧46利用轴颈47铰接在侧壁36上。由此具有必要的予应力的张紧绳14就挂在悬挂耳环23、25、48中。

在格构机身的特殊的受力处，也就是在摆动的螺旋浆吊舱5的平面安置了特别加强的双支架环2，该双支架环2没有专门表示。尾翼3制成传统的肋结构和具有通过尾部10的横梁。位于这个区域的支架环是相应构成的，并且是加强的，同时用来容纳在这里安置的，作用于一对反向运行的尾部螺旋浆的主驱动装置。

飞艇体的安装允许以这种方式实现，即节点体12、环形支架13和在飞艇的长度走向的连续的区域18的纵向支架15套装在一起，并挂上各自的对角线张紧绳14。然后，这些结构件绕飞艇的纵轴线转动，以便安装具有纵向走向的区域18的下一段，一直到最后安装驾驶室6和有效载荷室7结束。在包括塑料轮廓19在内的格构机身安置完后，挂好在支架环2的平面内的张紧绳14和在相邻的支架环之间的空间对角线走向的张紧绳14。

整个飞艇可以以这种方式由简单的单个零件安装而成，时间短，费用低，并且提供了关于利用同样的构件制造不同大小的飞艇的变化很大的可能性。

在相邻的支架环之间悬挂的气密的支承气室29，利用大约径向于支承室29的横向中间平面50的张紧绳49而固定。在取出的视图中，支承气室29大约有其最大的体积，因此具有最大的承载能力。很明显，通过大量斜向的张紧绳49，每个支承气室29的升力都均匀地导向相邻的支架环2，这样支承气室的膜没有紧贴在支架环2的任何一点上，或者飞艇壳体的任何一点上，并且，不仅飞艇的上半部承受升力，而且，尤其是飞艇的下半部有助于升力的分布。从张紧绳49在支承气室膜29上的固定点起，该张紧绳49在支承气室膜内部总是成对地在径向纵平面内利用一根绳52而彼此连接，该绳52可以径向张紧。这一径向张紧在所示的实施例中通过一个在支承气室29的横向中间平面50中安置的张紧环50起作用。由此可以涉及一个刚性的张紧环54。

绳52利用一个在支承气室29的横向中间平面50中安置的环形张紧绳张紧同样是可能的，其中，绳52的长度用一个紧线器来缩短，就足使绳52起径向张紧作用。

在张紧环54上按规定的距离安置换向轮55，轴向指向的绳57经换向轮55而换向，径向指向的绳59导向一个同心地固定安置在张紧环54上的卷扬机驱动机构58。其它径向指向的绳56由该卷扬机驱动机构58直接导向位于横向中间平面50内的支承气室膜，并且在其上固定。假设，这些径向绳56和轴向57利用卷扬机驱动机构58缩短，那么，支承气室29就以用点划线表示的方式收缩。由此减小支承气室29的体积和其升力。虽然当体积减小时提高了在支承气室29内的压力，然而，由此在支承气室内产生的载荷不致于大到不能为由高强度的纤维所组成的纺织品所承受。张紧绳56、57也可以如此确定其数量和抗拉强度，即它们可靠地承受所产生的力。

飞艇1的所有支承气室29或者仅仅一定数量的支承气室29可以装备本发明的升力平衡和为此所需的卷扬机驱动机构58。该驱动机构例如由一个电动马达构成，该电动马达可以由驾驶室6控制支承气室体积的增大和缩小。为了这种控制最好使用一个自动装置，该自动装置根据装载状态、飞行状态和大气条件来自动调节支承气室16的体积。卷扬机驱动机构58的传动比可以设计成能换挡的，以便使拉力与体积相适应，从而与支承气室的内压相适应。

利用本发明的升力控制就不再需要压载随航运行，不必在一定飞行情况下排放支承气体或者安置昂贵的冷凝水回收装置，因为当飞行时或者在地面调节的升力的改变可以通过改变支承气室体积来平衡。

关于图16可以看出，有效载荷平台60的宽度与有效载荷室7的宽度相适应，而长度与格构机身的相邻的环2之间的距离相一致。

由自支承的格子结构构成的有效载荷室7只表示了纵向支架61，利用闭锁装置64能使有效载荷平台60与纵向支架61形成结构强劲的闭锁，这样，有效载荷平台60对有效载荷室7以及飞艇1的稳定性和刚性做出了贡献。

有效载荷平台60彼此间还可以利用相应的闭锁装置以没有示出的方式连接，这样，附加地提高了在纵向方向的刚度。在有效载荷平台60降下状态，该闭锁装置64可以用一个没有表示出的锚固件锁紧在飞艇1的着陆场上，这样，飞艇1的悬浮状态不受有效载荷平台60的装载和卸载的影响。

在每个有效载荷平台60的四个角上固定着绳66，绳66与没有表示的驱动装置相连。以这种方式，每个有效载荷平台能够与其它的有效载荷平台独立上升和下降。

假如所有的有效载荷平台60同时下降，那么，有效载荷平台60在纵向允许车辆或钗车通行。为此目的在有效载荷平台60上安置了车道62。

为了使车辆容易开进和开出，在飞艇纵向的第一个和/或最后一个有效载荷平台60可以以没有表示的方式构成驶进和驶出的装卸台。

因为有效载荷平台60的侧面如图示的那样完全敞开的，因此，允许侧面装载和卸载。最好采用标准的集装箱67，该集装箱67可以利用与有效载荷平台的60成一体的滚垫63很容易移动，并对于通过飞艇1运输的集装箱用航行固定装置固定在有效载荷平台60上。

对于较小的单件货物可以在有效载荷平台60上插上一些栅栏，以及装载可以通过输送带实现。对于较重的单件货物，特别是集装箱，利用钗车或者类似的装载装置进行工作。

在同时由一个飞艇侧对集装箱67装载和在另一侧对集装箱67相应卸载时，这种集装箱具有大致相同的重量，就不需要把有效载荷平台60锚固着陆场上，也不用启动飞艇侧面的载荷平衡系统。

假如对于飞艇没有或者仅有少量的回运货物，那么，可以提前为集装箱准备好压载并快速装载，这样，在这种情况下也不必启动飞艇侧面的载荷平衡系统，由此明显地节约了能量。

用本发明的飞艇可以运输不同的货物，不仅可以运输那些适合于在公路、铁路和飞机上的运输货物，而且可以运输特别长而笨重的货物。这样的货物可以在去掉有效载荷平台之后直接挂在有效载荷室7的纵向支架61上。

Claims (34)

1、用于货物和旅客运输的飞艇具有一个由节点体(12)和插入或者套入该节点体(12)的套管(21)内的环形支架和纵向支架(13，15)构成的格构机身；以及固定在该节点体上使环形支架和纵向支架在节点体上张紧的张紧绳(14)；这些张紧绳(14)与格构机身构成三维骨架。

2、按照权利要求1所述的飞艇，其特征在于，环形支架和纵向支架（13，15）设计成封闭的三角形空心型材，并且插入或套入相应的在格构机身的纵向和圆周方向的套管（21）中。

3、按照权利要求2所述的飞艇，其特征在于，该三角形空心型材（13，15）的底面（27）总是指向格构机身的外侧。

4、按照权利要求1至3中一条或几条权利要求所述的飞艇，其特征在于，单个节点体（12）由在一个平面内安置成90°的三角形空心型材的套管（21）和突出于向内指向的角的、具有张紧绳（14）的悬挂耳环（23）的凸缘，以及大体位于壳体平面内的、具有张紧绳（14）的悬挂耳环（25）的凸缘（24）组成，该凸缘（24）与朝向外侧的三角形空心型材的套管（21）的底面（27）的角部相连。

5、按照权利要求1至4中一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，具有环形支架（13）和张紧绳（14）的节点体（12）构成了张紧的多边形支架环（2），其中，在支架环平面内由节点到节点的张紧是这样的，即存在一个由交叉的张紧绳（14）组成的使环形面的大约三分之一的外直径过分张紧的网。

6、按照权利要求1至5的一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，在每四个，即容纳二个环形支架（13）和两个纵向支架（15）的节点体（12）之间所构成的区域（18）内安置了两根对角线走向的张紧绳（14）。

7、按照权利要求1至6中一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，有一个由自支承的格子结构构成的，安置在格构机身下部的有效载荷室（7）。

8、按照权利要求1至7中一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，组成格构机身的有一个抛物形的，大约在总长度的15%上延伸的头部（8），一个与该头部（8）无级连接的、向着尾部以1°至8°开角扩展的截锥形的、在大约总长度的80%上延伸的中部（9），一个与中部（9）利用一个分离边缘（11）连接的、向着尾部以12°～28°的截锥形缩小的、在大约总长度的25%上延伸的尾部（10），一对反向运转的、共轴的、产生主推力的尾部螺旋浆（4），两对在中部（9）的前端和后端安置的侧面的、可摆动的螺旋浆吊舱（5），和在螺旋浆吊舱（5）的平面内加强的双支架环（2）。

9、按照权利要求1至8中一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，节点体（12）、环形支架和纵向支架（13，15）和张紧绳（14）由纤维增强的塑料制成。

10、按照权利要求1至9中的一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，在支架环（2）之间的区域，在纵向支架（15）上安置了用于插入构成辅助环的管体（17）的套筒（16）。

11、按照权利要求1至10中的一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，格构机身由准确的、按很小公差到割长度的环形支架和纵向支架（13，15）组装而成，节点体（12）用准确的、以很小的公差地割到对于要求的予应力所需要的长度的、并且具有钩子（30）的张紧绳（14）张紧。

12、按照权利要求11的飞艇，其特征在于，张紧绳（14）用接头（31）固定在钩子（30）上，该接头具有用于安装张紧装置（34）的横凸缘（32）。

13、按照权利要求12的飞艇，其特征在于，张紧装置（34）由一个具有平行壁（36）的壳体（35）和一个从侧壁突出的、可安装在节点体（12）的耳环（23，25）中的支架卡（37）以及一个可相对壳体（35）摆动的、具有利用轴颈（44）而在侧壁的导向槽（45）中导向的导杆（42）的张紧杠杆（38）组成，其中，轴颈卡住钩子（30）的横向凸缘（32）。

14、按照权利要求13的飞艇，其特征在于，导向槽（45）弯曲成U形，张紧杠杆（32）上的导杆（42）安置在长孔（41）中。

15、具有由环形支架和纵向支架组成的、构成三维骨架的格构机身的飞艇，尤其是按照权利要求1至14中的一个或多个权利要求的飞艇，其特征在于，形状为封闭三角形型材的纵向支架（15）的朝向外侧的底边的角点设有向内扩展的纵向槽（26），该纵向槽（26）与在节点体（12）的外侧（27）上的相应的纵向槽（26）成一直线，在该纵向槽（26）内拉入设有边缘凸起（20）的、构成飞艇壳体的轮廓（19）。

16、按照权利要求15的飞艇，其特征在于，构成飞艇壳体的轮廓（19）由至少在边缘凸起（20）内充填有加强纤维的塑料组成。

17、按照权利要求15或16的飞艇，其特征在于，该边缘凸起（20）与塑料轮廓（19）焊接。

18、按照权利要求15、16或17的飞艇，其特征在于，塑料轮廓（19）彼此间密封，并且在纵向支架（15）的纵向槽（26）内和节点体（12）内密封，飞艇壳体处于轻微的超压。

19、具有一个由节点体以及环形和纵向支架和一个在格构机身的下部的有效载荷室组成的、构成一个三维骨架的格构机身的飞艇，尤其是按照权利要求1至18中的一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，在格构机身内部在支架环上，利用在支承气室的膜上有序分布的，大体径向指向横向中间平面（50）的张紧绳（49）悬挂有支承气室（29），在至少一个支承气室（29）内有大体径向和轴向走向的支承气室膜的张紧绳（56，57，59）和一个作用于张紧绳（56、57、59）上的、用于调节支承气室体积的卷扬机驱动机构（58）。

20、按照权利要求19的飞艇，其特征在于，卷扬机驱动机构（58）经换向轮（55）作用在张紧绳（56，57，59）上。

21、按照权利要求20的飞艇，其特征在于，悬挂在邻近支架环（2）上的纵向平面（51）内的环（2）上的张紧绳（49）总是成对地在支承气室（29）内利用一根绳（52）彼此相连，该绳（52）在支承气室（29）内径向张紧。

22、按照权利要求21的飞艇，其特征在于，绳（52）在支承气室（29）内的一个安置在支承气室（29）的横向中间平面（50）内的张紧环（54）上张紧。

23、按照权利要求21的飞艇，其特征在于，绳（52）利用一根安置在支承气室（29）的横向中间平面（50）内的环形张紧绳张紧。

24、按照权利要求22或23的飞艇，其特征在于，在张紧环（54）或环形张紧绳上安置了换向轮（55），用于调节气室体积的张紧绳（56，57，59）经这些换向轮导向卷扬机驱动机构（58）。

25、按照权利要求24的飞艇，其特征在于，卷扬机驱动机构（58）同心地固定安置在张紧环（54）或环形张紧绳内。

26、具有一个由张紧的环构成的格构机身和一个在格构机身的下部的有效载荷室的飞艇，尤其是按照权利要求1至25中一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，至少构成一个本身刚性的、可通行的、可下降地固定在格构机身上的有效载荷室（7）的底部并封闭该有效载荷室的有效载荷平台（60）。

27、按照权利要求26的飞艇，其特征在于，有效载荷室（7）为自支承的格子结构。

28、按照权利要求27的飞艇，其特征在于，有效载荷室（7）挂在张紧的环（2）上。

29、按照权利要求27的飞艇，其特征在于，有效载荷室（7）与格构机身的下部构成一体。

30、按照权利要求26至29中一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，有效载荷室（7）的底部由几个相互独立地可下降的有效载荷平台（60）构成，其宽度与有效载荷室（7）的宽度相等，其长度总是与格构机身的两个相邻的环（2）之间的距离相符。

31、按照权利要求26至30中一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，每个有效载荷平台（60）在其四个角的每一个都悬挂上一根绳（66），这四根绳同步地由驱动装置提升和下降。

32、按照权利要求26至31中的一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，在有效载荷平台（8）相互间和/或在有效载荷平台和有效载荷室（7）的底部开口之间有结构强劲的闭锁件（64，65）。

33、按照权利要求30至32中的一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，在飞艇的纵向方向上的第一和/或最后一个有效载荷平台（60）为可驶进和驶出的装卸台。

34、按照权利要求26至33中的一条或几条权利要求的飞艇，其特征在于，在有效载荷平台（60）和飞艇（1）的着陆场之间有锚固件。

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