TWM624399U

TWM624399U - 飛行船

Info

Publication number: TWM624399U
Application number: TW110212493U
Authority: TW
Inventors: 曾錦鍊; 陳俊勳
Original assignee: 豐福能源科技股份有限公司
Priority date: 2021-10-22
Filing date: 2021-10-22
Publication date: 2022-03-11

Abstract

一種飛行船，包括：一飛行艙，其包含有：一外艙，該外艙的外型係為固定式，且內部形成一容置空間；一內艙，係設置於該外艙內，且其體積係為可變式；一外架，係設置於該外艙之外側；一太陽能電池，係設置於該外艙上方；一動力設備室，設置於該外艙之下方；以及一固定裝置，固設於該外艙；一連接結構，係可分離地連接於該飛行艙之該固定裝置；以及一升力艙，設置於該連接結構上，且位於該飛行艙上方。藉由上述結構，升力艙提供輔助的浮力，使飛行艙得以升抵平流層，當飛行船上升至平流層設計高度時，升力艙與飛行艙脫離，飛行艙由控制系統控制飛行，升力艙拋棄，飛行艙之外艙，其外型係為固定式，可貼附大片的太陽能電池。

Description

飛行船

一種飛行船，尤指一種配有輔助升力艙，可飛抵較高高度之飛行船。

習知的飛行船，係利用填充於其內部的氣體所產生的浮力，緩緩上升，若飛行船的外型固定，由於體積受限，其所能產生的浮力小，故能抵達的高度都不高，約5公里左右。若要進一步提高能飛抵的高度例如15公里以上的平流層區域，其填充氣體的艙室，必須設計為體積形狀可變的方式，如此，則難以於其表面大面積地貼附太陽能電池，因此蓄電能力不足，無法長期航行，導致實用性與應用性受限。

因此，如何設計出一種可飛抵較高並提高實用性及應用性的飛行船，為目前業界亟待解決之問題。

有鑑於上述問題，本創作提供一種飛行船，包括：一飛行艙，其包含有：一外艙，該外艙的外型係為固定式，且內部形成一容置空間；一內艙，係設置於該外艙內，且其體積係為可變式；一外架，係設置於該外艙之外側；一太陽能電池，係設置於該外艙上方；一動力設備室，設置於該外艙之下方；以及一固定裝置，固設於該外艙；一連接結構，係可分離連接於該飛行艙之該固定裝置；以及一升力艙，設置於該連接結構上，且位於該飛行艙上方。

其中該動力設備室設置有一儲能設備，該儲能設備電性連接該太陽能電池，該動力設備室並包含有一左離心式風機、一左進風、一右離心式風機、一右進風口以及一共同出風口，該左離心式風機及該右離心式風機係相對設置，且係以相反方向轉動。

其中當該飛行船不轉向時，該左離心式風機以及該右離心式風機的轉速為相同，當飛行船轉向時，該左離心式風機以及該右離心式風機的轉速為不相同，利用該左右離心式風機之葉片轉動時產生之反向扭力控制飛行船之飛行方向。

其中該升力艙填充有氫氣，該內艙填充有氦氣。

其中該外架係為中空的管狀結構，並且其管內設有太陽能電池之電力線或控制線之線槽。

其中該固定裝置為一扣環，該連接結構係為一繩索。

據此，藉由本創作兩艙式的設計，於地面等低高度時，藉由升力艙提供輔助的浮力，使飛行艙得以升空，加上填充氣體的飛行艙的內艙，使整個飛行船可升抵平流層，此外，飛行艙之外艙，其外型係為固定式內部填充控氣，經由控制外艙與大氣之氣壓差可固定外艙形狀及內艙體積，外艙外側可貼附大片的太陽能電池使整體飛行船可儲存大量電能，大大地增加了應用性及實用性。

10:飛行艙

11:外艙

12:內艙

13:外架

14:太陽能電池

15:動力設備室

16:固定裝置

20:連接結構

30:升力艙

100:飛行船

111:容置空間

153:共同出風口

161:扣環

162:缺口

1511:左離心式風機

1512:左進風口

1521:右離心式風機

1522:右進風口

圖1為本創作之飛行船於低海拔高度之一外觀示意圖。

圖2為本創作之飛行船於飛抵預定高度之一外觀示意圖。。

圖3為本創作之飛行艙之外觀側視圖。

圖4為本創作之飛行艙之剖面視圖。

圖5為本創作之飛行艙之剖面視圖。

圖6為本創作之動力設備室之上視圖。

圖7為本創作之動力設備室之側視圖。

請參閱圖1至圖3所示，本創作之飛行船100，外觀為雙艙體結構，其包括一飛行艙10、一連接結構20、以及一升力艙30。該飛行艙10以及該升力艙30形成所述之雙艙體結構。該飛行艙10包含有一固定裝置16。該固定裝置16係固設於該飛行艙10，該連接結構20可分離地透過該固定裝置16連接於該飛行艙10，該升力艙30設置於該連接結構20上，並設置於該飛行艙10上方。

該升力艙30係為一可變容量之氣球，其外型不固定，於本實施例中，係填充有一定質量的氫氣。當本創作之飛行船100位於低海拔高度，例如海平面或地面時，該升力艙30可提供該飛行艙10額外之浮力，而協助該飛行艙10上升，於飛行船100上升的過程中，如圖2所示，該升力艙30的體積會膨脹，以持續提供浮力。而當飛行船100上升至一預定高度時例如平流層時，該固定裝置16致動，該連接結構20以及該升力艙30則可與飛行艙10脫離。該固定裝置16致動使該連接結構20以及該升力艙30與飛行艙10脫離的方式有多種，可為機械式或電子式，例如，該固定裝置16可為一扣環161，該扣環161具有一缺口162，該連接結構20係為一繩索，其先綁附於該扣環161，而當該飛行船100上升至該預定高度時，該扣環161轉動而使該連接結構20透過該缺口162脫離該飛行艙10。

請參考圖3以及圖4所示，該飛行艙10為外骨架結構，其包含有一外艙11、一內艙12、一外架13、一太陽能電池14以及一動力設備室15。該外艙11的外型係保持固定，亦即體積不會於上升的過程中變化，且內部形成一容置空間111。該內艙12係設置於該外艙11內，且係由複數個可變容量的氣囊所構成，氣囊內填充有一定質量的氦氣，請參考圖4所示，於低海拔高度時，該內艙12體積較小，內艙12與外艙11的體積比例可例如為10%，此時飛行艙10之浮力小，浮力不足，故需要升力艙30作為輔助的浮力來源，方能持續上升。當飛行船100上升至一預定高度時，如圖5所示，此時內艙12體積膨脹，體積變大，內艙12與外艙11的體積比例可例如為90%，此時內艙12已可提供飛行艙10漂浮所需之浮力而可支撐飛行艙10之重量，故可將連接結構20及升力艙30脫離。

該外架13係設置於該外艙11外側，可增強外艙11之強度。於本實施例中，該外架13係為複數根中空的管狀結構，例如圓管，該些圓管分布於該外艙11周邊，且由於是中空的緣故，圓管內部可布置電力線或控制線，該太陽能電池14設置於該外艙11上方，且由於該外艙11之外型係保持固定，該太陽能電池14可大面積地舖設於該外艙11上方，搭配適當的儲能裝置(未繪於圖式)，即可使本創作飛行船100能儲存大量電力，以利長時間滯空作業，大幅增加飛行船100的應用性及實用性。此外，太陽能電池14之電力線或控制線即可設置於外架13之中空的圓管中。

該動力設備室15設置於該外艙11之下方。該動力設備室15，為飛行船100控制、儲能、供電、推進、轉向、飛行等相關設備之安裝機房。於儲能方面，該動力設備室15置有一儲能設備(未繪於圖式)，該儲能設備電性連接該太陽能電池14。於控制飛行船100的方向控制方面，請參考圖6及圖7所示，該動力設備室15包含有一左離心式風機1511、一左進風口1512、一右離心式風機1521、一右進風口1522以及一共同出風口153。該左離心式風機1511及該右離心式風機1521係相對設置。空氣分別由該左進風口1512以及該右進風口1522進入該左離心式風機1511以及該右離心式風機1521，並且，該左離心式風機1511以及該右離心式風機1521係以相反的方向轉動，例如如圖6所示，左離心式風機1511係以順時針方向轉動，而右離心式風機1521係以逆時針的方向轉動，當飛行船100不需轉向時，左離心式風機1511以及該右離心式風機1521的轉速為相同，當飛行船100需要轉向時，該左離心式風機1511以及該右離心式風機1521的轉速為不相同，如此，飛行船100即可獲得不同方向的反向扭力，以改變飛行船100的飛行方向。

據此，藉由本創作兩艙式的設計，於地面等低高度時，藉由升力艙提供輔助的浮力，使飛行艙得以升空，加上填充氣體的飛行艙的內艙，使整個飛行船可升抵平流層，此外，飛行艙之外艙，其外型係為固定式，可貼附大片的太陽能電池使整體飛行船可儲存大量電能，大大地增加了應用性及實用性。

以上所述僅為本創作之較佳實施例，非意欲侷限本創作的專利保護範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本創作的權利保護範圍內，合予陳明。