本發(fā)明涉及一種利用有浮力氣體的升力的多用途飛艇，更具體地，涉及一種意在從高層建筑緊急撤離人員以及運輸人員和貨物的混合飛船。本發(fā)明還涉及由至少兩個這樣的飛艇組成的飛艇組。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，利用有浮力氣體的升力的飛艇是眾所周知的。具體地，已知的有旨在運輸人員和貨物以及進行氣象研究的各種設(shè)計的可駕駛船。另外，各種類型的飛船廣泛地應(yīng)用于滅火以及從高層建筑撤離受威脅的人員。在如此情況下，可能為此不僅利用軟包封的飛艇而且利用剛性船體的飛艇，該軟包封飛船配置有用于調(diào)節(jié)待撤離的人員的氣球吊籃，該剛性船體飛艇配置有用于系泊至高層建筑的設(shè)備。

因此，例如，文件RU2250122公開了一種消防飛艇，該消防飛艇包括盤狀空氣靜力學(xué)主體、帶有可變推力矢量的發(fā)電機、帶有控制系統(tǒng)的船員艙、起落架以及系泊/支柱結(jié)構(gòu)。此飛艇用于滅火以及使控制火勢，特別在消滅森林火災(zāi)、牧區(qū)火災(zāi)以及發(fā)生在難以到達的山區(qū)的火災(zāi)中。不幸地，此飛艇不適應(yīng)于撤離人員，特別從高層建筑，并且進一步地，此飛艇缺少允許系泊至建筑的適當(dāng)結(jié)構(gòu)。

用于撤離人員的飛艇例如文件EP0460909和BE1013345所述，公開了空氣靜力學(xué)氣球，該空氣靜力學(xué)氣球旨在救援處于遠高于地面的位置的人員，比如，高層建筑或塔。該氣球可能由于其充滿輕于空氣的氣體而上升。雖然此飛艇允許從高層建筑撤離人員，但其沒有配置任何系泊設(shè)備，導(dǎo)致在極端情況下以及在嚴(yán)峻的時間限制的情況下的救援行動的困難。此外，此空氣靜力學(xué)氣球遭受稀少的有效載荷，不允許每次撤離大量人員，也不允許運輸超大型貨物。

文件RU2337855公開了一種通用搜救飛機，用作緊急救援人員的設(shè)備，特別從高層建筑。此飛機包括利用提升氣體調(diào)節(jié)船體的剛性主體，帶有飛艇控件的駕駛艙以及用于調(diào)節(jié)貨物和乘員的貨艙。在所述主體的底部，提供了一個貫穿縱向通道，該貫穿縱向通道帶有出艙口和用于對接外部物體的設(shè)備。為了從位于高層建筑的上層樓面的地方救援人員，有必要將飛艇帶入窗口的鄰近處，用于打開前艙口，以利用可伸縮梯子拉出窗框，并且最終將梯子鉤在窗口。在飛艇已系泊后，救援人員和被撤離人員可以通過梯子進出建筑物。本申請人選取上面所引的文件所述的飛艇作為最接近本發(fā)明的類似技術(shù)方案。

雖然能夠?qū)咏ㄖw并且具有相對高的有效載荷，如此的飛艇同時遭受若干嚴(yán)重弊端。因此，具體地，這個已知飛艇重于空氣型的飛機（即，在空氣中能夠可控地懸停），需要足以加速及起飛的一定空間。此外，從確保被撤離人員的安全的角度看，以上描述的對接裝置的設(shè)計遠不夠完美。的確，在利用文件RU2337855所述的方法撤離人員的情況下，存在風(fēng)險，當(dāng)拉出窗框時，被撤離人員可能受傷；在人員橫過在地面以上的顯著高度處的逃生梯時，可能出現(xiàn)恐慌。進一步地，雖然考慮中的飛艇的有效載荷關(guān)于救援氣球的有效載荷是相對高的，這個有效載荷表示一恒定值，此飛艇中沒有提供額外裝置來增加有效載荷。

還應(yīng)該指出的是，在救援行動的過程中，可能需要求助于輔助裝置，該輔助裝置傳統(tǒng)上用于壓制火災(zāi)或者傳送救援人員、消防人員、行動現(xiàn)場的醫(yī)護或其它人員。當(dāng)利用常規(guī)飛艇時，如此的傳送僅可能通過利用不以任何方式相互關(guān)聯(lián)的多個飛艇。在這些情況下，這些飛艇的每一個都是系泊至發(fā)生緊急情況的建筑的長的精密程序的對象。然而，在極端情況下，以及特別在火災(zāi)期間，執(zhí)行救援行動的時間構(gòu)成關(guān)鍵因素。另外，在現(xiàn)代特大都市中，在高層建筑之間操縱大量的獨立飛艇所需的空間是相當(dāng)受限的。最后，由于缺乏使如此的獨立飛艇迅速相互對接的可能性，不可能在飛行中直接從一個飛艇轉(zhuǎn)移貨物及人員至另一飛艇。

因此，從前述明顯可知，存在設(shè)計一種意在在高層建筑執(zhí)行救援行動的飛艇的需求，該飛艇利用用于待撤離個人的最快速和最安全的方法，不需要大空間以起飛及操縱，并且能夠確保從高層建筑的人員的大規(guī)模撤離。

有必要開發(fā)一種飛艇，其結(jié)構(gòu)可以直接在飛行中變化，由此允許增加其有效載荷以及在操縱空間受限的情況下獲得將必要救援人員快速傳送至救援地點的可能性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于以上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種多用途飛艇，具體為一種飛船，其不需要大空間以起飛，具有高有效載荷，配置有可靠裝置，以對接高層建筑的表面，以便從高層建筑快速及安全地撤離人員，以及運輸人員及貨物。

本發(fā)明的額外目的在于提供可擴展的飛艇組，能夠通過直接在飛行中將飛艇彼此對接來改變結(jié)構(gòu)，以便增強有效載荷以及確保將必要救援人員快速傳送至救援現(xiàn)場的可能性。

本發(fā)明的此目的通過提供利用有浮力氣體的升力的飛艇來實現(xiàn)，該飛艇包括剛性主體、設(shè)計用于填滿有浮力氣體的氣球、用于控制飛艇的控件、用于調(diào)節(jié)貨物和乘員的貨艙、引擎以及用于對接外部物體的裝置，其特征在于，所述飛艇為飛船，其主體具有平行六面體形狀，所述貨艙設(shè)置成橫向于所述主體，以便其端面鄰接所述主體的側(cè)壁，所述對接裝置圍繞所述貨艙的端面安裝在所述飛艇的每個側(cè)壁上并且包括四根桿，該四根桿通過框架連接并且應(yīng)用于可從所述主體抽出，這些桿的每個端部配置有至少一個真空吸盤，該真空吸盤用于粘附至建筑的大體豎直表面，所述對接裝置配置有柄，該柄適應(yīng)于接合相同設(shè)計的另一飛艇的對接裝置，所述引擎確保在水平和豎直方向移動飛艇。

因此，考慮到所要求的飛艇為可駕駛船，不同于最接近的類似飛艇，所要求的飛艇不需要用于加速及起飛的空間，并且具有在非常受限空間內(nèi)操縱的可能性，由此允許其在需要直接起飛以及飛行空間相當(dāng)受限的條件下用于運輸人員及貨物的目的。

所述飛船具有平行六面體形狀以及所述對接裝置可能直接對接至建筑墻體的事實使得能夠形成一大體封閉通道，以從遇險地點轉(zhuǎn)移人員至救援飛艇，由此避免在拉出窗框或人員在打開救援梯子上移動時可能出現(xiàn)的被撤離人員的任何恐慌和傷害。當(dāng)從受災(zāi)地點轉(zhuǎn)移至飛船時，被撤離的人員立即進入貨艙，該貨艙的端面面向主體的側(cè)壁，以便人員可以在此艙內(nèi)移動，并且特別地轉(zhuǎn)移至另一飛艇，該飛艇與第一飛艇對接（順序地對接）以用作“碼頭”。

此外，由于可以將飛艇與建筑墻體直接對接，救援人員可以快速地進入所需區(qū)域。如此情況的一個明顯有點在于，當(dāng)有必要到達火災(zāi)區(qū)域，配置有重裝備的救援人員和/或消防人員不必在受損建筑物的樓梯上移動，由此損失在緊急情況下通常受限的時間。

在完成將被撤離人員轉(zhuǎn)移至與第一飛艇對接（順序?qū)樱┑牡诙w艇之后，第一飛艇假定用作碼頭，此第二飛艇可能與第一飛艇斷開對接并且用于實施快速撤離，其位置將由新的飛艇占據(jù)，由此允許大體的不間斷的撤離。

應(yīng)該指出的是，在多個飛艇順序地與第一飛艇對接的情況下，第一飛艇用作碼頭，該多個飛艇可以一起很好的斷開對接并分離，作為由一個飛行員駕駛的單一組件。

由于飛船的最大開發(fā)速度為80km/h，事實上，飛船的主體具有矩形形狀，并非更加流線型形狀，不偏心地影響飛船的空氣動力學(xué)。

使兩個或更多飛船對接在一起的可能性允許直接在飛行中改變飛艇的有效載荷以及確保人員和貨物的大規(guī)模撤離。此外，對接多個飛船的可能性允許在有限的操縱空間的條件下將額外資源快速地傳送至救援行動的現(xiàn)場。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，對接裝置的至少兩個柄固定在飛艇對接裝置的框架的下部，并且對接裝置的至少一個柄固定在飛艇框架的每個外側(cè)部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每根桿的端部設(shè)置有至少兩個真空吸盤，所述真空吸盤的方向可以根據(jù)對接表面的曲率改變。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述飛艇包括至少七個引擎。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述引擎為電動型引擎。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述引擎是可反轉(zhuǎn)且防火花的。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述有浮力氣體為氦氣。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述飛艇設(shè)置有至少兩個駕駛艙，以調(diào)節(jié)飛艇的控件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述飛艇設(shè)置有四個駕駛艙，一個駕駛艙設(shè)置于每個側(cè)壁和端壁。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述飛艇設(shè)置有包括飛艇控件的至少一個便攜式操作臺。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一個飛艇組，該飛艇組包括根據(jù)所述第一方面配置的至少兩個飛艇。

因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，所述飛艇是適應(yīng)于與類似設(shè)計的另一獨立模塊對接的獨立模塊。組裝在一起的多個模塊構(gòu)成可擴展模塊系統(tǒng)，可能根據(jù)具體情況及具體需求直接在飛行中改變所述可擴展模塊系統(tǒng)的有效載荷。

附圖說明

參照附圖，對本發(fā)明進行更加詳細的說明，其中：

圖1展示了根據(jù)所要求的發(fā)明的第一方面所述的飛船；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的第二方面的模塊化飛船組的示意圖，該模塊化飛船組對接至高層建筑的大體豎直表面。

具體實施方式

圖1展示了根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的飛艇的一個實施例。

此飛艇1為飛船，具有剛性主體2和氣球，該剛性主體2位平行六面體形狀，以調(diào)節(jié)飛艇的控件，比如，駕駛艙（未圖示）、貨艙3；該氣球設(shè)計用于充滿有浮力氣體，比如，氦氣（未圖示）。還提供了用于存儲壓力下的有浮力氣體的容器，該容器設(shè)置于輔助甲板4上，該輔助甲板4位于飛艇主體的下部中。此外，同一甲板上安裝有壓縮機，該壓縮機用于將有浮力氣體泵入氣球以及從氣球吸入有浮力氣體，以便調(diào)整飛艇的有效載荷以及飛艇的運行所需的其它機構(gòu)和設(shè)備。

優(yōu)選地，所述飛艇設(shè)置有多余容器，用于存儲有浮力氣體以安裝在同一輔助甲板4上。這些多余容器的必要性在于，在飛船的使用期間，比如，由于氣體通過氣球的殼體的擴散，氣球中容納的有浮力氣體的壓力改變，從而可能有必要給氣球供給額外體積的氣體。進一步地，在操縱飛艇時，可能有必要從氣球吸入一定量的氣體。

所述飛艇主體具有大約8*15*8m（寬*長*高）的尺寸，但這些值是非限制性的。所述主體具有沿平行六面體的縱軸延伸的兩個側(cè)壁5和沿平行六面體的橫軸延伸的兩個端壁。

所述主體1還調(diào)節(jié)引擎，允許飛艇在“上/下”、“前/后”以及“左/右”方向移動。所述飛船配置有至少七個引擎。

在上述引擎中，至少一個引擎位于設(shè)置在飛艇主體的角部的四個豎直孔的每一個中，用于確保飛艇的上下移動；至少一個引擎位于設(shè)置在輔助甲板的前部和后部中的兩個橫向孔的每一個中，用于確保左右移動；至少一個引擎安裝在設(shè)置于輔助甲板的中間處的縱向孔中，用于確保前后移動。

所述孔的每一個包括共同運行的有利的兩個引擎。

所使用的引擎優(yōu)選為電動型，所有引擎是可反轉(zhuǎn)且防火花的。

所述飛艇的控件可能設(shè)置在駕駛艙中。在這種情況下，所述飛船必須配置有至少兩個駕駛艙，一個駕駛艙鄰近所述主體2的端壁6，另一艙鄰近所述主體2的側(cè)壁5。所述駕駛艙的每一個具有擋風(fēng)玻璃，向飛行員提供良好的可見性。通過將駕駛艙設(shè)置在端壁和側(cè)壁附近，可能根據(jù)飛艇組的當(dāng)前情況或構(gòu)造以不同方向駕駛飛艇。

所述飛艇可能配置有四個駕駛艙，該四個駕駛艙設(shè)置于所述主體的每個側(cè)壁5和端壁6的附近。

選擇性地，所述飛艇可能設(shè)置有便攜式控制臺，該便攜式控制臺可能在必要時移向一個側(cè)壁或端壁。

待充滿有浮力氣體的氣球的一端固定在所述主體2的上內(nèi)表面上，另一端固定在所述輔助甲板4的上表面上，這些氣球在固定至輔助甲板的位置處配置有閥門，該閥門用于有浮力氣體的進入和釋放。

所述貨艙3設(shè)置橫向于所述主體2，并且還優(yōu)選地具有平行六面體形狀，以便其端面7鄰接所述主體2的側(cè)壁。提供了一種可能性，打開所述貨艙的端面7以形成通孔，以及在所述主體2的側(cè)壁5的平面上關(guān)閉所述貨艙的端面。

所述貨艙的形狀可能不同于平行六面體。

根據(jù)本發(fā)明，所述飛艇1設(shè)置有對接裝置8，該對接裝置8包括允許將飛艇引入與建筑表面接觸的裝置以及用于使飛艇與同一設(shè)計的另一飛船連接以形成可擴展飛艇組的裝置。

所述對接裝置8優(yōu)選地以四根桿的形式構(gòu)成，該四根桿通過框架連接并且應(yīng)用于可從主體2抽出，這些桿的端部的每一個配置有至少一個真空吸盤，該至少一個真空吸盤用于粘附至建筑物的大體豎直表面。這些對接裝置8設(shè)置有柄，該柄適應(yīng)于接合同一設(shè)計的另一飛艇的對接裝置8。所述對接裝置的這些柄的至少兩個固定在飛艇對接裝置8的框架的下部，并且對接裝置8的至少一個柄固定在飛艇對接裝置的框架的每個外側(cè)部。

每根桿上呈現(xiàn)的真空吸盤的數(shù)量可能是不同的。因此，每根桿可能支撐一個單一吸盤后多個吸盤。在多個吸盤安裝在每根桿的端部的情況下，多個吸盤的相對方向根據(jù)對接表面（即，建筑物墻體）的曲率變化。如此的方向變化在控制對接過程的自動系統(tǒng)的指令下自動進行。

當(dāng)高層建筑中出現(xiàn)緊急情況或火災(zāi)時，將飛船1帶入人員或貨物應(yīng)該被撤離的朝向建筑物的區(qū)域的所需高度。

應(yīng)該強調(diào)的是，在最小載荷下，考慮中的飛艇具有正浮力。最小載荷表示飛艇上僅有實施救援行動所需的救援隊及裝備。此最小載荷可能等于大約500kg。利用此正浮力，飛艇能夠到達所需高度，大體上升至兩千米，在此高度處移向救援行動的現(xiàn)場。

在飛艇位于理想位置處之后，行動轉(zhuǎn)至與建筑物的豎直表面對接。為此，有必要通過從主體2抽出在端部具有真空吸盤的桿開動第一對接裝置8，所述吸盤必須直接粘附至建筑墻體的表面，如圖2所示。

一經(jīng)成功完成對接建筑墻體，所述桿重新進入飛艇的主體2，以便通過真空吸盤連接至建筑物表面的飛艇緊密地接近該建筑物表面。

此后，需要打開主體2的側(cè)壁5上的通向貨艙的入口，由此形成通道，人員可以通過該通道從受損建筑物進入飛船。

當(dāng)飛艇載荷由于被撤離人員和/或貨物的存在而增加時，飛艇獲得負浮力。在這些情況下，飛艇可能由于引擎的運轉(zhuǎn)保持在所需高度，允許其向上和向下移動。在飛艇到達目的地區(qū)域后，相同引擎允許加載飛艇的下降。這消除了使飛艇壓載用于其下降的必要性以及對于系泊柱和系泊人員的需求。

在救援行動期間，可能有必要具備附加裝置，該附加裝置傳統(tǒng)地用于滅火或?qū)⒏嗑仍藛T、消防人員或醫(yī)護人員傳送至救援區(qū)域。另外，在救援行動期間，可能有必要增加飛艇的有效載荷，比如，用于從建筑物撤離更多人員或貨物。

在這些情況下，本發(fā)明的飛船對象可能添加有類似設(shè)計的另一飛船。附加飛艇的連接（即，兩個飛艇之間的對接）通過柄來實現(xiàn)，該柄構(gòu)成位于框架上的對接裝置8的一部分，柄之間連接有對接裝置8的可抽出桿。

對接裝置8的至少兩個柄固定在對接裝置8的框架的下部上，并且對接裝置8的至少一個柄固定在飛艇的對接裝置8的框架的每個外側(cè)部上。

當(dāng)在兩個飛艇之間執(zhí)行如此的對接時，抽出兩個飛艇的對接裝置8，然后使第二飛艇的對接裝置8的柄與第一飛艇的對接裝置8的框架對接。完成對接之后，每個飛艇的對接裝置8重新進入主體2，同時在兩個已對接的飛船之間留下一定的最小距離。此后，打開兩個飛艇的主體2的側(cè)壁5上的貨物及乘員艙3的入口，由此形成一個通道，人員可以通過該通道從一個飛艇進入另一飛艇。

當(dāng)這樣對接時，所述兩個飛船構(gòu)成具有常見的控制系統(tǒng)的飛艇組。此組由“指揮”飛艇控制。優(yōu)選地，從第一飛艇至第二飛艇及下一飛艇的控制信號通過電纜通信系統(tǒng)傳輸，該電纜通信系統(tǒng)的設(shè)置在完成兩個飛艇之間的對接之后進行。還可能在兩個飛艇之間實施無線通信。然而，在緊急情況下，比如，在火災(zāi)情況下，由于高溫下的控制信號的最終失真，如此的通信是不太有效的。

下一飛艇可能連接至以類似方式獲得的組。一經(jīng)完成操縱作業(yè)，飛艇組與建筑物斷開連接（為此，需要使第一或“指揮”飛船從建筑物斷開對接），然后整體組10可能在第一飛艇的控制下移向目的地區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明，一個飛艇的載客量為大約20至40人，但可能根據(jù)每個具體飛艇的設(shè)計特征而變化。

以上描述的本發(fā)明的飛艇的運行原理還應(yīng)用于飛艇或飛艇組不用于緊急撤離人員而是用于從高層建筑轉(zhuǎn)移貨物的情況。

以上描述的飛艇主要意在用于撤離目的，還可能將其用作常規(guī)設(shè)計的飛船，在正常情況下運輸人員和貨物。