将有效载荷运输到目标位置的方法及相关混合动力飞艇技术

一种用于将有效载荷(30)运输到目标位置(11)的方法，该方法包括以下步骤：‑提供混合动力飞艇(10)，该混合动力飞艇包括浮力外壳、由浮力外壳承载的吊舱、有效载荷承载设备(41)以及至少一个螺旋桨(36)；‑使承载有效载荷(30)的混合动力飞艇(10)飞行至目标位置，使承载有效载荷(30)的混合动力飞艇(10)飞行包括用至少一个螺旋桨(36)生成升力。使承载有效载荷(30)的混合动力飞艇(10)飞行包括在承载有效载荷(30)的混合动力飞艇(10)纵向移动时，使浮力外壳的纵向轴线(A‑A’)倾斜至正俯仰角，以生成气动升力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将有效载荷运输到目标位置的方法及相关混合动力飞艇
本专利技术涉及一种将有效载荷运输到目标位置的方法，该方法包括以下步骤：-提供混合动力飞艇，该混合动力飞艇包括容纳比空气轻的气体的浮力外壳，该浮力外壳具有纵向轴线，混合动力飞艇包括：吊舱，该吊舱由浮力外壳承载；有效载荷承载设备，该有效载荷承载设备连接到所述浮力外壳；至少一个螺旋桨，该至少一个螺旋桨包括能够在围绕螺旋桨轴线旋转时生成力的至少一个叶片；以及机构，该机构用于控制至少一个螺旋桨围绕至少一个轴线相对于浮力外壳的取向，以修改由至少一个螺旋桨生成的力的取向；-使承载有效载荷的混合动力飞艇飞行至目标位置，使承载有效载荷的混合动力飞艇飞行包括用至少一个螺旋桨生成升力。
技术介绍
混合动力飞艇特别旨在将沉重的有效载荷运送至难以进入的偏远位置，特别是在由道路进入繁重或不可能的区域。例如，有效载荷用于难以进入的偏远区域中的油气勘探活动中。该区域特别包括高密度的植被，诸如森林，特别是热带森林。而且，区域可以包括崎岖的地形，诸如山丘(例如山麓小丘)、悬崖和/或高山。区域有时可能包括进入危险的区域，诸如具有未爆炸军火(UXO)的区域。通常，使用直升机来将有效载荷运送到这种区域。然而，直升机操作起来昂贵并且生成大量的温室气体。直升机在它们能够运送的有效载荷的量方面也非常有限。混合动力飞艇是将沉重的有效载荷运输到目标位置的非常高效且环境友好的替代品。它们能够以最小的燃料消耗运送更沉重的有效载荷。混合动力飞艇是无声的，并且可以用向螺旋桨提供电力的热发电机来推进。US2007/0102571公开了一种上述类型的飞艇。飞艇包括相对于浮力外壳具有固定的垂直取向的多个螺旋桨。螺旋桨的叶片的倾斜是可调节的。当飞艇比空气轻时，例如，当它不承载有效载荷时或者当由飞艇承载的有效载荷小于几吨时，螺旋桨生成能够补偿飞艇的正浮力的下降力。相反，当飞艇比空气重时，例如，当它承载大于几吨的有效载荷时，螺旋桨生成另外与浮力一起使用的升力。这种飞艇不完全令人满意。当要运输的有效载荷的重量增加时，飞艇尺寸必须增加，以提供更多的浮力，和/或螺旋桨尺寸和功率应当增加，以提供更多的推进升力。尺寸和/或推进功率的增加不适于偏远环境，因为将飞艇运送到它从其飞行的大本营更加困难和/或因为它需要额外的燃料，燃料对于运输也是繁重的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用混合动力飞艇将沉重的有效载荷运输到偏远位置的方法，该方法不需要飞艇尺寸和/或燃料消耗的显著增加。为此，本专利技术的主题是一种上述类型的方法，该方法的特征在于：使承载有效载荷的混合动力飞艇飞行包括在承载有效载荷的混合动力飞艇纵向移动时，使浮力外壳的纵向轴线倾斜至正俯仰角(pitch)，以生成气动升力。根据本专利技术的方法包括单独或根据任意技术可行组合采用的以下特征中的一个或多个：-正俯仰角大于0.5°并且有利地包括在0.5°至15°之间，特别是从0.5°至5°；-方法包括：在使承载有效载荷的混合动力飞艇飞行至目标位置之前：*使混合动力飞艇飞行至有效载荷，并且将有效载荷承载设备连接到有效载荷，*提升有效载荷(30)，以及在使承载有效载荷的混合动力飞艇飞行至目标位置之后：*使混合动力飞艇和有效载荷下降，以使有效载荷落在目标位置处；-方法包括：在使有效载荷落在目标位置处之后，使没有有效载荷的或者具有有效载荷使得组合的混合动力飞艇加有效载荷具有比空气轻的浮力的混合动力飞艇飞回，混合动力飞艇的飞回包括：在混合动力飞艇纵向移动时，使浮力外壳的纵向轴线倾斜至负俯仰角，以生成气动下降力；-使混合动力飞艇飞回包括：利用至少一个螺旋桨生成下降力；-使混合动力飞艇飞行至有效载荷包括：利用至少一个螺旋桨生成升力，以将飞艇提升至目标高度；-使混合动力飞艇飞行至有效载荷包括：在达到目标高度之后，在混合动力飞艇纵向移动时，使浮力外壳的纵向轴线倾斜至负俯仰角，以生成气动下降力；-使承载有效载荷的混合动力飞艇飞行至目标位置包括：致动用于控制至少一个螺旋桨的取向的机构，以生成具有横向于纵向轴线的分量的力，以横向地调节浮力外壳的纵向轴线相对于目标位置的位置；-用于控制至少一个螺旋桨的取向的机构包括：至少一个螺旋桨相对于浮力外壳的第一枢轴线，该第一枢轴线在螺旋桨轴线水平时至少基本上竖直，并且用于控制至少一个螺旋桨的取向的机构使至少一个螺旋桨围绕第一枢轴线旋转，以生成具有横向于纵向轴线的分量的力；-用于使至少一个螺旋桨旋转的机构包括至少一个螺旋桨相对于浮力外壳的第二枢轴线，该第二枢轴线在纵向轴线水平时至少基本上水平，并且用于控制至少一个螺旋桨的取向的机构使至少一个螺旋桨围绕第二枢轴线旋转，以生成升力；-第一枢轴线可围绕第二枢轴线旋转，并且使至少一个螺旋桨围绕第二枢轴线旋转生成第一枢轴线围绕第二枢轴线的旋转；-在没有纵向移动混合动力飞艇的情况下，进行纵向轴线的位置的横向调节。本专利技术还涉及一种混合动力飞艇，该混合动力飞艇包括：-浮力外壳，该浮力外壳容纳比空气轻的气体，浮力外壳具有纵向轴线；-吊舱，该吊舱由浮力外壳承载；-有效载荷承载设备，该有效载荷承载设备连接到所述浮力外壳；-至少一个螺旋桨，该至少一个螺旋桨包括能够在围绕螺旋桨轴线旋转时生成力的至少一个叶片；以及-机构，该机构用于控制至少一个螺旋桨围绕至少一个轴线相对于浮力外壳的取向，以修改所生成的力的取向，用于控制至少一个螺旋桨的取向的机构能够控制至少一个螺旋桨的取向，以在使承载有效载荷的混合动力飞艇飞行时利用至少一个螺旋桨生成升力，该混合动力飞艇以倾斜控制器为特征，该倾斜控制器能够在承载有效载荷的混合动力飞艇纵向移动时使浮力外壳的纵向轴线倾斜到正俯仰角，以生成气动升力。根据本专利技术的飞艇包括单独或根据任意技术可行组合采用的以下特征中的一个或多个：-用于控制至少一个螺旋桨的取向的机构能够控制至少一个螺旋桨的取向，以生成具有横向于纵向轴线的分量的力，以横向地调节外壳的纵向轴线相对于目标位置的位置；-用于控制至少一个螺旋桨的取向的机构包括至少一个螺旋桨相对于浮力外壳的第一枢轴线，该第一枢轴线在螺旋桨轴线水平时至少基本上竖直，用于控制至少一个螺旋桨的取向的机构能够使至少一个螺旋桨围绕第一枢轴线旋转，以生成具有横向于纵向轴线的分量的力。本专利技术还涉及一种用于将有效载荷运输到目标位置的方法，该方法包括以下步骤：-提供混合动力飞艇，该混合动力飞艇包括容纳比空气轻的气体的浮力外壳，该浮力外壳具有纵向轴线，混合动力飞艇包括：吊舱，该吊舱由浮力外壳承载；有效载荷承载设备；至少一个螺旋桨，该至少一个螺旋桨包括能够在围绕螺旋桨轴线旋转时生成力的至少一个叶片；以及机构，该机构用于控制至少一个螺旋桨围绕至少一个轴线相对于浮力外壳的取向，以修改由至少一个螺旋桨生成的力的取向；-使承载有效载荷的混合动力飞艇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将有效载荷(30)运输到目标位置(11)的方法，该方法包括以下步骤：/n-提供混合动力飞艇(10)，该混合动力飞艇包括容纳比空气轻的气体的浮力外壳(32)，所述浮力外壳(32)具有纵向轴线(A-A’)，所述混合动力飞艇(10)包括：吊舱(34)，该吊舱由所述浮力外壳(32)承载；有效载荷承载设备(41)，该有效载荷承载设备连接到所述浮力外壳(32)；至少一个螺旋桨(36)，该至少一个螺旋桨包括能够在围绕螺旋桨轴线(B-B’)旋转时生成力的至少一个叶片(50)；以及机构(39)，该机构用于控制所述至少一个螺旋桨(36)围绕至少一个轴线(60；62)相对于所述浮力外壳(32)的取向，以修改由所述至少一个螺旋桨(36)生成的力的取向；/n-使承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)飞行至所述目标位置(11)，使承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)飞行包括：用所述至少一个螺旋桨(36)生成升力；/n其特征在于，使承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)飞行包括：在承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)纵向移动时，使所述浮力外壳(32)的所述纵向轴线(A-A’)倾斜至正俯仰角，以生成气动升力。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种将有效载荷(30)运输到目标位置(11)的方法，该方法包括以下步骤：
-提供混合动力飞艇(10)，该混合动力飞艇包括容纳比空气轻的气体的浮力外壳(32)，所述浮力外壳(32)具有纵向轴线(A-A’)，所述混合动力飞艇(10)包括：吊舱(34)，该吊舱由所述浮力外壳(32)承载；有效载荷承载设备(41)，该有效载荷承载设备连接到所述浮力外壳(32)；至少一个螺旋桨(36)，该至少一个螺旋桨包括能够在围绕螺旋桨轴线(B-B’)旋转时生成力的至少一个叶片(50)；以及机构(39)，该机构用于控制所述至少一个螺旋桨(36)围绕至少一个轴线(60；62)相对于所述浮力外壳(32)的取向，以修改由所述至少一个螺旋桨(36)生成的力的取向；
-使承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)飞行至所述目标位置(11)，使承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)飞行包括：用所述至少一个螺旋桨(36)生成升力；
其特征在于，使承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)飞行包括：在承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)纵向移动时，使所述浮力外壳(32)的所述纵向轴线(A-A’)倾斜至正俯仰角，以生成气动升力。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述正俯仰角大于0.5°并且有利地包括在0.5°至15°之间，特别是从0.5°至5°。


3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：在使承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)飞行至所述目标位置(11)之前：
-使所述混合动力飞艇(10)飞行至所述有效载荷(30)，并且将所述有效载荷承载设备(41)连接到所述有效载荷(30)；
-提升所述有效载荷(30)；
以及在使承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)飞行至所述目标位置(11)之后：
-使所述混合动力飞艇(10)和所述有效载荷(30)下降，以使所述有效载荷(30)落在所述目标位置(11)处。


4.根据权利要求3所述的方法，包括：在使所述有效载荷(30)落在所述目标位置(11)处之后，使没有有效载荷(30)的或者具有有效载荷(30)使得组合的混合动力飞艇(10)加有效载荷(30)具有比空气轻的浮力的所述混合动力飞艇(10)飞回，所述混合动力飞艇(10)的飞回包括：在所述混合动力飞艇(10)纵向移动时，使所述浮力外壳(32)的所述纵向轴线(A-A’)倾斜至负俯仰角，以生成气动下降力。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，使所述混合动力飞艇(10)飞回包括：利用所述至少一个螺旋桨(36)生成下降力。


6.根据权利要求3至5中任意一项所述的方法，其中，使所述混合动力飞艇(10)飞行至所述有效载荷(30)包括：利用所述至少一个螺旋桨(36)生成升力，以将所述飞艇提升至目标高度。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，使所述混合动力飞艇(10)飞行至所述有效载荷(30)包括：在达到所述目标高度之后，在所述混合动力飞艇(10)纵向移动时，使所述浮力外壳(32)的所述纵向轴线(A-A’)倾斜至负俯仰角，以生成气动下降力。


8.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，使承载所述有效载荷(30)的所述混合动力飞艇(10)飞行至所述目标位置(11)包括：致动用于控制所述至少一个螺旋桨(36)的取向的所述机构(39)，以生成具有横向于所述纵向轴线(A-A’)的分量的力，以横向地调节所述浮力外壳(32)的所述纵向轴线(A-A’)相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索瓦·埃尔维·库尔曼，
申请(专利权)人：道达尔公司，飞鲸公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR