具有最优可用空间的飞行器以及用于最优化飞行器可用空间的方法

专利名称：具有最优可用空间的飞行器以及用于最优化飞行器可用空间的方法
技术领域：
本发明涉及一种具有可以被最优化的可用内部空间的飞行器， 尤其涉及飞机或宇宙飞行器，并且涉及一部分燃烧系统的使用以便 最优化乘客或货物的可用空间，以及涉及一种最优化飞行器可用空 间的方法。
背景技术：
飞4亍器(尤其飞冲几和宇宙飞行器)包括形成外壳的才几身，才几枪^立于该外壳中用于容纳乘客和/或货物(chargement)以及燃并牛抢。机舱的空间被限制，然而，出于节省成本的原因，在不增大飞 行器的质量、制造成本以及燃料消耗情况下，力图增大该空间。还可以只用于短途或中途飞4于。在这种情况下，燃并牛艙没有完全装 满。该空出的空间是无用空间，因为当短距离或中距离飞4亍时，没 有使用该空出的空间，那么该空出的空间可以用于运输附加的乘客 或货物，这能够增大飞机的盈利性。在目前的飞机中，煤油类型的燃料通常存储在机翼中或机身 中。该燃料在它的任何使用温度和使用压力下都是液化形态。对于将来的飞机和目前的宇宙飞行器，燃料以氢或曱烷为基 础，由于它们的密度小于碳氢化合物的密度，因此应该存储在大的 燃坤牛艙中。用于宇宙飞4亍器的助燃剂典型地是液态氧，液态氧也需 要大的燃料舦。此外，所用燃料舱是球形或圓柱形以便支撑燃料或 低温助燃剂(液化氢、液化甲烷或液化氧)的压力。在已知类型火箭中，容纳燃料和助燃剂的燃料舱形成火箭的一 层，当该燃料舱空了的时候，该层被抛弃。在进入轨道的火箭中仅 设置有几个小燃料舱，以便允许火箭保持在轨道中并且操纵火箭的定向控制。已知关于宇宙飞4亍器的专利US5350138和US6206328，其中， 燃料舱在飞行器机身的外部，并且当飞行器在轨道上时燃料艙在燃 料消耗完以后用作飞行器的原有机舱的扩展部分。为此，在原有机 艙和外部燃料抢的内部之间i殳置有通道。然而，该燃料舱不是直接 可用作与存储燃料不同的生活或存储的附加空间；而是需要布置。 此外，宇宙飞行器应该在轨道中。另夕卜，该燃料舱不能用于客机或 货机，客机或货机的燃料舱通常位于机身中。已知;也，在飞才几中可以取下或添加燃4牛艙，以^更变更飞才几的等 级并且以便将飞机用于中途或远途飞行。因此，为了将飞机用于短 途或中途飞行而取下燃料舱能够增大飞机中的可用空间。然而，这 个变更只适用于货才几的空间而不适用于乘客的空间。此外，在飞4亍 时不能增大可用空间，因此，在长途飞行的情况下不能增大空间。因此，本发明的目的是提供一种飞机，当推进剂的燃烧阶段完 成以后，该飞^L用于容纳乘客和/或货物的可用空间可以快速增大， 尤其对于宇宙飞行器以及停在地面或飞行中的客机和货机。

发明内容
通过一种飞行器来达到上述目的，其中，当燃料舱没有被使用 时，可以进入一部分燃并牛艙中，因此在完全4呆留了一致的外部结构 的情况下增大了飞行器中的可用空间。该容积的增大可以发生在飞 行期间当容纳在燃料舱中的燃料已经消耗完的时候，因此增大了乘 客的舒适度和可用空间，或者该容积的增大可以发生在飞行器停在 地面期间当燃料舱没有被完全使用时，以便增大乘客的数量和/或装 载货物的容积。
在宇宙飞行器的情况下，本发明能够完全利用同样尺寸的飞行 器布置出用于乘务员、乘客、货物、动物、植物和科学实验的附加 空间。因此，飞行器的质量相对于它的可用容积减小，所以飞4亍器 4吏用更少的燃料来飞4亍，飞4亍器的制造成本也更少，因此，相对于 具有相似可用空间的大尺寸飞行器需要更少的设备。
在飞机的情况下，如果在地面已经实现了可用容积的增大，本 发明能够增大乘客的数量或者机载货物的空间，如果在飞行期间发 生可用空间的增大，在长途飞行的情况下本发明能够提高乘客的舒适度。
此外，可以提高乘客舒适度的事实能够提高票价，因此还能够 增大商务旅行情况下飞行器的盈利性。
在由液化氢或甲烷推进飞行器的情况下，燃料舱可以沿飞行器
的纵向方向设置在乘客座舱的两侧。此外，在由"干净(propre)" 的燃料和助燃剂(氬、氧化亚氮和氧)推进飞行器的情况下，燃料 抢对于乘客直接可用，无需使燃料舱的壁与乘客隔离。在基于碳氢化合物的燃料的情况下，设置可变形薄膜以便容纳 燃料并且使燃料舱的壁与燃料隔离。因此，需要折叠空的薄膜以便 可以4吏用燃料舱作为生活和存储的附加空间。
因此，在直到现在仍然只提供很窄机舱的宇宙飞行器的情况 下，根据本发明，在燃料消耗完以后布置燃料舱内部可以增大机舱。
本发明尤其应用于固体或液体燃料或助燃剂类型(氧、氢、氧 化亚氮、煤油、曱烷、橡月交和塑料)的燃料抢。
本发明可以用于具有亚轨道轨迹的火箭，以便为了使乘客可以
利用失重(pesanteur r6duite )的效果，向乘客提供足够的空间。在 轨道和星际飞行的情况下，当起飞后容纳在燃料舱中的燃料消耗完 以后，乘务员将会享有更大的工作和休息空间。
换言之，设置从乘客座抢通向燃料舱内部的出入装置、用于向 外部疏散乘客或货物的通向外部的出入装置、燃料舱排空装置以及 为了将燃料舱用作乘客或存储货物的空间而布置燃料舱内部的装置。
这些布置装置例如可以是在起飞前布置的情况下用于固定附 加座椅的装置、用于形成睡椅的可充气装置、用于覆盖容室的光秃 壁的内衬(garnitures )。
因此，本发明主要涉及一种飞行器，包括机身，所述机身包括 用于容纳人和/或货物的机舱以及推进系统，所述推进系统包括至少 一个燃料舱或燃烧室，其中，所述推进系统的一部分用作所述才几艙 的扩展部分以便容纳人和/或货物，所述推进系统的 一部分与所述机 抢相邻并且通过隔^反隔开。所述推进系统可以有利地包括至少两个燃冲+抢， 一个是可变才炎 燃料艙， 一个是普通燃料抢，所述机艙的扩展部分包括所述可变换
燃料舱。
因此有利地，在所述可变换燃料抢的出口设置有过滤器，以便 滤除所述可变换燃料艙中的乘客和/或货物所携带的污染物，避免损 坏发动才几。
在另一个实施例中，所述可变换燃料抢包括软袋，用于容纳 燃料或助燃剂；容室，用于容纳所述袋， 一旦所述袋被折叠起来， 所述容室形成所述4几艙的扩展部分。因此才几艙的扩展部分不纟皮燃泮牛 或助燃剂污染，例如飞行器被煤油推进的情况。此外，任何来自乘 客或货物的污染物都不可能进入产生推进力的区域。
有利地，加固所述隔板以1更经得住所述袋中的燃料施加的压力。
还可以设置蜘虫朱网形状的柔软加固元件包围所述袋。
才艮据本发明，所述可变换燃料舱可以包括至少一个形成在所 述才几身上的抢口 ，所述艙口用于乘客登才几和下冲几和/或货物的装载； 至少一个紧急疏散出口；与所述机舱连通的连通舱口；以及用于排 空剩余燃料的排空装置。因此机抢扩展部分形成具有完整部分的机 抢，与原始才几艙一才羊安全。
在可变换燃料舱包括袋的情况下，在所述可变换燃料舱和所述 机舱之间的所述连通舱口的外围包括肩，所述肩在容纳在薄膜中的 燃料或助燃剂施加的力下，沿着从所述燃料抢向所述机艙的方向抵 靠所述隔斧反。
10有利地，所述可变换燃料舱包括地板，乘客可以在所述地板上 行走或者货物可以存放在所述地板上。预安装地板，使可变换燃料 舱的布置更快更容易。
所述可变换燃^l"抢可以包4舌用于固定布置元件和/或可充气布 置装置的固定装置，当所述可变换燃料舱变换为可居住的扩展部分 时，所述可充气布置装置被充气，并且/或者包括隐藏在所述可变换 燃料舱的壁中的布置元件。
优选地，可充气装修装置包括用于可变换燃料舱的壁的内衬。
才艮据本发明的飞4亍器可以包括空气循环分配系统，所述空气循 环分配系统位于所述机艙和所述机艙扩展部分之间。例如所述空气 循环分配系统包括^f立于所述才几艙扩展部分一侧的充气管。
所述飞行器可以是客才几或货片几。
因此，所述可变换燃料艙和所述普通燃料艙沿着所述飞行器的 纟从向方向4立于戶斤述才几抢的两4则。
飞行器的燃料艙可以用于容纳液化氢或液化氧或者煤油。在容 纳煤油的情况下，所述可变换燃料艙和所述普通燃料舱部分地位于 机翼中，部分地位于飞行器的侧壁中，所述可变换燃料艙设置在所 述飞4亍器的侧壁中。
所述飞行器还可以是宇宙飞行器。
因此，所述推进系统的可用部分是所述燃烧室，通过封闭狭道， 所述燃烧室沿着宇宙飞行器的发射方向设置在所述驾驶舱的后面。有利地，因此设置薄膜，当所述燃烧室变换为机舱扩展部分时， 所述薄膜用于覆盖所述燃烧室的壁，以便将乘客与燃烧室的壁板和 燃烧残渣隔离。所述薄膜可以通过充气源展开。
才艮据本发明的宇宙飞4于器可以通过液化氧化亚氮和橡月交
(HTPB: 丁羟胶)来推进。
本发明还涉及将设置在飞行器内部的 一部分燃烧系统用作用 于-容_纳,_禾口,/_或货净勿的枳—i抢凌广,展部。
本发明还涉及一种具有至少两个燃料艙的飞行器的机舱扩展 方法，该方法包括在所述飞机起飞之前将燃料舱中的一个变换为地 面上的可居住区域的步骤。在该步骤期间，在所述燃坤牛艙中固定有 具有座椅的平台。
本发明还涉及一种将飞行器机舱扩展到所述飞行器的推进系 统的 一部分中的一几舱扩展方法，该方法包4舌用于在飞4亍时变4奂所述 推进系统的 一 部分的步骤。
当飞行器的推进系统包括至少两个燃料艙时，所述方法可以包 二括以下步-银
a) 当所述燃料舱中的一个几乎空了的时候，将其排空，
b) 安置布置元件。
在一个实施例中，在步骤a)和步骤b)之间所述方法包括袋 的折叠步骤，所述袋曾容纳过燃料。
本发明还涉及一种飞行器的机抢扩展方法，其中，所述推进系 统包4舌燃:晓室，所述方法包4舌以下步骤
12a，)封闭狭道，以1"更将所述燃烧室与所述飞^f亍器的外部环境隔 离，
b，)在所述燃烧室中设置大气。
在步骤a，)和步骤b，)之间所述方法包括薄膜展开步骤，以便 覆盖所述燃烧室的内部，在所述薄膜的内部^L置大气。
附图i兌明
通过以下的描述和附图，将会更好地理解本发明，其中


图1是根据本发明飞机的一部分的透视图2A和2B是在未布置状态和布置状态下才艮据本发明的可变 换燃料舱的横向剖面图3是根据本发明的飞机的一个变型实施例的透视图4A和4B是当可居住空间被限制在驾驶舱以及当可居住空 间扩展到燃料舱中时，根据本发明的宇宙飞行器的内部示意图5A和5B是适用于图4A和4B中燃料抢的隔板的正视图和 横向剖面图6是适用于图4A和4B中燃料舱的加固装置的正视图7是适用于根据本发明飞行器的空气循环分配系统的纵向剖 面图8是才艮据本发明的另一个实施例的纵向剖面图。
1具体实施例方式
相同的标号用于不同的实施例，以1"更表示具有同样功能的元件。
通过本发明中的燃料舱，可以了解到燃料和/或液体或固体或气 体助燃剂(例如煤油或氧化亚氮、液化曱烷或液化氧气)的存储位置。
在图1中，可以看到才艮据本发明飞行器的第一个实施例，该飞
行器包括机身2，在该机身中设置有用于乘客的座舱或机舱4以及 至少两个燃并牛抢6， 8。
第一燃料舱6将会被称为可变换燃料舱，第二燃料舱8将会被 称为普通燃料舱。
在该实施例中，飞行器是包括由液化氬推进的推进系统的飞 机，并且更普通地是由"干净(propre)"燃料推进的飞机。在本发 明中，通过干净燃并+或助燃剂，了解到在燃津牛或助燃剂消岸€完以后 没有任何残余，并且对于人没有毒，如液化氧、氧化亚氮或液化氢。
推进系统包括至少两个燃料抢。
在由液化氪推进的飞机的情况下，将燃料舱沿机身2的纵向方 向X设置在乘客座艙4的两侧。事实上，该低温燃料的密度小于基 于碳氢化合物的燃料的密度，该低温燃料应该容纳在密封增压燃料 舱中以便理想化飞机的总体性能。低温燃料的小密度需要大燃料 抢，比用于煤油的燃料舱大。从结构方面来看，低温推进剂或氧化 亚氮的高压也需要高效的燃料艙。在高压下用于容纳大容积的最有 利形状是球形和圓柱形。包含氢或曱烷的飞机燃料抢设置在机身
14中，而非设置在4几翼中。此外，对于隔热，J求形或圓柱形燃冲+艙更 有效，因为燃料舱的面积相对于它的容积减小。
机舱4通过壁板10与可变换燃料抢6隔开。
可变换燃^牛抢6通过由才几身2的一部分形成的外围壁9来径向限定。
根据本发明，在该壁板9上设置至少一个通向外部的出入口装 置12，典型地是抢口。
该舱口 12可以是小尺寸以便允许乘客登机或下机，或者该舱 口可以是大尺寸以便允许装载或卸载货物，或者允许安置和取下具 有座椅的整个平台以便增大飞机的座位容量。在所示实施例中，舱 口 12是大尺寸并且包括更小尺寸的舱口。
燃料密封装置(未示出)设置在舱口 12处，以Y更避免舱口 12 和机身2之间的任何燃料泄露。
在小尺寸舱口的情况下，舱口在燃料舱上的撞击被减小。相反 地，在大尺寸艙口的情况下，舱口适合减小燃料舱的机械强度上的撞击。
还设置至少一个可变换燃料抢6的排空装置14，以便完全排空 残留有燃料的燃料舱。该排空装置.14例如是连接可变换燃料舱6 的内部和普通燃并十艙8的内部的阀门，或者是连4妻可变换燃#+抢6 的内部禾口外部环境的阀门。
在用作附加机舱的可变换燃料舱6的情况下，设置紧急疏散装 置16，该紧急疏散装置分布在限定可变换燃料舱的整个机身上，以 便允许飞机上乘客的加速疏散。诸如上述的用于艙口 12的密封装置还设置在这些疏散门16处。这些密封装置具有更简单的结构，
因为这些出入装置16具有特殊用途，并且在紧急疏散门的每次使
用以后可以更换密封装置。
这些紧急疏散装置包括疏散滑梯和/或已知类型的装置以便快 速可靠地疏散乘客。
在所示例子中，这些疏散门的数量为3个，在紧急情况下艙口 12也作为紧急出口 。然而，紧急疏散装置的使用被限制在特殊情况， 它们的结构没有艙口 12的结构复杂，舱口可以在每次飞行时使用。
根据本发明，尤其在可变换燃料舱用作附加机舱的情况下，在 将机舱4和可变换燃料舱6隔开的壁板10上设置出入抢口 18。因 此，当可变换燃料舱6空了的时候，乘客可以借用该抢口 18来进 入可变换燃料舱形成的附加空间。
有利地，在可变换燃料抢6的燃料出口的阀门处沿发动机的方 向设置过滤器20 ，以便滤除由可变换燃料舱6用作存储和生活空间 所带来的所有污染物，，即使该空间十分干净也不能取下过滤器。
有利地，还设置用于存放货物或者乘客移动的地板24。事实上， 飞机的燃料舱是无平面底部的管状。地板24预安装在可变换燃料 舱6中，将可变换燃料舱6的内部空间划分为上下两个空间，在这 两个空间之间i殳置用于燃;汁流动的连通装置。
可变换燃料舱6还包括用于将可变换燃料抢布置为生活或存储 空间的装置。
尤其在地面的时候可变换燃料舱6变换为附加机舱的情况下， 即，当飞机用于短途飞行时，可变换燃料舱6不被用作燃料舱，因此可变换燃料舱6的内部包括允许安装附加座椅的装置，例如座椅 4皮安装在平台上(未示出)，该平台通过大尺寸舱口 12直接运入飞 才几中并且固定在地板24上。
在飞机长途飞行的情况下，可变换燃料舱在开始飞行时装满燃 料，然后可变换燃料舱中的燃料将会首先用完，随后由普通燃料舱 8来供给燃料。当可变换燃料舱6空了的时候，在飞行时它可以变 4奂为乘客的附力o生活空间，例如用于乘客睡觉的i也方。
可变换燃料舱6的布置可以通过另外存储在飞机中的元件来实 现，当可变换燃料舱空了的时候，在可变换燃料抢中进行布置和安 装。然而，这个解决方案是相对受约束的，因为该解决方案需要布 置元件的运输和固定。此外，这些元件占用4艮大的可用空间，不利 于本发明。在该例子中，固定支架类型的快速固定装置25和布置 元件设置在可变换燃料抢6的地板24和壁板上，这能够减少可变 换燃料舱6的变换时间。
特别有利地，如图2A和2B所示，可以4吏用可充气布置元件 26，例如用于可变换燃料舱6的内壁板的内衬、座椅和/或床。因此， 这些元件集成在可变换燃料艙6的壁板中以及地板24中，并且当 可变换燃料舱空了的时候展开。这些布置元件具有以下优点
-它们4艮轻；
-在放气状态下，这些布置元件几乎不占空间，在可变换燃料 舱中提供最大的燃料存储空间；
-它们可以快速展开和快速放气，使可变换燃料舱快速且容易 ;也变4灸为生活空间和燃冲+舱。
17在图2A中，可充气布置元件祐J改气，在图2B中，可充气元 件展开。
根据本发明的增大空间的例子将会在下面给出。
可变换燃津+抢6可以容纳150m3的液化氢，这对应于大约10 吨的质量。对于飞机进行短途飞行的情况，不使用可变换燃料舱的 这个空间，在地面时，为了容纳附加的乘客，布置可变换燃料舱， 例如借助诸如上述的座椅平台。此外，在使用平台的情况下，限制 每个乘客平均200kg和3m3。因此，可以增加50名乘客，这对应于 通常可以运输500名乘客的飞机提高10%的运输能力。因此飞机的 盈利性有效地增大。
现在将会描述飞行时可变换燃料抢6的变换操作。
两个燃料抢6， 8装满燃料，并且乘客位于才几艙4中。
飞机起飞，并且消耗容纳在可变换燃料舱6中的燃料。
在飞行一定的时间后，起初容纳在可变换燃料艙6中的所有燃 料几乎用完。因此由燃料舱8供给燃料。
因此，可变换燃料抢6由装置14排空。
然后，布置可变换燃料舱6的内部以便容纳乘客。该布置可以 通过充气自动执行，或者通过此外存放在飞机中的设备的安装来手
动执行。
因此，可变换燃料舱6形成乘客可以使用的附加机舱。对于燃料舱的变换，需要做的是取下设备或者对设备充气并且
密封地封闭机舱和可变换燃料抢6之间的连通门。
在图3中，可以看到才艮据本发明飞才几的变型实施例，其中，燃 料艙8.1, 8.2， 6.1, 6.2设置在机翼50中，并且部分位于才几身2内 部的飞枳j侧壁。在才几身内部的部分6.1， 6.2可以变换为如上述的附 力o可用空间。
可以设置两个燃料舱6, 8都是可变换的，根据需要在两个燃 料舱中选择要变换的燃料舱。
在图4A和4B中，可以看到本发明的第二个实施例，该实施 例适用于宇宙飞行器，但是，也可以用于客机和货机。
在所描述的实施例中，宇宙飞行器包括混合式推进装置，该混 合式推进装置使用由液化氧化亚氮形成的助燃剂和橡胶燃料 (HTPB:丁羟胶)。
助燃剂舱正好设置在驾驶舱4的后面。燃料燃烧室没有示出。
根据本发明，可变换燃料艙6是由密封薄膜30形成的软袋29， 以便容纳燃料并且使燃料与设置在容室31中的外部环境隔离。
该袋30覆盖容室31的内壁。当袋29空了的时候，袋被折叠 起来，例如清空袋的内部以便如图4B所示的释放容室的内部空间。
液化氧化亚氮可以常温存储，因此所用薄膜30无需具有特别 的绝缘特征。
然而，由于薄膜30在20。C的温度下遭受4艮大的压力，有利地， 机械地加固薄膜。
19在第一个实施例中，容室31的壁提供充分的机械特性来抵抗 该压力。
如图5A和5B所示，尤其，在驾驶舱和可变换燃料舱6之间 设置隔板IO,该可变换燃料舱具有充分的机械特性来抵抗压力，薄 膜30抵靠在壁板10上。与隔板10具有同样特性的隔板IO，被设置 为限定燃料艙的另 一端。机身通常被设置为用于抵抗由外力带来的压力。
在图5A和5B所示的例子中，当燃料装满袋时，进入可变换 燃料抢6内部的通道由艙口 18封闭，该艙口的整个外围包括肩34， 该抢口安装在隔板10的通道中以便使肩34抵靠通道的边缘，从而 形成平坦封闭的壁板来支撑薄膜30。
当袋29空了的时4美，不再有力施加在舱口 18上，该艙口与薄 膜30同时收起。
在这个例子中，艙口 18与薄膜30连在一起。但是，如图4B 所示，可以看到抢口 18通过合页与隔才反10连在一起。
包含推进剂的燃料抢设置在位于轨道上的飞行器中，以便使飞 行器脱离轨道。因此，这些燃料抢被装满且不能用于变换。而用于 脱离轨道的推进剂燃料抢与用于发射的主要燃料抢是分开的，从而 当主要燃料舱空了的时候能够将主要燃料舱用于变换。
在图6中，可以看到另一个实施例，其中，加固装置被实现为 專欠蜘虫朱网38的形式，该加固装置围绕袋29,而不围绕容室31。
如此的加固装置可以和图5A和5B中所示的隔才反结合4吏用。另外设置空气储存装置40,以使 使空的容室形成附加可居住的空间。
为了布置该附加空间的内部，使用预先安装的设备，因此这些 设备被设置为用于支撑压力。
在如第一个实施例中的没有设置薄膜的情况下，预先安装的设 备^皮设计为不纟皮液体燃料或助燃剂损坏，该燃料或助燃剂可以渗透 到保护板的后面。
非常有利地，还可以使用可充气设备以便减轻撞击并且避免其 中的人受伤，如与图2A和2B相关的描述。
此外，可充气设备的安置非常快，这对于亚轨道宇宙飞行器的 情况尤其有利，对于高度为100km和160km之间的飞行，重力时 间(dur6e de la pesanteur )典型地将会是3至5分钟。由于安装时 间短， 一些可安装设备不是有利地。
例如，如图7所示，i殳置有空气循环分配系统33,该系统还可 以包括充气管以便将空气从原始机艙4带到附加机舱。
由于飞行器的内部(1大气压)和外部(真空)之间的压力差， 通过阀门32或者通过推进系统的阀门，袋自然地排空，所述推进 系统的阀门将助燃剂带到燃烧室。
在可变换燃料舱6中还可以设置窗户。
形成可变换燃并牛艙部分的容室还可以用作隔离舱(sas d，a^rage)，以1更实现在宇宙飞4亍器外面的活动。为此，需要封闭枳^ 舱4和可变换燃料舱6之间的出入口 (舱口 18)、通过阀门或泵调
21节压力以及打开通向外部的舱口 12。因此，该空间具有燃料艙和隔 离舱的双重功能，这能够减小飞行器的整体质量。
现在，将会解释可变换燃料舱的变换。
在宇宙飞行器发射以后，可变换燃料舱6排空；因此可变换燃 料舱可以变换为附加机艙。
为此，袋29 #1排空以^更排空所用残余燃料或助燃剂。
然后折叠袋29,例如通过真空泵装置或者空间中的自然真空来 创建袋29内部的真空；因此，在容室31中通过确定压力的空气循 环分配系统创建适合居住的大气压。
因此，覆盖有薄膜30的容室31的内部空间可用于居住区域。
在图8中，可以看到本发明的第三个实施例，该实施例适用于 火箭，该火箭包括带有固体燃料和/或助燃剂的推进系统，该推进系 统具有燃烧室42,舱口 49设置在驾驶舱4旁边的燃烧室42的底部 中以便允许从驾驶艙4进入燃烧室的内部。
燃料在燃烧室42中燃烧，并且通过狭道46和排气管44排气。 因此，通过舱口 49简单地封闭可到达的狭道46,该燃烧室42可以
变换为乘务员的生活空间。
有利地，可以使用薄膜48覆盖燃烧室的内表面，该薄膜有利 地将会从驾驶舱展开。因此，薄膜48由燃烧室产生的热来保护。 该薄膜使乘务员与燃烧残渣隔离并且避免火箭机舱内的大气污染， 该薄膜通过连接薄膜48的内部空间的空气储存装置52展开。在薄 膜48的内部同样i殳置入口 (未示出)。此外，对于橡月交/氧化亚氮混合系统，助燃剂艙可以位于飞行器 中。对于固体推进系统，燃料和助燃剂已经在橡胶基质的室中混合， 并且因此准备好#皮4吏用。
由于可居住空间的增大，乘务员的舒适度得到很大改善，降低 了由小空间导致的不适感。
在有橡胶制燃烧室和氧化亚氮燃料舱的情况下，燃料抢还可以 用作机舱的扩展部分。对于使用固体推进剂的传统火箭，没有燃料 舱，推进剂位于燃烧室中。
相对于在短途飞行的飞机中4吏用燃料舱中的 一 个来增大运输
能力，本发明具有以下优点由于燃料抢和推进系统的连接没有更 改，因此允许更容易且快速的变换。并且集成的燃料艙结构比可拆 卸燃料抢更有效，因此飞机更轻且消耗更少的燃料。
有利地，第二个实施例适用于燃料是煤油且希望将煤油与乘客 和货物隔离的飞机。但是可以使用具有袋的燃料舱，该袋用于容纳 液态氢或任何其它的"干净"燃料，这尤其能够减小舱口上的密封应力。
2权利要求
1. 一种飞行器，包括机身(2)，所述机身包括用于容纳人和/或货物的机舱(4)以及推进系统，所述推进系统包括至少一个燃料舱(6)和/或燃烧室(42)，其中，所述推进系统的一部分用作所述机舱(4)的扩展部分以便容纳人和/或货物，所述推进系统的一部分与所述机舱(4)相邻并且通过隔板(10)隔开。
2. 根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述推进系统包括至少 两个燃并牛舱(6， 8， 6.1, 6.2, 8.1， 8.2), —个是可变换燃泮牛 抢(6, 6.1， 6.2)， 一个是普通燃料舱(8， 8.1， 8.2)，所述 机抢(4 )的扩展部分包括所述可变换燃料舱(6, 6,1 ， 6.2 )。
3. 根据权利要求2所述的飞行器，其中，在所述可变换燃料舱(6， 6.1, 6.2)的出口设置有过滤器(20)，以便滤除所述可变换燃 料舱(6,6.1, 6.2)中的乘客和/或货物所携带的污染物。
4. 根据权利要求2所述的飞行器，其中，所述可变换燃料艙(6， 6.1， 6.2)包括软袋(29)，用于容纳燃料或助燃剂；容室(31 )， 用于容纳所述袋(29), —旦所述袋(29)被折叠起来，所述 容室(31)形成所述机舱的扩展部分。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的飞行器，其中，加固所述隔 板(10)以〗更经得住所述袋中的燃料施加的压力。
6. 根据权利要求4或5所述的飞行器，其中，蜘蛛网形状的柔软 加固元件(38)包围所述袋。
7. 根据权利要求2至6中任一项所述的飞行器，其中，所述可变 换燃料抢包括至少一个形成在所述机身上的舱口 (12)，所 述舱口用于乘客登机和下机和/或货物的装载；至少 一 个紧急 疏散出口 (16);与所述才几抢(4)连通的连通艙口 (18);以 及用于排空剩余燃料的排空装置(14)。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的飞行器，其中，在所述可变 换燃料舱(6， 6.1, 6.2 )和所述机艙(4 )之间的所述连通抢 口 (18)的外围包括肩(34)，所述肩在容纳在所述袋(29) 中的燃料施加的力下，沿着从所述燃料舱向所述机舱(4)的 方向抵靠所述隔板(10)。
9. 根据权利要求2至8中任一项所述的飞行器，其中，所述可变 才奂燃津+抢(6， 6.1， 6.2)包4舌;也4反(24 )，乘客可以在所述i也 板上行走并且/或者货物可以存方文在所述地纟反上。
10. 根据权利要求2至9中任一项所述的飞行器，其中，所述可变 换燃料抢(6, 6.1， 6.2)包括用于固定布置元件和/或可充气 布置装置(26)的固定装置(25)，当所述可变换燃料舱(6, 6.1, 6.2)变换为可居住的扩展部分时，所述可充气布置装置 一皮充气，并且/或者所述可变换燃料艙包括隐藏在所述可变换 燃泮十抢(6,6.1, 6.2)的壁中的布置元件。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的飞行器，其中，在所述 才几抢和所述才几抢扩展部分之间:没置有空气循环分配系统(33 )。
12. 根据权利要求11所述的飞行器，其中，所述空气循环分配系 统(33)包括位于所述机舱扩展部分一侧的充气管。
13. 根据权利要求1至12中任一项所述的飞行器是飞机。
14. 根据权利要求13所述的飞行器，其中，所述可变换燃料舱(6) 和所述普通燃料舱(8)沿着所述飞行器的纵向方向(X)位 于所述才几抢的两侧。
15. 根据权利要求13所述的飞行器，其中，所述可变换燃料嫩6.1， 6.2)和所述普通燃料抢(8.1, 8.2)部分地位于4几翼中，并且 部分地位于飞行器的侧壁中，所述可变换燃料舱(6.1， 6.2) i殳置在所述飞4亍器的侧壁中。
16. 根据权利要求1至12中任一项所述的飞行器是宇宙飞行器。
17. 根据权利要求16所述的飞行器，其中，所述推进系统的可用 部分是所述燃烧室(42),通过封闭狭道(46),所述燃烧室沿 着所述宇宙飞行器的发射方向设置在所述机艙(4)的后面。
18. 根据权利要求17所述的飞行器，包括薄膜(48),当所述燃烧 室变换为机艙扩展部分时，所述薄膜用于覆盖所述燃烧室(42 )的壁。
19. 根据权利要求18所述的飞行器，其中，所述薄膜(48)通过 充气源(52)展开。
20 一种具有至少两个燃料舱的飞行器的机舱扩展方法，所诉方法包括在所诉飞机起飞之前将燃津+舱中的一个变换为地面上的 可居住区域的步骤。
21.才艮据权利要求20所述的扩展方法，其中，在所述步骤期间， 在所述燃料舱中固定有具有座椅的平台。
22. —种将飞行器的机艙扩展到所述飞行器的推进系统的一部分 中的机舱扩展方法，包括用于在飞行时变换所述推进系统的一 部分的步骤。
23. 根据权利要求22所述的飞行器的机舱扩展方法，其中，所述 推进系统包括至少两个燃并+舱，包括以下步驶《a) 当所述燃料舱中的一个几乎空了的时候，将其排空，b) 安置所述布置元件。
24. 才艮据权利要求23所述的飞行器的才几艙扩展方法，所述方法在 步骤a)和步骤b)之间包括袋的折叠步骤，所述袋曾容纳过 燃料或助燃剂。
25. 根据权利要求22所述的飞行器的机舱扩展方法，其中，所述 推进系统包括燃烧室，所述方法包括以下步骤a，)封闭狭道，以便将所述燃烧室与所述飞行器的外部环境 隔离，b，)在所述燃烧室中设置大气。
26. 根据权利要求25所述的飞行器的机舱扩展方法，所述方法在 步骤a，)和步骤b，)之间包括薄膜展开步骤，以便覆盖所述 燃烧室的内部，在所述薄膜的内部设置大气。
全文摘要
本发明主要涉及一种飞行器，该飞行器包括机身(2)，该机身包括用于容纳人和/或货物的机舱(4)以及推进系统，所述推进系统包括至少一个燃料舱(6)和/或燃烧室，其中，推进系统的一部分用作所述机舱(4)的扩展部分以便容纳人和/或货物，所述推进系统的一部分与机舱(4)相邻并且通过隔板(10)隔开。
文档编号B64G1/22GK101506034SQ200780030706
公开日2009年8月12日 申请日期2007年8月16日 优先权日2006年8月18日
发明者加勒特·史密斯 申请人:空中客车公司