免于擦尾的允许长有效载荷的飞机机身构型的制作方法

免于擦尾的允许长有效载荷的飞机机身构型
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求提交于2019年11月21日的题为“用于在允许长有效载荷时避免擦尾的拐折的长飞机机身构型”(kinked long aircraft fuselage configuration for avoiding tail strike while allowing long pay10ads)的美国临时专利申请号62/938,853、提交于2019年9月5日的题为“在装货和卸货期间允许风机叶片有效载荷连接的货运飞机”(cargo aircraft tool to permit wind turbine blade payload articulation during loading/unloading)的美国临时专利申请号62/896,529和提交于2019年9月5日的题为“用于在载具内打包和放置细长的货物的方法”(methods for packaging and placing elongated cargos within a vehicle)的美国临时专利申请号62/896,533中每一项的优先权和权益。每件美国临时专利申请的内容以全文引用的方式并入本文。
技术领域
3.本公开涉及用于货运飞机的机身设计，并且更特别地涉及允许此类机身的连续内部货舱以运输大型、长型货件，同时能够具有允许短距起飞和降落操作的陡的俯仰角设计，同时避免了擦尾。


背景技术：

4.可再生的能源仍然是逐年递增的重要能源。由于存在多种形式的可再生能源，自2007年以来风能每年已平均增长约19％。近些年来全球对更多风能需求的增长已经促进包含开发更大型、性能更好的风机在内的风机技术的巨大进步。性能更好的风机至少有时可以意味着更大型的风机，因为通常具有更大型的转子直径的风机可以获得更多的风能。由于风机持续在性能和效率上得以改善，越来越多的风力发电场不仅在陆地上而且在海上都变得可行。这些场所可以是已有的场所和新兴的场所，在现有的场所中，老旧风机需要由性能更好的、更具有效率的风机来替代。
5.允许复兴老旧场所和开发新场所的限制因素是风机和相关的设备至所述场所的运输。由于现有空运工具和路运设施的陆地限制，风机的叶片难以长距离运输。陆地运输在传统上需要在现有的基础设施上进行卡车或铁路运输。两者均受到隧道和桥梁的高度和宽度的限制。公路运输则在巷道宽度、道路曲率以及需要穿过会有额外许可和物流要求的城市地区等其他复杂方面具有附加的复杂性。如果并非大量运输，船舶的海上运输同样受限。例如，由于水中和周围地区内的各种障碍物等(例如，沙洲、珊瑚礁)以及能够处理此类大型结构的船舶的可用性，零件的运送可能会受到船舶对海上位置的可抵达能力的限制。
6.不论陆上或是海上，尤其是在风机的尺寸增大的情况下，用于运输此类设备的公路车辆或船舶选择变得越来越有限。因此，运送受到能够处理此类大型结构的车辆和船舶可用性的限制。风机叶片长度尺寸非常大(目前，一些为90米、100米长，甚至更长)使得通过火车、卡车或船舶进行的传统运输非常困难，而且非常复杂。不幸的是，其解决方案并非是如将运输载具加大和/或加长这么简单。随着载具被加长和/或加大，各种复杂性呈现而出，
这些复杂性包含但不限于：载具的载荷平衡、被运输设备的载荷平衡、前两者相对彼此的载荷平衡、装卸、和载具的可操作性、以及其他的对本领域技术人员显而易见的复杂性。
7.此外，不论陆上或是海上，零件的运送会很慢，并且受到所述场所的可抵达能力的严重限制。无论被开发的场所是否老旧或新兴，所述场所通常会偏远，并且由此并不接近于适于的运输基础设施。所述场所也许会远离适于的公路和铁路(或货物也许会通过其他方式来运输)，以允许用于在所述场所建造风机和/或用于开发场所的其他设备的货运的方便交付。新兴场所常常在没有任何现有运输基础设施的地区，因此需要新建工程和专用设备。最后，运输物流成本高的令人望而却步，导致在全球范围内进一步推进风能的使用成为现实的和标志性的障碍。
8.现有的货运飞机，包含一些曾经飞行的最大型的飞机，并不能运输极大的货物，即便该货物在全部尺寸上都小于所述飞机自身的尺寸。这种限制常是货运飞机造成的，即便那些特意建造的货运飞机，也并不能完全将它们的整体尺寸用作为货舱体积。这种局限有很多原因，其中之一与无需过多跑道长度的飞机起飞和降落的能力有关。更大并且更重的飞机在起飞期间花费更多的能量来加速，并且在降落时为了减速也花费更多的能量。因此，传统的解决方案涉及增加由飞机的升力表面提供的升力，以允许所述飞机低速离开地面，并且相反地，允许所述飞机低速接近跑道(如有需要，同时仍然能够中止并且攀升)。
9.大型货机降低其起飞和降落速度的一种方式是通过在起飞和降落期间增大具有较大的最大有效迎角，这一般通过允许飞机在地面上俯仰来实现。因为该解决方案在飞机过度旋转的情况下会有后机身或机尾擦地的风险，所以固定翼飞机具有被称作为防擦尾要求的独特要求。为了起飞，固定翼飞机通常自静止加速至特定的速度(称为旋转速度)，接着以机头向上/尾部向下的方向俯仰(即，围绕飞机的横向轴线旋转)以飞离跑道。为了降落，固定翼飞机通常减速至更低的飞行速度(以减少所需的降落跑道距离量)。在减速期间，所述飞机必须只在地面上执行自动俯仰拉平动作(使机头向上旋转，尾部向下旋转)以实现用于降落的最低速度。在起飞旋转和降落拉平两种情况下，固定翼飞机相对于附近地面处于极限方向，飞机机身朝向机头向上并朝向尾部向下。在这些极限方向中，飞机机尾不得撞击其下方的地面。这定义为防擦尾要求，并且在图3中图示出传统的固定翼飞机，下文将对此作出更为详细的描述。
10.在单一维度明显尺寸过大的大型货物有效载荷(例如，高度细长的有效载荷)通常导致这些有效载荷在由飞机运输时在飞机中布置成接近平行于飞行方向，并且基本正交于地面上静止飞机的翼展方向或高度方向。换而言之，它们以与飞机的纵向轴线对齐的最长维度来承载。然而，即便是世界上现有最长的现役飞机(安东诺夫an-225)，其自机身鼻尖至机身尾尖的总长度为84米(约275英尺)，也不能装货超过143英尺长度的货物，这恰好是an-225总长度的一半以上。虽然一些小型的货运飞机具有更大的最大货物长度比，例如对于波音747-400最大货物长度比为70％(导致最大货物长度约185英寸)，这些大型货运飞机的共同特点是货舱至机身后段的有限延伸。虽然对于这种有限延伸和最大货物长度可能有很多原因，但擦尾要求和所导致的后机身的可用体积减少，降低了任何额外的后部货舱体积的任何部分的效用，这可能是一个重要因素。
11.由此，存在对于能够运送传统不能空运的超大尺寸货物的大型运输类飞机的需求。


技术实现要素：

12.本公开的某些示例包含一种货运飞机机身设计，用于将可使用的内部货舱长度延伸至机身长度的绝大部分，同时仍能够使货运飞机具有允许典型的(或更好的)起飞和降落俯仰操作的擦尾标准。本公开的示例包含既能携载极长的有效载荷又能在明显短于大多数(如果不是所有)现有货运飞机的跑道上起飞和降落的极大型货运飞机。就本公开的目的而言，大型或长型的飞机被认为是具有自机身鼻尖至机身尾尖长度至少近似为60米的飞机。美国联邦航空管理局(faa)将大型飞机限定为任何超过12，500磅最大认证起飞重量的飞机，这也可以被认为是本文中的大型飞机，但本文中，对尺寸的关注通常与飞机的长度有关。能够使用本公开的示例运输的这种超大有效载荷的一个示例是风机叶片，其中最大的叶片长度可以超过100米。本公开的示例使这样极长的有效载荷能够在机身长度仅比有效载荷略长的飞机的货舱内运输，同时该飞机还可以在大多数现有的商业机场以及甚至更小的跑道上起飞和降落，例如因为它们建在待使用货物所在的场所附近来降落此类货运飞机，例如建在风力发电厂附近的或作为风力风电场一部分的起落跑道。
13.在一种示例性的实施方式中，一种货运飞机，机身，所述机身限定前机身端、后机身端、跨越自所述前机身端至所述后机身端的大部分机身长度的连续内部货舱以及横向俯仰轴线，所述货运飞机构造为当飞机仍在地面时在起飞操作期间围绕横向俯仰轴线旋转最大角度而所述机身未擦地，所述机身包含：含有连续内部货舱的前机身区域的前机身部分，所述前机身部分限定沿货运飞机的纵向-横向平面的前中心线；以及后机身部分，所述后机身部分自所述横向俯仰轴线向后延伸至所述后机身端，并且含有沿机身的后机身部分的大部分长度延伸的连续内部货舱的后机身区域，所述后机身部分限定在货运飞机的纵向-横向平面的上方延伸的后中心线；第一固定机翼，所述第一固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第一方向延伸；以及第二固定机翼，所述第二固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第二方向延伸，所述第二方向关于所述货运飞机的纵向-竖向中心平面是大体对称的。所述连续内部货舱的所述后机身区域的后端构造为自所述机身的前端接收细长的连续有效载荷的后端，以将所述细长的连续有效载荷设置为基本通过所述连续内部货舱的全部长度。在一些示例中，所述连续内部货舱包含自所述连续内部货舱的所述前端延伸至后机身区域的后端的下部支撑系统，其中所述下部支撑系统构造为允许细长的连续有效载荷自所述前机身端沿所述后支撑系统平移至所述后机身区域的所述后机身端。在一些示例中，其中所述机身的前机身端包括货舱机头门，所述货舱机头门构造为移动以外露进入所述连续内部货舱的开口，经过该开口，细长的连续有效载荷的后端能够基本穿经连续内部货舱的全部长度并且直至连续内部货舱的后机身区域的后机身端。
14.其中所述货运飞机限定最大有效载荷长度和最大有效载荷重量，并且其中，对于具有最大重量的有效载荷，所述有效载荷的前端位于机身的前机身端附近并且所述有效载荷的后端位于所述连续内部货舱的后机身区域内，所述连续内部货舱的后机身区域构造为支撑所述最大有效载荷重量的至少10％。在一些示例中，对于具有最大有效载荷长度和最大有效载荷重量的有效载荷，所述有效载荷的前端位于所述机身的所述前端并且所述有效载荷的后端位于所述连续内部货舱的所述区域的后端，所述连续内部货舱的所述后机身区域的所述后端构造为支撑所述最大有效载荷重量的至少约10％。在一些示例中，其中所述连续内部货舱的所述后机身区域的所述后端在所述机舱的所述前机身部分的上部外表面
上方延伸。所述机身包含拐折部分，拐折部分在所述机身的所述前机身部分与所述后机身部分之间以及在所述连续内部货舱的所述前机身区域与所述后机身区域之间的机身内形成结合部，并且所述机身内的所述拐折部分限定所述前中心线与所述后中心线之间的弯曲角度。在一些示例中，所述后机身部分以大体等于所述飞机在所述起飞操作期间的最大旋转角度自所述拐折部分延伸。在一些示例中，所述弯曲角度相对于所述货运飞机的所述纵向-横向平面近似在约4度至约16度的范围内。在一些示例中，所述弯曲角度大体等于所述飞机在所述起飞操作期间的最大旋转角度。在一些示例中，其中拐折部分与所述横向俯仰轴线大体竖向对齐。在一些示例中，所述拐折部分限定沿所述机身的相对顶部和相对底部外表面的向上过渡。
15.其中所述连续内部货舱的前机身区域限定与所述货运飞机的所述纵向-横向平面大体平行的前货舱中心线，其中所述连续内部货舱的后机身区域的至少一部分包括限定出在货运飞机的纵向-横向平面上方延伸的拐折货舱中心线的拐折式货舱区域，以及其中所述拐折货舱中心线沿所述后机身部分机身的所述后中心线延伸。在一些示例中，所述拐折货舱中心线的长度是所述连续内部货舱的中心线长度的至少近似25％。在一些示例中，至少一个所述拐折货舱中心线的前端或所述后中心线的前端与所述横向俯仰轴线大体竖向对齐。在一些示例中，至少大部分所述拐折货舱中心线与所述后中心线近似对齐。在一些示例中，当所述飞机完全停靠在地面时，至少大部分所述拐折货舱中心线或所述后中心线中的至少一个相对于地平面成近似在约6至约12度范围内的角度。在一些示例中，当所述货运飞机完全停靠在地面时，所述拐折货舱中心线或所述后中心线中至少一个的至少大部分长度相对于地平面成大体等于或近似大于所述货运飞机的最大起飞角度。在一些示例中，当所述飞机完全停靠在地面时，所述拐折货舱中心线或所述后中心线中至少一个的近似全部长度相对于地平面成大体等于或近似大于所述货运飞机的最大起飞角度。连续内部货舱能够限定最大有效载荷长度，并且所述拐折货舱中心线能够限定至少近似30％的所述最大有效载荷长度。
16.在一些示例中，所述机身的所述后机身部分长度是所述机身的所述长度的至少约25％。所述机身的所述长度可以大于84米，并且其中所述连续内部货舱可以限定至少约70米的最大有效载荷长度。
17.在一些示例中，所述第一固定机翼和所述第二固定机翼几乎不限定掠角。所述机身的所述后机身部分包含沿所述后中心线正交定向的多个周向设置的结构元件。在一些示例中，所述拐折中心线的所述长度是所述机身的所述长度的至少近似25％。在一些示例中，所述拐折中心线的所述长度是所述横向俯仰轴线的所述机身后部的长度的至少近似75％。在一些示例中，所述机身的所述后机身部分包含构造为确定所述后机身部分的底部表面和所述地面之间距离的传感器，以协助货运飞机的飞行员或计算机中至少一个在所述货运飞机在所述地面上或接近所述地面时避免所述货运飞机围绕所述俯仰轴旋转期间擦尾。
18.本公开的另一个示例包含具有机身的货运飞机，机身，所述机身限定前机身端、后机身端、跨越自所述前机身端至所述后机身端的大部分机身长度的连续内部货舱以及横向俯仰轴线，所述货运飞机构造为在最小跑道长度起飞操作期间围绕横向俯仰轴线旋转最大角度，所述机身包括：前机身部分，该前机身部分含有在所述横向俯仰轴线前方延伸的连续内部货舱的前机身区域，所述连续内部货舱的所述前机身区域限定沿所述货运飞机的纵
向-横向平面的前货舱中心线；和后机身部分，所述后机身部分含有在所述横向俯仰轴线后方延伸的连续内部货舱的后机身区域，所述连续内部货舱的所述后机身区域的至少一部分限定在货运飞机的纵向-横向平面上方延伸的拐折货舱中心线；第一固定机翼，所述第一固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第一方向延伸；和第二固定机翼，所述第二固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第二方向延伸，所述第二方向关于货运飞机的纵向-竖向中心平面是大体对称的；其中所述拐折货舱中心线沿机身的后机身部分的大部分延伸，而且其中所述连续内部货舱的所述后机身区域的后机身端构造为自所述前机身端收纳细长的连续有效载荷的后端，以将所述细长的连续有效载荷放置成基本贯穿所述连续内部货舱的全部长度。
19.所述机身的所述前端包括货舱机头门，所述货舱机头门构造为移动以暴露进入所述连续内部货舱的开口，细长的连续有效载荷能够通过所述开口基本通过所述连续内部货舱的全部长度并且传递至所述连续内部货舱的后机身区域所述后端。在一些示例中，所述连续内部货舱的所述后机身区域的所述后端在所述机身的所述前机身部分的上部外表面上方延伸。
20.然而，本公开的另一个示例是货运飞机，所述货运飞机包含机身，机身，所述机身限定前机身端、后机身端、跨越自所述前机身端至所述后机身端的大部分机身长度的连续内部货舱以及横向俯仰轴线，所述货运飞机构造为当所述飞机仍在地面时在起飞操作期间围绕横向俯仰轴线旋转最大角度而机身未擦地，所述机身包含：前机身部分，所述前机身部分含有所述连续内部货舱的前机身区域；后机身部分，所述后机身部分自前机身部分向后延伸，并且含有所述连续内部货舱的后机身区域；以及拐折部分，所述拐折部分形成在前机身部分与后机身部分之间的连接，所述拐折部分限定与所述横向俯仰轴线大体竖向对齐的所述机身内的弯曲，并且所述弯曲限定前机身区域的前货舱中心线与后机身区域的后货舱中心线之间的角度，以使所述货物中心线在前货舱中心线的纵向-横向平面的上方延伸；第一固定机翼，所述第一固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第一方向延伸；和第二固定机翼，所述第二固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第二方向延伸，所述第二方向关于所述飞机的纵向-竖向平面是大体对称的，其中所述前机身区域的前货舱中心线与所述后机身区域的所述后货舱中心线之间的角度相对于所述纵向-横向平面大体在约4度至约16度的范围内。在一些示例中，所述弯曲的所述角度大体等于所述飞机在所述起飞操作期间的所述最大旋转角度。在一些示例中，所述后货舱中心线沿所述机身的所述后机身部分的大部分长度延伸。
21.还有其他示例是一种操作长固定翼货运飞机短跑道起飞的方法，该货运飞机包含跨越自前机身端至后机身端的飞机大部分长度的连续内部货舱，所述方法包括：使固定翼货运飞机加速；和当所述飞机仍在地面时，使所述固定翼货运飞机围绕横向俯仰轴线旋转而机身未擦地，所述旋转使飞机的后拐折部分的整个中心线朝向所述地面移动，所述中心线在所述飞机的横向俯仰轴线前方的纵向-横向平面上方延伸，其中所述飞机的后拐折部分的中心线是飞机的长度的至少40％。
22.然而，另一示例是一种操作长固定翼货运飞机短跑道起飞的方法，所述货运飞机包含跨越自前机身端至后机身端的所述飞机大部分长度的连续内部货舱，所述方法包括：使固定翼货运飞机加速；和当所述飞机仍在地面时，使所述固定翼货运飞机围绕横向俯仰
轴线旋转而所述机身未擦地，飞机限定的机身拐折与横向俯仰轴线是大体对齐的，以使所述旋转将机身拐折的飞机后部定向为与地面大体平行。
附图说明
23.通过下述与附图结合的具体实施方式将会更加全面地理解本公开，其中：
24.图1a是飞机的一个示例性实施例的等轴侧视图；
25.图1b是图1a飞机的侧视图；
26.图2a是图1a飞机的等轴侧视图，具有处于打开位置的机头门，以提供对飞机的内部货舱的入口；
27.图2b是图2a飞机的等轴侧视图，具有设置至所示飞机附近用于装货至内部货舱的有效载荷；
28.图2c是图2b飞机的等轴侧、局部横截面视图，具有部分装货至内部货舱的有效载荷；
29.图2d是图2c飞机的等轴侧、局部横截面视图，具有完全装货至内部货舱的有效载荷；
30.图3是现有技术中飞机的示例性侧视图，示出关于擦尾的横向旋转轴线；
31.图4a是飞机的替代的示例性实施例的侧视图；
32.图4b是图4a飞机的透明侧视图；
33.图4c是图4b飞机在起飞位置的侧视图；
34.图5a是图1a飞机的侧视图，为清晰起见删除的一些额外的细节；
35.图5b是图1a飞机的侧视图，示出后机身在机身的前机身部分上方的竖向延伸；
36.图6a是图5a飞机的横截面侧视图，包含飞机的内部货舱；
37.图6b是图6a飞机的横截面侧视图，具有设置在内部货舱内的示例性有效载荷；
38.图6c是图6a飞机的横截面侧视图，具有设置在内部货舱中的示例性最大长度的有效载荷；
39.图6d是图6a飞机的横截面侧视图，具有设置在飞机的货舱中的示例性最大重量的有效载荷；
40.图7是图6a飞机的等轴侧视图，示出下部支撑系统，该下部支撑系统自前入口沿内部货舱延伸至所述飞机的机身后机身部分内的内部货舱的后部段；
41.图8a是图1b飞机的等轴侧、透明视图，具有设置在其中的有效载荷；
42.图8b是图8a飞机的细节、正侧等轴侧、透明视图，具有从视图隐藏有效载荷的风机叶片，以更好地示出一对设置在内部货舱中的轨道和用于保持联接至轨道的风机叶片的示例性有效载荷接收夹具；
43.图8c是图8b飞机的细节、后侧等轴侧、透明视图；以及
44.图9是图8b的轨道和有效载荷接收夹具的等轴侧视图。
具体实施方式
45.现在描述某些示意性实施例以提供对结构、功能、制造的原理和装置、系统、飞机的用途以及本文所公开的方法的全面理解。在附图中示出了这些实施例中的一个或多个示
例。本领域的技术人员会理解所涉及的装置、系统、飞机、部件，或这种装置、系统和飞机的其他部分，而且本文具体描述的和在附图中所示的方法均为非限制性的示意性实施例，并且本公开的范围仅由权利要求来限定。所示的或所描述的与一个示例性实施例结合的特征可以与其他实施例的特征相结合。这类修改和变形旨在被包含于本公开的范围内。本文所提供的一些实施例可能是示意图，可能包含一些未标注然而本领域技术人员会理解为本质上是示意性的。它们可能不是按比例绘制的，或可能是所公开部件的粗略表示。本领域的技术人员会理解如何实施这些教导并将它们并入与本文所提供的每个同样事物相关的工作系统、方法、飞机和部件中。
46.在本公开包含针对所公开的装置、系统、飞机、方法等的部件和/或过程的各种术语的范围内，鉴于权利要求、本公开和技术人员的知识，本领域的技术人员会理解这种术语仅仅是这种部件和/或过程的示例，并且其他部件、设计、流程和/或行动是可能的。通过非限制性示例，虽然本技术描述的是通过飞机的前端来装货飞机，替代或另外地，装货可以穿过飞机的后端和/或自飞机的上方和/或下方发生。在本公开中，各种实施例的相似编号和相似字符的部件在这些部件具有类似的本质和/或服务于类似的目的时，通常具有类似的特征。在诸如前面、后面、顶、底、前、后、近侧、远侧等术语内容被用来描述各种公开的各种部件的位置的范围内，这种用法决不是限制性的，而且在描述各种可能的配置时常常是为了方便使用。尽管有上述规定，本领域的技术人员将会认识到与飞机有关的通用术语，如术语“前”和“后”，并将赋予这些性质的术语其通俗理解的含义。此外，在某些情况下，像前和近侧或后和远侧这样的术语可以以类似的方式使用。
47.本公开涉及大型运输类飞机，能够运送传统上无法空运的超大尺寸的货物。例如，风机叶片，为了提供更大的发电效率，它们通常是高度细长和不规则的形状，或类似的长的工业设备、航运集装箱或军事设备。本公开不限于这些特定的货物或有效载荷，相反这些是示例。本公开的示例包含极其长的货运飞机(例如，长度超过60米，甚至长度超过84米)，具有其机身围绕横向俯仰轴线的拐折，这允许运输很长的有效载荷或货物，同时也通过允许货舱纵向向后和向上延伸至竖向于前机身上表面的位置来满足擦尾的要求。
48.固定翼飞机传统上通过在后机身的下表面包含上掠角来满足其机擦尾要求。然后，擦尾要求可以用数学方法表示，通过观察以避免机身尾部在起飞旋转或降落拉平时撞击地面，飞机机身的尾尖在平地上的地面静态高度必须大于飞机机身沿飞机长度方向在旋转点之后的长度，乘以上掠角的正弦，再加上旋转点的高度。这是一个简化，只应用在后机身尾尖，但该要求应用于沿飞机长度方向的旋转点后的所有位置。
49.此外，为了允许起飞旋转，固定翼飞机的主起落架通常放置在飞机的中部。这是因为飞机必须在静态条件下既能在地面的起落架上保持平衡，同时又能实现起飞旋转。在起飞旋转过程中，飞机围绕旋转点旋转，该旋转点与最后部的主起落架位置相吻合，穿过该点的旋转轴线与翼展方向平行，并与飞机长度方向和飞机高度方向正交。由于必须加长飞机构型以容纳长的有效载荷或货物，擦尾的要求变得越来越繁琐，因为机身后部尖端处要求的竖向间隙与主起落架旋转位置的飞机后部长度成比例增长。
50.然而，即使对于具有非常长的机身长度的构型，本公开的各个方面也能够通过在机身的前部和后部之间插入明显的机身拐折，或者机身长度方向的相对急剧的变化来满足擦尾的要求，造成沿飞机中心线测出的前部机身长度方向和后部机身长度方向之间的角
度。这在图1a和图ib中示出。
51.飞机
52.本公开的关注点是关于大型飞机100的描述，诸如图1a和1b所示的飞机，以及至少以图2a-2d、6b-6d和8a示出的大型有效载荷在飞机内的装货。关于飞机和有效载荷的其他细节也可以利用本公开的其他附图进行描述。在所示实施例中，有效载荷10是两片风机叶片11a和11b的组合(图2b-2d)，尽管本领域的技术人员会理解其他有效载荷是可能的。这种有效载荷可以包括其他数量的风机叶片(例如，一片、三片、四片、五片等，或单个甚至更大的叶片的部段)，风机的其他部件(例如，塔架部段、发电机、机舱、齿轮箱、轮毂、电力线缆等)，或许多其他无论是否与风机有关的任何大型结构和物体。本技术可与大多数大型有效载荷结合使用
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就本公开的技术目的而言，大型有效载荷至少约57米长，或至少约60米长，或至少约65米长，或至少约75米长，或至少约85米长，或至少约90米长，或至少约100米长，或至少约110米长，或至少约120米长，如有需要也可用于更小的有效载荷。除风机之外，可与本公开结合使用的大型有效载荷的一些非限制性示例包括但不限于工业石油设备、采矿设备、火箭、军事设备和载具、商业航天工具、起重机部段、飞机部件、空间发射火箭助推器、直升机、发电机或超高铁管道。换句话说，飞机100可用于大多数任何尺寸和形状的有效载荷，但在涉及大型、常是重型的有效载荷时具有特别的实用性。
53.例如在图1a-1b和2a-2d中所示的飞机100，以及因此其机身101，包含前机身端120和后机身端140，具有连接前机身端120和后机身端140的拐折部分130。前机身端120通常认为是位于拐折部分130前方的飞机100的任何部分和相关的部件，而后机身端140被认为是位于拐折部分130后方的飞机100的任何部分和相关的部件。如下文更详细地描述，拐折部分130是飞机130的一个部段，其中机身101的最顶部外表面102与最底部外表面103成角度(特别地是，图中附图标记102和103的位置并未示出“拐折”的位置，因为它们更通常指机身101的最顶部表面和最底部表面)，如机身101后机身端140的后中心线ca相对于机身101前机身端120的前中心线cf示出。
54.前机身端120可以包括驾驶舱或飞机座舱122以及起落架，如图所示，前部或机头起落架123和后部或主起落架124。所示的实施例没有示出用于将起落架123、124联接至机身101，或操作起落架的各种部件(例如，致动器、支架、轴、销、耳轴、活塞、气缸、制动组件等)的实施例，但本领域的技术人员会理解起落架123、124是如何与飞机100如此连接和操作的。前机身端120的最前机身端包含头锥126。如图2a中更清楚地示出，头锥126的功能是门，可选择地被称为机头门，从而允许通过将机头门126移动至开放或装货位置(图2a中所示的位置；图1a和1b示出机头门126处于关闭或运输位置)而外露的货物开171进入由机身101限定的内部货舱。该门可以通过围绕横向轴线竖向旋转尖部向上，或通过围绕竖向轴线水平旋转尖部向外，或通过其他方式，诸如先向前平移再向其他方向平移，或通过成对的旋转和平移，或其他方式来操作。
55.如下文更详细的描述，内部货舱170连续贯穿飞机101的整个长度，即，它跨越了机身的大部分长度。内部货舱170的连续长度包含由机身101在前机身端120、后机身端140和设置在两者之间的拐折部分130限定的空间，这些空间被认为对应于内部货舱170的前舱、后舱和拐折舱部分。因此，内部货舱170可以包含当机头126关闭时由其限定的体积，以及位于后机身端140的机身尾锥142附近限定的体积。在图2a所示的实施例中，机头门126在顶部
铰接，从而使其朝机身驾驶舱122和机身101的固定部分或主要部段128顺时针摆动。在其他实施例中，机头门可以以其他方式摆动，诸如铰接在左侧或右侧，以便朝向机身的固定部分128顺时针或逆时针摆动。前机身101的固定部分128并非头锥126的部分，因此前机身101是固定部分128和头锥126的组合。替代地或另外地，内部货舱170可以通过本领域技术人员已知的其他进入方式进入，包含但不限于通过位于机身101后机身端140中的舱口、门和/或坡道，将货物自下方吊入至内部货舱170中，和/或将货物自上方降入至内部货舱170中。至少因为它涉及装货大型有效载荷的某些方面，图示配置提供的一个优势在于通过不包含后门，内部货舱170可以是连续的，使得后机身端140中直到机身尾锥142中堆放货物明显容易。虽然本公开可能通过后门装货，但这样做会使装入和使用后机身端140中一直到机身尾锥142中的内部货舱170空间更具挑战性且难以完成
‑‑
这是现有货运飞机配置中面临的限制。现有的大型货运飞机通常不能以这种方式添加货物(例如，向上和向后)，因为在其机身后部存在的任何拐折是专门为后门创建的更多的竖向空间，以允许大型货物进入飞机的前机身部分中。
56.地板172可以位于内部货舱170中，并且也可以以连续的方式(很像货舱170自身)自前机身端120延伸穿过拐折部分130并进入后机身端140。因此，地板172可以构造为具有前机身端172f、拐折部分172k、和尾机身端172a。在一些实施例中，地板172可以用类似于本领域已知的大多数货舱地板的方式进行构型。在一些以下将更详细地讨论的其他实施例中，一个或多个轨道可以被设置在内部货舱170中，并可用于协助将诸如有效载荷10之类的有效载荷装入内部货舱170，和/或用于在一旦需要将有效载荷定位至内部货舱170中时帮助固定有效载荷的位置。下文还将至少关于图8a-9讨论被设计为与这种轨道结合使用的附加夹具和工装。
57.打开头锥126不仅外露货物开口171和地板172，而且还提供了从外部环境到悬吊舌部160的入口，该悬吊舌部自机身101的固定部分128的最前方部分延伸或以其他方式限定自机身101的固定部分128的最前方部分。悬吊舌部可以是地板172的延伸部，或也可以是它自己的自地板172和机身101的相关底部部分的下方或上方延伸的特征。悬吊舌部160可用于支撑有效载荷，因此允许有效载荷延伸至由头锥126限定的内部货舱170的体积中。
58.翼展180可以自机身沿两个方向基本横向延伸。翼展180既包含第一固定机翼182也包含第二固定机翼184，机翼182、184在各自的第一和第二方向上基本垂直于机身101延伸，机翼围绕远离机身101的纵向-竖向平面大体对称，并且更特别地基本垂直于中心线cf延伸。被示为自机身101延伸的机翼182、184不一定直接延伸远离机身101，即它们不一定必须与机身101直接接触。此外，机翼182、184彼此延伸的相反方向可以替代性地描述为第二机翼184大体对称地延伸远离第一机翼182。如图所示，机翼182、184几乎没有限定掠角和反角。在替代实施例中，可以在尖部向前(-)或尖部向后(+)方向上包夹掠角，该角度近似在约-40度到约+60度的范围内。在其他替代实施例中，可以在尖部向下(负的，或“下反角”)或尖部向上(正的，或“上反角”)方向包夹下反角，该角度大约在约-5度到约+5度的范围内。其他典型的机翼部件，可以提供包含但不限于用于增加升力的缝翼、用于增加升力和阻力的襟翼、用于改变翻滚的副翼、用于改变升力、阻力和横滚的扰流板以及用于减少阻力的小翼，本领域技术人员会认识到其中一些部件被标示在飞机100的图示中(在该具体实施方式中未具体提及的机翼或飞机100的其他部件也得以示出，并且可为本领域技术人员认识)。
还可以提供发动机、发动机机舱和发动机挂架186。在所示的实施例中，提供了两个发动机186，在每个机翼182、184上各安装一个。可以提供附加的发动机，诸如四个或六个，也可能为发动机提供其他位置，诸如安装在机身101上而不是机翼182、184上。
59.拐折部分130形成用于前机身端120和后机身端140之间向上的过渡。拐折部分130包含在机身101的固定部分128中的拐折，即，弯曲，从而使机身101的最顶部外表面102和最底部外表面103相对于飞机100的前机身端120的中心线cf成角度，即，两个表面102、103包含由拐折部分130提供的向上的过渡。至少如图1b所示，后机身端140的最后端可以完全提升至中心线cf上方。在所示的实施例中，由最底部外表面103和中心线cf限定的角度大于由最顶部外表面102和中心线cf限定的角度，尽管其他配置也可能。明显地是，尽管本公开通常将与后机身端140相关的部分描述为“后部”，但在某些情况下，它们可被称为“拐折部分”等的一部分，这是因为后机身端140的整体因拐折部分130而成角度。因此，鉴于本公开，本领域技术人员将会理解包含在权利要求中的本文的对拐折部分、拐折舱或货舱部分、拐折货舱中心线等的引用在某些情况下是指飞机100的后机身端140(或其他飞机实施例中的尾端)。
60.除了后机身端140成角度的本质之外，后机身端140很适于在其中接收货物。事实上，飞机100专门设计成允许由后机身端140直至后机身端140的最后尖部来限定体积，即机身尾锥142可用于接收货物以作为连续内部货舱170的一部分。尾翼150可以在机身尾锥142附近，该尾翼可以包含用于提供纵向稳定性的水平增稳器、用于控制俯仰的升降舵、用于提供横向方向稳定性的竖向增稳器和用于控制偏转的舵，以及其他典型的也许会被标示或未被标示但为本领域的技术人员所认识的尾翼部件。
61.由于包含其尺寸在内的各种特征，飞机100尤其很适于大型有效载荷。自头锥126的最前尖部至机身尾锥142的最后尖部的长度可以近似在约60米至约150米的范围内。飞机100的一些非限制性长度可以包含约80米、约84米、约90米、约95米、约100米、约105米、约107米、约110米、约115米、或约120米。也有可能是更短和更长的长度。内部货舱170的体积(包含由头锥126限定的体积和在机身尾锥142中限定的体积，两者都可用于存放货物)可以近似在约1200立方米至约12000立方米的范围内，该体积至少取决于飞机100的长度和机身的近似直径(这可以在整个长度上改变)。内部货舱170的一个非限制性体积可以约为6850立方米。在不考虑内部货舱170中在机身101的末端处直径变小的最末端情况下，自机身内部测量的机身长度上的直径(从而限定了货舱的体积)可以近似在约4.3米至约13米的范围内，或者约8米至11米的范围内。机身101在其中点附近的一个非限制性直径可以约9米。自机翼132的尖部至机翼134的尖部的翼展可以近似在约60米至110米的范围内，或约70米至约100米的范围内。翼展180的一个非限制性长度可以约80米。本领域的技术人员将会认识到这些尺寸和维度是基于各种因素，包含但不限制于待运输的货物的尺寸和质量、飞机100部件的各种尺寸和形状，以及飞机的期望用途，因此它们决不是限制性的。尽管如此，本公开的大型尺寸虽然提供了能够运输大型有效载荷的益处，但是也面临着挑战，至少部分是由于其尺寸使制造这种大型飞机具有挑战性。所涉及的工程不仅仅是使飞机更大。因此，与本文所提供的飞机100相联系的以及在其他对应的专利申请中的许多创新都是通过工程方式达成的极为专用的设计方案的结果。
62.典型用于制造机身的材料可以适用于本公开的飞机100。这些材料包含但不限于
金属和金属合金(例如，铝合金)、复合材料(例如，碳纤维-环氧树脂复合材料)和层压板(例如，纤维-金属层压板)，以及其他包含其组合材料。
63.图2b-2d提供了将大型有效载荷10装入飞机100的一个示例性实施例的通用的简化图示。如图所示，向上摆动货舱机头门126至其打开的位置中，暴露出与机身101的固定部分128相关的内部货舱170部分，该部分可以通过拐折部分130并且基本延伸经过整个后机身端140。货运开口171提供了到内部货舱170的入口，而悬吊舌部160可以用于帮助最初接收有效载荷。如图所示，有效载荷10包含两片风机叶片11a、11b，两片风机叶片相对于彼此由有效载荷接收夹具12保持。有效载荷接收夹具12通常被认为是有效载荷的一部分，尽管在替代性的解释中，有效载荷10可以仅仅构造为叶片11a、11b。该有效载荷10可以被认为是不规则的，因为它在整个有效载荷的长度上的形状、尺寸和重量的分布是复杂的，导致有效载荷的重心与有效载荷的几何质心在不同的位置。一个维度(长度)大大超过其他维度(宽度和高度)，形状几乎随处都有复杂的曲率变化，而且有效载荷的相对脆弱性要求在任何时候都要保持最小的误差，以及甚至在重力下有效载荷自身的重量在几个位置对货物的长度进行固定支撑。额外的不规则有效载荷标准可以包含轮廓与纵轴成法向的物体，沿着该轴线在不同的位置旋转，导致纵向扭曲(例如，风机叶片的跨度方向的扭曲)或轮廓位于沿弯曲(而不是线性)的路径上(例如，风机叶片的平面内扫掠)。此外，不规则有效载荷包含宽度、深度或高度沿有效载荷长度非单调变化的物体(例如，风机叶片厚度在最大弦位可以是最大的，在轮毂处有可能渐变成较小的圆柱体，并渐变成一个细小尖端)。对术语不规则包捆进行类似理解。
64.有效载荷10(也可以被称作为包捆)，尤其当涉及多个物体(例如一个以上的叶片、一片(多片)叶片和压舱物)时，它们可能被相互固定并作为一个单元进行操作，可以使用大多数任何适于在地面上运输大型有效载荷的装置、系统、载具或方法将其运送至飞机100。不过一个包捆可以涉及单个物体。在所示的实施例中，运输载具20包含通过多个如图所示的桁架24将多个跨度相互链接的多个轮式移动运输载具22。在某些情况下，一个或多个轮式移动运输载具22可以自推进，或者运输载具20更普遍地可以以某种方式由自身提供动力。替代或另外地，可以使用外部机构来移动载具20，例如来推或来拉载具20的大型载具，或者可以用于移动大型有效载荷的各种机械系统，例如绞盘、滑轮、线缆、起重机和/或动力驱动单元的各种组合。
65.如图2b所示，运输载具20可以被驱动或以其他方式移动至飞机100靠近货运开口171的前机身端120。随后，有效载荷10可以自运输载具20开始被移动并移动至内部货舱170中。这同样可以使用一个或多个绞盘、滑轮、线缆、起重机和/或动力驱动单元的各种组合来完成，本领域技术人员已知这种设置和构型。为了图示目的，图2c示出了移除半个机身的装货过程的快照(如目前图示，所示的半个头锥体126处于既打开又关闭位置，但在通过货运开171的装货期间，它处于打开位置)。如图所示，有效载荷10被部分地设置在内部货舱170中，并且仍由运输载具20部分支撑。有效载荷10的远端10d仍然设置在前机身端120中，因为它还没有到达拐折部分130。
66.用于将有效载荷10移动至图2c中所示的部分装载位置的系统和/或方法可以继续被用于将有效载荷10移动至图2d中所示的完全装载位置。如图所示，有效载荷10d的远端10d被设置在后机身端140的内部货舱170中，有效载荷10的近端10p被配置在前机身端120
处的内部货舱170中(例如，在悬吊舌部160上，尽管在图2d中不容易看到该舌部)，而设置在近端和远端10p、10d之间的有效载荷10的中间部分自前机身端120延伸，穿过拐折部分130并进入后机身端140。如图所示，与内部货舱170的地板(就这些目的而言，它包含舌部160)仅有的接触点是在有效载荷10的近端和远端10p、10d以及在近端和远端10p、10d之间的两个中间点10j、10k，其中每个点都由对应的夹具12支撑。在其他实施例中，接触点可能更少或更多，至少部分取决于每个有效载荷和相关包捆的尺寸和形状、货舱的尺寸和形状、使用的有效载荷接收夹具的数量以及其他因素。通过更详细地讨论拐折式机身(即，包含拐折部分130的机身101)的构型，可以更清楚地理解设置在内部货舱170中有效载荷的所示构型。一旦有效载荷10完全设置在内部货舱170中，就可以使用本文提供的技术、对应申请或本领域技术人员已知的其他技术和应用将其固定在货舱170中。
67.拐折式机身
68.图3是现有技术的飞机300在起飞俯仰操作期间的图示，示出擦尾角θ
擦尾
(θ
tailstrike
)的计算，该擦尾角是在飞机300的前机身端320自地面50提升(例如，机场的跑道)并且飞机300的后端340和尾部被推向地面50直至接触时确定的。这种变化发生在当飞机300围绕在图3中标示为“a”的横向旋转轴线俯仰(例如，旋转)时的起飞俯仰操作期间。这个横向旋转轴线a通常由主起落架324限定，它作为支点允许由尾部产生的向下的力来提升飞机300的前机身端320。在图3中，飞机300的机头起落架323和主起落架324限定停靠平面p
300r
(例如，飞机停靠时与地平面p
300g
水平的平面)，从而使擦尾角θ
擦尾
可以在飞机300已经达到最大俯仰角或起飞角时由地平面p
300g
相对于停靠平面p
300r
的角度变化来限定，该角度恰好产生在飞机300的尾端340的任何部分擦击地面之前。在图3中，示出飞机300的前中心线c
f300
，以及延伸至飞机300尾端340的后中心线c
a300
。为了增加θ
擦尾
，较大型的飞机300通常在后机身的后机身区域的下表面具有上掠。这种上掠使中心线在上掠初始处使中心线c
a300
相对于前中心线c
f300
发生偏转，在图3中示作为中心线c
a300
、c
f300
中的弯曲331。在现有技术的飞机300中，这个弯曲331产生了一定的距离，在图3中显示为横向旋转轴线a后方的距离“d”。更长的距离“d”值增加了飞机300的恒定横截面的长度，根据飞机的类型，这可以延长客舱的长度和/或增加货舱的长度，从而增加携带最大长度货物的能力。本公开的各个方面避开了这种对于增加距离“d”的现有技术动机，而是显著地重新配置后机身和前机身之间的关系，从而减少距离“d”可以导致增加最大可用的货舱长度，如下文更详细地解释。
69.图4a是本公开的示例性货运飞机400的侧视图。图示长度超过84米的飞机400包含具有限定前中心线c
f400
的前机身端420和限定后中心线c
a400
的后机身端440的机身401，后中心线c
a400
相对于前中心线c
f400
向上倾斜。前中心线和后中心线c
f400
、c
a400
限定两者之间的拐折431或连接，因为后机身端440中整个机身在相对于前机身端420中的前机身成角度的方向发生改变，前中心线c
f400
向上倾斜。这限定了后机身440的拐折角α
400k
。拐折位置431含在设置在前机身端和后端420、440之间并连接所述前机身端和后端的拐折部分430中。图4b示出，前中心线c
f400
是在横向旋转轴线a’前方的机身401的最顶部外表面或上表面402f和最底部外表面或下表面403f之间的近似中点，后中心线是在横向旋转轴线后方的机身401的上表面402a和下表面403a之间的近似中点。图4b示出前中心线c
f400
和后中心线c
a400
之间的拐折431是以基本垂直于中心线c
f400
和自拐折431向后延伸的大部分上表面和下表面402a、403a的平面的角度近似变化，从而使拐折431之后的机身401具有相当一部分近似恒定的高
度或横截面积。这仅代表一个示例，在其他情况下，上表面402a根本不必大体平行于下表面402b延伸，即使后机身仍然限定中心线中的拐折431。
70.在图4b中，后中心线c
a400
相对于前中心线c
f400
的角度限定了拐折或弯曲角度(如图4a中示为α
400k
)，对于恒定横截面前机身401的情况，其可以大体等于后部上表面e402a相对于前中心线c
f400
和前部上表面402f的角度α
上
(α
upper
)以及后部下表面403a相对于前部下表面403f的角度α
下
(α
lower
)的平均值，如图4b所示(因此，图4b指示了分别限定了上角和下角α
上
、α
下
的上表面402a和下表面403a)。在一些情况下，后部上表面和后部下表面402a、403a相对于后中心线c
a400
的角度α
上
、α
下
变化，其中整个中心线中基本向上偏转的位置由后机身相对于前机身的总体形状和斜率(或更通常的是，后机身端440相对于前机身端420的总体形状和斜率)限定(例如，拐折431)。例如，对于图1b的飞机100，下表面限定了下角α
下
，其大体等于约12度的擦尾角，并且后机身中的上表面角α
上
近似在6和7度之间。在一些示例性实施例中，后中心线c
a400
形成的拐折角可以近似在约0.5度至约25度的范围内，并且在某些情况下，它相对于货运飞机100的纵向-横向平面(即，前中心线c
f400
所在平面)约为10度，该平面基本平行于地面或地平面p
400g
延伸。另外，拐折角α
400k
可以大体等于飞机在起飞操作期间的最大旋转度数。更进一步，后机身端140的长度(即，相对于前中心线c
f400
成角度的部分)可以近似在约15％至65％的范围内，并且在一些情况下为整个机身101长度约35％至约50％，在一些实施例中，它可以是机身101长度的约49％。
71.在图4c中，货运飞机400示出在地面50上并且围绕横向旋转轴线旋转以示出例如起飞俯仰操作。在图4c中，前机身端420的停靠平面p
400r
相对于地面或地平面p
400g
恰好在θ
擦尾
之前形成角度，因为后机身端440、尾翼450或机尾442没有任何部分接触地面。在这个位置，下表面403a(并且近似后中心线c
a400
)基本平行于地面或地平面p
400g
，并且可以看出，由于拐折部分430的拐折中心线431的位置近似于或非常接近于横向旋转轴线a’，拐折431的角度α
400k
近似是飞机400围绕横向旋转轴线a’的最大安全旋转角度。图4c示出了与横向旋转轴线a’的位置对齐的竖向轴线409a和与机身中心线c
f400
中的拐折431对齐的另一竖向轴线409b，它们之间具有距离d’。由于d’较小，并且后机身端440的下表面403a以近似于拐折431的拐折角α
400k
或稍大的角度向后延伸，如图所示，后机身端440被高度延长而不会有擦尾的风险。因此，最小化d’近似地将下角α
下
设置为围绕横向俯仰轴线的安全旋转角的上限。此外，上表面402a的上掠可布置成沿大部分后机身端440保持相对较大的横截面积，从而能够在货运飞机400的总长度中大幅增加可用的内部货舱，由此能够实质增加在后机身端440内可用的内部货舱，而不增大θ
擦尾
。图5a更详细地示出了图1a的货运飞机100的这一点。
72.在图5a中，机身101的后中心线ca和前中心线cf示出刚好在横向旋转轴线a’的竖向平面p
500v
后方的拐折位置131处相交，该拐折位置发生在将前机身端或机身120连接至后端或机身140的拐折部分130内。后机身140的下表面103近似限定了货运飞机100的θ
擦尾
，其略大于由后中心线ca相对于前中心线cf的上倾所限定的拐折角α
100k
。此外，在一些示例中，后机身可以包括传感器549，传感器549构造为测量后机身140的下表面103到地面50的距离dg，以协助飞行员和/或计算机控制飞机100使飞机100围绕横向俯仰轴线线最大程度地旋转而没有擦尾。
73.如下文更详细解释，使拐折位置131与横向俯仰轴线竖向对齐可以使后机身140能够延伸而不降低θ
擦尾
，这也能够使内部货舱170的可用部分沿着后机身140的基本部分延伸。
此外，本设计能够创建极长的飞机设计，该设计能够以比以前可能的更短的跑道长度执行起飞和着陆操作。这些长度可以相当于现有的典型跑道长度，或甚至比其更短，这对于更长型的飞机是一种惊喜。与现有的标准飞机大约为2000米、大型飞机大约为3000米的跑道相比，鉴于本公开，跑道长度近似在约500米到约1000米的范围内是可能的。因此，涉及飞机100、400和可从本公开推导出飞机的其他实施例相关的工程使得超大型飞机能够在比用于(被认为是大型飞机)飞机的跑道更小的跑道上使用，至少一部分设计成能够增加俯仰角而不引起擦尾。
74.本设计提供的进一步优势是能够将飞机的重心位置保持在靠近横向俯仰轴线的位置，这最小化了在起飞期间机尾旋转飞机所需的下压力。这种必要下压力的最小化允许在较慢的速度下进行俯仰操作，从而增加能够在给定速度下产生的可用迎角(以及由此产生的升力)，这转而又降低了产生足够升力以使飞机离地所需的速度。在试图增加货物长度效率(例如，作为整个机身长度的函数的最大线性有效载荷长度)的现有技术设计中，这种优势是无法实现的，至少因为：(1)随着后机身在横向旋转轴线之后延长，擦尾角减小(例如，在后机身弯曲位置与其横向旋转轴线相距相当大距离的设计中)；(2)如果横向俯仰轴线移动至飞机重心后部以适应延长的机身，则在低速下完成俯仰机动的能力降低，从而需要大幅增加机翼和/或尾部尺寸以实现与横向俯仰轴线更接近其重心的飞机设计相等的起飞长度；和/或(3)随着货舱后端进一步向尾部延伸，货舱直径减小。
75.图5b示出了后机身140在机身101的前机身部分120上方竖向延伸。在图5b中，绘制的线cu示出机身101的前机身部120的上表面的近似水平延伸。机身后部140的大部分延伸至该线cu上方。这包含后机身部分140位于线cu和后中心线ca两者之上的上部540u和位于线cu之上和在后中心线ca之下的下部540l。上部和下部540u、540l的尺寸取决于拐折角α
100k
、机身后部140的长度以及上角和下角α
上
、α
下
之一或两者，因为它们一起限定了机身后部140在其延伸至后端时的拐折角α
100k
和机身后部140的高度。在一些示例中，上部和下部540u、540l二者的很大部分由内部货舱170的一部分占据。
76.图6a是货运飞机100的横截面侧视图，该横截面沿如图1a所示的最顶部外表面的近似中线t-t截取。货舱170限定出沿货舱170的总长度延伸的中心线。货舱170自货舱170的前机身端或前机身区域170f的前机身端171(如图所示位于头锥126中)延伸至货舱170的后机身端或后机身区域170a的后机身端173(如图所示位于机身尾锥142中)头锥。货舱170的前机身区域和后机身区域170f、170a分别位于飞机100的前机身端和后机身端120、140内。更特别的是，前机身区域170f通常可以限定前货舱中心线c
fcb
，该前货舱中心线c
fcb
可以与前机身中心线cf(图5a所示)大致共线或平行，并且后机身区域170a通常可以限定后货舱中心线c
acb
，该后货舱中心线c
acb
可以与后机身中心线ca(图5a所示)大致共线或平行。因此，在机身101的拐折部分130中，其自身可以包含货舱170的类似的拐折部分170k，其中后机身中心线ca相对于前机身中心线cf弯曲，后机身中心线c
acb
也在相对于前机身中心线c
fcb
的拐折位置631弯曲。弯曲可以是与机身101的拐折角α
100k
大致相同的角度，如图所示角度α
100kp
。后货舱中心线c
acb
可以延伸连续内部货舱170的中心线长度(即贯穿整个货舱170的中心线长度)的至少近似25％。该量更通常可以近似在约25％至约50％的范围内。还有其他方式来描述这些尺寸关系，包含，作为非限制性示例，后货舱中心线c
acb
的长度至少近似为机身101长度的45％和/或至少近似为横向俯仰轴线之后机身101长度的80％，以及本文提供的或可从
本公开可推导出的其他关系。
77.图6a示出了货舱170的后机身区域170a，该后机身区域几乎延伸经过全部后机身140，这是本文讨论的构型的明显优势。此外，由于后机身140的长度，后机身140的结构框架104a的俯仰674可以相对于前机身120的结构框架104f的俯仰672成大体等于机身101的拐折角α
100k
的角度。在一些示例中，拐折区域130表示前机身120结构框架104f的俯仰672和后机身140结构框架104a的俯仰674之间向上的过渡。本领域技术人员会认识到，结构框架104a、104f仅仅是可以并入到机身101中以提供支撑的结构特征或元件的一个示例。这样的元件可以更普遍地描述为沿后中心线c
acb
和前中心线c
fcb
正交定向的周向布置的结构元件。在一些示例中，货舱拐折631(图6a)的位置在机身拐折131(图5a)之前或之后，使得前货区170f部分地延伸至后机身140或者后货区170a部分延伸至前机身120中，然而，这通常至少部分取决于货舱170内部和机身外部之间的距离，该距离对于具有最大尺寸货舱的货运飞机通常是最小的。无论如何，为了充分利用本公开的示例，货舱170的后机身区域170a既可以(1)由于后机身140长度的待延长能力能够实质延长，并且(2)能够由于本公开的示例使得飞机能够基本上沿后机身140的全部长度延伸，以具有用于固定的擦尾角和/或最小的拐折角的延长的后机身。此外，最小化细长的后机身的机身拐折角允许货舱的后机身区域沿机身进一步延伸，同时增加用于给定全部飞机长度和擦尾角的最大直线有效载荷长度，至少如图6b和6c所示。
78.图6b示出了图6a的货运飞机100的机身101的横截面侧视图，两片风机叶片11a、11b的高度细长的有效载荷10基本布置在整个内部货舱170，并且自前机身区域170f的前机身端171延伸至后机身区域170a的后机身端173。后机身区域170a的至少一部分线性连接到前机身区域170f的至少一部分(例如在视线内)使得后机身区域170a的延长能够导致能在内部货舱170内携带的刚性有效载荷的最大总长度的延长。然而，风机叶片常常能够在运输期间略微偏转，因此本公开的示例特别适于它们的运输，因为有效载荷10轻微偏转的能力在运输期间通过进一步将后机身区域170a的后机身端173延伸超过前机身区域170f的最前端171的视线甚至能够达到最长的有效载荷长度。
79.图6c是图6b的货运飞机100的机身101的同一横截面视图，具有固定在货舱170中的最大长度刚性有效载荷90。最大长度刚性有效载荷90的前机身端90f可以固定到前机身区域170f前机身端171中的悬吊舌部160，有效载荷90的第一部分重量(图示为矢量91a)由悬吊舌部160承载，并且最大长度刚性有效载荷90的后端90a可以固定到后机身区域170a的后端173，有效载荷90的第二部分重量(图示为矢量91b)由后机身区域170a的后端173承载。
80.图6d是图6a的货运飞机100的机身101的同一横截面视图，具有固定在货舱170中的最大重量有效载荷92。最大重量有效载荷92的前机身端92f可以固定在内部货舱170的前机身区域170f中，有效载荷92的第一部分重量(图示为矢量93a)由前机身120承载，并且最大重量有效载荷92的后端92a可以固定在内部货舱170的后机身区域170a中，有效载荷92的第二部分重量(图示为矢量93b)由后机身140承载。有利的是，飞机100的重心前后的相当大长度的货舱170(例如，与拐折区域130近似对齐)能够将最大重量有效载荷92定位，使得有效载荷的重心(图示为矢量94)与飞机100的重心基本接近(即，在机翼平均气动弦长(mac)约30％或飞机总长度约4％内)飞机100的重心或与之对齐。在一些示例中，最大重量有效载荷92的至少约10％的重量在后机身区域170a中承载。在承载最大重量有效载荷、尤其是接
近最大长度的有效载荷的一些示例中，可以在后机身区域170a中承载约40％至约50％，以便将有效载荷的重心集中在货舱170中的标称位置处。
81.图7是图6a的货运飞机100的透视图，示出下部支撑系统190a、190b，其沿着货舱170自前入口171延伸至并经过机身101的后机身部140(不可见)中的货舱170的后部段170a(不可见)。下部支撑系统190a、190b也可以包含沿着悬吊舌部160向前延伸的前机身部分191a、191b。在一些示例中，下部支撑系统190a、190b包含轨道或履带或类似的线性平移部件，其使得有效载荷能够自货物开171平移至货舱170中并一直平移至货舱170后机身区域170a的后机身端，例如，通过使下部支撑系统190a、190b几乎延伸通过机身101的固定部分128的整个长度。在一些示例中，下部支撑系统190a、190b可以用于在飞行期间支撑和/或有效载荷，使得下部支撑系统190a、190b可以基本上保持有效载荷的全部重量。
82.轨道和有效载荷接收夹具
83.从先前的飞机100的附图中隐去但在图8a-8c中示出的是一对轨道174，它们被连接至货舱170的地板172、从货舱170的地板172延伸或以与货舱170的地板172有关的其他方式连接或延伸。一些图示可能看起来不完整或与其他附图不兼容，诸如具有延伸超出看起来像机身固定部分的末端的轨道(例如，参见提交的图8c)，但是本领域技术人员会认识到这恰好是在使用实体模型绘制和查看部件时可能出现的复杂结果，并不表示飞机和/或相关部件的不完整、不兼容或无法操作的方面。鉴于本公开，本领域技术人员将会理解鉴于本公开和其他附图应如何说明这些部件。
84.与舱170和地板172非常相似，轨道174可以自前机身端120以连续方式延伸，经过拐折部分130并进入后机身端140。轨道174因此可以构造以具有前机身端174f、拐折部分174k和后机身端174a。由于拐折部分174k，后机身端174a与由飞机100的前机身端120中的内部货舱170的内部底接触表面所限定的平面pf(即，平面pf在纵向和横向延伸通过地板172的前机身端172f并且基本上平行于前中心线cf)之间的竖向距离dm大于前机身端174f的至少一部分与平面pf之间的竖向距离。此外，在一些实施例中，其中后机身端140在基本延伸经过机身101的前机身端120的整个顶表面102的平面上方延伸，以使得该平面基本平行于地面，因为轨道174可以朝向机身尾锥142延伸并进入机身尾锥142中，设置在后舱部分172a中的至少一个轨道174(如图所示两个轨道174)的一部分也可以位于基本延伸通过机身101前机身端120的整个顶表面102的平面上方。设置在后舱部分170a中的轨道174的角度可以类似于拐折角αk。更普遍地，轨道174可以延伸成使得设置在后舱部分170a中的轨道的大部分设置在拐折角αk处。如图所示，有两个跨过它们的长度基本彼此平行的轨道174，但是在其他实施例中可以有更少(例如，一个轨道)或更多的轨道，并且这些轨道可以以非平行方式延伸，诸如当它们向后机身端140延伸时，使它们以更靠近或进一步稍分开的角度来形成期望的停止位置，该停止位置与装载至轨道174上的夹具一起作用。在一些实施例中，(多个)轨道174可以用作机身101的(多个)主结构件或(多个)主结构梁，它们能够承受操作飞行和/或地面载荷，类似于一些飞机中的龙骨梁。
85.诸如有效载荷10的有效载荷可以沿着轨道174自前机身端174f朝向后机身端174a平移，直到有效载荷到达期望位置。例如，期望位置可以涉及将有效载荷的重心放置在飞机重心的所需期望范围内。有效载荷的平移可以由图8a-9所示的夹具12来辅助。如图9所示，夹具12最好可以具有各种配置，以便既可以接收有效载荷，如风机叶片11a、11b(根据需要
具有更少或更多的叶片)，又可以沿着轨道174平移以在(多个)期望位置放置有效载荷。
86.有效载荷接收夹具12(如图所示的夹具112、212、312、412)通常可以包含托架114、114’、框架116和收纳座118、218、318、418。在至少一些所示的实施例中，提供了单一类型的托架和单一类型的框架，同时图示出四个不同的收纳座。本领域技术人员会认识到可以与本公开结合使用的其他托架、框架和收纳座。此外，虽然在本文中使用附图标记12来指代有效载荷接收夹具，但在一些实施例中，有效载荷接收的装置也许恰好是收纳座，如收纳座118、218、318、418，所以，本文包含在权利要求中术语“有效载荷接收夹具”的这种使用可以仅针对本文所提供的收纳座。通常，任何权利要求中的该术语都应以这种方式来解读，除非这种解释与权利要求的其余部分不兼容，例如，如果权利要求单独记载收纳座。
87.一些图示可能看起来不完整或与其他附图不兼容，例如看起来收纳座没有完全正确地连接到框架(例如，参见提交的图8b、8c和9)或夹具12没有接触轨道174(例如，参见图9)，但本领域技术人员将会认识到这只是在使用实体模型绘制和查看部件时可能出现的复杂结果，并不表示飞机和/或相关部件的不完整、不兼容或不可操作方面。鉴于本公开，本领域技术人员将会理解鉴于本公开和其他附图应如何说明这些部件。
88.如图9所示，第一有效载荷接收夹具112包含托架114，托架具有与其相关联的多个轮组113。每个轮组113是自托架114延伸的多点平衡支撑(whiffle tree)115的一部分，以将轮组113的轮子联接至托架114。收纳座118被联接至托架114。收纳座118包含可用于接收风机叶片的多个孔或开口(这些词在本文中可互换使用)。在所示实施例中，收纳座118被设计为末端有效载荷接收夹具，其具有构造为接收风机叶片的根部或轮毂的最大开口和配置为接收第二叶片的尖部的一个或多个其他开口。设置在收纳座118中的其他开口也可以使夹具112的重量更轻，使其更适于飞行，和/或可以与在货舱内固定有效载荷的位置结合使用。在替代实施例中，可以使用如框架116的框架以将夹具112联接至托架114。
89.针对图9中提供的第二有效载荷接收夹具212包含托架114’、轮组113和多点平衡支撑115，除了托架114’、114之间的细微差别之外，它们中的每一个都与以上关于托架114、轮组113和多点平衡支撑115的讨论相同。更特别的是，框架116被并入至支撑收纳座218的托架114’中。可以采用无论是在本文中所提供的还是本领域技术人员已知的任何已知技术来将框架116安装至或另外集成至托架114’。在所示实施例中，框架116代替了托架114’的框架114f的两根杆。本领域技术人员将会认识到，在任何这些实施例中，可以使用其他用于平移的装置来代替或补充轮子和轮组，包括但不限于滑橇、滑板、链接履带(例如，拖拉机履带、军用坦克履带)、铰接腿、用气垫船的气垫方式，或允许在两个结构之间平移的其他结构。通常，在本公开中提供的任何夹具都可以沿着(多个)轨道174平移，互换使用滚动和滑动，并且更通常地被认为是夹具的平移或前进。收纳座218适于接收风机叶片。更特别的是，收纳座218被设计为中间夹具以(多个)接收风机叶片的(多个)中间部分。例如，两个最大的开口可以构造为接收两片风机叶片部分，而且另外的开口或孔可以起到与收纳座118的开口类似的目的。所示的收纳座218被配置成具有多个件的方式，如图所示可以连接在一起的三个件218a、218b和218c，例如通过卡扣配合在一起，以相对于收纳座218的位置和/或其他由收纳座218接收的叶片固定叶片的位置。
90.针对图9提供的第三有效载荷接收夹具312主要类似于第二夹具212，包含托架114’、轮组113、多点平衡支撑115和框架116以及适于沿叶片中间部分接收风机叶片的收纳
座318。与第二收纳座218相似，第三收纳座318的两个最大开口或孔可以配置为接收两片风机叶片的中间部分。最大开口和其他开口在第三收纳座318中的定位不同，但其预期目的和用途相似。此外，与第二收纳座218相似，第三收纳座318被设计成通过多个件(如图所示的联接在一起的配件318a、318b和318c)固定叶片相对于其自身和/或由收纳座318接收的其他叶片的位置。
91.针对图9提供的第四有效载荷接收夹具412更类似于第一夹具112，因为它也被设计为末端接收夹具。其最大的开口或孔可以构造为接收风机叶片的根部和轮毂，并且一个或多个其他开口或孔可以构造为接收第二叶片的尖部和/或用于如上文所提供的其他目的。第四夹具412采用夹具212和312的托架114’和框架116。对于第一和第四收纳座118和418中的每个，风机叶片的根部可以通过使用围绕最大开口的圆周设置的螺栓孔将其螺栓连接至相应的结构118、418而联接到各自的结构118、418。本领域技术人员将会认识到其他可以将叶片联接到本文提供的任何收纳座118、218、318或418的方式。
92.此外，虽然在所示实施例中，收纳座118、218、318或418通常被设计为保持两片风机叶片，但本领域技术人员将会认识到，这些收纳座或其他收纳座可以构造为保持包含一片、三片、四片、五片甚至更多数量的风机叶。如所设计的，夹具12和叶片11a、11b、11c、11d可以用重复的、可重复的方式来打包，从而允许有效载荷的重心与所打包的有效载荷的重心一致。可以用使不规则的有效载荷具有紧凑体积的方式进行这样的包捆。更进一步，虽然夹具112、212、312、412图示为与风机叶片结合使用，但本领域技术人员将会认识到可以使用、重新设计、调整等这种夹具以与其他大型结构一起使用，包括但不限于工业石油设备、采矿设备、火箭、军事设备和载具、国防硬件、商业航空航天工具、起重机部段、飞机部件、空间发射火箭助推器、直升机、发电机或超高铁管道。此外，各种夹具112、212、312、412，以及夹具的其他构型和/或夹具的部件(例如，类似托架114、114’的托架、类似框架116的框架、类似收纳座118、218、318、418的收纳座等)可以作为打包套件提供，以允许以即插即用的方式为特定用途、设计和功能选择各种夹具和/或其部件。夹具自身可以预先指定用于特定结构(例如，风机叶片)和/或相对于这种结构的特定位置(例如，末端、中间-可能指定的-位置)。
93.当夹具12沿着轨道174行进时，它们中的一些或全部可以适于旋转和/或平移以在行进期间实现所需的处理。举例来说，所有四个夹具12可以构造为围绕每个夹具12的枢轴线ar沿方向r和s旋转，而沿着轨道174的拐折部分174p通过的至少夹具12可以构造为相对于轨道174竖直、上下平移，如方向u和v所示。这种运动可以使用用于产生旋转和平移致动的已知技术来实现，包含但不限于液压，活塞、液压活塞、滑轮和线缆以及气室以及其他。此外，这样的移动可以是选择性地主动或被动的。例如，关于主动移动，可以监控一个或多个夹具12和/或有效载荷(注意有效载荷可以被解释为包含或不包含适当的夹具)，例如通过位置和/或压力传感器，并且响应一个或多个指定参数或其他提示(例如，视觉、触觉)，可以采取动作按需要旋转或竖向平移(多个)夹具12。采取行动的输入可以是手动，例如由人手动输入，也可以由响应(多个)指定参数的程序的自动输入。替代地或另外地，关于被动移动，一个或多个夹具12可以设计成由于条件的改变而自动机械旋转或竖向平移，诸如沿轨道174平移(多个)夹具12和有效载荷。在这种类型的情况下，某些移动，诸如有效载荷的一部分由于其设置在后舱部分170a中而上升，可能导致一个或多个夹具旋转和/或竖向平移。
94.在与本文同时提交的题为“用于装货和卸货货运飞机的系统和方法”(systems and methods for loading and unloading a cargo aircraft)的对应专利申请中提供了关于用于货物管理的工装(包括轨道和有效载荷接收夹具)的其他细节，其内容以全文引用的方式并入本文。
95.基于所提供的描述和实施例，本领域技术人员会进一步理解本公开特征和优势。因此，本发明不受已经特别说明和描述的限制。例如，尽管本公开提供诸如风机大型货物的运输，但是本公开也可以应用于其他类型的大型货物或小型货物。本文引用的所有出版物和参考文献以全文引用的方式明确并入本文。
96.以上描述的实施例的示例可以包括以下内容：
97.1.一种货运飞机，包括：
98.机身，所述机身限定前机身端、后机身端、跨越自所述前机身端至所述后机身端的大部分机身长度的连续内部货舱以及横向俯仰轴线，所述货运飞机构造为当飞机仍在地面时在起飞操作期间围绕横向俯仰轴线旋转最大角度而所述机身未擦地，所述机身包含：
99.含有连续内部货舱的前机身区域的前机身部分，所述前机身部分限定沿货运飞机的纵向-横向平面的前中心线；以及
100.后机身部分，所述后机身部分自所述横向俯仰轴线向后延伸至所述后机身端，并且含有沿机身的后机身部分的大部分长度延伸的连续内部货舱的后机身区域，所述后机身部分限定在货运飞机的纵向-横向平面的上方延伸的后中心线；
101.第一固定机翼，所述第一固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第一方向延伸；以及
102.第二固定机翼，所述第二固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第二方向延伸，所述第二方向关于所述货运飞机的纵向-竖向中心平面是大体对称的。
103.2.根据权利要求1所述的货运飞机，
104.其中所述连续内部货舱的所述后机身区域的后机身端构造为自所述机身的前机身端收纳细长的连续有效载荷的后端，以将细长的连续有效载荷放置成基本贯穿所述连续内部货舱的全部长度。
105.3.根据权利要求2所述的货运飞机，
106.其中所述连续内部货舱包括自连续内部货舱的前机身端延伸至后机身区域的后机身端的下部支撑系统，以及
107.其中所述下部支撑系统构造为允许细长的连续有效载荷自所述前机身端沿所述后支撑系统平移至所述后机身区域的所述后机身端。
108.4.根据权利要求2或3所述的货运飞机，
109.其中所述机身的前机身端包括货舱机头门，所述货舱机头门构造为移动以外露进入所述连续内部货舱的开口，经过该开口，细长的连续有效载荷的后端能够基本穿经连续内部货舱的全部长度并且直至连续内部货舱的后机身区域的后机身端。
110.5.根据权利要求2至4中任一项所述的货运飞机，
111.其中所述货运飞机限定最大有效载荷长度和最大有效载荷重量，并且
112.其中，对于具有最大重量的有效载荷，所述有效载荷的前端位于机身的前机身端附近并且所述有效载荷的后端位于所述连续内部货舱的后机身区域内，所述连续内部货舱
的后机身区域构造为支撑所述最大有效载荷重量的至少10％。
113.6.根据权利要求5所述的货运飞机，
114.其中，对于具有最大有效载荷长度和最大有效载荷重量的有效载荷，所述有效载荷的前机身端位于所述机身的前机身端并且所述有效载荷的后端位于所述连续内部货舱的区域的后机身端，所述连续内部货舱的所述后机身区域的后机身端构造为支撑所述最大有效载荷重量的至少10％。
115.7.根据权利要求2至6中任一项所述的货运飞机，
116.其中连续内部货舱的所述后机身区域的后机身端在机身的前机身部分的上部外表面的上方延伸。
117.8.根据权利要求1至7中任一项所述的货运飞机，
118.其中所述机身包括拐折部分，该拐折部分在所述机身的所述前机身部分与所述后机身部分之间和在所述连续内部货舱的前机身区域与后机身区域之间在机身内形成连接，以及
119.其中所述机身的拐折部分限定所述前中心线与所述后中心线之间的弯曲角度。
120.9.根据权利要求8所述的货运飞机，
121.其中所述后机身部分以大体等于飞机在起飞操作期间的最大旋转角度的角度自拐折部分延伸出。
122.10.根据权利要求8或9所述的货运飞机，
123.其中所述弯曲角度相对于所述货运飞机的所述纵向-横向平面大体在约4度至约16度的范围内。
124.11.根据权利要求9至10中任一项所述的货运飞机，
125.其中所述弯曲角度大体等于所述飞机在起飞操作期间的最大旋转角度。
126.12.根据权利要求8至11中任一项所述的货运飞机，
127.其中所述拐折部分与所述横向俯仰轴线大体竖向对齐。
128.13.根据权利要求8至12中任一项所述的货运飞机，
129.其中所述拐折部分限定沿所述机身的相对的顶部和底部外表面的向上过渡。
130.14.根据权利要求1至13中任一项所述的货运飞机，
131.其中所述连续内部货舱的前机身区域限定与所述货运飞机的所述纵向-横向平面大体平行的前货舱中心线，
132.其中所述连续内部货舱的后机身区域的至少一部分包括限定出在货运飞机的纵向-横向平面上方延伸的拐折货舱中心线的拐折式货舱区域，以及
133.其中所述拐折货舱中心线沿所述后机身部分机身的所述后中心线延伸。
134.15.根据权利要求14所述的货运飞机，
135.其中所述拐折货舱中心线的长度是所述连续内部货舱中心线长度的至少近似25％。
136.16.根据权利要求14或15所述的货运飞机，
137.其中所述拐折货舱中心线或所述后中心线中至少一个的前机身端与所述横向俯仰轴线大体竖向对齐。
138.17.根据权利要求14至16中任一项所述的货运飞机，
139.其中至少大部分所述拐折货舱中心线与所述后中心线近似对齐。
140.18.根据权利要求14至17中任一项所述的货运飞机，
141.其中当所述飞机完全停靠在地面时，拐折货舱中心线或后中心线中的至少一者的至少大部分相对于地平面成大体在约6至约12度范围内的角度。
142.19.根据权利要求14至18中任一项所述的货运飞机，
143.其中当所述货运飞机完全停靠在地面时，拐折货舱中心线或后中心线中的至少一者的至少大部分长度相对于地平面成大体等于或大于货运飞机的最大起飞角度的角度。
144.20.根据权利要求19所述的货运飞机，
145.其中当飞机完全停靠在地面时，拐折货舱中心线或后中心线中的至少一者的大体全部长度相对于地平面成大体等于或大于货运飞机的最大起飞角度的角度。
146.21.根据权利要求14至20中任一项所述的货运飞机，
147.其中所述连续内部货舱限定最大有效载荷长度，并且
148.其中所述拐折货舱中心线限定至少近似30％的所述最大有效载荷长度。
149.22.根据权利要求1至20中任一项所述的货运飞机，
150.其中所述机身的所述后机身部分长度为所述机身的所述长度的至少约25％。
151.23.根据权利要求1至22中任一项所述的货运飞机，
152.其中所述机身的所述长度大于84米，并且
153.其中所述连续内部货舱限定至少约70米的最大有效载荷长度。
154.24.根据权利要求1至24中任一项所述的货运飞机，
155.其中所述第一固定机翼和所述第二固定机翼几乎不限定掠角。
156.25.根据权利要求1至23中任一项所述的货运飞机，
157.其中所述机身的所述后机身部分包括沿所述后中心线正交定向的多个周向设置的结构元件。
158.26.根据权利要求1至25中任一项所述的货运飞机，
159.其中所述拐折中心线的所述长度是所述机身的所述长度的至少近似25％。
160.27.根据权利要求1至26中任一项所述的货运飞机，
161.其中所述拐折中心线的所述长度是所述横向俯仰轴线的所述机身后部的长度的至少近似75％。
162.28.根据权利要求1至27中任一项所述的货运飞机，
163.其中所述机身的后机身部分包括构造为确定后机身部分的底面与地面之间的距离的传感器，以协助所述货运飞机的飞行员或计算机中至少一者在所述货运飞机在地面上或近地面时防止货运飞机在围绕横向俯仰轴线旋转期间擦尾。
164.29.一种货运飞机，包括：
165.机身，所述机身限定前机身端、后机身端、跨越自所述前机身端至所述后机身端的大部分机身长度的连续内部货舱以及横向俯仰轴线，所述货运飞机构造为在最小跑道长度起飞操作期间围绕横向俯仰轴线旋转最大角度，所述机身包括：
166.前机身部分，该前机身部分含有在所述横向俯仰轴线前方延伸的连续内部货舱的前机身区域，所述连续内部货舱的所述前机身区域限定沿所述货运飞机的纵向-横向平面的前货舱中心线；和
167.后机身部分，所述后机身部分含有在所述横向俯仰轴线后方延伸的连续内部货舱的后机身区域，所述连续内部货舱的所述后机身区域的至少一部分限定在货运飞机的纵向-横向平面上方延伸的拐折货舱中心线；
168.第一固定机翼，所述第一固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第一方向延伸；和
169.第二固定机翼，所述第二固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第二方向延伸，所述第二方向关于货运飞机的纵向-竖向中心平面是大体对称的；
170.其中所述拐折货舱中心线沿机身的后机身部分的大部分延伸，而且
171.其中所述连续内部货舱的所述后机身区域的后机身端构造为自所述前机身端收纳细长的连续有效载荷的后端，以将所述细长的连续有效载荷放置成基本贯穿所述连续内部货舱的全部长度。
172.30.根据权利要求29所述的货运飞机，
173.其中所述机身的所述前机身端包括货舱机头门，所述货舱机头门构造为移动以外露进入所述连续内部货舱的开口，细长的连续有效载荷的后端经过所述开口可以基本穿经所述连续内部货舱的全部长度并且直至所述连续内部货舱的后机身区域的后机身端。
174.31.根据权利要求29或30所述的货运飞机，
175.其中所述连续内部货舱的后机身区域的后机身端在机身的前机身部分的上部外表面上方延伸。
176.32.一种货运飞机，包括：
177.机身，所述机身限定前机身端、后机身端、跨越自所述前机身端至所述后机身端的大部分机身长度的连续内部货舱以及横向俯仰轴线，所述货运飞机构造为当所述飞机仍在地面时在起飞操作期间围绕横向俯仰轴线旋转最大角度而机身未擦地，所述机身包含：
178.前机身部分，所述前机身部分含有所述连续内部货舱的前机身区域；
179.后机身部分，所述后机身部分自前机身部分向后延伸，并且含有所述连续内部货舱的后机身区域；以及
180.拐折部分，所述拐折部分形成在前机身部分与后机身部分之间的连接，所述拐折部分限定与所述横向俯仰轴线大体竖向对齐的所述机身内的弯曲，并且所述弯曲限定前机身区域的前货舱中心线与后机身区域的后货舱中心线之间的角度，以使所述货物中心线在前货舱中心线的纵向-横向平面的上方延伸；
181.第一固定机翼，所述第一固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第一方向延伸；和
182.第二固定机翼，所述第二固定机翼自所述机身沿远离所述机身的第二方向延伸，所述第二方向关于所述飞机的纵向-竖向平面是大体对称的，
183.其中所述前机身区域的前货舱中心线与所述后机身区域的所述后货舱中心线之间的角度相对于所述纵向-横向平面大体在约4度至约16度的范围内。
184.33.根据权利要求32所述的货运飞机，
185.其中所述弯曲的所述角度大体等于所述飞机在所述起飞操作期间的所述最大旋转角度。
186.34.根据权利要求32或33所述的货运飞机，
187.其中所述后货舱中心线沿所述机身的所述后机身部分的大部分长度延伸。
188.35.一种操作长固定翼货运飞机短跑道起飞的方法，该货运飞机包含跨越自前机身端至后机身端的飞机大部分长度的连续内部货舱，所述方法包括：
189.使固定翼货运飞机加速；和
190.当所述飞机仍在地面时，使所述固定翼货运飞机围绕横向俯仰轴线旋转而机身未擦地，所述旋转使飞机的后拐折部分的整个中心线朝向所述地面移动，所述中心线在所述飞机的横向俯仰轴线前方的纵向-横向平面上方延伸，
191.其中所述飞机的后拐折部分的中心线是飞机的长度的至少40％。
192.36.一种操作长固定翼货运飞机短跑道起飞的方法，所述货运飞机包含跨越自前机身端至后机身端的所述飞机大部分长度的连续内部货舱，所述方法包括：
193.使固定翼货运飞机加速；和
194.当所述飞机仍在地面时，使所述固定翼货运飞机围绕横向俯仰轴线旋转而所述机身未擦地，飞机限定的机身拐折与横向俯仰轴线是大体对齐的，以使所述旋转将机身拐折的飞机后部定向为与地面大体平行。