货物飞艇的制作方法
【专利摘要】公开了一种货物飞艇(10)。所述货物飞艇可以包括配置成容纳气体的艇体(12)和至少一个推进组件(16)，其联接到所述飞艇并包括推进装置。所述货物飞艇还可以包括有效负载舱(64)，其包括位于所述艇体之外的外部货物区(66)。所述货物飞艇还可以包括货物搬运系统，其包括配置成将货物提升到所述外部货物区中同时飞艇盘旋的至少一个提升机构(82)。
【专利说明】货物飞艇
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请根据35U.S.C.§119要求2013年11月4日提交的美国临时专利申请第61/899574号、2014年5月5日提交的美国临时专利申请第61/988584号以及2014年9月26日提交的美国临时申请第62/055978号的优先权，其中每个申请的全部内容在此通过引用并入本文。
技术领域
[0003]本公开涉及一种飞艇。更具体地，本公开涉及货物飞艇及相关特征。
【背景技术】
[0004]已经看到，自1783年以来静压轻于空气的飞艇大量使用，之后是Montgolfier兄弟热气球的首次成功载人飞行。自那时以来，已经做了大量改进，但载人热气球的设计和理念保持基本相似。这种设计可以包括用于携带飞行员和乘客的吊舱、加热装置(例如丙烷火炬)以及固定到吊舱且配置成填充有空气的大气囊或袋子。然后飞行员可利用加热装置来加热空气，直到被加热的空气的浮力施加足够的力于气囊上来提升气球和附加的吊舱。这种飞艇的导航已被证明是困难的，主要是由于风流以及缺乏用于引导气球的推进装置。
[0005]为了改进轻于空气的飞行的概念，一些比空气轻的飞艇已经发展成包括推进装置、导航仪器以及飞行控制。这样的添加可以使得这种飞艇的飞行员能够引导推进装置的推力在使飞艇根据需要行进的方向上。利用推进装置和导航仪器的飞艇通常不使用热空气作为提升气体(尽管可以使用热空气)，许多飞行员代替地倾向于比空气轻的提升气体，比如氢和氦。除其他东西外，这些飞艇还可以包括用于保持比空气轻的气体的气囊、乘务员区以及货物区。飞艇通常流线化成软式小型飞艇或齐柏林飞艇的形状，其在提供减小的阻力的同时还可能使飞艇受到不良的航空效应(例如天气击发，又名风击发)。
[0006]传统热气球之外的其他飞艇可以分成若干类结构:刚性的、半刚性的、非刚性的、以及混合型的。硬式飞艇通常具有包含多个非加压气室或气球来提供升力的刚架。这种飞艇通常不依赖于气室的内部压力来维持飞艇的形状。半刚性飞艇通常利用气囊内的一定压力来维持飞艇的形状，但是除其他东西外还可以具有沿着气囊下部的框架，用于分布悬浮负载到气囊中以及用于允许较低的气囊压力。非刚性飞艇通常利用多于周围空气压力的压力水平，以便维持它们的形状，并且与载货设备相关的任何负载由气囊及相关织物支撑。常用的软式飞艇是非刚性飞艇的示例。
[0007]混合飞艇可以包括来自其他飞艇类型的元件，比如用于支撑负载的框架和利用与提升气体相关的压力来维持其形状的气囊。混合飞艇还可以将比空气重的飞艇(例如飞机和直升机)的特征与比空气轻的技术结合来产生额外的升力和稳定性。应当指出的是，许多飞艇在满载货物和燃料时可能比空气重，因此可以使用它们的推进系统和形状来产生留在高处所必需的空气动力升力。然而，在混合飞艇的情况下，飞艇和货物的重量可以基本上通过由与提升气体例如比如氦相关的力所产生的升力而得到补偿。这些力可以施加在气囊上，而辅助的升力可能源自与艇体相关的空气动力升力。
[0008]除其他因素外，与比空气轻的气体相关的升力(即浮力)可能取决于许多因素，包括环境压力和温度。例如，在海平面，约I立方米的氦可以平衡约一千克的质量。因此，飞艇可以包括相应的大气囊，采用其来维持足够的升力气体以提升飞艇的质量。配置成用于提升重货的飞艇可以利用尺寸根据需要被确定成用于要被提升的负载的气囊。
[0009]降落和固定比空气轻的飞艇可能基于易受到不利的空气动力而存在独特的问题。虽然许多比空气轻的飞艇可以执行“垂直起降”(VTOL)操纵，但是一旦这种飞艇到达地面附近的点，最后的着陆阶段就可能会造成随时触及地勤人员(例如若干个人)、环境监测系统、和/或用于捆扎或以其他方式固定飞艇到地面的对接装置。如果不触及这样的元件，飞艇可能会被风流或其他无法控制的力量带走，而飞艇的飞行员试图离开并处理最后的着陆阶段。因此，使得能够通过一个或多个飞行员来着陆和固定飞艇的系统和方法是可取的。
[0010]由于飞艇的各种特征，比如起飞/降落能力的适应性、提升能力以及可操作性，存在飞艇的许多潜在的用途。例如，飞艇可以特别适用于运输货物。用于运输货物尤其是重货的其他选项具有一定的局限性。特别地，飞机、陆地车辆以及船舶可能需要特定的基础设施和/或环境条件(例如跑道、公路、水路等)，而具有VTOL和盘旋能力的飞艇具有更大的灵活性来接收、运输和递送货物到各种不同的位置。因此，适于各种运输功能的飞艇是理想的。
[0011]此外，为了容纳飞艇的这些及其它潜在用途，有必要结合允许飞艇执行某些操作比如盘旋操作的各种控制。在一个例子中，飞艇可以接近着陆区，盘旋在着陆区附近，执行操作(例如交换货物)，以及从盘旋位置离开。然而对于飞行员来说，可能困难的是一致且方便地将飞艇维持在特定的盘旋位置，因为盘旋飞艇上的空气动力可能根据当时的条件而广泛地改变。各个因素比如风速、风向、风频、湍流条件、飞艇重量和平衡、飞艇航向等、以及这些因素的考虑可能会导致飞艇的操作在盘旋(以及进场和离场)期间变得很复杂。因此，用于飞船的改进的飞行计划和缓和控制特别是盘旋操纵期间的飞艇的系统和方法是可取的。
[0012]本公开涉及通过利用飞艇的各种示例性实施例来解决上面所讨论的一个或多个期望。
【发明内容】
[0013]在一方面，公开了一种飞艇。所述飞艇可以包括配置成容纳气体的艇体和至少一个推进组件，其联接到所述飞艇并包括推进装置。所述飞艇还可以包括有效负载舱，其包括位于所述艇体之外的外部货物区。所述飞艇还可以包括货物搬运系统，其包括配置成将货物提升到所述外部货物区中同时飞艇盘旋的至少一个提升机构。
[0014]在另一方面，公开了一种飞艇。所述飞艇可以包括吊舱，其形成龙骨的至少一部分并包括座舱。所述飞艇还可以包括货舱，其包括由所述龙骨形成外部货物区。所述飞艇还可以包括至少一个提升机构，其配置成将货物从地面提升到所述外部货物区中同时飞艇盘旋，以及通道，其沿有效负载舱纵向延伸，所述至少一个提升机构配置成在所述通道中纵向移动，由此沿所述龙骨纵向移动货物。所述飞艇还可以包括锁定机构，其配置成将货物固定到所述龙骨，以及控制站，其位于所述座舱中并且配置成允许机组成员控制货物搬运系统。
[0015]在另一方面，公开了一种用于包括配置成包含气体的艇体以及推进组件的飞艇的飞行控制系统。所述飞行控制系统可以包括存储指令的存储器和一个或多个处理器，其配置成执行所述指令以在与飞行任务相关的未来时间段期间评估与货物传输位置相关的环境因素。所述一个或多个处理器还可以配置成确定所评估的环境因素对空气静力提升和飞艇稳定性的影响，至少基于所评估的环境因素的影响及预期的货物传输模式来确定飞行任务的路线图，以及在与飞艇相关的显示器上显示路线图。
[0016]在另一方面，公开了一种可以包括艇体的飞艇。所述艇体可以包括刚性框架，围绕该刚性框架的气囊，以及连接到刚性框架且配置成包含气体的多个气室。所述飞艇还可以包括连接到所述艇体的翼片组件、连接到所述艇体的吊舱、以及起落架组件。所述艇体可以包括细长的双凸透镜形状，其中所述艇体的高度小于艇体宽度的一半且小于艇体长度的三分之一，并且艇体宽度约为艇体长度的一半。
[0017]在另一方面，公开了一种可以包括含有凸起下部和凸起上部的艇体的飞艇。所述艇体可以包括刚性框架、围绕所述刚性框架的气囊、以及连接到所述刚性框架并且配置成包含气体的多个气室。所述飞艇还可以包括推进系统，其包括多个推进组件、包括多个稳定翼片的连接到艇体的翼片组件、以及连接到艇体的吊舱。另外，所述多个推进组件可以固定到艇体下部，包括固定在艇体端口侧上的至少两个推进组件和固定在艇体右舷侧上的至少两个推进组件。此外，所述稳定翼片可以布置成X-配置。
[0018]在另一方面，公开了一种采用飞艇将货物递送到远程位置的方法。所述方法可以包括将至少一个集装箱固定到飞艇的外部货物区，所述集装箱包含货物。所述方法还可以包括行进到所述远程位置。所述方法还可以包括通过采用提升机构将集装箱降低到地面来递送集装箱。
[0019]应该理解的是，前面的总体描述和以下的详细描述都只是示例性的和说明性的，并不像权利要求那样限制所公开的实施例。
【附图说明】
[0020]包含在该说明书中并构成其一部分的附图示出了所公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释所公开的实施例。在附图中:
[0021 ]图1示出了与所公开的实施例一致的货物飞艇的示例性实施例；
[0022]图2示出了与所公开的实施例一致的飞艇的示例性支撑结构；
[0023]图3示出了与所公开的实施例一致的飞艇的前视图；
[0024]图4示出了与所公开的实施例一致的飞艇的后视图；
[0025]图5示出了与所公开的实施例一致的可以与图2的支撑结构一起使用的示例性结构环；
[0026]图6还示出了与所公开的实施例一致的飞艇的艇体；
[0027]图7示出了与所公开的实施例一致的示例性桁架结构；
[0028]图8示出了与所公开的实施例一致的示例性推进组件；
[0029]图9-10示出了与所公开的实施例一致的示例性起落架组件；
[0030]图11示出了与所公开的实施例一致的图1的货物飞艇，其中包括示例性吊舱的横截面视图；
[0031]图12示出了与所公开的实施例一致的飞艇的剖面顶视图，其中包括图11的吊舱；
[0032]图13示出了与所公开的实施例一致的示例性座舱的前部；
[0033]图14示出了与所公开的实施例一致的图13的座舱的后部；
[0034]图15示出了与所公开的实施例一致的图13的座舱的内部；
[0035]图16示出了与所公开的实施例一致的可以与货物处理系统一起使用的示例性双导轨起重机；
[0036]图17示出了与所公开的实施例一致的连接到货物的货物处理系统；
[0037]图18示出了与所公开的实施例一致的固定在飞艇货舱的图17的货物；
[0038]图19-21示出了与所公开的实施例一致的示例性锁定机构，其配置成可以与图17的货物处理系统一起使用；
[0039]图22是与所公开的实施例一致的示例性飞行控制系统计算机的框图；
[0040]图23示出了与所公开的实施例一致的示例性飞行显示器；
[0041]图24示出了与所公开的实施例一致的飞艇和系泊配置的顶视图；
[0042]图25-26示出了与所公开的实施例一致的处于盘旋操作期间的飞艇，包括系缆；以及
[0043]图27示出了与所公开的实施例一致的处于飞行操作期间的飞艇。
【具体实施方式】
[0044]下面参照附图进行详细地说明。为了方便起见，在整个附图中，相同的附图标记用来指代相同或相似的部件。
[0045]附图描绘了货物飞艇的示例性实施例。货物飞艇包括能够进行各种货物运输操作的特征。例如，货物飞艇可以包括提供定制的飞行计划能力的特征，这些能力考虑到了各个方面的未来货物运输操作，比如可能影响操作的环境因素。此外，货物飞艇可以包括能够安全高效地执行货物运输操作的某些特征。例如，货物飞艇可以包括货物处理系统，其适于运输重型货物，并且一旦飞艇已经到达输送位置就迅速交换货物。此外，货物飞艇可以包括设计成用于接收、运输和递送货物的特定要求的优化的形状。
[0046]此外，应当显而易见的是，货物的运输仅是所公开的飞艇的示例性应用之一，在此描述的飞艇的特征和构造可用于许多不同的飞艇用途和功能。例如，与所公开的实施例一致的飞艇可以配置成充当配置成向远程地点提供医疗服务的移动医疗设施。
[0047]图1示出了飞艇10的一个示例性实施例。飞艇10可以配置成用于VT0L、在三个维度(例如X、Y和Z平面)上进行导航以及各种特定飞行操作，比如在陆地或水面上方盘旋。为了便于这些及其他飞行操作，飞艇10可以包括艇体12、翼片组件14、推进系统16、起落架组件18(参见图3_4)、吊舱20(参见图11_12)、货物搬运系统22(参见图16-21)以及飞行控制系统24(参见图22)。
[0048]在整个各种实施例的此讨论中，术语“前”和/或“前面”用来指最接近向前行进的飞艇10的部分内的区域，而术语“后”和/或“后面”用来指最接近行进相反方向的飞艇10的部分内的区域。此外，术语“尾部”用来指与艇体12相关的最后面的点，而术语“鼻部”用来指艇体12的前部内的最前面的点。
[0049]图1还示出了用于参考目的的相对于示例性飞艇10的各种轴线。飞艇10可以包括翻滚轴5、俯仰轴6和偏航轴7。飞艇10的翻滚轴5可以与在例如从飞艇10的尾部至鼻部的方向上延伸通过艇体12的假想线对应。飞艇10的偏航轴7可以是与在例如从艇体12的底面至艇体12的顶面的方向上垂直于翻滚轴5延伸通过艇体12的假想线对应的中心垂直轴线。俯仰轴6可以对应于垂直偏航轴及翻滚轴延伸的假想线，使得俯仰轴6从飞艇10的一侧到飞艇10的另一侧贯穿艇体12，如图1所示。“翻滚轴”和“X轴”、“俯仰轴”和“Y轴”以及“偏航轴”和“Z轴”可以在整个讨论中互换使用来指代与飞艇10相关的各个轴。本领域技术人员要认识到的是，在本段中描述的术语是示例性的并非是限制性的。
[0050]艇体
[0051]艇体12可以包括支撑结构26(参见图2)以及基本上覆盖支撑结构26的一个或多个材料层(图6)。在一些实施例中，飞艇10可以是“刚性”飞艇。如本文所用，术语“刚性飞艇”应指飞艇具有刚性框架，并且含有一个或多个非加压气体气室或气囊来提供升力，其中飞艇的艇体不依赖于气室的内部压力来维持其形状。
[0052]图2-4示出了可以由支撑结构26至少部分限定的艇体12的示例性形状。特别地，飞艇10的艇体12可以包括长度L(图2)、高度H(图3)和宽度W(图3)。在示例性实施例中，艇体12可以包括由高度H限定的细长双凸透镜形状，该高度不到宽度W的一半且不到长度L的三分之一。在一个实施例中，高度H可以不到长度L的四分之一，从而长度L可以是两倍宽度W。在示例性实施例中，艇体12的相对的上下侧可以包括基本对称的凸起形状。在一些实施例中，互连的支撑环可以在艇体12的上下侧的交叉点围绕艇体12。
[0053]图2示出了根据本公开一些实施例的支撑结构26。在一实施例中，支撑结构26可以配置成限定与飞艇10相关的形状，同时为与飞艇10相关的众多系统提供支撑。如图2所示，支撑结构26可以由相互连接以形成所需形状的一个或多个框架构件28限定。
[0054]在示例性实施例中，框架构件28可以包括由多个纵梁32相互连接的多个结构环30，以及至少一个结构梁34。在一个实施例中，多个结构环30可以包括沿艇体12均匀间隔开的约11-12个垂直安装的环状桁架结构。多个纵梁32可以包括从飞艇10的鼻部水平延伸至尾部的多个主纵梁。多个纵梁32还可以包括在主纵梁之间互连并且比其更短的多个中间纵梁。结构梁34可以是比纵梁32更大的纵向桁架构件，前后延伸通过飞艇，提供额外的刚性并且在整个支撑结构26上均匀地分布负载(例如气室提升负载、货物负载等)。
[0055]图5示出了支撑结构26的横截面，描绘了结构环30和结构梁34。结构环30和结构梁34包括桁架结构，它们由多个互连的框架部件形成。结构环30的桁架结构可以形成围绕每个结构环30周边的多个连接点36。结构梁34可以定位在结构环30的最低点，垂直于结构环30的平面延伸。附加或可替代的结构梁34(未示出)可以围绕结构环30的周边定位。
[0056]为了尽量增大与飞艇10相关的提升能力，可能希望设计和制造支撑结构26使得尽量减小与支撑结构26相关的重量，同时尽量增大强度且因此例如对空气动力的阻力。换句话说，尽量增大与支撑结构26相关的强度-重量比可以为飞艇10提供更理想的结构。例如，一个或多个框架构件28可以由轻重量但高强度的材料构成，例如包括铝、复合材料和/或碳纤维等等。在一个实施例中，结构环30、纵梁32的主纵梁和结构梁34由铝制造，而纵梁32的中间纵梁由复合材料制造。
[0057]艇体12可以配置成保留比空气轻的气体的体积。如图2所示，艇体12可以包含多个气室38。气室38可以是单独的气囊，每个都构造成保留比空气轻的气体比如氦气的体积。每个气室38可以由轻质织物材料制成，并且可以包括一个或多个阀以在高海拔或严重过热条件下容纳气体的过压。
[0058]在示例性实施例中，每个气室38可以是单独的圆筒段，其成形为适于其在艇体12内的位置。使用分别定位的气室38用于容纳气体可帮助尽量减小气体在飞行期间的晃动并且有助于避免在鼻部或尾部区域拾取过多的气体(例如在上仰和俯冲操纵期间)。气室38可以定位在相邻的结构环30之间。在示例性实施例中，固定构件40可被固定到围绕结构环30的连接点36(参见图5-6)，并且配置成帮助维持各气室38在艇体12内的位置。
[0059]在示例性实施例中，固定构件40可以是织网、线缆、绳索等。例如，固定构件40可以是固定到连接点36的高强度织网材料。随着飞艇10在不同高度之间行进，各气室38内的压力可能会改变，从而引起气室38的尺寸增加和减小。固定构件40可以保持各气室38在艇体12的其自身段中(例如在相邻的结构环30之间)，同时不限制由压力变化所造成的膨胀/收缩。
[0060]如图6所示，气室38可以定位在支撑结构26内部，使得气体升力被传递到支撑结构
26。外皮42可围绕支撑结构26的外部固定，以用作艇体12的外表面，以及包围支撑结构26和气室38。外皮42可以是机械地连接或粘合到支撑结构26外表面的航空批准织物。图7还描绘了桁架结构，其可用于支撑结构26的一个或多个部件(例如结构环30、结构梁34等)，且固定构件40可被固定至其来帮助保持气室38在艇体12内就位。
[0061]在示例性实施例中，艇体12可以配置成使得飞艇10包括“接近平衡”设计，其中飞艇10主要依赖于保持在气室38中的气体的静态升力，而不是可能由艇体12在飞行过程中产生的任何动态升力。在示例性实施例中，艇体12可以包括约3至I的艇体细度比。
[0062]翼片组件
[0063]返回到图1-4，翼片组件14可以包括固定到艇体12(例如安装到支撑结构26)的多个稳定翼片44。稳定翼片44可以在艇体12的后部布置成宽的“X”配置。在示例性实施例中，翼片组件14可以配置成使得稳定翼片44不延伸超出艇体12的长度、宽度或高度。这种配置可以创建紧凑的设计，减少容纳飞艇10所需的飞机库的大小。此外，稳定翼片44的宽的“X”配置可以帮助减少雪积聚和提高离地间隙。在示例性实施例中，控制机构可以允许调整稳定翼片44。
[0064]推进系统
[0065]推进系统16可以包括围绕艇体12的周界定位的多个推进组件46。如图1所示，在一个实施例中，推进系统16可以包括四个推进组件46。例如，两个推进组件46可被安装到艇体12的下部右舷侧中间部分，两个推进组件46可被安装到艇体12的下部端口侧中间部分。然而，应当理解的是，推进系统16可以包括更多或更少的推进组件46，这取决于飞艇10的提升及可操作性要求。例如，在一些实施例中，推进系统16可以包括六个推进组件46。
[0066]推进组件46可以配置成提供定向在特定方向(即推力向量)上的推进力(例如推力)，并且配置成产生运动(例如水平和/或垂直运动)，抵消飞艇10的原动力(例如风力)和/或其他操作和操纵(例如偏航控制)。例如，推进组件46可以使得能够偏航、俯仰和侧滚控制以及提供推力用于水平与垂直运动。
[0067]图8示出了推进组件46的示例性实施例。例如，如图8所示，推进组件46可以包括动力源48、推进装置50和推进单元支架52。动力源48可操作地联接到且配置成驱动推进装置
50。例如，动力源48可以包括液体-燃料发动机、电动马达、燃气涡轮发动机和/或配置成产生旋转动力的任何合适的动力源。动力源48还可以包括可变速度和/或可逆式马达，其可在两个方向(例如顺时针或逆时针旋转)上运行和/或以基于控制信号(例如来自飞行控制系统24的信号)的变化旋转速度。动力源48可以通过汽油、柴油燃料、天然气、甲烷、电池、太阳能和/或任何其它合适的燃料源来启动。
[0068]如图8所示，每个推进组件46可以包括配置成将动力源48的旋转能量转换成适于作用在飞艇10上的推力的推进装置50。例如，推进装置50可以包括的装置比如翼型件，其在旋转时可产生气流或推力。例如，推进装置50可以布置为轴向风扇(例如如图10所示的螺旋桨)、离心式风扇和/或切向风扇。这样的示例性风扇布置可适于将由动力源48产生的旋转能量(例如经由动力转换单元)转换成对于操纵飞艇10有用的推力。本领域普通技术人员要认识到的是，还可以在不脱离本公开的范围的情况下利用多种配置。
[0069]例如，如图8所示，推进单元支架52可以包括至少一个挂架54，其配置成将动力源48和推进装置50固定到艇体12(图1)，使得与推进组件46相关的力可被传递到艇体12。挂架54可被布置成为推进装置50相对于艇体14提供足够的间隙，以允许推进装置50在基本水平的平面中旋转，以提供垂直的推力并且使得能够进行盘旋和垂直起飞操作。
[0070]推进组件46是可调节的，使得可以修改推进装置50的强度和矢量方向。例如，挂架54是可调节的(例如可转动的)，以调节由推进装置50产生的推力的方向。例如，每个挂架54可以单独和/或共同地调节，以调节推进装置50的推力角，从而在三个维度上移动飞艇10，例如，在用于产生水平推力的垂直平面与用于产生垂直推力的水平平面之间。另外(或替代地)，如果推进装置50配置为可调节翼型件(例如可变螺距螺旋桨)，则可以调节推进装置50的攻角来完成完整的推力反向。例如，推进装置50还可以配置有叶片、端口和/或其他装置，使得由推进装置50产生的推力可被修改并被引导在所期望的方向。
[0071 ] 起落架组件
[0072 ]如图3-4所示，起落架组件18可以包括布置成三轮车配置的多个轮式腿56。三轮车配置可以在地面操作以及着陆和起飞过程中为飞艇10提供稳定性。在示例性实施例中，腿56可能并不收回到艇体12中，这可以减少起落架组件18的重量和复杂性。
[0073]图9-10还示出了起落架组件18的腿56。腿56可以包括支柱构件58和轮60。为了减少飞行过程中由起落架组件18引起的拖动，支柱构件58可被覆盖在轻量的气动整流罩中。轮60可以包括轮胎，其可以是用于某些环境(例如冻原、沙漠、高山等)的特别适用的轮胎。
[0074]在一些实施例中，起落架组件18可以配置成用于系泊接地的飞艇10。例如，起落架组件18可以具有足够的强度，以允许系泊机构(例如操作绳)固定在起落架组件18与地面之间，帮助将飞艇10维持在一个位置，并且克服可能倾向于迫使飞艇10离开其系泊位置的力(例如风力)。
[0075]在一些实施例中，起落架组件18可以包括帮助促进货物交换的特征。例如，起落架组件18可以配置成改变相对于艇体12的长度(例如缩回到艇体12中，自身叠缩在一起等)，从而可以使吊舱20朝向地面下降，有助于货物配送/拾取/交换过程。在另一个例子中，轮60可以配置成允许在任何方向上的滚动运动，比如允许飞艇10的位置在地面上被调节，有助于货物交换和/或飞艇10的系泊。
[0076]吊舱
[0077]图11进一步示出了飞艇10的吊舱20ο在示例性实施例中，吊舱20可以固定到飞艇10的下部，并且包括座舱62和货舱64。货舱64可以包括外部货物区66和内部货物区68。吊舱20可以连接到支撑结构26。
[0078]在一个实施例中，一个或多个支撑梁可以跨越飞艇10的至少一部分，比如从艇体14的周边至吊舱20的距离。支撑梁可以向艇体12提供额外的强度和刚度，以及允许提供多种用于飞艇10的用途的负载能力，包括重型货物的安全运输。然而，应当理解的是，吊舱20可以以其它方式连接到并由艇体12支撑。
[0079]图12进一步示出了吊舱20，包括吊舱20相对于艇体12的示例性位置。在一个实施例中，吊舱20可以位于靠近艇体12的中心，其中座舱62面向飞艇10的鼻部且货舱64定位在座舱62后面。吊舱20可以是艇体12的总长度的约三分之一。座舱62可以定位成为飞行机组提供良好的向前和侧面视线，同时还能够在艇尾部朝向货舱64获得良好的视线。
[0080]吊舱20可以包括可用作各种货物70可以连接到的龙骨的部分。例如，吊舱20可以包括将外部货物区66与内部货物区68分离的扁平水平壁72。水平壁72可以用作外部货物区66的顶板和内部货物区68的底板。水平壁72中的开口 74可以将外部货物区66与内部货物区68连接。货物70可以通过开口 74被抬起并且固定到水平壁72(或内部货物区68中的其他地方)。门(未示出)可以关闭开口 74。货物处理系统22(图16-21)可以配置成移动货物至货舱64下面的地面和从其移动以及围绕货舱64移动，如下面更详细地描述。
[0081]图13-15进一步描绘了座舱62，其可以包括用于控制飞艇10的飞行及货物搬运操作的至少一个控制站。如图13所示，座舱62可以定位在吊舱20的前端，并且包括面向飞艇10的前面的区域的一个或多个窗口。飞行控制站76可位于座舱62的内部，使得操作者(例如飞行员、副驾驶等)可以在飞艇10飞行的同时从前置窗口向外看。如图14所示，座舱62还可以包括向后朝向飞艇10的尾部的一个或多个窗口。货物搬运控制站78可以位于座舱62内，使得操作者(例如飞行员、副驾驶、机长、机组成员等)可以至少看到外部货物区66同时控制货物搬运系统22。
[0082]图15进一步描绘了座舱62，包括飞行控制站76和货物搬运控制站78。飞行控制站76可以包括用于操作者(例如飞行员和/或机组)的控制，以控制与飞行相关的飞艇10的一个或多个方面(例如翼片组件14、推进系统16、与气室38相关的一个或多个特征(例如阀)等)。例如，飞行控制站76可以包括用于推进系统16的控制，使得飞行员可以通过飞行操作来操纵飞艇10，例如包括起飞、飞行位置、盘旋和/或着陆等。
[0083]货物搬运控制站78可以包括允许操作者控制货物处理系统22的至少一个方面的控制。例如，货物搬运控制站78可以包括允许操作者执行一个或多个货物搬运操作的控制，比如降低起重机朝向地面、提升起重机朝向货舱64、打开和/或关闭一个或多个货物锁来将货物70固定至水平壁72等。在一个实施例中，座舱62可包括用于操作者(例如副驾驶)的至少一个座椅80，其可以在飞行控制站76与货物搬运控制站78之间旋转。以这种方式，操作者可以一次协助一个飞行操作，然后轻松地切换到控制货物搬运操作。例如，副驾驶可以辅助飞行员到达目的地，然后一旦到达目的地，就执行货物搬运操作(例如交换货物)，比如同时飞行员维持飞艇盘旋在交货地点上方。
[0084]货物处理系统
[0085]图16-21描绘了货物搬运系统22的各种示例性特征。在示例性实施例中，货物处理系统22可以包括至少一个提升机构82，其配置成将货物70从地面提升到货舱64并且将货物70从货舱64下降到地面。如本文所用，货物70可被考虑在地面上，如果其由地面至少部分地支撑，包括堆叠的货物、由卡车支撑的货物等。货物处理系统22可以允许快速有效地递送和/或交换货物70。
[0086]图16描绘了示例性提升机构82，其可以与货物搬运系统22结合使用。在一个实施例中，提升机构82可以包括两导轨起重机84。两导轨起重机84可以包括一对导轨86和提升机88，其配置成在纵向上沿着导轨86移动(例如通过电动马达)，从而允许调节提升机88的位置。提升机88可以包括配置成降低和提升货物连接构件90的机构。两导轨起重机84可以经由货物搬运控制站78控制。图17进一步描绘了货物处理系统22，包括连接到地面上的货物70的提升机构82。
[0087]图18示出了货舱64，包括形成在水平壁72中的通道92。在示例性实施例中，两个提升机88可以定位在通道92中。例如，一个提升机88可以配置成在第二提升机88上方的水平轨道上移动，以允许任一个提升机88在需要提高或降低货物70时向前或向后移动。提升机88可以包括适于移动货物70的重型绞车和集装箱搬运设备。
[0088]在示例性实施例中，提升机88可以配置成固定到各种类型的货物70。例如，提升机88可以配置成连接到标准尺寸的集装箱(例如20英尺或40英尺的集装箱)。此外，提升机88可以配置成连接到其它货物，比如用于液体(例如燃料等)和松散固体(砾石、矿石等)的袋子。在一些实施例中，提升机88可以配置成容纳货物网，允许许多其他形式的货物(例如奇形单个物品、箱子、桶、托盘等)。
[0089]如图18所示，提升机构82可以配置成提升货物70和定位货物70紧贴着水平壁72。以这种方式，至少一些货物70可以保持在外部货物区66。图19-21描绘了示例性的锁定机构94，其可用来将货物70固定在外部货物区66。在一个实施例中，锁定机构94可以包括扭锁装置96。
[0090]如图19所示，扭锁装置96可以包括突起98，其配置成从货物70或水平壁72突出并且插入其它货物70或水平壁72的凹部(未示出)中。如图20所示，可旋转构件100可以是突起98的一部分并且配置成旋转，从而防止可旋转构件100从凹部中移除。突起98可以在不使用时缩回，如图21所示。
[0091]在一些实施例中，提升机构82的至少一个提升机88可以配置成通过水平壁72中的开口 74提升其它货物70，并且将货物70放置在内部货物区68内的期望位置(例如在水平壁72上，悬于支撑结构26等)。图12描绘了内部货物区68内的各种货物70，其可定位成为了便于递送和/或在整个飞艇10上均匀地分布重量。
[0092]飞行控制系统
[0093]根据一些实施例，是否配置成用于载人、无人操作、和/或自动化飞行，飞艇10可以由计算机200控制。例如，除其他事项外，稳定翼片44和推进组件46可以由计算机200控制。图22是与本发明一致的计算机200的示例性实施例的框图。例如，如图22所示，计算机200可以包括处理器205、磁盘210、输入装置215、多功能显示器(MFD)220、可选的外部装置225和接口 230。计算机200可以根据需要包括更多或更少的部件。在本示例性实施例中，处理器205包括CPU 235，其连接到随机存取存储器(RAM)单元240、显示存储单元245、视频接口控制器(VIC)单元250、以及输入/输出(I/O)单元255。处理器还可以包括其它部件。
[0094]在此示例性实施例中，磁盘210、输入装置215、MFD220、可选的外部装置225以及接口 230经由I/O单元255连接到处理器205。此外，磁盘210可以包含可由处理器205进行处理并且显示在MFD 220上的信息的一部分。输入装置215包括与飞艇10相关的用户和/或系统可以通过其来访问计算机200的机构。可选的外部装置225可以允许计算机200经由控制信号来操纵其它装置。例如，可以包括飞线控或飞光传系统，允许控制信号被发送到可选的外部装置，例如包括与推进单元支架52和稳定翼片44相关的伺服电机。如本文所用的“控制信号”可以指配置成促使与飞艇10的控制相关的元件的操作的任何模拟、数字信号和/或其它格式的信号(例如，配置成促使与飞艇10相关的一个或多个控制表面的操作的信号)。如本文所用的“飞线控”是指控制系统，其中控制信号可以以电子形式在导电材料(例如铜导线)上进行传递。这种系统可以包括在操作员控制与最终控制致动器或表面之间的计算机200，其可以根据预定的软件程序修改操作者的输入。如本文所用的“飞光传”是指控制系统，其中控制信号被类似地传送到飞线控(即包括计算机200)，但其中控制信号可以经由光在光导材料(例如光纤)上传输。
[0095]根据一些实施例，接口230可以允许计算机200发送和/或接收信息而不是通过输入装置215。例如，计算机200可以接收指示来自飞行控制220、远程控制和/或任何其它适当装置的控制信息的信号。然后，计算机200可以处理这些命令，并且相应地将适当的控制信号发送到与飞艇10相关的各种系统(例如翼片组件14、推进系统16等)。计算机200还可以接收来自与飞艇10相关的传感器(例如高度计、导航无线电、皮托管等)的天气和/或环境条件信息，并且利用这样的信息用于产生与操作飞艇10相关的控制信号(例如，与修整、偏转和/或其它调整相关的信号)。
[0096]在示例性实施例中，计算机200可以从飞行控制站76接收飞行员控制信号，解释该控制信号，并产生控制信号以促使飞艇10的一个或多个特征以由飞行员意图的方式作出响应。以这种方式，飞行员可以执行与飞艇10相关的飞行操作。例如，飞行员可以让飞艇从一个位置飞到另一个位置来递送、拾取和/或交换货物70。
[0097]图23描绘了示例性显示器260，其可以与飞行控制系统24结合使用，以允许飞行员来执行飞行操作，比如盘旋操作。显示器260可以向用户(例如飞行员)提供飞艇10周围条件的正视图和向下的垂直视图的组合。以这种方式，飞行员可以控制飞艇10在盘旋期间的垂直及水平定位。在一个实施例中，显示器260可以包括盘旋垫的表示265，使得显示器260指示飞艇10相对于下面的盘旋垫的位置和加速度，进一步协助飞行员维持盘旋操作期间的三维位置。在一些实施例中，计算机200可以协助飞行员飞行操作。
[0098]例如，对于计算机200来说可能希望的是，发送例如配置成独立于飞艇10的操作者来校正航向和/或协助稳定飞艇10的飞行中的信号。例如，计算机200可以根据来自各个传感器(例如高度计、皮托管、风速计等)的输入来计算与飞艇10周围的环境条件相关的风速和方向。根据这些信息，计算机200可以确定可以维持飞艇10的稳定性的一组操作参数。在示例性实施例中，计算机200可以提供自动化控制，其包括用于将飞艇维持在盘旋状态的浪涌和升沉控制。
[0099]在示例性实施例中，飞行控制系统24还可以包括允许规划未来飞行操作的各种特征。例如，计算机200可以配置成评估在与飞行任务相关的未来时间段期间与货物传输位置相关的环境因素。计算机200可以配置成确定这些评估的环境因素对飞艇10的飞行参数的影响。例如，计算机200可以配置成评估对气体静压升力和飞艇稳定性的影响。
[0100]在一些实施例中，计算机200可以配置成确定飞行任务的路线图，比如用于递送和/或拾取货物70的飞行任务。计算机200可以考虑在确定路线图时的评估的环境因素的任何确定的影响，包括确定可能最适于飞行任务的特定时间帧。此外，预期的货物传输模式比如飞行任务是否将包括落地交换或盘旋交换可以在采用时间帧确定路线图时由计算机200考虑。计算机200可以配置成在与飞艇10相关的显示器上显示确定的路线图。
[0101]在一些实施例中，飞艇10可以配置成在确定飞行任务的路线图时考虑在目标位置(例如递送位点)的环境因素。为了考虑环境因素，飞行控制系统24可以包括配置成将环境条件数据发送到计算机200的至少一个天气检测装置。在一个实施例中，天气检测装置可被永久地安装在特定的目的地位置(例如，进行定期交付的交付地点)。在另一实施例中，天气检测装置可以是便携式的，并且可以配置成由飞艇运输。以这种方式，一个或多个天气检测装置可被发送至在计划的飞行任务之前的递送位点且被设置用于检测环境因素。计算机200可以将所检测的环境因素用于规划路线图，并且可以由飞行员用于执行飞行任务。在递送完毕后，可将这一个或多个天气检测装置作为货物被固定到飞艇10并且被运回其以前的位置。
系泊/系绳系统
[0103]当飞艇比如飞艇10在地面上时，可能难以维持固定位置。由气室38中的气体提供的提升力和施加在艇体12上的风力可以因飞艇10位于地面上而趋于移动其。为了帮助保持飞艇10处于一个位置，可以使用系泊系统270。图24描绘了位于地面G上的飞艇10的顶视图。多个系泊垫272可以布置在合适的地面上。系泊垫272可以是形成与地面G齐平的混凝土垫。
[0104]在一个实施例中，起落架组件18的三个腿部56中的每个可以包括固定绞车。固定线缆274可以从每个绞车延伸至系泊垫272。系泊垫272可包括固定线缆274可以连接到的钢环。机组成员比如飞行员可以操作绞车来收紧固定线缆274。在示例性实施例中，系泊垫272可以布置成使得，当固定线缆274收紧时，腿部56直接位于系泊垫272上，由此紧紧地保持飞艇1就位。
[0105]在另一实施例中，系泊系统270可以包括起落架组件18的前起落架腿部56可以通过其而停泊到硬点(例如在飞行场上)的机构。前起落架腿部56由此用作飞艇10在风方向变化过程中围绕其而水平移动的点。
[0106]还有飞艇10可以通过其而被系泊到地面G的其他情况和配置。例如，当在进行货物传输的同时在强风条件下盘旋时，可能有必要提供一些帮助用于保持飞艇10处于相对固定的位置。图25-26示出了以系绳线缆280的形式的一个示例性辅助机构。系绳线缆280可以固定到飞艇1 (例如起落架组件18的前起落架)和地面上的硬点(例如系泊垫2 7 2)，例如约在飞艇前面的一个长度L。系绳线缆280(其可以连接到地面上的旋转支架)有助于保持飞艇10抵抗强稳定风或强阵风，避免需要推进组件46的迅速重新引导或使输出功率进行突然变化。系绳线缆280还趋于使飞艇10回到从线缆锚点直接顺风的稳定位置，加强飞艇10的水平的位置稳定性。
[0107]由于阵风增加和减少，飞艇10可能经历飞艇10通过其而在高度被迫向下的“吹倒”效应。但是因为系绳线缆280可以固定到飞艇10的加载部(例如起落架组件18)，系绳线缆280可充当抵抗由阵风引起的任何俯仰运动的稳定约束。例如，系绳线缆280充当抵抗在三个维度上的运动的一般阻尼器。阻尼为飞行员提供额外的时间以控制推进系统16来对抗风的影响。
[0108]工业实用性
[0109]本公开的飞艇可适用于任何各种操作，同时提供相对于其他选择的各种优点。在一个方面，本公开的飞艇可适于运输货物特别是要被递送到难以达到的位置或从其拾取的重型货物。这种远程位置的例子可以包括苔原地区、北极地区或沙漠地区。
[0110]在一个示例中，与所公开的实施例一致的飞艇可以用于到达远程的采矿地点、北极的输油管道、需要的食物和水的贫困地区、以及不易通过地面车辆或飞机接近和/或不能易于接收重型货物运输的其他地区。
[0111]在另一示例中，本公开的飞艇可以用于提供按照要求的大型设备，无论何时何地需要。例如，飞艇可以配备为移动医疗设施，其可前往需要的地区(例如暴发疾病的位置)并且大到足以给很多人提供住所和服务，避免需要建立固定设施。
[0112]本发明的飞艇10包括使得能够安全高效地递送、拾取和/或交付货物70的各种特征。例如，飞艇10的尺寸和重量容量允许一站式的递送和/或拾取众多和/或重型货物。另夕卜，艇体12的特别设计和测试的形状、翼片组件14的布置、以及推进系统16的配置允许飞艇10(不管其大小)很容易地执行各种飞行操作和操纵，包括飞艇10被控制为保持处于相对稳定的三维位置同时在下面发生货物传输的盘旋操作。
[0113]此外，吊舱20和货物搬运系统22的布置和配置允许快速有效的货物传输，比如在盘旋操作期间。例如，配备有易于接近的货物搬运控制站78的座舱62可以允许机组成员(例如副驾驶)快速地从飞行操作切换到货物搬运操作，单单通过从面对货舱64的窗口看出。机组成员可以操作控制来操纵货物搬运操作的一个或多个特征，与其他机组成员(例如地面人员)一起工作来执行货物传输。
[0114]此外，外部货物区66的可用性允许快速地降低和/或提升货物70来执行传输。此夕卜，外部货物区66允许运输标准化货物，比如通常在船舶或陆地车辆上运输的20或40英尺的集装箱。在一个实施例中，外部货物区66的尺寸可以确定成容纳三个20英尺的集装箱。在另一实施例中，飞艇10的尺寸可以被确定且布置成使得外部货物区66可以容纳六个40英尺的集装箱。
[0115]图27描绘了在示例性飞行操作过程中的飞艇10。例如，飞艇10可以准备用于在目的地站点300的货物递送操作。飞行控制系统24和飞行机组可以操作飞艇10从始发位置(例如，拾取货物70用于递送的位置)起飞并且前往目的地站300，考虑到各种因素比如环境因素和货物传输模式。这些考虑允许飞艇10适于各种飞行任务，使得飞艇10可以用来在各种不同的情况下交换货物。这些情况可以包括降落负载交换与盘旋负载交换。此外，这些情况可以包括在专门配备用于这种操作的位置(例如，精心准备用于递送/拾取/交换的站点，比如由飞艇10定期访问的站点)的货物传输和在不适于货物传输的位置(例如，不由飞艇10定期访问和/或在用于协助操作的地方没有基础设施的站点)的货物传输。
[0116]下面对示例性的货物运输操作进行说明。飞艇10可以整夜系泊在始发位置。机载传感器可以与计算机200通信，以监测必不可少的飞艇系统。例如，计算机200可以监测气室38中的气体压力和纯度、气体的过热百分比、飞艇10的整体沉重和/或亮度、动力源48的温度、燃料箱和燃料管管线。飞行控制系统24可以包括监测系统，其配置成将消息发送给“待命”人员，告知他们可能出现同时飞艇10系泊的任何问题。
[0117]在飞行操作的开始，飞行控制系统24可以与机载仪器进行通信，以确定飞艇10的静态沉重(或亮度)。此信息对于维持实现飞艇10的有效且安全飞行的预定沉重来说可能是非常重要的。飞艇10的机组可以使用飞艇环境规划工具来为飞行进一步准备。例如，机组可以审查由飞行控制系统24产生的路线图，包括在目的地站点的条件预测评估(例如根据位于在目的地站点的天气检测装置)。路线图可以提供将尽量减小本地天气对飞艇飞行操作的每个腿部的影响的最佳航向、速度和高度。
[0118]此外，规划飞行操作可以包括分析在目的地站点300待递送和/或拾取的货物。特别地，因为飞艇10可能需要被加载到一定的水平以允许安全飞行，所以可进行压载确定，以确定什么将弥补缺失的货物(例如在拾取之前或在递送之后)。压载可以包括混凝土块，例如被固定在货舱64(例如保持在外部货物区66)。可替换地，压载可以附连到安装在最接近起落架组件18的前起落架的座舱62上的外部钩。这种布置将使货舱64和提升机构82打开并且可用于附连任何货物70来进行递送。
[0119]如果存在用于递送的货物70，则机组成员可以操作货物处理系统22来将货物70固定在货舱64。例如，操作者可以降低提升机构82的一个或多个提升机88到地面，以允许将连接构件90固定到货物70 ο此后，提升机88可以与货物70—起抬起，将其放置在货舱64内的期望位置。例如，货物70可被提升到外部货物区66内，接触水平壁72。操作人员可以远程控制锁定机构94，以将货物70固定到水平壁72。
[0120]在进行各种飞行检查之后，飞行机组(例如飞行员和副驾驶)可以准备并执行起飞操作。起飞操作可以是垂直起飞或正在运行的起飞，取决于飞艇10的当时的参数以及在始发站点的可用的基础设施(例如存在跑道)。飞行机组可以控制推进系统16来修改与推进组件46相关的推力矢量，从而导致飞艇10在计划路线上飞离始发站点。
[0121]随着飞艇10接近目的地站点300，机组可以为货物传输操作做准备。如本文所述，货物传输操作可以是盘旋负载交换或降落负载交换。在一些实施例中，飞行控制系统24可以连续地接收环境条件数据，并且在飞行和靠近目的地站点300的过程中提供信息给飞行机组用于考虑。另外，计算机200可以考虑飞艇10的沉重，并且确定是否有必要进行压载或修正调整。飞行机组和飞行控制系统24可以共同努力来将飞艇10带至目的地站点300以上的位置，比如约等于目的地站点300以上的飞艇10的长度L的位置。
[0122]从该位置，机组成员坐在座位80上并转向面对货舱64。该机组成员可以操作货物搬运控制站78来协助货物传输。同时，另一机组成员可以操作飞行控制站76来将飞艇10维持在从目的地站点300以上的位置偏差的可接受程度之内。
[0123]机组成员可以操作货物搬运控制站78来操纵货物处理系统22以进行货物传输。在一个示例中，第一提升机88可以连接到货物以被降低到地面(“递送货物”)，而第二提升机88可以不连接到任何货物。第二提升机88可被降低到地面并且连接到被拾取的货物或压载(“返回货物”)。操作货物处理系统22的机组成员可以开始降低递送货物到地面。一旦连接，第二提升机88的提升张力就在返回货物上增加到递送货物重量的约50%。返回货物上的张力增加的同时递送货物上的张力减少至50%重量。操作的机组成员然后迅速增加返回货物上的张力至100%且减少递送货物上的张力至0%。返回货物被向上朝向飞艇10提升，连接构件90从递送货物分离且第一提升机88被拉回至飞艇10。该过程可以重复，直到完成所有的货物传输。
[0124]如果要进行降落负载交换，则飞行机组可以与飞行控制系统24结合工作来将飞艇10降落在目的地站点300。例如，计算机200可以从天气检测装置接收环境条件数据，比如温度、降水、风速、风向以及阵风信息等。计算机200可以使用该信息来协助飞艇10的降落。在飞艇10降落之后，机组成员可以操作货物搬运系统22来以类似于上述的方式将递送货物(或压载)与返回货物(或压载)交换。飞艇10可以随后起飞并前往下一个目的地位置。
[0125]虽然为了本公开的目的，某些公开的特征示于一些附图中但不是在其他附图中，但是在可能的范围内所预期的是这里所公开的各种特征可以通过每个所公开的示例性实施例来实施。因此，这里所公开的不同特征不应被解释为对不同的实施例是相互排斥的，除非本文明确地规定或这种相互排斥由本领域普通技术人员很容易地理解成鉴于所给特征的性质是固有的。
[0126]虽然已经参照具体的实施例对本发明公开的装置和方法进行了描述，但本领域技术人员应当理解的是，可以在不脱离本公开的范围的前提下进行各种改变并且等价物可以被取代。此外，可进行许多修改，以适应本发明的特定的情况、材料、物质的组成、方法、方法步骤或实现目的的步骤、精神及范围。对于本领域技术人员来说，考虑到本文所公开的本发明的说明书和实践，本发明的其它实施例将是显而易见的。所希望的是，本说明书和示例应被认为仅是示例性的。
【主权项】
1.一种飞艇，包括: 配置成容纳气体的艇体； 至少一个推进组件，其联接到所述飞艇并包括推进装置， 有效负载舱，其包括位于所述艇体之外的外部货物区；以及 货物处理系统，其包括配置成在飞艇盘旋的同时将货物提升到所述外部货物区中的至少一个提升机构。2.根据权利要求1所述的飞艇，其中，所述飞艇还包括龙骨，其形成所述外部货物区的至少一部分。3.根据权利要求2所述的飞艇，其中，所述龙骨包括底表面，其配置成是用于货物的连接点。4.根据权利要求3所述的飞艇，其中，所述龙骨包括锁定机构，其用于将货物固定到所述龙骨。5.根据权利要求4所述的飞艇，其中，所述锁定机构是扭锁。6.根据权利要求2所述的飞艇，其中，所述有效负载舱还包括容纳在所述龙骨内的内部货物区。7.根据权利要求6所述的飞艇，其中: 所述龙骨包括将所述内部货物区与所述外部货物区分离的开口，并且 所述至少一个提升机构配置成通过所述开口将货物提升到所述内部货物区中。8.根据权利要求2所述的飞艇，其中，所述龙骨约为飞艇总长度的三分之一。9.根据权利要求2所述的飞艇，还包括用于运输至少一个机组成员的吊舱，所述吊舱形成所述龙骨的至少一部分。10.根据权利要求9所述的飞艇，其中，所述吊舱包括控制站，其配置成允许所述至少一个机组成员控制所述货物处理系统。11.根据权利要求10所述的飞艇，其中，所述吊舱包括面向所述外部货物区的窗口。12.根据权利要求1所述的飞艇，还包括沿所述有效负载舱纵向延伸的通道，所述至少一个提升机构配置成沿所述通道纵向移动。13.根据权利要求1所述的飞艇，其中，所述提升机构包括至少一个双导轨起重机。14.根据权利要求1所述的飞艇，其中，所述飞艇还包括起落架组件，其配置成接触地面并且维持所述艇体在地面上方。15.根据权利要求14所述的飞艇，其中，所述起落架组件包括多个腿部，每个腿部配置成被固定到地面上的系泊垫。16.根据权利要求15所述的飞艇，其中，每个腿部包括绞车，其配置成收紧固定在所述绞车与系泊垫之间的线缆。17.—种飞艇，包括: 吊舱，其形成龙骨的至少一部分并包括座舱； 货舱，其包括由所述龙骨形成外部货物区； 至少一个提升机构，其配置成将货物从地面提升到所述外部货物区中同时飞艇盘旋；通道，其沿有效负载舱纵向延伸，所述至少一个提升机构配置成在所述通道中纵向移动，以沿所述龙骨纵向移动货物； 锁定机构，其配置成将货物固定到所述龙骨；以及 控制站，其位于所述座舱中并且配置成允许机组成员控制货物处理系统。18.根据权利要求17所述的飞艇，其中，所述货物包括集装箱、货物托盘、货物袋或货物网中的至少一个。19.根据权利要求17所述的飞艇，还包括配置成将所述至少一个提升机构连接到集装箱的货物连接机构。20.根据权利要求17所述的飞艇，其中，所述外部货物区配置成保持至少一个20英尺的集装箱。21.根据权利要求20所述的飞艇，其中，所述外部货物区配置成保持三个20英尺的集装箱。22.根据权利要求17所述的飞艇，其中，所述外部货物区配置成保持至少一个40英尺的集装箱。23.根据权利要求22所述的飞艇，其中，所述外部货物区配置成保持六个40英尺的集装箱。24.根据权利要求17所述的飞艇，其中，所述控制站是货物搬运控制站，所述座舱还包括配置成允许机组成员控制飞艇飞行的飞艇飞行控制站。25.根据权利要求24所述的飞艇，其中，所述座舱包括至少一个座位，其面向第一方向以允许机组成员操作所述飞艇飞行控制站，并且配置成旋转以面向允许机组成员操作所述货物搬运控制站的第二方向。26.根据权利要求25所述的飞艇，其中，所述第一方向朝向飞艇的前部，而所述第二方向朝向飞艇的后部。27.—种用于包括配置成包含气体的艇体的飞艇的飞行控制系统，所述飞行控制系统包括: 存储指令的存储器;和 一个或多个处理器，其配置成执行所述指令以: 在与飞行任务相关的未来时间段期间评估与货物传输位置相关的环境因素； 确定所评估的环境因素对空气静力提升和飞艇稳定性的影响； 至少基于所评估的环境因素的影响及预期的货物传输模式来确定飞行任务的路线图；以及 在与飞艇相关的显示器上显示路线图。28.根据权利要求27所述的飞行控制系统，其中，预期的货物传输模式是盘旋负载交换或降落负载交换。29.根据权利要求27所述的飞行控制系统，其中，所述飞行控制系统包括机载控制系统，其配置成接收飞行员输入，并且在飞艇在未来时间段期间处于货物传输位置时基于所述输入来有选择地控制推进组件； 其中，所述机载控制系统配置成在盘旋模式下操作，在所述盘旋模式下，所述机载控制系统监测至少一个环境条件，并且基于至少一个外部条件来实施控制，以促进维持飞艇处于盘旋状态。30.根据权利要求29所述的飞行控制系统，其中，所述机载控制系统包括用于维持飞艇处于盘旋状态的浪涌和升沉控制。31.根据权利要求30所述的飞行控制系统，其中，所述飞艇还包括显示器，其指示飞艇相对于盘旋垫的位置和加速度。32.根据权利要求27所述的飞行控制系统，还包括至少一个天气检测装置，其配置成将环境条件数据发送到所述一个或多个处理器。33.根据权利要求32所述的飞行控制系统，其中，所述至少一个天气检测装置是便携式的，并且配置成由飞艇运输。34.一种飞艇，包括: 艇体，所述艇体包括细长的双凸透镜形状，其中所述艇体的高度小于艇体宽度的一半且小于艇体长度的三分之一，并且艇体宽度约为艇体长度的一半，刚性框架，围绕该刚性框架的气囊，以及连接到刚性框架且配置成包含气体的多个气室； 连接到所述艇体的翼片组件； 连接到所述艇体的吊舱；以及 起落架组件。35.根据权利要求34所述的飞艇，其中，艇体高度小于艇体长度的四分之一。36.根据权利要求34所述的飞艇，其中，所述刚性框架包括由沿艇体长度延伸的多个纵梁互连的多个结构环。37.根据权利要求36所述的飞艇，其中，所述多个纵梁包括从飞艇鼻部延伸到飞艇尾部的多个主纵梁以及在所述主纵梁之间延伸并且在长度上比主纵梁更短的多个中间纵梁。38.根据权利要求37所述的飞艇，其中，所述主纵梁由铝制造，而所述中间纵梁由复合材料制造。39.根据权利要求36所述的飞艇，其中，所述刚性框架还包括沿着所述艇体纵向延伸的至少一个结构梁，所述至少一个结构梁比所述多个纵梁更大。40.根据权利要求39所述的飞艇，其中，所述至少一个中间结构梁包括桁架结构。41.根据权利要求34所述的飞艇，其中，所述翼片组件包括布置成X-配置的多个稳定翼片。42.根据权利要求41所述的飞艇，其中，所述多个翼片未延伸超出艇体的高度或宽度。43.根据权利要求34所述的飞艇，其中，所述起落架组件包括三轮车配置。44.根据权利要求34所述的飞艇，其中，所述起落架组件不可缩回到艇体中。45.—种飞艇，包括: 艇体，其包括凸起下部和凸起上部，所述艇体包括: 刚性框架； 围绕所述刚性框架的气囊;和 连接到所述刚性框架并且配置成包含气体的多个气室， 推进系统，其包括固定到艇体下部的多个推进组件，包括固定在艇体端口侧上的至少两个推进组件和固定在艇体右舷侧上的至少两个推进组件； 连接到艇体的翼片组件，其包括布置成X-配置的多个稳定翼片。46.根据权利要求45所述的飞艇，其中，所述多个推进组件中的每个配置成在所述推进组件主要产生垂直推力的第一位置与所述推进组件主要产生水平推力的第二位置之间旋转。47.根据权利要求45所述的飞艇，其中，所述多个翼片未延伸超出艇体的高度或宽度。48.根据权利要求45所述的飞艇，其中，所述推进组件配置成在垂直推力配置下操作，以允许飞艇执行盘旋操作。49.一种采用飞艇将货物递送到远程位置的方法，包括: 将至少一个集装箱固定到飞艇的外部货物区，所述集装箱包含货物； 行进到所述远程位置；以及 通过至少采用提升机构将集装箱降低到地面来递送集装箱。50.根据权利要求49所述的方法，其中，所述远程位置是采矿操作或输油管道操作中的至少一个。51.根据权利要求49所述的方法，其中，所述远程位置是苔原地区、北极地区或沙漠地区。52.根据权利要求49所述的方法，其中，至少一个集装箱包括至少一个20英尺的集装箱或至少一个40英尺的集装箱。53.根据权利要求49所述的方法，其中，递送集装箱包括在飞艇盘旋的同时将集装箱降低到地面。54.根据权利要求53所述的方法，还包括通过使用第二提升机构来将返回集装箱固定在外部货物区。
【文档编号】B64D9/00GK105873820SQ201480072249
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年11月3日
【发明人】J.戈莱特, L.卡皮坦, R.霍克斯特勒
【申请人】Lta有限公司