[发明专利]无燃烧动力箭艇空中摆渡漂飞机场航空运输系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空运输系统，其包括无燃烧动力火箭式摆渡飞艇(简称箭艇)、四角布局空气缓冲柱塞支撑的箭艇地面平台(简称地面平台)、作为空中航母的氦气飞艇构成的空中机场(简称空中机场)和依靠氢燃料电池提供动力的机体和机翼上面覆盖太阳能光伏电池的空中穿梭机(简称穿梭机)组成。

背景技术

航空航天技术创新与研发投入在全球各主要国家突飞猛进，航空航天运输产业发展方兴未艾，但是其自身仍然存在许多不足：

一是飞机起飞污染和能源消耗大；

二是中转要经过飞机反复起降地面机场，不仅造成噪声污染，而且乘客和物资转运成本高；

三是地面机场低空飞鸟、建筑物等干扰风险大、占地多，投资高，运行效率低。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明从提高综合运输效率、降低成本、实现低碳环保、安全可靠的航空运输目的，以箭艇外形如大直径火箭，顶部是驾驶舱(简称驾驶舱)，除配置应急降落伞以外，还有直径略小于箭艇直径的可变角的双反旋直升机螺旋桨(简称螺旋桨)，由氢燃料电池驱动电机带动螺旋桨控制箭艇飞行方向，中间段类似空气压缩机气缸(简称气缸)，底部外圈是橡胶垫，在箭艇降落地面平台时候起减震缓冲作用，对称四角有电磁锁扣装置与空中机场竖井互锁；气缸内部作为活塞的是客舱式活塞(简称活塞)，通过常温下1体积海绵钯可吸收900体积氢气或1体积胶体钯可吸收1200体积氢气和将海绵钯或胶体钯加热到40～50℃把吸收的氢气大部释出的原理，控制气缸内部氢气囊里面氢气多少保证箭艇快速升降。

上升过程是在气缸内部的氢气囊里面加充氢气，使气缸连同驾驶舱在氢气升力作用下向上运动，而活塞部分与地面锁扣系留一起，活塞客舱可以是多层，中间是升降电梯，外侧是环形步梯，活塞最底层侧面有与空中机场竖井侧面舱门对接的舱门，便于乘客和物资进出箭艇和空中机场。

当气缸上升到使活塞大部分露出时，乘客从活塞侧面进入客舱，当关闭客舱舱门并得到升空指令以后，地面平台锁扣的电磁开关释放，箭艇在气缸内部氢气囊里面的氢气升力作用下快速升空，驾驶舱通过调整其外部的螺旋桨控制飞行方向，使箭艇向着自己上空的空中机场飞去。

空中机场类似在太空轨道运行的空间站或者大洋中巡航的航空母舰，始终在固定高度和固定航线飞行，空中机场的外围是许多独立氦气囊，空中机场上面是有供穿梭机起飞的电磁弹射装置和降落的甲板，还有供箭艇对接与分离的竖井，甲板下面除有许多供人员活动、工作的厅室外，其余就是许多合金铝材料的独立氢气囊和氢燃料电池空间。

箭艇首先升空到高于空中机场的上空位置，然后释放系留索，由系留索勾住机场竖井，通过系留索把箭艇拉到空中机场上的一个箭艇降落竖井内，箭艇气缸底部，竖井侧面与活塞侧面舱门对接，打开舱门交换人员物资，交换结束而且与空中机场一起飞行快到箭艇的下一个目的地的时候，竖井和箭艇之间的对接舱门关闭并脱离，气缸底侧箭艇气缸内部的氢气囊里面的部分氢气被抽入空中机场的氢气储存库，同时活塞在气缸内部逐步提升到箭艇头部，直至箭艇升力降低到降落要求值时候，箭艇被从竖井中的锁扣释放，在重力作用下从竖井中间下落，箭艇通过控制氢气囊里面氢气的多少保证箭艇按照安全速度降落地面。

当气缸外圈橡胶垫与同样是有空气缓冲柱塞支撑的地面平台接触时，一方面平台缓冲了箭艇的降落冲击力，另一方面活塞从气缸内部在重力作用下也是通过使气缸内部抽真空过程导致活塞缓慢下落，同时氢气囊开始充氢气，气缸与活塞方向运动，当活塞与地面平台锁扣电磁吸合后，活塞舱门打开，乘客和物资与地面交换，又开始进行下一次升降过程。

穿梭机为头部流线型、后面长方形并且上面覆盖太阳能光伏电池、下部前端设置一对上表面覆盖太阳能光伏电池的可收放机翼，尾部两端设置一对电机驱动的螺旋桨，靠近两个螺旋桨之间是尾翼，穿梭机俯视图中心线截面与火箭纵向截面相同，机翼前有前起落架，一对螺旋桨前有后起落架，穿梭机同时配备氢燃料电池，机体平衡部位也配置氢气囊，保证穿梭机如航行海洋的轮船或者地面车辆那样，只是付出前进动力，通过氢气囊提供的浮力不需要起飞爬升的能量消耗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

设计一种无燃烧动力箭艇空中摆渡漂飞机场航空运输系统，其包括无燃烧动力火箭式摆渡飞艇(简称箭艇)、六角形布局的空气缓冲柱塞支撑的箭艇地面平台(简称地面平台)、作为空中航母的氦气飞艇构成的空中机场(简称空中机场)和依靠氢燃料电池提供动力的机体和机翼上面覆盖太阳能光伏电池的空中穿梭机(简称穿梭机)组成。