專(zhuān)利名稱：空用升降機(jī)設(shè)備的制作方法
空用升降機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一般涉及一種混合型系留浮空器領(lǐng)域，特別是涉及一種空用升降機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代人對(duì)利用系留浮空器運(yùn)載以及執(zhí)行各種監(jiān)視與通信任務(wù)的興趣在增長(zhǎng)。不像固定翼飛行器或者直升機(jī)，這些浮空器使用氦或氫在空中停留。系留浮空器是無(wú)人駕駛的、 不昂貴，而且通過(guò)系留系統(tǒng)固定到地面，所述的系留系統(tǒng)還提供動(dòng)力與通信。
韋伯斯特字典(Webster’ s Dictionary)將術(shù)語(yǔ)“服務(wù)負(fù)載”定義為“一個(gè)結(jié)構(gòu)在正常使用下所期望支持的負(fù)載”。
系留浮空器的用途是為了在地球大氣層中抬升并保持服務(wù)負(fù)載于一個(gè)預(yù)定的部署海拔高度。它的起吊力應(yīng)當(dāng)足以支撐它自身的重量、其系繩的重量以及服務(wù)負(fù)載的重量。 因?yàn)橄道K的重量隨著海拔高度的升高而增加，浮空器的可操作海拔高度與它的最大服務(wù)負(fù)載受限于設(shè)計(jì)。
另外，系留浮空器受風(fēng)的遷移支配；風(fēng)會(huì)將浮空器推離開(kāi)理想的垂直部署位置。為了保持同樣的海拔高度，浮空器的系繩必須更長(zhǎng)，并且因?yàn)樗菑脑摯怪蔽恢靡崎_(kāi)，所以該系繩也將逐漸松弛。風(fēng)越強(qiáng)，浮空器從該垂直部署位置遷移的距離越大；該系繩的松弛越大，該系繩的重量也越大。這種額外的重量將浮空器從它初始的海拔高度向下拉。
本發(fā)明涉及一種服務(wù)負(fù)載中立的自穩(wěn)定空用升降機(jī)設(shè)備，能夠在地球大氣層中同時(shí)部署多個(gè)服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度。
為了解釋本發(fā)明的服務(wù)負(fù)載中立特征，將按順序與常規(guī)的升降機(jī)進(jìn)行比較。
在最基本的實(shí)施例中，本發(fā)明的空用升降機(jī)設(shè)備包括
用于把該空用升降機(jī)設(shè)備定位在地球大氣層中的空用裝置，
用于沿著所述定位裝置同時(shí)部署多個(gè)服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度的空用裝置， 以及
用于控制該空用升降機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置。
相比之下，非空用升降機(jī)則具有
用于定位該升降機(jī)的裝置，使其緊挨著一建筑物結(jié)構(gòu)或者在一建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)， 此裝置體現(xiàn)為建造在一建筑物結(jié)構(gòu)周?chē)纳禉C(jī)的垂直豎井以及連接該豎井的導(dǎo)軌。
用于部署服務(wù)負(fù)載的裝置，此裝置體現(xiàn)為該升降機(jī)的艙室以及其在該升降機(jī)豎井的導(dǎo)軌上上下移動(dòng)的裝置，以及
用于控制該升降機(jī)艙室位置的裝置，此裝置體現(xiàn)為數(shù)個(gè)設(shè)置在該升降機(jī)艙室內(nèi)部以及該升降機(jī)所服務(wù)的樓層的控制面板。
除了其位置與服務(wù)負(fù)載部署裝置為在空中這個(gè)事實(shí)之外，本發(fā)明的主要新穎性是其服務(wù)負(fù)載中立特征。若以常規(guī)升降機(jī)來(lái)說(shuō)，這一特征等同于在同一導(dǎo)軌上設(shè)置有數(shù)個(gè)艙室的同時(shí)，卻沒(méi)有把任何負(fù)載放到升降機(jī)豎井以及放到建筑物結(jié)構(gòu)上的情況。
對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索中并沒(méi)有找到任何揭露本發(fā)明的專(zhuān)利，并且沒(méi)有任何一篇涉及系留浮空器的現(xiàn)有技術(shù)能夠主張為負(fù)載中立，或在地球大氣層中同時(shí)部署多個(gè)服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度。然而，以下的美國(guó)專(zhuān)利被認(rèn)為是相關(guān)的
美國(guó)專(zhuān)利號(hào)發(fā)明人公布日期
5, 295, 625 Redford 1994. 3. 22
6, 227,484 Miyake 2001.5.8
6, 241, 160 Redford 2001.6.5
Redford教導(dǎo)了一種通過(guò)沿著其高度設(shè)置的環(huán)形氣球而使其懸浮在大氣層中長(zhǎng)的、中空的圓筒狀設(shè)備。該設(shè)備在其內(nèi)部促進(jìn)對(duì)流空氣的運(yùn)動(dòng)，作為收集、輸送以及分配來(lái)自內(nèi)部運(yùn)動(dòng)空氣中存在的水蒸汽的冷凝水的一種方式。該設(shè)備在大氣層中的可操作海拔高度是通過(guò)繞在一個(gè)機(jī)動(dòng)卷軸上的繩索來(lái)控制的，該機(jī)動(dòng)卷軸連接到地面。一氣球狀外殼懸掛該設(shè)備的水蒸汽冷凝器。該冷凝器表面使該設(shè)備內(nèi)部上升的水蒸汽凝結(jié)并利用該設(shè)備的圓筒狀柱體內(nèi)部的螺旋形管道系統(tǒng)將收集到的水輸送至該設(shè)備的下部。所述的水經(jīng)過(guò)該螺旋形管道系統(tǒng)向下移動(dòng)，還將使該設(shè)備圍繞其垂直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)以便增加其在大氣層中的受風(fēng)穩(wěn)定性。當(dāng)所述被凝結(jié)的水到達(dá)該設(shè)備的底部時(shí)經(jīng)過(guò)一個(gè)水分配環(huán)被分散到地面。
Miyake教導(dǎo)了一種系留球形氣球，其具有充有比空氣氣體輕的氣體的外殼，連接到該氣球外殼底部的吊艙，連接到同一氣球外殼的垂直穩(wěn)定器，以及通過(guò)系繩將該氣球固定到位于地面的機(jī)動(dòng)滾筒的連接組件。該連接組件設(shè)置在該氣球的垂直穩(wěn)定器的對(duì)面，而該吊艙為配置在該連接組件與該垂直穩(wěn)定器的中間，并且位于包含該球形氣球的中心及其重心的平面上。此特征給該系留球形氣球增加了受風(fēng)穩(wěn)定性。該垂直穩(wěn)定器還給予該氣球的吊艙在無(wú)風(fēng)環(huán)境中的穩(wěn)定性。當(dāng)在地球大氣層中部署在低海拔高度，在150米以下時(shí)，即便風(fēng)速在每秒鐘7米以上，該系留球形氣球的吊艙依然保持垂直并且相對(duì)靜止。此特征允許設(shè)置在該氣球的吊艙中的相機(jī)拍攝空中鳥(niǎo)瞰攝影與視頻，這是利用常規(guī)系留氣球不可能做到的。
Redford教導(dǎo)了一種大口徑的、高的、中空的空氣運(yùn)輸梭，其由地面系住，并且在其上部具有圓柱形塔，該上部承載圓柱狀氣球與該設(shè)備排氣閥；在其下部具有可變長(zhǎng)度的錐形柱體，該下部承載大型進(jìn)氣閥。該設(shè)備懸浮系統(tǒng)包括輔助氣球狀外殼以及圍繞該圓柱形塔設(shè)置的大口徑圓環(huán)氣球，兩者均填充有比空氣輕的氣體。該輔助氣球具有足夠的起吊力以支撐其自身重量與該圓柱形塔的重量。由于操作上的原因，該大口徑圓環(huán)氣球設(shè)計(jì)成能夠支撐其自身重量與包括其系繩的該設(shè)備的平衡的重量，以及設(shè)計(jì)成能夠提供額外的起吊力以提升該設(shè)備至較高的海拔高度。該空氣運(yùn)輸梭到低海拔高度的下降是通過(guò)纏繞在固定到地面的機(jī)動(dòng)卷軸上的系繩來(lái)控制的。該圓柱狀氣球放置在該設(shè)備的圓柱形塔內(nèi)部，用來(lái)在該空氣運(yùn)輸梭的上升與下降周期期間根據(jù)外部空氣的密度變化而進(jìn)行補(bǔ)償。該輔助氣球狀外殼與該大口徑圓環(huán)氣球具有陀螺狀的帆，使在上升與下降階段期間轉(zhuǎn)動(dòng)該設(shè)備，以便回轉(zhuǎn)地穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)在有風(fēng)條件下的該設(shè)備。作為逆溫層去穩(wěn)定劑，該設(shè)備在其空氣運(yùn)輸梭上裝載了大量位于大氣逆溫層下面的潮濕空氣。通過(guò)攜帶這些空氣到大氣層中較高的海拔高度，該設(shè)備干燥并因而加熱在其空氣運(yùn)輸梭內(nèi)部的空氣。這種存在于該空氣運(yùn)輸梭內(nèi)部的熱的并且干燥的空氣在低于該大氣逆溫層的海拔高度時(shí)被釋放從而引發(fā)了該逆溫層的熱不穩(wěn)定。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的設(shè)備與功能旨在消除現(xiàn)有浮空器的限制。本發(fā)明的空用升降機(jī)設(shè)備被設(shè)計(jì)使得系繩重量的載體從服務(wù)負(fù)載的載體分離。這種設(shè)計(jì)特征允許該空用升降機(jī)設(shè)備在地球大氣層中同時(shí)部署多個(gè)服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度，而不會(huì)增加該空用升降機(jī)設(shè)備的系繩重量。
該空用升降機(jī)設(shè)備的系繩重量載體的功能通過(guò)一個(gè)或多個(gè)充滿比空氣輕的氣體的空用圓形頂蓋組件而得以實(shí)現(xiàn)?？沼脠A形頂蓋組件被設(shè)計(jì)以支撐其自身的重量及其附帶的空用纜繩的重量，該空用纜繩是用于取代現(xiàn)有浮空器的系繩。這些空用纜繩將該圓形頂蓋組件連接到一旋轉(zhuǎn)式圓形平臺(tái)，該旋轉(zhuǎn)式圓形平臺(tái)設(shè)置在一主平臺(tái)組件上。設(shè)置在該主平臺(tái)組件邊緣的數(shù)個(gè)錨狀子組件是設(shè)計(jì)用來(lái)使該空用升降機(jī)設(shè)備固定到地面或水上服務(wù)區(qū)的。
該空用升降機(jī)設(shè)備的服務(wù)負(fù)載載體的功能通過(guò)數(shù)個(gè)充滿比空氣輕的氣體的空用自推助推器組件而得以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)在該空用升降機(jī)設(shè)備的空用纜繩組上滑動(dòng)，助推器組件將會(huì)攜帶自身的重量以及對(duì)于沿著所述空用纜繩在所需海拔高度部署的服務(wù)負(fù)載的重量。
該空用升降機(jī)設(shè)備的模塊化設(shè)計(jì)將允許數(shù)個(gè)空用助推器組件以一種類(lèi)似于將數(shù)個(gè)火車(chē)頭連接起來(lái)拉動(dòng)一個(gè)較長(zhǎng)且很重的火車(chē)的方式耦合起來(lái)從而攜帶大的服務(wù)負(fù)載。
該空用升降機(jī)設(shè)備的空用圓形頂蓋組件具有升級(jí)的圓盤(pán)形翼的特征。該圓盤(pán)形翼脫離了大多數(shù)科學(xué)的審視。詳述該圓盤(pán)形翼的空氣動(dòng)力學(xué)文獻(xiàn)幾乎很稀少，并且都是來(lái)源于相關(guān)領(lǐng)域，例如流體力學(xué)、航空學(xué)以及體育工程學(xué)。
在1972年，美國(guó)海軍委托了一項(xiàng)工程推動(dòng)了自我懸浮照明彈的發(fā)展，其本質(zhì)上是一種旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定軸對(duì)稱飛碟。Stilley&Carstens研究了照明彈以及其他類(lèi)似的飛碟的空氣動(dòng)力學(xué)。風(fēng)洞測(cè)試結(jié)果作為軸向、正向及俯仰力矩系數(shù)的典型圖表以被公開(kāi)。生物力學(xué)與空氣動(dòng)力學(xué)分析、數(shù)學(xué)模型、計(jì)算機(jī)模擬以及流動(dòng)顯示已經(jīng)能夠?qū)υ搱A盤(pán)形翼的物理現(xiàn)象作出解釋。
該空用升降機(jī)設(shè)備的圓形頂蓋組件及其頂蓋穩(wěn)定器子組件類(lèi)似于一“雙甲板飛碟”，一種新穎的結(jié)合了柯安達(dá)效應(yīng)(Coanda Effects)與伯努利流體動(dòng)力學(xué)(Bernoulli fluid dynamics)以及動(dòng)量守恒定律(Law of Momentum Conservation)的坦德姆陀螺慣性結(jié)構(gòu)(Tandem Gyroscopic Inertial Structure)。此外,該頂蓋穩(wěn)定器子組件通過(guò)降低自身重心至浮力中心以下來(lái)加強(qiáng)該頂蓋的穩(wěn)定性。這種根據(jù)每個(gè)軸的偏航、滾動(dòng)以及俯仰而表述的該圓形頂蓋組件的高穩(wěn)定性特征，允許該圓形頂蓋組件在任何風(fēng)干擾后返回到平衡狀態(tài)，在此狀態(tài)下力的凈和等于零。
為了增加其在大氣層中的穩(wěn)定性，該空用升降機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)成圍繞自身的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)作像是一個(gè)在大氣層中的高的垂直的陀螺。此特征啟發(fā)自熱帶氣旋的行為，所述的熱帶氣旋是在地球大氣層中僅有的東西向移動(dòng)數(shù)百英里的天氣系統(tǒng)。發(fā)展的颶風(fēng)系統(tǒng)類(lèi)似于一個(gè)巨大的圓柱狀陀螺，因?yàn)槠渚薮蟮幕剞D(zhuǎn)慣性，所以它是穩(wěn)定的，這種巨大的回轉(zhuǎn)慣性致使地球及其大氣層在它之上并圍繞著它各自移動(dòng)。當(dāng)實(shí)際上這個(gè)颶風(fēng)體系是穩(wěn)定的以及地球及其大氣層正在自西向東移動(dòng)時(shí)，位于地球表面的觀察者將有種錯(cuò)覺(jué)，即這個(gè)颶風(fēng)正在從東向西移動(dòng)。
該空用升降機(jī)設(shè)備的控制系統(tǒng)被分配在位于該主平臺(tái)組件上的一主控制器與數(shù)個(gè)位于每個(gè)空用助推器組件上的空用控制器之間。這個(gè)概念通過(guò)只允許一種類(lèi)型的空用控制器而簡(jiǎn)化了該空用升降機(jī)設(shè)備的控制，同時(shí)只將它的部署限制在該空用升降機(jī)設(shè)備的空用助推器組件上。
該主控制器包括四個(gè)常駐控制器一個(gè)有線通信控制器(Wire Communication Controller)、一個(gè)配電控制器(Power Distribution Controller)、一個(gè)海拔高度控制器 (Altitude Controller)以及一個(gè)穩(wěn)定性控制器(Stability Controller)。
該有線通信控制器與該配電控制器遵循現(xiàn)行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需進(jìn)一步分析。為了適應(yīng)特殊設(shè)備而針對(duì)控制器所做的必要的定制被視為是一項(xiàng)例行的工程任務(wù)。
該空用升降機(jī)設(shè)備的空用控制器監(jiān)視安裝在每個(gè)空用頂蓋組件上的陀螺控制推進(jìn)器以及安裝在每個(gè)助推器組件上的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器與電纜攀登物。
在每個(gè)空用助推器組件上有四個(gè)電纜攀登物和四個(gè)旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器，以及在每個(gè)圓形頂蓋組件上有至少四個(gè)陀螺控制推進(jìn)器(Gyro-control propeller)。
操作該空用升降機(jī)設(shè)備所需要的電能由作為電源接入總線而定制的四條空用電纜中的兩條分配。該有線通信由作為通信總線而定制的剩下的兩條空用電纜達(dá)成。
為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性，利用電動(dòng)陀螺控制推進(jìn)器以設(shè)置在該空用升降機(jī)設(shè)備主平臺(tái)組件上的旋轉(zhuǎn)的圓形平臺(tái)的轉(zhuǎn)速來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)并同步所有空用頂蓋組件和空用纜繩的轉(zhuǎn)速。
為了確保該空用升降機(jī)設(shè)備的所有空用組件的豎直對(duì)齊，該穩(wěn)定控制器使用兩個(gè)獨(dú)立的控制模塊GPS同步(GPS Sync)和轉(zhuǎn)動(dòng)同步(Rotational Sync)。由于該GPS同步控制模塊與該轉(zhuǎn)動(dòng)同步控制模塊同時(shí)操作，所以設(shè)置在該空用升降機(jī)設(shè)備的每個(gè)空用組件上的推進(jìn)器被指定到該GPS同步控制模塊，或者被指定到該轉(zhuǎn)動(dòng)同步控制模塊。
定制用于該GPS同步與轉(zhuǎn)動(dòng)同步控制模塊的控制協(xié)議以反映該空用升降機(jī)設(shè)備的操作模式-工作方式(M.O.)。根據(jù)部署的環(huán)境，該空用升降機(jī)設(shè)備可在三種M.O.下運(yùn)作
1、M. 0. I 靜止非陀螺方式(Stationary Non-Gyro) ”,該空用升降機(jī)設(shè)備的非旋轉(zhuǎn)主平臺(tái)組件固定到靜止的地面或水上服務(wù)區(qū)，并且其圓形平臺(tái)與其所有的空用組件都不轉(zhuǎn)動(dòng)，
2、M. 0. 2 靜止陀螺方式(Stationary Gyro) ”,該空用升降機(jī)設(shè)備的非旋轉(zhuǎn)主平臺(tái)組件固定到靜止的地面或水上服務(wù)區(qū)，并且其圓形平臺(tái)與其所有的空用組件以同步的方式轉(zhuǎn)動(dòng)，以及
3、M. 0. 3 可移動(dòng)陀螺方式(Mobile GyiO)，該空用升降機(jī)設(shè)備的非旋轉(zhuǎn)主平臺(tái)組件是在空中或者被固定到可移動(dòng)的地面或水上服務(wù)區(qū)，并且其圓形平臺(tái)與其所有的空用組件以同步的方式轉(zhuǎn)動(dòng)。
該空用升降機(jī)設(shè)備的駕駛員會(huì)根據(jù)操作環(huán)境決定最佳的M. 0.，并按照該穩(wěn)定性控制器的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行安裝。
該GPS同步控制模塊需要全球定位(gp)接收器，該全球定位接收器將安裝在該空用升降機(jī)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)的圓形平臺(tái)組件以及所有的空用助推器組件上。由該穩(wěn)定性控制器產(chǎn)生的GPS同步請(qǐng)求(GPS Sync Request)信號(hào)將被發(fā)送到該空用升降機(jī)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)以及所有的空用助推器組件，從而將觸發(fā)所有GPS接收器的gp坐標(biāo)的讀取與存儲(chǔ)。每一個(gè)空用控制器將把其自身的gp坐標(biāo)與從該穩(wěn)定性控制器接收到的坐標(biāo)進(jìn)行比較。在這種比較的基礎(chǔ)上，空用控制器將在該GPS同步的控制下決定所有旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器的方位與速度，以便校正該空用組件的的豎直對(duì)齊。
該海拔高度控制器采用兩個(gè)獨(dú)立的海拔高度控制模塊一個(gè)專(zhuān)門(mén)用于該空用升降機(jī)設(shè)備最上面的頂蓋，第二個(gè)專(zhuān)門(mén)用于所有的空用助推器組件。
該空用升降機(jī)設(shè)備最上面的頂蓋組件的海拔高度由四個(gè)設(shè)置在該空用升降機(jī)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)圓形平臺(tái)組件上的卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)節(jié)。采用這些卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)控制連接到該最上面的頂蓋的該空用纜繩的長(zhǎng)度。
一個(gè)空用助推器組件的海拔高度受它的纜繩攀登物以及專(zhuān)用的用來(lái)沿著該空用纜繩上下移動(dòng)該空用助推器組件的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器控制。這樣，每個(gè)空用助推器組件可以自主上升或下降到該空用升降機(jī)設(shè)備最上面頂蓋的海拔高度以下的任何所需的海拔高度。一旦達(dá)到所需的海拔高度，該空用助推器組件的纜繩攀登物將鎖在該空用纜繩上。
當(dāng)該空用升降機(jī)設(shè)備被重新部署到一不同的服務(wù)區(qū)時(shí)，它的主平臺(tái)組件將在空中運(yùn)行。設(shè)置在該空用升降機(jī)設(shè)備的主平臺(tái)組件邊緣以提升并運(yùn)送該空用升降機(jī)設(shè)備至一不同服務(wù)區(qū)的四個(gè)高推力旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器將由一架空中指揮飛機(jī)遠(yuǎn)程操控，例如一架運(yùn)輸直升機(jī)。
因此，本發(fā)明的主要目的是為了消除現(xiàn)有系留浮空器的限制以及從該服務(wù)負(fù)載的載體中分離該系繩重量的載體。
本發(fā)明另外一個(gè)目的是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)充有比空氣輕的氣體的空用頂蓋組件而實(shí)現(xiàn)該空用升降機(jī)設(shè)備的系繩重量載體的功能?？沼庙斏w組件被設(shè)計(jì)以支撐其自身的重量以及取代常規(guī)浮空器系繩所連接的空用纜繩的重量。
本發(fā)明另外一個(gè)目的是通過(guò)采用數(shù)個(gè)充有比空氣輕的氣體的空用自推進(jìn)助推器組件在地球大氣層中于不同海拔高度同時(shí)部署多個(gè)服務(wù)負(fù)載。通過(guò)在該空用升降機(jī)設(shè)備的空用纜繩上滑動(dòng)，空用助推器組件將會(huì)攜帶其自身的重量以及沿著所述空用纜繩在所需海拔高度部署的服務(wù)負(fù)載的重量。
本發(fā)明再一個(gè)目的是使該空用升降機(jī)設(shè)備的空用頂蓋組件形如一個(gè)圓盤(pán)形翼，并且具有一硬性地連接在其下面的頂蓋穩(wěn)定器子組件。這種設(shè)計(jì)配置將該空用頂蓋組件的重心降低到它的浮力中心以下，并將該頂蓋組件轉(zhuǎn)變成一串聯(lián)陀螺慣性結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明另外一個(gè)目的是通過(guò)使用安裝在該空用升降機(jī)設(shè)備每一個(gè)空用組件上的推進(jìn)器來(lái)確保該空用升降機(jī)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定性。該推進(jìn)器以該空用升降機(jī)設(shè)備的地上旋轉(zhuǎn)圓形平臺(tái)組件的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)并且同步該空用升降機(jī)設(shè)備的空用組件的轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明再一個(gè)目的是通過(guò)使用全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS) 確保該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直性。采用安裝在該空用升降機(jī)設(shè)備所有空用組件上的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器來(lái)補(bǔ)償任何風(fēng)遷移。這些推進(jìn)器利用地上圓形平臺(tái)組件的全球定位連續(xù)地對(duì)齊該空用升降機(jī)設(shè)備的每個(gè)空用組件的全球位置。
本發(fā)明另外一個(gè)目的是通過(guò)使用設(shè)置在該空用升降機(jī)設(shè)備的地上旋轉(zhuǎn)圓形平臺(tái)組件上以改變連接到該最上面頂蓋的該空用纜繩的長(zhǎng)度的高容量卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)控制該空用升降機(jī)設(shè)備的最上面頂蓋的海拔高度。
本發(fā)明再一個(gè)目的是通過(guò)使用其專(zhuān)用的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器沿著該空用升降機(jī)設(shè)備的空用纜繩上下移動(dòng)來(lái)允許每個(gè)空用助推器組件自主上升與下降到該空用升降機(jī)設(shè)備的最上面頂蓋的海拔高度以下的任何所需的海拔高度。


圖I是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的立視圖，其中用于在地球大氣層中定位空用升降機(jī)設(shè)備的空用裝置是配置作為空用頂蓋組件；
圖2是用于部署服務(wù)負(fù)載而配置作為空用助推器組件的空用裝置的放大立視圖3是空用頂蓋組件的放大立視圖4是用于控制空用升降機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置以及空用助推器組件的放大立視圖5是用于控制空用升降機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置的放大立視圖以及其部分剖視圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例的立視圖，其中用于在地球大氣層中定位空用升降機(jī)設(shè)備的空用裝置配置作為兩個(gè)充有比空氣輕的氣體的圓形空用頂蓋組件，并且設(shè)置在大氣層中的不同海拔高度；
圖7是專(zhuān)用于本發(fā)明第二實(shí)施例的空用升降機(jī)設(shè)備的控制示意圖；以及
圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的立視圖，其中空用升降機(jī)設(shè)備正在旋轉(zhuǎn)，并且它的主平臺(tái)組件配置為空用。
具體實(shí)施方式
連同附圖參照如下實(shí)施本發(fā)明最佳方式的描述，將使該領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的新穎性與優(yōu)點(diǎn)。
在圖I至圖5中，顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖I顯示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，包括用于在地球大氣層中定位空用升降機(jī)設(shè)備的空用裝置10，用于沿著定位空用升降機(jī)設(shè)備的裝置在地球大氣層中同時(shí)部署多個(gè)服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度的空用裝置50，以及用于控制空用升降機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置120。
圖I進(jìn)一步顯示被固定到服務(wù)區(qū)100的空用升降機(jī)設(shè)備，圖中的服務(wù)區(qū)100為路上服務(wù)區(qū)102。
圖I更進(jìn)一步顯示用于在地球大氣層中定位空用升降機(jī)設(shè)備的空用裝置10，該空用裝置進(jìn)一步由充有比空氣輕的氣體的空用頂蓋組件20以及空用纜繩30組成。
圖2顯示用于部署服務(wù)負(fù)載的空用裝置50，該空用裝置50進(jìn)一步包括助推器組件 51。
圖2進(jìn)一步顯示助推器組件51，該助推器組件51包括充有比空氣輕的氣體的環(huán)形形狀的圓柱體52、下環(huán)形平臺(tái)子組件58、上環(huán)形平臺(tái)子組件56以及服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件70。
圖2還顯示服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件70進(jìn)一步包括空用控制器150。
圖2進(jìn)一步顯示下環(huán)形平臺(tái)子組件58包括四個(gè)纜繩攀登物子組件54與兩個(gè)作為上下推動(dòng)的推進(jìn)系統(tǒng)而配置的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器160。
圖2更進(jìn)一步顯示上環(huán)形平臺(tái)子組件56包括兩個(gè)作為左右拉動(dòng)的推進(jìn)系統(tǒng)而配置的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器160。
圖2還顯示空用纜繩30進(jìn)一步包括兩條作為電力接入總線而配置的纜繩122以及兩條作為有線通信總線而配置的纜繩142。
圖3顯示空用頂蓋組件20進(jìn)一步包括頂蓋外殼子組件25、頂蓋邊框24、頂蓋轂21以及多個(gè)連接頂蓋轂21與頂蓋邊框24的頂蓋輻條22。
圖3還顯示空用頂蓋組件20進(jìn)一步包括頂蓋穩(wěn)定器子組件40。
圖3進(jìn)一步顯示頂蓋穩(wěn)定器子組件40包括穩(wěn)定器邊框42、穩(wěn)定器轂41以及多個(gè)連接穩(wěn)定器轂41與穩(wěn)定器邊框42的穩(wěn)定器輻條44。
圖3進(jìn)一步顯示空用頂蓋組件20包括多個(gè)用來(lái)連接穩(wěn)定器轂41與頂蓋轂21的垂直桿48。
圖3更進(jìn)一步顯示空用頂蓋組件20包括四個(gè)陀螺控制推進(jìn)器170，其中兩個(gè)陀螺控制推進(jìn)器170設(shè)置在頂蓋邊框24上完全相反的兩側(cè)，以及另外兩個(gè)陀螺控制推進(jìn)器170 設(shè)置在穩(wěn)定器邊框42上完全相反的兩側(cè)，用來(lái)控制空用頂蓋組件20的轉(zhuǎn)速。
圖3還顯示空用頂蓋組件20進(jìn)一步包括兩個(gè)助推器組件51，設(shè)置在頂蓋轂21的內(nèi)部與穩(wěn)定器轂41的內(nèi)部。
圖4顯示助推器組件51具有兩個(gè)設(shè)置在上環(huán)形平臺(tái)子組件56上的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器 160，其中旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器160配置作為轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)。
圖4還顯示空用升降機(jī)設(shè)備的控制裝置120包括主平臺(tái)組件130、控制室組件131 以及圓形平臺(tái)組件90，設(shè)計(jì)成繞著控制室組件131轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖4進(jìn)一步顯示圓形平臺(tái)組件90進(jìn)一步包括四個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)，用來(lái)控制空用纜繩30 的長(zhǎng)度。
圖5顯示主平臺(tái)組件130進(jìn)一步包括四個(gè)錨狀子組件110，目的是將主平臺(tái)組件 130固定到服務(wù)區(qū)100。
圖5還顯示控制室組件131，以多個(gè)緊固件132固定于主平臺(tái)組件130。
圖5進(jìn)一步顯示控制室組件131包括電動(dòng)馬達(dá)98，該電動(dòng)馬達(dá)98與小齒輪子組件 96相連以便嚙合并轉(zhuǎn)動(dòng)圓形平臺(tái)組件90。
圖5進(jìn)一步顯示控制室組件131進(jìn)一步包括軸向軸承子組件97，該軸向軸承子組件97允許圓形平臺(tái)組件90繞著控制室組件131轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖5還顯示控制室組件131進(jìn)一步包括發(fā)電機(jī)子組件125與主控制器140。
在圖6與圖7中，顯示了本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖6顯示本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中用于在地球大氣層中定位空用升降機(jī)設(shè)備的空用裝置10包括最上面的空用頂蓋組件26與第二空用頂蓋組件29，兩者皆充有比空氣輕的氣體并且設(shè)置在大氣層中的不同海拔高度，以便分擔(dān)由較長(zhǎng)且絕對(duì)較重的空用纜繩30 所產(chǎn)生的負(fù)載。
圖6進(jìn)一步顯示
具有第一空用控制器151的第一助推器組件61，在空用升降機(jī)設(shè)備的空用纜繩 30上部署在最上面的空用頂蓋組件26內(nèi)部，
具有第二空用控制器152的第二助推器組件62，在空用升降機(jī)設(shè)備的空用纜繩 30上部署在最上面的空用頂蓋穩(wěn)定器子組件46內(nèi)部，
具有第三空用控制器153的第三助推器組件63，在空用升降機(jī)設(shè)備的空用纜繩 30上部署在頂蓋穩(wěn)定器46的下面，
有第四空用控制器154的第四助推器組件64，在空用升降機(jī)設(shè)備的空用纜繩30 上部署在第二空用頂蓋組件29內(nèi)部，
具有第五空用控制器155的第五助推器組件65，在空用升降機(jī)設(shè)備的空用纜繩 30上部署在第二空用頂蓋穩(wěn)定器子組件49內(nèi)部，
具有第六空用控制器156的第六助推器組件66，在空用升降機(jī)設(shè)備的空用纜繩 30上部署在頂蓋穩(wěn)定器49的下面，以及
具有第七空用控制器157的第七助推器組件67，在空用升降機(jī)設(shè)備的空用纜繩 30上部署在第六助推器組件66的下面。
圖7顯示第二實(shí)施例的空用升降機(jī)設(shè)備的控制系統(tǒng)被分配在主控制器140與部署在七個(gè)助推器組件61至67上的七個(gè)空用控制器151至157之間。
圖7還顯示主控制器140包括穩(wěn)定性控制器146、海拔高度控制器147、有線通信控制器148以及配電控制器149。
圖7進(jìn)一步顯示主控制器140使用電力接入總線122以及有線通信總線142與七個(gè)空用控制器151至157相互配合。
圖7進(jìn)一步顯示空用升降機(jī)設(shè)備的配電控制器149，采用電力接入總線122與多個(gè)單向門(mén)123來(lái)分配電力到七個(gè)助推器組件61至67。
圖7進(jìn)一步顯示穩(wěn)定性控制器146與海拔高度控制器147是如何利用多個(gè)雙向門(mén) 143通過(guò)有線通信總線142來(lái)與七個(gè)空用控制器151至157建立通信的。
采用穩(wěn)定性控制器146來(lái)使圓形平臺(tái)組件90的轉(zhuǎn)速與所有空用升降機(jī)設(shè)備的空用組件的轉(zhuǎn)速同步。
此外，空用升降機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定性控制器146還控制空用升降機(jī)設(shè)備所有空用組件的垂直軸與圓形平臺(tái)組件90的垂直軸的對(duì)準(zhǔn)。
圖7還顯示第一助推器組件61與第二助推器組件62通過(guò)利用它們的空用控制器 151與152來(lái)控制最上面的空用頂蓋組件26與最上面的空用頂蓋穩(wěn)定性子組件46的穩(wěn)固。
圖7還顯示第四助推器組件64與第五助推器組件65通過(guò)利用它們的空用控制器 154與155來(lái)控制第二空用頂蓋組件29與第二空用頂蓋穩(wěn)定性子組件49的穩(wěn)固。
圖7更進(jìn)一步顯示空用升降機(jī)設(shè)備的第三助推器組件63、第六助推器組件66以及第七助推器組件67作為獨(dú)立的助推器組件，它們采用自身的空用控制器153、156以及157 來(lái)控制它們自身的海拔高度與穩(wěn)固。
在圖8中，顯示了本發(fā)明的第三實(shí)施例。
圖8顯示空用升降機(jī)設(shè)備的主平臺(tái)130進(jìn)一步包括四個(gè)高推力旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器180，所述高推力旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器180強(qiáng)大到足以提升并運(yùn)送主平臺(tái)130以將運(yùn)轉(zhuǎn)中的空用升降機(jī)設(shè)備重新部署到不同的服務(wù)區(qū)。
圖8進(jìn)一步顯示作為上升/下降推進(jìn)器而配置的兩個(gè)高推力推進(jìn)器180以及另外兩個(gè)作為水平運(yùn)送推進(jìn)器而配置的高推力推進(jìn)器180。
圖8還顯示空中指揮飛機(jī)200，遠(yuǎn)程控制空用升降機(jī)設(shè)備在其重新部署期間的運(yùn)行。
雖然本發(fā)明前面寫(xiě)到的描述能夠使任何普通技術(shù)人員制作并將本發(fā)明作為其最佳方式實(shí)現(xiàn)，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員需理解并領(lǐng)會(huì)其中的具體實(shí)施例、方法與舉例的變化、組合及等價(jià)代換的存在。因此，本發(fā)明不應(yīng)被上述實(shí)施例、方法及舉例限制，而應(yīng)限制在作為被要求的本發(fā)明范圍與精神內(nèi)的所有實(shí)施例與方法。
權(quán)利要求
1.一種空用升降機(jī)設(shè)備，包括a)用于控制該空用升降機(jī)設(shè)備的裝置，b)一用于在地球大氣層中定位該空用升降機(jī)設(shè)備的第一空用裝置，以及c)一用于將至少兩個(gè)服務(wù)負(fù)載沿著所述第一空用裝置同時(shí)部署在不同的海拔高度的第二空用裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述用于控制該空用升降機(jī)設(shè)備的裝置包括一主平臺(tái)組件。
3.如權(quán)利要求2所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述主平臺(tái)組件進(jìn)一步包括至少一個(gè)用于把所述空用升降機(jī)設(shè)備固定到地面或水上服務(wù)區(qū)的錨狀子組件。
4.如權(quán)利要求I所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述用于在地球大氣層中定位該空用升降機(jī)設(shè)備的第一空用裝置包括一充有比空氣輕的氣體的空用頂蓋組件。
5.如權(quán)利要求I所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述用于在地球大氣層中定位該空用升降機(jī)設(shè)備的第一空用裝置進(jìn)一步包括至少兩條空用纜繩，其中每條空用纜繩都具有第一端部與第二端部，該第一端部連接到所述空用頂蓋組件，且該第二端部連接到所述主平臺(tái)組件，其中所述空用頂蓋組件具有足夠的浮力以支撐其自身的重量與所述空用纜繩的重量。
6.如權(quán)利要求I所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述用于將至少兩個(gè)服務(wù)負(fù)載沿著所述第一空用裝置同時(shí)部署在不同的海拔高度的第二空用裝置進(jìn)一步包括至少兩個(gè)助推器組件，用于通過(guò)沿著所述空用纜繩滑動(dòng)而攜帶服務(wù)負(fù)載，其中所述助推器組件充有比空氣輕的氣體以產(chǎn)生足夠的浮力從而支撐其自身的重量與服務(wù)負(fù)載的重量。
7.一種空用升降機(jī)設(shè)備，包括a)一主平臺(tái)組件，通過(guò)至少一個(gè)錨狀子組件固定到地面或水上服務(wù)區(qū)，b)一充有比空氣輕的氣體的空用頂蓋組件，具有至少兩條空用纜繩，其中每條所述纜繩都具有第一端部與第二端部，該第一端部連接到所述空用頂蓋組件，且該第二端部連接到所述主平臺(tái)組件，其中所述空用頂蓋組件具有足夠的浮力以支撐其自身的重量與所述空用纜繩的重量；以及c)至少兩個(gè)空用助推器組件，用于通過(guò)沿著所述空用纜繩滑動(dòng)而同時(shí)攜帶并部署多個(gè)服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度，其中所述助推器組件充有比空氣輕的氣體以產(chǎn)生足夠的浮力從而支撐其自身的重量與服務(wù)負(fù)載的重量。
8.如權(quán)利要求7所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述主平臺(tái)組件進(jìn)一步包括一連接控制室組件，所述連接控制室組件設(shè)置于所述主平臺(tái)組件的中心。
9.如權(quán)利要求7所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述主平臺(tái)組件進(jìn)一步包括一圍繞所述控制室組件轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形平臺(tái)組件。
10.如權(quán)利要求7所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋邊框、一頂蓋轂、多個(gè)頂蓋輻條以及一充有比空氣輕的氣體的頂蓋外殼子組件。
11.如權(quán)利要求7所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋穩(wěn)定器子組件，設(shè)置以將所述頂蓋組件的重心降低至其浮力中心以下。
12.如權(quán)利要求7所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述空用助推器組件進(jìn)一步包括一充有比空氣輕的氣體的環(huán)形形狀的圓柱體。
13.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述空用助推器組件進(jìn)一步包括一上圓環(huán)子組件與一下圓環(huán)子組件以及一組件服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件，其中所述服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件設(shè)置在所述環(huán)形形狀的圓柱體內(nèi)部并連接到所述上圓環(huán)子組件及所述下圓環(huán)子組件。
14.一種空用升降機(jī)設(shè)備，包括a)一主平臺(tái)組件，通過(guò)至少一個(gè)錨狀子組件固定到地面或水上服務(wù)區(qū)，其中所述主平臺(tái)組件進(jìn)一步包括一設(shè)置于所述主平臺(tái)組件中心的連接控制室組件與一設(shè)置在所述主平臺(tái)組件之上的圓形平臺(tái)組件，所述圓形平臺(tái)組件能夠圍繞所述控制室組件轉(zhuǎn)動(dòng)。b)一具有至少兩條空用纜繩的空用頂蓋組件，其中每條空用纜繩都具有第一端部與第二端部，該第一端部連接到所述空用頂蓋組件，且該第二端部連接到所述圓形平臺(tái)組件，其中所述空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋邊框、一頂蓋轂、多個(gè)頂蓋輻條以及一充有比空氣輕的氣體的頂蓋外殼子組件，其中所述頂蓋外殼子組件具有足夠的浮力以支撐所述空用頂蓋組件的重量以及所述空用纜繩的重量，其中所述空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋穩(wěn)定器子組件，設(shè)置以將所述頂蓋組件的重心降低至其浮力中心以下；以及c)至少兩個(gè)空用助推器組件，用于通過(guò)沿著所述空用纜繩滑動(dòng)而同時(shí)攜帶并部署服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括一環(huán)形形狀的圓柱體，該環(huán)形形狀的圓柱體充有比空氣輕的氣體以產(chǎn)生足夠的浮力從而支撐其自身的重量與服務(wù)負(fù)載的重量，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括一上圓環(huán)子組件及下圓環(huán)子組件以及一服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件，其中所述服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件設(shè)置在所述環(huán)形形狀的圓柱體內(nèi)部并連接到所述上圓環(huán)子組件及所述下圓環(huán)子組件。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述圓形平臺(tái)組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)， 用以控制所述空用纜繩的長(zhǎng)度以及所述空用頂蓋組件所部署的海拔高度。
16.如權(quán)利要求14所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述頂蓋穩(wěn)定器子組件進(jìn)一步包括一穩(wěn)定器邊框、一穩(wěn)定器轂以及多個(gè)穩(wěn)定器輻條，其中所述頂蓋轂與所述穩(wěn)定器轂通過(guò)多個(gè)硬性桿相連。
17.如權(quán)利要求14所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)纜繩攀登物子組件，用于在所述空用纜繩上自主上升、下降或鎖定所述助推器組件。
18.—種空用升降機(jī)設(shè)備，包括a)一主平臺(tái)組件，通過(guò)至少一個(gè)錨狀子組件固定到地面或水上服務(wù)區(qū)，其中所述主平臺(tái)組件進(jìn)一步由一設(shè)置于所述主平臺(tái)組件中心的連接控制室組件與一設(shè)置在所述主平臺(tái)組件之上的圓形平臺(tái)組件組成，所述圓形平臺(tái)組件能夠圍繞所述控制室組件轉(zhuǎn)動(dòng)，其中所述圓形平臺(tái)組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)卷?yè)P(yáng)機(jī)，用以控制該空用升降機(jī)設(shè)備的海拔高度；b)具有至少兩條空用纜繩的空用頂蓋組件，其中每條空用纜繩都具有第一端部與第二端部，該第一端部連接到所述空用頂蓋組件，且該第二端部連接到所述卷?yè)P(yáng)機(jī)，其中所述空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋邊框、一頂蓋轂、多個(gè)頂蓋輻條以及一充有比空氣輕的氣體的頂蓋外殼子組件，其中所述頂蓋外殼子組件具有足夠的浮力以支撐所述空用頂蓋組件的重量以及所述空用纜繩的重量，其中所述空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋穩(wěn)定器子組件， 設(shè)置以將所述頂蓋組件的重心降低至其浮力中心以下，其中所述頂蓋穩(wěn)定器子組件進(jìn)一步包括一穩(wěn)定器邊框、一穩(wěn)定器轂以及多個(gè)穩(wěn)定器輻條，其中所述頂蓋轂與所述穩(wěn)定器轂通過(guò)多個(gè)硬性桿相連；以及c)至少兩個(gè)空用助推器組件，用于通過(guò)沿著所述空用纜繩滑動(dòng)而同時(shí)攜帶并部署服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括一環(huán)形形狀的圓柱體，該環(huán)形形狀的圓柱體充有比空氣輕的氣體以產(chǎn)生足夠的浮力從而支撐其自身的重量與服務(wù)負(fù)載的重量，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括一上圓環(huán)子組件與下圓環(huán)子組件以及一服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件，其中所述服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件設(shè)置在所述環(huán)形形狀的圓柱體內(nèi)部并連接到所述上圓環(huán)子組件及所述下圓環(huán)子組件，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)纜繩攀登物子組件，用于在所述空用纜繩上自主上升、下降或鎖定所述助推器組件。
19.如權(quán)利要求18所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述控制室組件包括至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一能夠使所述圓形平臺(tái)組件圍繞所述控制室組件轉(zhuǎn)動(dòng)的小齒輪子組件。
20.如權(quán)利要求18所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述空用纜繩為輕量級(jí)多用途纜繩， 能夠輸送并分配電力到該空用升降機(jī)設(shè)備的所有空用組件。
21.如權(quán)利要求18所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述下圓環(huán)子組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)作為沿著所述空用纜繩上推或下推所述助推器組件而配置的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器。
22.—種空用升降機(jī)設(shè)備，包括a)一主平臺(tái)組件，通過(guò)至少一個(gè)錨狀子組件固定到地面或水上服務(wù)區(qū)，其中所述主平臺(tái)組件進(jìn)一步包括一設(shè)置于所述主平臺(tái)組件中心的連接控制室組件與一設(shè)置在所述主平臺(tái)組件之上的圓形平臺(tái)組件，所述圓形平臺(tái)組件能夠圍繞所述控制室組件轉(zhuǎn)動(dòng)，其中所述圓形平臺(tái)組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)用以控制該空用升降機(jī)設(shè)備的海拔高度的卷?yè)P(yáng)機(jī)，其中所述控制室組件包括至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一能夠使所述圓形平臺(tái)組件圍繞所述控制室組件轉(zhuǎn)動(dòng)的小齒輪子組件；b)一具有至少兩條空用纜繩的空用頂蓋組件，其中每條空用纜繩都具有第一端部與第二端部，該第一端部連接到所述空用頂蓋組件，且該第二端部連接到所述卷?yè)P(yáng)機(jī)，其中所述空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋邊框、一頂蓋轂、多個(gè)頂蓋輻條以及一充有比空氣輕的氣體的頂蓋外殼子組件，其中所述頂蓋外殼子組件具有足夠的浮力以支撐所述空用頂蓋組件的重量以及所述空用纜繩的重量，其中所述空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋穩(wěn)定器子組件，設(shè)置以將所述頂蓋組件的重心降低至其浮力中心以下，其中所述頂蓋穩(wěn)定器子組件進(jìn)一步包括一穩(wěn)定器邊框、一穩(wěn)定器轂以及多個(gè)穩(wěn)定器輻條，其中所述頂蓋轂與所述穩(wěn)定器轂通過(guò)多個(gè)硬性桿相連，其中所述空用纜繩為輕量級(jí)多用途纜繩，能夠輸送并分配電力到該空用升降機(jī)設(shè)備的所有空用組件；以及c)至少兩個(gè)空用助推器組件，用于通過(guò)沿著所述空用纜繩滑動(dòng)而同時(shí)攜帶并部署服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括一環(huán)形形狀的圓柱體，該環(huán)形形狀的圓柱體充有比空氣輕的氣體以產(chǎn)生足夠的浮力從而支撐其自身的重量與服務(wù)負(fù)載的重量，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括一上圓環(huán)子組件與一下圓環(huán)子組件以及一服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件，其中所述服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件設(shè)置在所述環(huán)形形狀的圓柱體內(nèi)部并連接到所述上圓環(huán)子組件及所述下圓環(huán)子組件，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)纜繩攀登物子組件，用于在所述空用纜繩上自主上升、下降或鎖定所述助推器組件，其中所述下圓環(huán)子組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)作為沿著所述空用纜繩上推或下推所述助推器組件而配置的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器。
23.如權(quán)利要求22所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述控制室組件進(jìn)一步包括一發(fā)電機(jī)子組件。
24.如權(quán)利要求22所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述頂蓋轂大到足以在內(nèi)部承載一所述空用助推器組件。
25.如權(quán)利要求22所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述穩(wěn)定器轂大到足以在內(nèi)部承載一所述空用助推器組件。
26.如權(quán)利要求22所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述頂蓋邊框進(jìn)一步包括至少兩個(gè)陀螺控制推進(jìn)器，設(shè)置成利用其附帶的空用纜繩而圍繞該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述頂蓋組件。
27.如權(quán)利要求22所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述穩(wěn)定器邊框進(jìn)一步包括至少兩個(gè)陀螺控制推進(jìn)器，設(shè)置成圍繞該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述頂蓋穩(wěn)定器子組件。
28.如權(quán)利要求22所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述空用助推器組件進(jìn)一步包括一空用控制器。
29.如權(quán)利要求22所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述上圓環(huán)子組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器，配置成圍繞該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述助推器組件。
30.一種空用升降機(jī)設(shè)備，包括a)一主平臺(tái)組件，通過(guò)至少一個(gè)錨狀子組件固定到地面或水上服務(wù)區(qū)，其中所述主平臺(tái)組件進(jìn)一步由一設(shè)置于所述主平臺(tái)組件中心的連接控制室組件與一設(shè)置在所述主平臺(tái)組件之上的圓形平臺(tái)組件組成，所述圓形平臺(tái)組件能夠圍繞所述控制室組件轉(zhuǎn)動(dòng)，其中所述圓形平臺(tái)組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)用以控制該空用升降機(jī)設(shè)備的海拔高度的卷?yè)P(yáng)機(jī)，其中所述控制室組件進(jìn)一步包括一發(fā)電機(jī)子組件，其中所述控制室組件包括至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一能夠使所述圓形平臺(tái)組件圍繞所述控制室組件并且同時(shí)圍繞該設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小齒輪子組件；b)一具有至少兩條空用纜繩的空用頂蓋組件，其中每條空用纜繩都具有第一端部與第二端部，該第一端部連接到所述空用頂蓋組件，且該第二端部連接到所述卷?yè)P(yáng)機(jī)，其中所述空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋邊框、一頂蓋轂、多個(gè)頂蓋輻條以及一充有比空氣輕的氣體的頂蓋外殼子組件，其中所述頂蓋外殼子組件具有足夠的浮力以支撐所述空用頂蓋組件的重量以及所述空用纜繩的重量，其中所述空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋穩(wěn)定器子組件，設(shè)置以將所述頂蓋組件的重心降低至其浮力中心以下，其中所述頂蓋穩(wěn)定器子組件進(jìn)一步包括一穩(wěn)定器邊框、一穩(wěn)定器轂以及多個(gè)穩(wěn)定器輻條，其中所述頂蓋轂與所述穩(wěn)定器轂通過(guò)多個(gè)硬性桿相連，其中所述空用纜繩為輕量級(jí)多用途纜繩，能夠輸送并分配電力到該空用升降機(jī)設(shè)備的所有空用組件，其中所述頂蓋邊框進(jìn)一步包括至少兩個(gè)陀螺控制推進(jìn)器，設(shè)置成利用其附帶的空用纜繩而圍繞該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述頂蓋組件， 其中所述穩(wěn)定器邊框進(jìn)一步包括至少兩個(gè)陀螺控制推進(jìn)器，設(shè)置成圍繞該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述頂蓋穩(wěn)定器子組件；以及c)至少兩個(gè)空用助推器組件，用于通過(guò)沿著所述空用纜繩滑動(dòng)而同時(shí)攜帶并部署服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括一環(huán)形形狀的圓柱體，該環(huán)形形狀的圓柱體充有比空氣輕的氣體以產(chǎn)生足夠的浮力從而支撐其自身的重量與服務(wù)負(fù)載的重量，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括一上圓環(huán)子組件與一下圓環(huán)子組件以及一服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件，其中所述服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件設(shè)置在所述環(huán)形形狀的圓柱體內(nèi)部并連接到所述上圓環(huán)子組件及所述下圓環(huán)子組件，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)纜繩攀登物子組件，用于在所述空用纜繩上自主上升、下降或鎖定所述助推器組件，其中所述下圓環(huán)子組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)作為沿著所述空用纜繩上推或下推所述助推器組件而配置的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器，其中所述上圓環(huán)子組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器，配置成圍繞該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述助推器組件。
31.如權(quán)利要求30所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述控制室組件進(jìn)一步包括一主控制器。
32.如權(quán)利要求31所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述主控制器包括一配電控制器，用以控制該空用升降機(jī)設(shè)備的所有空用組件的電力分配。
33.如權(quán)利要求31所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述主控制器包括一有線通信控制器，用以控制該空用升降機(jī)設(shè)備對(duì)所有空用組件的有線通信。
34.如權(quán)利要求31所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述主控制器進(jìn)一步包括一海拔高度控制器，用以控制該空用升降機(jī)設(shè)備的空用組件的海拔高度。
35.如權(quán)利要求31所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述主控制器進(jìn)一步包括一穩(wěn)定性控制器，用以使所述圓形平臺(tái)組件的轉(zhuǎn)速與該空用升降機(jī)設(shè)備所有的空用組件的轉(zhuǎn)速同步。
36.如權(quán)利要求35所述的空用升降機(jī)設(shè)備，其中所述穩(wěn)定性控制器還控制該空用升降機(jī)設(shè)備所有空用組件的垂直軸與所述圓形平臺(tái)的垂直軸的對(duì)準(zhǔn)。
37.一種空用升降機(jī)設(shè)備，包括a)一主平臺(tái)組件，通過(guò)至少一個(gè)錨狀子組件固定到地面或水上服務(wù)區(qū)，其中所述主平臺(tái)組件進(jìn)一步由一設(shè)置于所述主平臺(tái)組件中心的連接控制室組件與一設(shè)置在所述主平臺(tái)組件之上的圓形平臺(tái)組件組成，所述圓形平臺(tái)組件能夠圍繞所述控制室組件轉(zhuǎn)動(dòng)，其中所述圓形平臺(tái)組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)用以控制該空用升降機(jī)設(shè)備的海拔高度的卷?yè)P(yáng)機(jī)，其中所述控制室組件進(jìn)一步包括一發(fā)電機(jī)子組件，其中所述控制室組件包括至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一能夠使所述圓形平臺(tái)組件圍繞所述控制室組件并且同時(shí)圍繞該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小齒輪子組件，其中所述控制室組件進(jìn)一步包括一主控制器， 該主控制器進(jìn)一步包括一配電控制器、一有線通信控制器、一海拔高度控制器以及一穩(wěn)定性控制器，其中所述主平臺(tái)組件進(jìn)一步包括四個(gè)用于重新部署該空用升降機(jī)設(shè)備的高推力旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器，其中當(dāng)該空用升降機(jī)設(shè)備的主平臺(tái)組件在空中時(shí)，所述高推力旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器從一空中指揮中心來(lái)遠(yuǎn)程操控。b)至少兩個(gè)設(shè)置在地球大氣層中不同海拔高度的空用頂蓋組件，所述空用頂蓋組件充有比空氣輕的氣體以提供浮力，并且攜帶至少兩條空用纜繩，其中每條空用纜繩都具有第一端部與第二端部，該第一端部連接到最上面的空用頂蓋組件，且該第二端部連接到所述卷?yè)P(yáng)機(jī)，其中所述空用頂蓋組件具有足夠的浮力以支撐其自身的重量以及所述空用纜繩的重量，其中每個(gè)空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋邊框、一頂蓋轂、多個(gè)頂蓋輻條以及一充有比空氣輕的氣體的頂蓋外殼子組件，其中每個(gè)空用頂蓋組件進(jìn)一步包括一頂蓋穩(wěn)定器子組件，設(shè)置以將所述頂蓋組件的重心降低至其浮力中心以下，其中每個(gè)頂蓋穩(wěn)定器進(jìn)一步包括一穩(wěn)定器邊框、一穩(wěn)定器轂以及多個(gè)穩(wěn)定器輻條，其中所述頂蓋轂與所述穩(wěn)定器轂通過(guò)多個(gè)硬性桿相連，其中所述空用纜繩為輕量級(jí)多用途纜繩，被定制用來(lái)輸送并分配電力到該空用升降機(jī)設(shè)備的所有空用組件，其中所述頂蓋邊框進(jìn)一步由至少兩個(gè)被設(shè)置成利用其附帶的空用纜繩而圍繞該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述頂蓋組件的陀螺控制推進(jìn)器組成，其中所述穩(wěn)定器邊框進(jìn)一步由至少兩個(gè)被設(shè)置成圍繞該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述頂蓋穩(wěn)定器子組件的陀螺控制推進(jìn)器組成；以及c)至少兩個(gè)空用助推器組件，用于通過(guò)沿著所述空用纜繩滑動(dòng)而同時(shí)攜帶并部署服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度，其中所述助推器組件充有比空氣輕的氣體以產(chǎn)生足夠的浮力從而支撐其自身的重量與服務(wù)負(fù)載的重量，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括一環(huán)形形狀的圓柱體，該環(huán)形形狀的圓柱體充有比空氣輕的氣體，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括一上圓環(huán)子組件與一下圓環(huán)子組件以及一服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件，其中所述服務(wù)負(fù)載倉(cāng)子組件設(shè)置在所述環(huán)形形狀的圓柱體內(nèi)部并硬性連接到所述上圓環(huán)子組件及所述下圓環(huán)子組件，其中所述助推器組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)纜繩攀登物子組件，用于在所述空用纜繩上自主上升、下降或鎖定所述助推器組件，其中所述下圓環(huán)子組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)作為沿著所述空用纜繩上推或下推所述助推器組件而配置的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器，其中所述上圓環(huán)子組件進(jìn)一步包括至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器，配置成圍繞該空用升降機(jī)設(shè)備的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)所述助推器組件。
全文摘要
一種空用升降機(jī)設(shè)備，能夠通過(guò)將系繩重量載體的功能從一個(gè)共同航空器的服務(wù)負(fù)載重量載體的功能中物理地分離出來(lái)而在地球大氣層中同時(shí)部署多個(gè)服務(wù)負(fù)載于不同的海拔高度。該系繩重量載體的功能通過(guò)至少一個(gè)充有比空氣輕的氣體的空用頂蓋組件(20)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該空用頂蓋組件(20)具有足夠的升力以支撐其自身的重量與附帶的空用纜繩(30)的重量。該服務(wù)負(fù)載載體的功能通過(guò)數(shù)個(gè)空用助推器組件(51)來(lái)實(shí)現(xiàn)。充有比空氣輕的氣體的空用助推器組件(51)設(shè)計(jì)成在該設(shè)備的空用纜繩(30)上滑動(dòng)，且其具有足夠的升力以在最上面的頂蓋之下的海拔高度攜帶其自身的重量與服務(wù)負(fù)載的重量。為了穩(wěn)定性的目的，該設(shè)備設(shè)計(jì)成圍繞其垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B64B1/06GK102939239SQ201180022899
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者丹尼爾·S.·瑞德福特 申請(qǐng)人:丹尼爾·S.·瑞德福特