(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗客及び／又は貨物を収容するためのキャビン（４）と、推進システムと、を含んでいる胴体（２）を備えている航空機であって、
前記推進システムは、少なくとも１つのタンク（６）及び／又は燃焼チャンバー（４２）を備え、
前記推進システムの一部が、乗客及び／又は貨物を収容するための前記キャビン（４）の延在部として使用されることができ、
前記推進システムの前記一部が、前記キャビン（４）に隣接して位置し、隔壁（１０）によって前記キャビンから分離されていることを特徴とする航空機。
【請求項２】
請求項１に記載の航空機であって、
前記推進システムは、少なくとも２つのタンク（６、８、６．１、６．２、８．１、８．２）、変換可能なタンク（６，６．１，６．２）及び普通のタンク（８、８．１，８．２）を備え、前記キャビン（４）の延在部が前記変換可能なタンク（６，６．１，６．２）を含んでいることを特徴とする航空機。
【請求項３】
請求項２に記載の航空機であって、
前記変換可能なタンク（６，６．１，６．２）内の乗客及び／又は貨物によってもたらされた汚染をろ過するために、フィルター（２０）が前記変換可能なタンク（６，６．１，６．２）の出口に設けられていることを特徴とする航空機。
【請求項４】
請求項２に記載の航空機であって、
前記変換可能なタンク（６，６．１，６．２）は、燃料又は酸素供給剤を保持するための可撓性を有するパウチ（２９）と、前記パウチ（２９）を含むためのコンテナ（３１）と、を備え、
前記コンテナ（３１）は、前記パウチ（２９）が折り畳まれると、前記キャビンの前記延在部を形成することを特徴とする航空機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の航空機であって、
前記隔壁（１０）は、前記パウチ内の燃料によって作用された圧力に耐えることができるように、補強されていることを特徴とする航空機。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の航空機であって、
可撓性を有する補強構成要素（３８）が、蜘蛛の巣の形態で、前記パウチを囲んでいることを特徴とする航空機。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか一項に記載の航空機であって、
前記変換可能なタンク（６，６．１，６．２）は、
乗客を搭乗する、且つ乗客を降機するために、及び／又は貨物を積み込むために、胴体に形成された少なくとも１つのハッチ（１２）と、
少なくとも１つの緊急脱出口（１６）と、
前記キャビン（４）との連通ハッチ（１８）と、
残留燃料を排出するための排出手段（１４）と、
を備えていることを特徴とする航空機。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の航空機であって、
変換可能なタンク（６，６．１，６．２）と前記キャビン（４）との間の連通ハッチ（１８）は、前記パウチ（２９）内に含有された燃料によって作用された力の下で、前記キャビン（４）の方向にタンクにおける前記隔壁（１０）に対して支持するように意図されたその外側コンテナに、ショルダー（３４）を備えていることを特徴とする航空機。
【請求項９】
請求項２〜８のいずれか一項に記載の航空機であって、
前記変換可能なタンク（６，６．１，６．２）は、乗客が歩くことができる、且つ／又は前記貨物が格納されることができる床（２４）を備えていることを特徴とする航空機。
【請求項１０】
請求項２〜９のいずれか一項に記載の航空機であって、
前記変換可能なタンク（６，６．１，６．２）は、取付手段（２５）を備え、
前記変換可能なタンク（６，６．１，６．２）が、前記変換可能なタンク（６，６．１，６．２）の前記側部に隠されたキャビン延在部及び／又は供給要素に変換される場合に、膨脹されるように意図された供給要素及び／又は膨脹可能な供給手段（２６）を固着していることを特徴とする航空機。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の航空機であって、
排気循環システム（３３）は、前記キャビンと前記キャビン延在部との間に設けられていることを特徴とする航空機。
【請求項１２】
請求項１１に記載の航空機であって、
前記排気再循環システムは、前記キャビン延在部の側に膨脹可能なダクトを備えていることを特徴とする航空機。
【請求項１３】
請求項１〜１２に記載の航空機であって、
前記航空機は、飛行機を形成していることを特徴とする航空機。
【請求項１４】
請求項１３に記載の航空機であって、
変換可能なタンク（６）及び前記普通のタンク（８）は、前記航空機の長手方向（Ｘ）における前記キャビンの両側に配置されていることを特徴とする航空機。
【請求項１５】
請求項１３に記載の航空機であって、
変換可能なタンク（６．１，６．２）及び前記普通のタンク（８．１，８．２）は、前記航空機の翼及び前記航空機の側壁に部分的に配置され、
前記変換可能なタンク（６．１，６．２）が前記航空機の前記側壁に配置されていることを特徴とする航空機。
【請求項１６】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の航空機であって、
前記航空機は、宇宙機を形成していることを特徴とする航空機。
【請求項１７】
請求項１６に記載の航空機であって、
前記推進システムの使用可能な部分は、前記燃焼チャンバー（４２）であり、
該燃焼チャンバー（４２）は、スロート（４６）の閉鎖によって、前記宇宙機の打ち上げ方向において、前記キャビン（４）の船尾に配置されていることを特徴とする航空機。
【請求項１８】
請求項１７に記載の航空機であって、
前記燃焼チャンバー（４２）がキャビン延在部に変換される場合に、前記燃焼チャンバー（４２）の壁を覆うように意図された薄膜（４８）を備えていることを特徴とする航空機。
【請求項１９】
請求項１８に記載の航空機であって、
前記薄膜（４８）は、空気式ソース（５２）によって展開されていることを特徴とする航空機。
【請求項２０】
少なくとも２つのタンクを備えている航空機のキャビンを延在する方法であって、
前記航空機の離陸前に、地上で、前記少なくとも２つのタンクのうちの１つのタンクを住居に適した領域に変換するステップを備えていることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の航空機のキャビンを延在する方法であって、
前記ステップ中に、座席が設けられたプラットホームが前記タンク内に固定されることを特徴とする方法。
【請求項２２】
航空機の推進システムの一部に前記航空機のキャビンを延在するための方法であって、
前記航空機は、乗客、及び／又は貨物を収容するためのキャビンと、前記推進システムと、を含んでいる胴体を有し、
前記方法は、飛行中に前記推進システムの前記一部を人及び／又は貨物を収容する追加の収容空間に変換するステップを備えていることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の前記航空機のキャビンを延在するための方法であって、
前記推進システムは、少なくとも２つのタンクを備え、
前記方法は、
ａ）  前記少なくとも２つのタンクのうち１つのタンクがほとんど空になる場合に、前記タンクを排出するステップと、
ｂ）  供給要素を設置するステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の前記航空機のキャビンを延在するための方法であって、
前記ステップａ）とステップｂ）との間に、燃料又は酸素供給剤を含んだ可撓性を有するパウチを折り畳むステップを備えていることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２２に記載の航空機のキャビンを延在するための方法であって、
前記推進システムは、燃焼チャンバーを備え、
前記方法は、
ａ’）  前記航空機の外側の環境から前記燃焼チャンバーを隔離するために、スロートを閉鎖するステップと、
ｂ’）  前記燃焼チャンバー内の環境を設定しているステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の航空機のキャビンを延在するための方法であって、
前記ステップａ’）とステップｂ’）との間に、前記燃焼チャンバーの内側を覆うための薄膜を展開するステップであって、前記環境がこの薄膜の内側に設定されているステップを、を備えていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最適化されることができる効率的な内部容積を有する航空機、特に飛行機又は宇宙機に関し、且つ乗客又は貨物のための使用可能な空間を最適化するために燃焼システムの一部の使用に関し、且つ航空機の使用可能な空間を最適化するための方法に関する。
【０００２】
航空機、特に飛行機及び宇宙機は、シェルを形成する胴体を備えており、該シェルは、乗客、及び／又は貨物区画のためのキャビン及び燃料タンクを含む。
【０００３】
キャビンの容積は、制限される。それにもかかわらず、経済的な理由のために、航空機の重量、その製造コスト、及びその燃料の消費を増加することなく、この容積を増加しようとされる。
【０００４】
航空機の燃料タンクは、航空機が長距離を移動することを可能にするように設計される。さらに、航空機はまた、短距離、または中距離のために単に使用されることができる。この場合において、燃料タンクは完全に満たされていない。このボイドスペース（void space）は、それらの短い飛行範囲、又は長い飛行範囲の飛行中に使用されないので、デッドスペースである一方、このボイドスペースは、追加の乗客または貨物を運ぶために使用されることができ、それによって航空機の収益性を増加するであろう。
【０００５】
現在の航空機において、ケロシンタイプの燃料は、一般的に、翼又は胴体内に格納される。この燃料は、全てのその操作温度及び操作圧力で液状の形態である。
【０００６】
未来の航空機及び現在の宇宙機のために、燃料は、水素ベース又はメタンベースであり、それらの密度が炭化水素の密度より低いので、大きなタンク内に格納されなければならない。宇宙機のために使用される酸素供給剤（oxidizer）は、従来、大きなタンクを必要とする液体酸素である。また、使用されるタンクは、燃料又は極低温の酸素供給剤（液体水素、液体メタン、または液体酸素）の圧力を維持するために、球形状または円柱形状である。周知の種類のロケットにおいて、燃料及び酸素供給剤を含有するタンクは、ロケットの一のステージを形成し、タンクが空になった場合に、タンクは投棄される。小さなタンクだけは、軌道に位置されるように意図されるロケットの一部のために、軌道におけるロケットを維持する目的及びロケットの案内を指令する目的のために、設けられる。
【０００７】
宇宙機は、特許文献１及び特許文献２から周知である。特許文献１及び特許文献２には、タンクが宇宙機の胴体の外側に位置し、燃料が消費された後で、宇宙機が軌道にある場合に、宇宙機の初期のキャビン空間を延在するように使用されることが開示されている。この目的のために、貫通トンネルは、初期のキャビンと外部のタンクの内部との間に設けられる。しかしながら、このタンクは、燃料以外のアイテムを格納するための追加の居住空間または格納空間として、すぐに利用可能ではなく、装備される必要がある。また、宇宙機は、軌道に存在しなければならない。さらに、これは、燃料タンクが胴体内に含まれる旅客機又は貨物輸送機に適用されることができない。
【０００８】
航空機はまた、中距離用の航空機又は長距離用の航空機としてのその使用のために、航空機の飛行範囲を修正するために、タンクを取り除く、又はタンクを追加することができることが知られている。それ故に、短距離の飛行又は中距離の飛行のために、航空機に使用するべきタンクを取り除くことは、航空機の内側の利用可能な空間が増加させることを可能にする。しかしながら、この修正は、乗客用容積ではなく、貨物用容積にのみ適用する。また、利用可能な容積における増加は、飛行中に得られることができず、それ故に、空間の節約は、長距離飛行中に動作不能である。
【０００９】
それ故に、本発明の目的は、地上で、又は飛行中に、乗客及び／貨物に利用可能で使用可能な容積が、特に、旅客機及び輸送機のために、迅速に増加されることができる航空機を提案することであり、推進燃焼フェーズが完了するとすぐに、乗客及び／貨物に利用できる使用可能な容積が迅速に増加されることができる宇宙機を提案することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５  ３５０  １３８  号明細書
【特許文献２】米国特許第６  ２０６  ３２８  号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の目的は、燃料タンクが使用中ではない場合に、燃料タンクの一部にアクセスすることが可能にする航空機とともに、到達され、それによって、航空機の利用可能で使用可能な容積を増加するとともに、同一の外部構造を維持する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
容積におけるこの増加は、タンク内に含有された燃料が使用された場合に、飛行中に行われることができ、また、乗客数及び／又は積み込まれた貨物の容積を増加するために、タンクが、十分に使用されない場合に、地上で行われることができ、それらによって、乗客の快適性及び利用可能な空間を改善する。
【００１３】
宇宙機に関して、本発明は、追加の空間が船員、乗客、貨物、動物、植物、及び特定の実験のために設けられることを可能にし、一方、同一のサイズの宇宙機を使用することを可能にする。それ故に、宇宙機の重量は、その使用可能な容積に対して減少され、それ故に飛行のためにより少ない燃料を消費する。その製造コストはまた、より低くなり、比較できる使用可能な容積のより大きいサイズの宇宙機と比べて、より少ない機器が必要とされる。
【００１４】
飛行機に関して、使用可能な容積における増加が地上でなされる場合に、本発明は、乗客数又は積み込まれる貨物の容積が増加されることを可能にし、又は、利用可能な容積における増加が長距離の飛行中になされる場合に、乗客の快適性は増加されることができる。
【００１５】
さらに、乗客の快適性を増加することが可能であるので、チケットの価格を高くすることが可能になり、それゆえ、事業用航空機の生産性をさらに増加することが可能になる。
【００１６】
液体水素又は液体メタンによって推進される航空機に対して、燃料タンクは、航空機の長手方向において、キャビンの両側に配置されることができる。さらに、「クリーンな」燃料及び酸素供給剤（水素、亜酸化窒素、及び酸素）によって推進される航空機に対して、タンクは、その壁を乗客から遮断する必要性がなく、乗客によって直接的に使用されることができる。
【００１７】
炭化水素ベースの燃料のために、変形可能な薄膜は、燃料を含有し、燃料からタンクの壁を遮断するために設けられる。それ故に、必要とされる全てのものは、追加の収容空間又は格納空間としてタンクを使用することができるために、空の薄膜を折り畳むことである。
【００１８】
その結果として、今まで非常に狭いキャビンのみが提案された宇宙機において、本発明とともに、この空間は、燃料が使い尽くされるとすぐに実質的に増加されることができ、且つタンクの内側は、それに応じて適合される。
【００１９】
本発明は、特に、固体タイプの燃料又は液体タイプの燃料又は酸素供給剤（酸素、水素、亜酸化窒素、ケロシン、メタン、ＨＴＰＢ、又はプイラスチック）のためのタンクに適用する。
【００２０】
本発明は、低減した重力の影響を完全に利用して、乗客に十分な空間を提供するように、軌道に乗らない宇宙飛行（suborbital spaceflight）の状態でロケット内に使用されることができる。軌道飛行又は惑星間飛行のために、離陸後にタンク内に含有された燃料が消費されるとすぐに、船員は、より大きい作業空間又は休息収容空間の利益を得るであろう。
【００２１】
言い換えれば、アクセス手段は、キャビンからタンクの内側にアクセスするように設けられ、外側に向けて乗客又は貨物の排出を可能にする外側アクセス手段と、タンクを排出させるための手段と、乗客のための空間又は貨物の格納空間としてのその使用のために、タンクの内側に供給するための手段と、が設けられる。
【００２２】
それらの供給手段は、離陸前にそのような供給手段が実施された場合に、例えば、追加の座席を固着するための手段を含むことができ、タンクの支持壁を覆うように並べられている、スリーパーシート（sleeper seats）を形成するための膨脹可能な手段を含むことができる。
【００２３】
本発明の主題は、それ故に、乗客及び／又は貨物を受容するためのキャビンと、推進システムと、を有する胴体を備える航空機であって、前記推進システムは、少なくとも１つのタンク又は燃焼チャンバーを備え、前記推進システムの一部が人及び／又は貨物を収容するために前記キャビンの延在部として使用されることができ、前記推進システムの前記一部が前記キャビンに隣接して位置し、隔壁によってキャビンから分離されている航空機である。
【００２４】
推進システムは、有利には、少なくとも２つのタンク、すなわち変換可能なタンク及び普通のタンク（plain tank）を備え、前記キャビンの延在部が前記変換可能なタンクに関係している。
【００２５】
フィルターは、有利には、タンクの内部に格納された乗客及び／又は貨物から取り出された汚染物質をろ過するために、前記変換可能なタンクの出口に設けられ、それによって任意のエンジンの劣化を避ける。
【００２６】
他の実施形態において、変換可能なタンクは、燃料又は酸素供給剤を受容するために、可撓性を有するパウチと、パウチを含有するコンテナと、を有し、パウチが折り畳まれると、キャビンの延在部を形成する。この方法において、キャビンは、例えば、ケロシンによって推進される航空機における、燃料又は酸素供給剤によって汚染されることはない。さらに、乗客又は運ばれた貨物からの汚染は、推進力発生領域内に入ることができない。
【００２７】
隔壁は、有利には、パウチ内の燃料に作用される圧力に耐えるように補強される。
【００２８】
可撓性を有し、パウチを囲んでいる蜘蛛の巣状の補強材がまた、設けられることができる。
【００２９】
本発明によれば、変換可能なタンクは、乗客の搭乗又は降機のために、胴体に形成され、及び／又は貨物がそれを通じて積み込まれることができる、少なくとも１つのハッチと、少なくとも１つの非常脱出口と、キャビンとの連通ハッチと、残留燃料のための排出手段と、を備えることができる。それ故に、キャビンの延在部は、それ自体で、本来のキャビンと同じくらい安全なキャビンを形成する。
【００３０】
変換可能なタンクがパウチを備える場合には、タンクとキャビンと間で連通するハッチはまた、その外側外殻にショルダーを備え、該ショルダーは、薄膜内に含有される燃料又は酸素供給剤によって作用された負荷の下で、タンクからキャビンの方向において隔壁に対して支持するように意図される。
【００３１】
有利には、変換可能なタンクは、床を備え、該床の上に、乗客が歩くことができる、又は床の上に貨物が積み込まれることができる。この床は、変換可能なタンクの迅速且つ容易な装備がなされて事前設置される。
【００３２】
変換可能なタンクは、供給部、及び／又は、変換可能なタンクがキャビンの延在部に変換される場合に膨脹されるべき膨脹可能な取付部、及び／又は変換可能なタンクの壁に隠された取付要素、を固定する固着手段を備えることができる。
【００３３】
好ましくは、膨張可能な取付部は、変換可能なタンクの壁に並べられて備えられる。
本発明の航空機は、キャビンとキャビン延在部との間に排気循環システムを備えることができる。例えば、前記排気循環システムは、キャビン延在部の側に膨張可能なダクトを備える。
【００３４】
航空機は、旅客機又は貨物輸送機である場合がある。
【００３５】
変換可能なタンク及び普通のタンクは、航空機の長手方向における、キャビンの両側に位置することができる。航空機のタンクは、液体水素、液体酸素、またはケロシンを含むように意図される場合がある。それらのタンクがケロシンを含む場合、変換可能なタンク及び普通のタンクは、航空機の翼及び航空機の側壁に部分的に位置することができ、変換可能なタンクは、航空機の側壁に配置される。
【００３６】
航空機は、宇宙機である場合もある。
【００３７】
この場合における燃焼チャンバーは、スロートの閉鎖によって、宇宙機の打ち上げ方向における、コックピットの船尾に配置された推進システムの使用可能な部分であることができる。
【００３８】
有利には、薄膜は、キャビンの延在部として変換される場合に、燃焼チャンバーの壁を覆うように意図されて設けられ、それによって、乗客は、燃焼チャンバーの壁及び残留燃料から隔離される。薄膜は、空気式ソース（pneumatic source）を使用して展開されることができる。
【００３９】
本発明の宇宙機は、液体亜酸化窒素及び末端水酸基ポリブタジエン（ＨＴＰＢ燃料）を使用して推進されることができる。本発明のさらなる主題は、人及び／又は貨物を収容するためのキャビン延在部として、航空機の胴体の内側に配置された、航空機の燃焼システムの一部の使用である。
【００４０】
本発明のさらなる主題は、少なくとも２つのタンクを備える航空機のキャビンを延在するための方法であって、該方法は、前記航空機の離陸前に、地上で、少なくとも２つのタンクのうちの１つのタンクを居住に適した領域に変換するステップを備えている。このステップ中に、座席が設けられたプラットホームは、タンクの内側に固定されることができる。
【００４１】
本発明のさらなる主題は、航空機のキャビンを前記航空機の推進システムの一部に延在するための方法であって、飛行中に推進システムの前記一部の変換ステップを備えている。
【００４２】
航空機の推進システムが少なくとも２つのタンクを備えている場合、前記方法は、
ａ）  ほとんど空になったタンクのうちの１つを排出するステップと、
ｂ）  供給要素を設置するステップと、
を備えている。
【００４３】
一の実施形態において、ステップａ）とステップｂ）との間には、以前に燃料を含有されるパウチを折り畳むステップが存在する。
【００４４】
本発明のさらなる主題は、航空機のキャビンを延在するための方法であって、推進システムは、燃焼チャンバーを備え、前記方法は、
ａ’）航空機の外部環境から燃焼チャンバーを隔離するために、スロートを閉鎖するステップと、
ｂ’）燃焼チャンバー内の環境を設定するステップと、
を備えている。
【００４５】
ステップａ’）とステップｂ’）との間に、有利には、燃焼チャンバーの内側を覆うように薄膜の展開がなされ、環境がこの薄膜の内側に設定していることが規定されている。
【００４６】
本発明は、以下の説明及び添付された図面の助けで、より良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による飛行機の一部の斜視図である。
【図２Ａ】供給されていない状態又は供給された状態で、本発明による変換可能なタンクの断面図である。
【図２Ｂ】供給されていない状態又は供給された状態で本発明による変換可能なタンクの断面図である。
【図３】本発明による飛行機の実施形態の変形の斜視図である。
【図４Ａ】居住容積がコックピットに制限された場合に、且つ居住容積がタンク内に延在された場合に本発明による宇宙機の内側の略図である。
【図４Ａ】居住容積がコックピットに制限された場合に、且つ居住容積がタンク内に延在された場合に本発明による宇宙機の内側の略図である。
【図５Ａ】図４Ａ及び図４Ｂにおけるタンクに適合された隔壁の正面図である。
【図５Ｂ】図４Ａ及び図４Ｂにおけるタンクに適合された隔壁の正面である。
【図６】図４Ａ及び図４Ｂにおけるタンクに適合された補強材の正面である。
【図７】本発明による航空機のために適合された排気循環システムの、概略的な長手方向断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態の、概略的な長手方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
同一の参照符号は、同じ機能を有する部分を示すために、異なる実施形態において使用される。
【００４９】
本発明におけるタンクによって、燃料及び／又は液体状、固体状、又は気体状の酸素供給剤を格納するための場所を意味し、例えば、ケロシン、又は亜酸化窒素、液体メタン、又は液体酸素である場合がある。
【００５０】
図１において、第１の実施形態は、本発明による航空機を示すことができ、該航空機は、その内部にキャビン４又は乗員室が配置される胴体２と、少なくとも２つの燃料タンク６，８を備えている。
【００５１】
第１の燃料タンク６は、変換可能なタンクと称され、第２の燃料タンク８は、普通のタンク（plain tank）を示されるであろう。
【００５２】
この実施形態において、航空機は、液体水素とともに機能する推進システムを保持している飛行機であり、より一般的には、“クリーンな”燃料によって推進される飛行機である。本発明において、クリーンな燃料又は酸素供給剤によって、その消費後に形跡をとどめない、且つ液体酸素、亜酸化窒素、又は液体水素などの、人間にとって有毒ではない、燃料又は酸素供給剤を意味する。
【００５３】
推進システムは、少なくとも２つのタンクを備える。
【００５４】
液体水素によって推進される飛行機のために、胴体２の長手方向Ｘにおいて、燃料タンクをキャビン４の両側に配置させることが規定される。この極低温の燃料が、炭化水素ベースの燃料より低い密度を有するので、飛行機の全体の性能レベルを最適化するように、該極低温の燃料は、密封された加圧タンク内に含有されなければならない。極低温の燃料の低い密度は、ケロシン用のタンクより大きいサイズの、大きいタンクを必要とする。極低温の推進剤又は亜酸化窒素の高い圧力はまた、構造的な観点から効率的なタンクを必要とする。高い圧力下で大きな体積を含有するためのより有利な形状は、球形状又は円柱形状である。飛行機の水素用タンク又はメタン用タンクは、翼ではなく、胴体内に位置される。また、球形状又は円柱形状のタンクは、タンクの表面領域がその体積と比較して減少されるので、断熱に対してより効果的である。
【００５５】
キャビン４は、壁１０によって変換可能なタンク６から分離されている。
【００５６】
変換可能なタンク６は、胴体２の一部によって形成された周囲の壁９によって軸方向に境界を定められる。
【００５７】
本発明によれば、この壁９において、ハッチタイプの外側からの少なくとも１つのアクセス手段１２が規定されている。
【００５８】
このハッチ１２は、乗客の搭乗及び降機を可能にするための小さなサイズであってもよく、又は、貨物の荷積み及び荷揚げを可能にするための大きなサイズであってよく、又は、飛行機の座席容量を増加するために、座席が設けられた全体のプラットホームの設置又は取り外しを可能にする大きなサイズであってもよい。示された例において、ハッチ１２は、大きなサイズであり、より小さいサイズのハッチを備えている。
【００５９】
ハッチ１２と胴体２との間で任意の燃料漏れを防止するために、ハッチ１２に燃料検査手段（Fuel-proof means）（図示せず）が設けられる。
【００６０】
ハッチが小さいサイズである場合に、ハッチは、タンクに制限された影響を与える。一方、大きなサイズの開口部とともに、これは、タンクの機械抵抗にその影響を低減するように適合されなければならない。
【００６１】
このタンク内の任意の残留燃料を完全に排出するために、変換可能なタンク６の少なくとも１つの排出手段１４が規定されている。この除去手段（purge mean）１４は、バルブであり、例えば、変換可能なタンク６の内側をタンク８の内側に接続するバルブであり、又は変換可能なタンク６の内側を外側の環境に接続するバルブである場合がある。
【００６２】
追加のキャビンとして使用されるように意図された変換可能なタンク６に対して、緊急脱出手段１６は、飛行機から乗客の迅速な避難を可能にするために、変換可能なタンクの境界を定める胴体の全体部分の至るところに分散されて設けられている。ハッチ１２のために以前に記載されたような密封手段はまた、それらの避難ドア１６に設けられている。それらは、それらのアクセス手段１６のみが例外的な使用を有するので、より単純な構造である場合があり、緊急脱出ドアのそれぞれの使用後に、それらの密封手段を変更することが規定されている場合がある。
【００６３】
それらの緊急脱出手段は、乗客の素早く、安全な避難を可能にするために、周知のタイプの脱出スライド（escape slide）及び／又は脱出手段を備える。
【００６４】
図示された例において、それらの避難ドアは、合計で３つであり、ハッチ１２はまた、緊急の場合における非常脱出口を形成している、しかしながら、それらの使用が例外的な場合に制限されているので、それらの構造は、例えば、各飛行機で機能するように意図されたハッチ１２の構造より複雑ではない。
【００６５】
本発明によれば、特に変換可能なタンクが追加のキャビン空間として使用されるように意図された場合に、変換可能なタンク６から乗員室４を分離している壁１０におけるアクセスハッチ１８が規定される。それ故に、変換可能なタンク６が空である場合に、乗客は、変換可能なタンクによって形成された追加の空間にアクセスするように、このハッチ１８を見なすことができる。
【００６６】
有利には、フィルター２０はまた、格納空間又は収容空間としての変換可能なタンク６の使用を通じて、任意の汚染を集めるように、エンジンの方向における変換可能なタンク６の燃料排出バルブに設けられ、汚染は、非常に完全な洗浄でさえ、取り除くことができない。
【００６７】
有利には、床２４はまた、格納のため、又は乗客の移動のために設けられている。飛行機のタンクは、任意の平坦な底部を有することなく、効率的に管状形状である。床２４は、変換可能なタンク６に事前設置されており、変換可能なタンク６の内部容積を、２つの容積、１つの上部容積と１つの下部容積とに分割し、連通手段は、燃料が流れることを可能にするように、２つの容積の間に設けられている。
【００６８】
変換可能なタンク６はまた、格納空間又は設備空間として、装備されることできるような手段を備える。
【００６９】
変換可能なタンク６が地上で、追加のキャビン空間に変換される場合に、すなわち、航空機が短距離の飛行のために意図され、且つ変換可能なタンク６が、それ故に、燃料タンク１として使用されることはない場合に、その結果として、変換可能なタンク６の内部は、追加の座席の取付を可能にするための手段を備え、例えば、座席がプラットホーム（図示せず）に取り付けられ、該プラットホームは、大型のハッチ１２を介して飛行機内に直接的に積み込まれ、床２４に固着されている。
【００７０】
長距離の飛行のために意図される飛行機に関して、変換可能なタンクは、飛行の開始時に燃料で満たされ、初めに空になるタンクがこのタンクである場合に、燃料供給は、その後に普通のタンク８から得られる。変換可能なタンク６が空になる場合に、変換可能なタンク６は、飛行中に、例えば、乗客のための睡眠空間（sleeping space）としての乗客のための追加の収容空間に、変換されることができる。
【００７１】
変換可能なタンク６の供給部は、変換可能なタンク６が空になる場合に変換可能なタンク６内に採用され、且つ設置される航空機内のいずれかに格納された部分を使用して実行されることができる。しかしながら、この解決方法は、供給要素の保持及び固着を必要とするので、比較的限定的である。同様に、それらの要素は、実質的に使用可能な容積を手に入れ、本発明を不利にさせる。この実施形態において、ラグタイプの迅速な固着手段２５及び供給手段は、変換可能なタンク６の床２４及び壁に設けられ、変換可能なタンク６を変換するために必要とされる変換時間を低減する。
【００７２】
図２Ａ及び図２Ｂに示されるような特に有利な方法において、例えば、変換可能なタンク６の内部壁のために並べられている膨脹可能な供給要素２６、座席及び／又は寝台、を使用することが規定されている。それらの要素は、その結果、変換可能なタンク６の壁及び床２４内に組み込まれ、変換可能なタンク６が空である場合に展開される。
それらの供給要素は、以下の利点を有している。
‐  それらは、軽量である。
‐  それらは、収縮された状態において、実際には容積がなく、それによって、変換可能なタンク６内の最大燃料格納空間を提供する。
‐  それらは、素早く展開される、又は収縮されることができ、収容空間及び燃料タンクの両方として迅速且つ容易に変換可能なタンクを変換させる。
【００７３】
図２Ａにおいて、膨脹可能な供給部は、収縮され、図２Ｂにおいて、膨脹可能な要素は、展開される。
【００７４】
本発明とともに得られる空間における節約の例は、以下に付与されるであろう。
【００７５】
変換可能なタンク６は、約１０トンの重量に対応する１５０ｍ３の液体水素を含有することができる。短距離の飛行を遂行している航空機におけるこの容積は、変換可能なタンクが使用されていないため、例えば、以前に記載したような座席プラットホームによって、追加の乗客を収容するように装備されたその床を有することができる。平均して、プラットホームが使用される場合に、乗客につき２００ｋｇ及び３ｍ３が提供される。その結果、乗客数における増加は５０人であり、５００人の乗客を通常運搬する飛行機のための容量において、１０％の増加に対応する。航空機の収益性は、それ故に著しく増加される。
【００７６】
説明は、変換可能なタンク６の飛行中の変換を付与させるであろう。
【００７７】
２つのタンク６、８は、燃料で満たされ、乗客はキャビン４内に腰を下ろしている。
【００７８】
航空機が離陸し、変換可能なタンク６における燃料を消費する。
【００７９】
飛行中の所定の時間で、変換可能なタンク６内に最初に含有された全ての燃料は、実際に使い切られる。燃料は、次いで普通のタンク８によって供給される。
【００８０】
変換可能なタンク６は、その結果、手段１４によって排出されることができる。
【００８１】
次に、変換可能なタンク６の内側は、乗客を収容するために装備されることができる。この装備は、飛行機のどこかに格納された機器を手動で取り付けるによって、又は自動的に膨脹することによって実行されることができる。
【００８２】
変換可能なタンク６は、次いで、乗客によって占有されることができる追加のキャビン空間を形成する。
【００８３】
タンクへの変換のために、必要とされる全てのものは、機器を取り外す、又は機器を収縮する、及びキャビンと変換可能なタンク６との間の連通ドアを密封して閉鎖することである。図３には、本発明による飛行機の実施形態の変形実施形態が見られ、燃料タンク８．１、８．２、６．１、６．２は、翼５０に配置され、胴体２の内側に飛行機の側壁部に部分的に配置される。胴体の内側の部分６．１、６．２は、前述のように、使用可能な、追加の空間に変換されることができる。
【００８４】
タンク６及びタンク８の両方が変換可能であり、変換されるべきタンクの選択が必要性に応じてなされることが規定されている。
【００８５】
図４Ａ及び図４Ｂにおいて、本発明の第２の実施形態が見られ、該第２の実施形態は、宇宙機に適用されるが、旅客機又は貨物輸送機に適用されてもよい。
【００８６】
記載された実施形態において、宇宙機は、液体亜酸化窒素及びＨＴＰＢ燃料（末端水酸基ポリブタジエン）からなる酸素供給剤を使用してハイブリッド推進手段を備える。
【００８７】
酸素供給剤のタンクは、ちょうどコックピット４の船尾に配置される。燃料燃焼チャンバーは、図示されていない。
【００８８】
本発明によれば、交換可能なタンク６は、コンテナ３１内に配置され、燃料を含有し、外側の環境から燃料を隔離するように、密封された薄膜３０から形成された可撓性を有するパウチである。
【００８９】
このパウチ３０は、コンテナ３１の内壁を覆う。パウチ２９が空になる場合、例えば、図４Ｂに図示されるようなコンテナの内部容積を開放するように、パウチの内側に容積を設置することによって、パウチは、折り畳まれる。
【００９０】
液体の亜酸化窒素は、外界温度で格納されることができ、それ故に、使用された薄膜３０は、任意の断熱特性が設けられることを必要としない。
【００９１】
しかしながら、薄膜３０が２００℃の温度で晒される実質的な圧力のおかげで、有利には、薄膜の機械的な補強材が規定されている。
【００９２】
実施形態の第１の例において、コンテナ３１の壁は、この圧力に耐えるように十分な機械的特性を有する。
【００９３】
特に、コックピットと変換可能なタンク６との間の分離隔壁１０が規定され、この分離隔壁１０は、この圧力に耐えるために十分な機械的特性を有し、薄膜３０は、図５Ａ及び図５Ｂに図示されるように壁１０に対して支持される。隔壁１０の特性を有する隔壁１０’はまた、燃料タンクの他端の境界を定めるように設けられる。胴体に関して、これは、一般的に、外側の力を考慮するそのような圧力に耐えるように設計される。
【００９４】
図５Ａ及び図５Ｂに図示された例において、変更可能なタンク６の内側へのアクセスは、パウチが燃料で満たされる場合にハッチ１８を介して閉鎖され、該ハッチ１８は、その外側周囲の全体に亘ってショルダー３４を備え、隔壁１０の通路内に取り付けられ、それによって、薄膜３０を支持するように、閉鎖された平坦な壁を形成するように通路の縁部に対して支持する。
【００９５】
パウチ２９が空になる場合に、ハッチ１８に対して作用される任意の力がもはや存在せず、薄膜３０とともに取り除かれる。
【００９６】
この例において、ハッチ１８は、薄膜３０に接続される。しかしながら、ハッチ１８が図４Ｂに図示されるようなヒンジを介して隔壁１０に接続されることが規定される。
【００９７】
推進剤を含有するタンクは、航空機の軌道からの離脱のために、軌道上の航空機に設けられる。それ故に、それらのタンクは、満たされており、変換のために利用可能ではない。軌道からの離脱用の推進剤のためのタンクは、それ故に、タンクが空になるとすぐに、メインタンクの使用を可能にするように、打ち上げのためのメインタンクから分離されるように設けられている。
【００９８】
図６において、実施形態の他の例は、補強材が、コンテナ３１の形態ではなく、パウチ２９を囲んでいる可撓性を有する蜘蛛の巣３８の形態であることが理解されることができる。
【００９９】
前記補強材は、図５Ａ及び図５Ｂで示される隔壁とともに、燃焼に使用されることができる。
【０１００】
エアーリザーバー４０はまた、空のコンテナによって形成された追加の空間を、人間の占有のために適するように設けられる。
【０１０１】
この追加の空間の内部供給部のために、予め設置された機器は使用されることができ、それらは、圧力に耐えるように設計されている。
【０１０２】
薄膜が第１の実施形態として設けられていない場合に、予め設置された機器は、それらの機器が、保護パネルを超えて浸透することができる液体燃料又は酸素供給剤によって劣化されることができないように、設計される。
【０１０３】
図２Ａ及び図２Ｂに関連して記載されるように、最も有利には、衝撃を減衰し、乗客への怪我を避けることができる膨脹可能な機器の使用がまた、規定されている。
【０１０４】
また、それらの装備は、非常に迅速であり、特に、軌道に乗らない宇宙機のために有利であり、重力の期間が、１００ｋｍの高度と１６０ｋｍの高度との間の飛行のための通常、３〜５秒である。取り付けられることを必要とする機器は、不利には、短い設置時間を付与される。
【０１０５】
例えば、図７に図示されるような、排気再循環システム３３が設けられ、排気再循環システム３３はまた、本来のキャビン４から追加のキャビンに空気を運ぶための膨脹可能なダクトを備えることができる。
【０１０６】
パウチは、バルブ３２を介して又は燃焼チャンバーに酸素供給剤を運ぶ推進システムのバルブを介して、航空機の内側（１気圧）と外側（真空）との間の圧力差のおかげで、自然に空になる。
【０１０７】
窓はまた、変換可能なタンク６に設けられることができる。
【０１０８】
変換可能なタンクの一部を形成するコンテナは、宇宙機の外側で活動を実施するために、気密通路として使用されることができる。この目的のために、必要とされる全てのものは、居住区画４と変換可能なタンク６との間のアクセス（ハッチ１８）を閉鎖すること、バルブ又はポンプによって圧力を調節すること、及び外側に向けてハッチ１２を開くことである。それ故に、この空間は、タンク及び空気ロックの二重の機能を実施し、宇宙機の全重量を軽減することを可能にする。
【０１０９】
変換可能なタンクの変換は、いま記載されるであろう。
【０１１０】
宇宙機の打ち上げ後、変換可能なタンク６は空になり、次いで、変換可能なタンク６は、追加の収容空間に変換されることができる。
【０１１１】
この目的のために、パウチ２９は、任意の残留燃料又は残留酸素供給剤を取り除くように排出される。
【０１１２】
次いで、パウチ２９は、例えば、真空ポンプ又は宇宙における自然な真空によって、パウチ２９の内側を真空に設定することによって、折り畳まれる。生活適正環境は、決定された圧力下で排気循環システムを使用して、コンテナ３１内に設定される。
【０１１３】
次いで、薄膜３０を受容するコンテナ３１の内部空間は、収容領域としての使用のために利用可能である。
【０１１４】
図８は、ロケットに適用された本発明の第３の実施形態を図示し、該ロケットは、燃焼チャンバー４２を備え固定燃料及び／又は酸素供給剤を有する推進システムを備えており、ハッチ４９は、コックピット４の側に燃焼チャンバー４２の底部に設けられ、コックピット４から燃焼チャンバー４２の内部へのアクセスを可能にする。
【０１１５】
燃料は、燃焼チャンバー４２内で燃焼され、スロート４６及び排気ノズル４４を介して排出ガスとともに排気される。この燃焼チャンバー４２は、次いで、ハッチ４９を介してアクセス可能なスロート４６を単に閉鎖することによって、船員のための収容空間に変換させることができる。
【０１１６】
有利には、薄膜４８が燃焼チャンバーの内部表面を覆い、有利には、該薄膜４８がコックピット内から展開されることができることが規定されている。薄膜４８は、次いで、燃焼チャンバー内で生み出された熱から保護される。薄膜は、船員を任意の不燃堆積物（combustion residues）から遮蔽し、且つロケットのキャビン内の環境の汚染を防止し、この薄膜は、薄膜４８の内部容積に接続されるエアーリザーバー５２によって、展開される。薄膜４８の内側のアクセス（図示せず）がまた、設けられる。
【０１１７】
酸素供給剤用のタンクは、ハイブリッドＨＴＰＤ／亜酸化窒素システムのための宇宙機内のいずれかに配置されることができる。固体燃料システムとともに、酸素供給剤及び燃料は、ラバーマトリックス（rubber matrix）におけるチャンバー内ですでに混合され、それ故に使用のために準備されている。
【０１１８】
収容空間の容積におけるこの増加を通じて、船員の快適性は、限定された空間の不快適性を減少することによって、実質的に改善される。
【０１１９】
ＨＴＰＢを有する燃焼チャンバー及び亜酸化窒素のタンクが存在する場合に、タンクはまた、キャビン空間の延在部として使用されることができる。固体推進剤によって推進される従来のロケットには、タンクが存在せず、推進剤は、燃焼チャンバー内に位置する。
【０１２０】
本発明は、短距離の飛行で運搬能力を増加するために、複数のタンクのうちの１つのタンクが取り除かれた飛行機と比較して、推進システムとタンクとの接続が変更されていないので、より迅速で、より容易な変換を可能にする利点を有する。さらに、組み込まれたタンクの構造は、取り外し可能なタンクの構造より効率的であり、それ故に、飛行機が軽量になり、且つより少ない燃料を消費する。
【０１２１】
第２の実施形態は、燃料としてケロシンを有する飛行機に、有利に適用され、乗客及び貨物から隔離することが所望される。しかしながら、タンクは、液体水素又は任意の他の“クリーンな”燃料を含有するためのパウチが設けられて使用されることができ、特に、ハッチに対するより少ない密封の制約を可能にする。
【符号の説明】
【０１２２】
２  胴体
４  キャビン
６  変換可能なタンク（第１の燃料タンク）
６．１  燃料タンク
６．２  燃料タンク
８  普通のタンク（第２の燃料タンク）
８．１  燃料タンク
８．２  燃料タンク
９  周囲の壁
１０  壁（分離隔壁）
１２  アクセス手段（ハッチ）
１４  排出手段
１６  緊急脱出手段
１８  アクセスハッチ
２０  フィルター
２４  床
２５  固着手段
２６  装備品手段
２９  パウチ
３０  薄膜
３１  コンテナ
３４  ショルダー
３８  蜘蛛の巣状の補強材
４０  エアーリザーバー
４２  燃焼チャンバー
４４  排気ノズル
４６  スロート
４８  薄膜
４９  ハッチ
５０  翼
５２  エアーリザーバー
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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