[發明專利]光伏浮力雙翼機、光伏浮力飛碟、光伏浮力無人機

無效

• 申請號: 201210146163.1
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN102673769A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 劉美麗
• 主分類號: B64B1/06
• 分類號: B64B1/06;B64B1/24;B64C39/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域??本發明涉及一種航空新能源飛行器系列，尤其是無燃料、垂直起降飛行器系列。?

背景技術??目前國內外的飛行器雖有長足發展，性能越來越先進，但在使用過程中對環境的污染和能源的消耗是顯而易見的。隨著社會進步和環保意識的增強，人們對航空技術提出了更高的要求，希望飛行器沒有尾氣、沒有噪音。為實現碳排放為零的綠色飛行目標，世界許多國家都在研發太陽能飛機，著名的有美國的“太陽神號”、瑞士的“太陽驅動號”。盡管這些飛機在高度、航時和航程上已取得重大突破，但離實用化仍有很大差距，其根本問題在于翼展過寬、機身過窄、抗風險能力差；由于攝取陽光的表面積不足和攜帶的動力電池數量少，電源系統無法提供更多能量，限制了巡航速度和有效載荷，造成太陽能飛機“無商業化前景”。?

發明內容??為解決太陽能飛機起降、功率、載荷、速度和安全性方面存在的技術難題，本發明提供一種多機融合的技術方案：將太陽能飛機、氦氣飛艇、直升機、螺旋槳飛機的特長融于一體，設計成光伏浮力飛行器系列，使其具有太陽能飛機的發電、儲電、電驅功能；具有氦氣飛艇的浮力、承載力；具有直升機的靈活性、適應性；具有螺旋槳飛機的速度、舒適性。在此基礎上，針對陽光照射能量分布密度小、陰晴晝夜差異大的特點，大幅增加光伏發電面積和動力電池數量，同時對飛機結構進行精簡整合，降低自重，最大限度地提高承載能力和安全系數。?

本發明由翼身系統、電源系統、驅動系統、控制系統和乘客艙構成：?

翼身系統包括云朵形、碟形融合式翼身、雙翼機連橋、碟翼空洞、圓柱形氦氣氣胎、微型氣門芯、氦氣、導流式雙氣囊底座、氣動導流槽、骨架、蒙皮及固定裝置。飛行器氣動外形結構由剛性骨架保持，?底部和四周邊緣用輕金屬材料蒙皮。體內由直徑1.5米或1.8米，高度不等的圓柱形氦氣氣胎按蜂窩狀填充，微型氣門芯朝上。背部在安裝抗鼓脹的隔熱布后，用高強度復合材料蒙皮，粘貼轉換率20％以上的薄膜電池。導流式雙氣囊底座用剛性U形骨架與翼身骨架連接，囊內用直徑1.5米，高度不等的圓柱形氦氣氣胎按縱列填充，微型氣門芯朝下。底座離地0.3米以上用輕金屬材料蒙皮，0.3米以下及著地部位用高韌性防水纖維材料蒙皮。氣胎充氣調壓可通過機背和著地部位每個預留的氣門芯凹孔，用高壓氦氣裝置充至標準氣壓。整個飛行器外表除薄膜電池、有機玻璃、雙翼機連橋外均涂白色，雙翼機連橋涂天藍色。?

電源系統包括薄膜電池、飛輪電池組、高能鎳碳超級電容器組、電源管理系統、逆變器、電源艙、切換式外接電源插座及電纜連接線。薄膜電池將陽光轉化為電能儲存到高能鎳碳超級電容器組，當驅動系統需要動力時，電源管理系統通過逆變器向其輸電。航行中的動力供電以飛輪電池組為主，高能鎳碳超級電容器組在向飛輪電池組補充電源的同時，還承擔其他器件、儀表、燈具的供電。雙翼機4個、飛碟2個電源艙分別設在底座外側或內側中后段，以平衡載荷，距地0.9米，艙底為氦氣氣胎緩沖墊，艙體用非金屬材料與骨架連接，飛輪電池組、高能鎳碳超級電容器組按各半比例安裝。?

飛行器垂直起飛要比滑跑起飛消耗更多能量，為此可在起飛處設置電纜轉盤，通過電纜和設在機腹2個電源艙正中間的切換式外接電源插座向驅動系統輸電，當垂直升空達到預定高度轉入前飛狀態后，氦氣球式電纜插頭自行脫離降落，電源管理系統隨即切換供電。?

驅動系統包括傾轉式電動螺旋槳、變頻調速控制器、電動傾轉齒輪、電動傾轉控制器及固定支架。雙翼前端或碟翼邊緣對稱安裝4臺傾轉式電動螺旋槳。螺旋槳朝上的止點為90度，傾轉朝前的止點為0度。每臺電動機用2個輕合金固定支架安裝在翼身骨架上。雙翼機支架前伸2米，高出翼面0.6米；飛碟支架前伸2米，高出翼面1.6米。碟翼空洞下圓上橢、洞口凹陷，以利于螺旋槳傾轉。電動機外殼用輕?合金鑄造，其與螺旋槳重力均衡段的左短軸與左固定支架軸承孔對接，右側為環式大齒輪，末端短軸與右固定支架里的軸承孔對接，同時大齒輪與右固定支架里的電動傾轉小齒輪嚙合。電動傾轉控制器可控制每臺螺旋槳的朝向和傾轉角度，變頻調速控制器可控制每臺螺旋槳正旋、反旋和旋速。?