[發明專利]太陽能風力飛行器

在審

• 申請號: 202210156674.5
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114671008A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 黎奇凡
• 申請（專利權）人: 黎奇凡
• 主分類號: B64C3/10
• 分類號: B64C3/10;B64D27/02;B64C29/00;H02J7/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種可以完全不消耗燃油或外部電能的太陽能風力飛行器。平時用自身大面積的太陽能電池板發電，用高性能蓄電池蓄電；在升空階段，使用蓄電池存蓄的電能爬升；升空后，主要利用大氣對流層上升氣流的風能繼續攀升，向大雁一樣憑借風力飛行。適宜開發成多功能無人機，快遞送貨物流無人機，城市家庭垂直起降家用飛行器或交通不便的邊遠山區、沙漠、海島的自帶能源的垂直起降飛行器。

技術領域

本發明涉及航空交通領域，具體涉及一種完全以太陽能和大氣上升氣流為動力飛行的太陽能風力飛行器。

背景技術

當今的飛行器，大多需要消耗大量燃油，排放大量二氧化碳。如今也有許多無人機是電動的，雖然不消耗燃油，不排放二氧化碳，但是滯空時間短，動力小，飛行速度慢，載重很輕，不能滿足正常航空運輸的需要。少數太陽能飛行器，包括少數滑翔機能耗很低，可以長時間飛行，但是載重很輕，飛行條件要求苛刻，只能用于無人機高空偵察，短暫的體育娛樂，更無法滿足航空運輸飛行的需要。

本發明的目的是：提出一種太陽能風力飛行器，可以垂直起降，像降落傘一樣安全，完全不消耗燃油，完全不需要從外部充電，完全不排放二氧化碳，以較輕的自重，可以承載很大負重，完全不受滯空時間限制，高速長航程飛行。這樣的飛行器可以開發成小型快遞送貨物流無人機，多功能大型長航程運輸無人機，大型長航程載人客運飛行器，垂直起降城市家庭飛行器，垂直起降偏遠山區荒漠飛行器，海島垂直起降載人飛行器。

發明內容

本發明太陽能風力飛行器的原理方案是由如下九方面的措施綜合實現的：

一．增大飛翼面積：如附圖1所示，本發明的飛行器有一對巨大的上飛翼1和下飛翼2；飛翼翼面3很薄很輕；下飛翼2與吊艙是以懸索13連接的，懸索13的拉力方向和飛翼表面接近垂直，所以支撐飛翼的碳纖維飛翼支架4無需承受太大的扭矩，于是飛翼的面積可以很大；上飛翼1和下飛翼2之間，由多個往復伸縮式電磁發動機8連接，往復伸縮式電磁發動機8驅動時，上飛翼1和下飛翼2的分布式受力，受力均勻，不容易變形；

二.太陽能發電蓄能：如附圖2所示，本發明的飛行器，有輕質的大面積的上飛翼1。上飛翼1上表面密布單向通氣口5，通氣口5覆蓋大量單向閥葉片6，上飛翼1單向閥葉片6上表面覆蓋太陽能薄膜電池21；在停放和飛行時，飛行器都可以憑借太陽能發電，把所發電能存儲在AI駕駛艙14的高性能蓄電池16中，所以飛行器可以從外接電源充電，也可以自行太陽能發電；

三．電磁動力起飛：如附圖2、附圖3和附圖4所示，本發明的飛行器上飛翼1和下飛翼2的翼面3都密布通氣口5；在通氣口5鋪設網狀經緯線7，單向閥葉片6固定在經緯線7上；單向閥葉片6發揮單向通氣作用，平時它緊貼通氣口5；飛翼向下運動時，被下方大氣壓迫緊貼單向閥葉片6，嚴密閉合通氣口5；此時，飛翼對下方的空氣會產生巨大的壓力，大氣對飛翼產生巨大的升力；這個升力和飛翼面積成正比，和飛翼運動速度的平方成正比，因為飛翼面積可以很大，運動速度可以很大，所以升力可以很大；飛翼向上運動時，上方空氣會把單向閥葉片6從上向下壓，單向閥葉片6會向下彎曲，從而打開通氣口5，導致飛翼向上運動阻力減小，所以飛翼上行阻力很小；起飛時，如附圖5、附圖7所示AI駕駛艙14向往復伸縮式電磁發動機8的電磁鐵線圈包10輸入交流電，交變的電流在電磁鐵線圈包10產生和永磁磁鐵芯9相同或相反的磁場，驅動永磁磁鐵芯9伸縮運動，驅動上下飛翼靠近、分離，驅動兩個飛翼交替反向地上下運動，因為飛翼向上運動，通氣口5全部打開，運動阻力很小；向下運動，通氣口5全部閉合，運動阻力很大，所以兩個飛翼交替產生很大的向上升力。F=?ρSν2，F是飛翼升力，ρ是空氣密度，S是飛翼面積，ν飛翼運動速度；這種飛行器飛翼面積可以很大，運動速度ν可以很快，從而產生的升力可以很大，輕松地使飛行器垂直拉升;

四．智能探測氣流，大數據分析：附圖4所示，下飛翼2的前后左右邊沿尖端，都設置有由風速傳感器和地表紅外探測器合成的風速紅外輻射傳感器12，可以測量飛翼的邊沿尖端的風速和地表紅外探測的溫度，探測的信號傳輸至AI駕駛艙14，機載電腦結合氣象衛星提供的氣象信息分析，可以計算出上升氣流的位置，范圍，方向，強度；下降氣流的位置，范圍，方向，強度；由AI駕駛艙14人工智能操控飛行；