太陽能無人飛行器的製造方法

2023-07-13 05:27:36 2

太陽能無人飛行器的製造方法
【專利摘要】太陽能無人飛行器，它是由多個扁形太陽能空氣加熱倉組合構成，每個空氣加熱倉上部有粗糙黑色的光能吸收板，能吸收太陽光能對倉內空氣進行加熱，空氣加熱倉前部有空氣壓縮入口中，後部有空氣噴射出口，從前部空氣壓縮入口進入的低溫空氣加熱倉內被加熱後增大了壓強從後部的噴射口噴射出去，噴射的反推力推動飛行器前進。太陽能無人飛行器結構簡單、太陽能轉化成動能直接高效、承載量大、能持續遠程地飛行，在民用、軍事領域都有重要的意義。
【專利說明】太陽能無人飛行器
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種利用太陽能作為驅動能量來源的飛行器。
【背景技術】
[0002]我們見到在空飛翔的飛行裝置有各種各樣，如風筍、滑翔機、直升機、充氣飛艇等，它們飛行的動力來源也各有不同，風筍飛行的動力來源於人的拉力；滑翔機飛行的動力來源於自身重力勢能的變化，把滑翔機安裝了燃油引擎就變成了一般的固定翼飛機；充氣艇飛行的動力是風力或安裝的燃油引擎；直升機的動力來源於燃油動力；有很多的玩具飛機或遙控飛機由蓄電池電力驅動；還有動力更持久的核動力飛機，但這樣的飛機很少進入實用。能利用最清潔、最持久的免費能源的飛機是風力飛機或是太陽能飛機，我們見到的充氣飛艇就是風力動力飛機，但這樣的飛機缺點是不能由人隨意控制飛行的方向，只能隨風而飄；太陽能飛機能克服風力飛機的缺點能由人隨意控制飛行的方向。
[0003]近年來，由於遠程遙控技術的發達，遠程遙控無人機成為各國的重要科研項目，特別是利用太陽能作力動力的無人飛行器更是各國爭先研究的重要軍事飛機，人們都想利用太陽能的能量的持久、清潔、無聲、無強紅外線的優點應用於軍事偵察無人機。現今出現公開的太陽能飛行器一般都是把太陽能轉化成電能後利用電力驅動螺旋槳推動飛行器前進，這樣的一套太陽能電能轉化裝置佔了很大的重量，加上電動引擎的重量，飛行器飛行時幾乎不能再承載其它設備，這樣的太陽能飛行器難以維持自身飛行，沒有利用價值。

【發明內容】

[0004]利用太陽能雖然持久穩定，但是單位面積內的太陽能量不多，把太陽能應用於飛行裝置，必須要用最簡單結構裝置達到把太陽能轉化成動能的目的，本人發明的太陽能飛行器結構簡單、太陽能量轉化率高、承載量大，是最好的無人太陽能飛行器。
[0005]太陽能無人飛行器解決問題所採取的技術方案是:太陽能無人飛行器由多個扁形太陽能空氣加熱倉組合構成，每個空氣加熱倉上部為粗糙黑色的太陽光能吸收板，能吸收太陽光熱能對倉內空氣加熱，空氣加熱倉前部有空氣壓縮入口、後部有空氣噴射出口，從前面壓縮入口進入的低溫空氣在空氣加熱倉內被加熱後增大了壓強從後部的噴射出口噴射出去，噴射的反推力推動飛行器前進。
[0006]一定質量的空氣的體積隨溫度的變化很大很明顯，我們向一個黑色的橡膠氣球內打入空氣，然後把這個橡膠氣球置於太陽光的照射下，這個黑色橡膠氣球很快就膨脹起來，增大體積非常明顯。我們用溫度計對膨脹的黑色橡膠球內的空氣進行測量，發現橡膠球內的空氣溫度比外部的空氣溫度高，這就是橡膠球膨脹的原因，但是，外部的空氣一樣受到太陽光的照射，為什麼會出現這樣的結果呢？原來，空氣是無色、透明、沒有形狀的流動體，但是空氣也是有一定質量的物質，這種物質在吸收熱量的同時也在向外釋放能量，當空氣這種物質受到了太陽光的照射，但由於其是透明體，它在單位時間內吸收的只是很少的一部分太陽光能，它吸收的能量有時難以填補被釋放的能量，於是空氣的溫度並沒有升高或升高非常緩慢。置於黑色橡膠球中的空氣就不同樣了，黑色的橡膠表面能吸收到達其表面的大部分太陽光的能量引起溫度的很快升高，高溫的橡膠把熱量傳遞給內部的空氣，引起內部空氣溫度也隨著升高，體積發生膨脹。這麼簡單的裝置就能捕獲太陽光的能量對橡膠壁壓迫膨脹，如果我們能模仿這個裝置的結構原理應用於無人飛行器，將產生重大的意義，這樣的太陽能無人飛行器將捨棄電力轉化方式所有一切複雜的結構和重量，實現更持久、承載量更大的飛行。
[0007]太陽能無人飛行器有多個扁形空氣加熱倉，這多個扁形空氣加熱倉組合構成一個尖扁狀的飛行器，每個扁形空氣加熱倉前面有進氣口、後面有出氣口，這個太陽能無人飛行器在空中行走時不斷時從前面吸進低溫空氣，吸進的空氣在加熱倉內被加熱產生增壓後從後部的噴射口噴射出去。太陽能無人飛行器中的每個空氣加熱倉模仿黑色橡膠球的原理，為黑色的空氣受光加熱膨脹倉，但是，空氣加熱倉的倉壁卻比橡膠壁更有韌性、不易於被擴張，底度還有隔熱材料層，使內部的熱量難以向下部散失，這樣，進入倉內的空氣受熱膨脹只能從後部的噴射口高速噴射出去，這種噴射產生了我們所需要的動力。
[0008]太陽能無人飛行器的有益效果是:太陽能無人飛行器利用多個空氣加熱倉組合成飛行器，每個空氣加熱倉利用太陽光的照射對進入的相對低溫的空氣進行加熱，產生內部氣體氣壓的增大，從後部的出口產生高速噴射氣流作為飛行的動力，能量轉化裝置直接、簡單、重量輕、能實現利用太陽能持久地飛行、承載量大、具有重要的軍事、民用意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是太陽能無人飛行器的其中一個太陽能空氣加熱倉的側面中間剖面結構圖。
[0010]圖2是太陽能無人飛行器的整體上表面翼展平面圖。
[0011]圖中，1.光能吸收板，2.太陽能空氣加熱倉，3.噴射管，4.出氣口，5.壓氣扇，
6.風葉扇，7.驅動軸，8.隔熱板，9.掛載物，10.方向調節板，11.進氣口，12.倉體隔壁。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對太陽能無人飛行器作進一步的說明。
[0013]圖1從側面中間剖面圖展示出太陽能無人飛行器的其中一個太陽能空氣加熱倉
(2)的結構原理。圖中的空氣倉體佔據了大部分的體積，其他裝置只佔用小部分的位置和重量，這是因為太陽能無人飛行器主要是依賴空氣的體積、壓強變化作為動力飛行，而空氣的壓強變化又來自於捕獲的太陽能。圖1中的太陽能空氣加熱倉(2)主要由上部的粗糙黑色的光能吸收板(I)和下部的隔熱板(8)圍合成扁形狀的倉體，這使上部能有大面積的黑色光能吸收板(I)大面積地吸收太陽光能產生高溫，又易於把產生的高溫對倉內的空氣短距離地快速加熱。圖中的太陽能空氣加熱倉(2)前部有進氣口(11)，後部有出氣口(4)，飛行時，空氣很容易從進氣口(11)進入，空氣在倉體內被加熱後引起壓強增大，熱空氣從後部的噴射管(3 )中噴射出去，但噴射管中裝有風葉扇(6 )，噴射氣流在噴射的過程中推動風葉扇(3 )轉動，這種轉動通過驅動軸(7 )傳遞到前部的進氣口( 11)內的壓氣扇(5 )，使壓氣扇(5 )也發生轉動，把前面的相對低溫空氣壓入太陽能空氣加熱倉(2 )又進行加熱，如此不斷地進行著。當太陽能無人飛行器飛行速度達到一定速度時，前面的進氣口(11)會自動得到高速氣流的衝壓，這時壓氣扇(5)的負擔減少，引起後部的噴射管(3)內的風葉扇(6)負擔也減少，轉速更快了，噴射管(3)的噴氣速度會更猛。需要說明的是，太陽能無人飛行器在啟動時由於後部的噴射氣流要分出一部分能量供應前部的壓氣扇(5)進行壓氣轉動，所以其啟動時的推進力不足，根本不能推動太陽能無人飛行器達到起飛速度，這需要人們對這種飛行器進行彈射啟動飛行，使它達到一定速度後前面產生自動的進氣壓力，減輕壓氣扇(3)的負擔，後部才能產生更高速的噴射氣流，於是它就能在空中持續地飛行。圖1中我們看到太陽能空氣加熱倉的下部有少量的掛載物(9)，掛載物(9)可以是重要的偵察設備；方向調節板(10)也安裝在下部，這利於太陽能無人飛行器的重心在下部，能更穩定地飛行，這個太陽能空氣加熱倉是處於中間的位置了。
[0014]圖2是太陽能無人飛行器的整體上表面翼展平面圖。圖2中的太陽能無人飛行器由多個太陽能空氣加熱倉(2 )構成，每個太陽能空氣加熱倉(2 )之間又有倉體隔壁(12 )作為上部光能吸收板(I)和下部隔熱板(8)的連接支持體。每個太陽能空氣加熱倉(2)都有自己獨立的進氣口(11)和噴射管(3)，這樣的設計，使整個太陽能無人飛行器內部沒有停滯的空氣，沒有浪費的能量。圖1、圖2都沒有出現地面滑行輪，這是因為太陽能無人飛行器的動力非常重要，主要用於承載更重要的設備，起飛靠彈射器扶助起飛，降落主要是在水中進行，但是，太陽能無人飛行器能在2萬米以上的高空平流層中持續地飛行，它簡單的結構和低造價使它在完成遠程的重要的任務後可自行墜毀。
【權利要求】
1.太陽能無人飛行器，其特徵是:太陽能無人飛行器由多個扁形的太陽能空氣加熱倉組合構成，每個空氣加熱倉上部為粗糙黑色的光能吸收板，能吸收太陽光能對倉內空氣加熱，空氣加熱倉前部有空氣壓縮入口、後部有空氣噴射出口，從前部空氣壓縮入口進入的低溫空氣在空氣加熱倉內被加熱後增大了壓強從後部的噴射出口噴射出去，噴射的反推力推動飛行器前進。
【文檔編號】B64D29/00GK103482073SQ201310478750
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月14日 優先權日:2013年10月14日
【發明者】洪滿 申請人:洪滿