光伏浮力飞行器的制造方法

光伏浮力飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空、航天、空中交通运输、高空光伏发电、高空风力发电、空中房屋、空中通信、空中监控、浮空载物滞留平台、体育等工程技术领域，尤其是光伏动力的垂直起降的飞行器、高空光伏浮力联合发电、空中载物滞留平台等工程技术领域。
【背景技术】
[0002]现有的飞行器存在以下问题。1、飞机都仅仅依靠升力飞行，没有充分利用浮力代替升力，用以减少升力耗能，节约燃料能源。2、飞艇仅仅依靠巨大的浮力气囊飞行，浮力气囊的飞行阻力太大；它没有设置机翼，充分利用机翼的升力来代替部分浮力，用以减少浮力气囊的体积，达到减少飞行阻力的目的；减少飞行阻力就减少了飞行耗能，节约燃料能源。
3、现有的飞行器都是消耗液体燃料的，没有充分利用太阳能电力。4、现有的飞行器大部分都是依靠机场起降的，不能够垂直自由起降。5、现有的垂直起降的直升飞机的飞行航程短、速度又慢。6、现有的飞行器不安全，只要在空中发生事故，就可能造成坠落。7、现有的飞行器造价高、又操控复杂，限制了它的大量普遍使用；不如汽车那样容易广泛进入了家庭、私人日常领域。8、现有的飞行器只有作为交通工具一种功能，没有增加作为空中发电站的功會K。
技术内容
[0003]本发明创造的目的就是为了克服上述现有缺点，提供一种光伏浮力飞行器。本发明的目的可以通过采取如下措施来达到。
[0004]内容I。
[0005]光伏浮力飞行器包括有下述分体，浮体、负载体(4)、推进系统(5)、驾驶或控制系统(6);浮体包括有浮力柱体(3);其浮体、浮力柱体(3)的内部包括有浮力气体(1)，浮力气体(I)密度低于光伏浮力飞行器外空间的气体密度；其特征在于:
[0006]光伏浮力飞行器还包括有板体、光伏发电系统(10);
[0007]其中板体设置在下述其中至少之一种位置的上部或中部或下部，光伏浮力飞行器、浮体、浮力柱体⑶；
[0008]其中光伏发电系统(10)包括有光伏电池(10.1);其光伏电池(10.1)设置在下述其中至少之一种位置，浮体或者浮力柱体(3)的上表面、浮体或者浮力柱体(3)的侧表面、板体的上表面、板体的侧表面；
[0009]其中负载体(4)与下述其中至少之一种分体连接，浮体、浮力柱体(3)、板体；
[0010]其中推进系统(5)设置在下述其中至少之一种位置，浮体、浮力柱体(3)、板体、负载体(4);推进系统(5)包括有单个或者多个；
[0011]其中驾驶或控制系统(6)设置在下述其中至少之一种位置，浮体、浮力柱体(3)、板体、负载体⑷。
[0012]在空中的光伏浮力飞行器利用板体、浮力柱体(3)上表面的光伏发电系统(10)的光伏电力作为飞行动力的主要来源。充分利用高空无遮挡、高辐射太阳能的条件下，进行大面积板体、浮力柱体(3)的满负荷光伏发电，光伏发电系统(10)就能够完全满足飞行器的推进电力需求，或者完全满足加热氨水、水、空气等等水气成为高温的热蒸汽、热空气的电力需求(其热蒸汽、热空气可作为浮力气体(I))。这样光伏浮力飞行器就实现了:在不需要消耗燃料条件下，利用太阳能就能够进行无时间限制的飞行、利用太阳能就能够进行无次数限制的垂直起降。如果是无人飞行器，其性能更佳、性价比更高。
[0013]内容2。
[0014]与内容I所述的光伏浮力飞行器的配套设施的空中停放及输电装置，其特征在于:它包括有下述分体，浮体(30)、空中输电线(31)、竖向输电线(32)、锁定开关系统(34)、地锚(35)、避雷系统(36);它还包括有下述其中至少之一种分体，空中输电线(31)、插电机构(33);
[0015]其中浮体(30)悬吊或者支承下述其中至少之一种部件，空中输电线(31)、竖向输电线(32);如果有多条空中输电线(31)，则多条空中输电线(31)相互交叉连接，形成空中输电线网；空中输电线(31)包括有单层或者多层；
[0016]其中地锚(34)与竖向输电线(32)连接；
[0017]其中空中输电线(31)与下述其中至少之一种部件之间的电路连通，竖向输电线
(32)、插电机构(33)；
[0018]其中空中输电线(31)与下述其中至少之一种部件连接，插电机构(33)、锁定开关系统(34);
[0019]其中插电机构(33)可以与空中的光伏浮力飞行器的光伏发电系统(10)或者风力发电机组系统(25)的电路连通；然后把光伏发电系统(10)或者风力发电机组系统(25)生产的电力输送到地面；
[0020]其中锁定开关系统(34)可以与空中的光伏浮力飞行器的系留或固定系统(14)连接；然后把光伏浮力飞行器系留或固定在空中停放及输电装置附近，用以插电机构(33)可以与空中的光伏浮力飞行器的光伏发电系统(10)或者风力发电机组系统(25)的电路连通；
[0021]其中避雷系统(36)与下述其中至少之一种部件结合，浮体(30)、空中输电线
(31)、竖向输电线(32)、插电机构(33)、锁定开关系统(34)、地锚(35)。这个避雷系统(36)保证了空中停放及输电装置、光伏浮力飞行器在雷雨气候时的安全，不被雷电击毁。
[0022]因此，在空中的光伏浮力飞行器利用空中停放及输电装置的空中输电线(31)、竖向输电线(32)、插电机构(33)，把光伏浮力飞行器生产的光伏电力、风力电力传输到地面。这样就可以避免了光伏浮力飞行器自身携带电力传输线路设备，大大减轻了光伏浮力飞行器的自重。同时还可以停放光伏浮力飞行器或其它空中装置。其多层空中输电线(31)可以停放多几倍的光伏浮力飞行器或其它空中装置。
本发明创造的目的还可以通过采取如下措施来达到。
[0023]内容3。
[0024]根据内容I所述的光伏浮力飞行器，还包括有下述特征:
[0025]板体包括有下述其中至少之一种，浮力板体(2)、升力板体(40)、定型板体(41)；板体的内部包括有浮力气体(I)构成了有浮力的浮力板体(2);浮体还包括有浮力板体
(2)；
[0026]其浮力板体(2)或浮力柱体(3)的下述其中至少之一种位置设置有光伏电池(10.1)，它的上表面、它的侧表面；
[0027]其板体或浮力板体(2)的截面形状包括有下述其中至少之一种，翼体形状、流线体形状、纺锤体形状、椭圆体形状、梭体形状、橄榄球形状、长方形状、方形状；板体或浮力板体(2)的平面面形状包括有下述其中至少之一种，流线体形状、纺锤体形状、椭圆体形状、梭体形状、橄榄球形状、三角形状、倒三角形状、长方形状、方形状；板体或浮力板体(2)包括有单个或者多个；
[0028]其浮力柱体(3)的截面形状包括有下述其中至少之一种，翼体形状、流线体形状、纺锤体形状、椭圆体形状、梭体形状、橄榄球形状、长方形状、方形状；浮力柱体(3)包括有单个或者多个；其浮力柱体(3)的囊体结构包括有下述其中至少之一种，定体主气囊结构(3.5)、定体主气囊+副气囊结构(3.6)、变体主气囊结构(3.7)、变体主气囊+副气囊结构结构(3.8);其中变体主气囊结构(3.7)、变体主气囊+副气囊结构结构(3.8)之中的“变体主气囊”结构形式采用中国发明人李晓阳设计的“变体式空天飞艇”结构形式，其“变体式空天飞艇”结构形式包括有下述其中至少之一种，径向变体结构形式(3.9)、纵向变体结构形式(3.10);分别针对不同应用目的和应用范围；“变体式空天飞艇”结构形式可使上升到几万米至十几万米高空飞行；
[0029]其浮体或板体包括有单个或者多个，其浮力板体(2)包括有单个或者多个，其浮力柱体(3)包括有单个或者多个。
[0030]由于在浮力板体(2)、浮力柱体(3)中浮力气体(I)的作用下，使光伏浮力飞行器不仅仅具有浮力板体(2)的单一“升力”功能，还具有翼体形状浮力板体(2)、浮力柱体(3)的双重“浮力”功能。在“升力”和“浮力”相加叠的作用下，结果大大减少了光伏浮力飞行器的自重。这样既减少了飞行能量消耗，又使飞行器垂直升降成为可能。另外，由于设置了浮力气体(1)，在空中即使发生了事故(例如碰撞、停车、气象突变等等事故)，该光伏浮力飞行器也会缓慢下降到地面，不会发生坠毁事故。再由于浮力板体(2)、浮力柱体(3)是大体积的柔性气囊，在空中发生了碰撞事故，也不会造成对人员和机舱的伤害和损坏。如果发生气囊漏气、浮力气体(I)泄露完、没有了浮力这种事故，光伏浮力飞行器就变成了滑翔机、滑翔伞，依靠滑翔来降落到地面。故，光伏浮力飞行器非常安全，基本不会出现人员死伤事故。如果是无人飞行器，其性能更佳、性价比更高。此外，具有翼体形状、流线体形状、纺锤体形状、椭圆体形状的板体或者浮力板体(2)或者浮力柱体(3)可以大大减少飞行时的风阻力，大大提高了飞行速度。此外，多个浮力板体(2)或者浮力柱体(3)可以大大增加光伏浮力飞行器在飞行时的稳定性和减少风阻力。
[0031]内容4。
[0032]根据内容I所述的光伏浮力飞行器，还包括有下述特征:
[0033]光伏浮力飞行器还包括有下述其中至少之一种分体，垂直尾翼(7)、水平尾翼
(8)、起落架(9)、浮力气囊(11)、副气囊(12)、吊索系统(13)、系留或固定系统(14)、冷却或压缩存储气体系统(15)、电加热系统(16)、气栗充气系统(17)、高空通信或监控平台装置
(18)、内隔层(19)、顷转系统(21)、水平连接件(22)、垂直连接件(23)、斜向连接件(24)、风力发电机组系统(25)。
[0034]其垂直尾翼(7)、水平尾翼⑶是用来控制飞行方向、高度的；
[0035]其起落架(9)是用来控制光伏浮力飞行器在降落地面时使用的；
[0036]其浮力气囊(11)用于存储浮力气体⑴；
[0037]其副气囊(12)用于调节柔性板体(2.2)、柔性浮力柱体(3.2)的刚度；
[0038]其吊索系统(13)连接负载体(4)与浮力板体(2)、浮力柱体(3)，且通过调整吊索长度来调整其姿态；
[0039]由于轻飘，甚至上浮，所以必须通过系留或固定系统(14)把光伏浮力飞行器固定在地面；
[0040]其冷却或压缩存储气体系统(15)可以通过冷却、压缩等等方法把浮力气体(I)的体积缩小，甚至成为液体，存储在高压容器中或高压罐中；这就避免了在高空时浮力气体
(1)发生体积膨胀，造成增加飞行阻力，或者造成破坏浮力板体(2)、浮力柱体(3)情况；尤其是采用氨气(1.3)作为浮力气体(I)时，效果显著；
[0041]其电加热系统(16)充分利用高空无遮挡有利条件进行满负荷光伏发电的电力来加热氨水、水、空气等等水气形成高温的热蒸汽、热空气。其热蒸汽、热空气可以作为太阳能电力生产的浮力气体(I)，用以提高光伏浮力飞行器的浮力；
[0042]其气栗充气系统(17)是向多层壳体结构中充满高压重气(20)的专用设备，防止泄漏浮力气体(I);
[0043]其高空通信或监控平台装置(18)是为地面的通讯提供高空转发、传输设备平台，为地面提供高空照相、测绘、监测的监控设备平台；
[0044]其内隔层(19)能够把多个浮力板体(2)、浮力柱体(3)等等这些分体部件隔离成多个空腔，提高它们的刚度和防渗漏性能。一个空腔的浮力气体(I)发生渗漏，不会造成其它空腔的浮力气体(I)发生渗漏，也不会影响其它空腔的浮力气体(I)正常工作，即其它空腔的浮力不减少；
[0045]其顷转系统(21)可驱动改变浮体、负载体(4)、推进系统(5)方向，可前、可后、可上、可下旋转；
[0046]其水平连接件(22)、垂直连接件(23)、斜向连接件(24)可以连接多个浮体、板体、浮力板体(2)、浮力柱体(3)、负载体(4)、推进系统(5)。
[0047]其风力发电机组系统(25)可以在不飞行时，充分利用高空的强大风流来进行高效发电，实现风力和光伏联合发电。其风力发电量可以超过光伏发电量的5倍以上。
[0048]内容5。
[0049]根据内容I或内容3所述的光伏浮力飞行器，还包括有下述特征:
[0050]浮体还包括有负载体(4);在负载体(4)中包括有浮力气体(I);
[0051]其板体或者浮力板体(2)设置在下述其中至少之一种位置的上部或中部或下部，浮力柱体(3)、负载体(4);板体或者浮力板体(2)与下述其中至少之一种分体连接，浮力柱体(3)、负载体(4)、推进系统(5)、驶或控制系统(6);浮力板体(2)包括有单个或者多个；
[0052]其浮力柱体(3)设置在下述其中至少之一种位置的上部或中部或下部，板体、浮力板体(2)、负载体(4);浮力柱体(3)与下述其中至少之一种分体连接，板体、浮力板体
(2)、负载体(4)、推进系统(5)、驶或控制系统(6);浮力柱体(3)包括有单个或者多个；
[0053]其负载体(4)设置在下述其中至少之一种位置的上部或中部或下部，板体、浮力板体(2)、、浮力柱体(3);负载体(4)与下述其中至少之一种分体连接，板体、浮力板体(2)、浮力柱体(3)、推进系统(5)、驾驶或控制系统(6);
[0054]其中推进系统(5)设置在下述其中至少之一种位置的上部或中部或下部，浮体、浮力柱体(3)、板体、浮力板体(2)、负载体(4)；
[0055]其驾驶或控制系统(6)设置在下述其中至少之一种位置的上部或中部或下部，板体、浮力板体(2)、浮力柱体(3)、负载体(4)、推进系统(5)。
[0056]内容6。
[0057]根据内容I所述的光伏浮力飞行器，还包括有下述特征:
[0058]其浮力气体(I)的浮力等于和大于光伏浮力飞行器的自重或满重或全重；其浮力气体(I)包括有下述其中至少之一种，氢气(1.1)、氦气(1.2)、氨气(1.3)、水蒸气(1.4)、热空气(1.5)、燃料气体(1.6);
[0059]其板体或浮力柱体(3)的前后长度与左右宽度比在2:1至10:1之间；这样可大大减少飞行风阻；
[0060]其板体还包括有顷转系统(21)，该顷转系统(21)驱动改变板体的方向，可前、可后、可上、可下旋转；
[0061]其浮力柱体(3)还包括有活动上舱盖(3.4);其活动上舱盖(3.4)打开后，能够把浮力柱体(3)变成可开启的舱体；在这个开启的舱体中可设置比浮力柱体(3)大的浮力气囊(11);
[0062]其负载体(4)包括有下述其中至少之一种分体，驾驶控制座体(4.1)、驾驶控制舱体(4.2)、自动驾驶控制设备体(4.3)、空中房屋(4.4);
[0063]其推进系统(5)包括有下述其中至少之一种系统，电推进系统(5.1)、内燃机推进系统(5.2)、喷气推进系统(5.4)、人力推进系统(5.5)、混合动力推进系统(5.6);其混合动力推进系统(5.6)包括有下述其中至少之2种，电推进系统(5.1)、内燃机推进系统(5.2)、喷气推进系统(5.4)、人力推进系统(5.5);其中电推进系统(5.1)与光伏发电系统(10)的电路连接；
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