CN108016619A - 一种无人机机载风力发电方法 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
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    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
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Abstract

一种无人机机载风力发电方法，其特征在于：所述的无人机机载风力发电方法，具体为：无人机有两个或两个以上独立机身；独立机身之间用缆绳相连；缆绳缠绕在机身的绞盘上；当独立机身因受到的气动力矢量不同而相互远离时，缆绳上会因此产生拉力；该拉力将带动机身上的绞盘旋转，绞盘带动飞机上的发电机发电，为飞机提供能源。本发明的优点：本发明所述的无人机机载风力发电方法，能实现为无人机长时间提供电能，支持无人机跨昼夜长航时飞行，并提高有效载重能力。

Description

一种无人机机载风力发电方法
技术领域
本发明涉及航空技术领域，特别涉及了一种无人机机载风力发电方法。
背景技术
具备高空长航时续航能力的无人机在无线通信、遥感、对地监视等领域有广泛的应用需求。
跨昼夜长航时无人机要解决的一个关键问题是能源来源问题。目前常用的技术方案是利用太阳能电池板与蓄电池组合，在跨昼夜长航时续航过程中为飞机持续提供能源。该技术方案的突出矛盾有两个，一是太阳能电池有限的单位面积功率与飞机结构重量约束之间的矛盾；二是夜间只能依靠蓄电池供电，蓄电池能量密度与飞机重量约束之间的矛盾。这两个矛盾都直接制约飞机的续航能力和有效载重能力。
发明内容
本发明的目的是提出一种无人机机载风力发电方法，支持无人机跨昼夜长航时飞行，特提供了一种无人机机载风力发电方法。
本发明提供了一种无人机机载风力发电方法，其特征在于：所述的无人机机载风力发电方法，具体为：
无人机有两个或两个以上独立机身；
独立机身之间用缆绳相连；
缆绳缠绕在机身的绞盘上；
当独立机身因受到的气动力矢量不同而相互远离时，缆绳上会因此产生拉力；该拉力将带动机身上的绞盘旋转，绞盘带动飞机上的发电机发电，为飞机提供能源。
所述的独立机身之间，间距超过机身最大外廓尺寸的五倍。
风速矢量在空间的分布是不均匀的。尤其是在平流层，风速的垂直分布呈现显著且稳定的差别。某地区8月份高度7500米与12500米处风速差可达到20米/秒。风速矢量的差别为无人机的风能利用提供了原理基础。
两个机身上的飞行控制系统可以联合控制飞行。两个机身之间用缆绳相连，缆绳缠绕在机身的绞盘上。当两个机身所处位置的风速矢量不同，结合对飞机姿态的控制，由此产生的气动力使机身相互远离时，缆绳上会因此产生拉力。该拉力将带动机身上的绞盘旋转，绞盘带动飞机上的发电机发电，为飞机提供能源。
当两个机身之间的距离缩短时，飞机能控制绞盘收回缆绳，在收回缆绳期间不发电。
可以控制一个或两个独立机身循环穿越不同的风速层，对应收、放缆绳的循环过程。两个独立机身处于同样的风速层时收回电缆，两个机身之间距离变小；在适当距离时控制两个机身分别进入不同的风速层，两个机身之间距离变大，在此过程中发电机发电。
缆绳可内置通信光缆和|或电缆，两个机身之间的通信可用于支持对两个机身作综合飞行控制。
可以在两架飞机上都配置绞盘和发电机，也可以只在一架飞机上配置绞盘和发电机。
由绞盘驱动的发电机可以与飞机上的太阳能电池和蓄电池形成组合动力。
本发明所述无人机适合在平流层长时间巡航。
本发明的优点：
本发明所述的无人机机载风力发电方法，能实现为无人机长时间提供电能，支持无人机跨昼夜长航时飞行，并提高有效载重能力。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为无人机机载风力发电装置示意图；
图中，1是一个独立机身，2是另一个独立机身，3是一组绞盘/发电机，4是另一组绞盘/发电机，5是缆绳。
具体实施方式
实施例
本实施例提供了一种无人机机载风力发电方法，其特征在于：所述的无人机机载风力发电方法，具体为：
无人机有两个或两个以上独立机身；
独立机身之间用缆绳相连；
缆绳缠绕在机身的绞盘上；
当独立机身因受到的气动力矢量不同而相互远离时，缆绳上会因此产生拉力；该拉力将带动机身上的绞盘旋转，绞盘带动飞机上的发电机发电，为飞机提供能源。
所述的独立机身之间，间距超过机身最大外廓尺寸的五倍。
风速矢量在空间的分布是不均匀的。尤其是在平流层，风速的垂直分布呈现显著且稳定的差别。中纬度区域某地区，8月份高度7500米与12500米处风速差可达到20米/秒。风速矢量的差别为无人机的风能利用提供了原理基础。
两个机身上的飞行控制系统可以联合控制飞行。两个机身之间用缆绳相连，缆绳缠绕在机身的绞盘上。当两个机身所处位置的风速矢量不同，结合对飞机姿态的控制，由此产生的气动力使机身相互远离时，缆绳上会因此产生拉力。该拉力将带动机身上的绞盘旋转，绞盘带动飞机上的发电机发电，为飞机提供能源。
当两个机身之间的距离缩短时，飞机能控制绞盘收回缆绳，在收回缆绳期间不发电。
可以控制一个或两个独立机身循环穿越不同的风速层，对应收、放缆绳的循环过程。两个独立机身处于同样的风速层时收回电缆，两个机身之间距离变小；在适当距离时控制两个机身分别进入不同的风速层，两个机身之间距离变大，在此过程中发电机发电。
缆绳可内置通信光缆和|或电缆，两个机身之间的通信可用于支持对两个机身作综合飞行控制。
可以在两架飞机上都配置绞盘和发电机，也可以只在一架飞机上配置绞盘和发电机。
由绞盘驱动的发电机可以与飞机上的太阳能电池和蓄电池形成组合动力。
本发明所述无人机适合在平流层长时间巡航。

Claims (2)

1.一种无人机机载风力发电方法，其特征在于：所述的无人机机载风力发电方法，具体为：
无人机有两个或两个以上独立机身；
独立机身之间用缆绳相连；
缆绳缠绕在机身的绞盘上；
当独立机身因受到的气动力矢量不同而相互远离时，缆绳上会因此产生拉力；该拉力将带动机身上的绞盘旋转，绞盘带动飞机上的发电机发电，为飞机提供能源。
2.按照权利要求1所述的无人机机载风力发电方法，其特征在于：所述的独立机身之间，间距超过机身最大外廓尺寸的五倍。
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