SA515360046B1 - طائرة شراعية لإنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح في الجو - Google Patents
طائرة شراعية لإنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح في الجو Download PDFInfo
- Publication number
- SA515360046B1 SA515360046B1 SA515360046A SA515360046A SA515360046B1 SA 515360046 B1 SA515360046 B1 SA 515360046B1 SA 515360046 A SA515360046 A SA 515360046A SA 515360046 A SA515360046 A SA 515360046A SA 515360046 B1 SA515360046 B1 SA 515360046B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- glider
- sensor
- protection
- airfoil
- wind
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 101100468543 Caenorhabditis elegans drag-1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 7
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 6
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 241000722946 Acanthocybium solandri Species 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 241001416181 Axis axis Species 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000000941 bile Anatomy 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D5/00—Other wind motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/60—Tethered aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/25—Fixed-wing aircraft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/50—Glider-type UAVs, e.g. with parachute, parasail or kite
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/92—Mounting on supporting structures or systems on an airbourne structure
- F05B2240/921—Mounting on supporting structures or systems on an airbourne structure kept aloft due to aerodynamic effects
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
يوفر الاختراع طائرة شراعية (10) لإنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح (50)، تتكون الطائرة الشراعية من الجنيح (14)، ووسائل قيادة على متن الطائرة ((20)، (22)، (24)) للتحكم في عمليات الانحدار والالتفاف والانعراج للطائرة الشراعية (10) عندما تكون محمولة جوا، ووسائل استشعار (17، 17'، (18)) توفر الإشارة الأولى المتعلقة بالموقع المطلق للطائرة الشراعية (10)، والإشارة الثانية المتعلقة بسرعة الهواء للطائرة الشراعية (10) والإشارة الثالثة المتعلقة بتسارع الطائرة الشراعية (10)، وجهاز تحكم يتصل بوسائل القيادة ((20)، (22)، (24)) للتحكم في الطيران ذاتي التحكم للطائرة الشراعية (10) استنادا إلى الإشارات التي توفرها وسائل الاستشعار (17، 17'، (18))، ووسيلة لتوصيل الحبل (44) لربط الطائرة الشراعية (10) بآلة كهربائية قائمة على الأرض (46) شيدت لتحويل قوة الرفع المتولدة عند تعرض الجنيح (14) للرياح (50) إلى طاقة كهربائية ونقلها إلى الأرض عن طريق الحبل (44). يوفر الاختراع أيضا نظام لتوليد الطاقة الكهربائية من الرياح (50)، حيث يضم هذا النظام طائرة شراعية (10) وفقا للاختراع، وآلة كهربائية قائمة على الأرض (46) وحبل (4
Description
— \ — طائرة شراعية لإنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح في الجو Glider for airborne wind energy production الوصف الكامل
خلفية الاختراع
يتعلق هذا الاختراع بطائرة شراعية glider لإنتاج الطاقة electric power dl jell من الرياح
. ويتعلق الاختراع أيضا بنظام لإنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح 10/100 .
يتم إنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح بوجه عام بواسطة جنيحات airfoils أو هياكل
© 51001010168 ذات خصائص إيروديناميكية aerodynamic ؛ والتي تنتج قوى الرفع عند التعرض
للرياح. وبالتالي» يتم استخراج الطاقة من الرياح,؛ والتي يمكن تحويلها إلى كهرباء؛ على سبيل
المثال من خلال استكشاف قوى الرفع المذكورة لتشغيل alge كهربائي electrical generator .
تتألف توربينات الرياح wind turbines المعروفة على سبيل المثال من جهاز دوار +1010 ملحق
به ريش دوارة تعمل بالقوى الإيروديناميكية @erodynamic ؛ حيث تدفع قوى الرفع الناتجة من ٠ الريش الدوارة إلى دوران الجهاز الدوار. يتم تركيب الدوار فوق مولد كهربائي electrical
generator ؛ والذي يوضع على سبيل المثال فوق قمة برج top of a tower « لإنتاج الكهرباء.
من أجل استكشاف موارد طاقة الرياح explore wind energy resources على ارتفاعات تزيد
على بضع مئات من الأمتار فوق سطح الأرض؛ حيث يكون متوسط الرياح أقوى وأكثر BLE بسبب
التفاعل الأقل ale) مع سطح الأرض؛ وقد اقترح استخدام جنيحات airfoils محمولة جوا. ١ وغالبا ما يشار إلى هذه المفاهيم بتعبير (طاقة الرياح المحمولة جوا) أو (إنتاج طاقة الرياح في
.(airborne wind energy production sal
إحدى التحديات التي تواجه إنتاج طاقة الرياح في الجو هو نقل الطاقة المستخرجة من الرياح على
ارتفاعات عالية إلى الأرض. وتم بوجه عام اقتراح نهجين؛ حيث يوفر النهج الأول مولد محمول
ground بالإضافة إلى جسم طائر ثقيل نسبياء ويوفر النهج الآخر مولد قائم على الأرض da ؛ حيث لابد من نقل الطاقة المستخرجة من الرياح ميكانيكيا إلى الأرض. based generator ٠
Ad — — مثال على النهج الأخير هو ما يسمى بمفهوم الطائرة الورقية التي تعمل كمضخة PUMPING حيث تطير الطائرة الورقية في اتجاه مولد قائم على الأرض متصل بالخطوط التوجيهية steering 5 للطائرة؛ وبالتالي يقوم بسحب الخطوط وتشغيل المولد أثناء مغادرة الطائرة الورقية بعيدا عن المولد. من أجل استرداد الخطوط؛» يتم تشغيل المولد كمحرك لسحب الطائرة الورقية. أثناء هذه المرحلة؛ يتم قيادة الطائرة الورقية لبذل سحب أقل على الخطوط؛ بحيث يكون الطاقة المستهلكة في سحب الطائرة الورقية أقل من الطاقة التي تنتجها الطائرة الورقية التي تسحب الخطوط من قبل. المشكلة الأساسية للاختراع هي توفير وسيلة لإنتاج الطاقة الكهربائية electric power من الريا wind z باستخدام جنيح محمول جوا 3 حيث يتم على وجه a grad) تحسين إنتا z الطاقة المتكاملة فيما يتعلق بالتقنية الصناعية السابقة المذكورة أعلاه. ٠ الوصف العام للاختراع وفقا للاختراع؛ يتم حل هذه المشكلة عن طريق استخدام طائرة شراعية لإنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح » حيث تتألف الطائرة الشراعية المذكورة من جنيح؛ ووسائل قيادة على متن الطائرة للتحكم في عمليات الانحدار pitching والالتفاف rolling والانعراج yawing للطائرة الشراعية Laie تكون محمولة جواء ووسائل استشعار sensor means توفر الإشارة الأولى المتعلقة بالموقع ١ المطلق للطائرة الشراعية؛ والإشارة الثانية المتعلقة بسرعة الهواء للطائرة الشراعية؛ والإشارة الثالثة المتعلقة بتسارع الطائرة الشراعية؛ وجهاز تحكم يتصل بوسائل القيادة steering means للتحكم في الطيران ذاتي التحكم للطائرة الشراعية استنادا إلى الإشارات التي توفرها وسائل الاستشعار؛ ووسيلة لتوصيل connection means الحبل tether لربط الطائرة الشراعية AL كهربائية قائمة على الأرض شيدت لتحويل قوة الرفع المتولدة عند تعرض الجنيح airfoil للرياح إلى طاقة ٠ كهربائية ونقلها إلى الأرض عن طريق الحبل. الطائرة الشراعية المستخدمة في هذا الاختراع بوجه خاص هي طائرة ذات أجنحة ثابتة؛ وبالتحديد لا يتم فيها استخدام وسائل دفع مثل المراوح أو المحركات ASM حيث تسمح وسائل القيادة steering means على متن الطائرة بالقابلية للمناورة الكاملة لطيران الطائرة الشراعية حول محورها الطولي؛ وحول محورها الأفقي ومحورها العمودي. Lag يتعلق بالاختراع» تشكل هذه
— ¢ — المحاور الثلاثة نظام الإحداثيات الديكارتي؛ حيث يحدد مصدر نظام الإحداثيات المذكور ليكون في مركز JB الطائرة الشراعية. بشكل عام؛ وبالإشارة إلى الطيران المستقيم والمستو؛ يتعلق المحور الطولي longitudinal axis باتجاه الحركة؛ ويتعلق المحور العمودي باتجاه الرفع والمحور الأفقي lateral axis يكون © بالضرورة أفقي لإكمال نظام الإحداثيات الديكارتي.
الطائرة الشراعية على سبيل المثال تضم جسم الطائرة والجناح الرئيسي main wing ؛ حيث يشكل الجناح الرئيسي أو يشتمل على الجنيح airfoil . في هذا التكوين» يكون المحور الطولي بالضرورة مواز لجسم الطائرة؛ ويكون المحور الأفقي بالضرورة مواز للجناح الرئيسي؛ والمحور الرأسي عمودي على كل من المحور الطولي والمحور الأفقي. وسوف يقدر أصحاب المهارة في
٠ هذا المجال أن الطائرة الشراعية يمكن أن يكون لها تكوين طائرة أخرى؛ على سبيل المثال طائرة جناحية o(all-wing aircraft) مع تعريفات مناسبة للمحاور الرئيسية principle axes فيما يتعلق بالاختراع؛ يشير الالتفاف rolling إلى دوران الطائرة الشراعية حول محورها الطولي؛ ويشير الانحدار pitching إلى دوران الطائرة الشراعية حول محورها الأفقي؛ ويشير الانعراج 9 إلى دوران الطائرة الشراعية حول محورها الرأسي vertical axis
Vo توفر الطائرة الشراعية ميزة المقاومة الإيروديناميكية المتخفضة low aerodynamic أو الإعاقة وقوى رفع إيروديناميكية عالية high aerodynamic بسبب الجناح الثابت ذو الخصائص الإيروديناميكية الصلبة rigid aerodynamic أو الجنيح |8070 ؛ على التوالي. هذا يكون مفيدا (alk ans لأن الطاقة المستخرجة بشكل فعال من الرياح تعتمد بقوة على الرفع والإعاقة. خاصة ما يسمى بنسبة الرفع إلى الإعاقة.
Ye وسائل الاستشعار sensor means وجهاز التحكم في الطائرة الشراعية وفقا للاختراع تسمح بالطيران بدون طيارء مما يقلل من الوزن الكلي للطائرة الشراعية. ولذلك فإن كمية أكبر من قوى الرفع الإجمالية المتولدة بواسطة الجنيح airfoil تكون متاحة لإنتاج الطاقة الكهربائية؛ وبالتالي يزيد ذلك من إنتاج الطاقة المتكامل.
El
لتعزيز سلامة الطائرة الشراعية؛ يتم ترتيب وسائل الاتصال بشكل خاص لتوصيل الحبل tether
إلى الطائرة الشراعية بشكل قابل lil حيث يتم توصيل Jind) أو تهيئته لتوصيل SH الشراعية
بآلة كهربائية electrical machine قائمة على الأرض.
تسمح وسائل الاستشعار means 560507 وجهاز التحكم أيضا بالتعزيز الآلي للطيران»
© وبالتحديد من أجل تحقيق أقصى قدر من قوة الرفع أثناء مرحلة إنتاج الطاقة وسعيا للحد من قوى
السحب على الحبل أثناء مرحلة الاستعادة. أيضاء يمكن تعزيز الطيران أثناء مرحلة الاستعادة للحد
الأدنى من المدة.
فيما يتعلق بالاختراع؛ الإشارة ذات الصلة بعامل متغير معين على وجه الخصوص هي قيمة
القياس أو مجموعة من ad القياس» التي يتم أخذها بشكل مستمر أو بشكل متكرر أثناء الطيران» A وتتيح تحديد عامل التغير المعين.
وضع الطائرة الشراعية على وجه الخصوص هو الموقع المطلق بالنسبة إلى الأرض؛ والتي تعطى
على سبيل المثال في الإحداثيات الجغرافية للأرض؛ أي من خلال خطوط الطول والعرض
والارتفاع فوق مستوى سطح البحر.
الإشارة التي تتعلق بموقع الطائرة على سبيل المثال هي السرعة الأرضية للطائرة الشراعية؛ والتي mas ٠ بالتحديد التكراري لوضع الطائرة الشراعية بدءا من وضع بدء معروف. السرعة الأرضية
على وجه الخصوص هي الحركة أو السرعة؛ على التوالي؛ للطائرة الشراعية بالنسبة إلى الأرض.
في مجسم مفضل للاختراع» تشمل وسائل الاستشعار sensor means جهاز استشعار الموقع
sensor 0051000_الأول؛ وبالتحديد جهاز استشعار (GPS أي جهاز استشعار وفقا لمعايير
نظام تحديد المواقع العالمي المعروف. جهاز استشعار الموقع على ang الخصوص يوفر إشارة ٠ قياس مباشرةٍ للموقع المطلق؛ والتي غالبا ما تكون أكثر دقة من تحديد الموقع التكراري. وسوف
يقدر المهرة في هذا المجال أن جهاز استشعار الموقع يمكن أن يكون جهاز استشعار وفقا لمعايير
أي نظم فضائية لتحديد المواقع؛ على سبيل المثال مشروع غاليليو؛ أو يمكن أن يعتمد على
تكنولوجيات ملاحة أخرى؛ مثل ردار .
نفد
-- ويفضل أن تضم وسائل الاستشعار sensor means جهاز استشعار الموقع | position 0 التثاني؛ وبالتحديد جهاز استشعار (GPS حيث يقع جهاز استشعار الموقع الثاني على مسافة محددة من جهاز استشعار الموقع الأول. وهذا يسمح بتحديد اتجاه الخط الافتراضي بين جهاز استشعار الموقع الأول وجهاز استشعار الموقع الثاني؛ وبالتالي يعطي اتجاه الطائرة الشراعية © بالنسبة إلى نظام الإحداثئيات الجغرافية للأرض .world coordinate system وعلى النقيض من السرعة الأرضية؛ سرعة الهواء هي الحركة أو السرعة؛ على التوالي؛ للطائرة الشراعية Lad يتعلق بالهواء المحيط. وعلى وجه الخصوص بسبب وجود الرياح» وتختلف سرعة الهواء بوجه عام عن السرعة الأرضية. ومع ذلك» فإن سرعة الهواء يمكن استخلاصها من السرعة الأرضية وسرعة الرياح؛ أي سرعة الهواء بالنسبة إلى الأرض؛ حيث يمكن تحديد السرعة الأرضية Yo على سبيل المثال من التغير في موقع الطائرة الشراعية مع مرور الوقت. ويفضل أن تضم وسائل الاستشعار جهاز استشعار سرعة الهواء cair speed sensor وبالتحديد أنبوب بيتو pitot tube . هناء الإشارة التي تتعلق بسرعة الهواء هي إشارة قياس مباشرة وبوجه عام تكون أكثر دقة من التحديد غير المباشر لسرعة الهواء من خلال السرعة الأرضية وسرعة الرياح wind speed ١ أنبوب بيتو هو أداة معروفة لتحديد سرعة طائرة استنادا إلى قياس فرق الضغط؛ على سبيل المثال اختلاف ضغط الهواء في اتجاه الطيران (الضغط الديناميكي (dynamic pressure وضغط الهواء المحيط في اتجاه عمودي على اتجاه الطيران (الضغط الثابت pressure 518116). على سبيل المثال؛ cally أنبوب بيتو من أنبوب أسطواني موجه على طول المحور الطولي longitudinal axis للطائرة مع وجود ثقب في الطرف المستدق وثقب في الجانب؛ حيث يتم Ye توصيل الثقبين عبر الممرات الداخلية مع جهاز استشعار الضغط التفاضلي differential .pressure sensor ويفضل أن يكون جهاز استشعار سرعة الهواء air speed sensor هو جهاز استشعار اتجاهي لسرعة الهواء directional air speed sensor ؛ وبالتحديد أنبوب بيتو tube 1101م متعدد القنوات multichannel . على سبيل المثال؛ يتم قياس فرق الضغط بين الجانب الأيسر والجانب
—y—
الأيمن؛ وفرق الضغط في الأعلى والأسفل بالإضافة إلى فرق الضغط الديناميكي والثابت المذكور
أعلاه. على سبيل المثال؛ يتألف أنبوب بيتو متعدد القنوات multichannel من أنبوب أسطواني مع طرف مستدق على شكل قبة موجه مع المحور الطولي longitudinal axis للطائرة؛ يضم 0 الأنبوب المذكور خمسة تقوب في الطرف المستدق لتحديد الضغط الديناميكي dynamic pressure « وثقب واحد على الأقل في جانب الأنبوب لتحديد الضغط الثابت. ويمكن توفير أكثر من ثقب لتحديد الضغط الثابت؛ على سبيل JB) أربعة أو حتى اثني عشر تقب موزعة بالتساوي على طول دائرة حول الجانب من الأنبوب. يتم ترتيب Cl الخمسة في الطرف المستدق حيث يوجد ثقب واحد في مركز الطرف المستدق على شكل قبة؛ والثقوب الأربعة الأخرى رتبت على
٠ ممافة متساوية من ثقب Sal حيث يتم توجيه هذه الثقوب الأربعة كل زوجين معا مع المحور الأفقي lateral axis والمحور الرأسي vertical axis من الطائرة؛ على التوالي. في هذا التكوين» يكون فرق الضغط بين الجانب الأيسر والجانب الأيمن هو فرق الضغط من الثقبين الموجهين على طول المحور الأفقي ؛ ويكون فرق الضغط بين الجزء السفلي والجزء العلوي هو فرق الضغط من الثقبين الموجهين على طول المحور الرأسي ؛ وفرق الضغط بين الضغط
Vo الديناميكي والضغط الثابت هو فرق الضغط من ثقب المركز في الطرف المستدق والضغط المتوسط من الثقوب التي توجد على جانب الأنبوب. بديلا عن ذلك؛ يمكن على سبيل المثال أن يقاس الضغط المطلق في كل من التسعة ثقوب بشكل مستقل؛ حيث يحسب فرق الضغط بين الجانب الأيسر والجانب الأيمن؛ وفرق الضغط بين الجزء السفلي والجزء العلوي؛ وفرق الضغط بين الضغط الديناميكي والضغط الثابت من هذه القياسات؛ على التوالي.
٠ تتارع الطائرة الشراعية يمكن أن يكون تسارع انتقالي؛ أو Lad يتعلق بالحركة الدورانية يكون حركة متسارعة؛ وسرعة الدوران وتكون ناجمة عن القوى المؤثرة على sill الشراعية ككل. الإشارة التي تتعلق بمقياس التسارع accelerometer على سبيل المثال هو المشتق الثاني مع الوقت للموقع في حالة التسارع الانتقالي والمشتق الأول مع الوقت للتوجه في حالة سرعة الدوران. في مجسم مفضل للاختراع» تضم وسائل الاستشعار جهاز استشعار القصور الذاتي inertia
sensor Yo والذي يوفر على وجه الخصوص القياس المباشر للتسارع الانتقالي و / أو سرعة
ندل
—A— الدوران. على سبيل المثال؛ جهاز استشعار القصور الذاتي يقيس التسارع الانتقالي في ثلاثة محاور مختلفة. ADE اتجاهات مختلفة؛ وسرعة الدوران حول يتضمن جهاز استشعار القصور الذاتي المناسب على وجه الخصوص مقياس تسارع لقياس الدوران. Ae pus لقياس gyroscope التسارع الانتقالي و / أو جيروسكوب يفضل أن تشمل سطح تحكم نشط ايروديناميكيا 9 means وسائل القيادة ©
aerodynamically active control surface على الأقل. تستخدم أسطح التحكم النشطة ايروديناميكيا لبذل عزم الدوران على الطائرةٍ الشراعية حول محور أو أكثر من المحاور الرئيسية للطائرة الشراعية. وتشمل أسطح التحكم على سبيل المثال جنيح واحد على الأقل للحث على الالتفاف rolling بشكل أساسي و / أو سطح رافع واحد على الأقل للحث
٠ بشكل أساسي على الانحدار pitching و / أو سطح توجيه واحد على الأقل للحث بشكل أساسي على الانعراج yAWING . ومع ld سوف يقدر المهرة في هذا المجال أن أسطح التحكم الأخرى المعروفة في تكنولوجيا الطيران تعتبر أيضا وسائل قيادة مناسبة Lod يتعلق بهذا الاختراع. على وجه الخصوص؛ سطح تحكم معين يمكن أن يحث على الدوران حول محور عشوائي؛ والذي لا يتوافق مع أحد المحاور الرئيسية للطائرة الشراعية.
Vo إلى جانب أسطح التحكم؛ تضم وسائل القيادة في الطائرة الشراعية أيضا على سبيل المثال المحركات»؛ Jie المحركات الكهربائية أو الأنظمة الهيدروليكية hydraulic systems إلى جانب المضخات والاسطوانات؛ لتحريك أسطح التحكم. يتم تشغيل هذه المحركات على سبيل المثال من مصدر طاقة على متن الطائرة؛ Jie البطارية 6811607. بديلا عن ذلك؛ يمكن أن تتضمن وسائل الاتصال قابس كهربائي power plug لتوصيل الطائرة الشراعية بمصدر طاقة power source
YS قائم على الأرض عن طريق الحبل؛ مما يقلل بشكل كبير من وزن الطائرة الشراعية. في هذا التكوين؛ لا يزال يمكن أن تضم الطائرة الشراعية بطارية طوارئ صغيرة لاستمرار الطيران الآمن في حالة فقدان الاتصال مع الأرض Joss of connection to the ground يتميز مجسم AT للاختراع في أن جهاز التحكم يضم وحدة تخزين بيانات data storage unit لتخزين البيانات المتعلقة بخصائص الطيران الخاصة بالطائرة الشراعية؛ ووحدة لمعالجة البيانات
_ q —_
data processor unit لاستنباط إشارات التحكم لوسائل القيادة steering means استتادا إلى البيانات المخزنة ds الإشارات التي توفرها وسائل الاستشعار.
هناء البيانات المتعلقة بخصائص الطيران على سبيل المثال هي نموذج lh يضم على وجه الخصوص مجموعة من منحنيات الاستجابة التي تم قياسها أو محاكاتها للعلاقة بين التشغيل أو
© التغير في تشغيل وسائل القيادة والحالة الناتجة أو التغيير في Ala الطائرة الشراعية.
ويفضل أن يطبق جهاز التحكم مرشح كالمان. بذلك يتم تخفيض تأثير أوجه عدم اليقين في القياس على التحكم في وسائل القيادة وبالتالي على طيران الطائرة الشراعية.
ويفضل كذلك أن يطبق جهاز التحكم مرشح كالمان «(unscented) Kalman filter لأنه على وجه الخصوص يسمح بالتبعيات والارتباطات غير الخطية.
٠ ا لتحقيق عائد أمتل من الطاقة Ail pel) يفضل أن يوفر جهاز التحكم وضع التشغيل الأول لسحب حبل يربط الطائرة الشراعية بآلة الكهربائية قائمة على الأرض؛ وحيث يوفر جهاز التحكم وضع تشغيل ثان للاقتراب من ANY الكهربائية. يختلف وضعي التشغيل على وجه الخصوص حسب مسار الطيران أو نمط الطيران المقصود؛ على التوالي. على سبيل المثال؛ نمط الطيران لوضع التشغيل الأول هو نمط طيران Je الرفع
high lift flight pattern vo مع الطيران المتعامد مع الرياح بشكل أساسي للطائرة الشراعية» في حين أن نمط الطيران لوضع التشغيل الثاني يضم مسار طيران مستقيم بشكل أساسي على التوالي. في مجسم مفضل AT للاختراع» تضم الطائرة الشراعية سطح تحكم ايروديناميكي واحد على الأقل لتغيير معامل رفع الجنيح sairfoil / أو تغيير معامل إعاقة الجنيح و / أو تغيير معامل إعاقة الطائرة الشراعية. ومن شأن هذا أن يحسن على سبيل المثال من قوى الرفع و / أو الإعاقة للطائرة
٠ الشراعية المعدلة فيما يتعلق بوضع التشغيل الحالي. على وجه الخصوص» الرفع العالي والإعاقة المنخفضة؛ كما هو مفيد لوضع التشغيل الأول» يمكن أن يؤخر من نزول الطائرة الشراعية؛ وبالتالي يؤدي إلى البطء في العودة خلال وضع التشغيل الثاني. ولذلك يكون من المفضل إذا كان من الممكن خفض قوى الرفع و / أو زيادة الإعاقة أثناء وضع التشغيل الثاني.
=« \ _ أسطح التحكم المناسبة هي ما يسمى بالسطح متلف الرفع spoiler ويقع 358( الجنيح ؛ وما يسمى بالسدفة التي تقع عند الحافة الأمامية للجنيح؛ وما يسمى بالقلاب ويقع على الحافة الخلفية من الجنيح ؛ وما يسمى بفرامل الهواء؛ والتي تؤثر فقط على معامل الإعاقة للطائرة الشراعية بأكملها. © بالإضافة إلى ذلك أو بديلا عن ذلك؛ يمكن أن يضم الجنيح قوى إيروديناميكية aerodynamic متغيرة» وهي طريقة al من أجل تغيير معامل الرفع و / أو معامل الإعاقة. الجنيح الذي يملك خصائص إيروديناميكية متغيرة على سبيل المثال يكون شبه صلب ويمكن تعديل انحناءه. يتم حل المشكلة الكامنة وراء هذا الاختراع أيضا من خلال نظام لإنتاج الطاقة الكهربائية electric power من الرياح Wind يتكون من طائرة شراعية glider وفقا للاختراع؛ ly كهربائية electrical machine). قائمة على الأرض» وحبل يربط الطائرة الشراعية AL كهربائية ٠ حيث شيدت AY) الكهربائية لتحويل قوة الرفع المتولدة عند تعرض الجنيح للرياح إلى طاقة كهربائية؛ ونقلها إلى الأرض عن طريق حبل. يتم حل المشكلة بشكل أكبر من خلال استخدام طائرة شراعية وفقا للاختراع لإنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح . VO سوف تصبح خصائص أخرى للاختراع أكثر وضوحا من خلال وصف المجسمات وفقا للاختراع بالإضافة إلى عناصر الحماية والرسومات الملحقة. المجسمات وفقا للاختراع يمكن أن تشمل الخصائص الفردية أو مزيج من عدة خصائص. شرح مختصر للرسومات يتم وصف الاختراع أدناه؛ دون تقييد القصد العام للاختراع؛ واستنادا إلى مجسمات نموذجية؛ حيث Yo يشار صراحة إلى الرسومات led يتعلق بالإفصاح عن جميع التفاصيل وفقا للاختراع التي لم يتم تفسيرها بشكل أكثر تفصيلا في النص. وتظهر الرسومات ما يلي: الشكل any :١ تخطيطي لطائرة شراعية glider وفقا للاختراع. الشكل ؟أ: رسم تخطيطي لتشغيل نظام وفقا للاختراع في وضع التشغيل الأول. و
— \ \ —
الشكل iY رسم تخطيطي لتشغيل نظام وفقا للاختراع في وضع التشغيل الثاني. في الرسومات؛ يتم توفير نفس العناصر أو أنواع متشابهة من العناصر أو الأجزاء المقابلة على التوالي بنفس الأرقام المرجعية من أجل منع الحاجة إلى إعادة تقديم البند. الوصف ١ لتفصيلي:
© يوضح الشكل ١ نموذج لمجسم لطائرة شراعية glider لإنتاج الطاقة الكهربائية electric power من الرياح wind ( 0 ) وفقا للاختراع. تم تصميم الطائرة الشراعية )٠١( كطائرة ثابتة الجناحين تتألف من جسم الطائرة؛ والجناح الرئيسي »)٠١( main wing ومثبت الذيل tailplane )1\(« وأسطح control surfaces Sail) (YE) (YY) »)٠١(( يوضح أيضا في الشكل ١ المحور الطولي «(YY) longitudinal axis
٠ والمحور الأفقي (VE) lateral axis والمحور الرأسي (V7) vertical axis التي تجتمع في مركز ثقل الطائرة الشراعية (V+) centre of gravity of the glider والتي تشكل نظام الإحداثيات الذي لا fay للطائرة الشراعية .)٠١( في المثال المعروض؛ يتألف جسم الطائرة يتألف من أنبوب مصنوع من مادة مركبة معززة بالألياف مثل العمود الفقري الميكانيكي )١١( mechanical backbone بين الجناح الرئيسي 00810
)٠( wing Vo ومثبت الذيل (V1) tailplane والكنة (VY) nacelle التي تركب أمام الجناح الرئيسي (VE) يتم تشييد الجناح الرئيسي (VE) على سبيل المثال من جناح candy كما هو الحال في المجسم المبين في الشكل ٠ ١ ومع ذلك تقع تصاميم cali على سبيل المثال ذات جناح رئيسي منفصل )٠( على جانبي جسم الطائرة ضمن نطاق الاختراع.
٠ أثناء الطيران» تتم مناورة الطائرة الشراعية )٠١( بواسطة أسطح التحكم؛ lly تتكون في المجسم النموذجي من الجنيحات )٠١( ailerons على جانبي الجناح الرئيسي (VE) وكذلك السطح الرافع (YY) elevator وسطح التوجيه (YE) rudder في مثبت الذيل (V7) أسطح التحكم ((١7)؛ (YE) (YY) على سبيل المثال هي عبارة عن أسطح متصلة بواسطة مفصلات تستخدم
_— \ \ _ لحث عزم الدوران حول المحاور الرئيسية stall (77) (YE) (FY) الشراعية )٠١( عن طريق وسائل (إيروديناميكية aerodynamic . يتم حث عزم الدوران حول المحور الطولي (YY) longitudinal axis عن طريق الجنيحات (١٠)؛ التي يمكن أن يتم تشغيلها أو يتم تشغيلها في وقت واحد وفي اتجاهين متعاكسين. هنا ٠ اتجاهين متعاكسين تعني أنه عندما يتم نقل الجنيح airfoil الأيسر إلى Led Jef يتعلق بالجناح
الرئيسي (6١)؛ يتم نقل الجنيح الأيمن إلى أسفل. وبذلك يتم تعزيز الرفع على الجانب الأيمن من الجناح الرئيسي (VE) وتخفيضه على الجانب الأيسر من الجناح الرئيسي (6١)؛ مما يتسبب في حدوث عزم الدوران حول المحور الطولي (YY) الحركة الناتجة من الطائرةٍ الشراعية )٠١( هي الدوران حول محورها الطولي (77)؛ والتي يشار إليها بعملية الالتفاف rolling
٠ يتم تحقيق دوران الطائرة الشراعية )٠١( حول محورها الأفقي (VE) والذي يشار al بالانحدار pitching ¢ من خلال السطح الرافع elevator (77)؛ والذي يستخدم لزيادة أو تقليل الرفع في مثبت الذيل ؛ وبالتالي إحداث عزم دوران حول المحور الأفقي )78( يستحث سطح التوجيه (YE) rudder دوران الطائرة الشراعية )٠١( حول محورها العمودي (YT) والذي يشار إليه بالانعراج 810/109لا .
Vo وبالإضافة إلى أسطح التحكم ((70)» o((Y£) (YY) تضم الطائرة الشراعية )٠١( متلف الرفع spoiler (16) على جانبي الجناح الرئيسي (VE) والذي يمكن رفعه لتقليل معامل الرفع»؛ وفي الوقت نفسه زيادة معامل الإعاقة للجناح الرئيسي )8 L(V يمكن التنبؤ بأن أسطح التحكم الإضافية على الجناح الرئيسي (VE) يمكن أن تؤثر على معامل الرفع و / أو معامل الإعاقة للجناح الرئيسي dog (VE) وجه الخصوص؛ هذه يمكن أن تكون أسطح تحكم عند الحافة الأمامية من
؛)١6( تسمى بالسدفة؛ و / أو على الحافة الخلفية من الجناح الرئيسي (VE) الجناح الرئيسي ٠ مع جناح ذو خصائص إيروديناميكية Biles وتسمى بالقلاب. ويمكن تحقيق تأثيرات جناح شبه صلب حيث يمكن أن يتنوع منحنى JU) متغيرة؛ على سبيل aerodynamic الخصائص الإيروديناميكية.
— \ _ بالإضافة إلى ذلك أو Sha عن ذلك؛ يمكن أن يتوقع وجود فرامل الهواء في جسم الطائرة؛ مما يزيد من معامل الإعاقة للطائرة الشراعية )٠١( دون تغيير معامل رفع الجناح الرئيسي (V8) عملية تشغيل أسطح التحكم ((١7)؛ (YY) (؟7)) يتم التحكم فيها من قبل جهاز تحكم يوجد في الكنة nacelle (3١))؛ والتي على سبيل المثال تولد إشارات توجيهية لتحريك أسطح التحكم (Yo) © و (77) و (YE) وفقا لمسار الطيران المقصود أو نمط الطيران (57)؛ )08( على التوالي. مسار الطيران المقصود» الذي يتم توجيه طيران spall الشراعية (١٠)؛ يمكن تعيينه خارجيا أو اشتقاقه من قبل جهاز التحكم وفقا لوضع تشغيل جهاز التحكم. على وجه الخصوص»؛ يمكن التحكم في مسار الطيران وتكييفه بشكل مستمر؛ على سبيل المثال لحساب الظروف المتقلب للرياح )2( ٠ على سبيل المثال؛ جهاز التحكم يحدد تقدير للوضع الحالي للطائرة الشراعية )٠١( ويقارن هذا الوضع مع الوضع المنشود الذي يحدده مسار الطيران المقصود (OF) (54). في Ala اختلاف الوضع التقديري عن الوضع المنشود؛ يحدد جهاز التحكم الإشارات التوجيهية لأسطح التحكم (YE) (YY) (T+) مع الأخذ بعين الاعتبار خصائص الطيران المعروفة للطائرة الشراعية .)٠١( Vo الوضع أو متجه الوضع للطائرة الشراعية )٠١( هو عبارة عن مجموعة من المتغيرات التي تحتوي على ما يكفي من المعلومات لوصف الطيران اللحظي للطائرة الشراعية )٠١( وفرق التطور فيه. ويضم متجه الوضع للطائرة الشراعية )٠١( على سبيل المثال موقع sill الشراعية )٠١( في الإحداثيات الجغرافية؛ ومتجه السرعة للطائرة الشراعية )٠١( نسبة إلى الهواء المحيط ومقياس التسارع accelerometer الانتقالي والسرعة الدورانية في ثلاثة أبعاد لكل منها للطائرة الشراعية .)٠١( ٠
OY يتم تحديد متجه الوضع بشكل مستمر من إشارات القياس لاثنين من أجهزة استشعار الموقع وجهاز ؛)١١( mechanical backbone تم تركيبها على العمود الفقري الميكانيكي "١١ (VF) تم تركيبه على طرف المستدق للكنة (VA) air speed sensor استشعار سرعة الهواء
-١؟-
وجهاز استشعار القصور الذاتي 560501 10613118 مع مقياس التسارع ثلاثي الاتجاه وجيروسكوب
. nacelle المحاور يوضع داخل الكنة SDE gyroscope
للحد من تأثير عدم اليقين القياسي لطيران الطائرة الشراعية (١٠)؛ يطبق جهاز التحكم مرشح
كالمان» وبشكل أكثر تحديدا مرشح كالمان .(unscented Kalman filter) على وجه 0 الخصوص؛ يتألف جهاز التحكم من وحدة تخزين البيانات» ووحدة معالج البيانات والخوارزميات
المناسبة التي تم تطبيقها في الأجهزة أو البرامج.
لإنتاج الطاقة الكهربائية؛ يتم توصيل الطائرة الشراعية )٠١( بمحطة قائمة على الأرض ground
station )+ ) عن طريق حبل (4 4)»؛ والذي يكون مرتبطا أو متصلا بالطائرة الشراعية )٠١( من
خلال وسيلة اتصال» والتي يفضل أن يتم وضعها على مقربة من مركز JB الطائرة الشراعية )٠١(
٠ وبهذه الطريقة فإن الأحمال المتفاوتة التي تؤثر على الحبل tether )£8( لا تؤثر بشكل كبير على توازن spall الشراعية )٠١( أثناء الطيران. في المحطة القائمة على الأرض (40)؛ يتم تخزين طول زائد من الحبل )££( على بكرة reel ¢(£Y) والذي يكون متصل Ab كهربائية (47). يتم توصيل AW الكهربائية )£7( بجهاز لتخزين الكهرباء و / أو نظام لتوزيع الكهرباء (لا يظهر في الرسم) مثل شبكة الكهرباء» ومحطة محولات
Vo أو خزان طاقة على نطاق واسع. وسوف يقدر المهرة في هذا المجال أن تخزين الطاقة و / أو نظام التوزيع يمكن أن يكون أي جهاز أو نظام قادر على استقبال وإرسال الكهرباء من وإلى الآلة الكهربائية الدوارة. يتألف النظام من الطائرة الشراعية (١٠)؛ والحبل )£8( والمحطة القائمة على الأرض )£4( يتم تشغيلها بالتناوب في وضع التشغيل الأول لإنتاج الطاقة (Ail eS ويوضح ذلك في الشكل JY ووضع التشغيل الثاني لاستعادة النظام؛ ويوضح ذلك في الشكل "ب.
٠ في وضع التشغيل الأول؛ والذي يكون على وجه الخصوص وضع تشغيل إنتاج الطاقة؛ يتم التحكم في الطائرة الشراعية (١٠)؛ عن طريق جهاز التحكم؛ لإتباع نمط الطيران عالي الرفع المشار إليه بواسطة الخط (OF) مع اتجاه الريح في المحطة القائمة على الأرض .)5١( في الأشكال؛ يشار إلى اتجاه الرياح بواسطة السهم ١( 9). وأثناء الطيران عكس اتجاه الرياح؛ وبشكل خاص الطيران السريع عكس اتجاه الرياح؛ يولد الجنيح airfoil أو الجناح الرئيسي (V€) main wing للطائرة
نفد vo )٠١( على التوالي؛ قوة رفع أكبر بكثير مما هو مطلوب لإبقاء الطائرة الشراعية )٠١( الشراعية على ارتفاع معين. ونتيجة لذلك» تحدث الطائرة الشراعية قوة سحب للحبل (4 4)؛ والذي يرتبط بقوة الرفع الزائدة. في اتجاه )57( reel يتم استخدام قوة السحب على الحبل (؛؛) لسحب الحبل )£4( من البكرة السهم آرء مما يؤدي إلى دوران البكرة (47). ينتقل عزم الدوران الناتج؛ والذي يعتمد بشكل خاص 5 على قطر البكرة )£1( والقوة التي تم بواسطتها سحب الحبل )£8( إلى الآلة الكهربائية (47)؛ تروس بين البكرة Ale حيث يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. اختياريا؛ يتم ترتيب والآلة الكهربائية (47)؛ والذي لا يظهر في الأشكال من أجل التبسيط. )47( بعيدا عن المحطة القائمة على )٠١( ما دام الحبل (4؛) حر الحركة؛ تنطلق الطائرة الشراعية من إمكانية الحفاظ على وضع ang )44( الأرض (40). وهكذاء فإن الطول الإجمالي للحبل ٠ التشغيل الأول. عن طريق جهاز التحكم؛ (Vr) لاستعادة الحبل )££( يتم مرة أخرى التحكم في الطائرة الشراعية من )٠١( لكي تطير في اتجاه المحطة القائمة على الأرض (40). وبينما تقترب الطائرة الشراعية المحطة القائمة على الأرض (50)؛ يقل طول الحبل الحر )£8( ويلتف الحبل )£8( حول البكرة يشار إليه بواسطة السهم آر' من خلال تشغيل الآلة الكهربائية )£71( كمحرك بدلا من L(Y) ١5 تشغيلها كمولد. يتم توفير الطاقة اللازمة على سبيل المثال أو تسليمها من قبل جهاز تخزين الكهرباء و / أو نظام التوزيع. في وضع التشغيل الثاني؛ يفضل أن تكون قوى السحب المؤثرة على الحبل )£5( منخفضة بقدر الإمكان من أجل تقليل استهلاك الطاقة في لف الحبل )££( حول البكرة ؛ وتكون أسرع ما يمكن من أجل تقليل الوقت الضائع؛ أي الفترة من الوقت التي لا يتم فيها لإتباع نمط طيران )٠١( إنتاج أي طاقة كهربائية. وبالتالي يتم التحكم في الطائرة الشراعية ٠ 5)؛ والذي يكون على سبيل المثال هو النزول أو 4( low lift flight pattern منخفض الرفع ضد الرياح )04( في اتجاه المحطة القائمة على الأرض )٠١( الغوص السريع للطائرة الشراعية ومع ذلك؛ فإن نمط طيران منخفض الرفع )0( يمكن أن يكون أيضا اقتراب الطائرة .)40( في اتجاه المحطة القائمة على الأرض )80( دون خسارة في الارتفاع؛» بما في ذلك )٠١( الشراعية ارتفاعا طفيفا في الارتفاع. Yo
إذا كان الاقتراب يحدث بشكل بطيء؛ على سبيل المثال لأن معامل الرفع العالي للجناح الرئيسي )٠( يؤخر نزول spall الشراعية (١٠)؛ يمكن خفض الرفع و / أو يمكن زيادة الإعاقة عن طريق متلف الرفع spoiler (؟) أو التدابير Aled) التي تم نقاشها أعلاه. بهذه الطريقة؛ فإنه يمكن الإسراع من عودة الطائرة الشراعية )٠١( في اتجاه المحطة القائمة على الأرض (40) oo وبالتالي تنخفض المدة التي لا يقوم النظام فيها بإنتاج الطاقة الكهربائية. يمكن أيضا تحقيق زيادة في قوى الرفع و / أو الإعاقة عن طريق عملية معدلة للجنيحان .)٠١( بدلا من عملية عكسية التوازي لالتفاف الطائرة الشراعية (١٠)؛ يمكن نقل كلا من الجنيحين )٠١( بالتوازي إلى أعلى لخفض قوى الرفع أو إلى أسفل لزيادة قوى الرفع. إذا كان في الطائرة الشراعية اثنين من أسطح التحكم على جانبي الجناح الرئيسي main wing ٠ (؟١)؛ على سبيل المثال الجنيح )٠١( وقلاب إضافي؛ يمكن زيادة الإعاقة مع أو بدون تغيير تقريبا في الرفع عن طريق تحريك الجنيحات (Ye) إلى أعلى والقلابات إلى أسفل أو العكس. هناء القلاب على وجه الخصوص يشير إلى سطح تحكم متصل بواسطة مفصل عند الحافة الخلفية من الجناح الرئيسي (VE) أي سطح تحكم يشبه الجنيح )7١( airfoil من حيث الشكل الهيكلي. جميع الخصائص المذكورة؛ La في ذلك تلك التي أخذت من الرسومات وحدهاء والخصائص Vo الفردية؛ والتي تم الإفصاح عنها بجانب غيرها من الخصائص؛ تعتبر dala بمفردهاء ومع غيرها من الخصائص فيما يتعلق بالاختراع. يمكن تنفيذ المجسمات وفقا للاختراع من خلال الخصائص الفردية أو مزيج من عدة خصائص. قائمة المراجع (V+) طائرة شراعية glider (VY) ٠ العمود الفقري الميكانيكي mechanical backbone )٠١( الكنة nacelle (V £) الجناح الرئيسي main wing (V1) مثبت الذيل tailplane
-١١- position sensor جهاز استشعار الموقع VV AY air speed sensor cls ll جهاز استشعار سرعة (VA) airfoil الجنيح (V+) elevator السطح الراقع (YY) rudder سطح التوجيه (YE) © spoiler متلف الرفع (Y7) longitudinal axis المحور الطولي (YY) lateral axis المحور الأفقي )7 4( vertical axis المحور الرأسي )77(
ground station قائمة على الأرض dase (£1) ٠ reel بكرة (VY) tether حبل (£%) electrical machine آلة كهربائية (£1) wind الرياح (ov)
high lift flight pattern x8) نمط طيران عالي (oY) ١ . low lift flight pattern نمط طيران منخفض الرفع (0)
لدف
Claims (1)
- م -١ عناصر الحماية wind من الرياح electric power لإنتاج الطاقة الكهربائية (V+) glider طائرة شراعية -١ )0 0(¢ تتكون الطائرة الشراعية المذكورة من الجنيح airfoil (؟١)؛ ووسائل sald على متن الطائرة ((١٠)؛ (77)؛ ))٠( للتحكم في عمليات الانحدار pitching والالتفاف rolling والانعراج 9 للطائرة الشراعية )٠١( عندما تكون محمولة جواء ووسائل استشعار sensor means (VA) IY OY) 5 توفر الإشارة الأولى المتعلقة بالموقع المطلق للطائرة الشراعية (V+) والإشارة الثانية المتعلقة بسرعة الهواء للطائرة الشراعية )٠١( والإشارة الثالثة المتعلقة بتسارع الطائرة الشراعية (١٠)؛ وجهاز تحكم يتصل بوسائل القيادة ((Y€) «(YY) )٠١(( steering means للتحكم في الطيران ذاتي التحكم للطائرة الشراعية )٠١( استنادا إلى الإشارات التي توفرها وسائل connection means ووسيلة لتوصيل (VA) YY VV) sensor means الاستشعار il electrical machine بألة كهربائية (V+) لربط الطائرة الشراعية (£4) tether الحبل ٠ على الأرض )£7( شيدت لتحويل قوة الرفع المتولدة عند تعرض الجنيح cll (V¢) airfoil )04( إلى طاقة كهربائية ونقلها إلى الأرض عن طريق الحبل tether (44). "- طائرة شراعية glider وفقا لعنصر الحماية oO تتميز بأن وسائل الاستشعار | sensor (VA) ٠١7 VY) means Yo تشمل وسيلة استشعار الموقع الأول (VY) وبالتحديد جهاز.GPS sensor استشعار "- طائرة شراعية )٠١( glider وفقا لعنصر الحماية oF وتتميز ob وسائل الاستشعار sensor (VA) YY VY) means تشمل جهاز استشعار الموقع الثاني (VY) وبالتحديد جهاز ٠ - استشعار GPS sensor ؛ حيث يقع جهاز استشعار الموقع الثاني (VY) على مسافة محددة من جهاز استشعار الموقع position sensor الأول (VY) ؛- sila شراعية )٠١( glider وفقا لأي عنصر من عناصر الحماية oF - ١ تتميز of وسائل air تشمل جهاز استشعار سرعة الهواء (VA) 297 VV) sensor means الاستشعار. pitot tube sin وبالتحديد أنبوب «(YA) speed sensor Yo لدفq — \ — sila —o شراعية )٠١( glider وفقا لعنصر الحماية of وتتميز بأن جهاز استشعار سرعة الهواء (VA) air speed sensor هو جهاز استشعار اتجاهي لسرعة الهواء directional air «(YA) speed sensor وبالتحديد أنبوب pitot tube gin متعدد القنوات multichannel . -١ © طائرة شراعية )٠١( glider وفقا GY عنصر من عناصر الحماية ١ - 0 تتميز بأن وسائل الاستشعار 560501106805 (VA) CVV VY) تشمل جهاز استشعار القصور الذاتي inertia sensor . —Y طائرة شراعية )٠١( glider وفقا لعنصر الحماية 1 وتتميز بأن جهاز استشعار القصور ٠ الذاتي inertia sensor يتضمن جيروسكوب gyroscope (أداة لتحديد الاتجاه) و / أو مقياس التسارع accelerometer . —A طائرة شراعية )٠١( glider وفقا لأي عنصر من عناصر الحماية oY - ١ تتميز of وسائل التوجيه ((Y€) «(YY) )٠١(( steering means تشمل على الأقل سطح توجيه control ١٠ 5011808 ايروديناميكي نشط (YE) (YY) ¢(Y+)) aerodynamically active وبالتحديد جنيح airfoil واحد على الأقل )٠١( و / أو سطح رافع واحد على الأقل (VY) و / أو سطح توجيه rudder واحد على الأقل (7). 4- طائرة شراعية )٠١( glider وفقا GY عنصر من عناصر الحماية A) تتميز بأن جهاز Yo التحكم يضم وحدة تخزين بيانات data storage unit _لتخزين البيانات المتعلقة بخصائص طيران الطائرة الشراعية (١٠)؛ ووحدة معالجة بيانات data processor unit لاستنباط إشارات التوجيه التي سيتم إرسالها لوسائل التوجيه (YE) (YY) )٠١(( steering means استنادا إلى البيانات المخزنة والإشارات التي توفرها وسائل الاستشعار YY VY) sensor means (ON) Yo Eve-Y «= sila -٠ شراعية )٠١( glider وفقا GY عنصر من عناصر الحماية ١-4؛ تتميز ob جهاز التحكم يطبق مرشح كالمان Kalman filter ؛ وبالتحديد مرشح كالمان unscented Kalman filter -١١ 0 طائرة شراعية (V4) glider وفقا GY عنصر من عناصر الحماية ١ - (١٠)؛ تتميز ob جهاز التحكم يوفر وضعية تشغيل أولية لسحب الحبل tether (44) الذي يربط الطائرة الشراعية )٠١( مع آلة كهربائية electrical machine 446 على الأرض )£1( وحيث يوفر جهاز التحكم وضعية تشغيل ثانية للاقتراب من AY) الكهربائية electrical machine )£7( ob تتميز ؛)١١( - ١ وفقا لأي عنصر من عناصر الحماية )٠١( glider طائرة شراعية -١؟ | ٠ لمختلف معاملات رفع الجنيح (YT) تضم سطح توجيه واحد على الأقل )٠١( الطائرة الشراعية أو لمختلف معاملات / s(V¢) airfoil أو لمختلف معاملات سحب الجنيح / s()¢) airfoil -() ٠ ) سحب الطائرة الشراعية -١# ١ طائرة شراعية )٠١( glider وفقا GY عنصر من عناصر الحماية OY) تتميز بأن الجنيح airfoil )¢ )( يضم قوى (إيروديناميكية @erodynamic متنوعة. -٠4 نظام لإنتاج الطاقة الكهربائية electric power من الرياح Wind (90) يضم طائرة شراعية )٠١( glider وفقا لأي عنصر من عناصر الحماية من ١ إلى ls (VF) كهربائية AVL )٠١( قائمة على الأرض )£7( وحبل )£2( يربط الطائرة الشراعية electrical machine ٠ الكهربائية )£71( لتحويل 398 الرفع المتولدة عند تعرض AY) الكهربائية (47)؛ حيث يتم إنشاء للرياح )+0( إلى طاقة كهربائية ونقلها إلى الأرض عن طريق الحبل (V¢) airfoil الجنيح.(£¢) tether (OF) إلى ١ عنصر من عناصر الحماية من GY وفقا )٠١( glider استخدام طائرة شراعية - ١٠# Yo . wind من الرياح electric power لإنتاج الطاقة الكهربائية-١- من مر vi ب آم ِ ن وي ال“ ” > 74 ا & wk اا~~. 7 > ww t 7 ا ب i YF . > أ ee 1# A er ا : ; Aa x > NN ب فى يل ا“ و 2 RAY pe 2 AY al La — k 1 i] ا يا ve SIRE 8 avi LR EES Bk مج 0 ا 0 i A i 1 { ye id ب i 3 rs ; i 1 1 boon ad ve ا ry Cy 8 5 م i أ آل مم ا A A “iE 4 y i a ود الل ESN 5 2 vy ١ الشكل“yy kh Pa TTT ee > re tly «= / / a و ب 7 i > : a ~ ‘4 ب \& EN — nL a اا 5 لك > ١ أ هد + ) < EAL £VEYA اا ب wis a eon: >ot Nan ا حب NT or A * 3 تيا 1 \ 84 , 7 الاي الجا ا 4 ص ا ا 83 ف نبا .<> 3 > ا و الشكل ١ - ب FY | tVeyمدة سريان هذه البراءة عشرون سنة من تاريخ إيداع الطلب وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها أو سقوطها لمخالفتها لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية صادرة عن مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية ؛ مكتب البراءات السعودي ص ب TAT الرياض 57؟؟١١ ¢ المملكة العربية السعودية بريد الكتروني: patents @kacst.edu.sa
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP12181506.2A EP2700814B1 (en) | 2012-08-23 | 2012-08-23 | Glider for airborne wind energy production |
| PCT/EP2013/002446 WO2014029477A1 (en) | 2012-08-23 | 2013-08-14 | Glider for airborne wind energy production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA515360046B1 true SA515360046B1 (ar) | 2016-03-30 |
Family
ID=46851821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA515360046A SA515360046B1 (ar) | 2012-08-23 | 2015-02-18 | طائرة شراعية لإنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح في الجو |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10577097B2 (ar) |
| EP (1) | EP2700814B1 (ar) |
| JP (2) | JP2015530954A (ar) |
| AR (1) | AR092135A1 (ar) |
| AU (1) | AU2013304747B2 (ar) |
| CA (1) | CA2879432C (ar) |
| DK (1) | DK2700814T3 (ar) |
| ES (1) | ES2533326T3 (ar) |
| PL (1) | PL2700814T3 (ar) |
| PT (1) | PT2700814E (ar) |
| SA (1) | SA515360046B1 (ar) |
| WO (1) | WO2014029477A1 (ar) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK2631468T3 (en) | 2012-02-27 | 2016-12-12 | Ampyx Power B V | System and method for airborne wind energy production |
| US10053216B2 (en) * | 2012-09-17 | 2018-08-21 | Enerkite Gmbh | Tethered wing system for wind energy use |
| US9126675B2 (en) * | 2013-09-16 | 2015-09-08 | Google Inc. | Methods and systems for transitioning an aerial vehicle between crosswind flight and hover flight |
| US20150307197A1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-10-29 | Capewell Systems Llc | Multi-Use Emergency Descent Device |
| US9879655B1 (en) * | 2014-06-30 | 2018-01-30 | X Development Llc | Attachment apparatus for an aerial vehicle |
| JP2019532216A (ja) * | 2016-10-19 | 2019-11-07 | アンピックス パワー ベスローテン ベンノートシャップ | 空中風力エネルギー生産用システムの運転方法、及びそれぞれのシステム |
| USD831124S1 (en) * | 2016-11-16 | 2018-10-16 | X Development Llc | Wind energy kite tail |
| EP3678936A1 (en) * | 2017-04-11 | 2020-07-15 | Ampyx Power B.V. | Launch and land system for a tethered aircraft |
| US10900702B2 (en) | 2018-06-08 | 2021-01-26 | International Business Machines Corporation | Automated storage warehouse |
| JP7144047B2 (ja) * | 2018-11-16 | 2022-09-29 | 株式会社豊田中央研究所 | 移動体、及び高空移動システム |
| JP7110963B2 (ja) | 2018-12-11 | 2022-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 滞空する凧型構造体を用いた風力発電システム |
| CN110091985B (zh) * | 2019-05-27 | 2024-01-02 | 温州大学 | 一种空气动力试验滑翔机 |
| CN110979663B (zh) * | 2019-12-31 | 2023-06-20 | 天津梦佳智创科技发展有限公司 | 一种滑翔机自动寻找上升气流控制装置的控制方法 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1050562A (fr) * | 1952-02-06 | 1954-01-08 | Installation pour l'utilisation de l'énergie du vent | |
| US3987987A (en) * | 1975-01-28 | 1976-10-26 | Payne Peter R | Self-erecting windmill |
| US4251040A (en) * | 1978-12-11 | 1981-02-17 | Loyd Miles L | Wind driven apparatus for power generation |
| JPH0224295A (ja) * | 1988-07-09 | 1990-01-26 | Kiyoshi Tada | 地上とワイヤーで結ばれた空中飛行体 |
| JPH11124095A (ja) * | 1997-10-22 | 1999-05-11 | Keigoro Shigiyama | 高空偏西風利用係留滑空体 |
| US6497600B1 (en) * | 1999-10-05 | 2002-12-24 | Alejandro Velasco Levy | Automatic pilot system for model aircraft |
| US6523781B2 (en) * | 2000-08-30 | 2003-02-25 | Gary Dean Ragner | Axial-mode linear wind-turbine |
| JP4017448B2 (ja) * | 2002-06-14 | 2007-12-05 | 財団法人くまもとテクノ産業財団 | 自律飛行カイトプレーンシステムおよびカイトプレーン制御装置 |
| JP4328660B2 (ja) * | 2004-04-15 | 2009-09-09 | 富士重工業株式会社 | 航空機の自動離陸装置、自動着陸装置及び自動離着陸装置並びに航空機の自動離陸方法、自動着陸方法及び自動離着陸方法 |
| DE102004018838A1 (de) * | 2004-04-19 | 2005-11-03 | Skysails Gmbh | Positionierungsvorrichtung für ein frei ausfliegendes drachenartiges Windangriffselement bei einem Wasserfahrzeug mit Windantrieb |
| US8757548B2 (en) * | 2007-04-30 | 2014-06-24 | The Boeing Company | Apparatus for an automated aerial refueling boom using multiple types of sensors |
| US7750491B2 (en) * | 2007-11-21 | 2010-07-06 | Ric Enterprises | Fluid-dynamic renewable energy harvesting system |
| US8006933B2 (en) * | 2008-03-14 | 2011-08-30 | The Boeing Company | Airborne power station |
| US20100026007A1 (en) * | 2008-06-19 | 2010-02-04 | Bevirt Joeben | Apparatus and method for harvesting wind power using tethered airfoil |
| US20100032948A1 (en) * | 2008-06-25 | 2010-02-11 | Bevirt Joeben | Method and apparatus for operating and controlling airborne wind energy generation craft and the generation of electrical energy using such craft |
| US8847421B2 (en) * | 2008-07-16 | 2014-09-30 | Anadarko Petroleum Corporation | Subsystems for a water current power generation system |
| US8894001B2 (en) * | 2009-06-03 | 2014-11-25 | Grant Calverley | Gyroglider power-generation, control apparatus and method |
| WO2010148373A1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | Joby Energy, Inc. | System and method for controlling a tethered flying craft using tether attachment point manipulation |
| CN102792240B (zh) * | 2009-11-16 | 2016-06-01 | Nrg系统股份有限公司 | 用于基于条件的维护的数据获取系统 |
| US20110186687A1 (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-04 | Raytheon Company | Unmanned gyrokite as self-powered airborne platform for electronic systems |
| JP5550398B2 (ja) * | 2010-03-18 | 2014-07-16 | 三菱重工業株式会社 | 舵面故障・損傷検出装置 |
| GB2482340A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-01 | Davidson Technology Ltd | High altitude tethered platform |
| CN103282276B (zh) * | 2010-11-03 | 2016-01-20 | 谷歌公司 | 用于在高风速中飞行的风筝配置和飞行策略 |
| US8552349B1 (en) * | 2010-12-22 | 2013-10-08 | Interstate Electronics Corporation | Projectile guidance kit |
| US9800091B2 (en) * | 2011-06-09 | 2017-10-24 | Lasermotive, Inc. | Aerial platform powered via an optical transmission element |
| DK2631468T3 (en) * | 2012-02-27 | 2016-12-12 | Ampyx Power B V | System and method for airborne wind energy production |
-
2012
- 2012-08-23 ES ES12181506.2T patent/ES2533326T3/es active Active
- 2012-08-23 DK DK12181506.2T patent/DK2700814T3/en active
- 2012-08-23 PT PT12181506T patent/PT2700814E/pt unknown
- 2012-08-23 EP EP12181506.2A patent/EP2700814B1/en active Active
- 2012-08-23 PL PL12181506T patent/PL2700814T3/pl unknown
-
2013
- 2013-08-14 JP JP2015527808A patent/JP2015530954A/ja active Pending
- 2013-08-14 AU AU2013304747A patent/AU2013304747B2/en active Active
- 2013-08-14 CA CA2879432A patent/CA2879432C/en active Active
- 2013-08-14 WO PCT/EP2013/002446 patent/WO2014029477A1/en active Application Filing
- 2013-08-15 AR ARP130102895A patent/AR092135A1/es active IP Right Grant
-
2015
- 2015-02-18 SA SA515360046A patent/SA515360046B1/ar unknown
- 2015-02-19 US US14/625,652 patent/US10577097B2/en active Active
-
2018
- 2018-04-11 JP JP2018075794A patent/JP6782276B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL2700814T3 (pl) | 2015-07-31 |
| ES2533326T3 (es) | 2015-04-09 |
| EP2700814B1 (en) | 2014-12-31 |
| US20150266574A1 (en) | 2015-09-24 |
| AU2013304747A1 (en) | 2015-02-05 |
| AR092135A1 (es) | 2015-03-25 |
| AU2013304747B2 (en) | 2017-01-19 |
| PT2700814E (pt) | 2015-03-31 |
| EP2700814A1 (en) | 2014-02-26 |
| DK2700814T3 (en) | 2015-01-19 |
| JP6782276B2 (ja) | 2020-11-11 |
| CA2879432C (en) | 2021-06-22 |
| JP2018114980A (ja) | 2018-07-26 |
| US10577097B2 (en) | 2020-03-03 |
| CA2879432A1 (en) | 2014-02-17 |
| JP2015530954A (ja) | 2015-10-29 |
| WO2014029477A1 (en) | 2014-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA515360046B1 (ar) | طائرة شراعية لإنتاج الطاقة الكهربائية من الرياح في الجو | |
| Prudden et al. | Measuring wind with small unmanned aircraft systems | |
| US9630711B2 (en) | Bridles for stability of a powered kite and a system and method for use of same | |
| AU2014307569B2 (en) | Convertiplane with new aerodynamic and technical solutions which make the aircraft safe and usable | |
| EP2550076B1 (en) | Planform configuration for stability of a powered kite and a system and method for use of same | |
| US8910902B2 (en) | Towed sensor array maneuvering system and methods | |
| Kääriä et al. | Aerodynamic loading characteristics of a model-scale helicopter in a ship's airwake | |
| US20150136897A1 (en) | Aircraft, preferably unmanned | |
| WO2010135727A1 (en) | Unmanned autogyro | |
| CN103991534A (zh) | 一种垂直起降安全飞机 | |
| El Adawy et al. | Design and fabrication of a fixed-wing Unmanned Aerial Vehicle (UAV) | |
| Bontekoe et al. | How to launch and retrieve a tethered aircraft | |
| Ward et al. | Flight test results for glide slope control of parafoil canopies of various aspect ratios | |
| Coleman et al. | Development and testing of a control system for the automatic flight of tethered parafoils | |
| Dantsker et al. | Design, Development, and Initial Testing of a Computationally-Intensive, Long-Endurance Solar-Powered Unmanned Aircraft | |
| Khantsis | Control system design using evolutionary algorithms for autonomous shipboard recovery of unmanned aerial vehicles | |
| Taymourtash et al. | Wind tunnel investigation of a helicopter model in shipboard operations | |
| JP2017109528A (ja) | 風力発電機を備えた係留気球及びその制御方法 | |
| Sieberling et al. | The powerplane an airborne wind energy system-conceptual operations | |
| Ro et al. | Flight testing of a free-wing tilt-body aircraft | |
| Altmann | Influence of wind on terminal approach and landing accuracy | |
| Bousquet et al. | The unav, a wind-powered uav for ocean monitoring: Performance, control and validation | |
| He et al. | A study on wake turbulence encounter during UAV formation flight using coupled aerodynamics/flight dynamics simulation | |
| Soccol et al. | A Utilitarian UAV Design for NASA Bio-inspired Flight Control Research | |
| Williams et al. | Kites for Wind Energy |