The invention relates to the technical field of aircraft, in particular to an airfoil aircraft powered by clean energy, including wing skeleton, wing solar cell distribution area, rotor, cabin, clean energy system, flight and power control system. The airfoil skeleton is equipped with an arc-shaped wing solar cell distribution area, and the airfoil skeleton is equipped with an arc-shaped structure cabin. The top corner of the wing skeleton is fixed with rotors; the inside of the wing is a gas-sealed isolation chamber, which can be vacuum-pumped or filled with light gas; the surface of the wing is equipped with thin high-efficiency solar cells, whose photoelectric conversion efficiency is within 20-40%. The flight and power control system consists of rotors, photovoltaic cells, photothermal cells, energy storage cells, water electrolytic cells, fuel cells. The invention uses solar power generation technology as power and control energy, is clean, emission-free and pollution-free, and has good system stability and functional application flexibility.
【技术实现步骤摘要】
一种清洁能源为动力的翼型飞行器
本专利技术涉及飞行器
,具体的讲是一种清洁能源为动力的翼型飞行器。
技术介绍
新型飞行器是一种集新材料、新能源、动力学、半导体、计算机、自动控制技术等的综合性集成技术的产品。传统的飞行器如大型载人飞机,主要采用燃油为动力飞行,经过一百多年的发展各类技术已较成熟,并在大规模使用,主要缺点是消耗大量石化燃油,排放后造成空气污染。随着各国对减排的要求,采用石化能源的交通工具包括飞机等的排放将越来越受到限制,故发展清洁能源为动力的飞行器是现在和未来的发展重点。目前采用电化学可充电电池如锂电池为动力的飞行器主要用于小型的无人机系统,如多旋翼机,一般载荷不超过5kg,续航时间不超过1小时;采用太阳能电池为动力的轻型无人或载人飞行器也已研发成功,如固定翼太阳能飞机载荷一般不超过300kg,太阳能电池安置在机翼表面,翼展一般在20m以上,占空间较大,且夜晚无法发电,只靠蓄电池动力不足,难以连续飞行。如何采用清洁能源为动力制造大载荷、长航时的新型飞行器是目前航空领域急需解决的技术和工程问题。为解决上述问题,本专利技术采用了以清洁能源为动力的翼型飞行器结构系统,可满足大载荷、长航时的性能要求,清洁能源主要以太阳能为主发电,同时兼容电化学储能电池和燃料电池作为电力能源系统,对飞行器进行供电并转化为动力进行飞行和执行任务,是一种新型的无污染的绿色飞行器系统。
技术实现思路
本专利技术突破了现有技术的难题,设计了一种以清洁能源为动力的可满足大载荷、长航时的性能要求的翼型飞行器。为了达到上述目的,本专利技术设计了一种清洁能源为动力的翼型飞行器,包括机 ...
【技术保护点】
1.一种清洁能源为动力的翼型飞行器,包括机翼骨架、机翼太阳能电池分布区、旋翼、机舱、清洁能源系统、飞行与动力控制系统,其特征在于:机翼骨架(1)上方的中央位置设有机翼太阳能电池分布区(2),具有弧形结构,机翼骨架(1)下方的中央位置设有机舱(3),也呈体积较小的弧形结构,机翼骨架(1)其余部分为平面结构,机翼骨架(1)的顶角上固定有旋翼(4);机翼的内部采用气体密封的隔离舱(6),隔离舱内可抽真空,或者填充轻型气体;机翼表面设有薄型高效率太阳能电池,其光电转换效率在20~40%范围内;所述飞行与动力控制系统(5)由旋翼(4)、光伏电池(8)、光热电池(9)、储能电池(11)、水电解池(12)、燃料电池(13)及控制模块(14)所组成。
【技术特征摘要】
1.一种清洁能源为动力的翼型飞行器,包括机翼骨架、机翼太阳能电池分布区、旋翼、机舱、清洁能源系统、飞行与动力控制系统,其特征在于:机翼骨架(1)上方的中央位置设有机翼太阳能电池分布区(2),具有弧形结构,机翼骨架(1)下方的中央位置设有机舱(3),也呈体积较小的弧形结构,机翼骨架(1)其余部分为平面结构,机翼骨架(1)的顶角上固定有旋翼(4);机翼的内部采用气体密封的隔离舱(6),隔离舱内可抽真空,或者填充轻型气体;机翼表面设有薄型高效率太阳能电池,其光电转换效率在20~40%范围内;所述飞行与动力控制系统(5)由旋翼(4)、光伏电池(8)、光热电池(9)、储能电池(11)、水电解池(12)、燃料电池(13)及控制模块(14)所组成。2.根据权利要求1所述的一种清洁能源为动力的翼型飞行器,其特征在于:所述太阳能光伏电池(8)和所述光热电池(9)布置在机翼太阳能电池分布区(2)中,机翼表面为高导热薄膜材料(7),并将其作为衬底,在高导热薄膜材料(7)上方布置有太阳能光伏电池(8),在高导热薄膜材料(7)下方布置有光热电池(9),在光热电池(9)的下方则贴设有多孔性绝热薄膜材料(10)。3.根据权利要求1所述的一种清洁能源为动力的翼型飞行器,其特征在于:所述轻型气体优选的为氦气或者氢气。4.根据权利要求1所述的一种清洁能源为动力的翼型飞行器,其特征在于:所述机翼骨架(1)主要由轻质高强度材料构成,优选的采用铝合金、镁合金或者碳纤维复合材料中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种清洁能源为动力的翼型飞行器,其特征在于:所述清洁能源系统的控制逻辑如下:在白天飞行时,太阳能电池发的电力能源可直接供飞行器使用,多发的一部分电能可直接存储至电化学储能电池中,另一部分可将光热电池下方冷凝的水通过水电解池进行电解生成氧气和氢气并存储...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘素霞,孙新昊,孙卓,
申请(专利权)人:苏州神龙航空科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。