使用被栓绳栓住的风筝的发电、风基飞行以及起飞和降落的系统和方法，所述风筝具有安装在主翼或多个翼的后部的升高尾部。所述尾部可以完全旋转并且可以适于从其传统飞行模式期间的标称位置旋转超过90度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及空中飞行和发电系统，更具体地，涉及被配置成用于在被栓绳栓住的起飞和降落期间维持倾斜控制(pitch control)的空中载具。附图说明本专利技术的各种实施例在随后的详细说明和附图中被公开。 图I为图示了根据本专利技术一些实施例的被栓绳栓住的风筝系统的实施例的简图。图2为图示了根据本专利技术一些实施例的处于悬停模式的动力风筝系统的简图。图3A为根据本专利技术一些实施例的动力风筝的概略图。图3B为根据本专利技术一些实施例的动力风筝的概略图。图4为图示了根据本专利技术一些实施例的处于侧风飞行中并结合有坐标系统和视风矢量的动力风筝的简图。图5A为示出了根据本专利技术一些实施例的尾翼的第一定向的动力风筝的简图。图5B为示出了根据本专利技术一些实施例的尾翼的第二定向的动力风筝的简图。图5C为根据本专利技术一些实施例的风筝和尾翼几何形状的简图。图为根据本专利技术一些实施例的各种风筝和尾翼位置的简图。图5E为根据本专利技术一些实施例的悬停模式下具有倾斜定向的风筝的简图。图6为根据本专利技术一些实施例的风筝的附图。图7为根据本专利技术一些实施例的安装在起飞结构上的风筝的概略图。具体实施例方式本专利技术可以以多种方式实施，包括作为方法、装置和系统。在本说明书中，这些实施或本专利技术可以采取的任何其他形式可以被称为技术。总之，所公开方法的步骤的顺序可以在本专利技术的范围内作出改变。除非另有说明，被描述为被配置以执行任务的元件例如处理器或存储器可以作为在给定的时间临时地被配置以执行所述任务的普通元件或者被生产以执行所述任务的特定元件来实施。在此使用时，术语“处理器(processor)”指的是被配置成用于处理数据例如计算机程序指令的一个或多个设备、电路和/或处理核。本专利技术一个或多个实施例的详细描述在下面将连同图示本专利技术原理的附图一起被提供。本专利技术结合这样的实施例进行描述，但是本专利技术并不限制于任何实施例。本专利技术的范围仅由权利要求限定并且本专利技术包含许多替代物、变体和等同物。为了提供对本专利技术彻底的理解，许多具体细节在如下的说明书中被阐述。这些细节以用于示例的目的被提供，而且本专利技术可以根据权利要求在不包括这些具体细节中一些或全部的情况下实施。为了清楚的目的，在本专利技术的
内已知的技术材料并没有详细地描述，使得本专利技术没有不必要的晦涩。在动力风筝的起飞、悬停、转换和降落中有用的空气动力学表面和驱动器的配置被公开。在一些实施例中，动力风筝包括主翼、尾翼并且可能包括多个其他翼。风筝连接到栓绳，该栓绳连接到地面或一些其他物体。风筝包括多个转子，所述转子被用来用电力输入来产生推力或者以拖拽(drag)为代价来发电。在侧风或静止飞行模式的空气动力学构架中，动力风筝的尾翼位于质心和动力风筝上的栓绳附接位置之后和之上。尾翼被部分地或完全地驱动，以使得当风筝转换到悬停飞行模式和从悬停飞行模式转换而翼处于悬停飞行模式时，尾翼主要保持附加的气动流(attached aerodynamic flow)并增加风筝的稳定性。在包括与风级范围、风向范围和风的其他特性范围相关联的条件的环境条件的范围内，所述方式中的尾片的布置和驱动在一些飞行模式下改善了空气动力稳定性并且增加了气动控制权(aerodynamic control autority)。以被栓绳栓住的飞机(aircraft)和被栓绳栓住的直升飞机(helicopter)两种方式飞行的动力风筝可以被设计成包含空气动力学表面，该空气动力学表面改善两种飞行模·式下航空器(craft)的纵摇轴空气动力稳定性而在其他轴的稳定性上没有显著的不利影响。当以被控制住的飞机的方式飞行时，风筝必须从根本上控制或者被动地减小通过风筝纵摇轴的栓绳上的张力以延长疲劳寿命或者减小栓绳和翼的结构尺寸和质量。当以直升飞机的方式悬停时，风筝在纵摇轴上必须具有足够的控制权(control authority),以避免栓绳受到阵风带来的无法控制的干扰。两种飞行模式下的纵摇轴的控制可以由主翼后上方的全动式尾翼来改进。当作为被栓绳栓住的飞机飞行时，所述尾翼就以常规尾翼的方式起作用。另外，在一些实施例中，尾翼可以通过尾翼翼型阻力系数(airfoil drag coefficient)的调整来增加稳定效果，使得其在负迎角时产生较高的阻力(drag)并且在正迎角时产生较低的阻力，以增加动力风筝稳定性的方式。当悬停时，风筝上的视风大致垂直于风筝的主翼。当主翼被旋转90度以使得其在悬停中面向风时，尾翼提供恢复力矩。虽然有可能造出不具有这种空气动力学表面的特定结构的动力风筝，但这样的风筝却必然需要更快速更精确的控制信号，并且因此对传感器噪声和元件损坏的抵抗力较低。虽然为了将水平尾翼保持在主翼的尾流(wake)之外的目的，飞机上的尾翼可以安置在相对于主翼的类似位置，但是当风筝的主翼大致平行于或者大致垂直于感知风时，它不能起到消除绕着质心和栓绳附接点中的一个或者两个的空气动力力矩的同样目的。此外，它还没起到在悬停时降低风对栓绳的干扰的目的。在本专利技术的一些实施例中，如图I所示，动力风筝101适于飞行但被栓绳栓住。在一些实施例中，风筝101包括一个或多个翼型元件(airfoil elements),其上安装有润轮驱动发电机。所述风筝101通过栓绳102被连接到物体103上，该物体可以是一个地面装置。在一些实施例中，所述地面装置可以包括缠绕和/或绞盘元件，其适于延长或放出栓绳。在一些实施例中，所述栓绳102包括结构和导电两个方面。所述地面装置可以适于接收从所述风筝101通过栓绳102传送的电能。在一些实施例中，风筝101可以在侧风飞行模式下运行。风筝101也可以在其他飞行模式下飞行，包括静止飞行模式和悬停飞行模式。风筝101可以适于在上述飞行模式之间转换。在一些实施例中，为了产生电力的目的，风筝101以悬停飞行模式从地面起飞并转换到侧风飞行模式。在一些实施例中，地面装置可以包括适于在地面上支撑风筝的外形(aspects)。在一些实施例中，当受到地面装置的约束时，所述风筝被安置在垂直结构中，以使得风筝的“前面”向上。在一些实施例中，系统适于以风筝被约束在地面装置上的这种方式开始发电模式。涡轮驱动发电机可以适于还具有马达驱动螺旋桨的功能。风筝可以使用马达驱动螺旋桨来提供垂直向下的推力以用于从地面起飞并上升到所想要的高度。随着风筝增加其高度，所述地面装置可以延长栓绳。在一些实施例中，在风筝飞行的起飞部分中栓绳的张力受到监控。如下所述，在想要的高度上，风筝可以开始从基本上垂直的起飞模式转换到规则的飞行模式。在飞行结束时，风筝101可以从规则的飞行模式转换至悬停飞行模式以降落。在一些实施例中，在从悬停模式转换后，风筝101可以在栓绳102的末端以规则的、静止的飞行模式飞行。在一些实施例中，风筝101可以以侧风飞行模式飞行。在一些实施例中，侧风飞行模式可以大体上是环形的。在一些实施例中，可以以其它飞行模式飞行。在侧风飞行模式下，风筝101在飞行路径104上以在数量级上等于或大于风速105的惯性 速度飞行。在各种实施例中，飞行路径104包括通过空间的路径、通过参数空间的路径或任何其他适当的路径，所述参数空间包括通过路径的对于发电量、栓绳张力或其他可测量变量的预定目标。在各种实施例中，参数包括如下的一个或多个本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：达蒙·范德·林德，
申请(专利权)人：马卡尼电力有限公司，
类型：
国别省市：
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