一種太陽能飛艇,具有配置用于容納氣體的船體和至少一個推進組件,所述至少一個推進組件具有推進裝置和配置用于驅(qū)動推進裝置的電動機。所述太陽能飛艇也可包括動力供應(yīng)系統(tǒng),該動力供應(yīng)系統(tǒng)包括可操作地聯(lián)接于電動機并且配置用于為電動機供應(yīng)動力的太陽能板。所述動力供應(yīng)系統(tǒng)也可包括可操作地聯(lián)接于太陽能板并且配置用于接收和儲存由太陽能板供應(yīng)的電能的電池,所述電池進一步可操作地聯(lián)接于電動機且配置用于為電動機供應(yīng)動力。所述電池的每一個在飛艇的外部氣囊中被定位在選為設(shè)置壓艙物的位置,所述外部氣囊由飛艇的船體限定。所述太陽能飛艇也可包括配置用于容納乘客或貨物的船貨系統(tǒng)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本公開針對太陽能飛艇并且確切地說,針對在飛艇的船體中具有船貨隔艙的太陽能飛艇。
技術(shù)介紹
自1783年,空氣靜力學(xué)的輕于空氣的飛艇已見大量的使用,接著是Montgolfier兄弟的熱氣球第一次成功載人飛行。從那時起已經(jīng)進行了許多改進,但是載人熱氣球的設(shè)計和概念基本上繼續(xù)保持相似。這樣的設(shè)計可包括用于承載駕駛員和乘客的吊艙、加熱裝置(例如丙烷炬)和附加在吊艙上并且配置為充滿氣體的大氣囊或大氣袋。然后駕駛員可利用加熱裝置加熱空氣直到被加熱氣體的浮力在氣囊上施加足夠的力以提升氣球和所附吊艙。這樣的飛艇的航行已被證明是困難的,主要是由于風(fēng)流和缺少指引氣球的推進單元。為改進輕于空氣的飛行的概念,一些輕于空氣的飛艇已經(jīng)發(fā)展為包括推進單元,航行儀表和飛行控制。這些增加可使這樣的飛艇的駕駛員能夠指引推進單元的推力向這樣的方向從而使飛艇如所期望的行進。利用推進單元和航行儀表的飛艇通常不用熱空氣作為浮升氣體(雖然熱空氣可被使用),很多駕駛員替代地傾向于輕于空氣的氣體比如氫氣和氦氣。這些飛艇也可包括用于保存輕于空氣的氣體的氣囊、船員區(qū)和船貨區(qū),以及其它的。所述飛艇通常是流線型的軟式或齊柏林式形狀,這種形狀在提供減少的阻力時可使飛艇受到不利的航空效應(yīng)(例如,受風(fēng)浪沖擊而轉(zhuǎn)向的效應(yīng)(weather cocking))。除了傳統(tǒng)的熱氣球,飛艇可分成若干結(jié)構(gòu)等級:硬式、半硬式、非硬式和混合型。硬式飛艇通常擁有硬式骨架,所述硬式骨架包括多個不加壓的氣室或氣球以提供升力。這樣的飛艇通常不依靠氣室的內(nèi)部壓力來維持它們的形狀。半硬式飛艇通常利用氣囊中的一些壓力來維持它們的形狀,但是也可具有沿氣囊的較低部分的骨架,為的是將懸掛負(fù)載分配到氣囊中并且容許較低的氣囊壓力,以及其它的。非硬式飛艇通常利用超過周圍氣壓的壓力水平以保持它們的形狀并且與船貨承載設(shè)備相關(guān)的任何負(fù)載由氣囊和相關(guān)的織物支撐。常用的軟式飛艇是非硬式飛艇的一個例子。混合型飛艇可加入其它類型飛艇的元素,例如用于支撐負(fù)載的骨架和利用與浮升氣體相關(guān)的壓力維持它的形狀的氣囊。混合型飛艇也可將重于空氣的飛艇(例如飛機和直升機)的特征和輕于空氣的技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生額外的升力和穩(wěn)定性。應(yīng)當(dāng)注意到的是,當(dāng)滿載船貨和燃料時,很多飛艇可重于空氣并且因此可用它們的推進系統(tǒng)和形狀以產(chǎn)生保持在高處必需的空氣動力學(xué)升力。但是,如果是混合型飛艇,飛艇和船貨的重量基本上可由升力補償,該升力由與浮升氣體例如氦氣相關(guān)的力產(chǎn)生。這些力可施加在氣囊上,而補充升力可由與船體相關(guān)的空氣動力學(xué)升力產(chǎn)生。與輕于空氣的氣體相關(guān)聯(lián)的升力(S卩,浮力)可取決于很多因素,包括周圍壓力和溫度,以及其它的。例如,在海平面水平,大約一立方米的氦氣可平衡大約一公斤的質(zhì)量。因此,飛艇可包括相應(yīng)的大氣囊用以保存充足的浮升氣體來舉起飛艇的質(zhì)量。配置用于提升重船貨的飛艇可為所要提升的負(fù)載利用所期望大小的氣囊。飛艇的船體設(shè)計和流線型可提供額外的升力,然而,一旦飛艇在航行中,由于這樣的船體設(shè)計,先前設(shè)計的流線型的飛艇特別地可經(jīng)受基于空氣動力的反作用。例如,一個這樣的力可以是風(fēng)向雞效應(yīng),可由周圍的風(fēng)作用在飛艇的各種不同的表面上而產(chǎn)生。術(shù)語“受風(fēng)浪沖擊而轉(zhuǎn)向的效應(yīng)(weather cocking)”來自風(fēng)向標(biāo)作用,風(fēng)向標(biāo)繞垂直軸樞轉(zhuǎn)而且總是隨風(fēng)向校正自己。受風(fēng)浪沖擊而轉(zhuǎn)向的效應(yīng)可以是不受歡迎的效應(yīng),它可造成飛艇經(jīng)歷基于與風(fēng)相關(guān)的速度的相當(dāng)大的航向變化。因此這樣的效應(yīng)可導(dǎo)致較低的對地速度和額外的行進動力消耗。輕于空氣的飛艇可能特別易受風(fēng)浪沖擊而轉(zhuǎn)向的效應(yīng)的影響,因此,理想的是設(shè)計使這樣的力的效應(yīng)最小化的輕于空氣的飛艇。另一方面,具有長度與寬度相似的船體形狀的飛艇可展現(xiàn)出減少的穩(wěn)定性,特別是更高速時。因此,飛艇的長對寬的長寬比(長:寬)可根據(jù)飛艇的設(shè)計用途來選擇。基于對不利的空氣動力的敏感性,降落和固定輕于空氣的飛艇也可表現(xiàn)出獨特的問題。雖然很多輕于空氣的飛艇可執(zhí)行“垂直起飛和降落”(VTOL)的動作,但是一旦這樣的飛艇到達(dá)接近地面的點,最后的降落階段必需要接近現(xiàn)成的地面機組工作人員(例如,若干人)和/或用于將飛艇系到或固定到地面的入塢設(shè)備。如果無法接近這些元素,當(dāng)飛艇駕駛員試圖離開和操作最后的降落過程時飛艇可能會被風(fēng)流或其他不可控力帶走。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)通過一個或多個駕駛員使飛艇降落和固定的系統(tǒng)和方法是理想的。另外,飛艇可包括乘客隔艙和/或船貨隔艙,通常懸掛在飛艇船體以下。但是,這樣的乘客隔艙/船貨隔艙的布置可對飛艇的空氣動力學(xué)進而性能具有不利作用。例如,安裝在外部的隔艙增加了在船頭-船尾方向和左舷-右舷方向的阻力,從而需要更多的動力推進飛艇,并且使得飛艇對側(cè)風(fēng)更加敏感。另外,因為安裝在外面的隔艙通常在飛艇底部,隔艙從飛艇的垂直中心偏移,因此可導(dǎo)致不穩(wěn)定性,這是因為由隔艙增加的阻力以基本上切向施加于飛艇外部船體的力的形式出現(xiàn),導(dǎo)致趨于扭轉(zhuǎn)和/或不期望的翻轉(zhuǎn)飛艇的瞬間。這樣的不利的瞬間需要采取穩(wěn)定措施,通常以推進裝置和/或安定構(gòu)件(例如,翼)。然而,推進裝置需要動力,而安定構(gòu)件在提供在一個方向的穩(wěn)定性時可引發(fā)另一個方向的穩(wěn)定性。例如,垂直定向的穩(wěn)定件可提供橫向穩(wěn)定性但可致使船頭-船尾阻力增加,并且也可使飛艇更易受側(cè)風(fēng)影響。使飛艇具有這樣的構(gòu)造會是有利的:能夠承載乘客/船貨但不易受到通常與上述在外部安裝的隔艙相關(guān)聯(lián)的不利效應(yīng)的影響。本公開意在處理一個或多個以上所討論的要求,利用飛艇的各種典型實施方式。簡要說明本公開針對太陽能飛艇。所述飛艇可包括配置用于容納氣體的船體和聯(lián)接于飛艇的至少一個推進組件。所述至少一個推進組件可包括推進裝置。所述推進組件也可包括可操作地聯(lián)接于至少一個推進裝置并且配置用于驅(qū)動推進裝置的一個或多個電動機。此外,飛艇可包括動力供應(yīng)系統(tǒng),該系統(tǒng)可包括可操作地聯(lián)接于一個或多個電動機且配置用于為驅(qū)動至少一個推進裝置的一個或多個電動機供應(yīng)動力的一個或多個太陽能板。另外,所述動力供應(yīng)系統(tǒng)可包括一個或多個電池,所述一個或多個電池可操作地聯(lián)接于一個或多個太陽能板并且配置用于接收和儲存由一個或多個太陽能板供應(yīng)的電能,所述一個或多個電池進一步可操作地聯(lián)接于一個或多個電動機并且配置用于為電動機供應(yīng)動力。另外,一個或多個電池的每一個可在飛艇的外部氣囊中被定位在分別的設(shè)置壓艙物的位置,所述外部氣囊由飛艇的船體限定。此外,飛艇也可包括船貨系統(tǒng),所述船貨系統(tǒng)包括至少一個配置用于容納船貨和乘客的至少其一的船貨隔艙,其中所述隔艙基本上布置在飛艇的外部氣囊中。此外,本公開針對為操作飛艇提供動力的方法。該方法可包括在一個或多個電池中,接收和存儲來自可操作地聯(lián)接于一個或多個電池的一個或多個太陽能板的電能,所述一個或多個太陽能板進一步可操作地聯(lián)接于一個或多個電動機。所述方法也可包括從一個或多個太陽能板為給一個或多個電動機供應(yīng)電能。另外飛艇可包括配置用于容納氣體的船體。此外,飛艇也可包括至少一個推進組件,該推進組件聯(lián)接于飛艇并且包括可操作地聯(lián)接于一個或多個電動機的推進裝置,所述一個或多個電動機配置用于驅(qū)動推進裝置。另外,飛艇可包括船貨系統(tǒng),該船貨系統(tǒng)包括至少一個配置為包括貨物和乘客的至少其一的船貨隔艙的船貨系統(tǒng),其中隔艙基本上布置在飛艇的外部氣囊中。另外,一個或多個電池的每一個本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:J戈伊雷特,
申請(專利權(quán))人:LTA有限公司,
類型:
國別省市:
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