熱氣動力飛的制造方法
【專利摘要】熱氣動力飛機(jī)，它是由多個扁形太陽能空氣加熱倉組合構(gòu)成，每個空氣加熱倉上部有粗糙黑色的光能吸收板，能吸收太陽光能對倉內(nèi)空氣進(jìn)行加熱，空氣加熱倉前部有空氣壓縮入口中，后部有空氣噴射出口，從前部空氣壓縮入口進(jìn)入的低溫空氣加熱倉內(nèi)被加熱后增大了壓強(qiáng)從后部的噴射口噴射出去，噴射的反推力推動飛行器前進(jìn)。熱氣動力飛機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、太陽能加熱空氣轉(zhuǎn)化成動能直接高效、承載量大、能持續(xù)遠(yuǎn)程地飛行，在民用、軍事領(lǐng)域都有重要的意義。
【專利說明】熱氣動力飛機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種利用加熱空氣作為噴氣驅(qū)動力的飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]我們見到在空飛翔的飛行裝置有各種各樣，如風(fēng)筍、滑翔機(jī)、直升機(jī)、充氣飛艇等，它們飛行的動力來源也各有不同，風(fēng)筍飛行的動力來源于人的拉力；滑翔機(jī)飛行的動力來源于自身重力勢能的變化，把滑翔機(jī)安裝了燃油引擎就變成了一般的固定翼飛機(jī)；充氣艇飛行的動力是風(fēng)力或安裝的燃油引擎；直升機(jī)的動力來源于燃油動力；有很多的玩具飛機(jī)或遙控飛機(jī)由蓄電池電力驅(qū)動；還有動力更持久的核動力飛機(jī)，但這樣的飛機(jī)很少進(jìn)入實(shí)用。能利用最清潔、最持久的免費(fèi)能源的飛機(jī)是風(fēng)力飛機(jī)或是太陽能飛機(jī)，我們見到的充氣飛艇就是風(fēng)力動力飛機(jī)，但這樣的飛機(jī)缺點(diǎn)是不能由人隨意控制飛行的方向，只能隨風(fēng)而飄；太陽能飛機(jī)能克服風(fēng)力飛機(jī)的缺點(diǎn)能由人隨意控制飛行的方向。
[0003]近年來，由于遠(yuǎn)程遙控技術(shù)的發(fā)達(dá)，遠(yuǎn)程遙控?zé)o人機(jī)成為各國的重要科研項(xiàng)目，特別是利用太陽能作力動力的無人飛行器更是各國爭先研究的重要軍事飛機(jī)，人們都想利用太陽能的能量的持久、清潔、無聲、無強(qiáng)紅外線的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用于軍事偵察無人機(jī)?，F(xiàn)今出現(xiàn)公開的太陽能飛行器一般都是把太陽能轉(zhuǎn)化成電能后利用電力驅(qū)動螺旋槳推動飛行器前進(jìn)，這樣的一套太陽能電能轉(zhuǎn)化裝置占了很大的重量，加上電動引擎的重量，飛行器飛行時幾乎不能再承載其它設(shè)備，這樣的太陽能飛行器難以維持自身飛行，沒有利用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]利用太陽能雖然持久穩(wěn)定，但是單位面積內(nèi)的太陽能量不多，把太陽能應(yīng)用于飛行裝置，必須要用最簡單結(jié)構(gòu)裝置達(dá)到把太陽能轉(zhuǎn)化成動能的目的，本人發(fā)明了一種熱氣動力飛機(jī)，利用太陽能加熱空氣作為動力飛行，太陽能量轉(zhuǎn)化率高、承載量大，是最好的無人太陽能飛行器。
[0005]熱氣動力飛機(jī)解決問題所采取的技術(shù)方案是:熱氣動力飛機(jī)由多個扁形太陽能空氣加熱倉組合構(gòu)成，每個空氣加熱倉上部為粗糙黑色的太陽光能吸收板，能吸收太陽光熱能對倉內(nèi)空氣加熱，空氣加熱倉前部有空氣壓縮入口、后部有空氣噴射出口，從前面壓縮入口進(jìn)入的低溫空氣在空氣加熱倉內(nèi)被加熱后增大了壓強(qiáng)從后部的噴射出口噴射出去，噴射的反推力推動飛行器前進(jìn)。
[0006]一定質(zhì)量的空氣的體積隨溫度的變化很大很明顯，我們向一個黑色的橡膠氣球內(nèi)打入空氣，然后把這個橡膠氣球置于太陽光的照射下，這個黑色橡膠氣球很快就膨脹起來，增大體積非常明顯。我們用溫度計(jì)對膨脹的黑色橡膠球內(nèi)的空氣進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)橡膠球內(nèi)的空氣溫度比外部的空氣溫度高，這就是橡膠球膨脹的原因，但是，外部的空氣一樣受到太陽光的照射，為什么會出現(xiàn)這樣的結(jié)果呢？原來，空氣是無色、透明、沒有形狀的流動體，但是空氣也是有一定質(zhì)量的物質(zhì)，這種物質(zhì)在吸收熱量的同時也在向外釋放能量，當(dāng)空氣這種物質(zhì)受到了太陽光的照射，但由于其是透明體，它在單位時間內(nèi)吸收的只是很少的一部分太陽光能，它吸收的能量有時難以填補(bǔ)被釋放的能量，于是空氣的溫度并沒有升高或升高非常緩慢。置于黑色橡膠球中的空氣就不同樣了，黑色的橡膠表面能吸收到達(dá)其表面的大部分太陽光的能量引起溫度的很快升高，高溫的橡膠把熱量傳遞給內(nèi)部的空氣，引起內(nèi)部空氣溫度也隨著升高，體積發(fā)生膨脹。這么簡單的裝置就能捕獲太陽光的能量對橡膠壁壓迫膨脹，如果我們能模仿這個裝置的結(jié)構(gòu)原理應(yīng)用于無人飛行器，將產(chǎn)生重大的意義，這樣的太陽能無人飛行器將舍棄電力轉(zhuǎn)化方式所有一切復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和重量，實(shí)現(xiàn)更持久、承載量更大的飛行。
[0007]熱氣動力飛機(jī)有多個扁形空氣加熱倉，這多個扁形空氣加熱倉組合構(gòu)成一個尖扁狀的飛行器，每個扁形空氣加熱倉前面有進(jìn)氣口、后面有出氣口，這個熱氣動飛機(jī)在空中行走時不斷時從前面吸進(jìn)低溫空氣，吸進(jìn)的空氣在加熱倉內(nèi)被加熱產(chǎn)生增壓后從后部的噴射口噴射出去。熱氣動力飛機(jī)中的每個空氣加熱倉模仿黑色橡膠球的原理，為黑色的空氣受光加熱膨脹倉，但是，空氣加熱倉的倉壁卻比橡膠壁更有韌性、不易于被擴(kuò)張，底度還有隔熱材料層，使內(nèi)部的熱量難以向下部散失，這樣，進(jìn)入倉內(nèi)的空氣受熱膨脹只能從后部的噴射口高速噴射出去，這種噴射產(chǎn)生了我們所需要的動力。
[0008]熱氣動力飛機(jī)的有益效果是:熱氣動力飛機(jī)利用多個空氣加熱倉組合成飛行器，每個空氣加熱倉利用太陽光的照射對進(jìn)入的相對低溫的空氣進(jìn)行加熱，產(chǎn)生內(nèi)部氣體氣壓的體積增大，增大體積的熱氣從后部的出口產(chǎn)生高速噴射氣流作為飛行的動力，能量轉(zhuǎn)化裝置直接、簡單、重量輕、能實(shí)現(xiàn)利用太陽能持久地飛行、承載量大、具有重要的軍事、民用意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是熱氣動力飛機(jī)的其中一個太陽能空氣加熱倉的側(cè)面中間剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖2是熱氣動力飛機(jī)的整體上表面翼展平面圖。
[0011]圖中，1.光能吸收板，2.太陽能空氣加熱倉，3.噴射管，4.出氣口，5.壓氣扇，6.風(fēng)葉扇，7.驅(qū)動軸，8.隔熱板，9.掛載物，10.方向調(diào)節(jié)板，11.進(jìn)氣口，12.倉體隔壁。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對熱氣動飛機(jī)作進(jìn)一步的說明。
[0013]圖1從側(cè)面中間剖面圖展示出熱氣動力飛機(jī)的其中一個太陽能空氣加熱倉(2)的結(jié)構(gòu)原理。圖中的空氣倉體占據(jù)了大部分的體積，其他裝置只占用小部分的位置和重量，這是因?yàn)闊釟鈩恿︼w機(jī)主要是依賴空氣的體積、壓強(qiáng)變化作為動力飛行，而空氣的壓強(qiáng)變化又來自于捕獲的太陽能。圖1中的太陽能空氣加熱倉(2)主要由上部的粗糙黑色的光能吸收板(I)和下部的隔熱板(8)圍合成扁形狀的倉體，這使上部能有大面積的黑色光能吸收板(I)大面積地吸收太陽光能產(chǎn)生高溫，又易于把產(chǎn)生的高溫對倉內(nèi)的空氣短距離地快速加熱。圖中的太陽能空氣加熱倉(2)前部有進(jìn)氣口(11)，后部有出氣口(4)，飛行時，空氣很容易從進(jìn)氣口( 11)進(jìn)入，空氣在倉體內(nèi)被加熱后引起壓強(qiáng)增大，熱空氣從后部的噴射管(3)中噴射出去，但噴射管中裝有風(fēng)葉扇(6)，噴射氣流在噴射的過程中推動風(fēng)葉扇(3)轉(zhuǎn)動，這種轉(zhuǎn)動通過驅(qū)動軸(7 )傳遞到前部的進(jìn)氣口( 11)內(nèi)的壓氣扇(5 )，使壓氣扇(5 )也發(fā)生轉(zhuǎn)動，把前面的相對低溫空氣壓入太陽能空氣加熱倉(2 )又進(jìn)行加熱，如此不斷地進(jìn)行著。當(dāng)熱氣動力飛機(jī)飛行速度達(dá)到一定速度時，前面的進(jìn)氣口(11)會自動得到高速氣流的沖壓，這時壓氣扇(5 )的負(fù)擔(dān)減少，弓I起后部的噴射管(3 )內(nèi)的風(fēng)葉扇(6 )負(fù)擔(dān)也減少，轉(zhuǎn)速更快了，噴射管(3)的噴氣速度會更猛。需要說明的是，熱氣動力飛機(jī)在啟動時由于后部的噴射氣流要分出一部分能量供應(yīng)前部的壓氣扇(5)進(jìn)行壓氣轉(zhuǎn)動，所以其啟動時的推進(jìn)力不足，根本不能推動熱氣動力飛機(jī)達(dá)到起飛速度，這需要人們對這種飛行器進(jìn)行彈射啟動飛行，使它達(dá)到一定速度后前面產(chǎn)生自動的進(jìn)氣壓力，減輕壓氣扇(3)的負(fù)擔(dān)，后部才能產(chǎn)生更高速的噴射氣流，于是它就能在空中持續(xù)地飛行。圖1中我們看到太陽能空氣加熱倉的下部有少量的掛載物(9)，掛載物(9)可以是重要的偵察設(shè)備；方向調(diào)節(jié)板(10)也安裝在下部，這利于飛機(jī)的重心在下部，能更穩(wěn)定地飛行，這個太陽能空氣加熱倉是處于中間的位置了。
[0014]圖2是熱氣動力飛機(jī)的整體上表面翼展平面圖。圖2中的熱氣動力飛機(jī)由多個太陽能空氣加熱倉(2)構(gòu)成，每個太陽能空氣加熱倉(2)之間又有倉體隔壁(12)作為上部光能吸收板(I)和下部隔熱板(8)的連接支持體。每個太陽能空氣加熱倉(2)都有自己獨(dú)立的進(jìn)氣口( 11)和噴射管(3 )，這樣的設(shè)計(jì)，使整個熱氣動力飛機(jī)內(nèi)部沒有停滯的空氣，沒有浪費(fèi)的能量。圖1、圖2都沒有出現(xiàn)地面滑行輪，這是因?yàn)闊釟鈩恿︼w機(jī)的動力非常重要，主要用于承載更重要的設(shè)備，起飛靠彈射器扶助起飛，降落主要是在水中進(jìn)行，但是，熱氣動力飛機(jī)能在2萬米以上的高空平流層中持續(xù)地飛行，它簡單的結(jié)構(gòu)和低造價使它在完成遠(yuǎn)程的重要的任務(wù)后可自行墜毀。
【權(quán)利要求】
1.熱氣動力飛機(jī)，其特征是:熱氣動力飛機(jī)由多個扁形的太陽能空氣加熱倉組合構(gòu)成，每個空氣加熱倉上部為粗糙黑色的光能吸收板，能吸收太陽光能對倉內(nèi)空氣加熱，空氣加熱倉前部有空氣壓縮入口、后部有空氣噴射出口，從前部空氣壓縮入口進(jìn)入的低溫空氣在空氣加熱倉內(nèi)被加熱后增大了壓強(qiáng)從后部的噴射出口噴射出去，噴射的反推力推動飛機(jī)前進(jìn)。
【文檔編號】B64B1/36GK103935506SQ201310663984
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】王慶忠 申請人:王慶忠