有升力和浮力的飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空工程、航天工程、光伏能源工程、空中交通運(yùn)輸工程、空中通信工程、空中監(jiān)控工程、體育工程等工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是光伏動(dòng)力的垂直起降的飛行器、空中載物滯留平臺等工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的飛行器存在以下問題。1、現(xiàn)有的飛機(jī)都僅僅依靠升力飛行，沒有充分利用浮力代替升力，用以減少升力耗能，節(jié)約燃料能源。2、現(xiàn)有的飛艇僅僅依靠巨大的浮力氣囊飛行，浮力氣囊的飛行阻力太大；它沒有設(shè)置機(jī)翼，充分利用機(jī)翼的升力來代替部分浮力，用以減少浮力氣囊的體積，達(dá)到減少飛行阻力的目的；減少飛行阻力就減少了飛行耗能，節(jié)約燃料能源。2、現(xiàn)有的飛行器都是消耗液體燃料的，沒有充分利用太陽能電力。3、現(xiàn)有的飛行器大部分都是依靠機(jī)場起降的，不能夠垂直自由起降。4、現(xiàn)有的垂直起降的直升飛機(jī)的飛行航程短、速度又慢。7、現(xiàn)有的飛行器不安全，只要在空中發(fā)生事故，就可能造成墜落。
8、現(xiàn)有的飛行器造價(jià)高、又操控復(fù)雜，限制了它的大量普遍使用；不如汽車那樣容易廣泛進(jìn)入了家庭、私人日常領(lǐng)域。
技術(shù)內(nèi)容
[0003]本發(fā)明創(chuàng)造的目的就是為了克服上述現(xiàn)有缺點(diǎn)，提供一種有升力和浮力的飛行器。本發(fā)明的目的可以通過采取如下措施來達(dá)到。
[0004]內(nèi)容I。
[0005]有升力和浮力的飛行器包括有翼體(2)、推進(jìn)系統(tǒng)(5)、控制系統(tǒng)(6)，它還包括有下述其中至少之一種分體，器身體(3)、乘坐體或乘坐艙體(4);其特征在于:
[0006]有升力和浮力的飛行器還包括有浮力氣體(I);其浮力氣體(I)的密度低于有升力和浮力的飛行器外空間的氣體密度，它是具有浮力的氣體。
[0007]由于在翼體(2)、器身體(3)中浮力氣體⑴的作用下，使有升力和浮力的飛行器不僅僅具有翼體(2)的單一“升力”功能，還具有翼體(5)、器身體(3)的雙重“浮力”功能。在“升力”和“浮力”相加疊的作用下，結(jié)果大大減少了有升力和浮力的飛行器的自重。這樣既減少了飛行能量消耗，又使飛行器垂直升降成為可能。另外，由于設(shè)置了浮力氣體(I)，在空中即使發(fā)生了事故(例如碰撞、停車、氣象突變等等事故)，該有升力和浮力的飛行器也會緩慢下降到地面，不會發(fā)生墜毀事故。再由于翼體(2)、器身體(3)是大體積的柔性氣囊，在空中發(fā)生了碰撞事故，也不會造成對人員和機(jī)艙的傷害和損壞。如果發(fā)生氣囊漏氣、浮力氣體(I)泄露完、沒有了浮力這種事故，有升力和浮力的飛行器就變成了滑翔機(jī)、滑翔傘，依靠滑翔來降落到地面。故，有升力和浮力的飛行器非常安全，基本不會出現(xiàn)人員死傷事故。如果是無人飛行器，其性能更佳、性價(jià)比更高。
本發(fā)明創(chuàng)造的目的還可以通過采取如下措施來達(dá)到。
[0008]內(nèi)容2。
[0009]根據(jù)內(nèi)容I所述的有升力和浮力的飛行器，還包括有下述特征:
[0010]有升力和浮力的飛行器還包括有光伏發(fā)電系統(tǒng)(10);其光伏發(fā)電系統(tǒng)(10)包括有光伏電池(10.1)。
[0011]翼體(2)既作為升力結(jié)構(gòu)體，又作為浮力結(jié)構(gòu)體，還作為光伏發(fā)電的面體，具有了3種功能。有升力和浮力的飛行器利用翼體(2)、器身體(3)上的光伏發(fā)電系統(tǒng)(10)的光伏電力作為飛行動(dòng)力的主要來源。在上述3種有利條件下，再加上充分利用高空無遮擋、高輻射太陽能的條件下，進(jìn)行大面積翼體(2)、器身體(3)的滿負(fù)荷光伏發(fā)電，光伏發(fā)電系統(tǒng)
(10)就能夠完全滿足飛行器的推進(jìn)電力需求，或者完全滿足加熱氨水、水、空氣等等水氣成為高溫的熱蒸汽、熱空氣的電力需求(其熱蒸汽、熱空氣可作為浮力氣體(I))。這樣有升力和浮力的飛行器就實(shí)現(xiàn)了:在不需要消耗燃料條件下，利用太陽能就能夠進(jìn)行無時(shí)間限制的飛行、利用太陽能就能夠進(jìn)行無次數(shù)限制的垂直起降。如果是無人飛行器，其性能更佳、性價(jià)比更高。
[0012]內(nèi)容3。
[0013]根據(jù)內(nèi)容I所述的有升力和浮力的飛行器，還包括有下述特征:
[0014]有升力和浮力的飛行器還包括有下述其中至少之一種分體，光伏發(fā)電系統(tǒng)(10)、垂直尾翼(7)、水平尾翼(8)、起落架(9)、浮力氣囊(11)、副氣囊(12)、吊索系統(tǒng)(13)、系留或固定系統(tǒng)(14)、冷卻或壓縮存儲氣體系統(tǒng)(15)、電加熱系統(tǒng)(16)、氣栗充氣系統(tǒng)(17)、高空通信或監(jiān)控平臺裝置(18)、內(nèi)隔層(19)。
[0015]其垂直尾翼(7)、水平尾翼⑶是用來控制飛行方向、高度的；
[0016]其起落架(9)是用來控制有升力和浮力的飛行器在降落地面時(shí)使用的；
[0017]其浮力氣囊(11)用于存儲浮力氣體⑴；
[0018]其副氣囊(12)用于調(diào)節(jié)柔性翼體(2.2)、柔性器身體(3.2)的剛度；
[0019]其吊索系統(tǒng)(13)是用于翼體(2)、器身體(3)、乘坐體或乘坐艙體(4)之間的連接部件；
[0020]其由于輕飄，甚至上浮，所以必須通過系留或固定系統(tǒng)(14)把有升力和浮力的飛行器固定在地面；
[0021]其冷卻或壓縮存儲氣體系統(tǒng)(15)可以通過冷卻、壓縮等等方法把浮力氣體(I)的體積縮小，甚至成為液體，存儲在高壓容器中或高壓罐中；這樣就避免了在高空時(shí)浮力氣體
(I)發(fā)生體積膨脹，造成增加飛行阻力，或者造成破壞翼體(2)、器身體(3)情況；尤其是采用氨氣(1.3)作為浮力氣體(I)時(shí)，效果顯著；
[0022]其電加熱系統(tǒng)(16)充分利用高空無遮擋有利條件進(jìn)行滿負(fù)荷光伏發(fā)電的電力來加熱氨水、水、空氣等等水氣形成高溫的熱蒸汽、熱空氣。其熱蒸汽、熱空氣可以作為太陽能電力生產(chǎn)的浮力氣體(I)，用以提高有升力和浮力的飛行器的浮力；
[0023]其氣栗充氣系統(tǒng)(17)用于向多層殼體結(jié)構(gòu)中充滿高壓重氣(20)的專用設(shè)備，防止泄漏浮力氣體(I);
[0024]其高空通信或監(jiān)控平臺裝置(18)是為地面的通訊提供高空轉(zhuǎn)發(fā)、傳輸設(shè)備平臺，為地面提供高空照相、測繪、監(jiān)測的監(jiān)控設(shè)備平臺；
[0025]其內(nèi)隔層(19)能夠把多個(gè)翼體(2)、器身體(3)等等這些分體部件隔離成多個(gè)空腔，提高它們的剛度和防滲漏性能。一個(gè)空腔的浮力氣體(I)發(fā)生滲漏，不會造成其它空腔的浮力氣體(I)發(fā)生滲漏，也不會影響其它空腔的浮力氣體(I)正常工作，即其它空腔的浮力不減少。
[0026]內(nèi)容4。
[0027]根據(jù)內(nèi)容I所述的有升力和浮力的飛行器，還包括有下述特征:
[0028]在下述其中至少之一種分體中包括有浮力氣體(I)，翼體(2)、器身體(3)、乘坐體或乘坐艙體⑷；
[0029]其翼體(2)設(shè)置在下述其中至少之一種位置，器身體(3)上、器身體(3)下、器身體(3)中、乘坐體或乘坐艙體(4)上、乘坐體或乘坐艙體(4)下；翼體(2)與下述其中至少之一種分體連接，器身體(3)、乘坐體或乘坐艙體(4)；
[0030]其器身體(3)設(shè)置在下述其中至少之一種位置，翼體(2)上、翼體(2)下、翼體(2)中、乘坐體或乘坐艙體(4)上、乘坐體或乘坐艙體(4)下；器身體(3)與下述其中至少之一種分體連接，翼體(2)、乘坐體或乘坐艙體(4)；
[0031]其乘坐體或乘坐艙體(4)設(shè)置在下述其中至少之一種位置，翼體(2)上、翼體(2)下、翼體⑵中、器身體(3)上、器身體(3)下、器身體(3)中；乘坐體或乘坐艙體⑷與下述其中至少之一種分體連接，翼體(2)、器身體(3)；
[0032]其推進(jìn)系統(tǒng)(5)設(shè)置在下述其中至少之一種位置，翼體(2)、器身體(3)、乘坐體或乘坐艙體⑷；
[0033]其控制系統(tǒng)(6)設(shè)置在下述其中至少之一種位置，翼體(2)、器身體(3)、乘坐體或乘坐艙體⑷。
[0034]內(nèi)容5。
[0035]根據(jù)內(nèi)容I所述的有升力和浮力的飛行器，還包括有下述特征:
[0036]其浮力氣體(I)的浮力等于和大于有升力和浮力的飛行器的自重；
[0037]其浮力氣體(I)包括有下述其中至少之一種，氫氣(1.1)、氦氣(1.2)、氨氣(1.3)、水蒸氣(1.4)、熱空氣(1.5)、燃料氣體(1.6);
[0038]其翼體(2)還包括有頃轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2.4)，該頃轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2.4)驅(qū)動(dòng)改變翼體(2)的方向，可前、可后、可上、可下旋轉(zhuǎn)；
[0039]其器身體(3)還包括有活動(dòng)上艙蓋(3.4);其活動(dòng)上艙蓋(3.4)打開后，能夠把器身體(3)變成可開啟的艙體；在這個(gè)開啟的艙體中可設(shè)置比器身體(3)大的浮力氣囊
(11);
[0040]其乘坐體或乘坐艙體(4)包括有下述其中至少之一種分體，駕駛座體(4.1)、駕駛艙體(4.2)；
[0041]其推進(jìn)系統(tǒng)(5)包括有下述其中至少之一種系統(tǒng)，電推進(jìn)系統(tǒng)(5.1)、內(nèi)燃機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)(5.2)、噴氣推進(jìn)系統(tǒng)(5.4)、人力推進(jìn)系統(tǒng)(5.5)、混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)(5.6);其混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)(5.6)包括有下述其中至少之2種，電推進(jìn)系統(tǒng)(5.1)、內(nèi)燃機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)(5.2)、噴氣推進(jìn)系統(tǒng)(5.4)、人力推進(jìn)系統(tǒng)(5.5);其中電推進(jìn)系統(tǒng)(5.1)與光伏發(fā)電系統(tǒng)(10)的電路連接；
[0042]其推進(jìn)系統(tǒng)(5)還包括有頃轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(5.10)，頃轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(5.10)驅(qū)動(dòng)改變推進(jìn)系統(tǒng)
(5)的推進(jìn)方向，可前、可后、可上、可下旋轉(zhuǎn)推進(jìn)；
[0043]其控制系統(tǒng)(6)包括有下述其中至少之一種系統(tǒng)，人工駕駛控制系統(tǒng)(6.1)、自動(dòng)駕駛控制系統(tǒng)(6.2)、混合駕駛控制系統(tǒng)(6.3);其混合駕駛控制系統(tǒng)(6.3)包括有人工駕駛控制系統(tǒng)(6.1)和自動(dòng)駕駛控制系統(tǒng)(6.2) ο
[0044]內(nèi)容6。
[0045]根據(jù)內(nèi)容I所述的有升力和浮力的飛行器，還包括有下述特征:
[0046]其翼體⑵包括有下述其中至少之一種分體，剛性翼體(2.1)、柔性翼體(2.2)、剛?cè)峤M合翼體(2.3);其剛?cè)峤M合翼體(2.3)包括有下述其中至少之一種組合結(jié)構(gòu)形式，上面剛性翼體(2.1)和下面柔性翼體(2.2)，下面剛性翼體(2.1)和上面柔性翼體(2.2)；
[0047]其器身體(3)包括有下述其中至少之一種分體，剛性身體(3.1)、柔性身體(3.2)、剛?cè)峤M合身體(3.3);其剛?cè)峤M合身體(3.3)包括有下述其中至少之一種組合結(jié)構(gòu)形式，上面剛性身體(3.1)和下面柔性身體(3.2)，下面剛性身體(3.1)和上面柔性身體(3.2)。
[0048]內(nèi)容7。
[0049]根據(jù)內(nèi)容2或內(nèi)容3所述的有升力和浮力的飛行器，還包括有下述特征:
[0050]光伏發(fā)電系統(tǒng)(10)還包括有下述其中至少之一種部件，光伏電池(10.1)、負(fù)荷控制器、蓄電池、逆變器；在下述其中至少之一種分體的上表面或側(cè)表面包括有光伏發(fā)電系統(tǒng)
(10)，翼體(2)、器身體(3)、乘坐體或乘坐艙體(4)、垂直尾翼(7)、水平尾翼(8);
[0051]其光伏電池(10.1)包括有下述一種或幾種:晶體硅型電池、非晶硅型電池、薄膜型電池、柔性薄膜型電池、聚光型電池、多元化合物型電池、染料敏化型電池、CaAs (砷化鎵)型電池、CIGS (銅銦鎵砸