专利名称：半自航太阳能造膜绿化机的制作方法
技术领域：
本发明涉及造膜绿化机，尤其涉及半自航太阳能造膜绿化机。
背景技术：
我国现有沙漠约百万平方公里，是沙尘暴灾害的根源，沙漠移动性大，有逐渐蔓延 扩大的趋势，威胁东部大中城市和经济发达地区的生态平衡，每年造成的直接经济损失达 450亿元人民币。沙漠地区降水少，高蒸发、强渗透的特点极不利于植物生长，所以，沙漠绿 化是投入高、收效小的工程。目前国内沙漠绿化比较先进的技术是袋料移栽和地下覆膜秧 苗，以解决沙漠地区水的渗漏等问题，来提高植物的成活率。但所用的材料容易老化，成本 较高，不易大面积推广，无法根治沙漠。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半自航太阳能造膜绿化机，其利用非对称凹面镜将太 阳光汇聚到地面上，熔化坑形沙面，形成防蒸发、有利于植物生长的石膜坑，石膜形成的材 料取之沙漠，熔化沙粒的能源取之太阳，解决了大面积沙漠的绿化问题。为了实现上述目的，本发明提供了一种半自航太阳能造膜绿化机，包含面镜装置 以及若干连接面镜装置的飞艇装置；所述的面镜装置包含镜架本体和固定在镜架本体上的 非对称凹面镜。所述的飞艇装置以面镜装置的竖直中心线为中心对称设置。所述的飞艇装置包含飞艇本体，还包括设置在飞艇本体顶部的升降控制装置； 设置在飞艇本体尾部的水平推进控制装置；垂直设置在飞艇本体尾部的垂直尾翼组件；分 别设置在飞艇本体两侧两组水平机翼组件；以及设置在飞艇本体尾部附近的面镜装置控制 器和无线遥控接收器。所述的镜架本体水平中心线附近的边沿上对称设置若干带轴支架；所述的飞艇本 体上还设置一转轴座；所述的带轴支架与转轴座匹配连接。所述的面镜控制器包含绞盘，缠绕在绞盘上的钢丝绳，以及连接绞盘的绞盘电动 机与变速齿轮；所述的镜架本体上的边沿上设置若干第一固定环；所述的面镜控制器中的 钢丝绳与镜架本体底部附近的第一固定环相连接。所述的升降控制装置包含升降电动机以及连接升降电动机的第一叶轮；所述水平 推进控制装置包含推进电动机以及连接推进电动机的第二叶轮；所述的水平机翼组件包含机翼本体、设置在机翼本体上的水平舵面以及控制水平 舵面的水平舵机；所述的垂直尾翼组件包含尾翼本体、设置在尾翼本体的尾翼舵面以及控制尾翼舵 面的尾翼舵机。在所述的任一水平机翼组件下设有充气装置，该充气装置包含氦气瓶和控制氦气 瓶的自动气阀。所述的飞艇本体上还设置若干地面固定装置；其中，该地面固定装置包含若干设
4置在飞艇本体上的第二固定环，以及设置在地面的地面绞盘；其中一第二固定环通过钢丝 绳与地面绞盘连接。所述的飞艇本体顶部还设置有一太阳电池膜；所述的飞艇本体还包含一与无线遥控接收器匹配的无线遥控发射器。所述的无线遥控接收器分别与升降电动机、自动气阀、水平舵机、尾翼舵机和绞盘 电动机信号连接。本发明操作简便，利用非对称凹面镜将太阳光汇聚到地面上，熔化坑形沙面，形成 防蒸发、有利于植物生长的石膜坑，石膜形成的材料取之沙漠，熔化沙粒的能源取之太阳， 解决了大面积沙漠的绿化问题。
图1是本发明半自航太阳能造膜绿化机的侧面视图；图2是本发明半自航太阳能造膜绿化机的后视图；图3是本发明半自航太阳能造膜绿化机的电路框图。
具体实施例方式本发明是利用非对称凹面镜汇聚太阳光到地面上，以熔化坑形沙面，形成防止蒸 发的石膜坑，有利于植物生长的技术及装置。普通的凹面镜只能将太阳光汇聚在前面的空 间，为了使太阳光汇聚在地面上，根据光的反射规律，以凹面镜水平中心线和竖直中心线为 参照，用大面积高反光材料设计制作非对称凹面镜可将太阳光汇聚在凹面镜侧旁的地面 上。非对称凹面镜在设计上遵循光的反射规律，所有的入射光相互平行，镜面上每一点切平 面的入射角等于反射角，要求所有镜面各点切平面的反射光都必须汇聚在焦点上，所以，由 镜面各点切平面构成了一个特殊球面镜，其在水平方向具有普通球面镜特点，竖直方向有 非对称球面镜的特点。即该凹面镜能将太阳光汇聚在中央偏下方的地方。沙漠的主要成分 是二氧化硅，其熔点是1723°C左右，沸点是2230°C。而利用非对称凹面镜反射的光热转换 效率达89 90%，焦点处的温度可达3000°C，且焦点的温度可通过改变凹面镜对准太阳的 角度来调整。不仅如此，镜面材料使用较轻薄材质的材料制成，因此面积可做的很大，造膜 效率较高，可在沙漠表面形成连续的大面积石膜。在石膜形成之前，先用夯坑机在地面夯出 若干排列的沙坑，坑深约0. 5米，其坑底偏向北面，由于阳光汇聚在近地表面，沙粒熔化形 成的石膜厚度随温度变化，即近地面附近较厚，坑底部较薄，便于人员行走，在石膜坑底冲 孔种植。该石膜坑基底沙层密度较大，毛细作用增强，有利于深处水分上渗，石膜坑有利于 储集雨水，且蒸发被阻止，加上植物处在背风的坑中，减少了蒸腾作用，提高了植物的成活 率。当植物长大成株，不需要石膜保护时，可使用敲击的方法，将击碎的石膜除去。石膜的 防渗性、耐久性等性能都大大超过其他材料。以下根据图1 3具体说明本发明的一种较佳实施方式如图1所示为本发明半 自航太阳能造膜绿化机的侧面图。图2是本发明半自航太阳能造膜绿化机的后视图。如图 所示，该半自航太阳能造膜绿化机包含用于汇聚太阳光的面镜装置1，以及若干连接面镜装 置1的飞艇装置2，在本实施例中，使用两个飞艇装置2，且设置在面镜装置1的两侧，以面 镜装置1的竖直中心线为中心对称排列。面镜装置1包含镜架本体11、固定在镜架本体11
5上的非对称凹面镜12，如图1 2所示，镜架本体11为铝质网状结构，采用加强铝U型加强 构件组装成主要承力架，镜架本体11的其他连接部分使用U型型和丄型的普通构件，所 有的构件外表面组成非对称凹球面，作为固定非对称凹面镜12的基础面，非对称凹面镜12 用耐磨擦、耐氧化的高强度、高反射率的材料做成，其每块反射镜面按反射面各处的曲率设 计制作，固定在网状结构的镜架本体11上，若干块反射镜面共同组成一完整的非对称凹面 镜12。在镜架本体11边沿上在水平中心线附近位置对称设置两个带轴支架111，用于分别 连接两个飞艇装置2。镜架本体11的边沿处上还对称设置若干固定环112，当遇到大风等 恶劣天气时，可将镜架本体1降落，用固定环112固定在地面上，做抗风处理。飞艇装置2包含飞艇本体21、设置在飞艇本体21顶部的升降控制装置、设置在飞 艇本体21尾部的水平推进控制装置、垂直设置在飞艇本体21尾部的垂直尾翼组件、分别设 置在飞艇本体21两侧的第一水平机翼组件和第二水平机翼组件、以及设置在飞艇本体21 尾部附近的面镜装置控制器26和无线遥控接收器。所述的升降控制装置22包含升降电动 机222以及连接升降电动机的叶轮221 ；所述水平推进控制装置分别包含推进电动机以及 连接推进电动机的叶轮，在两个飞艇装置中，分别标识为第一推进电动机231和第一叶轮 232，以及第二推进电动机231’和第二叶轮232’ ；所述的第一水平机翼组件包含第一机翼 本体251、设置在第一机翼本体251上的第一水平舵面252以及控制第一水平舵面252的第 一水平舵机253，所述的第二水平机翼组件包含第二机翼本体251’、设置在第二机翼本体 251，上的第二水平舵面252，以及控制第二水平舵面252，的第二水平舵机253，；在所述的 第一水平机翼组件或第二水平机翼组件下设有用于向飞艇本体21充气的充气装置，该充 气装置包含氦气瓶和控制氦气瓶的自动气阀30 ；所述的垂直尾翼组件包含尾翼本体241、 设置在尾翼本体241的尾翼舵面242以及控制尾翼舵面242的尾翼舵机243 ；所述的面镜 控制器26包含绞盘，以及连接绞盘的绞盘电动机与变速齿轮，在绞盘上缠绕有钢丝绳261， 而钢丝绳与面镜装置1底部附近的固定环112相连接。无线遥控接收器与无线遥控发射 器28 (制造商大连禹鼎电子有限公司；型号F24-10S/D)匹配，用于接收无线遥控发射器 28的指令，如图4所示，无线遥控接收器分别向升降电动机221、第一推进电动机231、第二 推进电动机231，、自动气阀30、第一水平舵机253、第二水平舵机253，、尾翼舵机243和绞 盘电动机发送信号，指示上述部件工作。该飞艇本体21前面的腹部位置上还设置有转轴座 212，该转轴座212上设置一转轴孔，该转轴孔与镜架本体11上的带轴支架111匹配，带轴 支架111插入转轴孔中，用螺丝固定，面镜装置1可绕转轴孔孔转动。两艘飞艇装置2分装 在面镜装置1上部的镜架本体11的支架两旁。该飞艇装置2上也设置有若干固定环219， 用于当恶劣天气时降落下来固定防风处理。另外该固定环219在也通过钢丝绳401与地面 的绞盘40连接，起到限制高度和平衡风力的作用。在每艘飞艇本体21的顶部还分别装有 太阳电池膜211，为本发明中的装置提供所需电力。本发明半自航太阳能造膜绿化机工作在距离地面20-30米的空间，面镜装置1的 材料很薄，因此面积可作的很大，这样可以增大造膜效率，面镜装置1的面积大概在20平方 米以上，如要提高熔膜速度，面镜装置最好做到40平方米以上，其非对称程度取决于焦点 到装置的距离，本实施例中，焦点到装置的距离大约为2米。根据上述描述，两个飞艇装置 2牵引面镜装置1，面镜装置1被两个飞艇装置2固定在四个点上，处于力平衡状态，实现了 面镜装置1的半自航，飞艇装置2尾部的第一推进电动机231和第二推进电动机231’分别
6控制的第一叶轮232和第二叶轮232’的推力以及连接飞艇装置2和地面绞盘40的钢丝绳 401的拉力也可以平衡空中的部分风力。若要调整高度，需要使用无线遥控发射器28向无 线遥控接收器发出指令，控制飞艇装置2的升降控制装置和充气装置，以此调整面镜装置1 的相对高度。无线遥控接收器接收指令后，控制自动气阀30和升降电动机221，当控制气阀 30向飞艇本体21内充气时，飞艇装置2升力增加，且由于升降电动机222控制叶轮221转 动，以此使面镜装置1升高，当自动气阀30向外排气时，飞艇装置2内升力减小，以此实现 了面镜装置1下降，飞艇装置2系有多条与地面绞盘40相连的钢丝绳401，也可控制装置的 工作状态，以此通过调整面镜装置2的相对高度，使焦点的温度适合熔制石膜。若要实现面 镜装置的水平转向或移动，可使无限遥控发射器28向无线遥控接收器发送指令，当其接收 指令后，指令第一推进电动机231工作来控制第一叶轮232转动，第二推进电动机231’工 作来控制第二叶轮232’转动，无线遥控接收器指令第一叶轮232和第二叶轮232’的推力 的大小不相等，以此控制面镜装置2向空中力小的一侧转向，完成凹面镜的水平转向，不仅 如此，水平推进控制装置还能在水平方向上移动面镜装置1，以此控制面镜装置水平方向的 位置。在有风的条件下，若要微调面镜装置1的竖直转向，则无线遥控发射器28向无线遥 控接收器发送指令，无线遥控接收器接收指令后，指示第一水平舵机253和第二水平舵机 253’，其控制第一水平舵面252和第二水平舵面252’的角度变化，由此微调面镜装置1的 竖直面转向。若要微调面镜装置1的水平转向，则无线遥控发射器28向无线遥控接收器发 送指令，无线遥控接收器接收指令后，指示尾翼舵机243工作来调整尾翼舵面242的角度， 由此微调面镜装置1的水平面转向。若要调整面镜装置1的在空中的姿态，则无线遥控发 射器28向无线遥控接收器发送指令，无线遥控接收器接收指令后，控制面镜装置控制器26 的绞盘电动机起动、反转或者停止，卷动绞盘上的钢丝绳261，由于钢丝绳261与镜架本体 11上的固定环连接，因此若放松钢丝绳261，则面镜装置1的倾角增大，卷紧钢丝绳261，则 面镜装置1的倾角则减小，以此可以控制面镜装置1姿态。当遇到大风等恶劣天气，通过无 线遥控发射器28的升降指令以及调整钢丝绳401，便可降落飞艇装置2和面镜装置1，通过 其上的固定环219和112将其固定在地面，作抗风处理。本发明半自航太阳能造膜绿化机可边移动边照射，并适时调整姿态，操作简便，非 常有效的熔化坑形沙面，形成防止蒸发的石膜坑，利于植物生长。其在晴天、少云的天气，上 午八点到下午四点，夏季和地理纬度高的地区，使用效果最佳。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
一种半自航太阳能造膜绿化机，其特征在于，包含面镜装置(1)以及若干连接面镜装置(1)的飞艇装置(2)；所述的面镜装置(1)包含镜架本体(11)和固定在镜架本体(11)上的非对称凹面镜(12)。
2.如权利要求1所述的半自航太阳能造膜绿化机，其特征在于，所述的飞艇装置(2)以 面镜装置(1)的竖直中心线为中心对称设置。
3.如权利要求1所述的半自航太阳能造膜绿化机，其特征在于所述的飞艇装置(2) 包含飞艇本体(21)，还包括设置在飞艇本体(21)顶部的升降控制装置；设置在飞艇本体(21)尾部的水平推进控制装置；垂直设置在飞艇本体(21)尾部的垂直尾翼组件；分别设置在飞艇本体(21)两侧的两组水平机翼组件；以及设置在飞艇本体(21)尾部附近的面镜装置控制器(26)和无线遥控接收器。
4.如权利要求2所述的半自航太阳能造膜绿化机，其特征在于所述的镜架本体(11)水平中心线附近的边沿上对称设置若干带轴支架(111)； 所述的飞艇本体(21)上还设置一转轴座(212)； 所述的带轴支架(111)与转轴座(212)匹配连接。
5.如权利要求2所述的半自航太阳能造膜绿化机，其特征在于所述的面镜控制器(26)包含绞盘，缠绕在绞盘上的钢丝绳(261)，以及连接绞盘的绞 盘电动机与变速齿轮；所述的镜架本体(11)上的边沿上设置若干第一固定环(112)； 所述的面镜控制器(26)中的钢丝绳与镜架本体(11)底部附近的第一固定环(112)相 连接。
6.如权利要求2所述的半自航太阳能造膜绿化机，其特征在于所述的升降控制装置包含升降电动机(222)以及连接升降电动机的第一叶轮(221)； 所述水平推进控制装置包含推进电动机以及连接推进电动机的第二叶轮； 所述的水平机翼组件包含机翼本体、设置在机翼本体上的水平舵面以及控制水平舵面 的水平舵机；所述的垂直尾翼组件包含尾翼本体(241)、设置在尾翼本体(241)的尾翼舵面(242)以 及控制尾翼舵面(242)的尾翼舵机(243)。
7.如权利要求6所述的半自航太阳能造膜绿化机，其特征在于在所述的任一水平机翼组件下设有充气装置，该充气装置包含氦气瓶和控制氦气瓶的 自动气阀(30)。
8.如权利要求3所述的半自航太阳能造膜绿化机，其特征在于所述的飞艇本体(21) 上还设置若干地面固定装置；其中，该地面固定装置包含若干设置在飞艇本体(21)上的第二固定环(219)，以及设置在地 面的地面绞盘(40)；其中一第二固定环(219)通过钢丝绳(401)与地面绞盘(40)连接。
9.如权利要求3所述的半自航太阳能造膜绿化机，其特征在于所述的飞艇本体(21)顶部还设置有一太阳电池膜(211)； 所述的飞艇本体(21)还包含一与无线遥控接收器匹配的无线遥控发射器(28)。
10.如权利要求5、6所述的半自航太阳能造膜绿化机，其特征在于 所述的无线遥控接收器分别与升降电动机(221)、推进电动机、自动气阀(30)、水平舵 机、尾翼舵机(243)和绞盘电动机信号连接。
全文摘要
本发明公开了一种半自航太阳能造膜绿化机，其包含面镜装置以及若干连接面镜装置的飞艇装置；所述的面镜装置包含镜架本体和固定在镜架本体上的非对称凹面镜。其利用非对称凹面镜将太阳光汇聚到地面上，熔化坑形沙面，形成防蒸发有利于植物生长的石膜坑，石膜形成的材料取之沙漠，熔化沙粒的能源取之太阳，解决了大面积沙漠的绿化问题。
文档编号G02B7/182GK101986055SQ20091005767
公开日2011年3月16日 申请日期2009年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者张东明, 项志红 申请人:张东明