太阳能无人飞行器的制造方法
【专利摘要】太阳能无人飞行器，它是由多个扁形太阳能空气加热仓组合构成，每个空气加热仓上部有粗糙黑色的光能吸收板，能吸收太阳光能对仓内空气进行加热，空气加热仓前部有空气压缩入口中，后部有空气喷射出口，从前部空气压缩入口进入的低温空气加热仓内被加热后增大了压强从后部的喷射口喷射出去，喷射的反推力推动飞行器前进。太阳能无人飞行器结构简单、太阳能转化成动能直接高效、承载量大、能持续远程地飞行，在民用、军事领域都有重要的意义。
【专利说明】太阳能无人飞行器
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种利用太阳能作为驱动能量来源的飞行器。
【背景技术】
[0002]我们见到在空飞翔的飞行装置有各种各样，如风笋、滑翔机、直升机、充气飞艇等，它们飞行的动力来源也各有不同，风笋飞行的动力来源于人的拉力；滑翔机飞行的动力来源于自身重力势能的变化，把滑翔机安装了燃油引擎就变成了一般的固定翼飞机；充气艇飞行的动力是风力或安装的燃油引擎；直升机的动力来源于燃油动力；有很多的玩具飞机或遥控飞机由蓄电池电力驱动；还有动力更持久的核动力飞机，但这样的飞机很少进入实用。能利用最清洁、最持久的免费能源的飞机是风力飞机或是太阳能飞机，我们见到的充气飞艇就是风力动力飞机，但这样的飞机缺点是不能由人随意控制飞行的方向，只能随风而飘；太阳能飞机能克服风力飞机的缺点能由人随意控制飞行的方向。
[0003]近年来，由于远程遥控技术的发达，远程遥控无人机成为各国的重要科研项目，特别是利用太阳能作力动力的无人飞行器更是各国争先研究的重要军事飞机，人们都想利用太阳能的能量的持久、清洁、无声、无强红外线的优点应用于军事侦察无人机。现今出现公开的太阳能飞行器一般都是把太阳能转化成电能后利用电力驱动螺旋桨推动飞行器前进，这样的一套太阳能电能转化装置占了很大的重量，加上电动引擎的重量，飞行器飞行时几乎不能再承载其它设备，这样的太阳能飞行器难以维持自身飞行，没有利用价值。
【发明内容】
[0004]利用太阳能虽然持久稳定，但是单位面积内的太阳能量不多，把太阳能应用于飞行装置，必须要用最简单结构装置达到把太阳能转化成动能的目的，本人发明的太阳能飞行器结构简单、太阳能量转化率高、承载量大，是最好的无人太阳能飞行器。
[0005]太阳能无人飞行器解决问题所采取的技术方案是:太阳能无人飞行器由多个扁形太阳能空气加热仓组合构成，每个空气加热仓上部为粗糙黑色的太阳光能吸收板，能吸收太阳光热能对仓内空气加热，空气加热仓前部有空气压缩入口、后部有空气喷射出口，从前面压缩入口进入的低温空气在空气加热仓内被加热后增大了压强从后部的喷射出口喷射出去，喷射的反推力推动飞行器前进。
[0006]一定质量的空气的体积随温度的变化很大很明显，我们向一个黑色的橡胶气球内打入空气，然后把这个橡胶气球置于太阳光的照射下，这个黑色橡胶气球很快就膨胀起来，增大体积非常明显。我们用温度计对膨胀的黑色橡胶球内的空气进行测量，发现橡胶球内的空气温度比外部的空气温度高，这就是橡胶球膨胀的原因，但是，外部的空气一样受到太阳光的照射，为什么会出现这样的结果呢？原来，空气是无色、透明、没有形状的流动体，但是空气也是有一定质量的物质，这种物质在吸收热量的同时也在向外释放能量，当空气这种物质受到了太阳光的照射，但由于其是透明体，它在单位时间内吸收的只是很少的一部分太阳光能，它吸收的能量有时难以填补被释放的能量，于是空气的温度并没有升高或升高非常缓慢。置于黑色橡胶球中的空气就不同样了，黑色的橡胶表面能吸收到达其表面的大部分太阳光的能量引起温度的很快升高，高温的橡胶把热量传递给内部的空气，引起内部空气温度也随着升高，体积发生膨胀。这么简单的装置就能捕获太阳光的能量对橡胶壁压迫膨胀，如果我们能模仿这个装置的结构原理应用于无人飞行器，将产生重大的意义，这样的太阳能无人飞行器将舍弃电力转化方式所有一切复杂的结构和重量，实现更持久、承载量更大的飞行。
[0007]太阳能无人飞行器有多个扁形空气加热仓，这多个扁形空气加热仓组合构成一个尖扁状的飞行器，每个扁形空气加热仓前面有进气口、后面有出气口，这个太阳能无人飞行器在空中行走时不断时从前面吸进低温空气，吸进的空气在加热仓内被加热产生增压后从后部的喷射口喷射出去。太阳能无人飞行器中的每个空气加热仓模仿黑色橡胶球的原理，为黑色的空气受光加热膨胀仓，但是，空气加热仓的仓壁却比橡胶壁更有韧性、不易于被扩张，底度还有隔热材料层，使内部的热量难以向下部散失，这样，进入仓内的空气受热膨胀只能从后部的喷射口高速喷射出去，这种喷射产生了我们所需要的动力。
[0008]太阳能无人飞行器的有益效果是:太阳能无人飞行器利用多个空气加热仓组合成飞行器，每个空气加热仓利用太阳光的照射对进入的相对低温的空气进行加热，产生内部气体气压的增大，从后部的出口产生高速喷射气流作为飞行的动力，能量转化装置直接、简单、重量轻、能实现利用太阳能持久地飞行、承载量大、具有重要的军事、民用意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是太阳能无人飞行器的其中一个太阳能空气加热仓的侧面中间剖面结构图。
[0010]图2是太阳能无人飞行器的整体上表面翼展平面图。
[0011]图中，1.光能吸收板，2.太阳能空气加热仓，3.喷射管，4.出气口，5.压气扇，
6.风叶扇，7.驱动轴，8.隔热板，9.挂载物，10.方向调节板，11.进气口，12.仓体隔壁。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对太阳能无人飞行器作进一步的说明。
[0013]图1从侧面中间剖面图展示出太阳能无人飞行器的其中一个太阳能空气加热仓
(2)的结构原理。图中的空气仓体占据了大部分的体积，其他装置只占用小部分的位置和重量，这是因为太阳能无人飞行器主要是依赖空气的体积、压强变化作为动力飞行，而空气的压强变化又来自于捕获的太阳能。图1中的太阳能空气加热仓(2)主要由上部的粗糙黑色的光能吸收板(I)和下部的隔热板(8)围合成扁形状的仓体，这使上部能有大面积的黑色光能吸收板(I)大面积地吸收太阳光能产生高温，又易于把产生的高温对仓内的空气短距离地快速加热。图中的太阳能空气加热仓(2)前部有进气口(11)，后部有出气口(4)，飞行时，空气很容易从进气口(11)进入，空气在仓体内被加热后引起压强增大，热空气从后部的喷射管(3 )中喷射出去，但喷射管中装有风叶扇(6 )，喷射气流在喷射的过程中推动风叶扇(3 )转动，这种转动通过驱动轴(7 )传递到前部的进气口( 11)内的压气扇(5 )，使压气扇(5 )也发生转动，把前面的相对低温空气压入太阳能空气加热仓(2 )又进行加热，如此不断地进行着。当太阳能无人飞行器飞行速度达到一定速度时，前面的进气口(11)会自动得到高速气流的冲压，这时压气扇(5)的负担减少，引起后部的喷射管(3)内的风叶扇(6)负担也减少，转速更快了，喷射管(3)的喷气速度会更猛。需要说明的是，太阳能无人飞行器在启动时由于后部的喷射气流要分出一部分能量供应前部的压气扇(5)进行压气转动，所以其启动时的推进力不足，根本不能推动太阳能无人飞行器达到起飞速度，这需要人们对这种飞行器进行弹射启动飞行，使它达到一定速度后前面产生自动的进气压力，减轻压气扇(3)的负担，后部才能产生更高速的喷射气流，于是它就能在空中持续地飞行。图1中我们看到太阳能空气加热仓的下部有少量的挂载物(9)，挂载物(9)可以是重要的侦察设备；方向调节板(10)也安装在下部，这利于太阳能无人飞行器的重心在下部，能更稳定地飞行，这个太阳能空气加热仓是处于中间的位置了。
[0014]图2是太阳能无人飞行器的整体上表面翼展平面图。图2中的太阳能无人飞行器由多个太阳能空气加热仓(2 )构成，每个太阳能空气加热仓(2 )之间又有仓体隔壁(12 )作为上部光能吸收板(I)和下部隔热板(8)的连接支持体。每个太阳能空气加热仓(2)都有自己独立的进气口(11)和喷射管(3)，这样的设计，使整个太阳能无人飞行器内部没有停滞的空气，没有浪费的能量。图1、图2都没有出现地面滑行轮，这是因为太阳能无人飞行器的动力非常重要，主要用于承载更重要的设备，起飞靠弹射器扶助起飞，降落主要是在水中进行，但是，太阳能无人飞行器能在2万米以上的高空平流层中持续地飞行，它简单的结构和低造价使它在完成远程的重要的任务后可自行坠毁。
【权利要求】
1.太阳能无人飞行器，其特征是:太阳能无人飞行器由多个扁形的太阳能空气加热仓组合构成，每个空气加热仓上部为粗糙黑色的光能吸收板，能吸收太阳光能对仓内空气加热，空气加热仓前部有空气压缩入口、后部有空气喷射出口，从前部空气压缩入口进入的低温空气在空气加热仓内被加热后增大了压强从后部的喷射出口喷射出去，喷射的反推力推动飞行器前进。
【文档编号】B64D29/00GK103482073SQ201310478750
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】洪满 申请人:洪满