一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种气象观测飞机，尤其涉及一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机。
【背景技术】
[0002]无人机用于气象目的已有30多年的历史，特别是进入20世纪90年代以后，军事上的需求又进一步推动了其发展。1995年，在澳大利亚研究与发展部门的倡议和美国海军的资助下，澳大利亚环境系统和服务有限公司、澳大利亚气象局和美国因西图(Insitu)集团合作进行无人气象飞机的开发工作。1998年初，研制生产出首批气象探测无人飞机，后经不断改进，飞机的性能得到进一步提高，正式定名为“马克.1”并于当年批量投入业务使用，后来又开发出“马克一 2”、“马克.3”和“马克一 4”型，作为业务使用的气象探测无人机。1999年初，澳大利亚授权航空探测无人机有限公司(Aerosonde)负责气象探测无人机的全球使用和后续研制。在气象探测无人机的业务飞行试验和系统评估时，加拿大、日本、中国台湾等又参与其中，开展合作。据初步统计，航空探测无人机有限公司共生产了 100多架无人气象探测飞机，并在世界各地用于军事和民用目的。
[0003]但是，以太阳能飞机作为观测平台还是史无前例的。由于太阳能飞行器在航时与航高方面具有明显优势，有理由相信这种太阳能气象观测飞机在不久的未来被广泛的应用于民用甚至军用气象观测中。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机，该飞机首次采用太阳能飞机作为平台进行气象观测，节能环保，使用方便，而且航时长、维护费用低；可以大大提高天气预报的准确度。
[0005]本实用新型是这样来实现的，一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机，它包括动力组、机翼、机身、水平尾翼、垂直尾翼、气象观测设备；其特征在于:机身上安装有机翼，机翼上表面铺设有太阳能电池板，机身前端设置有动力组，机身末端安装有水平尾翼和垂直尾翼，所述水平尾翼上设有升降舵，所述垂直尾翼上设有方向舵，在机身与机翼相连接的地方设置有气象观测设备挂载处，所述气象观测设备挂载处装有气象观测设备。
[0006]进一步的，所述气象观测飞机的材料采用轻木作为主要材料。
[0007]进一步的，所述机翼上设有副翼。
[0008]进一步的，所述机翼表面铺设有太阳能电池板，为了更好的吸收光能，太阳能电池板上采用无色透明蒙皮。
[0009]进一步的，所述太阳能电池板将光能转化为电能来驱动电机转动，提供飞行的动力。
[0010]进一步的，所述飞机机载数字化探空仪采集温度、压强、湿度资料，实时传送到地面。利用搜集的机载GPS接收机信息，采用相应的方法进行数据处理，获得风向、风速等气象息O
[0011]本实用新型的效果是:(1)首次采用太阳能飞机作为平台进行气象观测，节能环保，而且航时长、维护费用低；(2)可为日常天气分析预报和各种规模的气象试验活动提供大量探测数据，尤其是在海洋等台站稀少地区；(3)将大大提高天气预报的准确度；(4)使用方便。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0013]图2为本实用新型的机翼结构示意图。
[0014]图3为本实用新型的原理图。
[0015]在图中，1、动力组，2、机翼,3、机身,4、水平尾翼,5、升降舵,6、方向舵,7、垂直尾翼，8、气象观测设备挂载处，9为副翼。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2所示，一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机，它包括动力组1、机翼2、机身3、水平尾翼4、垂直尾翼7、气象观测设备；其特征在于:机身3上安装有机翼2，机翼2上表面铺设有太阳能电池板，机身3前端设置有动力组1，机身3末端安装有水平尾翼4和垂直尾翼7，所述水平尾翼4上设有升降舵5，所述垂直尾翼7上设有方向舵6，在机身3与机翼2相连接的地方设置有气象观测设备挂载处，所述气象观测设备挂载处8装有气象观测设备，所述机翼2表面铺设有太阳能电池板，太阳能电池板将光能转化为电能，提供飞行和机载气象观测设备所需的电力。
[0017]如图3所示，所述太阳能气象观测飞机的工作原理，太阳能电池板连接控制器，控制器一端和蓄电池连接，控制器另一端分别和直流负载及逆变器(无刷电调)连接，逆变器连接交流负载，交流负载连接动力组；太阳能电池板吸收太阳能后将其转化为电能(直流电)，经由太阳能控制器传输到无刷电调，无刷电调将直流电转化为交流电，从而为飞机提供动力，电机驱动螺旋桨来带动飞机起飞:同时富余功率也经由控制器储存到蓄能装置中，作为备用能源延长飞机留空时间。另一方面太阳能电池板通过光电转化得到直流电，利用无刷电调(逆变器)把直流电转换成交流电，再把交流电提供给无刷交流电机，从而使电机运转工作，电调根据接收机油门通道的信号来控制输出的交流电压，从而控制电机的转速，调节螺旋桨的拉力；又通过接收机对舵机的电流、电压的输出控制来控制飞机的飞行姿态和方向，从这两方面来实现对飞机的有效控制。
【主权项】
1.一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机，它包括动力组、机翼、机身、水平尾翼、垂直尾翼、气象观测设备；其特征在于:机身上安装有机翼，机翼上表面铺设有太阳能电池板，机身前端设置有动力组，机身末端安装有水平尾翼和垂直尾翼，所述水平尾翼上设有升降舵，所述垂直尾翼上设有方向舵，在机身与机翼相连接的地方设置有气象观测设备挂载处，所述气象观测设备挂载处装有气象观测设备。
2.根据权利要求1所述的一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机，其特征在于:所述气象观测飞机的材料采用轻木作为主要材料。
3.根据权利要求1所述的一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机，其特征在于:所述机翼上设有副翼。
4.根据权利要求1所述的一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机，其特征在于:所述机翼表面铺设有太阳能电池板，太阳能电池板上采用无色透明蒙皮。
5.根据权利要求1所述的一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机，其特征在于:所述飞机机载数字化探空仪。
【专利摘要】本实用新型公开了一种以太阳能飞机为载体的气象观测飞机，机身上安装有机翼，机翼上表面铺设有太阳能电池板，机身前端设置有动力组，机身末端安装有水平尾翼和垂直尾翼，所述水平尾翼上设有升降舵，所述垂直尾翼上设有方向舵，在机身与机翼相连接的地方设置有气象观测设备挂载处，所述气象观测设备挂载处装有气象观测设备。本实用新型的效果是：（1）首次采用太阳能飞机作为平台进行气象观测，节能环保，而且航时长、维护费用低；（2）可为日常天气分析预报和各种规模的气象试验活动提供大量探测数据，尤其是在海洋等台站稀少地区；（3）将大大提高天气预报的准确度。
【IPC分类】B64C39-02
【公开号】CN204310051
【申请号】CN201420693372
【发明人】李金刚
【申请人】南昌航空大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月19日