专利名称：太阳能悬浮平台的制作方法
技术领域：
本发明是一种轻于空气的悬浮平台，其悬浮体外形为园盘形，以太阳能为动力。
现今的轻于空气的悬浮体长期定位的方法，一是用系留绳;二是用微波向悬浮体上输送电能。据86年《知识就是力量》第11期和80年《无线电与电视》等刊物上的文章报导，用系留气球装载广播电视及中继通信设备，可升放至3000米至4500米高度。法国制定的“ESSOR”计划中，气球升放高度可达18000米，该气球无系留绳，四周有带螺旋浆的电动机，当气球发生漂移时即自动开启，保持原来位置，用微波向上供电，并以实现了传转100KM电力。
气球广播被称为小卫星系统，美国、南朝鲜、伊朗、尼日利亚等国已有系留气球系统投入使用。目前，其发展方向是，1、提高升放高度，以获得更大的视距范围;2、采用更大的气球，增加载荷能力;3、用激光传输节目，多达几百路电视信号;改革系留绳，无系留绳气球具有维护周期长的优点，且升放高度更大。最先进的法国“ESSOR”计划中的以微波向上供电的气球系统正是适应了这一发展方向。其缺点在于微波输电使得地面设施繁杂，效率低;而且螺旋浆在18000米高空由于空气稀薄是无法高效工作;由于四周都要设螺旋浆，定位复杂、不灵活。
本发明的目的是提供一种以太阳能为动力的悬浮平台。
本发明是由园盘形悬浮体、能源系统、推进器和定位系统组成，园盘形悬浮体由若干个充氦(或充氢)气的气囊构成，其特征在于能源系统是由压缩空气储存室、空气压缩机、空气压缩机驱动装置和覆设于园盘形悬浮体上表面的太阳能接收器构成。
能源系统的太阳能接收器最好是光电池板，空气压缩机驱动装置是直流电动机。
能源系统的太阳能接收器可以是以空气为载热工质的若干平面太阳能收集器并联构成，空气压缩机驱动装置则是气轮机，其特征在于气轮机叶轮轴是一管状套轴，套在中柱外并与中柱以滚动轴承相啮合。
本发明的园盘形悬浮体其园心处设置有与园盘面垂直的管状中柱，园盘形悬浮体之上中柱的上端安装有推进器，并与中柱以滚动轴承相啮合，推进器内设置有与压缩空气储存空相联通的喷嘴。
本发明的定位系统在地面设置有无线电信号源。
与现有技术相比本发明以太阳能为动力，其优点在于无系留绳，升放高度大，在大气平流层中，光照不受阴云影响，覆盖直径达1000km;省去了为其输送能量的地面设施和人员;使用寿命长达20年，(这还要取决于制造技术)。其特点是使用地点要受地球纬度限制;还要受平流层气流大小变化的影响。
推进器是靠喷射压缩空气获得反作用力，并可在平面360度内任意角度工作，使其具有不受使用高度限制和调整悬浮体运动方向简单灵活的优点。这一方法从根本上克服了飞艇大而笨的不足，从而变得大而且灵巧。定位系统只需在地面设一特征一定，信号不间断的无线电信号源，使得整个悬浮平台系统地面设施和维护人员最少，运营成本最低。
图1是本发明实施例一结构示意图。
图2是实施例一气轮机和空压机传动机构、推进器及传动机构示意图。
图3是实施例一平面太阳能收集器及气轮机工作示意图。
图4是本发明实施例二结构示意图。
图5是实施例二空气压缩机及其驱动装置、推进器及其传动机构示意图。
下面结合附图对本发明作详细描述。
图1、图2和图3是实施例一。如图1所示定位系统在地面8上设置有无线电信号源7，其无线电信号是一个不间断的、具有只能被悬浮体上的接收设备识别的特征。园盘形悬浮体1升放在大气平流层内，其上表面覆设有平面太阳能收集器2，管状中柱4设置在园盘形悬浮体园心处并与园盘面垂直，园环形圈梁5与中柱之间、圈梁之间由拉索6相联，圈梁下方是充氦气(或充氢气)的气囊，推进器3安装在中柱上端。如图2所示，推进器3安装在中柱上端并与其以滚动轴承11和12相啮合，喷嘴10通过管路29与压缩空气储存室相联通。平面太阳能收集器出来的热压力空气通过管路15进入气轮机14从而推动叶轮转动，叶轮轴是管状轴32并套在中柱外与中柱以滚动轴承30相啮合，叶轮轴上的齿轮26传动空气压缩机17，空压机产生的压缩空气通过管路送入压缩空气储存室，叶轮轴上的齿轮还同时传功一小型发电机25。电动机21安装在支承23上，其转子轴线与中柱中心线、推进器转动轴线相重合，电动机通过齿轮19、16、13和推进器上的齿轮24对推进器实现1∶1的传动。控制器22通过对接收到的地面无线电信号源发射的无线电信号的处理输出控制信号控制电动机的起动、停止及转动方向、转动角度，控制气阀28的开、闭。如图3所示，太阳光透过透光膜61被黑色膜60吸收并加热平面太阳能收集器内的空气，平面太阳能收集器的隔热壁62是由绝热材料制成，图中箭头所示是载热工质空气的流动方向。平面太阳能收集器内出来的热压力空气进入气轮机53推动叶轮转动同时传动空气压缩机52，压缩空气一部分由管路51送入压缩空气储存室，另一部分由管路55送入平面太阳能收集器。
图4、图5是实施例二。如图4所示，光电池板2覆设在园盘形悬浮体1的上表面，悬浮体升放在大气平流层中。其余结构与实施例一相同。如图5所示，光电池板产生的直流电流驱动直流电动机33，直流电动机驱动空气压缩机17工作获得压缩空气，压缩空气通过管路送入压缩空气储存室。其定位系统、推进器传动机构与实施例一相同。
权利要求
1.一种轻于空气的悬浮平台，它是由园盘形悬浮体、能源系统、推进器和定位系统组成，其特征在于能源系统是由压缩空气储存室、空气压缩机、空气压缩机驱动装置和覆设于园盘形悬浮体上表面的太阳能接收器构成。
2.根据权利要求1所述的悬浮平台，其特征在于太阳能接收器是由若干个载热工质为空气的平面太阳能收集器并联构成，空气压缩机驱动装置是一个气轮机。
3.根据权利要求2所述的悬浮平台，其特征在于气轮机的叶轮轴是一管状轴并套在中柱外与中柱以滚动轴承相啮合。
4.根据权利要求1所述的悬浮平台，其特征在于太阳能接收器是光电池板，空气压缩机驱动装置是直流电动机。
5.根据权利要求1所述的悬浮平台，其特征在于园盘形悬浮体中心设置有与园盘面垂直的管状中柱，推进器安装于园盘形悬浮体上中柱上端并与中柱以滚动轴承相啮合，推进器内设置有与压缩空气储存室相联通的喷嘴。
6.根据权利要求1所述的悬浮平台，其特征在于位系统在地面设置有无线电信号源。
全文摘要
本发明是一种轻于空气的悬浮平台，它是由圆盘形悬浮体、能源系统、推进器和定位系统组成，圆盘形悬浮体由充氦气(或充氢气)的气囊构成，其上方中心位置安装有可在水平面360度转动的推进器，推进器靠喷射压缩空气获得推力，能源系统使用太阳能。本发明地面维护设施和人员最少，营运成本最低，其升放高度达18km以上，覆盖半径达500km，可用于广播、通信等领域其辐射到地面的信号强，是一个低廉实用的“小卫星”系统。对于一个国家和地区的通信事业有重大意义。
文档编号H04B7/185GK1075928SQ92101409
公开日1993年9月8日 申请日期1992年3月1日 优先权日1992年3月1日
发明者张东扬 申请人:张东扬