專利名稱：一種使用混合能源的小型電動飛機(jī)的制作方法
一種使用混合能源的小型電動飛機(jī)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是一種電動飛機(jī)，特別是一種帶有太陽能板和燃料電池的小型電動飛 機(jī)，屬于使用混合能源的小型電動飛機(jī)的改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前在航空領(lǐng)域，使用的能源單一，大多數(shù)都以石油燃料提煉物(航空汽油或 柴油)為主要燃料，使用內(nèi)燃機(jī)為主要推進(jìn)裝置。但是，由于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)存在煙塵、噪 聲、油水等污染，不利于節(jié)能環(huán)保的需求。太陽能技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)相當(dāng)成熟，使用 太陽能技術(shù)已經(jīng)成為必然趨勢，但是由于太陽能技術(shù)受到氣象條件限制，在夜間及陰雨 天氣下無法正常使用，所以，需要使用其他來源的能源進(jìn)行有效補(bǔ)充。而其他能源補(bǔ)給 形式，如蓄電池技術(shù)雖然相對成熟，但是由于體積、重量、穩(wěn)定性等原因無法在航空器 上使用；而風(fēng)能，則因能量損耗無法補(bǔ)償?shù)仍?，也不適合在航空器上使用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種可以同時滿足環(huán)保節(jié)能和大幅提續(xù) 航力的雙重要求的使用混合能源的小型電動飛機(jī)。本發(fā)明設(shè)計合理，方便實用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明使用混合能源的小型電動飛機(jī)，包括有機(jī)體、裝 設(shè)在機(jī)體上的機(jī)翼及尾翼、控制機(jī)翼及尾翼運動的機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)、放置于機(jī)體 內(nèi)的燃料電池組及燃料箱、電源控制臺及電動推進(jìn)裝置，其中機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)上 裝設(shè)有太陽能板，太陽能板及燃料電池組及燃料箱提供的電能分別通過電源控制臺與電 動推進(jìn)裝置連接。
上述機(jī)翼及尾翼為透明硬質(zhì)材料制成。
上述機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)為電動或手動控制機(jī)構(gòu)。
上述機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)的機(jī)翼控制機(jī)構(gòu)及尾翼控制機(jī)構(gòu)為聯(lián)動控制，或單 獨控制，機(jī)翼控制機(jī)構(gòu)及尾翼控制機(jī)構(gòu)控制太陽能板朝向太陽方向。
上述電動推進(jìn)裝置采用直流電動機(jī)。
上述機(jī)翼及尾翼使用透明材料制作，太陽能板放置于機(jī)翼內(nèi)。
上述機(jī)體內(nèi)設(shè)置有若干燃料電池組及燃料箱,若干燃料電池組及燃料箱根據(jù)電動 推進(jìn)裝置需求的電力以并串聯(lián)的方式連接。
本發(fā)明的全電動飛機(jī)由于采用使用太陽能板及燃料電池，機(jī)體內(nèi)設(shè)有燃料電池 組及燃料箱，機(jī)體首部設(shè)有電動推進(jìn)裝置連接到螺旋槳產(chǎn)生推力，推動飛機(jī)起飛，機(jī)翼 及尾翼采用全透明材質(zhì)制作，太陽能板安裝在機(jī)翼及尾翼內(nèi)，可以通過控制機(jī)構(gòu)對其角 度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以達(dá)到最佳的光源采集角度，太陽能板與燃料電池組產(chǎn)生的電能，通 過電源控制臺供給電動推進(jìn)裝置。由于燃料電池通過直接或間接使用燃料氧化自由能， 將低碳能源轉(zhuǎn)變成電能的化學(xué)電池，高效無污染；其最大的優(yōu)勢在于，除氫外，也可以 使用石油、天然氣等能源或其他形式的生物能源，對使用環(huán)境要求較低，同時燃料中的能量利用率高，產(chǎn)生所需要的能量后，其產(chǎn)物為水，對環(huán)境無污染。本發(fā)明采用電能作 為能源，以太陽能和燃料電池配合的方式進(jìn)行供電，可以同時滿足環(huán)保節(jié)能和大幅提續(xù) 航力的雙重要求。本發(fā)明提供的使用太陽能板及燃料電池的全電動飛機(jī)，具有以下特點1)利用可再生能源及高效利用其他不可再生能源，有利于緩解節(jié)能減排的壓力。
2)使用透明材質(zhì)制作機(jī)翼及尾翼，將太陽能板安裝于機(jī)翼及尾翼內(nèi)，既增大 了太陽能板的有效面積，盡可能多地吸收太陽光的能量，同時，制造工藝簡單，易于加工。
3)采用燃料電池而不采用蓄電池技術(shù)，既能更好的利用空間及減輕重量，同時 又可以在太陽能板完全無法工作的條件下產(chǎn)生足夠的電能供給于電動推進(jìn)裝置，從而實 現(xiàn)不將電能進(jìn)行儲存也能滿足全天候飛行任務(wù)的需要。
4)因燃料電池可以采用天然氣、汽油等石油能源，在沒有氫氣置備條件的機(jī)場 或基地，可以使用以石油能源為燃料的燃料電池。而在有置備條件的基地或機(jī)場可以使 用氫氣作為燃料，則可更好地達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。
5)在太陽能板正常工作，且能夠提供充足電能供電動推進(jìn)裝置使用時，電源控 制臺可通過手動或自動切斷燃料箱到燃料電池之間的燃料輸送的方式，使燃料電池停止 工作，完全使用太陽能板提供的電能使電動推進(jìn)裝置工作，達(dá)到環(huán)保目的。
6)可由駕駛艙的電源控制臺進(jìn)行電源的合理配置，使電動推進(jìn)裝置時刻處于最 佳工作狀態(tài)，且不需要更改現(xiàn)有的飛行控制系統(tǒng)。本發(fā)明是一種設(shè)計巧妙，性能優(yōu)良， 方便實用的使用混合能源的小型電動飛機(jī)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，本發(fā)明使用混合能源的小型電動飛機(jī)，包括有機(jī) 體1、裝設(shè)在機(jī)體1上的機(jī)翼2及尾翼3、控制機(jī)翼2及尾翼3運動的機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制 機(jī)構(gòu)4、放置于機(jī)體1內(nèi)的燃料電池組及燃料箱7、電源控制臺5及電動推進(jìn)裝置8，其中 機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)4上裝設(shè)有太陽能板6，太陽能板6及燃料電池組及燃料箱7提供 的電能分別通過電源控制臺5與電動推進(jìn)裝置8連接。其中，太陽能板6及燃料電池組 及燃料箱7通過導(dǎo)線與電源控制臺5相連，電源控制臺5將充足的電能通過導(dǎo)線輸送到電 動推進(jìn)裝置8實現(xiàn)電能到動能的轉(zhuǎn)化。此外，機(jī)體1內(nèi)設(shè)有駕駛艙，電動推進(jìn)裝置8設(shè)置 在機(jī)體1的首部，電動推進(jìn)裝置8連接到螺旋槳產(chǎn)生推力，推動飛機(jī)起飛。上述電動推 進(jìn)裝置8采用直流電動機(jī)。
本實施例中，上述機(jī)翼2及尾翼3為透明硬質(zhì)材料制成。上述機(jī)翼2及尾翼3 使用透明材料制作，太陽能板6放置于機(jī)翼2內(nèi)。
此外，上述機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)4為電動或手動控制機(jī)構(gòu)。上述機(jī)翼及尾翼 內(nèi)控制機(jī)構(gòu)4的機(jī)翼控制機(jī)構(gòu)及尾翼控制機(jī)構(gòu)為聯(lián)動控制，或單獨控制，機(jī)翼控制機(jī)構(gòu)及尾翼控制機(jī)構(gòu)控制太陽能板6朝向太陽方向。本實施例中，上述機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī) 構(gòu)4為電動控制機(jī)構(gòu)。上述機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)4的機(jī)翼控制機(jī)構(gòu)及尾翼控制機(jī)構(gòu)為 單獨控制。
此外，上述機(jī)體1內(nèi)設(shè)置有若干燃料電池組及燃料箱7,若干燃料電池組及燃料 箱7根據(jù)電動推進(jìn)裝置8需求的電力以并串聯(lián)的方式連接。
本發(fā)明的工作原理如下太陽能板6及燃料電池組及燃料箱7提供的電能通過 電源控制臺5與電動推進(jìn)裝置8連接，電動推進(jìn)裝置8連接到螺旋槳產(chǎn)生推力，推動飛機(jī) 起飛。同時。安裝在機(jī)翼及尾翼內(nèi)的太陽能板6可以通過控制機(jī)構(gòu)對其角度進(jìn)行適當(dāng)調(diào) 整，以達(dá)到最佳的光源采集角度。本發(fā)明可利用燃油燃?xì)狻⒐饽茏鳛槟茉?，在需要做?間飛行且日光情況良好時，僅使用太陽能作為電動推進(jìn)裝置的電能來源即可；在夜間或 光照情況較差的環(huán)境下，可使用燃料電池作為電能來源，由電源控制臺調(diào)節(jié)切換。本發(fā) 明具有操作簡單精確，管理方便，維護(hù)工作量小，環(huán)保節(jié)能，高續(xù)航力，高可靠性，高 能量轉(zhuǎn)化率的優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于飛行駕駛實操訓(xùn)練，空中監(jiān)控，航空噴淋等諸多民用 領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種使用混合能源的小型電動飛機(jī)，包括有機(jī)體(1)、裝設(shè)在機(jī)體(1)上的 機(jī)翼(2)及尾翼(3)、控制機(jī)翼(2)及尾翼(3)運動的機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)(4)、放置于機(jī)體(1)內(nèi)的燃料電池組及燃料箱(7)、電源控制臺(5)及電動推進(jìn) 裝置(8)，其特征在于機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)(4)上裝設(shè)有太陽能板(6)，太陽能 板(6)及燃料電池組及燃料箱(7)提供的電能分別通過電源控制臺(5)與電動推進(jìn) 裝置(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用混合能源的小型電動飛機(jī)，其特征在于上述機(jī)翼(2) 及尾翼(3)為透明硬質(zhì)材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用混合能源的小型電動飛機(jī)，其特征在于上述機(jī)翼及尾翼 內(nèi)控制機(jī)構(gòu)(4)為電動或手動控制機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用混合能源的小型電動飛機(jī)，其特征在于上述機(jī)翼及尾翼 內(nèi)控制機(jī)構(gòu)(4)的機(jī)翼控制機(jī)構(gòu)及尾翼控制機(jī)構(gòu)為聯(lián)動控制，或單獨控制，機(jī)翼控制機(jī) 構(gòu)及尾翼控制機(jī)構(gòu)控制太陽能板(6)朝向太陽方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用混合能源的小型電動飛機(jī)，其特征在于上述電動推進(jìn)裝 置(8)采用直流電動機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的使用混合能源的小型電動飛機(jī)，其特征在于上述 機(jī)翼(2)及尾翼(3)使用透明材料制作，太陽能板(6)放置于機(jī)翼(2)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用混合能源的小型電動飛機(jī)，其特征在于上述機(jī)體(1) 內(nèi)設(shè)置有若干燃料電池組及燃料箱(7),若干燃料電池組及燃料箱(7)根據(jù)電動推進(jìn) 裝置(8)需求的電力以并串聯(lián)的方式連接。
全文摘要
本發(fā)明是一種使用混合能源的小型電動飛機(jī)。包括機(jī)體(1)、裝設(shè)在機(jī)體(1)上的機(jī)翼(2)及尾翼(3)、控制機(jī)翼(2)及尾翼(3運動的機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)(4)、放置于機(jī)體(1)內(nèi)的燃料電池組及燃料箱(7)、電源控制臺(5)及電動推進(jìn)裝置(8)，機(jī)翼及尾翼內(nèi)控制機(jī)構(gòu)(4)上裝設(shè)有太陽能板(6)，太陽能板(6)及燃料電池組及燃料箱(7)提供的電能分別通過電源控制臺(5)與電動推進(jìn)裝置(8)連接。本發(fā)明以太陽能和燃料電池配合的方式進(jìn)行供電，可以滿足環(huán)保節(jié)能和大幅提續(xù)航力的雙重要求。本發(fā)明具有操作簡單精確，管理方便，維護(hù)工作量小，環(huán)保節(jié)能，高續(xù)航力，高可靠性，高能量轉(zhuǎn)化率的優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于飛行駕駛實操訓(xùn)練，空中監(jiān)控，航空噴淋等諸多民用領(lǐng)域。
文檔編號B64D27/02GK102020019SQ20101057260
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者張郁靖 申請人:華南師范大學(xué)