[发明专利]集成翼发电风筝

说明书

技术领域

本发明属于空中风电技术领域；是一种类似于大民航机的机翼增升装置机 翼，以这种许多具机翼组合成大蜈蚣形风筝，并在每具这种机翼上装备多台H 型风力发电机的空中发电装置。

背景技术

现有技术的风电装置往往设在地面或低空，风能密度低和利用率低。

发明内容

利用现代大民航机机翼增升装置原理，以及H型风力机垂直于转轴的各风 向都能运转的特点，集合成图1形状的一具风电机组机翼，并且以这种上百具 机翼，组合成大蜈蚣风筝，将它放飞到一般云层以上的高空，进行风力发电， 电力以附在筝索上的电缆传到地面。

发明目的①是用上百具机翼组成图4的一台大蜈蚣形风筝，放飞到风能资 源很好的云层以上或更高的高空进行风力发电，为社会提供绿色能源；②用上 述的许多许多台大蜈蚣形风筝，在非航空线区域高空，像彩云似地分布在高空 发电的同时，也遮挡了一部分日光，促使地球减缓升温或维持正常气温；万一 因这类风筝太多而地球太凉、太暗时，可改用较透明的材料制造一部分这类风 筝取代。

图1是集合成一具机翼的(横断)剖面，数字从1至10分别代表十台H型风 力机的轴向视图，即每台风力机的轴a与机翼翼展方向平行，b是叶撑，d是(翼 型)叶片，用双点划线表示的G是翼肋兼导流板，左端的孔G1、G2和右端的孔 G3、G4都是安装分段定长的筝散索h(以便将多具机翼联接成大蜈蚣风筝，如图 4)。H是后缘襟翼。

上翼面：装有H型风轮1、风轮2、风轮3、风轮4、风轮5，五台H型风 力机以及与风力机匹配的五台永磁发电机组；下翼面：装有H型风轮5、风轮6、 风轮7、风轮8、风轮9、风轮10，五台H型风力机和相匹配的五台永磁发电机 组；黑箭头是示意气流，白箭头是风轮和发电机旋转方向。

所有H型风轮的逆风向旋转的半个圆周都沉入机翼槽中，减小了逆风向转 的风阻功耗，所以与常规技术相比，获得额外增益功率。

本发明另一个特点是：H型风轮1与风轮6之间，H型风轮2与风轮7之 间，H型风轮3与风轮8之间，H型风轮4与风轮9之间，H型风轮5与风轮 10之间，都有缝隙S相通；这一措施使风轮的风力作用力的有效旋转角，提升 到＞270°的圆心角。

因为本发明应用了现代大民航机翼的升力增升结构：大弯度机翼、前缘有 类似缝翼A、后缘襟翼H；但作为大蜈蚣风筝的机翼，更需要适用于较大的迎 角、在临界低风速时仍然能停留在空中；又因本发明所述的机翼风筝，负荷在 翼展方向分布均匀而比一两百吨重的大民航机轻得很多，完全可用现代复合纤 维材料模型挤塑拉制成如图1的剖面A、B、C、D、E和F的空心梁似的型材， 用这些型材贯穿并固定在各翼肋兼导流板G、Ga及翼肋Gb中，把A、B、C、 D、E和F集成整具的机翼风筝的机翼，不用蒙皮，力求应用价值和经济效益。 从下翼面压力较高的气流通过缝隙S流向上翼面后，向后缘流动(如图1中黑箭 头所示)可消除旋涡，使气流仍贴着弯曲的上翼面流动。这样，在大迎角时不至 于发生气流分离。因而，增升效果得到提高。这些，虽然是应用在机翼风筝上 的结构，但是都从现代民航大飞机的机翼前缘有缝翼、后缘有三开缝的三翼襟 翼中受启发的。

同时，也利用这些缝隙气流增大风能对风轮作用的圆心角，达到H型风力 机比现有技术的H型风力机功效倍增的目的。

还有一潜力是：可以把图1中的C或D(是同一规格制品)型材各增加多件， 使翼弦成倍地增长，可安装H型风轮(及风力发电机组)的数量也成倍地增加。

图2是一具机翼外型立体图。M1是与H型风轮1(参阅图1)同轴线永磁发 电机；M5是H型风轮5的同轴线永磁发电机。两个G和两个Ga都是翼肋兼导 流板。在两处K的下方都安装着：同轴四节双叶H型风轮；就在这两处K的各 四节H型风轮的中间段还设置翼肋Gb(在图2中见不到，在图3中能见到)。工 是左右翼梢，有上反角。H是后缘襟翼。

图3中M1是两端都有轴伸出的永磁发电机，两端都各用联轴节a2、与左 右各四节H型同轴双叶风轮1(风轮1参阅图1)联接。设在翼肋兼导流板G上的 a1是轴承兼轴承座。在K段中间下方有翼肋Gb，在Gb上设有(H型风轮)轴a 的轴承兼轴承座a1，再向右又是联轴节a2、经过联轴节a2的风轮轴a，最终在 右端设在翼肋兼导流板Ga中的轴承兼轴承座a1中安装定位。b是叶撑，叶撑b 有一字叶撑和十字叶撑两种，十字叶撑是联接安装相邻接的两节双叶片的，d是 叶片。