[发明专利]风帆飞船及与其配合使用的远海航行保障高速帆船

说明书

技术领域

　　本发明涉及一种飞行器，具体地说是一种风帆飞船及与其配合使用的远海航行保障高速帆船。

背景技术

    滑翔伞是结构最为简单实用的不消耗能源的飞行器，滑翔伞飞过的最远距离为337公里，滑翔伞最长的飞行时间为17小时，滑翔伞的飞行距离和飞行时间很难再延长，在自然界中不可能找到长时间连续可用的上升气流，中国专利《风力驱动船（申请号01810441.X）》公开的技术方案中风力驱动装置的放出回收需要时间长、难控制，对风向很敏感；普通冲压式翼伞的进气口要始终对着气流方向，在上升和下降气流的交汇处和风切面上，常常会造成单边折翼，遇到水平风切面、退出上升气流区和进人下降气流区时，由于迎角减小、前缘压力变化就可能出现前缘塌陷，有很多改进方案，例如中国专利《新型充气翼伞（专利号94241 X79.1）》，增加了气泵、单向阀、安全阀、管道等部件，这样就对冲压式翼伞密封性要求很高，一般冲压式翼伞的面积20平方米，需要冲入的空气体积大约4立方米，如果充气时间4分钟，需要1立方米/分钟的气泵，重量很重，流量为1立方米/分钟的单向阀、安全阀、管道的重量也很重。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种风帆飞船及与其配合使用的远海航行保障高速帆船。

    本发明所采用的技术方案是：风帆飞船，包括主动冲压式翼伞、翼伞控制系统、伸缩式翼伞杆、飞船体、伞锚、伞锚收放系统，所述主动冲压式翼伞与翼伞控制系统相连接，翼伞控制系统、伸缩式翼伞杆和伞锚收放系统分别安装在飞船体上，伞锚收放系统与伞锚相连接；所述主动冲压式翼伞是在普通冲压式翼伞上设置有风机和/或螺旋桨对冲压式翼伞进行主动冲压并且封闭原来的进风口，风机有正向旋转和反向旋转两种状态，风机正向旋转对翼伞充气，翼伞的剖面形成很标准的机翼形截面；风机反向旋转将翼伞中的空气抽出，翼伞的体积减小便于收藏；主动冲压式翼伞的第二种方案是由两个或两个以上装置有风机的冲压式翼伞叠式串联，减少诱导阻力。

    所述伸缩式翼伞杆安装在飞船体上，伸缩式翼伞杆将主动冲压式翼伞支撑到空中，在伸缩式翼伞杆的顶端设置滑轮、绳索，使主动冲压式翼伞能够上升、下降。

    所述翼伞控制系统有三种优选的方案：（一）齿轮—卷筒翼伞控制系统，伞绳缠绕在其对应的卷筒上，四个双向离合器的离、合状态的多种排列组合，实现伞绳卷回或放出，控制主动冲压式翼伞向左转、向右转、攻角增加、攻角减小，这种控制系统包括右后伞绳、右前伞绳、左前伞绳、左后伞绳、右后伞绳卷筒、右前伞绳卷筒、左前双向离合器、左后伞绳卷筒、右后双向离合器、后前双向离合器、左前双向离合器、左后双向离合器、传动杆、手舵轮，所述右后伞绳、右前伞绳、左前伞绳、左后伞绳的上端分别与主动冲压式翼伞相连接，右后伞绳、右前伞绳、左前伞绳、左后伞绳的下端分别缠绕在右后伞绳卷筒、右前伞绳卷筒、左前伞绳卷筒和左后伞绳卷筒上，传动杆的顶部设置有手舵轮，传动杆的底部由上而下依次设置有主动齿轮和双联齿轮和链轮，所述右后伞绳卷筒、右前伞绳卷筒、左前伞绳卷筒和左后伞绳卷筒均布在传动杆的周围，且四个卷筒的转轴上分别设置有上齿轮和下齿轮，所述主动齿轮分别与四个上齿轮啮合，双联齿轮分别与四个下齿轮啮合，在右前伞绳卷筒所在转轴的最底部设置有齿轮链轮联合体，该齿轮链轮联合体通过链条与链轮连接；（二）驾驶杆—滑轮翼伞控制系统，适合于手动驾驶，驾驶杆通过球头关节轴承安装在伸缩式翼伞杆的下部或者安装在船体上，在驾驶杆的周边分布有四个伞绳定滑轮，右后伞绳、右前伞绳、左前伞绳、左后伞绳分别绕过各自对应的伞绳定滑轮后与驾驶杆相连接；（三）磨盘—步进电机翼伞控制系统，适合于电脑自动驾驶，右后伞绳和右前伞绳缠绕在右侧磨盘上，右侧磨盘与右侧步进电机相连接，左前伞绳和左后伞绳缠绕在左侧磨盘上，左侧磨盘与左侧步进电机相连接，右侧磨盘、右侧步进电机、左侧磨盘、左侧步进电机分别通过其各自的支架安装在飞船体上。

   所述伞锚收放系统包括伞锚收放卷筒、旋转手柄、收放增速器、拉回手柄、手柄动滑轮、伞锚回收线、牵引线、回收定滑轮、第一船头定滑轮、第二船头定滑轮，所述伞锚回收线和牵引线的上端同时同向缠绕在伞锚收放卷筒上，伞锚回收线和牵引线的下端分别与伞锚相连接，伞锚收放卷筒与收放增速器输出轴连接，旋转手柄与收放增速器输入轴连接，所述伞锚回收线绕过回收定滑轮再绕过手柄动滑轮；第一船头定滑轮和第二船头定滑轮分别设置在飞船体的前端，伞锚回收线和牵引线分别绕过第一船头定滑轮和第二船头定滑轮。