[发明专利]多兆瓦发电风筝

说明书

技术领域

本发明属于空中风电技术领域；是一种以大民航机的机翼增升装 置机翼，组合成大蜈蚣形风筝，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型风力机的各种风 向都能运转的特点，组合成图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是机翼风筝的一具机翼的(横断)剖面，数字从1至9分别 代表九台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4，四台H型风 力机和四台永磁发电机组；下翼面：装有H型风轮5、风轮6、风轮 7、风轮8，风轮9，五台H型风力机和五台永磁发电机组；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5之间，H型风轮2与 风轮6之间，H型风轮3与风轮7之间，H型风轮4与风轮8之间，H 型风轮9与机翼后缘F之间，都有缝隙相通；这一措施使风轮的风力 作用力的有效旋转角，提升到大于210°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组合成整具的机翼 风筝的机翼，也不用蒙皮，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和D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)。J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。

在图3的全部结构装置的轴向视图，就是图1中所见到的H型风 轮1。