[发明专利]光风能量互补式空中气艇船

说明书

一、技术领域

本发明技术涉及清洁能与飞行器，尤其是涉及到以太阳能、风能为驱动主动力；以垂直管道涡流、轻元素氦气、热空气膨胀为垂直升降与悬停主动力，以旋转管道喷流为全方位转向主动力的一种全推力矢量化的可全年候不落地航行的空中气艇船发明。

二、背景技术

早在20世纪60年代，科学家就把太阳能运用在了空中飞行器上；并在上世纪80年代初时，美国就研究出了太阳能飞机。但遗憾的是，近三十年时间过去了，不管是太阳能飞机也好，还是太阳能飞行器也好，都只是一种无人驾驶的交通工具，只能应用在空中侦察，通信，广告航拍，监视火灾，环境监测等上面，而不能用在载人上面，不能用在救人上面，使太阳能飞机，太阳能飞行器失去了很大一部分作用，没有达到真正为人类服务的目的。

既便如此，太阳能飞机，太阳能飞行器在无人驾驶设计制作上，也还存在着诸多弊端：

一、其造型不科学，机翼太长，太薄，结实度不够，容易被折断。到至今问世的太阳能飞机，太阳能飞行器，其重量都很轻，一般为几百公斤，最重的才两吨多，而机翼却超过了客机、运输机等飞机的机翼，一般都在七、八十米左右，最长的已经达到了150米以上。这经不住一般风雨的吹拂，更不要说经得住狂风暴雨的吹打了。例如美国航空航天局的太阳能无人驾驶飞行器″赫利俄斯″号。该飞行器以太阳辐射能为动力，辅以高能量密度储电池，曾于2001年8月13日达到了29.4千米的飞行高度，以及约18小时的留空时间；但不幸的是，2003年6月26日再次试飞时突然在空中解体，坠入到夏威夷考艾岛的附近海域里。

二、升空方式十分牵强，必须要借助跑道，并且还要借助人力带动才能起飞。例如英国研制的无人侦察机，虽然在太阳能侦察机机身表面涂抹了一层特殊的“太空油脂”，可以使该机功能大大增强，并且建造成本大大降低，但却无法依靠自身动力而起飞，在试飞中，还需要3名试验人员牵引它沿着跑道奔跑，才能起飞。在今天年代建造的现代机，却使用如此笨拙的原始起飞方法，算得上是太阳能飞机，太阳能飞行器的一种尴尬吧！

三、要有宽大的跑道和停机坪，否则将很难实现其航行的目的。例如瑞士阳光动力公司的全球第一架太阳能飞机——“阳光动力号”，其机翼展长达到了63.4米，堪比一架波音747-400。这是全球第一架载人的太阳能飞机。根据计划，2012年“阳光动力号”将从中国开始环球之旅行，随后是日本、美国和欧洲。这是一项伟大的壮举，但阳光动力公司的项目相关负责人孟飞却説：“太阳能飞机起降需要对机场设施进行改造，早在两年前我们就开始与中国相关部门进行沟通”，否则，将难以实现这一壮举。如此之高的苛刻性要求，对太阳能飞机，太阳能飞行器的载人环球旅行是非常巨大的一个障碍。

太阳能飞机，太阳能飞行器之所以出现这种种不足，主要源于设计上的错误：

一、设计思维错误。一提起太阳能就总认为必须要到很高的天空中去才能获取到很强的光热，才能使航行器有充足的动力能量，因此到今天推出的几乎所有的太阳能飞机，太阳能飞行器载体，都是围绕着这一理念而设计的，以致使太阳能飞机，太阳能飞行器出现了难以想象的实际困难，以至到今天都不能很好的，很理想的为人类服务。

二、设计结构错误。百分之九十九的太阳能飞机，太阳能飞行器都是长长的、薄薄的和窄窄的高展弦比机翼，总认为这样才能最大面积吸收到阳光，才容易腾飞起来并轻巧翱翔在空中，其实这是错误的，例如：机翼展长为63.4米而宽度为一米的设计，其面积才63.4平方米；如设计成直径为9米的圆形平面机翼，面积就已经大于了该机翼的面积，如果是带有弧度的圆形平面机翼，其面积就更大于该机翼的面积了，而且1∶1比例的圆形机翼，则更容易飘浮在空中，也更结实。并且在很小机场或者是不要机场都可以起飞和降落了。

三、设计动力错误。从20世纪60年代到至今，推出的太阳能飞机，太阳能飞行器都只是利用太阳能作动力来源，使得单一性的太阳能动力始终不够强劲，难以支撑能够载人的大重量飞行，自然就难以保证太阳能飞机，太阳能飞行器在没有太阳时的一种安全飞行，这大概也是太阳能飞机，太阳能飞行器到至今都没有问世能够载人机型的原因了。这种认为是太阳能飞机，太阳能飞行器名号，就只考虑单一性太阳能量为独门动力来源，其实是一种狭隘理念在作怪。如果进行一种综合互补，把空中风力能量利用起来，把轻元素氦气及其它清洁能量利用起来，把这些都没有污染的清洁能源利用起来，由此就能形成一种足够支撑太阳能飞机，太阳能飞行器一种长时间安全飞行的强劲动力能量。