×
24.11.2019
219.017.e663

ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ И СПОСОБ ЕГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002706842
Дата охранного документа
21.11.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Группа изобретений относится к области энергетического обеспечения летательного аппарата тяжелее воздуха при помощи солнечных батарей. Предложен способ энергетического обеспечения летательного аппарата тяжелее воздуха, основанный на использовании электрических двигателей и солнечных батарей, выполненных с возможностью улавливания рассеянного и отраженного светового излучения как от подстилающей поверхности, так и от находящегося выше или ниже летательного аппарата облачного покрова. Для выработки электрической энергии используют солнечные батареи, которые размещают как на нижней, обращенной во время полета к земле части крыльев и корпуса летательного аппарата, так и на верхней их поверхности, а также необязательно на боковых поверхностях его корпуса или фюзеляжа. С летательным аппаратом соединены дополнительные конструкции, несущие солнечные батареи и суперконденсаторы, в которых накапливают электрическую энергию от солнечных батарей. Летательный аппарат выполнен с возможностью реализации способа. Группа изобретений направлена на повышение энерговооруженности. 2 н.п. ф-лы.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области воздухоплавательной техники, а более конкретно - к способу энергетического обеспечения летательного аппарата при помощи солнечных батарей, использующих эффект альбедо и собственно летательному аппарату, реализующий данный способ.

Настоящее изобретение может найти применение при создании и эксплуатации различных авиационных систем, включая беспилотные и гибридные летательные аппараты, созданные для целей транспорта, мониторинга и наблюдения.

В основу настоящего изобретения положена задача создания такого принципиально нового способа энергетического обеспечения летательного аппарата при помощи солнечных батарей, который позволял бы достигать существенного повышения энерговооруженности, а соответственно, грузоподъемности и дальности полета летательного аппарата за счет использования эффекта альбедо.

(от лат. albus - белый) - характеристика диффузной отражательной способности поверхности.

Значение альбедо для данной длины волны или диапазона длин волн зависит от спектральных характеристик отражающей поверхности, поэтому альбедо отличается для разных спектральных диапазонов (оптическое, ультрафиолетовое, инфракрасное альбедо) или длин волн (монохроматические альбедо).

Истинное или плоское альбедо - коэффициент диффузного отражения, то есть отношение светового потока, рассеянного плоским элементом поверхности во всех направлениях, к потоку, падающему на этот элемент. Обычно определяется с помощью специального фотометрического прибора -альбедометра.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению являются патент US 7,137,592 В2 в котором описан гибридный дирижабль, состоящий из внешней оболочки, множества наполненных гелием конвертов, и полностью электрической двигательной установки. Он может иметь высокий коэффициент удлинения крыла. В некоторых вариантах, гибридный дирижабль может быть запущен только с помощью подъемной силы газа, а аэродинамическая подъемная сила может быть обеспечено полностью электрической двигательной установкой. Фотоэлектрический преобразователь и высокая энергетическая плотность мощности системы хранения могут быть объединены, чтобы увеличить мощность двигательной установки. Высокий коэффициент сжатия крыла обеспечивает низкое аэродинамическое сопротивление и может обеспечить для гибридного дирижабля возможность полетов на высоте не менее около 100000 футов. За счет постоянной зарядки системы аккумулирования электроэнергии, гибридный дирижабль в некоторых вариантах может оставаться в воздухе в течение нескольких месяцев или даже лет. Гибридный дирижабль может функционировать в качестве средства наблюдения и рекогносцировки и связи.

Близким аналогом является также проект Solar Impulse (регистрационный номер прототипа HB-SIA) - швейцарский проект по созданию самолета, использующего исключительно энергию солнца (солнечные батареи). Это первый в мире пилотируемый самолет, способный летать за счет энергии Солнца теоретически неограниченно долго, запасая энергию в аккумуляторных батареях и набирая высоту днем.

Разработан компанией Solar Impulse, имеет размах крыла, сравнимый с Airbus А340 (63 метра), массу - 1600 кг. Крейсерская скорость - 70 км/ч. Прототип летательного аппарата, предназначенного для кругосветного перелета и пропаганды альтернативной энергетики. Представлен публике 26 июня 2009 года швейцарским аэронавтом Бертраном Пикаром. Первый полет совершил 3 декабря 2009 года. Испытания прошли на авиабазе Дюбендорф.

Солнечные батареи вырабатывают электроэнергию, которая используется для питания 4 электродвигателей и зарядки аккумуляторов.

Недостатками описанных выше аналогов является то, что они не используют энергия отраженного и рассеянного света, что существенно снижает энерговооруженность летательного аппарата, что легко видеть из технических характеристик указанных аналогов.

Задачи изобретения решены и недостатки прототипа устранены в реализованном согласно настоящему изобретению способе энергетического обеспечения летательного аппарата тяжелее или легче воздуха, предназначенного для движения в тропосфере и/или стратосфере при помощи двигателей, приводимых в действие электрической энергией, включая, но не ограничивая винтомоторные двигатели, при помощи солнечных батарей, использующий эффект альбедо, заключающийся в улавливании рассеянного и отраженного светового излучения как от подстилающей поверхности, так и от находящегося выше или ниже летательного аппарата облачного покрова, отличающийся тем, что для выработки электрической энергии используют солнечные батареи, преобразующие рассеянное и отраженное от подстилающей поверхности, включая облака, находящиеся выше или ниже летательного аппарата, излучения как видимого, так и ультрафиолетового спектра, при этом солнечные батареи размещают как на нижней, обращенной во время полета к земле части крыльев, при их наличии, и корпуса летательного аппарата, так и на верхней их поверхности, а также необязательно на боковых поверхностях его корпуса или фюзеляжа и на соединенных с летательным аппаратом конструкциях, несущих дополнительные солнечные батареи, служащие для повышения энерговооруженности летательного аппарата.

Технически целесообразно в данном способе после получения электрической энергии от солнечных батарей накапливать ее в суперконденсаторах, размещенных как на борту летательного аппарата, так и на соединенных с летательным аппаратом конструкциях, несущих дополнительные солнечные батареи, служащие для повышения энерговооруженности летательного аппарата.

За счет реализации заявленного способа достигаются следующие технические результаты:

- существенно (приблизительно в столько раз, во сколько возрастает площадь солнечных батарей) повышается энерговооруженность летательного аппарата;

- летательный аппарат можно снабдить более мощными движителями, повысить его грузоподъемность и дальность полета.

Настоящее изобретение будет раскрыто в нижеследующем примере реализации гибридного летательного аппарата тяжелее воздуха, имеющего фюзеляж и крылья, снабженного электрическими двигателями, смонтированными на крыльях, а крылья в свою очередь заполнены гелием или водородом для создания дополнительной подъемной силы. На верхней поверхности крыльев, на нижней поверхности, на боковых сторонах фюзеляжа смонтированы пленочные солнечные батареи высокой энергоотдачи, которые используют рассеянный и отраженный от подстилающей (земной) поверхности и облаков свет, в том числе и ультрафиолетового спектра. Электрическая энергия также накапливается в компактных суперкоденсаторах, смонтированных внутри фюзеляжа летательного аппарата.

Летательный аппарат имеет возможность подъема с земной поверхности за счет дополнительной подъемной силы газа, находящегося в крыльях, движения в тропосфере и/или стратосфере при помощи двигателей, приводимых в действие электрической энергией, включая, винтомоторные и турбореактивные двигатели.

По сравнению со всеми способами, известными авторам, данный способ позволяет существенно повысить энерговооруженность летательного аппарата, кроме того, летательный аппарат можно снабдить более мощными движителями, повысить его грузоподъемность и дальность полета при полной эко логичности.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-1 из 1.
02.10.2019
№219.017.cb76

Способ энергетического обеспечения морского или речного судна при помощи двигателей, приводимых в действие электрической энергией при помощи солнечных батарей, использующий эффект альбедо

Изобретение относится к области водного морского и речного транспорта. Для энергетического обеспечения морского или речного судна используют двигатели, приводимые в действие электрической энергией, включая, но не ограничивая винтовые, водометные, шнековые и колесные двигатели. При помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701278
Дата охранного документа: 25.09.2019
Показаны записи 1-10 из 26.
10.05.2018
№218.016.42f3

Способ и система удаленного мониторинга объектов

Изобретение относится к мониторингу объектов контроля. В способе удаленного мониторинга и прогностики состояния технических объектов, получают данные от объекта контроля; формируют эталонную выборку показателей работы объекта; строят матрицы состояния из компонентов точек эталонной выборки; на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649542
Дата охранного документа: 03.04.2018
11.10.2018
№218.016.90d8

Способ и система учета остаточного ресурса компонентов турбоагрегата

Группа изобретений относится к компьютерно-реализованному способу и системе для удаленного мониторинга и прогнозирования остаточных ресурсов компонентов турбоагрегата. Способ заключается в выполнении следующих этапов. Получение данных, характеризующих параметры исправного состояния...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668852
Дата охранного документа: 09.10.2018
14.11.2018
№218.016.9cec

Способ энергетического обеспечения летательного аппарата при помощи солнечных батарей, использующих рассеянный и отраженный от подстилающей поверхности свет, и летательный аппарат, реализующий данный способ

Группа изобретений относится к области воздухоплавательной техники. Способ энергетического обеспечения летательного аппарата основан на использовании солнечных батарей, использующих рассеянный и отраженный от подстилающей поверхности свет для летательного аппарата тяжелее или легче воздуха,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002672310
Дата охранного документа: 13.11.2018
18.01.2019
№219.016.b0e5

Способ удаленного мониторинга и прогнозирования состояния отдельных агрегатов и сложных технологических комплексов

Изобретение относится к способу удаленного мониторинга и прогнозирования состояния отдельных агрегатов и сложных технологических комплексов. Комплексы состоят из отдельных агрегатов и/или подсистем агрегатов. Мониторинг и прогнозирование происходит на основе данных о функционировании агрегатов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677429
Дата охранного документа: 16.01.2019
02.03.2019
№219.016.d1a0

Способ автоматизированного сбора и подготовки данных для мониторинга и моделирования сложной технической системы

Изобретение относится к области техники и информатики, а более конкретно - к способу автоматизированного сбора и подготовки данных для мониторинга и моделирования сложной технической системы. Технический результат – обеспечение объективной оценки состояния сложной технической системы. Для этого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680869
Дата охранного документа: 28.02.2019
08.03.2019
№219.016.d301

Способ предсказания состояния технической системы при помощи аппроксимации ее параметров к непрерывной функции

Изобретение относится к области техники и информатики. В способе предсказания состояния технической системы при помощи аппроксимации ее параметров к непрерывной функции на основе данных о функционировании агрегатов накапливают данные о функционировании; выбирают одну из моделей функционирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681404
Дата охранного документа: 06.03.2019
14.03.2019
№219.016.dee3

Способ управления технической системой при помощи удержания точки оптимума состояния системы на агрегированных двумерных и трехмерных группах параметров

Изобретение относится к области техники и информатики. В способе управления технической системой при помощи удержания точки оптимума состояния системы на агрегированных двумерных и трехмерных группах параметров, накапливают данные о функционировании технической системы; выбирают одну из моделей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681740
Дата охранного документа: 12.03.2019
14.03.2019
№219.016.defd

Способ предсказания состояния технической системы на основе разностных функций

Изобретение относится к области техники и информатики, а более конкретно к способу предсказания состояния технической системы на основе разностных функций. Технический результат - возможность использовать разности не только первого, но и более высоких порядков, что позволяет эффективно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681701
Дата охранного документа: 12.03.2019
27.04.2019
№219.017.3ce8

Способ и система удалённой идентификации и прогнозирования развития зарождающихся дефектов объектов

Изобретение относится к удаленному мониторингу объектов. В способе идентификации зарождающихся дефектов технологических объектов получают данные объекта контроля; формируют эталонную выборку показателей работы объекта; строят матрицы состояния и эмпирические модели прогностики состояния объекта...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686257
Дата охранного документа: 24.04.2019
25.07.2019
№219.017.b8e9

Способ изготовления гибкого фотоэлектрического модуля

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам изготовления гибких фотоэлектрических модулей для преобразования энергии солнечного излучения в электричество, которые могут быть использованы для электропитания потребителей и заряда аккумуляторов на борту электрических и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002695277
Дата охранного документа: 22.07.2019
+ добавить свой РИД