[发明专利]能源替代式的以电代油型的自发电飞机

说明书

技术领域

本发明涉及航空领域，具体涉及能源替代式的以电代油型的自发电飞机。

背景技术

能源替代事业，特别是“电能三代”：代柴、代煤、代油，它直接关系到人类的生态环境、健康与生命。如美丽乡村的以电代柴“电热炕”事业就非常巨大，利用碳晶电热板，转换率90%，成本低，效率高，在青海尖扎县试点一下就推广了1640户，中国近4亿户家庭，这需要多大电量；代煤就更不得了，中国70%的电是煤发出来的，能够代煤，生态生命的意义就更大了；印度和中国是污染最严重的国家，印度决心很大，2030年，印度的汽车全部电器化，100%，2020年印度有600万辆汽车，2030年就更多了。当然印度不能和中国比，中国现有充电桩22万个，印度目前只有350个。

现有的燃油飞机，耗油多，成本高，污染环境，2015年因污染死亡900万人。如波音747起飞一次耗油5吨，A320耗油4吨，这些油在短短的几分钟之内烧掉了，留下了大量污染物，它们是名符其实的喝油大老虎，全球有几万只喝油大老虎。目前的电动飞机都是超轻型飞机，多数为单座、双座设计，无法取代燃油飞机，美欧研究混动飞机，有的要3年，有的要10年。以德法为首的欧洲制定了淘汰燃油汽车的时间表，而混动飞机的时间表也已经“前路悠悠、遥遥在望了”。

科学家拉伐尔于1882年发明了拉伐尔管，当时就超过音速，达到340.3m/s，它的组成有三段结构：缩管、喉管、扩管，由于它提供了超音速气流，人类的航空航天事业就大大的发展了。1903年，美国的莱特兄弟利用它的原理发明了第一架螺旋桨飞机，1941年第一架喷气飞机上天了。飞机的翅膀上部有突起产生吸力，下部扁平产生托力，上下之和就是升力。当然就是上下形状一样，也能产生升力，取一定安装迎角就可以了。

经过135年的发展，今天的超音速远非当年的超音速了。中国在京郊建成的风洞，气体流速已经是音速的35倍，12km/s，超过了美国和俄罗斯。当然这是第二宇宙速度，第一宇宙速度是7km/s，可以飞出地球；第二宇宙速度是 12km/s，可以飞向太阳系；第三宇宙速度16km/s，可以飞出太阳系。

发明内容

本发明的目的是：设计一种能源替代式的以电代油型的自发电飞机，是一种基于拉伐尔管用于飞机的相对气流进行发电的技术，管流速不同产生动力，效率高，功率大，载重能力强，实现人类的伟大梦想--以电代油。

本发明的技术解决方案是：在飞机的机身上安装UPS不间断电源装置，市电充电器、超级电容器、电池组、AC-DC整流器和DC-AC逆变器以及静态旁路开关依电路方式连接形成UPS不间断电源装置；其特征是：UPS不间断电源装置上还并联拉伐尔动力系统，拉伐尔动力系统由至少一根拉伐尔管内安装若干气轮发电机组构成，拉伐尔管由缩管、喉管、扩管串联连接组成，气轮发电机组安装在拉伐尔管内的最大速度的扩管处。

市电，飞机在起飞机场和降落机场时，通过超级电容器对电池组快速充电、储电，像加油一样方便；拉伐尔动力系统，自发电，从飞机起飞到落地之间的整个飞行过程中都在发电供电、储电。

本发明具有以下优点：

1、拉伐尔管运用在飞机上既可以增加升力，又可以大大的提高动力，因为流速和功率是立方的关系，它的发电能力可以承担起飞机较大的重量。

2、超级电容器和电池组是连续的不间断的能源保障，不但能够保障正常的安全航行，而且还有足够的冗余度。

3、管流速不同产生动力，效率高，功率大，具有一定的载重能力，在支线航路上进行100人座的试飞行以后再进一步扩大载重量。

4、本发明当然还有其它诸多条件的配合，如效率高达98%的气轮发电机，又如种种轻质材料，石墨稀纤维素材料强度比钢铁高、重量比钢铁轻，特别是比水轻的超轻材料晶体铝，传统金属铝密度2.7克/立方厘米，而新晶体铝密度只有0.61克/平方厘米，它能浮在水上，由于它拥有非磁性、耐腐蚀、价格便宜、易于生产，在飞机、汽车等部件方面有广阔的用武之用。

附图说明

图1为本发明的UPS不间断电源装置的原理图；

图2为拉伐尔动力系统；

图3是单管型式的拉伐尔动力系统；

图4是两个双管型式的拉伐尔动力系统和一个三管型式的拉伐尔动力系统；

图5是四个双管型式的拉伐尔动力系统（两个在翼下，两个在两侧）；

图6是多个小型式的拉伐尔动力系统。

图中：1是缩管，2是喉管，3是扩管，4是气轮发电机组。

具体实施方式