[发明专利]伞型助推太阳能飞行器

说明书

本发明提供了一种伞型助推太阳能飞行器，包括飞行器本体、火箭发动机、太阳能薄膜、同轴双旋翼机构、储能电池和伞型可收缩结构，所述飞行器本体的上端安装同轴双旋翼机构，下端安装火箭发动机，中段外安装伞型可收缩结构，内部安装储能电池；所述的伞型可收缩结构收拢时紧贴在飞行器本体外壁，展开时呈圆锥状并与飞行器本体同轴；所述的太阳能薄膜覆盖在伞型可收缩结构上表面，为储能电池供电。本发明能够提升发射初速度，减小初始损耗能量，实现飞行器的变结构设计，使飞行器发射、回收、储存更加便捷。

技术领域

本发明涉及一种太阳能飞行器，属于试验与测试技术领域。。

背景技术

太阳能飞行器技术具有广阔的应用前景，如空中定点观测、侦察、预警、拦截器、高空雷达站、通信中继、边境巡逻、电子对抗、战场监控、大气卫星、对环境和灾害状况监测，甚至反导等。

目前用于侦察观测的飞行器主要有直升机、飞艇等，例如常规布局的无人机、高空气球、飞艇和常规无人机系统等，它们有其自身的优势，但是此类飞行器大多是依赖化石燃料作为主要动力来源，在执行短距离、短航程和低高度任务时游刃有余，但是面对更高的任务要求，如超长滞空时间、超远飞行距离等方面，由于被长期稳定高效的能源提供条件所制约，传统飞行器则显得力不从心。为了解决以上问题，在上个世纪有很多国内外科学家开始对太阳能飞行器展开研究，相关的技术取得显著成果，例如美国研制出的“太阳挑战者”、“太阳神”号飞行器、英国研制的“西风3号”飞行器等，国内代表的有“翱翔者”号飞行器、“绿色先锋号”飞行器等，但是受光伏电池转换效率限制，为获得较大的采光面积，现有的太阳能飞行器依然采用大展弦比结构，这直接导致飞行器结构的柔性增大，刚度不足，严重影响飞行器的飞行安全。为了从根本上解决太阳能飞行器结构刚度较低、体积庞大、储存回收发射不方便等问题，以及在针对紧急情况和突发事件反应速度效率低等问题，亟需一种太阳能飞行器，，能够满足使用迅速、回收方便等要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种伞型助推太阳能飞行器，能够提升发射初速度，减小初始损耗能量，实现飞行器的变结构设计，使飞行器发射、回收、储存更加便捷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种伞型助推太阳能飞行器，包括飞行器本体、火箭发动机、太阳能薄膜、同轴双旋翼机构、储能电池和伞型可收缩结构。

所述飞行器本体的上端安装同轴双旋翼机构，下端安装火箭发动机，中段外安装伞型可收缩结构，内部安装储能电池；所述的伞型可收缩结构收拢时紧贴在飞行器本体外壁，展开时呈圆锥状并与飞行器本体同轴；所述的太阳能薄膜覆盖在伞型可收缩结构上表面，为储能电池供电。

所述的伞型可收缩结构基于连杆结构安装在飞行器本体上，通过弹簧推动连杆，带动伞型可收缩结构向外展开，收拢时通过外套收缩环或各连杆之间加装锁定装置克服弹簧弹力。

所述的火箭发动机与飞行器本体之间通过分离机构连接，分离机构通电后发动机与飞行器分离，发动机脱落。

所述的飞行器本体上安装质量矩控制系统，调整飞行器本体姿态，使太阳能薄膜正对太阳。

本发明还包括发射支架，发射支架设计有调平系统，保证飞行器本体发射前与地面垂直；飞行器本体上安装有角度传感器，当飞行器本体与地面垂直时才能通过自检，使得发动机具备点火状态。

本发明的有益效果是：

1)本发明中的太阳能飞行器采用盘式结构与同轴双旋翼相结合的方式，可提高飞行器的刚度及稳定性；并能够保证飞行器的工作方向

2)采用同轴双旋翼结构能有效保证助推发动机将飞行器推至500多米后飞行器自行拉升的方向，以及在高空工作过程中飞行实现飞行器的悬停；