[发明专利]一种风筝飞机融合构型无人机发电系统及使用方法

权利要求书

1.一种风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：包括无人机和地面协作控制系统，其中，无人机包括无人机主体、以及安装在无人机主体上的电动机组件、发电机组件和控制组件，地面协作控制系统通过牵拉输电线缆与无人机的控制组件连接，该地面协作控制系统用于控制无人机在飞行模式和悬停模式中切换；

所述无人机在飞行模式时，所述电动机组件作为动力使无人机主动飞行，直至无人机所在环境达到预期；

所述无人机在悬停模式时，所述电动机组件关闭并打开发电机组件，发电机组件通过牵拉输电线缆将其产生的电能传输到地面协作控制系统进行储存。

2.根据权利要求1所述的风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：所述无人机主体包括机身组件、机翼组件和尾翼组件，其中机身组件包括机头前舱、主机身和后机身，所述机翼组件包括左右对称设置在机身组件上的机翼主体，机翼主体包括内段机翼和外段机翼；尾翼组件包括一个水平尾翼以及一个垂直尾翼；所述电动机组件安装在机头前舱，发电机组件有两组，且左右对称的分别安装于内段机翼的下方。

3.根据权利要求2所述的风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：所述地面协作控制系统还包括可收放线缆滚轮，所述牵拉输电线缆的一端固定安装于无人机主机身中部，牵拉输电线缆的另一端与可收放线缆滚轮连接，所述可收放线缆滚轮用于实时控制放出的牵拉输电线缆的长度。

4.根据权利要求3所述的风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：所述机头前舱前部安装电动机组件，电动机组件用于产生无人机飞行所需的向前拉力；在机头前舱后部安装为电动机组件提供能源的电池组。

5.根据权利要求3所述的风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：所述主机身为平直舱段，控制组件安装在主机身，主机身中部连接牵拉输电线缆，主机身下方设有着陆装置，所述机翼组件连接在主机身处。

6.根据权利要求3所述的风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：所述后机身通过插入方式置于主机身结构内，以便于调节无人机的整体长度；所述尾翼组件连接在后机身处。

7.根据权利要求3所述的风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：所述机翼组件为大弯度、小厚度的壳状机翼，所述发电机组件外挂在内段机翼外侧下方，所述外段机翼外端翼形剖面的尾尖处安装有向后探出的且具有上翘构型的着陆装置。

8.根据权利要求3所述的风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：所述内段机翼的平面形状为小展弦比矩形机翼，内段机翼横截面翼型为大弯度、超小厚度层流翼型。

9.根据权利要求3所述的风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：所述外段机翼平面形状为小展弦比、小根梢比的直角梯形机翼；横截面翼型为大弯度、超小厚度层流翼型；外段机翼后缘布置副翼，副翼形状为直角梯形，且副翼与外段机翼连接的转轴平行于机翼组件前缘，所述副翼用于飞行模式时提供横向控制的滚转操纵力矩。

10.根据权利要求3所述的风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：所述平直水平尾翼和梯形垂直尾翼呈倒T型尾翼气动布局，平直水平尾翼和梯形垂直尾翼通过插入方式与后机身连接，所述直水平尾翼和梯形垂直尾翼用于飞行模式时所需的纵向和航向气动稳定性、以及纵向俯仰和航向偏航控制的操纵力矩。

11.根据权利要求3所述的风筝飞机融合构型无人机发电系统，其特征在于：所述水平尾翼平面形状为小展弦比矩形机翼，横截面翼型为小厚度对称翼型；水平尾翼后缘布置升降舵，且两侧水平尾翼的升降舵左右对称，升降舵用于飞行模式时提供纵向控制的俯仰操纵力矩；所述水平尾翼弦长与垂直尾翼的根弦长相等，水平尾翼在其对称轴处与垂直尾翼的根弦线相连，水平尾翼弦长与垂直尾翼的连接处流线整形，并形成可以与后机身连接的孔洞结构。