找到40项技术成果数据。
找技术 >无机翼飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
无机翼飞机只从1903年美国莱特兄弟发明飞机以来,虽经100多年的科技发展,现在多种多样,大小不同各种飞机,都有机翼作升力部件,最大民航机A380机翼长近80米。现代航空分为:军用航空,民用航空和通用航空。通用航空是指从事工业、农业、林业、渔业、矿业和建筑业的作业飞行,以及医疗卫生,抢险救灾,气象探测,海洋监测,科学实验,遙感测绘,文化体育,旅游观光等飞行活动。美国法令规定3000米以下为低空,其他许多国家也认同这一标准。本无机翼飞机主要用于通用航空低空空域,也可研发高空飞机(保留一部分机翼)和舰载飞机(垂直起降)。除军用武装陆海空军,边防,武警等,广泛用于民用。现在世界上所有飞机都以机翼作升力器,用燃料发动机及配套的传动、转动等机械部件产生推力。除英国(鹞)式和美俄垂直或短距起降的飞机外,都需机场跑道,操控复杂,需配其他一些系统。又大,又笨,造价高。美国有通用航空私人飞机24万多架,我国截止2011年才有1154架,我国未来10年发展超过1万架,每架平均价格300万元,将在上下游产业撬动超万亿元市场。美国有约19000多个小型简易机场,我国也准备建配套的大量机场。这不是发展方向,人类航空飞机发展史,从滑翔机到莱特兄弟加上动力装置,实现自主飞行,发明飞机进行了第一次大革命。动力也从螺旋桨到喷气(涡轮,涡扇),直到现在动力系统与升力部件都是分开的。本无机翼飞机,无燃油发动机,无转动、传动等机械部件。用已获发明专利权的环形大气动力机作升力器和推力器,动力机和升力器合二为一。垂直起降,不需机场,并可悬停,后飞,侧飞和在地面或水面上极安全的飞行。结构简单,操控容易,造价极低,环保节能。本无机翼飞机,去掉了燃料和除操控所有动力机械部件,成为低空飞机发展的第二次大革命。可广泛大量生产推广应用,有着巨大的经济和社会效益,国际市场极其广阔长远。广泛寻求国际合作,具体事宜洽谈。(香港)国际新概念飞行器有限公司联系人:董事长张玉福
旅游观光电动模型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本人发明的旅游观光电动模型飞机可坐三人,充电后来行走100公里,时速50马力。售价5万元左右,用户买回一架飞机可产生很大的经济效益,在公园游客乘坐一次3分钟10元,如果一天100个游客就可产生经济效益1000元,照相馆用飞机照相,照一张飞机快像20元,100个顾客照像,照相馆一天就可收入2000元,该飞机还可用于照相馆迎亲摄像,迎亲包摄像一次收费500元至800元。飞机车迎亲时尚高雅。综上所述,本人发明的旅游观光电动模型飞机具有突出的实质性特点和显著的进步,具有创造性,新颖性,在现实社会中也及当今市场上没有这种旅游观光电动模型飞机,独家首创。机翼可伸开,可折叠,可喷水、喷气,在公园里行走将机翼伸开,在公路上街道上行走将机翼折叠不占道,不占空间,不影响交通,电动节能飞机相当于一辆三轮车,不受交警限制,城里、乡里、公园随便开。有真实照片参考实用性,用于城市公园,旅游景区,影楼及大小照像馆,可给用户产生很好的经济效益。
一种类飞碟式旋翼机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介 一种类飞碟式旋翼机,涉及一种无人飞行器。提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞 碟式旋翼无人机。设有机身、机翼、两电机、变距系统和可变距螺旋桨;所述机身与机翼根 部相连,机身内部空间用于装载机载设备;机翼采用小短边椭圆翼型,用于实现垂直起降、 空中悬停和固定翼巡航状态之间的转换;两电机安装在两侧机翼翼尖部位,两电机转向一致, 使用变距系统调节可变距螺旋桨的桨距;变距系统用于调节螺旋桨的桨距,以改变螺旋桨产 生的推力方向和推力大小,实现悬停和巡航模式切换。结构简单,对飞机重心的敏感性弱, 整体气动效率较高。 二、技术成熟度 小试阶段(已完成实验室路线、方法验证)。三、应用范围 本发明涉及一种无人飞行器,特别是涉及可以将直升机垂直起降、空中悬停和固定翼 飞机巡航方式相结合的一种类飞碟式旋翼机。四、投产条件和预期经济效益 主要设备及手段:机身, 机翼,电机,变距系统,可变距螺旋桨 效益分析:属于中型实验研究与开发设施,对于针对现有兼具垂直起降、空中悬停和 固定翼巡航无人机的缺陷,提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞碟式旋翼无人机。五、合作方式 合作开发、专利(实施)许可。
载重滑翔机模型
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开一种载重滑翔机模型,包括机头、机身、主机翼、翼尖、尾翼;主机翼固定翼台上,翼台固定在机身上,机身尾部固尾翼,尾翼呈水平,尾翼上安装有垂直尾翼;其特征在于所述主机翼二侧固定所述翼尖,翼尖与主机翼之间的上折角呈15度;所述主机翼平均弦宽58mm,所述主机翼上表面为平面,下表面为凸起;展弦比为8.6;尾翼上反角为14度。本实用新型滑翔机载重时在受力作用下,能很好的进行平稳飞行。
飞机机翼液压管路设计技术及C919飞机工程应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
大型客机是一个国家科技水平和工业体系的综合展现,目前其主要生产商为波音和空客,覆盖了全球90%以上的市场。大型客机对于科技工业的进步具有极高的带动作用,辐射的相关产业规模巨大。发展大型客机是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。高可靠与高安全是民用飞机的突出特征,大量关键技术亟待突破。 飞机液压系统为飞机操纵和控制提供动力,液压管路则是飞机的“血管”,飞机机翼上液压管路数量多、长度长;空间形态各异,遍布全机;载荷环境恶劣、且相互交叉耦合(振动过载超过10G、翼尖变形超过2米、工作温度-40℃~135℃)。进而带来安全风险高、设计精度差、构型管理难问题。美国空军评估飞行事故中大约43%与管路的故障有关,中国民航总局近三十年统计管路损坏失效引起的故障占总故障数的50%。 中国商飞上海飞机设计研究院在国家大飞机专项计划支持下,历时8年,围绕其中的基础理论和关键技术难题,进行科研攻关,建立了一套飞机机翼液压管路设计方法,并在C919飞机上得到了应用,取得了如下创新成果: 1、 以安全需求为牵引,首次全面运用数字化技术开展了多维失效下机翼管网生存能力的评估研究,提出了飞机机翼液压管路安全性设计原则; 2、 首次开展了极端恶劣气象条件(闪电环境)下机翼管路的防护仿真验证,建立了机翼燃油箱内液压管路闪电防护方法; 3、 给出了飞机机翼液压管路分析载荷谱,建立了一套飞机液压管路应力分析方法,并纳入设计流程,保证了液压导管符合设计要求,提高了液压管网的可靠性、安全性; 4、 建立了飞机液压管路装配误差控制技术,提高了管路的设计效率和质量,形成了设计流程管理的成套规范,并运用虚拟装配、维修仿真技术,保证了液压管路的可实施性和可维护性。 该项目成果已经在C919 飞机液压管路系统设计中得到应用,目前C919 飞机101、102、103 架机机翼区域液压管路装配工艺性好,产品装配一次成功,装配效率相比于ARJ21飞机有了大幅提高。机翼区域液压管路通过合理的设计技术,满足预期的各项安全性指标,装配难度低,可靠性高,后期的维护成本低。
基于马格纳斯原理的升力增强翼型
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种基于马格纳斯原理的升力增强翼型,包括前部机翼体、马格纳斯圆柱筒和尾部机翼体,前部机翼体和尾部机翼体纵向两端分别与封口体垂直固定连接成横截面为流线形的升力增强翼型,马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,马格纳斯圆柱筒驱动装置设置在一个封口体和尾部机翼体中,前部机翼体纵向间隔设置了数根横向贯通的进气管。本发明将马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,可以改善机翼尾流,减小尾部的涡流,便于安装、拆卸和更换马格纳斯圆柱筒。位于马格纳斯圆柱筒中心线上侧的数根进气管可以补充气流量,保证马格纳斯圆柱筒能够产生压力差,进一步增强升力。
万向风车
成熟度:通过中试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:介绍万向风车风能是自然界中清洁的可再生能源,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍。我国的风能资源非常丰富,新疆、内蒙、甘肃一带风能最大,强度约200~300瓦/米2,平均4000~5000小时/年(参见《中国大百科全书》—风力机)。我国西部和东南沿海地区地域辽阔,如能大力发展风力发电,不仅可为经济建设提供动力,而且还能保护环境,治理风沙,减少二氧化碳气体排放,可谓一举多得! 风能,其实准确地说也是太阳能,是由太阳的热量,地球的旋转,地球表面的不规则而引起的空气流动。风能具有许多优势条件,所以它是世界上成长非常迅速的能源。 风能是清洁能源,风能不像依靠燃烧化石燃料(例如,煤炭或者天然气)的火电厂那样污染空气,风能不产生引起酸雨的物质,也不产生温室气体。 利用风能的最大挑战就是风力是断断续续的,不稳定的,不均匀的。风能不能储存(除非用蓄电池),也不能根据电力的需求进行调整。 几个世纪以来,风力发电一直受到人们的关注。1890年,丹麦的一项风力发电机计划,首次将风力机(也称风车、风透平机、风轮)用于发电设想,到1918年丹麦已有120台风力发电机。第一次世界大战后,应用风力来发电曾出现高潮,丹麦、荷兰应用最早也最广。后来由于中东油田的发现,使风力发电事业的发展缓慢下来,直到20世纪70年代,由于能源短缺和环境污染,风力发电才又出现高潮。要利用风力发电,就必须先把风能转化为机械能,然后再用发电机把机械能转换为电能。把风能转化为机械能,就要利用风车,风车是风力发电过程中的关键设备。鉴于风车的种类繁多,因此分类方法也是多种。按叶片数量分为:单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分为:水平轴、垂直轴(立轴);按桨叶工作原理分为:升力型、阻力型。目前大量使用的风力发电设备以三叶片水平轴升力型(一般称螺旋桨风车)居多。一、螺旋桨风车的缺欠第一个风车出现在欧洲是水平轴结构。对于这种由波斯垂直轴设计而突然走进水平轴结构的进展原因已经不知道了。原因之一可能是水平轴结构的叶片扫风面积(叶片接触风的面积)最大,事实上欧洲水轮也有水平轴结构。别的原因可能是水平结构的拖曳型比垂直结构的拖曳型效率高,由于屏蔽的需要,垂直轴结构的拖曳型丢失了它们的转轴收集面积的一半。水平轴结构的风车叶片需要与其旋转平面存在一定角度,这样风车在风力的作用下才能旋转,这就使叶片与空气之间相对运动的轨迹成为螺旋线,所以,也称螺旋桨风车。螺旋桨风车从一开始出现就处在不断的改进当中,欧洲风车的主要改进是它的设计者对于产生空气动力学升力的成功运用。这一特点提供了转子效率的重大改进,使效率比波斯风车更高,并让转子的转速增加。完善风车桨叶,使效率增加的改进过程,已有500年。在完成这一过程期间,风车桨叶有了全部经过现代设计师验证的显著的特色,这对于现代风力透平机叶片的完成也是至关紧要的,包括1)拱形螺旋桨的前缘;2)在1/4弦长位置(由前缘到后缘的25%)放置帆桅;3)重心在1/4弦长位置;4)叶片由根部到顶端的非线性扭曲(Drees,1977)。……等。但是,螺旋桨风车虽经不断改进,却仍然存在许多问题和缺欠,使风电成本居高不下,设备效率、安全、维修、运输……都存在许多问题,使风电在与其他能源的竞争中处于不利地位,严重的影响着风电的发展。二、垂直轴风车的不足我们知道,最古老的波斯风车是垂直轴风车,因为效率较低被水平轴风车挤出了风能发展的历史舞台。但,垂直轴风车对风向没有要求,不管风向如何风车都能旋转,这对于安装在低空和农牧场的小型风力发电系统是非常重要的,这是水平轴风车所不具备的长处。现代垂直轴风轮的发展是在法国由G.J.M. Darrieus於1920年开始的。关于达里厄(Darrieus)型风轮的设计,最重要的是包含微薄的,弯曲的,螺旋桨断面的叶片安装在旋转的垂直管子的顶部和底部(一般称“O”型垂直轴风车)。基于这一概念的发展工作在当时并没有开始,直到1960年由两个加拿大研究员因不知他人已发明的情况下才又从新使用。与螺旋桨风车一样,达里厄风车从一开始出现就处在不断的改进当中。后来人们把弯叶片改成了直叶片,从而出现了H型达里厄(Darrieus)风车。达里厄(Darrieus)风车最要命的缺点就是不能自启动。如果说螺旋桨升力型风车虽然启动也不容易,但只要风力足够大还是能够启动起来的;但达里厄风车如果没有一定转速,风再大也启动不起来。这是由于风车升力的产生和升力的方向,需要叶片有一定旋转速度再与风速合成可视风速后,才能产生旋转力矩使风车旋转。这个转速怎样产生呢?自然风力不能使风车产生这个转速,那只有加外力,例如:电力、燃油动力。不难想象,如果风车一停,就需要加外力(电力或燃油动力)使其从新旋转,这该多么麻烦……。另外,达里厄(Darrieus)风车要想处于最佳工作状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。毫无疑问,达里厄风车也不是理想的,能够使风能成为人类主要能源的风电设备。三、万向风车简介万向风车是将风能转换成机械能的能量转换设备,由支架、转轴、叶片等三部分组成。万向风车是根据流体力学原理和空气动力学原理发明的新式风车,力求克服螺旋桨风车和达里厄(Darrieus)风车的缺欠,开发出新型的,更高效,更安全,更经济的风力发电设备,为保护环境,节能减排做出贡献!万向风车的特点:1、效率高风车效率的差异是很大的,不仅不同种类的风车间存在着效率上的差异,(例如:升力型风车的效率高于阻力型风车;水平轴风车高于垂直轴风车……等,)而同一种类型的风车也存在着很大差异,例如,螺旋桨风车如果造得不好,叶片的非线性扭转不正确,叶片选型不恰当,叶片制造精度达不到要求,叶片就不能产生升力,或者产生的升力很小,这就会使螺旋桨风车变成阻力型风车,效率也会很低。现代水平轴螺旋桨风力机的有效输出功率:w =0.155 ρ D2 v3 ρ-空气密度,D-风轮直径,v-风速 也可以写为w=0.5cρA v 3 c-机械效率因素(通常0.1-0.5),ρ-空气密度,A-叶片扫过的区域,v-风速 由上式可以看出,风车的输出功率与风速的三次方成正比,与叶片的扫风面积成正比,与空气密度成正比。万向风车的输出功率,与上式基本相同。但需要注意的是,在同等材料数量情况下,万向风车的扫风面积小于螺旋桨风车的一半(由于背风面的叶片不与风接触)。这就使万向风车的功率输出小于螺旋桨风车的一半,与达里厄(Darrieus)风车相同。需要指出的是,虽然从理论上说,万向风车效率不如水平轴,但水平轴螺旋桨风车要达到最佳输出状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。再加上螺旋桨风车叶片需要非线性扭转(即使用调浆的办法,收效也不大),并且升力的大小和方向都受转速影响,如果全面考虑到这些情况,万向风车的输出功率不会小于水平轴螺旋桨风车,特别是H型达里厄(Darrieus)风车。2、启动力矩大 要分析风车的启动力矩,就要对风车在静态时的受力状况作受力分析。万向风车的交叉叶片既有阻力作用又有升力作用,所以其启动力矩与阻力型风车不相上下,而比以斜面迎风的螺旋桨式风车要大。因此,万向风车在微风下即可转动。这一特点使万向风车的风能利用范围更宽,如果匹配合适,万向风车能做到只要有风就能发电。 3、设计容易 专利法实施细则第二条指出,专利法所称发明,是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。因为是技术方案,所以在具体实施时,就必须进行设计。螺旋桨式风车设计复杂,需要选择的参数虽然不多,但选择的范围小。例如:叶片横截面的形状、叶片非线性扭曲、叶片材料、尾舵大小……等等,都需要进行精心的计算和选择,有的还需要试验测定。这主要是因为螺旋桨式风车各个参数之间的联系过于密切,一个参数的改变会引起其它参数的改变,这就可能使性能的提高和降低相互抵消,难于得到最佳设计。而万向风车需要选择和设计的参数虽然不少,但选择的范围比较宽,特别是各参数之间相互关联比较小,这就容易得出最佳设计。例如:如果利用调浆技术来改善风车效率,螺旋桨风车的叶片只有一个调浆自由度,而万向风车可以有力臂、叶片仰角、叶片倾斜角,三个自由度。4、建造简单 万向风车无论是叶片、支架、转轴,还是基础平台,都不需要特殊的制造工艺和材料。螺旋桨式风力机叶片由于受力状况不好,为了减轻重量并达到一定强度,都是用碳纤维增强树脂制造出来的,制造过程复杂,程序繁多,要达到高质量的性能要求,必须有严格的条件控制。而且,保存、运输过程也有极严格的规定和要求,稍有碰撞和损伤,将严重影响性能;万向风车叶片用0.3~1mm的镀锌铁板、铝板、不锈钢板、彩钢、……等材料制造都可以,用金属板制造,其工艺简单,制造容易,运输方便……。万向风车可以很容易地向海上发展,利用海洋风能。 5、结构紧凑由于结构紧凑,给发展小型风力发电机解决偏远地区农牧民用电问题创造了条件 ,使万向风车可以放在狭小的只要有风的地方就可以,并且转轴方向也可以任意放置,无所谓水平轴、垂直轴。多个万向风车还可以串联或者并联使用,从而提高输出功率,并使风车可以向高空发展。F型万向风车还可以制造成风力飞行器,用动力使其升入高空,利用高空风能发电,再用电缆将发出的电输回地面。 四、万向风车的叶片风力机依靠叶轮汲取风能,叶轮直接决定风力机的重要性能指标——风能利用系数。叶轮性能的好坏则取决于叶轮上叶片的数量,外形设计以及叶轮结构。现代风轮叶片的平面形状通常是接近矩形的直叶片,尖削度不大而展弦比比较大。这样叶片的展向流动是次要的,叶片的气动特性很大程度上取决于叶片的翼剖面形状及其所处的相对位置,也即翼剖面的气动特性是研究叶片性能的关键。研究绕翼剖面流动比较简单,易于观察、实验、理论推导与分析,同时翼剖面气动特性也是探讨复杂情况的基础。空气动力学提供了对翼型剖面作深入细致研究的理论基础,提供了丰富的翼型剖面气动性能试验数据和理论计算方法,为风力机的气动研究和气动设计提供了依据。(参见linan《新型风力机的设计与开发技术》) 万向风车采用如下图所示的翼型,与NACA的带弯度的机翼型基本相同。(见附图1) 分析一下作用在翼型上的气动力及其参数,我们知道,在仅有重力作用的二维低速流场中,气体的压力与速度存在下列关系—伯努利公式 Po = P+ ½ρV2 式中:P0为总压,P为静压,½ρV2 为动压。ρ为空气密度,V为风速。伯努利公式指出:气体的总能量P0保持定值,等于动压能 ½ρV2 与静压能P之和。 在二维低速流场中,根据流体连续性原理,流场中质量保持连续不断,上翼面突出使流场横截面变小,空气流速加大,即VV∞ , 这样P P∞, 上翼面静压值小于下翼面静压值,上下翼面压差的合力形成了升力。(参见lina 《新型风力机的设计与开发技术》,) 需要指出的是,叶片产生的升力,不是用来使叶片上升的,而是用来推动叶片旋转的,所以,万向风车采用了两个叶片交叉,这样两叶片产生的升力的合力就推动叶片绕转轴旋转。如图所示。 两叶片间的夹角α与叶片的攻角、风轮的截风面积有关,当夹角增大时,风轮截风面积增大,但叶片攻角变小,甚至成为负值,使升力变小;极限情况,两叶片间的夹角α等于180度,风轮变成了直线叶片的阻力型风车。α约等于45~60度较好。 为减少交叉叶片逆风时的阻力,两叶片相交时成圆锥状较好,如照片所示。叶片可用镀锌铁板(0.3_0.5毫米)、铝板、不锈钢板、树脂板等做包皮,起整流罩作用,内部加加强筋制造。五、万向风车利用升力引入正反馈提高效率万向风车由叶片、支架、转轴等三部分组成。单片叶片为长条形,其横截面为流线型(有弯度的机翼型)。两个单片叶片凹面相向的交叉在一起,形成两两交叉的组合叶片。由于万向风车的单个叶片是有弯度的机翼,风车在启动力矩的作用下旋转起来以后,风车叶片与周围空气的相对流速变大,根据空气动力学原理,在每个单个叶片上都会产生升力,且随着风车旋转速度的增加,叶片与周围空气的相对流速也增加,升力也增加。而两个交叉叶片产生升力的合力通过支架的杠杆作用就产生了使转轴旋转的转矩。如果分析一下这个升力转矩的方向,不难发现,是与风力产生的启动转矩方向一致的,这就是说,升力产生的附加转矩又反馈回到了风车的输入端,与输入端的风力转矩相加,增强了对转轴的旋转作用。这就像再生式无线电收音机的再生线圈把经放大的无线电信号引回到输入端再放大,从而提高了收音机的效率一样,升力使万向风车引入正反馈提高了效率。万向风车正反馈信号流程方框图如下:(见附图2)图中β为正反馈系数,与叶片形状、交叉角度、力臂大小、叶片攻角、扫风面积、叶片翼型……等有关。在万向风车正反馈信号流程方框图中,我们设:P1为万向风车的输入;P2为输出;K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数,那么,可以得出如下的等式:P2-βP2=(P1+ P2 β)K …………(1) (1-β) P2=K P1+ K P2 β …………(2) P2/ P1=K/1-(1+K)β…………(3)其中P2/ P1即为风车的效率。由式3可以看到,风车效率与K、β均有关。K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数。K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,最大都不会超过50%(水平轴风车在叶片倾斜45度时受力最大,此时叶片所受到的旋转力为风力的50%),K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,都将随风车转速的增加而减少,直至转速等于风速时接近于0。毫无疑问,我们可以用数学方法描绘出风车效率与K、β之间的关系。为了简单直观的看一下风车效率与K、β之间的关系,我们假设K为0,1、0.3、0.5时,如果让风车效率为100%,那么,反馈系数β应为多少。计算结果如下:K 0.1(风车转速高) 0.3 (风车转速中) 0.5(风车转速低)β 0.82 0.55 0.33以上结果说明,β很小的变化,就能使效率大幅提升。 六、万向风车的发展 万向风车的结构合理,并应用升力引入正反馈 提高效率 。对万向风车的研究才刚刚开始,随着研究和开发的深入,一定会出现广阔的发展前景,一定会取得可观的经济效益和社会效益,造福地球,造福全人类! 现向您介绍一项新的研究成果,——风力飞行器型万向风车,简称F型万向风车。将万向风车拆成上下两部分,每一部分都可以单独使用。风车既可以安装成垂直轴,也可以安装成水平轴。做垂直轴使用时,与2型万向风车的性能、特点基本相同,启动方便,不需要偏航调节……,但材料省了一半,是1型万向风车效率的2~3倍。做水平轴使用时,与螺旋桨风车的性能、特点差不多。启动需要一定转速,需要偏航调节……,但扫风面积是垂直轴的两倍多(相同材料用量情况下),效率是垂直轴的2~3倍。F型万向风车还可以做成风力飞行器,加装动力使其升入高空,利用高空风能发电。到那时,人类利用清洁的可再生的风能作为主要能源的时代,就不远了!!!参考资料illustrated History of wind power development by Darrell M.Dodge,Lttleton Colorado (达雷尔)《中国大百科全书》—风力机《中国小型风力发电机的应用发展》舒杰 俞红鹰 /文李庆宜 主编,北京机械工业出版社《风力机的理论与设计》1986.12国内外风力发电技术的现状与发展趋势 田德lina:《新型风力机的设计与开发技术》《小型风力发电系统的匹配》2011-8-2第四次修改
新型翼刀及其强化铺具翼梢喷气翼
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:机翼是有翼飞行器获得升力的主要来源。但它同时也带来占飞机总阻力30%甚至更多的诱导阻力,不仅使飞机的发动机体积和质量增大,而且使其实际升力大打折扣,显著降低了诸如延长起,降滑跑距离等多项经济技术指标,甚至会因次第起飞而给后继飞机器带来“人仰马翻”事故威胁。因此:减阻“成了自莱特兄弟发明世界上第一架飞机之后,一百年来投入人力、物力和财力最多,也是最重要的科研课题之一,但“减诱阻”却一直未获理想成果。采用该技术,只要将目前的机翼结构作适当的修改,并补充一些器件,即可做到基本消除诱导阻力,并相应提高40%以上的”升阻比“从而取消目前设置在机翼前,后缘的增加机构,缩短起,降滑跑距离,并彻底消除因次第起飞而带给后续飞行器的上述威胁。该技术除可纳入到新机设计外,还可对服现役飞机普遍实施改装。该技术实施后给飞机带来以下一下显著特点:1.显著提高了现机的”升阻比“,节约油料40%左右,不仅可大幅度降低运营成本,且对环保的贡献率巨大,符合节能减排的产业政策:2.显著提高了飞机的安全性能,不给因气流和次第起飞的飞机造成威胁;3.显著改善了现飞机转弯易陷入尾旋的状况,可使处于机翼之后的尾翼平尾免去因机翼尾流干扰而现的升举困难;配平失效,以及转弯易陷入尾旋并难以改出的状态得到有效改善,使得飞机的飞行品质再获空前的提高;4.显著缩短了目前飞机的起,降滑跑距离;大幅度缩小了机场建设规模;减少了基建投资,节约了土地资源。尤其是对土地资源奇缺,水乡和岛屿等地去的航线建设有着极为重要现实意义。技术的应用领域前景分析:随着高新技术的发展,应用领域十分宽广。效益分析:本发明具有明显的社会效应和很大的经济效益。厂房条件建议:无备注:无
多用途农用机
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:行双翼,机身扁宽,有5个发动机,头部和尾部发动机是镙旋发动机,尾部发动机也可用喷气式发动机,发动机可转动,翼下发动机是喷气式发动机,起落架有4个,当制作成吸云机时,翼上要安装2个吸云设备,吸云功能能调节气候,避免水灾,飞机转弯角度小,该飞机的新颖性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置和发动机可转动,起落架有4个.创造性和先进性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置,发动机可转动转弯角度小,起落架有4个,能有吸云功能.实用性:能制造成各种功能,用于农用,吸云,洒水,灭火,运输,军用.专利特点:机翼平行双翼,机身宽扁发动机可转动.对本专利成果的贡献:提供一种大型飞机,机翼平行双翼,机身宽扁,尾翼发动机可转动。技术的应用领域前景分析:农用机是一种大型飞机,有各种功能:1.能农用的,农用机;2.吸云的,吸云机;3.洒水的,灭火机;4.运输的,运输机;5.军用的,军用机.效益分析:该技术可应用于相关企业提升效率,具有较大经济效益。厂房条件建议:无备注:无
充气机翼轻型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
充气机翼轻型飞机。 内容介绍: 该技术利用充气式机翼替代传统的固体结构机翼,现已完成了带弯度柔性机翼的设计、制作技术,柔性机翼的操纵面技术,自动充气、补气技术,总体气动布局设计技术,承载能力预测技术,已经具备进行大型飞机的研制条件,有望缓解城市交通问题、传统飞机的安全性问题。 该技术达到国内领先水平,获实用新型专利1项。 性能指标: 已经有一米量级的飞机飞行试验验证机,完全具备扩大飞机尺寸的大型飞机设计条件。 特 点: 1.低速飞行,安全起降; 2.结构重量轻,可在简单的场地实现起飞和降落; 3.机翼可折叠,便于运输,可运送到偏僻的旅游地、牧场、森林等地方。 适用范围: 适用于城市交通、城市广告、旅游飞机、娱乐飞机、农林飞机、放牧、巡视等。 效益分析: 年产值500万元。 投资规模: 约500万元。 合作方式: 技术转让、技术开发。
找到40项技术成果数据。
找技术 >无机翼飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
无机翼飞机只从1903年美国莱特兄弟发明飞机以来,虽经100多年的科技发展,现在多种多样,大小不同各种飞机,都有机翼作升力部件,最大民航机A380机翼长近80米。现代航空分为:军用航空,民用航空和通用航空。通用航空是指从事工业、农业、林业、渔业、矿业和建筑业的作业飞行,以及医疗卫生,抢险救灾,气象探测,海洋监测,科学实验,遙感测绘,文化体育,旅游观光等飞行活动。美国法令规定3000米以下为低空,其他许多国家也认同这一标准。本无机翼飞机主要用于通用航空低空空域,也可研发高空飞机(保留一部分机翼)和舰载飞机(垂直起降)。除军用武装陆海空军,边防,武警等,广泛用于民用。现在世界上所有飞机都以机翼作升力器,用燃料发动机及配套的传动、转动等机械部件产生推力。除英国(鹞)式和美俄垂直或短距起降的飞机外,都需机场跑道,操控复杂,需配其他一些系统。又大,又笨,造价高。美国有通用航空私人飞机24万多架,我国截止2011年才有1154架,我国未来10年发展超过1万架,每架平均价格300万元,将在上下游产业撬动超万亿元市场。美国有约19000多个小型简易机场,我国也准备建配套的大量机场。这不是发展方向,人类航空飞机发展史,从滑翔机到莱特兄弟加上动力装置,实现自主飞行,发明飞机进行了第一次大革命。动力也从螺旋桨到喷气(涡轮,涡扇),直到现在动力系统与升力部件都是分开的。本无机翼飞机,无燃油发动机,无转动、传动等机械部件。用已获发明专利权的环形大气动力机作升力器和推力器,动力机和升力器合二为一。垂直起降,不需机场,并可悬停,后飞,侧飞和在地面或水面上极安全的飞行。结构简单,操控容易,造价极低,环保节能。本无机翼飞机,去掉了燃料和除操控所有动力机械部件,成为低空飞机发展的第二次大革命。可广泛大量生产推广应用,有着巨大的经济和社会效益,国际市场极其广阔长远。广泛寻求国际合作,具体事宜洽谈。(香港)国际新概念飞行器有限公司联系人:董事长张玉福
旅游观光电动模型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本人发明的旅游观光电动模型飞机可坐三人,充电后来行走100公里,时速50马力。售价5万元左右,用户买回一架飞机可产生很大的经济效益,在公园游客乘坐一次3分钟10元,如果一天100个游客就可产生经济效益1000元,照相馆用飞机照相,照一张飞机快像20元,100个顾客照像,照相馆一天就可收入2000元,该飞机还可用于照相馆迎亲摄像,迎亲包摄像一次收费500元至800元。飞机车迎亲时尚高雅。综上所述,本人发明的旅游观光电动模型飞机具有突出的实质性特点和显著的进步,具有创造性,新颖性,在现实社会中也及当今市场上没有这种旅游观光电动模型飞机,独家首创。机翼可伸开,可折叠,可喷水、喷气,在公园里行走将机翼伸开,在公路上街道上行走将机翼折叠不占道,不占空间,不影响交通,电动节能飞机相当于一辆三轮车,不受交警限制,城里、乡里、公园随便开。有真实照片参考实用性,用于城市公园,旅游景区,影楼及大小照像馆,可给用户产生很好的经济效益。
一种类飞碟式旋翼机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介 一种类飞碟式旋翼机,涉及一种无人飞行器。提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞 碟式旋翼无人机。设有机身、机翼、两电机、变距系统和可变距螺旋桨;所述机身与机翼根 部相连,机身内部空间用于装载机载设备;机翼采用小短边椭圆翼型,用于实现垂直起降、 空中悬停和固定翼巡航状态之间的转换;两电机安装在两侧机翼翼尖部位,两电机转向一致, 使用变距系统调节可变距螺旋桨的桨距;变距系统用于调节螺旋桨的桨距,以改变螺旋桨产 生的推力方向和推力大小,实现悬停和巡航模式切换。结构简单,对飞机重心的敏感性弱, 整体气动效率较高。 二、技术成熟度 小试阶段(已完成实验室路线、方法验证)。三、应用范围 本发明涉及一种无人飞行器,特别是涉及可以将直升机垂直起降、空中悬停和固定翼 飞机巡航方式相结合的一种类飞碟式旋翼机。四、投产条件和预期经济效益 主要设备及手段:机身, 机翼,电机,变距系统,可变距螺旋桨 效益分析:属于中型实验研究与开发设施,对于针对现有兼具垂直起降、空中悬停和 固定翼巡航无人机的缺陷,提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞碟式旋翼无人机。五、合作方式 合作开发、专利(实施)许可。
载重滑翔机模型
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开一种载重滑翔机模型,包括机头、机身、主机翼、翼尖、尾翼;主机翼固定翼台上,翼台固定在机身上,机身尾部固尾翼,尾翼呈水平,尾翼上安装有垂直尾翼;其特征在于所述主机翼二侧固定所述翼尖,翼尖与主机翼之间的上折角呈15度;所述主机翼平均弦宽58mm,所述主机翼上表面为平面,下表面为凸起;展弦比为8.6;尾翼上反角为14度。本实用新型滑翔机载重时在受力作用下,能很好的进行平稳飞行。
飞机机翼液压管路设计技术及C919飞机工程应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
大型客机是一个国家科技水平和工业体系的综合展现,目前其主要生产商为波音和空客,覆盖了全球90%以上的市场。大型客机对于科技工业的进步具有极高的带动作用,辐射的相关产业规模巨大。发展大型客机是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。高可靠与高安全是民用飞机的突出特征,大量关键技术亟待突破。 飞机液压系统为飞机操纵和控制提供动力,液压管路则是飞机的“血管”,飞机机翼上液压管路数量多、长度长;空间形态各异,遍布全机;载荷环境恶劣、且相互交叉耦合(振动过载超过10G、翼尖变形超过2米、工作温度-40℃~135℃)。进而带来安全风险高、设计精度差、构型管理难问题。美国空军评估飞行事故中大约43%与管路的故障有关,中国民航总局近三十年统计管路损坏失效引起的故障占总故障数的50%。 中国商飞上海飞机设计研究院在国家大飞机专项计划支持下,历时8年,围绕其中的基础理论和关键技术难题,进行科研攻关,建立了一套飞机机翼液压管路设计方法,并在C919飞机上得到了应用,取得了如下创新成果: 1、 以安全需求为牵引,首次全面运用数字化技术开展了多维失效下机翼管网生存能力的评估研究,提出了飞机机翼液压管路安全性设计原则; 2、 首次开展了极端恶劣气象条件(闪电环境)下机翼管路的防护仿真验证,建立了机翼燃油箱内液压管路闪电防护方法; 3、 给出了飞机机翼液压管路分析载荷谱,建立了一套飞机液压管路应力分析方法,并纳入设计流程,保证了液压导管符合设计要求,提高了液压管网的可靠性、安全性; 4、 建立了飞机液压管路装配误差控制技术,提高了管路的设计效率和质量,形成了设计流程管理的成套规范,并运用虚拟装配、维修仿真技术,保证了液压管路的可实施性和可维护性。 该项目成果已经在C919 飞机液压管路系统设计中得到应用,目前C919 飞机101、102、103 架机机翼区域液压管路装配工艺性好,产品装配一次成功,装配效率相比于ARJ21飞机有了大幅提高。机翼区域液压管路通过合理的设计技术,满足预期的各项安全性指标,装配难度低,可靠性高,后期的维护成本低。
基于马格纳斯原理的升力增强翼型
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种基于马格纳斯原理的升力增强翼型,包括前部机翼体、马格纳斯圆柱筒和尾部机翼体,前部机翼体和尾部机翼体纵向两端分别与封口体垂直固定连接成横截面为流线形的升力增强翼型,马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,马格纳斯圆柱筒驱动装置设置在一个封口体和尾部机翼体中,前部机翼体纵向间隔设置了数根横向贯通的进气管。本发明将马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,可以改善机翼尾流,减小尾部的涡流,便于安装、拆卸和更换马格纳斯圆柱筒。位于马格纳斯圆柱筒中心线上侧的数根进气管可以补充气流量,保证马格纳斯圆柱筒能够产生压力差,进一步增强升力。
万向风车
成熟度:通过中试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:介绍万向风车风能是自然界中清洁的可再生能源,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍。我国的风能资源非常丰富,新疆、内蒙、甘肃一带风能最大,强度约200~300瓦/米2,平均4000~5000小时/年(参见《中国大百科全书》—风力机)。我国西部和东南沿海地区地域辽阔,如能大力发展风力发电,不仅可为经济建设提供动力,而且还能保护环境,治理风沙,减少二氧化碳气体排放,可谓一举多得! 风能,其实准确地说也是太阳能,是由太阳的热量,地球的旋转,地球表面的不规则而引起的空气流动。风能具有许多优势条件,所以它是世界上成长非常迅速的能源。 风能是清洁能源,风能不像依靠燃烧化石燃料(例如,煤炭或者天然气)的火电厂那样污染空气,风能不产生引起酸雨的物质,也不产生温室气体。 利用风能的最大挑战就是风力是断断续续的,不稳定的,不均匀的。风能不能储存(除非用蓄电池),也不能根据电力的需求进行调整。 几个世纪以来,风力发电一直受到人们的关注。1890年,丹麦的一项风力发电机计划,首次将风力机(也称风车、风透平机、风轮)用于发电设想,到1918年丹麦已有120台风力发电机。第一次世界大战后,应用风力来发电曾出现高潮,丹麦、荷兰应用最早也最广。后来由于中东油田的发现,使风力发电事业的发展缓慢下来,直到20世纪70年代,由于能源短缺和环境污染,风力发电才又出现高潮。要利用风力发电,就必须先把风能转化为机械能,然后再用发电机把机械能转换为电能。把风能转化为机械能,就要利用风车,风车是风力发电过程中的关键设备。鉴于风车的种类繁多,因此分类方法也是多种。按叶片数量分为:单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分为:水平轴、垂直轴(立轴);按桨叶工作原理分为:升力型、阻力型。目前大量使用的风力发电设备以三叶片水平轴升力型(一般称螺旋桨风车)居多。一、螺旋桨风车的缺欠第一个风车出现在欧洲是水平轴结构。对于这种由波斯垂直轴设计而突然走进水平轴结构的进展原因已经不知道了。原因之一可能是水平轴结构的叶片扫风面积(叶片接触风的面积)最大,事实上欧洲水轮也有水平轴结构。别的原因可能是水平结构的拖曳型比垂直结构的拖曳型效率高,由于屏蔽的需要,垂直轴结构的拖曳型丢失了它们的转轴收集面积的一半。水平轴结构的风车叶片需要与其旋转平面存在一定角度,这样风车在风力的作用下才能旋转,这就使叶片与空气之间相对运动的轨迹成为螺旋线,所以,也称螺旋桨风车。螺旋桨风车从一开始出现就处在不断的改进当中,欧洲风车的主要改进是它的设计者对于产生空气动力学升力的成功运用。这一特点提供了转子效率的重大改进,使效率比波斯风车更高,并让转子的转速增加。完善风车桨叶,使效率增加的改进过程,已有500年。在完成这一过程期间,风车桨叶有了全部经过现代设计师验证的显著的特色,这对于现代风力透平机叶片的完成也是至关紧要的,包括1)拱形螺旋桨的前缘;2)在1/4弦长位置(由前缘到后缘的25%)放置帆桅;3)重心在1/4弦长位置;4)叶片由根部到顶端的非线性扭曲(Drees,1977)。……等。但是,螺旋桨风车虽经不断改进,却仍然存在许多问题和缺欠,使风电成本居高不下,设备效率、安全、维修、运输……都存在许多问题,使风电在与其他能源的竞争中处于不利地位,严重的影响着风电的发展。二、垂直轴风车的不足我们知道,最古老的波斯风车是垂直轴风车,因为效率较低被水平轴风车挤出了风能发展的历史舞台。但,垂直轴风车对风向没有要求,不管风向如何风车都能旋转,这对于安装在低空和农牧场的小型风力发电系统是非常重要的,这是水平轴风车所不具备的长处。现代垂直轴风轮的发展是在法国由G.J.M. Darrieus於1920年开始的。关于达里厄(Darrieus)型风轮的设计,最重要的是包含微薄的,弯曲的,螺旋桨断面的叶片安装在旋转的垂直管子的顶部和底部(一般称“O”型垂直轴风车)。基于这一概念的发展工作在当时并没有开始,直到1960年由两个加拿大研究员因不知他人已发明的情况下才又从新使用。与螺旋桨风车一样,达里厄风车从一开始出现就处在不断的改进当中。后来人们把弯叶片改成了直叶片,从而出现了H型达里厄(Darrieus)风车。达里厄(Darrieus)风车最要命的缺点就是不能自启动。如果说螺旋桨升力型风车虽然启动也不容易,但只要风力足够大还是能够启动起来的;但达里厄风车如果没有一定转速,风再大也启动不起来。这是由于风车升力的产生和升力的方向,需要叶片有一定旋转速度再与风速合成可视风速后,才能产生旋转力矩使风车旋转。这个转速怎样产生呢?自然风力不能使风车产生这个转速,那只有加外力,例如:电力、燃油动力。不难想象,如果风车一停,就需要加外力(电力或燃油动力)使其从新旋转,这该多么麻烦……。另外,达里厄(Darrieus)风车要想处于最佳工作状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。毫无疑问,达里厄风车也不是理想的,能够使风能成为人类主要能源的风电设备。三、万向风车简介万向风车是将风能转换成机械能的能量转换设备,由支架、转轴、叶片等三部分组成。万向风车是根据流体力学原理和空气动力学原理发明的新式风车,力求克服螺旋桨风车和达里厄(Darrieus)风车的缺欠,开发出新型的,更高效,更安全,更经济的风力发电设备,为保护环境,节能减排做出贡献!万向风车的特点:1、效率高风车效率的差异是很大的,不仅不同种类的风车间存在着效率上的差异,(例如:升力型风车的效率高于阻力型风车;水平轴风车高于垂直轴风车……等,)而同一种类型的风车也存在着很大差异,例如,螺旋桨风车如果造得不好,叶片的非线性扭转不正确,叶片选型不恰当,叶片制造精度达不到要求,叶片就不能产生升力,或者产生的升力很小,这就会使螺旋桨风车变成阻力型风车,效率也会很低。现代水平轴螺旋桨风力机的有效输出功率:w =0.155 ρ D2 v3 ρ-空气密度,D-风轮直径,v-风速 也可以写为w=0.5cρA v 3 c-机械效率因素(通常0.1-0.5),ρ-空气密度,A-叶片扫过的区域,v-风速 由上式可以看出,风车的输出功率与风速的三次方成正比,与叶片的扫风面积成正比,与空气密度成正比。万向风车的输出功率,与上式基本相同。但需要注意的是,在同等材料数量情况下,万向风车的扫风面积小于螺旋桨风车的一半(由于背风面的叶片不与风接触)。这就使万向风车的功率输出小于螺旋桨风车的一半,与达里厄(Darrieus)风车相同。需要指出的是,虽然从理论上说,万向风车效率不如水平轴,但水平轴螺旋桨风车要达到最佳输出状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。再加上螺旋桨风车叶片需要非线性扭转(即使用调浆的办法,收效也不大),并且升力的大小和方向都受转速影响,如果全面考虑到这些情况,万向风车的输出功率不会小于水平轴螺旋桨风车,特别是H型达里厄(Darrieus)风车。2、启动力矩大 要分析风车的启动力矩,就要对风车在静态时的受力状况作受力分析。万向风车的交叉叶片既有阻力作用又有升力作用,所以其启动力矩与阻力型风车不相上下,而比以斜面迎风的螺旋桨式风车要大。因此,万向风车在微风下即可转动。这一特点使万向风车的风能利用范围更宽,如果匹配合适,万向风车能做到只要有风就能发电。 3、设计容易 专利法实施细则第二条指出,专利法所称发明,是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。因为是技术方案,所以在具体实施时,就必须进行设计。螺旋桨式风车设计复杂,需要选择的参数虽然不多,但选择的范围小。例如:叶片横截面的形状、叶片非线性扭曲、叶片材料、尾舵大小……等等,都需要进行精心的计算和选择,有的还需要试验测定。这主要是因为螺旋桨式风车各个参数之间的联系过于密切,一个参数的改变会引起其它参数的改变,这就可能使性能的提高和降低相互抵消,难于得到最佳设计。而万向风车需要选择和设计的参数虽然不少,但选择的范围比较宽,特别是各参数之间相互关联比较小,这就容易得出最佳设计。例如:如果利用调浆技术来改善风车效率,螺旋桨风车的叶片只有一个调浆自由度,而万向风车可以有力臂、叶片仰角、叶片倾斜角,三个自由度。4、建造简单 万向风车无论是叶片、支架、转轴,还是基础平台,都不需要特殊的制造工艺和材料。螺旋桨式风力机叶片由于受力状况不好,为了减轻重量并达到一定强度,都是用碳纤维增强树脂制造出来的,制造过程复杂,程序繁多,要达到高质量的性能要求,必须有严格的条件控制。而且,保存、运输过程也有极严格的规定和要求,稍有碰撞和损伤,将严重影响性能;万向风车叶片用0.3~1mm的镀锌铁板、铝板、不锈钢板、彩钢、……等材料制造都可以,用金属板制造,其工艺简单,制造容易,运输方便……。万向风车可以很容易地向海上发展,利用海洋风能。 5、结构紧凑由于结构紧凑,给发展小型风力发电机解决偏远地区农牧民用电问题创造了条件 ,使万向风车可以放在狭小的只要有风的地方就可以,并且转轴方向也可以任意放置,无所谓水平轴、垂直轴。多个万向风车还可以串联或者并联使用,从而提高输出功率,并使风车可以向高空发展。F型万向风车还可以制造成风力飞行器,用动力使其升入高空,利用高空风能发电,再用电缆将发出的电输回地面。 四、万向风车的叶片风力机依靠叶轮汲取风能,叶轮直接决定风力机的重要性能指标——风能利用系数。叶轮性能的好坏则取决于叶轮上叶片的数量,外形设计以及叶轮结构。现代风轮叶片的平面形状通常是接近矩形的直叶片,尖削度不大而展弦比比较大。这样叶片的展向流动是次要的,叶片的气动特性很大程度上取决于叶片的翼剖面形状及其所处的相对位置,也即翼剖面的气动特性是研究叶片性能的关键。研究绕翼剖面流动比较简单,易于观察、实验、理论推导与分析,同时翼剖面气动特性也是探讨复杂情况的基础。空气动力学提供了对翼型剖面作深入细致研究的理论基础,提供了丰富的翼型剖面气动性能试验数据和理论计算方法,为风力机的气动研究和气动设计提供了依据。(参见linan《新型风力机的设计与开发技术》) 万向风车采用如下图所示的翼型,与NACA的带弯度的机翼型基本相同。(见附图1) 分析一下作用在翼型上的气动力及其参数,我们知道,在仅有重力作用的二维低速流场中,气体的压力与速度存在下列关系—伯努利公式 Po = P+ ½ρV2 式中:P0为总压,P为静压,½ρV2 为动压。ρ为空气密度,V为风速。伯努利公式指出:气体的总能量P0保持定值,等于动压能 ½ρV2 与静压能P之和。 在二维低速流场中,根据流体连续性原理,流场中质量保持连续不断,上翼面突出使流场横截面变小,空气流速加大,即VV∞ , 这样P P∞, 上翼面静压值小于下翼面静压值,上下翼面压差的合力形成了升力。(参见lina 《新型风力机的设计与开发技术》,) 需要指出的是,叶片产生的升力,不是用来使叶片上升的,而是用来推动叶片旋转的,所以,万向风车采用了两个叶片交叉,这样两叶片产生的升力的合力就推动叶片绕转轴旋转。如图所示。 两叶片间的夹角α与叶片的攻角、风轮的截风面积有关,当夹角增大时,风轮截风面积增大,但叶片攻角变小,甚至成为负值,使升力变小;极限情况,两叶片间的夹角α等于180度,风轮变成了直线叶片的阻力型风车。α约等于45~60度较好。 为减少交叉叶片逆风时的阻力,两叶片相交时成圆锥状较好,如照片所示。叶片可用镀锌铁板(0.3_0.5毫米)、铝板、不锈钢板、树脂板等做包皮,起整流罩作用,内部加加强筋制造。五、万向风车利用升力引入正反馈提高效率万向风车由叶片、支架、转轴等三部分组成。单片叶片为长条形,其横截面为流线型(有弯度的机翼型)。两个单片叶片凹面相向的交叉在一起,形成两两交叉的组合叶片。由于万向风车的单个叶片是有弯度的机翼,风车在启动力矩的作用下旋转起来以后,风车叶片与周围空气的相对流速变大,根据空气动力学原理,在每个单个叶片上都会产生升力,且随着风车旋转速度的增加,叶片与周围空气的相对流速也增加,升力也增加。而两个交叉叶片产生升力的合力通过支架的杠杆作用就产生了使转轴旋转的转矩。如果分析一下这个升力转矩的方向,不难发现,是与风力产生的启动转矩方向一致的,这就是说,升力产生的附加转矩又反馈回到了风车的输入端,与输入端的风力转矩相加,增强了对转轴的旋转作用。这就像再生式无线电收音机的再生线圈把经放大的无线电信号引回到输入端再放大,从而提高了收音机的效率一样,升力使万向风车引入正反馈提高了效率。万向风车正反馈信号流程方框图如下:(见附图2)图中β为正反馈系数,与叶片形状、交叉角度、力臂大小、叶片攻角、扫风面积、叶片翼型……等有关。在万向风车正反馈信号流程方框图中,我们设:P1为万向风车的输入;P2为输出;K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数,那么,可以得出如下的等式:P2-βP2=(P1+ P2 β)K …………(1) (1-β) P2=K P1+ K P2 β …………(2) P2/ P1=K/1-(1+K)β…………(3)其中P2/ P1即为风车的效率。由式3可以看到,风车效率与K、β均有关。K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数。K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,最大都不会超过50%(水平轴风车在叶片倾斜45度时受力最大,此时叶片所受到的旋转力为风力的50%),K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,都将随风车转速的增加而减少,直至转速等于风速时接近于0。毫无疑问,我们可以用数学方法描绘出风车效率与K、β之间的关系。为了简单直观的看一下风车效率与K、β之间的关系,我们假设K为0,1、0.3、0.5时,如果让风车效率为100%,那么,反馈系数β应为多少。计算结果如下:K 0.1(风车转速高) 0.3 (风车转速中) 0.5(风车转速低)β 0.82 0.55 0.33以上结果说明,β很小的变化,就能使效率大幅提升。 六、万向风车的发展 万向风车的结构合理,并应用升力引入正反馈 提高效率 。对万向风车的研究才刚刚开始,随着研究和开发的深入,一定会出现广阔的发展前景,一定会取得可观的经济效益和社会效益,造福地球,造福全人类! 现向您介绍一项新的研究成果,——风力飞行器型万向风车,简称F型万向风车。将万向风车拆成上下两部分,每一部分都可以单独使用。风车既可以安装成垂直轴,也可以安装成水平轴。做垂直轴使用时,与2型万向风车的性能、特点基本相同,启动方便,不需要偏航调节……,但材料省了一半,是1型万向风车效率的2~3倍。做水平轴使用时,与螺旋桨风车的性能、特点差不多。启动需要一定转速,需要偏航调节……,但扫风面积是垂直轴的两倍多(相同材料用量情况下),效率是垂直轴的2~3倍。F型万向风车还可以做成风力飞行器,加装动力使其升入高空,利用高空风能发电。到那时,人类利用清洁的可再生的风能作为主要能源的时代,就不远了!!!参考资料illustrated History of wind power development by Darrell M.Dodge,Lttleton Colorado (达雷尔)《中国大百科全书》—风力机《中国小型风力发电机的应用发展》舒杰 俞红鹰 /文李庆宜 主编,北京机械工业出版社《风力机的理论与设计》1986.12国内外风力发电技术的现状与发展趋势 田德lina:《新型风力机的设计与开发技术》《小型风力发电系统的匹配》2011-8-2第四次修改
新型翼刀及其强化铺具翼梢喷气翼
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:机翼是有翼飞行器获得升力的主要来源。但它同时也带来占飞机总阻力30%甚至更多的诱导阻力,不仅使飞机的发动机体积和质量增大,而且使其实际升力大打折扣,显著降低了诸如延长起,降滑跑距离等多项经济技术指标,甚至会因次第起飞而给后继飞机器带来“人仰马翻”事故威胁。因此:减阻“成了自莱特兄弟发明世界上第一架飞机之后,一百年来投入人力、物力和财力最多,也是最重要的科研课题之一,但“减诱阻”却一直未获理想成果。采用该技术,只要将目前的机翼结构作适当的修改,并补充一些器件,即可做到基本消除诱导阻力,并相应提高40%以上的”升阻比“从而取消目前设置在机翼前,后缘的增加机构,缩短起,降滑跑距离,并彻底消除因次第起飞而带给后续飞行器的上述威胁。该技术除可纳入到新机设计外,还可对服现役飞机普遍实施改装。该技术实施后给飞机带来以下一下显著特点:1.显著提高了现机的”升阻比“,节约油料40%左右,不仅可大幅度降低运营成本,且对环保的贡献率巨大,符合节能减排的产业政策:2.显著提高了飞机的安全性能,不给因气流和次第起飞的飞机造成威胁;3.显著改善了现飞机转弯易陷入尾旋的状况,可使处于机翼之后的尾翼平尾免去因机翼尾流干扰而现的升举困难;配平失效,以及转弯易陷入尾旋并难以改出的状态得到有效改善,使得飞机的飞行品质再获空前的提高;4.显著缩短了目前飞机的起,降滑跑距离;大幅度缩小了机场建设规模;减少了基建投资,节约了土地资源。尤其是对土地资源奇缺,水乡和岛屿等地去的航线建设有着极为重要现实意义。技术的应用领域前景分析:随着高新技术的发展,应用领域十分宽广。效益分析:本发明具有明显的社会效应和很大的经济效益。厂房条件建议:无备注:无
多用途农用机
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:行双翼,机身扁宽,有5个发动机,头部和尾部发动机是镙旋发动机,尾部发动机也可用喷气式发动机,发动机可转动,翼下发动机是喷气式发动机,起落架有4个,当制作成吸云机时,翼上要安装2个吸云设备,吸云功能能调节气候,避免水灾,飞机转弯角度小,该飞机的新颖性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置和发动机可转动,起落架有4个.创造性和先进性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置,发动机可转动转弯角度小,起落架有4个,能有吸云功能.实用性:能制造成各种功能,用于农用,吸云,洒水,灭火,运输,军用.专利特点:机翼平行双翼,机身宽扁发动机可转动.对本专利成果的贡献:提供一种大型飞机,机翼平行双翼,机身宽扁,尾翼发动机可转动。技术的应用领域前景分析:农用机是一种大型飞机,有各种功能:1.能农用的,农用机;2.吸云的,吸云机;3.洒水的,灭火机;4.运输的,运输机;5.军用的,军用机.效益分析:该技术可应用于相关企业提升效率,具有较大经济效益。厂房条件建议:无备注:无
充气机翼轻型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
充气机翼轻型飞机。 内容介绍: 该技术利用充气式机翼替代传统的固体结构机翼,现已完成了带弯度柔性机翼的设计、制作技术,柔性机翼的操纵面技术,自动充气、补气技术,总体气动布局设计技术,承载能力预测技术,已经具备进行大型飞机的研制条件,有望缓解城市交通问题、传统飞机的安全性问题。 该技术达到国内领先水平,获实用新型专利1项。 性能指标: 已经有一米量级的飞机飞行试验验证机,完全具备扩大飞机尺寸的大型飞机设计条件。 特 点: 1.低速飞行,安全起降; 2.结构重量轻,可在简单的场地实现起飞和降落; 3.机翼可折叠,便于运输,可运送到偏僻的旅游地、牧场、森林等地方。 适用范围: 适用于城市交通、城市广告、旅游飞机、娱乐飞机、农林飞机、放牧、巡视等。 效益分析: 年产值500万元。 投资规模: 约500万元。 合作方式: 技术转让、技术开发。
找到40项技术成果数据。
找技术 >无机翼飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
无机翼飞机只从1903年美国莱特兄弟发明飞机以来,虽经100多年的科技发展,现在多种多样,大小不同各种飞机,都有机翼作升力部件,最大民航机A380机翼长近80米。现代航空分为:军用航空,民用航空和通用航空。通用航空是指从事工业、农业、林业、渔业、矿业和建筑业的作业飞行,以及医疗卫生,抢险救灾,气象探测,海洋监测,科学实验,遙感测绘,文化体育,旅游观光等飞行活动。美国法令规定3000米以下为低空,其他许多国家也认同这一标准。本无机翼飞机主要用于通用航空低空空域,也可研发高空飞机(保留一部分机翼)和舰载飞机(垂直起降)。除军用武装陆海空军,边防,武警等,广泛用于民用。现在世界上所有飞机都以机翼作升力器,用燃料发动机及配套的传动、转动等机械部件产生推力。除英国(鹞)式和美俄垂直或短距起降的飞机外,都需机场跑道,操控复杂,需配其他一些系统。又大,又笨,造价高。美国有通用航空私人飞机24万多架,我国截止2011年才有1154架,我国未来10年发展超过1万架,每架平均价格300万元,将在上下游产业撬动超万亿元市场。美国有约19000多个小型简易机场,我国也准备建配套的大量机场。这不是发展方向,人类航空飞机发展史,从滑翔机到莱特兄弟加上动力装置,实现自主飞行,发明飞机进行了第一次大革命。动力也从螺旋桨到喷气(涡轮,涡扇),直到现在动力系统与升力部件都是分开的。本无机翼飞机,无燃油发动机,无转动、传动等机械部件。用已获发明专利权的环形大气动力机作升力器和推力器,动力机和升力器合二为一。垂直起降,不需机场,并可悬停,后飞,侧飞和在地面或水面上极安全的飞行。结构简单,操控容易,造价极低,环保节能。本无机翼飞机,去掉了燃料和除操控所有动力机械部件,成为低空飞机发展的第二次大革命。可广泛大量生产推广应用,有着巨大的经济和社会效益,国际市场极其广阔长远。广泛寻求国际合作,具体事宜洽谈。(香港)国际新概念飞行器有限公司联系人:董事长张玉福
旅游观光电动模型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本人发明的旅游观光电动模型飞机可坐三人,充电后来行走100公里,时速50马力。售价5万元左右,用户买回一架飞机可产生很大的经济效益,在公园游客乘坐一次3分钟10元,如果一天100个游客就可产生经济效益1000元,照相馆用飞机照相,照一张飞机快像20元,100个顾客照像,照相馆一天就可收入2000元,该飞机还可用于照相馆迎亲摄像,迎亲包摄像一次收费500元至800元。飞机车迎亲时尚高雅。综上所述,本人发明的旅游观光电动模型飞机具有突出的实质性特点和显著的进步,具有创造性,新颖性,在现实社会中也及当今市场上没有这种旅游观光电动模型飞机,独家首创。机翼可伸开,可折叠,可喷水、喷气,在公园里行走将机翼伸开,在公路上街道上行走将机翼折叠不占道,不占空间,不影响交通,电动节能飞机相当于一辆三轮车,不受交警限制,城里、乡里、公园随便开。有真实照片参考实用性,用于城市公园,旅游景区,影楼及大小照像馆,可给用户产生很好的经济效益。
一种类飞碟式旋翼机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介 一种类飞碟式旋翼机,涉及一种无人飞行器。提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞 碟式旋翼无人机。设有机身、机翼、两电机、变距系统和可变距螺旋桨;所述机身与机翼根 部相连,机身内部空间用于装载机载设备;机翼采用小短边椭圆翼型,用于实现垂直起降、 空中悬停和固定翼巡航状态之间的转换;两电机安装在两侧机翼翼尖部位,两电机转向一致, 使用变距系统调节可变距螺旋桨的桨距;变距系统用于调节螺旋桨的桨距,以改变螺旋桨产 生的推力方向和推力大小,实现悬停和巡航模式切换。结构简单,对飞机重心的敏感性弱, 整体气动效率较高。 二、技术成熟度 小试阶段(已完成实验室路线、方法验证)。三、应用范围 本发明涉及一种无人飞行器,特别是涉及可以将直升机垂直起降、空中悬停和固定翼 飞机巡航方式相结合的一种类飞碟式旋翼机。四、投产条件和预期经济效益 主要设备及手段:机身, 机翼,电机,变距系统,可变距螺旋桨 效益分析:属于中型实验研究与开发设施,对于针对现有兼具垂直起降、空中悬停和 固定翼巡航无人机的缺陷,提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞碟式旋翼无人机。五、合作方式 合作开发、专利(实施)许可。
载重滑翔机模型
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开一种载重滑翔机模型,包括机头、机身、主机翼、翼尖、尾翼;主机翼固定翼台上,翼台固定在机身上,机身尾部固尾翼,尾翼呈水平,尾翼上安装有垂直尾翼;其特征在于所述主机翼二侧固定所述翼尖,翼尖与主机翼之间的上折角呈15度;所述主机翼平均弦宽58mm,所述主机翼上表面为平面,下表面为凸起;展弦比为8.6;尾翼上反角为14度。本实用新型滑翔机载重时在受力作用下,能很好的进行平稳飞行。
飞机机翼液压管路设计技术及C919飞机工程应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
大型客机是一个国家科技水平和工业体系的综合展现,目前其主要生产商为波音和空客,覆盖了全球90%以上的市场。大型客机对于科技工业的进步具有极高的带动作用,辐射的相关产业规模巨大。发展大型客机是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。高可靠与高安全是民用飞机的突出特征,大量关键技术亟待突破。 飞机液压系统为飞机操纵和控制提供动力,液压管路则是飞机的“血管”,飞机机翼上液压管路数量多、长度长;空间形态各异,遍布全机;载荷环境恶劣、且相互交叉耦合(振动过载超过10G、翼尖变形超过2米、工作温度-40℃~135℃)。进而带来安全风险高、设计精度差、构型管理难问题。美国空军评估飞行事故中大约43%与管路的故障有关,中国民航总局近三十年统计管路损坏失效引起的故障占总故障数的50%。 中国商飞上海飞机设计研究院在国家大飞机专项计划支持下,历时8年,围绕其中的基础理论和关键技术难题,进行科研攻关,建立了一套飞机机翼液压管路设计方法,并在C919飞机上得到了应用,取得了如下创新成果: 1、 以安全需求为牵引,首次全面运用数字化技术开展了多维失效下机翼管网生存能力的评估研究,提出了飞机机翼液压管路安全性设计原则; 2、 首次开展了极端恶劣气象条件(闪电环境)下机翼管路的防护仿真验证,建立了机翼燃油箱内液压管路闪电防护方法; 3、 给出了飞机机翼液压管路分析载荷谱,建立了一套飞机液压管路应力分析方法,并纳入设计流程,保证了液压导管符合设计要求,提高了液压管网的可靠性、安全性; 4、 建立了飞机液压管路装配误差控制技术,提高了管路的设计效率和质量,形成了设计流程管理的成套规范,并运用虚拟装配、维修仿真技术,保证了液压管路的可实施性和可维护性。 该项目成果已经在C919 飞机液压管路系统设计中得到应用,目前C919 飞机101、102、103 架机机翼区域液压管路装配工艺性好,产品装配一次成功,装配效率相比于ARJ21飞机有了大幅提高。机翼区域液压管路通过合理的设计技术,满足预期的各项安全性指标,装配难度低,可靠性高,后期的维护成本低。
基于马格纳斯原理的升力增强翼型
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种基于马格纳斯原理的升力增强翼型,包括前部机翼体、马格纳斯圆柱筒和尾部机翼体,前部机翼体和尾部机翼体纵向两端分别与封口体垂直固定连接成横截面为流线形的升力增强翼型,马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,马格纳斯圆柱筒驱动装置设置在一个封口体和尾部机翼体中,前部机翼体纵向间隔设置了数根横向贯通的进气管。本发明将马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,可以改善机翼尾流,减小尾部的涡流,便于安装、拆卸和更换马格纳斯圆柱筒。位于马格纳斯圆柱筒中心线上侧的数根进气管可以补充气流量,保证马格纳斯圆柱筒能够产生压力差,进一步增强升力。
万向风车
成熟度:通过中试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:介绍万向风车风能是自然界中清洁的可再生能源,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍。我国的风能资源非常丰富,新疆、内蒙、甘肃一带风能最大,强度约200~300瓦/米2,平均4000~5000小时/年(参见《中国大百科全书》—风力机)。我国西部和东南沿海地区地域辽阔,如能大力发展风力发电,不仅可为经济建设提供动力,而且还能保护环境,治理风沙,减少二氧化碳气体排放,可谓一举多得! 风能,其实准确地说也是太阳能,是由太阳的热量,地球的旋转,地球表面的不规则而引起的空气流动。风能具有许多优势条件,所以它是世界上成长非常迅速的能源。 风能是清洁能源,风能不像依靠燃烧化石燃料(例如,煤炭或者天然气)的火电厂那样污染空气,风能不产生引起酸雨的物质,也不产生温室气体。 利用风能的最大挑战就是风力是断断续续的,不稳定的,不均匀的。风能不能储存(除非用蓄电池),也不能根据电力的需求进行调整。 几个世纪以来,风力发电一直受到人们的关注。1890年,丹麦的一项风力发电机计划,首次将风力机(也称风车、风透平机、风轮)用于发电设想,到1918年丹麦已有120台风力发电机。第一次世界大战后,应用风力来发电曾出现高潮,丹麦、荷兰应用最早也最广。后来由于中东油田的发现,使风力发电事业的发展缓慢下来,直到20世纪70年代,由于能源短缺和环境污染,风力发电才又出现高潮。要利用风力发电,就必须先把风能转化为机械能,然后再用发电机把机械能转换为电能。把风能转化为机械能,就要利用风车,风车是风力发电过程中的关键设备。鉴于风车的种类繁多,因此分类方法也是多种。按叶片数量分为:单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分为:水平轴、垂直轴(立轴);按桨叶工作原理分为:升力型、阻力型。目前大量使用的风力发电设备以三叶片水平轴升力型(一般称螺旋桨风车)居多。一、螺旋桨风车的缺欠第一个风车出现在欧洲是水平轴结构。对于这种由波斯垂直轴设计而突然走进水平轴结构的进展原因已经不知道了。原因之一可能是水平轴结构的叶片扫风面积(叶片接触风的面积)最大,事实上欧洲水轮也有水平轴结构。别的原因可能是水平结构的拖曳型比垂直结构的拖曳型效率高,由于屏蔽的需要,垂直轴结构的拖曳型丢失了它们的转轴收集面积的一半。水平轴结构的风车叶片需要与其旋转平面存在一定角度,这样风车在风力的作用下才能旋转,这就使叶片与空气之间相对运动的轨迹成为螺旋线,所以,也称螺旋桨风车。螺旋桨风车从一开始出现就处在不断的改进当中,欧洲风车的主要改进是它的设计者对于产生空气动力学升力的成功运用。这一特点提供了转子效率的重大改进,使效率比波斯风车更高,并让转子的转速增加。完善风车桨叶,使效率增加的改进过程,已有500年。在完成这一过程期间,风车桨叶有了全部经过现代设计师验证的显著的特色,这对于现代风力透平机叶片的完成也是至关紧要的,包括1)拱形螺旋桨的前缘;2)在1/4弦长位置(由前缘到后缘的25%)放置帆桅;3)重心在1/4弦长位置;4)叶片由根部到顶端的非线性扭曲(Drees,1977)。……等。但是,螺旋桨风车虽经不断改进,却仍然存在许多问题和缺欠,使风电成本居高不下,设备效率、安全、维修、运输……都存在许多问题,使风电在与其他能源的竞争中处于不利地位,严重的影响着风电的发展。二、垂直轴风车的不足我们知道,最古老的波斯风车是垂直轴风车,因为效率较低被水平轴风车挤出了风能发展的历史舞台。但,垂直轴风车对风向没有要求,不管风向如何风车都能旋转,这对于安装在低空和农牧场的小型风力发电系统是非常重要的,这是水平轴风车所不具备的长处。现代垂直轴风轮的发展是在法国由G.J.M. Darrieus於1920年开始的。关于达里厄(Darrieus)型风轮的设计,最重要的是包含微薄的,弯曲的,螺旋桨断面的叶片安装在旋转的垂直管子的顶部和底部(一般称“O”型垂直轴风车)。基于这一概念的发展工作在当时并没有开始,直到1960年由两个加拿大研究员因不知他人已发明的情况下才又从新使用。与螺旋桨风车一样,达里厄风车从一开始出现就处在不断的改进当中。后来人们把弯叶片改成了直叶片,从而出现了H型达里厄(Darrieus)风车。达里厄(Darrieus)风车最要命的缺点就是不能自启动。如果说螺旋桨升力型风车虽然启动也不容易,但只要风力足够大还是能够启动起来的;但达里厄风车如果没有一定转速,风再大也启动不起来。这是由于风车升力的产生和升力的方向,需要叶片有一定旋转速度再与风速合成可视风速后,才能产生旋转力矩使风车旋转。这个转速怎样产生呢?自然风力不能使风车产生这个转速,那只有加外力,例如:电力、燃油动力。不难想象,如果风车一停,就需要加外力(电力或燃油动力)使其从新旋转,这该多么麻烦……。另外,达里厄(Darrieus)风车要想处于最佳工作状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。毫无疑问,达里厄风车也不是理想的,能够使风能成为人类主要能源的风电设备。三、万向风车简介万向风车是将风能转换成机械能的能量转换设备,由支架、转轴、叶片等三部分组成。万向风车是根据流体力学原理和空气动力学原理发明的新式风车,力求克服螺旋桨风车和达里厄(Darrieus)风车的缺欠,开发出新型的,更高效,更安全,更经济的风力发电设备,为保护环境,节能减排做出贡献!万向风车的特点:1、效率高风车效率的差异是很大的,不仅不同种类的风车间存在着效率上的差异,(例如:升力型风车的效率高于阻力型风车;水平轴风车高于垂直轴风车……等,)而同一种类型的风车也存在着很大差异,例如,螺旋桨风车如果造得不好,叶片的非线性扭转不正确,叶片选型不恰当,叶片制造精度达不到要求,叶片就不能产生升力,或者产生的升力很小,这就会使螺旋桨风车变成阻力型风车,效率也会很低。现代水平轴螺旋桨风力机的有效输出功率:w =0.155 ρ D2 v3 ρ-空气密度,D-风轮直径,v-风速 也可以写为w=0.5cρA v 3 c-机械效率因素(通常0.1-0.5),ρ-空气密度,A-叶片扫过的区域,v-风速 由上式可以看出,风车的输出功率与风速的三次方成正比,与叶片的扫风面积成正比,与空气密度成正比。万向风车的输出功率,与上式基本相同。但需要注意的是,在同等材料数量情况下,万向风车的扫风面积小于螺旋桨风车的一半(由于背风面的叶片不与风接触)。这就使万向风车的功率输出小于螺旋桨风车的一半,与达里厄(Darrieus)风车相同。需要指出的是,虽然从理论上说,万向风车效率不如水平轴,但水平轴螺旋桨风车要达到最佳输出状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。再加上螺旋桨风车叶片需要非线性扭转(即使用调浆的办法,收效也不大),并且升力的大小和方向都受转速影响,如果全面考虑到这些情况,万向风车的输出功率不会小于水平轴螺旋桨风车,特别是H型达里厄(Darrieus)风车。2、启动力矩大 要分析风车的启动力矩,就要对风车在静态时的受力状况作受力分析。万向风车的交叉叶片既有阻力作用又有升力作用,所以其启动力矩与阻力型风车不相上下,而比以斜面迎风的螺旋桨式风车要大。因此,万向风车在微风下即可转动。这一特点使万向风车的风能利用范围更宽,如果匹配合适,万向风车能做到只要有风就能发电。 3、设计容易 专利法实施细则第二条指出,专利法所称发明,是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。因为是技术方案,所以在具体实施时,就必须进行设计。螺旋桨式风车设计复杂,需要选择的参数虽然不多,但选择的范围小。例如:叶片横截面的形状、叶片非线性扭曲、叶片材料、尾舵大小……等等,都需要进行精心的计算和选择,有的还需要试验测定。这主要是因为螺旋桨式风车各个参数之间的联系过于密切,一个参数的改变会引起其它参数的改变,这就可能使性能的提高和降低相互抵消,难于得到最佳设计。而万向风车需要选择和设计的参数虽然不少,但选择的范围比较宽,特别是各参数之间相互关联比较小,这就容易得出最佳设计。例如:如果利用调浆技术来改善风车效率,螺旋桨风车的叶片只有一个调浆自由度,而万向风车可以有力臂、叶片仰角、叶片倾斜角,三个自由度。4、建造简单 万向风车无论是叶片、支架、转轴,还是基础平台,都不需要特殊的制造工艺和材料。螺旋桨式风力机叶片由于受力状况不好,为了减轻重量并达到一定强度,都是用碳纤维增强树脂制造出来的,制造过程复杂,程序繁多,要达到高质量的性能要求,必须有严格的条件控制。而且,保存、运输过程也有极严格的规定和要求,稍有碰撞和损伤,将严重影响性能;万向风车叶片用0.3~1mm的镀锌铁板、铝板、不锈钢板、彩钢、……等材料制造都可以,用金属板制造,其工艺简单,制造容易,运输方便……。万向风车可以很容易地向海上发展,利用海洋风能。 5、结构紧凑由于结构紧凑,给发展小型风力发电机解决偏远地区农牧民用电问题创造了条件 ,使万向风车可以放在狭小的只要有风的地方就可以,并且转轴方向也可以任意放置,无所谓水平轴、垂直轴。多个万向风车还可以串联或者并联使用,从而提高输出功率,并使风车可以向高空发展。F型万向风车还可以制造成风力飞行器,用动力使其升入高空,利用高空风能发电,再用电缆将发出的电输回地面。 四、万向风车的叶片风力机依靠叶轮汲取风能,叶轮直接决定风力机的重要性能指标——风能利用系数。叶轮性能的好坏则取决于叶轮上叶片的数量,外形设计以及叶轮结构。现代风轮叶片的平面形状通常是接近矩形的直叶片,尖削度不大而展弦比比较大。这样叶片的展向流动是次要的,叶片的气动特性很大程度上取决于叶片的翼剖面形状及其所处的相对位置,也即翼剖面的气动特性是研究叶片性能的关键。研究绕翼剖面流动比较简单,易于观察、实验、理论推导与分析,同时翼剖面气动特性也是探讨复杂情况的基础。空气动力学提供了对翼型剖面作深入细致研究的理论基础,提供了丰富的翼型剖面气动性能试验数据和理论计算方法,为风力机的气动研究和气动设计提供了依据。(参见linan《新型风力机的设计与开发技术》) 万向风车采用如下图所示的翼型,与NACA的带弯度的机翼型基本相同。(见附图1) 分析一下作用在翼型上的气动力及其参数,我们知道,在仅有重力作用的二维低速流场中,气体的压力与速度存在下列关系—伯努利公式 Po = P+ ½ρV2 式中:P0为总压,P为静压,½ρV2 为动压。ρ为空气密度,V为风速。伯努利公式指出:气体的总能量P0保持定值,等于动压能 ½ρV2 与静压能P之和。 在二维低速流场中,根据流体连续性原理,流场中质量保持连续不断,上翼面突出使流场横截面变小,空气流速加大,即VV∞ , 这样P P∞, 上翼面静压值小于下翼面静压值,上下翼面压差的合力形成了升力。(参见lina 《新型风力机的设计与开发技术》,) 需要指出的是,叶片产生的升力,不是用来使叶片上升的,而是用来推动叶片旋转的,所以,万向风车采用了两个叶片交叉,这样两叶片产生的升力的合力就推动叶片绕转轴旋转。如图所示。 两叶片间的夹角α与叶片的攻角、风轮的截风面积有关,当夹角增大时,风轮截风面积增大,但叶片攻角变小,甚至成为负值,使升力变小;极限情况,两叶片间的夹角α等于180度,风轮变成了直线叶片的阻力型风车。α约等于45~60度较好。 为减少交叉叶片逆风时的阻力,两叶片相交时成圆锥状较好,如照片所示。叶片可用镀锌铁板(0.3_0.5毫米)、铝板、不锈钢板、树脂板等做包皮,起整流罩作用,内部加加强筋制造。五、万向风车利用升力引入正反馈提高效率万向风车由叶片、支架、转轴等三部分组成。单片叶片为长条形,其横截面为流线型(有弯度的机翼型)。两个单片叶片凹面相向的交叉在一起,形成两两交叉的组合叶片。由于万向风车的单个叶片是有弯度的机翼,风车在启动力矩的作用下旋转起来以后,风车叶片与周围空气的相对流速变大,根据空气动力学原理,在每个单个叶片上都会产生升力,且随着风车旋转速度的增加,叶片与周围空气的相对流速也增加,升力也增加。而两个交叉叶片产生升力的合力通过支架的杠杆作用就产生了使转轴旋转的转矩。如果分析一下这个升力转矩的方向,不难发现,是与风力产生的启动转矩方向一致的,这就是说,升力产生的附加转矩又反馈回到了风车的输入端,与输入端的风力转矩相加,增强了对转轴的旋转作用。这就像再生式无线电收音机的再生线圈把经放大的无线电信号引回到输入端再放大,从而提高了收音机的效率一样,升力使万向风车引入正反馈提高了效率。万向风车正反馈信号流程方框图如下:(见附图2)图中β为正反馈系数,与叶片形状、交叉角度、力臂大小、叶片攻角、扫风面积、叶片翼型……等有关。在万向风车正反馈信号流程方框图中,我们设:P1为万向风车的输入;P2为输出;K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数,那么,可以得出如下的等式:P2-βP2=(P1+ P2 β)K …………(1) (1-β) P2=K P1+ K P2 β …………(2) P2/ P1=K/1-(1+K)β…………(3)其中P2/ P1即为风车的效率。由式3可以看到,风车效率与K、β均有关。K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数。K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,最大都不会超过50%(水平轴风车在叶片倾斜45度时受力最大,此时叶片所受到的旋转力为风力的50%),K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,都将随风车转速的增加而减少,直至转速等于风速时接近于0。毫无疑问,我们可以用数学方法描绘出风车效率与K、β之间的关系。为了简单直观的看一下风车效率与K、β之间的关系,我们假设K为0,1、0.3、0.5时,如果让风车效率为100%,那么,反馈系数β应为多少。计算结果如下:K 0.1(风车转速高) 0.3 (风车转速中) 0.5(风车转速低)β 0.82 0.55 0.33以上结果说明,β很小的变化,就能使效率大幅提升。 六、万向风车的发展 万向风车的结构合理,并应用升力引入正反馈 提高效率 。对万向风车的研究才刚刚开始,随着研究和开发的深入,一定会出现广阔的发展前景,一定会取得可观的经济效益和社会效益,造福地球,造福全人类! 现向您介绍一项新的研究成果,——风力飞行器型万向风车,简称F型万向风车。将万向风车拆成上下两部分,每一部分都可以单独使用。风车既可以安装成垂直轴,也可以安装成水平轴。做垂直轴使用时,与2型万向风车的性能、特点基本相同,启动方便,不需要偏航调节……,但材料省了一半,是1型万向风车效率的2~3倍。做水平轴使用时,与螺旋桨风车的性能、特点差不多。启动需要一定转速,需要偏航调节……,但扫风面积是垂直轴的两倍多(相同材料用量情况下),效率是垂直轴的2~3倍。F型万向风车还可以做成风力飞行器,加装动力使其升入高空,利用高空风能发电。到那时,人类利用清洁的可再生的风能作为主要能源的时代,就不远了!!!参考资料illustrated History of wind power development by Darrell M.Dodge,Lttleton Colorado (达雷尔)《中国大百科全书》—风力机《中国小型风力发电机的应用发展》舒杰 俞红鹰 /文李庆宜 主编,北京机械工业出版社《风力机的理论与设计》1986.12国内外风力发电技术的现状与发展趋势 田德lina:《新型风力机的设计与开发技术》《小型风力发电系统的匹配》2011-8-2第四次修改
新型翼刀及其强化铺具翼梢喷气翼
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:机翼是有翼飞行器获得升力的主要来源。但它同时也带来占飞机总阻力30%甚至更多的诱导阻力,不仅使飞机的发动机体积和质量增大,而且使其实际升力大打折扣,显著降低了诸如延长起,降滑跑距离等多项经济技术指标,甚至会因次第起飞而给后继飞机器带来“人仰马翻”事故威胁。因此:减阻“成了自莱特兄弟发明世界上第一架飞机之后,一百年来投入人力、物力和财力最多,也是最重要的科研课题之一,但“减诱阻”却一直未获理想成果。采用该技术,只要将目前的机翼结构作适当的修改,并补充一些器件,即可做到基本消除诱导阻力,并相应提高40%以上的”升阻比“从而取消目前设置在机翼前,后缘的增加机构,缩短起,降滑跑距离,并彻底消除因次第起飞而带给后续飞行器的上述威胁。该技术除可纳入到新机设计外,还可对服现役飞机普遍实施改装。该技术实施后给飞机带来以下一下显著特点:1.显著提高了现机的”升阻比“,节约油料40%左右,不仅可大幅度降低运营成本,且对环保的贡献率巨大,符合节能减排的产业政策:2.显著提高了飞机的安全性能,不给因气流和次第起飞的飞机造成威胁;3.显著改善了现飞机转弯易陷入尾旋的状况,可使处于机翼之后的尾翼平尾免去因机翼尾流干扰而现的升举困难;配平失效,以及转弯易陷入尾旋并难以改出的状态得到有效改善,使得飞机的飞行品质再获空前的提高;4.显著缩短了目前飞机的起,降滑跑距离;大幅度缩小了机场建设规模;减少了基建投资,节约了土地资源。尤其是对土地资源奇缺,水乡和岛屿等地去的航线建设有着极为重要现实意义。技术的应用领域前景分析:随着高新技术的发展,应用领域十分宽广。效益分析:本发明具有明显的社会效应和很大的经济效益。厂房条件建议:无备注:无
多用途农用机
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:行双翼,机身扁宽,有5个发动机,头部和尾部发动机是镙旋发动机,尾部发动机也可用喷气式发动机,发动机可转动,翼下发动机是喷气式发动机,起落架有4个,当制作成吸云机时,翼上要安装2个吸云设备,吸云功能能调节气候,避免水灾,飞机转弯角度小,该飞机的新颖性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置和发动机可转动,起落架有4个.创造性和先进性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置,发动机可转动转弯角度小,起落架有4个,能有吸云功能.实用性:能制造成各种功能,用于农用,吸云,洒水,灭火,运输,军用.专利特点:机翼平行双翼,机身宽扁发动机可转动.对本专利成果的贡献:提供一种大型飞机,机翼平行双翼,机身宽扁,尾翼发动机可转动。技术的应用领域前景分析:农用机是一种大型飞机,有各种功能:1.能农用的,农用机;2.吸云的,吸云机;3.洒水的,灭火机;4.运输的,运输机;5.军用的,军用机.效益分析:该技术可应用于相关企业提升效率,具有较大经济效益。厂房条件建议:无备注:无
充气机翼轻型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
充气机翼轻型飞机。 内容介绍: 该技术利用充气式机翼替代传统的固体结构机翼,现已完成了带弯度柔性机翼的设计、制作技术,柔性机翼的操纵面技术,自动充气、补气技术,总体气动布局设计技术,承载能力预测技术,已经具备进行大型飞机的研制条件,有望缓解城市交通问题、传统飞机的安全性问题。 该技术达到国内领先水平,获实用新型专利1项。 性能指标: 已经有一米量级的飞机飞行试验验证机,完全具备扩大飞机尺寸的大型飞机设计条件。 特 点: 1.低速飞行,安全起降; 2.结构重量轻,可在简单的场地实现起飞和降落; 3.机翼可折叠,便于运输,可运送到偏僻的旅游地、牧场、森林等地方。 适用范围: 适用于城市交通、城市广告、旅游飞机、娱乐飞机、农林飞机、放牧、巡视等。 效益分析: 年产值500万元。 投资规模: 约500万元。 合作方式: 技术转让、技术开发。
找到40项技术成果数据。
找技术 >无机翼飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
无机翼飞机只从1903年美国莱特兄弟发明飞机以来,虽经100多年的科技发展,现在多种多样,大小不同各种飞机,都有机翼作升力部件,最大民航机A380机翼长近80米。现代航空分为:军用航空,民用航空和通用航空。通用航空是指从事工业、农业、林业、渔业、矿业和建筑业的作业飞行,以及医疗卫生,抢险救灾,气象探测,海洋监测,科学实验,遙感测绘,文化体育,旅游观光等飞行活动。美国法令规定3000米以下为低空,其他许多国家也认同这一标准。本无机翼飞机主要用于通用航空低空空域,也可研发高空飞机(保留一部分机翼)和舰载飞机(垂直起降)。除军用武装陆海空军,边防,武警等,广泛用于民用。现在世界上所有飞机都以机翼作升力器,用燃料发动机及配套的传动、转动等机械部件产生推力。除英国(鹞)式和美俄垂直或短距起降的飞机外,都需机场跑道,操控复杂,需配其他一些系统。又大,又笨,造价高。美国有通用航空私人飞机24万多架,我国截止2011年才有1154架,我国未来10年发展超过1万架,每架平均价格300万元,将在上下游产业撬动超万亿元市场。美国有约19000多个小型简易机场,我国也准备建配套的大量机场。这不是发展方向,人类航空飞机发展史,从滑翔机到莱特兄弟加上动力装置,实现自主飞行,发明飞机进行了第一次大革命。动力也从螺旋桨到喷气(涡轮,涡扇),直到现在动力系统与升力部件都是分开的。本无机翼飞机,无燃油发动机,无转动、传动等机械部件。用已获发明专利权的环形大气动力机作升力器和推力器,动力机和升力器合二为一。垂直起降,不需机场,并可悬停,后飞,侧飞和在地面或水面上极安全的飞行。结构简单,操控容易,造价极低,环保节能。本无机翼飞机,去掉了燃料和除操控所有动力机械部件,成为低空飞机发展的第二次大革命。可广泛大量生产推广应用,有着巨大的经济和社会效益,国际市场极其广阔长远。广泛寻求国际合作,具体事宜洽谈。(香港)国际新概念飞行器有限公司联系人:董事长张玉福
旅游观光电动模型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本人发明的旅游观光电动模型飞机可坐三人,充电后来行走100公里,时速50马力。售价5万元左右,用户买回一架飞机可产生很大的经济效益,在公园游客乘坐一次3分钟10元,如果一天100个游客就可产生经济效益1000元,照相馆用飞机照相,照一张飞机快像20元,100个顾客照像,照相馆一天就可收入2000元,该飞机还可用于照相馆迎亲摄像,迎亲包摄像一次收费500元至800元。飞机车迎亲时尚高雅。综上所述,本人发明的旅游观光电动模型飞机具有突出的实质性特点和显著的进步,具有创造性,新颖性,在现实社会中也及当今市场上没有这种旅游观光电动模型飞机,独家首创。机翼可伸开,可折叠,可喷水、喷气,在公园里行走将机翼伸开,在公路上街道上行走将机翼折叠不占道,不占空间,不影响交通,电动节能飞机相当于一辆三轮车,不受交警限制,城里、乡里、公园随便开。有真实照片参考实用性,用于城市公园,旅游景区,影楼及大小照像馆,可给用户产生很好的经济效益。
一种类飞碟式旋翼机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介 一种类飞碟式旋翼机,涉及一种无人飞行器。提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞 碟式旋翼无人机。设有机身、机翼、两电机、变距系统和可变距螺旋桨;所述机身与机翼根 部相连,机身内部空间用于装载机载设备;机翼采用小短边椭圆翼型,用于实现垂直起降、 空中悬停和固定翼巡航状态之间的转换;两电机安装在两侧机翼翼尖部位,两电机转向一致, 使用变距系统调节可变距螺旋桨的桨距;变距系统用于调节螺旋桨的桨距,以改变螺旋桨产 生的推力方向和推力大小,实现悬停和巡航模式切换。结构简单,对飞机重心的敏感性弱, 整体气动效率较高。 二、技术成熟度 小试阶段(已完成实验室路线、方法验证)。三、应用范围 本发明涉及一种无人飞行器,特别是涉及可以将直升机垂直起降、空中悬停和固定翼 飞机巡航方式相结合的一种类飞碟式旋翼机。四、投产条件和预期经济效益 主要设备及手段:机身, 机翼,电机,变距系统,可变距螺旋桨 效益分析:属于中型实验研究与开发设施,对于针对现有兼具垂直起降、空中悬停和 固定翼巡航无人机的缺陷,提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞碟式旋翼无人机。五、合作方式 合作开发、专利(实施)许可。
载重滑翔机模型
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开一种载重滑翔机模型,包括机头、机身、主机翼、翼尖、尾翼;主机翼固定翼台上,翼台固定在机身上,机身尾部固尾翼,尾翼呈水平,尾翼上安装有垂直尾翼;其特征在于所述主机翼二侧固定所述翼尖,翼尖与主机翼之间的上折角呈15度;所述主机翼平均弦宽58mm,所述主机翼上表面为平面,下表面为凸起;展弦比为8.6;尾翼上反角为14度。本实用新型滑翔机载重时在受力作用下,能很好的进行平稳飞行。
飞机机翼液压管路设计技术及C919飞机工程应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
大型客机是一个国家科技水平和工业体系的综合展现,目前其主要生产商为波音和空客,覆盖了全球90%以上的市场。大型客机对于科技工业的进步具有极高的带动作用,辐射的相关产业规模巨大。发展大型客机是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。高可靠与高安全是民用飞机的突出特征,大量关键技术亟待突破。 飞机液压系统为飞机操纵和控制提供动力,液压管路则是飞机的“血管”,飞机机翼上液压管路数量多、长度长;空间形态各异,遍布全机;载荷环境恶劣、且相互交叉耦合(振动过载超过10G、翼尖变形超过2米、工作温度-40℃~135℃)。进而带来安全风险高、设计精度差、构型管理难问题。美国空军评估飞行事故中大约43%与管路的故障有关,中国民航总局近三十年统计管路损坏失效引起的故障占总故障数的50%。 中国商飞上海飞机设计研究院在国家大飞机专项计划支持下,历时8年,围绕其中的基础理论和关键技术难题,进行科研攻关,建立了一套飞机机翼液压管路设计方法,并在C919飞机上得到了应用,取得了如下创新成果: 1、 以安全需求为牵引,首次全面运用数字化技术开展了多维失效下机翼管网生存能力的评估研究,提出了飞机机翼液压管路安全性设计原则; 2、 首次开展了极端恶劣气象条件(闪电环境)下机翼管路的防护仿真验证,建立了机翼燃油箱内液压管路闪电防护方法; 3、 给出了飞机机翼液压管路分析载荷谱,建立了一套飞机液压管路应力分析方法,并纳入设计流程,保证了液压导管符合设计要求,提高了液压管网的可靠性、安全性; 4、 建立了飞机液压管路装配误差控制技术,提高了管路的设计效率和质量,形成了设计流程管理的成套规范,并运用虚拟装配、维修仿真技术,保证了液压管路的可实施性和可维护性。 该项目成果已经在C919 飞机液压管路系统设计中得到应用,目前C919 飞机101、102、103 架机机翼区域液压管路装配工艺性好,产品装配一次成功,装配效率相比于ARJ21飞机有了大幅提高。机翼区域液压管路通过合理的设计技术,满足预期的各项安全性指标,装配难度低,可靠性高,后期的维护成本低。
基于马格纳斯原理的升力增强翼型
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种基于马格纳斯原理的升力增强翼型,包括前部机翼体、马格纳斯圆柱筒和尾部机翼体,前部机翼体和尾部机翼体纵向两端分别与封口体垂直固定连接成横截面为流线形的升力增强翼型,马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,马格纳斯圆柱筒驱动装置设置在一个封口体和尾部机翼体中,前部机翼体纵向间隔设置了数根横向贯通的进气管。本发明将马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,可以改善机翼尾流,减小尾部的涡流,便于安装、拆卸和更换马格纳斯圆柱筒。位于马格纳斯圆柱筒中心线上侧的数根进气管可以补充气流量,保证马格纳斯圆柱筒能够产生压力差,进一步增强升力。
万向风车
成熟度:通过中试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:介绍万向风车风能是自然界中清洁的可再生能源,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍。我国的风能资源非常丰富,新疆、内蒙、甘肃一带风能最大,强度约200~300瓦/米2,平均4000~5000小时/年(参见《中国大百科全书》—风力机)。我国西部和东南沿海地区地域辽阔,如能大力发展风力发电,不仅可为经济建设提供动力,而且还能保护环境,治理风沙,减少二氧化碳气体排放,可谓一举多得! 风能,其实准确地说也是太阳能,是由太阳的热量,地球的旋转,地球表面的不规则而引起的空气流动。风能具有许多优势条件,所以它是世界上成长非常迅速的能源。 风能是清洁能源,风能不像依靠燃烧化石燃料(例如,煤炭或者天然气)的火电厂那样污染空气,风能不产生引起酸雨的物质,也不产生温室气体。 利用风能的最大挑战就是风力是断断续续的,不稳定的,不均匀的。风能不能储存(除非用蓄电池),也不能根据电力的需求进行调整。 几个世纪以来,风力发电一直受到人们的关注。1890年,丹麦的一项风力发电机计划,首次将风力机(也称风车、风透平机、风轮)用于发电设想,到1918年丹麦已有120台风力发电机。第一次世界大战后,应用风力来发电曾出现高潮,丹麦、荷兰应用最早也最广。后来由于中东油田的发现,使风力发电事业的发展缓慢下来,直到20世纪70年代,由于能源短缺和环境污染,风力发电才又出现高潮。要利用风力发电,就必须先把风能转化为机械能,然后再用发电机把机械能转换为电能。把风能转化为机械能,就要利用风车,风车是风力发电过程中的关键设备。鉴于风车的种类繁多,因此分类方法也是多种。按叶片数量分为:单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分为:水平轴、垂直轴(立轴);按桨叶工作原理分为:升力型、阻力型。目前大量使用的风力发电设备以三叶片水平轴升力型(一般称螺旋桨风车)居多。一、螺旋桨风车的缺欠第一个风车出现在欧洲是水平轴结构。对于这种由波斯垂直轴设计而突然走进水平轴结构的进展原因已经不知道了。原因之一可能是水平轴结构的叶片扫风面积(叶片接触风的面积)最大,事实上欧洲水轮也有水平轴结构。别的原因可能是水平结构的拖曳型比垂直结构的拖曳型效率高,由于屏蔽的需要,垂直轴结构的拖曳型丢失了它们的转轴收集面积的一半。水平轴结构的风车叶片需要与其旋转平面存在一定角度,这样风车在风力的作用下才能旋转,这就使叶片与空气之间相对运动的轨迹成为螺旋线,所以,也称螺旋桨风车。螺旋桨风车从一开始出现就处在不断的改进当中,欧洲风车的主要改进是它的设计者对于产生空气动力学升力的成功运用。这一特点提供了转子效率的重大改进,使效率比波斯风车更高,并让转子的转速增加。完善风车桨叶,使效率增加的改进过程,已有500年。在完成这一过程期间,风车桨叶有了全部经过现代设计师验证的显著的特色,这对于现代风力透平机叶片的完成也是至关紧要的,包括1)拱形螺旋桨的前缘;2)在1/4弦长位置(由前缘到后缘的25%)放置帆桅;3)重心在1/4弦长位置;4)叶片由根部到顶端的非线性扭曲(Drees,1977)。……等。但是,螺旋桨风车虽经不断改进,却仍然存在许多问题和缺欠,使风电成本居高不下,设备效率、安全、维修、运输……都存在许多问题,使风电在与其他能源的竞争中处于不利地位,严重的影响着风电的发展。二、垂直轴风车的不足我们知道,最古老的波斯风车是垂直轴风车,因为效率较低被水平轴风车挤出了风能发展的历史舞台。但,垂直轴风车对风向没有要求,不管风向如何风车都能旋转,这对于安装在低空和农牧场的小型风力发电系统是非常重要的,这是水平轴风车所不具备的长处。现代垂直轴风轮的发展是在法国由G.J.M. Darrieus於1920年开始的。关于达里厄(Darrieus)型风轮的设计,最重要的是包含微薄的,弯曲的,螺旋桨断面的叶片安装在旋转的垂直管子的顶部和底部(一般称“O”型垂直轴风车)。基于这一概念的发展工作在当时并没有开始,直到1960年由两个加拿大研究员因不知他人已发明的情况下才又从新使用。与螺旋桨风车一样,达里厄风车从一开始出现就处在不断的改进当中。后来人们把弯叶片改成了直叶片,从而出现了H型达里厄(Darrieus)风车。达里厄(Darrieus)风车最要命的缺点就是不能自启动。如果说螺旋桨升力型风车虽然启动也不容易,但只要风力足够大还是能够启动起来的;但达里厄风车如果没有一定转速,风再大也启动不起来。这是由于风车升力的产生和升力的方向,需要叶片有一定旋转速度再与风速合成可视风速后,才能产生旋转力矩使风车旋转。这个转速怎样产生呢?自然风力不能使风车产生这个转速,那只有加外力,例如:电力、燃油动力。不难想象,如果风车一停,就需要加外力(电力或燃油动力)使其从新旋转,这该多么麻烦……。另外,达里厄(Darrieus)风车要想处于最佳工作状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。毫无疑问,达里厄风车也不是理想的,能够使风能成为人类主要能源的风电设备。三、万向风车简介万向风车是将风能转换成机械能的能量转换设备,由支架、转轴、叶片等三部分组成。万向风车是根据流体力学原理和空气动力学原理发明的新式风车,力求克服螺旋桨风车和达里厄(Darrieus)风车的缺欠,开发出新型的,更高效,更安全,更经济的风力发电设备,为保护环境,节能减排做出贡献!万向风车的特点:1、效率高风车效率的差异是很大的,不仅不同种类的风车间存在着效率上的差异,(例如:升力型风车的效率高于阻力型风车;水平轴风车高于垂直轴风车……等,)而同一种类型的风车也存在着很大差异,例如,螺旋桨风车如果造得不好,叶片的非线性扭转不正确,叶片选型不恰当,叶片制造精度达不到要求,叶片就不能产生升力,或者产生的升力很小,这就会使螺旋桨风车变成阻力型风车,效率也会很低。现代水平轴螺旋桨风力机的有效输出功率:w =0.155 ρ D2 v3 ρ-空气密度,D-风轮直径,v-风速 也可以写为w=0.5cρA v 3 c-机械效率因素(通常0.1-0.5),ρ-空气密度,A-叶片扫过的区域,v-风速 由上式可以看出,风车的输出功率与风速的三次方成正比,与叶片的扫风面积成正比,与空气密度成正比。万向风车的输出功率,与上式基本相同。但需要注意的是,在同等材料数量情况下,万向风车的扫风面积小于螺旋桨风车的一半(由于背风面的叶片不与风接触)。这就使万向风车的功率输出小于螺旋桨风车的一半,与达里厄(Darrieus)风车相同。需要指出的是,虽然从理论上说,万向风车效率不如水平轴,但水平轴螺旋桨风车要达到最佳输出状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。再加上螺旋桨风车叶片需要非线性扭转(即使用调浆的办法,收效也不大),并且升力的大小和方向都受转速影响,如果全面考虑到这些情况,万向风车的输出功率不会小于水平轴螺旋桨风车,特别是H型达里厄(Darrieus)风车。2、启动力矩大 要分析风车的启动力矩,就要对风车在静态时的受力状况作受力分析。万向风车的交叉叶片既有阻力作用又有升力作用,所以其启动力矩与阻力型风车不相上下,而比以斜面迎风的螺旋桨式风车要大。因此,万向风车在微风下即可转动。这一特点使万向风车的风能利用范围更宽,如果匹配合适,万向风车能做到只要有风就能发电。 3、设计容易 专利法实施细则第二条指出,专利法所称发明,是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。因为是技术方案,所以在具体实施时,就必须进行设计。螺旋桨式风车设计复杂,需要选择的参数虽然不多,但选择的范围小。例如:叶片横截面的形状、叶片非线性扭曲、叶片材料、尾舵大小……等等,都需要进行精心的计算和选择,有的还需要试验测定。这主要是因为螺旋桨式风车各个参数之间的联系过于密切,一个参数的改变会引起其它参数的改变,这就可能使性能的提高和降低相互抵消,难于得到最佳设计。而万向风车需要选择和设计的参数虽然不少,但选择的范围比较宽,特别是各参数之间相互关联比较小,这就容易得出最佳设计。例如:如果利用调浆技术来改善风车效率,螺旋桨风车的叶片只有一个调浆自由度,而万向风车可以有力臂、叶片仰角、叶片倾斜角,三个自由度。4、建造简单 万向风车无论是叶片、支架、转轴,还是基础平台,都不需要特殊的制造工艺和材料。螺旋桨式风力机叶片由于受力状况不好,为了减轻重量并达到一定强度,都是用碳纤维增强树脂制造出来的,制造过程复杂,程序繁多,要达到高质量的性能要求,必须有严格的条件控制。而且,保存、运输过程也有极严格的规定和要求,稍有碰撞和损伤,将严重影响性能;万向风车叶片用0.3~1mm的镀锌铁板、铝板、不锈钢板、彩钢、……等材料制造都可以,用金属板制造,其工艺简单,制造容易,运输方便……。万向风车可以很容易地向海上发展,利用海洋风能。 5、结构紧凑由于结构紧凑,给发展小型风力发电机解决偏远地区农牧民用电问题创造了条件 ,使万向风车可以放在狭小的只要有风的地方就可以,并且转轴方向也可以任意放置,无所谓水平轴、垂直轴。多个万向风车还可以串联或者并联使用,从而提高输出功率,并使风车可以向高空发展。F型万向风车还可以制造成风力飞行器,用动力使其升入高空,利用高空风能发电,再用电缆将发出的电输回地面。 四、万向风车的叶片风力机依靠叶轮汲取风能,叶轮直接决定风力机的重要性能指标——风能利用系数。叶轮性能的好坏则取决于叶轮上叶片的数量,外形设计以及叶轮结构。现代风轮叶片的平面形状通常是接近矩形的直叶片,尖削度不大而展弦比比较大。这样叶片的展向流动是次要的,叶片的气动特性很大程度上取决于叶片的翼剖面形状及其所处的相对位置,也即翼剖面的气动特性是研究叶片性能的关键。研究绕翼剖面流动比较简单,易于观察、实验、理论推导与分析,同时翼剖面气动特性也是探讨复杂情况的基础。空气动力学提供了对翼型剖面作深入细致研究的理论基础,提供了丰富的翼型剖面气动性能试验数据和理论计算方法,为风力机的气动研究和气动设计提供了依据。(参见linan《新型风力机的设计与开发技术》) 万向风车采用如下图所示的翼型,与NACA的带弯度的机翼型基本相同。(见附图1) 分析一下作用在翼型上的气动力及其参数,我们知道,在仅有重力作用的二维低速流场中,气体的压力与速度存在下列关系—伯努利公式 Po = P+ ½ρV2 式中:P0为总压,P为静压,½ρV2 为动压。ρ为空气密度,V为风速。伯努利公式指出:气体的总能量P0保持定值,等于动压能 ½ρV2 与静压能P之和。 在二维低速流场中,根据流体连续性原理,流场中质量保持连续不断,上翼面突出使流场横截面变小,空气流速加大,即VV∞ , 这样P P∞, 上翼面静压值小于下翼面静压值,上下翼面压差的合力形成了升力。(参见lina 《新型风力机的设计与开发技术》,) 需要指出的是,叶片产生的升力,不是用来使叶片上升的,而是用来推动叶片旋转的,所以,万向风车采用了两个叶片交叉,这样两叶片产生的升力的合力就推动叶片绕转轴旋转。如图所示。 两叶片间的夹角α与叶片的攻角、风轮的截风面积有关,当夹角增大时,风轮截风面积增大,但叶片攻角变小,甚至成为负值,使升力变小;极限情况,两叶片间的夹角α等于180度,风轮变成了直线叶片的阻力型风车。α约等于45~60度较好。 为减少交叉叶片逆风时的阻力,两叶片相交时成圆锥状较好,如照片所示。叶片可用镀锌铁板(0.3_0.5毫米)、铝板、不锈钢板、树脂板等做包皮,起整流罩作用,内部加加强筋制造。五、万向风车利用升力引入正反馈提高效率万向风车由叶片、支架、转轴等三部分组成。单片叶片为长条形,其横截面为流线型(有弯度的机翼型)。两个单片叶片凹面相向的交叉在一起,形成两两交叉的组合叶片。由于万向风车的单个叶片是有弯度的机翼,风车在启动力矩的作用下旋转起来以后,风车叶片与周围空气的相对流速变大,根据空气动力学原理,在每个单个叶片上都会产生升力,且随着风车旋转速度的增加,叶片与周围空气的相对流速也增加,升力也增加。而两个交叉叶片产生升力的合力通过支架的杠杆作用就产生了使转轴旋转的转矩。如果分析一下这个升力转矩的方向,不难发现,是与风力产生的启动转矩方向一致的,这就是说,升力产生的附加转矩又反馈回到了风车的输入端,与输入端的风力转矩相加,增强了对转轴的旋转作用。这就像再生式无线电收音机的再生线圈把经放大的无线电信号引回到输入端再放大,从而提高了收音机的效率一样,升力使万向风车引入正反馈提高了效率。万向风车正反馈信号流程方框图如下:(见附图2)图中β为正反馈系数,与叶片形状、交叉角度、力臂大小、叶片攻角、扫风面积、叶片翼型……等有关。在万向风车正反馈信号流程方框图中,我们设:P1为万向风车的输入;P2为输出;K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数,那么,可以得出如下的等式:P2-βP2=(P1+ P2 β)K …………(1) (1-β) P2=K P1+ K P2 β …………(2) P2/ P1=K/1-(1+K)β…………(3)其中P2/ P1即为风车的效率。由式3可以看到,风车效率与K、β均有关。K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数。K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,最大都不会超过50%(水平轴风车在叶片倾斜45度时受力最大,此时叶片所受到的旋转力为风力的50%),K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,都将随风车转速的增加而减少,直至转速等于风速时接近于0。毫无疑问,我们可以用数学方法描绘出风车效率与K、β之间的关系。为了简单直观的看一下风车效率与K、β之间的关系,我们假设K为0,1、0.3、0.5时,如果让风车效率为100%,那么,反馈系数β应为多少。计算结果如下:K 0.1(风车转速高) 0.3 (风车转速中) 0.5(风车转速低)β 0.82 0.55 0.33以上结果说明,β很小的变化,就能使效率大幅提升。 六、万向风车的发展 万向风车的结构合理,并应用升力引入正反馈 提高效率 。对万向风车的研究才刚刚开始,随着研究和开发的深入,一定会出现广阔的发展前景,一定会取得可观的经济效益和社会效益,造福地球,造福全人类! 现向您介绍一项新的研究成果,——风力飞行器型万向风车,简称F型万向风车。将万向风车拆成上下两部分,每一部分都可以单独使用。风车既可以安装成垂直轴,也可以安装成水平轴。做垂直轴使用时,与2型万向风车的性能、特点基本相同,启动方便,不需要偏航调节……,但材料省了一半,是1型万向风车效率的2~3倍。做水平轴使用时,与螺旋桨风车的性能、特点差不多。启动需要一定转速,需要偏航调节……,但扫风面积是垂直轴的两倍多(相同材料用量情况下),效率是垂直轴的2~3倍。F型万向风车还可以做成风力飞行器,加装动力使其升入高空,利用高空风能发电。到那时,人类利用清洁的可再生的风能作为主要能源的时代,就不远了!!!参考资料illustrated History of wind power development by Darrell M.Dodge,Lttleton Colorado (达雷尔)《中国大百科全书》—风力机《中国小型风力发电机的应用发展》舒杰 俞红鹰 /文李庆宜 主编,北京机械工业出版社《风力机的理论与设计》1986.12国内外风力发电技术的现状与发展趋势 田德lina:《新型风力机的设计与开发技术》《小型风力发电系统的匹配》2011-8-2第四次修改
新型翼刀及其强化铺具翼梢喷气翼
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:机翼是有翼飞行器获得升力的主要来源。但它同时也带来占飞机总阻力30%甚至更多的诱导阻力,不仅使飞机的发动机体积和质量增大,而且使其实际升力大打折扣,显著降低了诸如延长起,降滑跑距离等多项经济技术指标,甚至会因次第起飞而给后继飞机器带来“人仰马翻”事故威胁。因此:减阻“成了自莱特兄弟发明世界上第一架飞机之后,一百年来投入人力、物力和财力最多,也是最重要的科研课题之一,但“减诱阻”却一直未获理想成果。采用该技术,只要将目前的机翼结构作适当的修改,并补充一些器件,即可做到基本消除诱导阻力,并相应提高40%以上的”升阻比“从而取消目前设置在机翼前,后缘的增加机构,缩短起,降滑跑距离,并彻底消除因次第起飞而带给后续飞行器的上述威胁。该技术除可纳入到新机设计外,还可对服现役飞机普遍实施改装。该技术实施后给飞机带来以下一下显著特点:1.显著提高了现机的”升阻比“,节约油料40%左右,不仅可大幅度降低运营成本,且对环保的贡献率巨大,符合节能减排的产业政策:2.显著提高了飞机的安全性能,不给因气流和次第起飞的飞机造成威胁;3.显著改善了现飞机转弯易陷入尾旋的状况,可使处于机翼之后的尾翼平尾免去因机翼尾流干扰而现的升举困难;配平失效,以及转弯易陷入尾旋并难以改出的状态得到有效改善,使得飞机的飞行品质再获空前的提高;4.显著缩短了目前飞机的起,降滑跑距离;大幅度缩小了机场建设规模;减少了基建投资,节约了土地资源。尤其是对土地资源奇缺,水乡和岛屿等地去的航线建设有着极为重要现实意义。技术的应用领域前景分析:随着高新技术的发展,应用领域十分宽广。效益分析:本发明具有明显的社会效应和很大的经济效益。厂房条件建议:无备注:无
多用途农用机
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:行双翼,机身扁宽,有5个发动机,头部和尾部发动机是镙旋发动机,尾部发动机也可用喷气式发动机,发动机可转动,翼下发动机是喷气式发动机,起落架有4个,当制作成吸云机时,翼上要安装2个吸云设备,吸云功能能调节气候,避免水灾,飞机转弯角度小,该飞机的新颖性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置和发动机可转动,起落架有4个.创造性和先进性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置,发动机可转动转弯角度小,起落架有4个,能有吸云功能.实用性:能制造成各种功能,用于农用,吸云,洒水,灭火,运输,军用.专利特点:机翼平行双翼,机身宽扁发动机可转动.对本专利成果的贡献:提供一种大型飞机,机翼平行双翼,机身宽扁,尾翼发动机可转动。技术的应用领域前景分析:农用机是一种大型飞机,有各种功能:1.能农用的,农用机;2.吸云的,吸云机;3.洒水的,灭火机;4.运输的,运输机;5.军用的,军用机.效益分析:该技术可应用于相关企业提升效率,具有较大经济效益。厂房条件建议:无备注:无
充气机翼轻型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
充气机翼轻型飞机。 内容介绍: 该技术利用充气式机翼替代传统的固体结构机翼,现已完成了带弯度柔性机翼的设计、制作技术,柔性机翼的操纵面技术,自动充气、补气技术,总体气动布局设计技术,承载能力预测技术,已经具备进行大型飞机的研制条件,有望缓解城市交通问题、传统飞机的安全性问题。 该技术达到国内领先水平,获实用新型专利1项。 性能指标: 已经有一米量级的飞机飞行试验验证机,完全具备扩大飞机尺寸的大型飞机设计条件。 特 点: 1.低速飞行,安全起降; 2.结构重量轻,可在简单的场地实现起飞和降落; 3.机翼可折叠,便于运输,可运送到偏僻的旅游地、牧场、森林等地方。 适用范围: 适用于城市交通、城市广告、旅游飞机、娱乐飞机、农林飞机、放牧、巡视等。 效益分析: 年产值500万元。 投资规模: 约500万元。 合作方式: 技术转让、技术开发。
找到40项技术成果数据。
找技术 >无机翼飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
无机翼飞机只从1903年美国莱特兄弟发明飞机以来,虽经100多年的科技发展,现在多种多样,大小不同各种飞机,都有机翼作升力部件,最大民航机A380机翼长近80米。现代航空分为:军用航空,民用航空和通用航空。通用航空是指从事工业、农业、林业、渔业、矿业和建筑业的作业飞行,以及医疗卫生,抢险救灾,气象探测,海洋监测,科学实验,遙感测绘,文化体育,旅游观光等飞行活动。美国法令规定3000米以下为低空,其他许多国家也认同这一标准。本无机翼飞机主要用于通用航空低空空域,也可研发高空飞机(保留一部分机翼)和舰载飞机(垂直起降)。除军用武装陆海空军,边防,武警等,广泛用于民用。现在世界上所有飞机都以机翼作升力器,用燃料发动机及配套的传动、转动等机械部件产生推力。除英国(鹞)式和美俄垂直或短距起降的飞机外,都需机场跑道,操控复杂,需配其他一些系统。又大,又笨,造价高。美国有通用航空私人飞机24万多架,我国截止2011年才有1154架,我国未来10年发展超过1万架,每架平均价格300万元,将在上下游产业撬动超万亿元市场。美国有约19000多个小型简易机场,我国也准备建配套的大量机场。这不是发展方向,人类航空飞机发展史,从滑翔机到莱特兄弟加上动力装置,实现自主飞行,发明飞机进行了第一次大革命。动力也从螺旋桨到喷气(涡轮,涡扇),直到现在动力系统与升力部件都是分开的。本无机翼飞机,无燃油发动机,无转动、传动等机械部件。用已获发明专利权的环形大气动力机作升力器和推力器,动力机和升力器合二为一。垂直起降,不需机场,并可悬停,后飞,侧飞和在地面或水面上极安全的飞行。结构简单,操控容易,造价极低,环保节能。本无机翼飞机,去掉了燃料和除操控所有动力机械部件,成为低空飞机发展的第二次大革命。可广泛大量生产推广应用,有着巨大的经济和社会效益,国际市场极其广阔长远。广泛寻求国际合作,具体事宜洽谈。(香港)国际新概念飞行器有限公司联系人:董事长张玉福
旅游观光电动模型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本人发明的旅游观光电动模型飞机可坐三人,充电后来行走100公里,时速50马力。售价5万元左右,用户买回一架飞机可产生很大的经济效益,在公园游客乘坐一次3分钟10元,如果一天100个游客就可产生经济效益1000元,照相馆用飞机照相,照一张飞机快像20元,100个顾客照像,照相馆一天就可收入2000元,该飞机还可用于照相馆迎亲摄像,迎亲包摄像一次收费500元至800元。飞机车迎亲时尚高雅。综上所述,本人发明的旅游观光电动模型飞机具有突出的实质性特点和显著的进步,具有创造性,新颖性,在现实社会中也及当今市场上没有这种旅游观光电动模型飞机,独家首创。机翼可伸开,可折叠,可喷水、喷气,在公园里行走将机翼伸开,在公路上街道上行走将机翼折叠不占道,不占空间,不影响交通,电动节能飞机相当于一辆三轮车,不受交警限制,城里、乡里、公园随便开。有真实照片参考实用性,用于城市公园,旅游景区,影楼及大小照像馆,可给用户产生很好的经济效益。
一种类飞碟式旋翼机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介 一种类飞碟式旋翼机,涉及一种无人飞行器。提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞 碟式旋翼无人机。设有机身、机翼、两电机、变距系统和可变距螺旋桨;所述机身与机翼根 部相连,机身内部空间用于装载机载设备;机翼采用小短边椭圆翼型,用于实现垂直起降、 空中悬停和固定翼巡航状态之间的转换;两电机安装在两侧机翼翼尖部位,两电机转向一致, 使用变距系统调节可变距螺旋桨的桨距;变距系统用于调节螺旋桨的桨距,以改变螺旋桨产 生的推力方向和推力大小,实现悬停和巡航模式切换。结构简单,对飞机重心的敏感性弱, 整体气动效率较高。 二、技术成熟度 小试阶段(已完成实验室路线、方法验证)。三、应用范围 本发明涉及一种无人飞行器,特别是涉及可以将直升机垂直起降、空中悬停和固定翼 飞机巡航方式相结合的一种类飞碟式旋翼机。四、投产条件和预期经济效益 主要设备及手段:机身, 机翼,电机,变距系统,可变距螺旋桨 效益分析:属于中型实验研究与开发设施,对于针对现有兼具垂直起降、空中悬停和 固定翼巡航无人机的缺陷,提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞碟式旋翼无人机。五、合作方式 合作开发、专利(实施)许可。
载重滑翔机模型
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开一种载重滑翔机模型,包括机头、机身、主机翼、翼尖、尾翼;主机翼固定翼台上,翼台固定在机身上,机身尾部固尾翼,尾翼呈水平,尾翼上安装有垂直尾翼;其特征在于所述主机翼二侧固定所述翼尖,翼尖与主机翼之间的上折角呈15度;所述主机翼平均弦宽58mm,所述主机翼上表面为平面,下表面为凸起;展弦比为8.6;尾翼上反角为14度。本实用新型滑翔机载重时在受力作用下,能很好的进行平稳飞行。
飞机机翼液压管路设计技术及C919飞机工程应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
大型客机是一个国家科技水平和工业体系的综合展现,目前其主要生产商为波音和空客,覆盖了全球90%以上的市场。大型客机对于科技工业的进步具有极高的带动作用,辐射的相关产业规模巨大。发展大型客机是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。高可靠与高安全是民用飞机的突出特征,大量关键技术亟待突破。 飞机液压系统为飞机操纵和控制提供动力,液压管路则是飞机的“血管”,飞机机翼上液压管路数量多、长度长;空间形态各异,遍布全机;载荷环境恶劣、且相互交叉耦合(振动过载超过10G、翼尖变形超过2米、工作温度-40℃~135℃)。进而带来安全风险高、设计精度差、构型管理难问题。美国空军评估飞行事故中大约43%与管路的故障有关,中国民航总局近三十年统计管路损坏失效引起的故障占总故障数的50%。 中国商飞上海飞机设计研究院在国家大飞机专项计划支持下,历时8年,围绕其中的基础理论和关键技术难题,进行科研攻关,建立了一套飞机机翼液压管路设计方法,并在C919飞机上得到了应用,取得了如下创新成果: 1、 以安全需求为牵引,首次全面运用数字化技术开展了多维失效下机翼管网生存能力的评估研究,提出了飞机机翼液压管路安全性设计原则; 2、 首次开展了极端恶劣气象条件(闪电环境)下机翼管路的防护仿真验证,建立了机翼燃油箱内液压管路闪电防护方法; 3、 给出了飞机机翼液压管路分析载荷谱,建立了一套飞机液压管路应力分析方法,并纳入设计流程,保证了液压导管符合设计要求,提高了液压管网的可靠性、安全性; 4、 建立了飞机液压管路装配误差控制技术,提高了管路的设计效率和质量,形成了设计流程管理的成套规范,并运用虚拟装配、维修仿真技术,保证了液压管路的可实施性和可维护性。 该项目成果已经在C919 飞机液压管路系统设计中得到应用,目前C919 飞机101、102、103 架机机翼区域液压管路装配工艺性好,产品装配一次成功,装配效率相比于ARJ21飞机有了大幅提高。机翼区域液压管路通过合理的设计技术,满足预期的各项安全性指标,装配难度低,可靠性高,后期的维护成本低。
基于马格纳斯原理的升力增强翼型
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种基于马格纳斯原理的升力增强翼型,包括前部机翼体、马格纳斯圆柱筒和尾部机翼体,前部机翼体和尾部机翼体纵向两端分别与封口体垂直固定连接成横截面为流线形的升力增强翼型,马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,马格纳斯圆柱筒驱动装置设置在一个封口体和尾部机翼体中,前部机翼体纵向间隔设置了数根横向贯通的进气管。本发明将马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,可以改善机翼尾流,减小尾部的涡流,便于安装、拆卸和更换马格纳斯圆柱筒。位于马格纳斯圆柱筒中心线上侧的数根进气管可以补充气流量,保证马格纳斯圆柱筒能够产生压力差,进一步增强升力。
万向风车
成熟度:通过中试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:介绍万向风车风能是自然界中清洁的可再生能源,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍。我国的风能资源非常丰富,新疆、内蒙、甘肃一带风能最大,强度约200~300瓦/米2,平均4000~5000小时/年(参见《中国大百科全书》—风力机)。我国西部和东南沿海地区地域辽阔,如能大力发展风力发电,不仅可为经济建设提供动力,而且还能保护环境,治理风沙,减少二氧化碳气体排放,可谓一举多得! 风能,其实准确地说也是太阳能,是由太阳的热量,地球的旋转,地球表面的不规则而引起的空气流动。风能具有许多优势条件,所以它是世界上成长非常迅速的能源。 风能是清洁能源,风能不像依靠燃烧化石燃料(例如,煤炭或者天然气)的火电厂那样污染空气,风能不产生引起酸雨的物质,也不产生温室气体。 利用风能的最大挑战就是风力是断断续续的,不稳定的,不均匀的。风能不能储存(除非用蓄电池),也不能根据电力的需求进行调整。 几个世纪以来,风力发电一直受到人们的关注。1890年,丹麦的一项风力发电机计划,首次将风力机(也称风车、风透平机、风轮)用于发电设想,到1918年丹麦已有120台风力发电机。第一次世界大战后,应用风力来发电曾出现高潮,丹麦、荷兰应用最早也最广。后来由于中东油田的发现,使风力发电事业的发展缓慢下来,直到20世纪70年代,由于能源短缺和环境污染,风力发电才又出现高潮。要利用风力发电,就必须先把风能转化为机械能,然后再用发电机把机械能转换为电能。把风能转化为机械能,就要利用风车,风车是风力发电过程中的关键设备。鉴于风车的种类繁多,因此分类方法也是多种。按叶片数量分为:单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分为:水平轴、垂直轴(立轴);按桨叶工作原理分为:升力型、阻力型。目前大量使用的风力发电设备以三叶片水平轴升力型(一般称螺旋桨风车)居多。一、螺旋桨风车的缺欠第一个风车出现在欧洲是水平轴结构。对于这种由波斯垂直轴设计而突然走进水平轴结构的进展原因已经不知道了。原因之一可能是水平轴结构的叶片扫风面积(叶片接触风的面积)最大,事实上欧洲水轮也有水平轴结构。别的原因可能是水平结构的拖曳型比垂直结构的拖曳型效率高,由于屏蔽的需要,垂直轴结构的拖曳型丢失了它们的转轴收集面积的一半。水平轴结构的风车叶片需要与其旋转平面存在一定角度,这样风车在风力的作用下才能旋转,这就使叶片与空气之间相对运动的轨迹成为螺旋线,所以,也称螺旋桨风车。螺旋桨风车从一开始出现就处在不断的改进当中,欧洲风车的主要改进是它的设计者对于产生空气动力学升力的成功运用。这一特点提供了转子效率的重大改进,使效率比波斯风车更高,并让转子的转速增加。完善风车桨叶,使效率增加的改进过程,已有500年。在完成这一过程期间,风车桨叶有了全部经过现代设计师验证的显著的特色,这对于现代风力透平机叶片的完成也是至关紧要的,包括1)拱形螺旋桨的前缘;2)在1/4弦长位置(由前缘到后缘的25%)放置帆桅;3)重心在1/4弦长位置;4)叶片由根部到顶端的非线性扭曲(Drees,1977)。……等。但是,螺旋桨风车虽经不断改进,却仍然存在许多问题和缺欠,使风电成本居高不下,设备效率、安全、维修、运输……都存在许多问题,使风电在与其他能源的竞争中处于不利地位,严重的影响着风电的发展。二、垂直轴风车的不足我们知道,最古老的波斯风车是垂直轴风车,因为效率较低被水平轴风车挤出了风能发展的历史舞台。但,垂直轴风车对风向没有要求,不管风向如何风车都能旋转,这对于安装在低空和农牧场的小型风力发电系统是非常重要的,这是水平轴风车所不具备的长处。现代垂直轴风轮的发展是在法国由G.J.M. Darrieus於1920年开始的。关于达里厄(Darrieus)型风轮的设计,最重要的是包含微薄的,弯曲的,螺旋桨断面的叶片安装在旋转的垂直管子的顶部和底部(一般称“O”型垂直轴风车)。基于这一概念的发展工作在当时并没有开始,直到1960年由两个加拿大研究员因不知他人已发明的情况下才又从新使用。与螺旋桨风车一样,达里厄风车从一开始出现就处在不断的改进当中。后来人们把弯叶片改成了直叶片,从而出现了H型达里厄(Darrieus)风车。达里厄(Darrieus)风车最要命的缺点就是不能自启动。如果说螺旋桨升力型风车虽然启动也不容易,但只要风力足够大还是能够启动起来的;但达里厄风车如果没有一定转速,风再大也启动不起来。这是由于风车升力的产生和升力的方向,需要叶片有一定旋转速度再与风速合成可视风速后,才能产生旋转力矩使风车旋转。这个转速怎样产生呢?自然风力不能使风车产生这个转速,那只有加外力,例如:电力、燃油动力。不难想象,如果风车一停,就需要加外力(电力或燃油动力)使其从新旋转,这该多么麻烦……。另外,达里厄(Darrieus)风车要想处于最佳工作状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。毫无疑问,达里厄风车也不是理想的,能够使风能成为人类主要能源的风电设备。三、万向风车简介万向风车是将风能转换成机械能的能量转换设备,由支架、转轴、叶片等三部分组成。万向风车是根据流体力学原理和空气动力学原理发明的新式风车,力求克服螺旋桨风车和达里厄(Darrieus)风车的缺欠,开发出新型的,更高效,更安全,更经济的风力发电设备,为保护环境,节能减排做出贡献!万向风车的特点:1、效率高风车效率的差异是很大的,不仅不同种类的风车间存在着效率上的差异,(例如:升力型风车的效率高于阻力型风车;水平轴风车高于垂直轴风车……等,)而同一种类型的风车也存在着很大差异,例如,螺旋桨风车如果造得不好,叶片的非线性扭转不正确,叶片选型不恰当,叶片制造精度达不到要求,叶片就不能产生升力,或者产生的升力很小,这就会使螺旋桨风车变成阻力型风车,效率也会很低。现代水平轴螺旋桨风力机的有效输出功率:w =0.155 ρ D2 v3 ρ-空气密度,D-风轮直径,v-风速 也可以写为w=0.5cρA v 3 c-机械效率因素(通常0.1-0.5),ρ-空气密度,A-叶片扫过的区域,v-风速 由上式可以看出,风车的输出功率与风速的三次方成正比,与叶片的扫风面积成正比,与空气密度成正比。万向风车的输出功率,与上式基本相同。但需要注意的是,在同等材料数量情况下,万向风车的扫风面积小于螺旋桨风车的一半(由于背风面的叶片不与风接触)。这就使万向风车的功率输出小于螺旋桨风车的一半,与达里厄(Darrieus)风车相同。需要指出的是,虽然从理论上说,万向风车效率不如水平轴,但水平轴螺旋桨风车要达到最佳输出状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。再加上螺旋桨风车叶片需要非线性扭转(即使用调浆的办法,收效也不大),并且升力的大小和方向都受转速影响,如果全面考虑到这些情况,万向风车的输出功率不会小于水平轴螺旋桨风车,特别是H型达里厄(Darrieus)风车。2、启动力矩大 要分析风车的启动力矩,就要对风车在静态时的受力状况作受力分析。万向风车的交叉叶片既有阻力作用又有升力作用,所以其启动力矩与阻力型风车不相上下,而比以斜面迎风的螺旋桨式风车要大。因此,万向风车在微风下即可转动。这一特点使万向风车的风能利用范围更宽,如果匹配合适,万向风车能做到只要有风就能发电。 3、设计容易 专利法实施细则第二条指出,专利法所称发明,是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。因为是技术方案,所以在具体实施时,就必须进行设计。螺旋桨式风车设计复杂,需要选择的参数虽然不多,但选择的范围小。例如:叶片横截面的形状、叶片非线性扭曲、叶片材料、尾舵大小……等等,都需要进行精心的计算和选择,有的还需要试验测定。这主要是因为螺旋桨式风车各个参数之间的联系过于密切,一个参数的改变会引起其它参数的改变,这就可能使性能的提高和降低相互抵消,难于得到最佳设计。而万向风车需要选择和设计的参数虽然不少,但选择的范围比较宽,特别是各参数之间相互关联比较小,这就容易得出最佳设计。例如:如果利用调浆技术来改善风车效率,螺旋桨风车的叶片只有一个调浆自由度,而万向风车可以有力臂、叶片仰角、叶片倾斜角,三个自由度。4、建造简单 万向风车无论是叶片、支架、转轴,还是基础平台,都不需要特殊的制造工艺和材料。螺旋桨式风力机叶片由于受力状况不好,为了减轻重量并达到一定强度,都是用碳纤维增强树脂制造出来的,制造过程复杂,程序繁多,要达到高质量的性能要求,必须有严格的条件控制。而且,保存、运输过程也有极严格的规定和要求,稍有碰撞和损伤,将严重影响性能;万向风车叶片用0.3~1mm的镀锌铁板、铝板、不锈钢板、彩钢、……等材料制造都可以,用金属板制造,其工艺简单,制造容易,运输方便……。万向风车可以很容易地向海上发展,利用海洋风能。 5、结构紧凑由于结构紧凑,给发展小型风力发电机解决偏远地区农牧民用电问题创造了条件 ,使万向风车可以放在狭小的只要有风的地方就可以,并且转轴方向也可以任意放置,无所谓水平轴、垂直轴。多个万向风车还可以串联或者并联使用,从而提高输出功率,并使风车可以向高空发展。F型万向风车还可以制造成风力飞行器,用动力使其升入高空,利用高空风能发电,再用电缆将发出的电输回地面。 四、万向风车的叶片风力机依靠叶轮汲取风能,叶轮直接决定风力机的重要性能指标——风能利用系数。叶轮性能的好坏则取决于叶轮上叶片的数量,外形设计以及叶轮结构。现代风轮叶片的平面形状通常是接近矩形的直叶片,尖削度不大而展弦比比较大。这样叶片的展向流动是次要的,叶片的气动特性很大程度上取决于叶片的翼剖面形状及其所处的相对位置,也即翼剖面的气动特性是研究叶片性能的关键。研究绕翼剖面流动比较简单,易于观察、实验、理论推导与分析,同时翼剖面气动特性也是探讨复杂情况的基础。空气动力学提供了对翼型剖面作深入细致研究的理论基础,提供了丰富的翼型剖面气动性能试验数据和理论计算方法,为风力机的气动研究和气动设计提供了依据。(参见linan《新型风力机的设计与开发技术》) 万向风车采用如下图所示的翼型,与NACA的带弯度的机翼型基本相同。(见附图1) 分析一下作用在翼型上的气动力及其参数,我们知道,在仅有重力作用的二维低速流场中,气体的压力与速度存在下列关系—伯努利公式 Po = P+ ½ρV2 式中:P0为总压,P为静压,½ρV2 为动压。ρ为空气密度,V为风速。伯努利公式指出:气体的总能量P0保持定值,等于动压能 ½ρV2 与静压能P之和。 在二维低速流场中,根据流体连续性原理,流场中质量保持连续不断,上翼面突出使流场横截面变小,空气流速加大,即VV∞ , 这样P P∞, 上翼面静压值小于下翼面静压值,上下翼面压差的合力形成了升力。(参见lina 《新型风力机的设计与开发技术》,) 需要指出的是,叶片产生的升力,不是用来使叶片上升的,而是用来推动叶片旋转的,所以,万向风车采用了两个叶片交叉,这样两叶片产生的升力的合力就推动叶片绕转轴旋转。如图所示。 两叶片间的夹角α与叶片的攻角、风轮的截风面积有关,当夹角增大时,风轮截风面积增大,但叶片攻角变小,甚至成为负值,使升力变小;极限情况,两叶片间的夹角α等于180度,风轮变成了直线叶片的阻力型风车。α约等于45~60度较好。 为减少交叉叶片逆风时的阻力,两叶片相交时成圆锥状较好,如照片所示。叶片可用镀锌铁板(0.3_0.5毫米)、铝板、不锈钢板、树脂板等做包皮,起整流罩作用,内部加加强筋制造。五、万向风车利用升力引入正反馈提高效率万向风车由叶片、支架、转轴等三部分组成。单片叶片为长条形,其横截面为流线型(有弯度的机翼型)。两个单片叶片凹面相向的交叉在一起,形成两两交叉的组合叶片。由于万向风车的单个叶片是有弯度的机翼,风车在启动力矩的作用下旋转起来以后,风车叶片与周围空气的相对流速变大,根据空气动力学原理,在每个单个叶片上都会产生升力,且随着风车旋转速度的增加,叶片与周围空气的相对流速也增加,升力也增加。而两个交叉叶片产生升力的合力通过支架的杠杆作用就产生了使转轴旋转的转矩。如果分析一下这个升力转矩的方向,不难发现,是与风力产生的启动转矩方向一致的,这就是说,升力产生的附加转矩又反馈回到了风车的输入端,与输入端的风力转矩相加,增强了对转轴的旋转作用。这就像再生式无线电收音机的再生线圈把经放大的无线电信号引回到输入端再放大,从而提高了收音机的效率一样,升力使万向风车引入正反馈提高了效率。万向风车正反馈信号流程方框图如下:(见附图2)图中β为正反馈系数,与叶片形状、交叉角度、力臂大小、叶片攻角、扫风面积、叶片翼型……等有关。在万向风车正反馈信号流程方框图中,我们设:P1为万向风车的输入;P2为输出;K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数,那么,可以得出如下的等式:P2-βP2=(P1+ P2 β)K …………(1) (1-β) P2=K P1+ K P2 β …………(2) P2/ P1=K/1-(1+K)β…………(3)其中P2/ P1即为风车的效率。由式3可以看到,风车效率与K、β均有关。K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数。K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,最大都不会超过50%(水平轴风车在叶片倾斜45度时受力最大,此时叶片所受到的旋转力为风力的50%),K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,都将随风车转速的增加而减少,直至转速等于风速时接近于0。毫无疑问,我们可以用数学方法描绘出风车效率与K、β之间的关系。为了简单直观的看一下风车效率与K、β之间的关系,我们假设K为0,1、0.3、0.5时,如果让风车效率为100%,那么,反馈系数β应为多少。计算结果如下:K 0.1(风车转速高) 0.3 (风车转速中) 0.5(风车转速低)β 0.82 0.55 0.33以上结果说明,β很小的变化,就能使效率大幅提升。 六、万向风车的发展 万向风车的结构合理,并应用升力引入正反馈 提高效率 。对万向风车的研究才刚刚开始,随着研究和开发的深入,一定会出现广阔的发展前景,一定会取得可观的经济效益和社会效益,造福地球,造福全人类! 现向您介绍一项新的研究成果,——风力飞行器型万向风车,简称F型万向风车。将万向风车拆成上下两部分,每一部分都可以单独使用。风车既可以安装成垂直轴,也可以安装成水平轴。做垂直轴使用时,与2型万向风车的性能、特点基本相同,启动方便,不需要偏航调节……,但材料省了一半,是1型万向风车效率的2~3倍。做水平轴使用时,与螺旋桨风车的性能、特点差不多。启动需要一定转速,需要偏航调节……,但扫风面积是垂直轴的两倍多(相同材料用量情况下),效率是垂直轴的2~3倍。F型万向风车还可以做成风力飞行器,加装动力使其升入高空,利用高空风能发电。到那时,人类利用清洁的可再生的风能作为主要能源的时代,就不远了!!!参考资料illustrated History of wind power development by Darrell M.Dodge,Lttleton Colorado (达雷尔)《中国大百科全书》—风力机《中国小型风力发电机的应用发展》舒杰 俞红鹰 /文李庆宜 主编,北京机械工业出版社《风力机的理论与设计》1986.12国内外风力发电技术的现状与发展趋势 田德lina:《新型风力机的设计与开发技术》《小型风力发电系统的匹配》2011-8-2第四次修改
新型翼刀及其强化铺具翼梢喷气翼
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:机翼是有翼飞行器获得升力的主要来源。但它同时也带来占飞机总阻力30%甚至更多的诱导阻力,不仅使飞机的发动机体积和质量增大,而且使其实际升力大打折扣,显著降低了诸如延长起,降滑跑距离等多项经济技术指标,甚至会因次第起飞而给后继飞机器带来“人仰马翻”事故威胁。因此:减阻“成了自莱特兄弟发明世界上第一架飞机之后,一百年来投入人力、物力和财力最多,也是最重要的科研课题之一,但“减诱阻”却一直未获理想成果。采用该技术,只要将目前的机翼结构作适当的修改,并补充一些器件,即可做到基本消除诱导阻力,并相应提高40%以上的”升阻比“从而取消目前设置在机翼前,后缘的增加机构,缩短起,降滑跑距离,并彻底消除因次第起飞而带给后续飞行器的上述威胁。该技术除可纳入到新机设计外,还可对服现役飞机普遍实施改装。该技术实施后给飞机带来以下一下显著特点:1.显著提高了现机的”升阻比“,节约油料40%左右,不仅可大幅度降低运营成本,且对环保的贡献率巨大,符合节能减排的产业政策:2.显著提高了飞机的安全性能,不给因气流和次第起飞的飞机造成威胁;3.显著改善了现飞机转弯易陷入尾旋的状况,可使处于机翼之后的尾翼平尾免去因机翼尾流干扰而现的升举困难;配平失效,以及转弯易陷入尾旋并难以改出的状态得到有效改善,使得飞机的飞行品质再获空前的提高;4.显著缩短了目前飞机的起,降滑跑距离;大幅度缩小了机场建设规模;减少了基建投资,节约了土地资源。尤其是对土地资源奇缺,水乡和岛屿等地去的航线建设有着极为重要现实意义。技术的应用领域前景分析:随着高新技术的发展,应用领域十分宽广。效益分析:本发明具有明显的社会效应和很大的经济效益。厂房条件建议:无备注:无
多用途农用机
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:行双翼,机身扁宽,有5个发动机,头部和尾部发动机是镙旋发动机,尾部发动机也可用喷气式发动机,发动机可转动,翼下发动机是喷气式发动机,起落架有4个,当制作成吸云机时,翼上要安装2个吸云设备,吸云功能能调节气候,避免水灾,飞机转弯角度小,该飞机的新颖性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置和发动机可转动,起落架有4个.创造性和先进性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置,发动机可转动转弯角度小,起落架有4个,能有吸云功能.实用性:能制造成各种功能,用于农用,吸云,洒水,灭火,运输,军用.专利特点:机翼平行双翼,机身宽扁发动机可转动.对本专利成果的贡献:提供一种大型飞机,机翼平行双翼,机身宽扁,尾翼发动机可转动。技术的应用领域前景分析:农用机是一种大型飞机,有各种功能:1.能农用的,农用机;2.吸云的,吸云机;3.洒水的,灭火机;4.运输的,运输机;5.军用的,军用机.效益分析:该技术可应用于相关企业提升效率,具有较大经济效益。厂房条件建议:无备注:无
充气机翼轻型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
充气机翼轻型飞机。 内容介绍: 该技术利用充气式机翼替代传统的固体结构机翼,现已完成了带弯度柔性机翼的设计、制作技术,柔性机翼的操纵面技术,自动充气、补气技术,总体气动布局设计技术,承载能力预测技术,已经具备进行大型飞机的研制条件,有望缓解城市交通问题、传统飞机的安全性问题。 该技术达到国内领先水平,获实用新型专利1项。 性能指标: 已经有一米量级的飞机飞行试验验证机,完全具备扩大飞机尺寸的大型飞机设计条件。 特 点: 1.低速飞行,安全起降; 2.结构重量轻,可在简单的场地实现起飞和降落; 3.机翼可折叠,便于运输,可运送到偏僻的旅游地、牧场、森林等地方。 适用范围: 适用于城市交通、城市广告、旅游飞机、娱乐飞机、农林飞机、放牧、巡视等。 效益分析: 年产值500万元。 投资规模: 约500万元。 合作方式: 技术转让、技术开发。
找到40项技术成果数据。
找技术 >无机翼飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
无机翼飞机只从1903年美国莱特兄弟发明飞机以来,虽经100多年的科技发展,现在多种多样,大小不同各种飞机,都有机翼作升力部件,最大民航机A380机翼长近80米。现代航空分为:军用航空,民用航空和通用航空。通用航空是指从事工业、农业、林业、渔业、矿业和建筑业的作业飞行,以及医疗卫生,抢险救灾,气象探测,海洋监测,科学实验,遙感测绘,文化体育,旅游观光等飞行活动。美国法令规定3000米以下为低空,其他许多国家也认同这一标准。本无机翼飞机主要用于通用航空低空空域,也可研发高空飞机(保留一部分机翼)和舰载飞机(垂直起降)。除军用武装陆海空军,边防,武警等,广泛用于民用。现在世界上所有飞机都以机翼作升力器,用燃料发动机及配套的传动、转动等机械部件产生推力。除英国(鹞)式和美俄垂直或短距起降的飞机外,都需机场跑道,操控复杂,需配其他一些系统。又大,又笨,造价高。美国有通用航空私人飞机24万多架,我国截止2011年才有1154架,我国未来10年发展超过1万架,每架平均价格300万元,将在上下游产业撬动超万亿元市场。美国有约19000多个小型简易机场,我国也准备建配套的大量机场。这不是发展方向,人类航空飞机发展史,从滑翔机到莱特兄弟加上动力装置,实现自主飞行,发明飞机进行了第一次大革命。动力也从螺旋桨到喷气(涡轮,涡扇),直到现在动力系统与升力部件都是分开的。本无机翼飞机,无燃油发动机,无转动、传动等机械部件。用已获发明专利权的环形大气动力机作升力器和推力器,动力机和升力器合二为一。垂直起降,不需机场,并可悬停,后飞,侧飞和在地面或水面上极安全的飞行。结构简单,操控容易,造价极低,环保节能。本无机翼飞机,去掉了燃料和除操控所有动力机械部件,成为低空飞机发展的第二次大革命。可广泛大量生产推广应用,有着巨大的经济和社会效益,国际市场极其广阔长远。广泛寻求国际合作,具体事宜洽谈。(香港)国际新概念飞行器有限公司联系人:董事长张玉福
旅游观光电动模型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本人发明的旅游观光电动模型飞机可坐三人,充电后来行走100公里,时速50马力。售价5万元左右,用户买回一架飞机可产生很大的经济效益,在公园游客乘坐一次3分钟10元,如果一天100个游客就可产生经济效益1000元,照相馆用飞机照相,照一张飞机快像20元,100个顾客照像,照相馆一天就可收入2000元,该飞机还可用于照相馆迎亲摄像,迎亲包摄像一次收费500元至800元。飞机车迎亲时尚高雅。综上所述,本人发明的旅游观光电动模型飞机具有突出的实质性特点和显著的进步,具有创造性,新颖性,在现实社会中也及当今市场上没有这种旅游观光电动模型飞机,独家首创。机翼可伸开,可折叠,可喷水、喷气,在公园里行走将机翼伸开,在公路上街道上行走将机翼折叠不占道,不占空间,不影响交通,电动节能飞机相当于一辆三轮车,不受交警限制,城里、乡里、公园随便开。有真实照片参考实用性,用于城市公园,旅游景区,影楼及大小照像馆,可给用户产生很好的经济效益。
一种类飞碟式旋翼机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介 一种类飞碟式旋翼机,涉及一种无人飞行器。提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞 碟式旋翼无人机。设有机身、机翼、两电机、变距系统和可变距螺旋桨;所述机身与机翼根 部相连,机身内部空间用于装载机载设备;机翼采用小短边椭圆翼型,用于实现垂直起降、 空中悬停和固定翼巡航状态之间的转换;两电机安装在两侧机翼翼尖部位,两电机转向一致, 使用变距系统调节可变距螺旋桨的桨距;变距系统用于调节螺旋桨的桨距,以改变螺旋桨产 生的推力方向和推力大小,实现悬停和巡航模式切换。结构简单,对飞机重心的敏感性弱, 整体气动效率较高。 二、技术成熟度 小试阶段(已完成实验室路线、方法验证)。三、应用范围 本发明涉及一种无人飞行器,特别是涉及可以将直升机垂直起降、空中悬停和固定翼 飞机巡航方式相结合的一种类飞碟式旋翼机。四、投产条件和预期经济效益 主要设备及手段:机身, 机翼,电机,变距系统,可变距螺旋桨 效益分析:属于中型实验研究与开发设施,对于针对现有兼具垂直起降、空中悬停和 固定翼巡航无人机的缺陷,提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞碟式旋翼无人机。五、合作方式 合作开发、专利(实施)许可。
载重滑翔机模型
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开一种载重滑翔机模型,包括机头、机身、主机翼、翼尖、尾翼;主机翼固定翼台上,翼台固定在机身上,机身尾部固尾翼,尾翼呈水平,尾翼上安装有垂直尾翼;其特征在于所述主机翼二侧固定所述翼尖,翼尖与主机翼之间的上折角呈15度;所述主机翼平均弦宽58mm,所述主机翼上表面为平面,下表面为凸起;展弦比为8.6;尾翼上反角为14度。本实用新型滑翔机载重时在受力作用下,能很好的进行平稳飞行。
飞机机翼液压管路设计技术及C919飞机工程应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
大型客机是一个国家科技水平和工业体系的综合展现,目前其主要生产商为波音和空客,覆盖了全球90%以上的市场。大型客机对于科技工业的进步具有极高的带动作用,辐射的相关产业规模巨大。发展大型客机是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。高可靠与高安全是民用飞机的突出特征,大量关键技术亟待突破。 飞机液压系统为飞机操纵和控制提供动力,液压管路则是飞机的“血管”,飞机机翼上液压管路数量多、长度长;空间形态各异,遍布全机;载荷环境恶劣、且相互交叉耦合(振动过载超过10G、翼尖变形超过2米、工作温度-40℃~135℃)。进而带来安全风险高、设计精度差、构型管理难问题。美国空军评估飞行事故中大约43%与管路的故障有关,中国民航总局近三十年统计管路损坏失效引起的故障占总故障数的50%。 中国商飞上海飞机设计研究院在国家大飞机专项计划支持下,历时8年,围绕其中的基础理论和关键技术难题,进行科研攻关,建立了一套飞机机翼液压管路设计方法,并在C919飞机上得到了应用,取得了如下创新成果: 1、 以安全需求为牵引,首次全面运用数字化技术开展了多维失效下机翼管网生存能力的评估研究,提出了飞机机翼液压管路安全性设计原则; 2、 首次开展了极端恶劣气象条件(闪电环境)下机翼管路的防护仿真验证,建立了机翼燃油箱内液压管路闪电防护方法; 3、 给出了飞机机翼液压管路分析载荷谱,建立了一套飞机液压管路应力分析方法,并纳入设计流程,保证了液压导管符合设计要求,提高了液压管网的可靠性、安全性; 4、 建立了飞机液压管路装配误差控制技术,提高了管路的设计效率和质量,形成了设计流程管理的成套规范,并运用虚拟装配、维修仿真技术,保证了液压管路的可实施性和可维护性。 该项目成果已经在C919 飞机液压管路系统设计中得到应用,目前C919 飞机101、102、103 架机机翼区域液压管路装配工艺性好,产品装配一次成功,装配效率相比于ARJ21飞机有了大幅提高。机翼区域液压管路通过合理的设计技术,满足预期的各项安全性指标,装配难度低,可靠性高,后期的维护成本低。
基于马格纳斯原理的升力增强翼型
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种基于马格纳斯原理的升力增强翼型,包括前部机翼体、马格纳斯圆柱筒和尾部机翼体,前部机翼体和尾部机翼体纵向两端分别与封口体垂直固定连接成横截面为流线形的升力增强翼型,马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,马格纳斯圆柱筒驱动装置设置在一个封口体和尾部机翼体中,前部机翼体纵向间隔设置了数根横向贯通的进气管。本发明将马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,可以改善机翼尾流,减小尾部的涡流,便于安装、拆卸和更换马格纳斯圆柱筒。位于马格纳斯圆柱筒中心线上侧的数根进气管可以补充气流量,保证马格纳斯圆柱筒能够产生压力差,进一步增强升力。
万向风车
成熟度:通过中试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:介绍万向风车风能是自然界中清洁的可再生能源,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍。我国的风能资源非常丰富,新疆、内蒙、甘肃一带风能最大,强度约200~300瓦/米2,平均4000~5000小时/年(参见《中国大百科全书》—风力机)。我国西部和东南沿海地区地域辽阔,如能大力发展风力发电,不仅可为经济建设提供动力,而且还能保护环境,治理风沙,减少二氧化碳气体排放,可谓一举多得! 风能,其实准确地说也是太阳能,是由太阳的热量,地球的旋转,地球表面的不规则而引起的空气流动。风能具有许多优势条件,所以它是世界上成长非常迅速的能源。 风能是清洁能源,风能不像依靠燃烧化石燃料(例如,煤炭或者天然气)的火电厂那样污染空气,风能不产生引起酸雨的物质,也不产生温室气体。 利用风能的最大挑战就是风力是断断续续的,不稳定的,不均匀的。风能不能储存(除非用蓄电池),也不能根据电力的需求进行调整。 几个世纪以来,风力发电一直受到人们的关注。1890年,丹麦的一项风力发电机计划,首次将风力机(也称风车、风透平机、风轮)用于发电设想,到1918年丹麦已有120台风力发电机。第一次世界大战后,应用风力来发电曾出现高潮,丹麦、荷兰应用最早也最广。后来由于中东油田的发现,使风力发电事业的发展缓慢下来,直到20世纪70年代,由于能源短缺和环境污染,风力发电才又出现高潮。要利用风力发电,就必须先把风能转化为机械能,然后再用发电机把机械能转换为电能。把风能转化为机械能,就要利用风车,风车是风力发电过程中的关键设备。鉴于风车的种类繁多,因此分类方法也是多种。按叶片数量分为:单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分为:水平轴、垂直轴(立轴);按桨叶工作原理分为:升力型、阻力型。目前大量使用的风力发电设备以三叶片水平轴升力型(一般称螺旋桨风车)居多。一、螺旋桨风车的缺欠第一个风车出现在欧洲是水平轴结构。对于这种由波斯垂直轴设计而突然走进水平轴结构的进展原因已经不知道了。原因之一可能是水平轴结构的叶片扫风面积(叶片接触风的面积)最大,事实上欧洲水轮也有水平轴结构。别的原因可能是水平结构的拖曳型比垂直结构的拖曳型效率高,由于屏蔽的需要,垂直轴结构的拖曳型丢失了它们的转轴收集面积的一半。水平轴结构的风车叶片需要与其旋转平面存在一定角度,这样风车在风力的作用下才能旋转,这就使叶片与空气之间相对运动的轨迹成为螺旋线,所以,也称螺旋桨风车。螺旋桨风车从一开始出现就处在不断的改进当中,欧洲风车的主要改进是它的设计者对于产生空气动力学升力的成功运用。这一特点提供了转子效率的重大改进,使效率比波斯风车更高,并让转子的转速增加。完善风车桨叶,使效率增加的改进过程,已有500年。在完成这一过程期间,风车桨叶有了全部经过现代设计师验证的显著的特色,这对于现代风力透平机叶片的完成也是至关紧要的,包括1)拱形螺旋桨的前缘;2)在1/4弦长位置(由前缘到后缘的25%)放置帆桅;3)重心在1/4弦长位置;4)叶片由根部到顶端的非线性扭曲(Drees,1977)。……等。但是,螺旋桨风车虽经不断改进,却仍然存在许多问题和缺欠,使风电成本居高不下,设备效率、安全、维修、运输……都存在许多问题,使风电在与其他能源的竞争中处于不利地位,严重的影响着风电的发展。二、垂直轴风车的不足我们知道,最古老的波斯风车是垂直轴风车,因为效率较低被水平轴风车挤出了风能发展的历史舞台。但,垂直轴风车对风向没有要求,不管风向如何风车都能旋转,这对于安装在低空和农牧场的小型风力发电系统是非常重要的,这是水平轴风车所不具备的长处。现代垂直轴风轮的发展是在法国由G.J.M. Darrieus於1920年开始的。关于达里厄(Darrieus)型风轮的设计,最重要的是包含微薄的,弯曲的,螺旋桨断面的叶片安装在旋转的垂直管子的顶部和底部(一般称“O”型垂直轴风车)。基于这一概念的发展工作在当时并没有开始,直到1960年由两个加拿大研究员因不知他人已发明的情况下才又从新使用。与螺旋桨风车一样,达里厄风车从一开始出现就处在不断的改进当中。后来人们把弯叶片改成了直叶片,从而出现了H型达里厄(Darrieus)风车。达里厄(Darrieus)风车最要命的缺点就是不能自启动。如果说螺旋桨升力型风车虽然启动也不容易,但只要风力足够大还是能够启动起来的;但达里厄风车如果没有一定转速,风再大也启动不起来。这是由于风车升力的产生和升力的方向,需要叶片有一定旋转速度再与风速合成可视风速后,才能产生旋转力矩使风车旋转。这个转速怎样产生呢?自然风力不能使风车产生这个转速,那只有加外力,例如:电力、燃油动力。不难想象,如果风车一停,就需要加外力(电力或燃油动力)使其从新旋转,这该多么麻烦……。另外,达里厄(Darrieus)风车要想处于最佳工作状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。毫无疑问,达里厄风车也不是理想的,能够使风能成为人类主要能源的风电设备。三、万向风车简介万向风车是将风能转换成机械能的能量转换设备,由支架、转轴、叶片等三部分组成。万向风车是根据流体力学原理和空气动力学原理发明的新式风车,力求克服螺旋桨风车和达里厄(Darrieus)风车的缺欠,开发出新型的,更高效,更安全,更经济的风力发电设备,为保护环境,节能减排做出贡献!万向风车的特点:1、效率高风车效率的差异是很大的,不仅不同种类的风车间存在着效率上的差异,(例如:升力型风车的效率高于阻力型风车;水平轴风车高于垂直轴风车……等,)而同一种类型的风车也存在着很大差异,例如,螺旋桨风车如果造得不好,叶片的非线性扭转不正确,叶片选型不恰当,叶片制造精度达不到要求,叶片就不能产生升力,或者产生的升力很小,这就会使螺旋桨风车变成阻力型风车,效率也会很低。现代水平轴螺旋桨风力机的有效输出功率:w =0.155 ρ D2 v3 ρ-空气密度,D-风轮直径,v-风速 也可以写为w=0.5cρA v 3 c-机械效率因素(通常0.1-0.5),ρ-空气密度,A-叶片扫过的区域,v-风速 由上式可以看出,风车的输出功率与风速的三次方成正比,与叶片的扫风面积成正比,与空气密度成正比。万向风车的输出功率,与上式基本相同。但需要注意的是,在同等材料数量情况下,万向风车的扫风面积小于螺旋桨风车的一半(由于背风面的叶片不与风接触)。这就使万向风车的功率输出小于螺旋桨风车的一半,与达里厄(Darrieus)风车相同。需要指出的是,虽然从理论上说,万向风车效率不如水平轴,但水平轴螺旋桨风车要达到最佳输出状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。再加上螺旋桨风车叶片需要非线性扭转(即使用调浆的办法,收效也不大),并且升力的大小和方向都受转速影响,如果全面考虑到这些情况,万向风车的输出功率不会小于水平轴螺旋桨风车,特别是H型达里厄(Darrieus)风车。2、启动力矩大 要分析风车的启动力矩,就要对风车在静态时的受力状况作受力分析。万向风车的交叉叶片既有阻力作用又有升力作用,所以其启动力矩与阻力型风车不相上下,而比以斜面迎风的螺旋桨式风车要大。因此,万向风车在微风下即可转动。这一特点使万向风车的风能利用范围更宽,如果匹配合适,万向风车能做到只要有风就能发电。 3、设计容易 专利法实施细则第二条指出,专利法所称发明,是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。因为是技术方案,所以在具体实施时,就必须进行设计。螺旋桨式风车设计复杂,需要选择的参数虽然不多,但选择的范围小。例如:叶片横截面的形状、叶片非线性扭曲、叶片材料、尾舵大小……等等,都需要进行精心的计算和选择,有的还需要试验测定。这主要是因为螺旋桨式风车各个参数之间的联系过于密切,一个参数的改变会引起其它参数的改变,这就可能使性能的提高和降低相互抵消,难于得到最佳设计。而万向风车需要选择和设计的参数虽然不少,但选择的范围比较宽,特别是各参数之间相互关联比较小,这就容易得出最佳设计。例如:如果利用调浆技术来改善风车效率,螺旋桨风车的叶片只有一个调浆自由度,而万向风车可以有力臂、叶片仰角、叶片倾斜角,三个自由度。4、建造简单 万向风车无论是叶片、支架、转轴,还是基础平台,都不需要特殊的制造工艺和材料。螺旋桨式风力机叶片由于受力状况不好,为了减轻重量并达到一定强度,都是用碳纤维增强树脂制造出来的,制造过程复杂,程序繁多,要达到高质量的性能要求,必须有严格的条件控制。而且,保存、运输过程也有极严格的规定和要求,稍有碰撞和损伤,将严重影响性能;万向风车叶片用0.3~1mm的镀锌铁板、铝板、不锈钢板、彩钢、……等材料制造都可以,用金属板制造,其工艺简单,制造容易,运输方便……。万向风车可以很容易地向海上发展,利用海洋风能。 5、结构紧凑由于结构紧凑,给发展小型风力发电机解决偏远地区农牧民用电问题创造了条件 ,使万向风车可以放在狭小的只要有风的地方就可以,并且转轴方向也可以任意放置,无所谓水平轴、垂直轴。多个万向风车还可以串联或者并联使用,从而提高输出功率,并使风车可以向高空发展。F型万向风车还可以制造成风力飞行器,用动力使其升入高空,利用高空风能发电,再用电缆将发出的电输回地面。 四、万向风车的叶片风力机依靠叶轮汲取风能,叶轮直接决定风力机的重要性能指标——风能利用系数。叶轮性能的好坏则取决于叶轮上叶片的数量,外形设计以及叶轮结构。现代风轮叶片的平面形状通常是接近矩形的直叶片,尖削度不大而展弦比比较大。这样叶片的展向流动是次要的,叶片的气动特性很大程度上取决于叶片的翼剖面形状及其所处的相对位置,也即翼剖面的气动特性是研究叶片性能的关键。研究绕翼剖面流动比较简单,易于观察、实验、理论推导与分析,同时翼剖面气动特性也是探讨复杂情况的基础。空气动力学提供了对翼型剖面作深入细致研究的理论基础,提供了丰富的翼型剖面气动性能试验数据和理论计算方法,为风力机的气动研究和气动设计提供了依据。(参见linan《新型风力机的设计与开发技术》) 万向风车采用如下图所示的翼型,与NACA的带弯度的机翼型基本相同。(见附图1) 分析一下作用在翼型上的气动力及其参数,我们知道,在仅有重力作用的二维低速流场中,气体的压力与速度存在下列关系—伯努利公式 Po = P+ ½ρV2 式中:P0为总压,P为静压,½ρV2 为动压。ρ为空气密度,V为风速。伯努利公式指出:气体的总能量P0保持定值,等于动压能 ½ρV2 与静压能P之和。 在二维低速流场中,根据流体连续性原理,流场中质量保持连续不断,上翼面突出使流场横截面变小,空气流速加大,即VV∞ , 这样P P∞, 上翼面静压值小于下翼面静压值,上下翼面压差的合力形成了升力。(参见lina 《新型风力机的设计与开发技术》,) 需要指出的是,叶片产生的升力,不是用来使叶片上升的,而是用来推动叶片旋转的,所以,万向风车采用了两个叶片交叉,这样两叶片产生的升力的合力就推动叶片绕转轴旋转。如图所示。 两叶片间的夹角α与叶片的攻角、风轮的截风面积有关,当夹角增大时,风轮截风面积增大,但叶片攻角变小,甚至成为负值,使升力变小;极限情况,两叶片间的夹角α等于180度,风轮变成了直线叶片的阻力型风车。α约等于45~60度较好。 为减少交叉叶片逆风时的阻力,两叶片相交时成圆锥状较好,如照片所示。叶片可用镀锌铁板(0.3_0.5毫米)、铝板、不锈钢板、树脂板等做包皮,起整流罩作用,内部加加强筋制造。五、万向风车利用升力引入正反馈提高效率万向风车由叶片、支架、转轴等三部分组成。单片叶片为长条形,其横截面为流线型(有弯度的机翼型)。两个单片叶片凹面相向的交叉在一起,形成两两交叉的组合叶片。由于万向风车的单个叶片是有弯度的机翼,风车在启动力矩的作用下旋转起来以后,风车叶片与周围空气的相对流速变大,根据空气动力学原理,在每个单个叶片上都会产生升力,且随着风车旋转速度的增加,叶片与周围空气的相对流速也增加,升力也增加。而两个交叉叶片产生升力的合力通过支架的杠杆作用就产生了使转轴旋转的转矩。如果分析一下这个升力转矩的方向,不难发现,是与风力产生的启动转矩方向一致的,这就是说,升力产生的附加转矩又反馈回到了风车的输入端,与输入端的风力转矩相加,增强了对转轴的旋转作用。这就像再生式无线电收音机的再生线圈把经放大的无线电信号引回到输入端再放大,从而提高了收音机的效率一样,升力使万向风车引入正反馈提高了效率。万向风车正反馈信号流程方框图如下:(见附图2)图中β为正反馈系数,与叶片形状、交叉角度、力臂大小、叶片攻角、扫风面积、叶片翼型……等有关。在万向风车正反馈信号流程方框图中,我们设:P1为万向风车的输入;P2为输出;K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数,那么,可以得出如下的等式:P2-βP2=(P1+ P2 β)K …………(1) (1-β) P2=K P1+ K P2 β …………(2) P2/ P1=K/1-(1+K)β…………(3)其中P2/ P1即为风车的效率。由式3可以看到,风车效率与K、β均有关。K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数。K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,最大都不会超过50%(水平轴风车在叶片倾斜45度时受力最大,此时叶片所受到的旋转力为风力的50%),K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,都将随风车转速的增加而减少,直至转速等于风速时接近于0。毫无疑问,我们可以用数学方法描绘出风车效率与K、β之间的关系。为了简单直观的看一下风车效率与K、β之间的关系,我们假设K为0,1、0.3、0.5时,如果让风车效率为100%,那么,反馈系数β应为多少。计算结果如下:K 0.1(风车转速高) 0.3 (风车转速中) 0.5(风车转速低)β 0.82 0.55 0.33以上结果说明,β很小的变化,就能使效率大幅提升。 六、万向风车的发展 万向风车的结构合理,并应用升力引入正反馈 提高效率 。对万向风车的研究才刚刚开始,随着研究和开发的深入,一定会出现广阔的发展前景,一定会取得可观的经济效益和社会效益,造福地球,造福全人类! 现向您介绍一项新的研究成果,——风力飞行器型万向风车,简称F型万向风车。将万向风车拆成上下两部分,每一部分都可以单独使用。风车既可以安装成垂直轴,也可以安装成水平轴。做垂直轴使用时,与2型万向风车的性能、特点基本相同,启动方便,不需要偏航调节……,但材料省了一半,是1型万向风车效率的2~3倍。做水平轴使用时,与螺旋桨风车的性能、特点差不多。启动需要一定转速,需要偏航调节……,但扫风面积是垂直轴的两倍多(相同材料用量情况下),效率是垂直轴的2~3倍。F型万向风车还可以做成风力飞行器,加装动力使其升入高空,利用高空风能发电。到那时,人类利用清洁的可再生的风能作为主要能源的时代,就不远了!!!参考资料illustrated History of wind power development by Darrell M.Dodge,Lttleton Colorado (达雷尔)《中国大百科全书》—风力机《中国小型风力发电机的应用发展》舒杰 俞红鹰 /文李庆宜 主编,北京机械工业出版社《风力机的理论与设计》1986.12国内外风力发电技术的现状与发展趋势 田德lina:《新型风力机的设计与开发技术》《小型风力发电系统的匹配》2011-8-2第四次修改
新型翼刀及其强化铺具翼梢喷气翼
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:机翼是有翼飞行器获得升力的主要来源。但它同时也带来占飞机总阻力30%甚至更多的诱导阻力,不仅使飞机的发动机体积和质量增大,而且使其实际升力大打折扣,显著降低了诸如延长起,降滑跑距离等多项经济技术指标,甚至会因次第起飞而给后继飞机器带来“人仰马翻”事故威胁。因此:减阻“成了自莱特兄弟发明世界上第一架飞机之后,一百年来投入人力、物力和财力最多,也是最重要的科研课题之一,但“减诱阻”却一直未获理想成果。采用该技术,只要将目前的机翼结构作适当的修改,并补充一些器件,即可做到基本消除诱导阻力,并相应提高40%以上的”升阻比“从而取消目前设置在机翼前,后缘的增加机构,缩短起,降滑跑距离,并彻底消除因次第起飞而带给后续飞行器的上述威胁。该技术除可纳入到新机设计外,还可对服现役飞机普遍实施改装。该技术实施后给飞机带来以下一下显著特点:1.显著提高了现机的”升阻比“,节约油料40%左右,不仅可大幅度降低运营成本,且对环保的贡献率巨大,符合节能减排的产业政策:2.显著提高了飞机的安全性能,不给因气流和次第起飞的飞机造成威胁;3.显著改善了现飞机转弯易陷入尾旋的状况,可使处于机翼之后的尾翼平尾免去因机翼尾流干扰而现的升举困难;配平失效,以及转弯易陷入尾旋并难以改出的状态得到有效改善,使得飞机的飞行品质再获空前的提高;4.显著缩短了目前飞机的起,降滑跑距离;大幅度缩小了机场建设规模;减少了基建投资,节约了土地资源。尤其是对土地资源奇缺,水乡和岛屿等地去的航线建设有着极为重要现实意义。技术的应用领域前景分析:随着高新技术的发展,应用领域十分宽广。效益分析:本发明具有明显的社会效应和很大的经济效益。厂房条件建议:无备注:无
多用途农用机
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:行双翼,机身扁宽,有5个发动机,头部和尾部发动机是镙旋发动机,尾部发动机也可用喷气式发动机,发动机可转动,翼下发动机是喷气式发动机,起落架有4个,当制作成吸云机时,翼上要安装2个吸云设备,吸云功能能调节气候,避免水灾,飞机转弯角度小,该飞机的新颖性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置和发动机可转动,起落架有4个.创造性和先进性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置,发动机可转动转弯角度小,起落架有4个,能有吸云功能.实用性:能制造成各种功能,用于农用,吸云,洒水,灭火,运输,军用.专利特点:机翼平行双翼,机身宽扁发动机可转动.对本专利成果的贡献:提供一种大型飞机,机翼平行双翼,机身宽扁,尾翼发动机可转动。技术的应用领域前景分析:农用机是一种大型飞机,有各种功能:1.能农用的,农用机;2.吸云的,吸云机;3.洒水的,灭火机;4.运输的,运输机;5.军用的,军用机.效益分析:该技术可应用于相关企业提升效率,具有较大经济效益。厂房条件建议:无备注:无
充气机翼轻型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
充气机翼轻型飞机。 内容介绍: 该技术利用充气式机翼替代传统的固体结构机翼,现已完成了带弯度柔性机翼的设计、制作技术,柔性机翼的操纵面技术,自动充气、补气技术,总体气动布局设计技术,承载能力预测技术,已经具备进行大型飞机的研制条件,有望缓解城市交通问题、传统飞机的安全性问题。 该技术达到国内领先水平,获实用新型专利1项。 性能指标: 已经有一米量级的飞机飞行试验验证机,完全具备扩大飞机尺寸的大型飞机设计条件。 特 点: 1.低速飞行,安全起降; 2.结构重量轻,可在简单的场地实现起飞和降落; 3.机翼可折叠,便于运输,可运送到偏僻的旅游地、牧场、森林等地方。 适用范围: 适用于城市交通、城市广告、旅游飞机、娱乐飞机、农林飞机、放牧、巡视等。 效益分析: 年产值500万元。 投资规模: 约500万元。 合作方式: 技术转让、技术开发。
找到40项技术成果数据。
找技术 >无机翼飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
无机翼飞机只从1903年美国莱特兄弟发明飞机以来,虽经100多年的科技发展,现在多种多样,大小不同各种飞机,都有机翼作升力部件,最大民航机A380机翼长近80米。现代航空分为:军用航空,民用航空和通用航空。通用航空是指从事工业、农业、林业、渔业、矿业和建筑业的作业飞行,以及医疗卫生,抢险救灾,气象探测,海洋监测,科学实验,遙感测绘,文化体育,旅游观光等飞行活动。美国法令规定3000米以下为低空,其他许多国家也认同这一标准。本无机翼飞机主要用于通用航空低空空域,也可研发高空飞机(保留一部分机翼)和舰载飞机(垂直起降)。除军用武装陆海空军,边防,武警等,广泛用于民用。现在世界上所有飞机都以机翼作升力器,用燃料发动机及配套的传动、转动等机械部件产生推力。除英国(鹞)式和美俄垂直或短距起降的飞机外,都需机场跑道,操控复杂,需配其他一些系统。又大,又笨,造价高。美国有通用航空私人飞机24万多架,我国截止2011年才有1154架,我国未来10年发展超过1万架,每架平均价格300万元,将在上下游产业撬动超万亿元市场。美国有约19000多个小型简易机场,我国也准备建配套的大量机场。这不是发展方向,人类航空飞机发展史,从滑翔机到莱特兄弟加上动力装置,实现自主飞行,发明飞机进行了第一次大革命。动力也从螺旋桨到喷气(涡轮,涡扇),直到现在动力系统与升力部件都是分开的。本无机翼飞机,无燃油发动机,无转动、传动等机械部件。用已获发明专利权的环形大气动力机作升力器和推力器,动力机和升力器合二为一。垂直起降,不需机场,并可悬停,后飞,侧飞和在地面或水面上极安全的飞行。结构简单,操控容易,造价极低,环保节能。本无机翼飞机,去掉了燃料和除操控所有动力机械部件,成为低空飞机发展的第二次大革命。可广泛大量生产推广应用,有着巨大的经济和社会效益,国际市场极其广阔长远。广泛寻求国际合作,具体事宜洽谈。(香港)国际新概念飞行器有限公司联系人:董事长张玉福
旅游观光电动模型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本人发明的旅游观光电动模型飞机可坐三人,充电后来行走100公里,时速50马力。售价5万元左右,用户买回一架飞机可产生很大的经济效益,在公园游客乘坐一次3分钟10元,如果一天100个游客就可产生经济效益1000元,照相馆用飞机照相,照一张飞机快像20元,100个顾客照像,照相馆一天就可收入2000元,该飞机还可用于照相馆迎亲摄像,迎亲包摄像一次收费500元至800元。飞机车迎亲时尚高雅。综上所述,本人发明的旅游观光电动模型飞机具有突出的实质性特点和显著的进步,具有创造性,新颖性,在现实社会中也及当今市场上没有这种旅游观光电动模型飞机,独家首创。机翼可伸开,可折叠,可喷水、喷气,在公园里行走将机翼伸开,在公路上街道上行走将机翼折叠不占道,不占空间,不影响交通,电动节能飞机相当于一辆三轮车,不受交警限制,城里、乡里、公园随便开。有真实照片参考实用性,用于城市公园,旅游景区,影楼及大小照像馆,可给用户产生很好的经济效益。
一种类飞碟式旋翼机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介 一种类飞碟式旋翼机,涉及一种无人飞行器。提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞 碟式旋翼无人机。设有机身、机翼、两电机、变距系统和可变距螺旋桨;所述机身与机翼根 部相连,机身内部空间用于装载机载设备;机翼采用小短边椭圆翼型,用于实现垂直起降、 空中悬停和固定翼巡航状态之间的转换;两电机安装在两侧机翼翼尖部位,两电机转向一致, 使用变距系统调节可变距螺旋桨的桨距;变距系统用于调节螺旋桨的桨距,以改变螺旋桨产 生的推力方向和推力大小,实现悬停和巡航模式切换。结构简单,对飞机重心的敏感性弱, 整体气动效率较高。 二、技术成熟度 小试阶段(已完成实验室路线、方法验证)。三、应用范围 本发明涉及一种无人飞行器,特别是涉及可以将直升机垂直起降、空中悬停和固定翼 飞机巡航方式相结合的一种类飞碟式旋翼机。四、投产条件和预期经济效益 主要设备及手段:机身, 机翼,电机,变距系统,可变距螺旋桨 效益分析:属于中型实验研究与开发设施,对于针对现有兼具垂直起降、空中悬停和 固定翼巡航无人机的缺陷,提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞碟式旋翼无人机。五、合作方式 合作开发、专利(实施)许可。
载重滑翔机模型
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开一种载重滑翔机模型,包括机头、机身、主机翼、翼尖、尾翼;主机翼固定翼台上,翼台固定在机身上,机身尾部固尾翼,尾翼呈水平,尾翼上安装有垂直尾翼;其特征在于所述主机翼二侧固定所述翼尖,翼尖与主机翼之间的上折角呈15度;所述主机翼平均弦宽58mm,所述主机翼上表面为平面,下表面为凸起;展弦比为8.6;尾翼上反角为14度。本实用新型滑翔机载重时在受力作用下,能很好的进行平稳飞行。
飞机机翼液压管路设计技术及C919飞机工程应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
大型客机是一个国家科技水平和工业体系的综合展现,目前其主要生产商为波音和空客,覆盖了全球90%以上的市场。大型客机对于科技工业的进步具有极高的带动作用,辐射的相关产业规模巨大。发展大型客机是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。高可靠与高安全是民用飞机的突出特征,大量关键技术亟待突破。 飞机液压系统为飞机操纵和控制提供动力,液压管路则是飞机的“血管”,飞机机翼上液压管路数量多、长度长;空间形态各异,遍布全机;载荷环境恶劣、且相互交叉耦合(振动过载超过10G、翼尖变形超过2米、工作温度-40℃~135℃)。进而带来安全风险高、设计精度差、构型管理难问题。美国空军评估飞行事故中大约43%与管路的故障有关,中国民航总局近三十年统计管路损坏失效引起的故障占总故障数的50%。 中国商飞上海飞机设计研究院在国家大飞机专项计划支持下,历时8年,围绕其中的基础理论和关键技术难题,进行科研攻关,建立了一套飞机机翼液压管路设计方法,并在C919飞机上得到了应用,取得了如下创新成果: 1、 以安全需求为牵引,首次全面运用数字化技术开展了多维失效下机翼管网生存能力的评估研究,提出了飞机机翼液压管路安全性设计原则; 2、 首次开展了极端恶劣气象条件(闪电环境)下机翼管路的防护仿真验证,建立了机翼燃油箱内液压管路闪电防护方法; 3、 给出了飞机机翼液压管路分析载荷谱,建立了一套飞机液压管路应力分析方法,并纳入设计流程,保证了液压导管符合设计要求,提高了液压管网的可靠性、安全性; 4、 建立了飞机液压管路装配误差控制技术,提高了管路的设计效率和质量,形成了设计流程管理的成套规范,并运用虚拟装配、维修仿真技术,保证了液压管路的可实施性和可维护性。 该项目成果已经在C919 飞机液压管路系统设计中得到应用,目前C919 飞机101、102、103 架机机翼区域液压管路装配工艺性好,产品装配一次成功,装配效率相比于ARJ21飞机有了大幅提高。机翼区域液压管路通过合理的设计技术,满足预期的各项安全性指标,装配难度低,可靠性高,后期的维护成本低。
基于马格纳斯原理的升力增强翼型
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种基于马格纳斯原理的升力增强翼型,包括前部机翼体、马格纳斯圆柱筒和尾部机翼体,前部机翼体和尾部机翼体纵向两端分别与封口体垂直固定连接成横截面为流线形的升力增强翼型,马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,马格纳斯圆柱筒驱动装置设置在一个封口体和尾部机翼体中,前部机翼体纵向间隔设置了数根横向贯通的进气管。本发明将马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,可以改善机翼尾流,减小尾部的涡流,便于安装、拆卸和更换马格纳斯圆柱筒。位于马格纳斯圆柱筒中心线上侧的数根进气管可以补充气流量,保证马格纳斯圆柱筒能够产生压力差,进一步增强升力。
万向风车
成熟度:通过中试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:介绍万向风车风能是自然界中清洁的可再生能源,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍。我国的风能资源非常丰富,新疆、内蒙、甘肃一带风能最大,强度约200~300瓦/米2,平均4000~5000小时/年(参见《中国大百科全书》—风力机)。我国西部和东南沿海地区地域辽阔,如能大力发展风力发电,不仅可为经济建设提供动力,而且还能保护环境,治理风沙,减少二氧化碳气体排放,可谓一举多得! 风能,其实准确地说也是太阳能,是由太阳的热量,地球的旋转,地球表面的不规则而引起的空气流动。风能具有许多优势条件,所以它是世界上成长非常迅速的能源。 风能是清洁能源,风能不像依靠燃烧化石燃料(例如,煤炭或者天然气)的火电厂那样污染空气,风能不产生引起酸雨的物质,也不产生温室气体。 利用风能的最大挑战就是风力是断断续续的,不稳定的,不均匀的。风能不能储存(除非用蓄电池),也不能根据电力的需求进行调整。 几个世纪以来,风力发电一直受到人们的关注。1890年,丹麦的一项风力发电机计划,首次将风力机(也称风车、风透平机、风轮)用于发电设想,到1918年丹麦已有120台风力发电机。第一次世界大战后,应用风力来发电曾出现高潮,丹麦、荷兰应用最早也最广。后来由于中东油田的发现,使风力发电事业的发展缓慢下来,直到20世纪70年代,由于能源短缺和环境污染,风力发电才又出现高潮。要利用风力发电,就必须先把风能转化为机械能,然后再用发电机把机械能转换为电能。把风能转化为机械能,就要利用风车,风车是风力发电过程中的关键设备。鉴于风车的种类繁多,因此分类方法也是多种。按叶片数量分为:单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分为:水平轴、垂直轴(立轴);按桨叶工作原理分为:升力型、阻力型。目前大量使用的风力发电设备以三叶片水平轴升力型(一般称螺旋桨风车)居多。一、螺旋桨风车的缺欠第一个风车出现在欧洲是水平轴结构。对于这种由波斯垂直轴设计而突然走进水平轴结构的进展原因已经不知道了。原因之一可能是水平轴结构的叶片扫风面积(叶片接触风的面积)最大,事实上欧洲水轮也有水平轴结构。别的原因可能是水平结构的拖曳型比垂直结构的拖曳型效率高,由于屏蔽的需要,垂直轴结构的拖曳型丢失了它们的转轴收集面积的一半。水平轴结构的风车叶片需要与其旋转平面存在一定角度,这样风车在风力的作用下才能旋转,这就使叶片与空气之间相对运动的轨迹成为螺旋线,所以,也称螺旋桨风车。螺旋桨风车从一开始出现就处在不断的改进当中,欧洲风车的主要改进是它的设计者对于产生空气动力学升力的成功运用。这一特点提供了转子效率的重大改进,使效率比波斯风车更高,并让转子的转速增加。完善风车桨叶,使效率增加的改进过程,已有500年。在完成这一过程期间,风车桨叶有了全部经过现代设计师验证的显著的特色,这对于现代风力透平机叶片的完成也是至关紧要的,包括1)拱形螺旋桨的前缘;2)在1/4弦长位置(由前缘到后缘的25%)放置帆桅;3)重心在1/4弦长位置;4)叶片由根部到顶端的非线性扭曲(Drees,1977)。……等。但是,螺旋桨风车虽经不断改进,却仍然存在许多问题和缺欠,使风电成本居高不下,设备效率、安全、维修、运输……都存在许多问题,使风电在与其他能源的竞争中处于不利地位,严重的影响着风电的发展。二、垂直轴风车的不足我们知道,最古老的波斯风车是垂直轴风车,因为效率较低被水平轴风车挤出了风能发展的历史舞台。但,垂直轴风车对风向没有要求,不管风向如何风车都能旋转,这对于安装在低空和农牧场的小型风力发电系统是非常重要的,这是水平轴风车所不具备的长处。现代垂直轴风轮的发展是在法国由G.J.M. Darrieus於1920年开始的。关于达里厄(Darrieus)型风轮的设计,最重要的是包含微薄的,弯曲的,螺旋桨断面的叶片安装在旋转的垂直管子的顶部和底部(一般称“O”型垂直轴风车)。基于这一概念的发展工作在当时并没有开始,直到1960年由两个加拿大研究员因不知他人已发明的情况下才又从新使用。与螺旋桨风车一样,达里厄风车从一开始出现就处在不断的改进当中。后来人们把弯叶片改成了直叶片,从而出现了H型达里厄(Darrieus)风车。达里厄(Darrieus)风车最要命的缺点就是不能自启动。如果说螺旋桨升力型风车虽然启动也不容易,但只要风力足够大还是能够启动起来的;但达里厄风车如果没有一定转速,风再大也启动不起来。这是由于风车升力的产生和升力的方向,需要叶片有一定旋转速度再与风速合成可视风速后,才能产生旋转力矩使风车旋转。这个转速怎样产生呢?自然风力不能使风车产生这个转速,那只有加外力,例如:电力、燃油动力。不难想象,如果风车一停,就需要加外力(电力或燃油动力)使其从新旋转,这该多么麻烦……。另外,达里厄(Darrieus)风车要想处于最佳工作状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。毫无疑问,达里厄风车也不是理想的,能够使风能成为人类主要能源的风电设备。三、万向风车简介万向风车是将风能转换成机械能的能量转换设备,由支架、转轴、叶片等三部分组成。万向风车是根据流体力学原理和空气动力学原理发明的新式风车,力求克服螺旋桨风车和达里厄(Darrieus)风车的缺欠,开发出新型的,更高效,更安全,更经济的风力发电设备,为保护环境,节能减排做出贡献!万向风车的特点:1、效率高风车效率的差异是很大的,不仅不同种类的风车间存在着效率上的差异,(例如:升力型风车的效率高于阻力型风车;水平轴风车高于垂直轴风车……等,)而同一种类型的风车也存在着很大差异,例如,螺旋桨风车如果造得不好,叶片的非线性扭转不正确,叶片选型不恰当,叶片制造精度达不到要求,叶片就不能产生升力,或者产生的升力很小,这就会使螺旋桨风车变成阻力型风车,效率也会很低。现代水平轴螺旋桨风力机的有效输出功率:w =0.155 ρ D2 v3 ρ-空气密度,D-风轮直径,v-风速 也可以写为w=0.5cρA v 3 c-机械效率因素(通常0.1-0.5),ρ-空气密度,A-叶片扫过的区域,v-风速 由上式可以看出,风车的输出功率与风速的三次方成正比,与叶片的扫风面积成正比,与空气密度成正比。万向风车的输出功率,与上式基本相同。但需要注意的是,在同等材料数量情况下,万向风车的扫风面积小于螺旋桨风车的一半(由于背风面的叶片不与风接触)。这就使万向风车的功率输出小于螺旋桨风车的一半,与达里厄(Darrieus)风车相同。需要指出的是,虽然从理论上说,万向风车效率不如水平轴,但水平轴螺旋桨风车要达到最佳输出状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。再加上螺旋桨风车叶片需要非线性扭转(即使用调浆的办法,收效也不大),并且升力的大小和方向都受转速影响,如果全面考虑到这些情况,万向风车的输出功率不会小于水平轴螺旋桨风车,特别是H型达里厄(Darrieus)风车。2、启动力矩大 要分析风车的启动力矩,就要对风车在静态时的受力状况作受力分析。万向风车的交叉叶片既有阻力作用又有升力作用,所以其启动力矩与阻力型风车不相上下,而比以斜面迎风的螺旋桨式风车要大。因此,万向风车在微风下即可转动。这一特点使万向风车的风能利用范围更宽,如果匹配合适,万向风车能做到只要有风就能发电。 3、设计容易 专利法实施细则第二条指出,专利法所称发明,是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。因为是技术方案,所以在具体实施时,就必须进行设计。螺旋桨式风车设计复杂,需要选择的参数虽然不多,但选择的范围小。例如:叶片横截面的形状、叶片非线性扭曲、叶片材料、尾舵大小……等等,都需要进行精心的计算和选择,有的还需要试验测定。这主要是因为螺旋桨式风车各个参数之间的联系过于密切,一个参数的改变会引起其它参数的改变,这就可能使性能的提高和降低相互抵消,难于得到最佳设计。而万向风车需要选择和设计的参数虽然不少,但选择的范围比较宽,特别是各参数之间相互关联比较小,这就容易得出最佳设计。例如:如果利用调浆技术来改善风车效率,螺旋桨风车的叶片只有一个调浆自由度,而万向风车可以有力臂、叶片仰角、叶片倾斜角,三个自由度。4、建造简单 万向风车无论是叶片、支架、转轴,还是基础平台,都不需要特殊的制造工艺和材料。螺旋桨式风力机叶片由于受力状况不好,为了减轻重量并达到一定强度,都是用碳纤维增强树脂制造出来的,制造过程复杂,程序繁多,要达到高质量的性能要求,必须有严格的条件控制。而且,保存、运输过程也有极严格的规定和要求,稍有碰撞和损伤,将严重影响性能;万向风车叶片用0.3~1mm的镀锌铁板、铝板、不锈钢板、彩钢、……等材料制造都可以,用金属板制造,其工艺简单,制造容易,运输方便……。万向风车可以很容易地向海上发展,利用海洋风能。 5、结构紧凑由于结构紧凑,给发展小型风力发电机解决偏远地区农牧民用电问题创造了条件 ,使万向风车可以放在狭小的只要有风的地方就可以,并且转轴方向也可以任意放置,无所谓水平轴、垂直轴。多个万向风车还可以串联或者并联使用,从而提高输出功率,并使风车可以向高空发展。F型万向风车还可以制造成风力飞行器,用动力使其升入高空,利用高空风能发电,再用电缆将发出的电输回地面。 四、万向风车的叶片风力机依靠叶轮汲取风能,叶轮直接决定风力机的重要性能指标——风能利用系数。叶轮性能的好坏则取决于叶轮上叶片的数量,外形设计以及叶轮结构。现代风轮叶片的平面形状通常是接近矩形的直叶片,尖削度不大而展弦比比较大。这样叶片的展向流动是次要的,叶片的气动特性很大程度上取决于叶片的翼剖面形状及其所处的相对位置,也即翼剖面的气动特性是研究叶片性能的关键。研究绕翼剖面流动比较简单,易于观察、实验、理论推导与分析,同时翼剖面气动特性也是探讨复杂情况的基础。空气动力学提供了对翼型剖面作深入细致研究的理论基础,提供了丰富的翼型剖面气动性能试验数据和理论计算方法,为风力机的气动研究和气动设计提供了依据。(参见linan《新型风力机的设计与开发技术》) 万向风车采用如下图所示的翼型,与NACA的带弯度的机翼型基本相同。(见附图1) 分析一下作用在翼型上的气动力及其参数,我们知道,在仅有重力作用的二维低速流场中,气体的压力与速度存在下列关系—伯努利公式 Po = P+ ½ρV2 式中:P0为总压,P为静压,½ρV2 为动压。ρ为空气密度,V为风速。伯努利公式指出:气体的总能量P0保持定值,等于动压能 ½ρV2 与静压能P之和。 在二维低速流场中,根据流体连续性原理,流场中质量保持连续不断,上翼面突出使流场横截面变小,空气流速加大,即VV∞ , 这样P P∞, 上翼面静压值小于下翼面静压值,上下翼面压差的合力形成了升力。(参见lina 《新型风力机的设计与开发技术》,) 需要指出的是,叶片产生的升力,不是用来使叶片上升的,而是用来推动叶片旋转的,所以,万向风车采用了两个叶片交叉,这样两叶片产生的升力的合力就推动叶片绕转轴旋转。如图所示。 两叶片间的夹角α与叶片的攻角、风轮的截风面积有关,当夹角增大时,风轮截风面积增大,但叶片攻角变小,甚至成为负值,使升力变小;极限情况,两叶片间的夹角α等于180度,风轮变成了直线叶片的阻力型风车。α约等于45~60度较好。 为减少交叉叶片逆风时的阻力,两叶片相交时成圆锥状较好,如照片所示。叶片可用镀锌铁板(0.3_0.5毫米)、铝板、不锈钢板、树脂板等做包皮,起整流罩作用,内部加加强筋制造。五、万向风车利用升力引入正反馈提高效率万向风车由叶片、支架、转轴等三部分组成。单片叶片为长条形,其横截面为流线型(有弯度的机翼型)。两个单片叶片凹面相向的交叉在一起,形成两两交叉的组合叶片。由于万向风车的单个叶片是有弯度的机翼,风车在启动力矩的作用下旋转起来以后,风车叶片与周围空气的相对流速变大,根据空气动力学原理,在每个单个叶片上都会产生升力,且随着风车旋转速度的增加,叶片与周围空气的相对流速也增加,升力也增加。而两个交叉叶片产生升力的合力通过支架的杠杆作用就产生了使转轴旋转的转矩。如果分析一下这个升力转矩的方向,不难发现,是与风力产生的启动转矩方向一致的,这就是说,升力产生的附加转矩又反馈回到了风车的输入端,与输入端的风力转矩相加,增强了对转轴的旋转作用。这就像再生式无线电收音机的再生线圈把经放大的无线电信号引回到输入端再放大,从而提高了收音机的效率一样,升力使万向风车引入正反馈提高了效率。万向风车正反馈信号流程方框图如下:(见附图2)图中β为正反馈系数,与叶片形状、交叉角度、力臂大小、叶片攻角、扫风面积、叶片翼型……等有关。在万向风车正反馈信号流程方框图中,我们设:P1为万向风车的输入;P2为输出;K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数,那么,可以得出如下的等式:P2-βP2=(P1+ P2 β)K …………(1) (1-β) P2=K P1+ K P2 β …………(2) P2/ P1=K/1-(1+K)β…………(3)其中P2/ P1即为风车的效率。由式3可以看到,风车效率与K、β均有关。K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数。K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,最大都不会超过50%(水平轴风车在叶片倾斜45度时受力最大,此时叶片所受到的旋转力为风力的50%),K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,都将随风车转速的增加而减少,直至转速等于风速时接近于0。毫无疑问,我们可以用数学方法描绘出风车效率与K、β之间的关系。为了简单直观的看一下风车效率与K、β之间的关系,我们假设K为0,1、0.3、0.5时,如果让风车效率为100%,那么,反馈系数β应为多少。计算结果如下:K 0.1(风车转速高) 0.3 (风车转速中) 0.5(风车转速低)β 0.82 0.55 0.33以上结果说明,β很小的变化,就能使效率大幅提升。 六、万向风车的发展 万向风车的结构合理,并应用升力引入正反馈 提高效率 。对万向风车的研究才刚刚开始,随着研究和开发的深入,一定会出现广阔的发展前景,一定会取得可观的经济效益和社会效益,造福地球,造福全人类! 现向您介绍一项新的研究成果,——风力飞行器型万向风车,简称F型万向风车。将万向风车拆成上下两部分,每一部分都可以单独使用。风车既可以安装成垂直轴,也可以安装成水平轴。做垂直轴使用时,与2型万向风车的性能、特点基本相同,启动方便,不需要偏航调节……,但材料省了一半,是1型万向风车效率的2~3倍。做水平轴使用时,与螺旋桨风车的性能、特点差不多。启动需要一定转速,需要偏航调节……,但扫风面积是垂直轴的两倍多(相同材料用量情况下),效率是垂直轴的2~3倍。F型万向风车还可以做成风力飞行器,加装动力使其升入高空,利用高空风能发电。到那时,人类利用清洁的可再生的风能作为主要能源的时代,就不远了!!!参考资料illustrated History of wind power development by Darrell M.Dodge,Lttleton Colorado (达雷尔)《中国大百科全书》—风力机《中国小型风力发电机的应用发展》舒杰 俞红鹰 /文李庆宜 主编,北京机械工业出版社《风力机的理论与设计》1986.12国内外风力发电技术的现状与发展趋势 田德lina:《新型风力机的设计与开发技术》《小型风力发电系统的匹配》2011-8-2第四次修改
新型翼刀及其强化铺具翼梢喷气翼
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:机翼是有翼飞行器获得升力的主要来源。但它同时也带来占飞机总阻力30%甚至更多的诱导阻力,不仅使飞机的发动机体积和质量增大,而且使其实际升力大打折扣,显著降低了诸如延长起,降滑跑距离等多项经济技术指标,甚至会因次第起飞而给后继飞机器带来“人仰马翻”事故威胁。因此:减阻“成了自莱特兄弟发明世界上第一架飞机之后,一百年来投入人力、物力和财力最多,也是最重要的科研课题之一,但“减诱阻”却一直未获理想成果。采用该技术,只要将目前的机翼结构作适当的修改,并补充一些器件,即可做到基本消除诱导阻力,并相应提高40%以上的”升阻比“从而取消目前设置在机翼前,后缘的增加机构,缩短起,降滑跑距离,并彻底消除因次第起飞而带给后续飞行器的上述威胁。该技术除可纳入到新机设计外,还可对服现役飞机普遍实施改装。该技术实施后给飞机带来以下一下显著特点:1.显著提高了现机的”升阻比“,节约油料40%左右,不仅可大幅度降低运营成本,且对环保的贡献率巨大,符合节能减排的产业政策:2.显著提高了飞机的安全性能,不给因气流和次第起飞的飞机造成威胁;3.显著改善了现飞机转弯易陷入尾旋的状况,可使处于机翼之后的尾翼平尾免去因机翼尾流干扰而现的升举困难;配平失效,以及转弯易陷入尾旋并难以改出的状态得到有效改善,使得飞机的飞行品质再获空前的提高;4.显著缩短了目前飞机的起,降滑跑距离;大幅度缩小了机场建设规模;减少了基建投资,节约了土地资源。尤其是对土地资源奇缺,水乡和岛屿等地去的航线建设有着极为重要现实意义。技术的应用领域前景分析:随着高新技术的发展,应用领域十分宽广。效益分析:本发明具有明显的社会效应和很大的经济效益。厂房条件建议:无备注:无
多用途农用机
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:行双翼,机身扁宽,有5个发动机,头部和尾部发动机是镙旋发动机,尾部发动机也可用喷气式发动机,发动机可转动,翼下发动机是喷气式发动机,起落架有4个,当制作成吸云机时,翼上要安装2个吸云设备,吸云功能能调节气候,避免水灾,飞机转弯角度小,该飞机的新颖性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置和发动机可转动,起落架有4个.创造性和先进性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置,发动机可转动转弯角度小,起落架有4个,能有吸云功能.实用性:能制造成各种功能,用于农用,吸云,洒水,灭火,运输,军用.专利特点:机翼平行双翼,机身宽扁发动机可转动.对本专利成果的贡献:提供一种大型飞机,机翼平行双翼,机身宽扁,尾翼发动机可转动。技术的应用领域前景分析:农用机是一种大型飞机,有各种功能:1.能农用的,农用机;2.吸云的,吸云机;3.洒水的,灭火机;4.运输的,运输机;5.军用的,军用机.效益分析:该技术可应用于相关企业提升效率,具有较大经济效益。厂房条件建议:无备注:无
充气机翼轻型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
充气机翼轻型飞机。 内容介绍: 该技术利用充气式机翼替代传统的固体结构机翼,现已完成了带弯度柔性机翼的设计、制作技术,柔性机翼的操纵面技术,自动充气、补气技术,总体气动布局设计技术,承载能力预测技术,已经具备进行大型飞机的研制条件,有望缓解城市交通问题、传统飞机的安全性问题。 该技术达到国内领先水平,获实用新型专利1项。 性能指标: 已经有一米量级的飞机飞行试验验证机,完全具备扩大飞机尺寸的大型飞机设计条件。 特 点: 1.低速飞行,安全起降; 2.结构重量轻,可在简单的场地实现起飞和降落; 3.机翼可折叠,便于运输,可运送到偏僻的旅游地、牧场、森林等地方。 适用范围: 适用于城市交通、城市广告、旅游飞机、娱乐飞机、农林飞机、放牧、巡视等。 效益分析: 年产值500万元。 投资规模: 约500万元。 合作方式: 技术转让、技术开发。
找到40项技术成果数据。
找技术 >无机翼飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:水利、环境和公共设施管理业
技术简介
无机翼飞机只从1903年美国莱特兄弟发明飞机以来,虽经100多年的科技发展,现在多种多样,大小不同各种飞机,都有机翼作升力部件,最大民航机A380机翼长近80米。现代航空分为:军用航空,民用航空和通用航空。通用航空是指从事工业、农业、林业、渔业、矿业和建筑业的作业飞行,以及医疗卫生,抢险救灾,气象探测,海洋监测,科学实验,遙感测绘,文化体育,旅游观光等飞行活动。美国法令规定3000米以下为低空,其他许多国家也认同这一标准。本无机翼飞机主要用于通用航空低空空域,也可研发高空飞机(保留一部分机翼)和舰载飞机(垂直起降)。除军用武装陆海空军,边防,武警等,广泛用于民用。现在世界上所有飞机都以机翼作升力器,用燃料发动机及配套的传动、转动等机械部件产生推力。除英国(鹞)式和美俄垂直或短距起降的飞机外,都需机场跑道,操控复杂,需配其他一些系统。又大,又笨,造价高。美国有通用航空私人飞机24万多架,我国截止2011年才有1154架,我国未来10年发展超过1万架,每架平均价格300万元,将在上下游产业撬动超万亿元市场。美国有约19000多个小型简易机场,我国也准备建配套的大量机场。这不是发展方向,人类航空飞机发展史,从滑翔机到莱特兄弟加上动力装置,实现自主飞行,发明飞机进行了第一次大革命。动力也从螺旋桨到喷气(涡轮,涡扇),直到现在动力系统与升力部件都是分开的。本无机翼飞机,无燃油发动机,无转动、传动等机械部件。用已获发明专利权的环形大气动力机作升力器和推力器,动力机和升力器合二为一。垂直起降,不需机场,并可悬停,后飞,侧飞和在地面或水面上极安全的飞行。结构简单,操控容易,造价极低,环保节能。本无机翼飞机,去掉了燃料和除操控所有动力机械部件,成为低空飞机发展的第二次大革命。可广泛大量生产推广应用,有着巨大的经济和社会效益,国际市场极其广阔长远。广泛寻求国际合作,具体事宜洽谈。(香港)国际新概念飞行器有限公司联系人:董事长张玉福
旅游观光电动模型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本人发明的旅游观光电动模型飞机可坐三人,充电后来行走100公里,时速50马力。售价5万元左右,用户买回一架飞机可产生很大的经济效益,在公园游客乘坐一次3分钟10元,如果一天100个游客就可产生经济效益1000元,照相馆用飞机照相,照一张飞机快像20元,100个顾客照像,照相馆一天就可收入2000元,该飞机还可用于照相馆迎亲摄像,迎亲包摄像一次收费500元至800元。飞机车迎亲时尚高雅。综上所述,本人发明的旅游观光电动模型飞机具有突出的实质性特点和显著的进步,具有创造性,新颖性,在现实社会中也及当今市场上没有这种旅游观光电动模型飞机,独家首创。机翼可伸开,可折叠,可喷水、喷气,在公园里行走将机翼伸开,在公路上街道上行走将机翼折叠不占道,不占空间,不影响交通,电动节能飞机相当于一辆三轮车,不受交警限制,城里、乡里、公园随便开。有真实照片参考实用性,用于城市公园,旅游景区,影楼及大小照像馆,可给用户产生很好的经济效益。
一种类飞碟式旋翼机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
一、项目简介 一种类飞碟式旋翼机,涉及一种无人飞行器。提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞 碟式旋翼无人机。设有机身、机翼、两电机、变距系统和可变距螺旋桨;所述机身与机翼根 部相连,机身内部空间用于装载机载设备;机翼采用小短边椭圆翼型,用于实现垂直起降、 空中悬停和固定翼巡航状态之间的转换;两电机安装在两侧机翼翼尖部位,两电机转向一致, 使用变距系统调节可变距螺旋桨的桨距;变距系统用于调节螺旋桨的桨距,以改变螺旋桨产 生的推力方向和推力大小,实现悬停和巡航模式切换。结构简单,对飞机重心的敏感性弱, 整体气动效率较高。 二、技术成熟度 小试阶段(已完成实验室路线、方法验证)。三、应用范围 本发明涉及一种无人飞行器,特别是涉及可以将直升机垂直起降、空中悬停和固定翼 飞机巡航方式相结合的一种类飞碟式旋翼机。四、投产条件和预期经济效益 主要设备及手段:机身, 机翼,电机,变距系统,可变距螺旋桨 效益分析:属于中型实验研究与开发设施,对于针对现有兼具垂直起降、空中悬停和 固定翼巡航无人机的缺陷,提供充分利用陀螺自稳现象的一种类飞碟式旋翼无人机。五、合作方式 合作开发、专利(实施)许可。
载重滑翔机模型
成熟度:正在研发
技术类型:实用新型
应用行业:制造业
技术简介
本实用新型公开一种载重滑翔机模型,包括机头、机身、主机翼、翼尖、尾翼;主机翼固定翼台上,翼台固定在机身上,机身尾部固尾翼,尾翼呈水平,尾翼上安装有垂直尾翼;其特征在于所述主机翼二侧固定所述翼尖,翼尖与主机翼之间的上折角呈15度;所述主机翼平均弦宽58mm,所述主机翼上表面为平面,下表面为凸起;展弦比为8.6;尾翼上反角为14度。本实用新型滑翔机载重时在受力作用下,能很好的进行平稳飞行。
飞机机翼液压管路设计技术及C919飞机工程应用
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:科学研究和技术服务业
技术简介
大型客机是一个国家科技水平和工业体系的综合展现,目前其主要生产商为波音和空客,覆盖了全球90%以上的市场。大型客机对于科技工业的进步具有极高的带动作用,辐射的相关产业规模巨大。发展大型客机是提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略举措。高可靠与高安全是民用飞机的突出特征,大量关键技术亟待突破。 飞机液压系统为飞机操纵和控制提供动力,液压管路则是飞机的“血管”,飞机机翼上液压管路数量多、长度长;空间形态各异,遍布全机;载荷环境恶劣、且相互交叉耦合(振动过载超过10G、翼尖变形超过2米、工作温度-40℃~135℃)。进而带来安全风险高、设计精度差、构型管理难问题。美国空军评估飞行事故中大约43%与管路的故障有关,中国民航总局近三十年统计管路损坏失效引起的故障占总故障数的50%。 中国商飞上海飞机设计研究院在国家大飞机专项计划支持下,历时8年,围绕其中的基础理论和关键技术难题,进行科研攻关,建立了一套飞机机翼液压管路设计方法,并在C919飞机上得到了应用,取得了如下创新成果: 1、 以安全需求为牵引,首次全面运用数字化技术开展了多维失效下机翼管网生存能力的评估研究,提出了飞机机翼液压管路安全性设计原则; 2、 首次开展了极端恶劣气象条件(闪电环境)下机翼管路的防护仿真验证,建立了机翼燃油箱内液压管路闪电防护方法; 3、 给出了飞机机翼液压管路分析载荷谱,建立了一套飞机液压管路应力分析方法,并纳入设计流程,保证了液压导管符合设计要求,提高了液压管网的可靠性、安全性; 4、 建立了飞机液压管路装配误差控制技术,提高了管路的设计效率和质量,形成了设计流程管理的成套规范,并运用虚拟装配、维修仿真技术,保证了液压管路的可实施性和可维护性。 该项目成果已经在C919 飞机液压管路系统设计中得到应用,目前C919 飞机101、102、103 架机机翼区域液压管路装配工艺性好,产品装配一次成功,装配效率相比于ARJ21飞机有了大幅提高。机翼区域液压管路通过合理的设计技术,满足预期的各项安全性指标,装配难度低,可靠性高,后期的维护成本低。
基于马格纳斯原理的升力增强翼型
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种基于马格纳斯原理的升力增强翼型,包括前部机翼体、马格纳斯圆柱筒和尾部机翼体,前部机翼体和尾部机翼体纵向两端分别与封口体垂直固定连接成横截面为流线形的升力增强翼型,马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,马格纳斯圆柱筒驱动装置设置在一个封口体和尾部机翼体中,前部机翼体纵向间隔设置了数根横向贯通的进气管。本发明将马格纳斯圆柱筒嵌装在前部机翼体和尾部机翼体之间,可以改善机翼尾流,减小尾部的涡流,便于安装、拆卸和更换马格纳斯圆柱筒。位于马格纳斯圆柱筒中心线上侧的数根进气管可以补充气流量,保证马格纳斯圆柱筒能够产生压力差,进一步增强升力。
万向风车
成熟度:通过中试
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术投资分析:介绍万向风车风能是自然界中清洁的可再生能源,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍。我国的风能资源非常丰富,新疆、内蒙、甘肃一带风能最大,强度约200~300瓦/米2,平均4000~5000小时/年(参见《中国大百科全书》—风力机)。我国西部和东南沿海地区地域辽阔,如能大力发展风力发电,不仅可为经济建设提供动力,而且还能保护环境,治理风沙,减少二氧化碳气体排放,可谓一举多得! 风能,其实准确地说也是太阳能,是由太阳的热量,地球的旋转,地球表面的不规则而引起的空气流动。风能具有许多优势条件,所以它是世界上成长非常迅速的能源。 风能是清洁能源,风能不像依靠燃烧化石燃料(例如,煤炭或者天然气)的火电厂那样污染空气,风能不产生引起酸雨的物质,也不产生温室气体。 利用风能的最大挑战就是风力是断断续续的,不稳定的,不均匀的。风能不能储存(除非用蓄电池),也不能根据电力的需求进行调整。 几个世纪以来,风力发电一直受到人们的关注。1890年,丹麦的一项风力发电机计划,首次将风力机(也称风车、风透平机、风轮)用于发电设想,到1918年丹麦已有120台风力发电机。第一次世界大战后,应用风力来发电曾出现高潮,丹麦、荷兰应用最早也最广。后来由于中东油田的发现,使风力发电事业的发展缓慢下来,直到20世纪70年代,由于能源短缺和环境污染,风力发电才又出现高潮。要利用风力发电,就必须先把风能转化为机械能,然后再用发电机把机械能转换为电能。把风能转化为机械能,就要利用风车,风车是风力发电过程中的关键设备。鉴于风车的种类繁多,因此分类方法也是多种。按叶片数量分为:单叶片,双叶片,三叶片,四叶片和多叶片;按主轴与地面的相对位置分为:水平轴、垂直轴(立轴);按桨叶工作原理分为:升力型、阻力型。目前大量使用的风力发电设备以三叶片水平轴升力型(一般称螺旋桨风车)居多。一、螺旋桨风车的缺欠第一个风车出现在欧洲是水平轴结构。对于这种由波斯垂直轴设计而突然走进水平轴结构的进展原因已经不知道了。原因之一可能是水平轴结构的叶片扫风面积(叶片接触风的面积)最大,事实上欧洲水轮也有水平轴结构。别的原因可能是水平结构的拖曳型比垂直结构的拖曳型效率高,由于屏蔽的需要,垂直轴结构的拖曳型丢失了它们的转轴收集面积的一半。水平轴结构的风车叶片需要与其旋转平面存在一定角度,这样风车在风力的作用下才能旋转,这就使叶片与空气之间相对运动的轨迹成为螺旋线,所以,也称螺旋桨风车。螺旋桨风车从一开始出现就处在不断的改进当中,欧洲风车的主要改进是它的设计者对于产生空气动力学升力的成功运用。这一特点提供了转子效率的重大改进,使效率比波斯风车更高,并让转子的转速增加。完善风车桨叶,使效率增加的改进过程,已有500年。在完成这一过程期间,风车桨叶有了全部经过现代设计师验证的显著的特色,这对于现代风力透平机叶片的完成也是至关紧要的,包括1)拱形螺旋桨的前缘;2)在1/4弦长位置(由前缘到后缘的25%)放置帆桅;3)重心在1/4弦长位置;4)叶片由根部到顶端的非线性扭曲(Drees,1977)。……等。但是,螺旋桨风车虽经不断改进,却仍然存在许多问题和缺欠,使风电成本居高不下,设备效率、安全、维修、运输……都存在许多问题,使风电在与其他能源的竞争中处于不利地位,严重的影响着风电的发展。二、垂直轴风车的不足我们知道,最古老的波斯风车是垂直轴风车,因为效率较低被水平轴风车挤出了风能发展的历史舞台。但,垂直轴风车对风向没有要求,不管风向如何风车都能旋转,这对于安装在低空和农牧场的小型风力发电系统是非常重要的,这是水平轴风车所不具备的长处。现代垂直轴风轮的发展是在法国由G.J.M. Darrieus於1920年开始的。关于达里厄(Darrieus)型风轮的设计,最重要的是包含微薄的,弯曲的,螺旋桨断面的叶片安装在旋转的垂直管子的顶部和底部(一般称“O”型垂直轴风车)。基于这一概念的发展工作在当时并没有开始,直到1960年由两个加拿大研究员因不知他人已发明的情况下才又从新使用。与螺旋桨风车一样,达里厄风车从一开始出现就处在不断的改进当中。后来人们把弯叶片改成了直叶片,从而出现了H型达里厄(Darrieus)风车。达里厄(Darrieus)风车最要命的缺点就是不能自启动。如果说螺旋桨升力型风车虽然启动也不容易,但只要风力足够大还是能够启动起来的;但达里厄风车如果没有一定转速,风再大也启动不起来。这是由于风车升力的产生和升力的方向,需要叶片有一定旋转速度再与风速合成可视风速后,才能产生旋转力矩使风车旋转。这个转速怎样产生呢?自然风力不能使风车产生这个转速,那只有加外力,例如:电力、燃油动力。不难想象,如果风车一停,就需要加外力(电力或燃油动力)使其从新旋转,这该多么麻烦……。另外,达里厄(Darrieus)风车要想处于最佳工作状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。毫无疑问,达里厄风车也不是理想的,能够使风能成为人类主要能源的风电设备。三、万向风车简介万向风车是将风能转换成机械能的能量转换设备,由支架、转轴、叶片等三部分组成。万向风车是根据流体力学原理和空气动力学原理发明的新式风车,力求克服螺旋桨风车和达里厄(Darrieus)风车的缺欠,开发出新型的,更高效,更安全,更经济的风力发电设备,为保护环境,节能减排做出贡献!万向风车的特点:1、效率高风车效率的差异是很大的,不仅不同种类的风车间存在着效率上的差异,(例如:升力型风车的效率高于阻力型风车;水平轴风车高于垂直轴风车……等,)而同一种类型的风车也存在着很大差异,例如,螺旋桨风车如果造得不好,叶片的非线性扭转不正确,叶片选型不恰当,叶片制造精度达不到要求,叶片就不能产生升力,或者产生的升力很小,这就会使螺旋桨风车变成阻力型风车,效率也会很低。现代水平轴螺旋桨风力机的有效输出功率:w =0.155 ρ D2 v3 ρ-空气密度,D-风轮直径,v-风速 也可以写为w=0.5cρA v 3 c-机械效率因素(通常0.1-0.5),ρ-空气密度,A-叶片扫过的区域,v-风速 由上式可以看出,风车的输出功率与风速的三次方成正比,与叶片的扫风面积成正比,与空气密度成正比。万向风车的输出功率,与上式基本相同。但需要注意的是,在同等材料数量情况下,万向风车的扫风面积小于螺旋桨风车的一半(由于背风面的叶片不与风接触)。这就使万向风车的功率输出小于螺旋桨风车的一半,与达里厄(Darrieus)风车相同。需要指出的是,虽然从理论上说,万向风车效率不如水平轴,但水平轴螺旋桨风车要达到最佳输出状态,需要风速、转速、负载三者都处于最佳范围,这是很窄的范围。离开这个范围,风车工作就不稳定,要么停转,要么飞车……。再加上螺旋桨风车叶片需要非线性扭转(即使用调浆的办法,收效也不大),并且升力的大小和方向都受转速影响,如果全面考虑到这些情况,万向风车的输出功率不会小于水平轴螺旋桨风车,特别是H型达里厄(Darrieus)风车。2、启动力矩大 要分析风车的启动力矩,就要对风车在静态时的受力状况作受力分析。万向风车的交叉叶片既有阻力作用又有升力作用,所以其启动力矩与阻力型风车不相上下,而比以斜面迎风的螺旋桨式风车要大。因此,万向风车在微风下即可转动。这一特点使万向风车的风能利用范围更宽,如果匹配合适,万向风车能做到只要有风就能发电。 3、设计容易 专利法实施细则第二条指出,专利法所称发明,是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案。因为是技术方案,所以在具体实施时,就必须进行设计。螺旋桨式风车设计复杂,需要选择的参数虽然不多,但选择的范围小。例如:叶片横截面的形状、叶片非线性扭曲、叶片材料、尾舵大小……等等,都需要进行精心的计算和选择,有的还需要试验测定。这主要是因为螺旋桨式风车各个参数之间的联系过于密切,一个参数的改变会引起其它参数的改变,这就可能使性能的提高和降低相互抵消,难于得到最佳设计。而万向风车需要选择和设计的参数虽然不少,但选择的范围比较宽,特别是各参数之间相互关联比较小,这就容易得出最佳设计。例如:如果利用调浆技术来改善风车效率,螺旋桨风车的叶片只有一个调浆自由度,而万向风车可以有力臂、叶片仰角、叶片倾斜角,三个自由度。4、建造简单 万向风车无论是叶片、支架、转轴,还是基础平台,都不需要特殊的制造工艺和材料。螺旋桨式风力机叶片由于受力状况不好,为了减轻重量并达到一定强度,都是用碳纤维增强树脂制造出来的,制造过程复杂,程序繁多,要达到高质量的性能要求,必须有严格的条件控制。而且,保存、运输过程也有极严格的规定和要求,稍有碰撞和损伤,将严重影响性能;万向风车叶片用0.3~1mm的镀锌铁板、铝板、不锈钢板、彩钢、……等材料制造都可以,用金属板制造,其工艺简单,制造容易,运输方便……。万向风车可以很容易地向海上发展,利用海洋风能。 5、结构紧凑由于结构紧凑,给发展小型风力发电机解决偏远地区农牧民用电问题创造了条件 ,使万向风车可以放在狭小的只要有风的地方就可以,并且转轴方向也可以任意放置,无所谓水平轴、垂直轴。多个万向风车还可以串联或者并联使用,从而提高输出功率,并使风车可以向高空发展。F型万向风车还可以制造成风力飞行器,用动力使其升入高空,利用高空风能发电,再用电缆将发出的电输回地面。 四、万向风车的叶片风力机依靠叶轮汲取风能,叶轮直接决定风力机的重要性能指标——风能利用系数。叶轮性能的好坏则取决于叶轮上叶片的数量,外形设计以及叶轮结构。现代风轮叶片的平面形状通常是接近矩形的直叶片,尖削度不大而展弦比比较大。这样叶片的展向流动是次要的,叶片的气动特性很大程度上取决于叶片的翼剖面形状及其所处的相对位置,也即翼剖面的气动特性是研究叶片性能的关键。研究绕翼剖面流动比较简单,易于观察、实验、理论推导与分析,同时翼剖面气动特性也是探讨复杂情况的基础。空气动力学提供了对翼型剖面作深入细致研究的理论基础,提供了丰富的翼型剖面气动性能试验数据和理论计算方法,为风力机的气动研究和气动设计提供了依据。(参见linan《新型风力机的设计与开发技术》) 万向风车采用如下图所示的翼型,与NACA的带弯度的机翼型基本相同。(见附图1) 分析一下作用在翼型上的气动力及其参数,我们知道,在仅有重力作用的二维低速流场中,气体的压力与速度存在下列关系—伯努利公式 Po = P+ ½ρV2 式中:P0为总压,P为静压,½ρV2 为动压。ρ为空气密度,V为风速。伯努利公式指出:气体的总能量P0保持定值,等于动压能 ½ρV2 与静压能P之和。 在二维低速流场中,根据流体连续性原理,流场中质量保持连续不断,上翼面突出使流场横截面变小,空气流速加大,即VV∞ , 这样P P∞, 上翼面静压值小于下翼面静压值,上下翼面压差的合力形成了升力。(参见lina 《新型风力机的设计与开发技术》,) 需要指出的是,叶片产生的升力,不是用来使叶片上升的,而是用来推动叶片旋转的,所以,万向风车采用了两个叶片交叉,这样两叶片产生的升力的合力就推动叶片绕转轴旋转。如图所示。 两叶片间的夹角α与叶片的攻角、风轮的截风面积有关,当夹角增大时,风轮截风面积增大,但叶片攻角变小,甚至成为负值,使升力变小;极限情况,两叶片间的夹角α等于180度,风轮变成了直线叶片的阻力型风车。α约等于45~60度较好。 为减少交叉叶片逆风时的阻力,两叶片相交时成圆锥状较好,如照片所示。叶片可用镀锌铁板(0.3_0.5毫米)、铝板、不锈钢板、树脂板等做包皮,起整流罩作用,内部加加强筋制造。五、万向风车利用升力引入正反馈提高效率万向风车由叶片、支架、转轴等三部分组成。单片叶片为长条形,其横截面为流线型(有弯度的机翼型)。两个单片叶片凹面相向的交叉在一起,形成两两交叉的组合叶片。由于万向风车的单个叶片是有弯度的机翼,风车在启动力矩的作用下旋转起来以后,风车叶片与周围空气的相对流速变大,根据空气动力学原理,在每个单个叶片上都会产生升力,且随着风车旋转速度的增加,叶片与周围空气的相对流速也增加,升力也增加。而两个交叉叶片产生升力的合力通过支架的杠杆作用就产生了使转轴旋转的转矩。如果分析一下这个升力转矩的方向,不难发现,是与风力产生的启动转矩方向一致的,这就是说,升力产生的附加转矩又反馈回到了风车的输入端,与输入端的风力转矩相加,增强了对转轴的旋转作用。这就像再生式无线电收音机的再生线圈把经放大的无线电信号引回到输入端再放大,从而提高了收音机的效率一样,升力使万向风车引入正反馈提高了效率。万向风车正反馈信号流程方框图如下:(见附图2)图中β为正反馈系数,与叶片形状、交叉角度、力臂大小、叶片攻角、扫风面积、叶片翼型……等有关。在万向风车正反馈信号流程方框图中,我们设:P1为万向风车的输入;P2为输出;K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数,那么,可以得出如下的等式:P2-βP2=(P1+ P2 β)K …………(1) (1-β) P2=K P1+ K P2 β …………(2) P2/ P1=K/1-(1+K)β…………(3)其中P2/ P1即为风车的效率。由式3可以看到,风车效率与K、β均有关。K为不加升力反馈时的放大倍数;β为正反馈系数。K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,最大都不会超过50%(水平轴风车在叶片倾斜45度时受力最大,此时叶片所受到的旋转力为风力的50%),K无论对于螺旋桨风车或万向风车来说,都将随风车转速的增加而减少,直至转速等于风速时接近于0。毫无疑问,我们可以用数学方法描绘出风车效率与K、β之间的关系。为了简单直观的看一下风车效率与K、β之间的关系,我们假设K为0,1、0.3、0.5时,如果让风车效率为100%,那么,反馈系数β应为多少。计算结果如下:K 0.1(风车转速高) 0.3 (风车转速中) 0.5(风车转速低)β 0.82 0.55 0.33以上结果说明,β很小的变化,就能使效率大幅提升。 六、万向风车的发展 万向风车的结构合理,并应用升力引入正反馈 提高效率 。对万向风车的研究才刚刚开始,随着研究和开发的深入,一定会出现广阔的发展前景,一定会取得可观的经济效益和社会效益,造福地球,造福全人类! 现向您介绍一项新的研究成果,——风力飞行器型万向风车,简称F型万向风车。将万向风车拆成上下两部分,每一部分都可以单独使用。风车既可以安装成垂直轴,也可以安装成水平轴。做垂直轴使用时,与2型万向风车的性能、特点基本相同,启动方便,不需要偏航调节……,但材料省了一半,是1型万向风车效率的2~3倍。做水平轴使用时,与螺旋桨风车的性能、特点差不多。启动需要一定转速,需要偏航调节……,但扫风面积是垂直轴的两倍多(相同材料用量情况下),效率是垂直轴的2~3倍。F型万向风车还可以做成风力飞行器,加装动力使其升入高空,利用高空风能发电。到那时,人类利用清洁的可再生的风能作为主要能源的时代,就不远了!!!参考资料illustrated History of wind power development by Darrell M.Dodge,Lttleton Colorado (达雷尔)《中国大百科全书》—风力机《中国小型风力发电机的应用发展》舒杰 俞红鹰 /文李庆宜 主编,北京机械工业出版社《风力机的理论与设计》1986.12国内外风力发电技术的现状与发展趋势 田德lina:《新型风力机的设计与开发技术》《小型风力发电系统的匹配》2011-8-2第四次修改
新型翼刀及其强化铺具翼梢喷气翼
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:机翼是有翼飞行器获得升力的主要来源。但它同时也带来占飞机总阻力30%甚至更多的诱导阻力,不仅使飞机的发动机体积和质量增大,而且使其实际升力大打折扣,显著降低了诸如延长起,降滑跑距离等多项经济技术指标,甚至会因次第起飞而给后继飞机器带来“人仰马翻”事故威胁。因此:减阻“成了自莱特兄弟发明世界上第一架飞机之后,一百年来投入人力、物力和财力最多,也是最重要的科研课题之一,但“减诱阻”却一直未获理想成果。采用该技术,只要将目前的机翼结构作适当的修改,并补充一些器件,即可做到基本消除诱导阻力,并相应提高40%以上的”升阻比“从而取消目前设置在机翼前,后缘的增加机构,缩短起,降滑跑距离,并彻底消除因次第起飞而带给后续飞行器的上述威胁。该技术除可纳入到新机设计外,还可对服现役飞机普遍实施改装。该技术实施后给飞机带来以下一下显著特点:1.显著提高了现机的”升阻比“,节约油料40%左右,不仅可大幅度降低运营成本,且对环保的贡献率巨大,符合节能减排的产业政策:2.显著提高了飞机的安全性能,不给因气流和次第起飞的飞机造成威胁;3.显著改善了现飞机转弯易陷入尾旋的状况,可使处于机翼之后的尾翼平尾免去因机翼尾流干扰而现的升举困难;配平失效,以及转弯易陷入尾旋并难以改出的状态得到有效改善,使得飞机的飞行品质再获空前的提高;4.显著缩短了目前飞机的起,降滑跑距离;大幅度缩小了机场建设规模;减少了基建投资,节约了土地资源。尤其是对土地资源奇缺,水乡和岛屿等地去的航线建设有着极为重要现实意义。技术的应用领域前景分析:随着高新技术的发展,应用领域十分宽广。效益分析:本发明具有明显的社会效应和很大的经济效益。厂房条件建议:无备注:无
多用途农用机
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:行双翼,机身扁宽,有5个发动机,头部和尾部发动机是镙旋发动机,尾部发动机也可用喷气式发动机,发动机可转动,翼下发动机是喷气式发动机,起落架有4个,当制作成吸云机时,翼上要安装2个吸云设备,吸云功能能调节气候,避免水灾,飞机转弯角度小,该飞机的新颖性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置和发动机可转动,起落架有4个.创造性和先进性:机翼平行双翼,机身宽扁,尾部发动机的位置,发动机可转动转弯角度小,起落架有4个,能有吸云功能.实用性:能制造成各种功能,用于农用,吸云,洒水,灭火,运输,军用.专利特点:机翼平行双翼,机身宽扁发动机可转动.对本专利成果的贡献:提供一种大型飞机,机翼平行双翼,机身宽扁,尾翼发动机可转动。技术的应用领域前景分析:农用机是一种大型飞机,有各种功能:1.能农用的,农用机;2.吸云的,吸云机;3.洒水的,灭火机;4.运输的,运输机;5.军用的,军用机.效益分析:该技术可应用于相关企业提升效率,具有较大经济效益。厂房条件建议:无备注:无
充气机翼轻型飞机
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
充气机翼轻型飞机。 内容介绍: 该技术利用充气式机翼替代传统的固体结构机翼,现已完成了带弯度柔性机翼的设计、制作技术,柔性机翼的操纵面技术,自动充气、补气技术,总体气动布局设计技术,承载能力预测技术,已经具备进行大型飞机的研制条件,有望缓解城市交通问题、传统飞机的安全性问题。 该技术达到国内领先水平,获实用新型专利1项。 性能指标: 已经有一米量级的飞机飞行试验验证机,完全具备扩大飞机尺寸的大型飞机设计条件。 特 点: 1.低速飞行,安全起降; 2.结构重量轻,可在简单的场地实现起飞和降落; 3.机翼可折叠,便于运输,可运送到偏僻的旅游地、牧场、森林等地方。 适用范围: 适用于城市交通、城市广告、旅游飞机、娱乐飞机、农林飞机、放牧、巡视等。 效益分析: 年产值500万元。 投资规模: 约500万元。 合作方式: 技术转让、技术开发。