СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ОТПРАВКИ В ПОЛЕТ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОФИЛЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КРЫЛА, В ЧАСТНОСТИ ДЛЯ ВЕТРОВОГО ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА Российский патент 2018 года по МПК F03D5/00 

Настоящее изобретение относится к системе и способу для отправки в полет аэродинамических профилей крыла для ветрового электрогенератора.

Известны различные области применения техники, в которых возникает необходимсть отправки в полет профиля крыла, например в кайтинге при условиях отсутствия ветра у земли. Одной такой областью применения техники является получение электрической энергии от ветровых электрогенераторов, в которых используют полет профилей крыла, например раскрытых в публикациях WO2008004261, WO2007122650, EP1672214, WO2008120257: фактически, хотя на некоторых высотах всегда имеется ветер с нужными параметрами для поддержания полета таких профилей, у земли ветер может являться недостаточным для обеспечения автономного взлета или отправки в полет профилей крыла без внешнего содействия.

Поэтому задачей настоящего изобретения является решение вышеупомянутых проблем существующей техники созданием системы и способа для ветрового электрогенератора, которые обеспечивают отправку в полет аэродинамических профилей крыла также при недостаточной скорости ветра у земли, посредством по меньшей мере одного автономного буксирующего летательного аппарата, предпочтительно состоящего из квадрокоптера, который осуществляет отправку в полет такого профиля, поднимая его на высоту, где имеется достаточная скорость ветра для поддержания полета и/или для полета самого профиля.

Вышеупомянутые и другие решаемые задачи и преимущества изобретения, которые становятся понятными из следующего описания, получают с помощью системы для отправки в полет аэродинамических профилей крыла по п. 1 формулы изобретения.

Кроме того, вышеупомянутые и другие решаемые задачи и преимущества изобретения получают с помощью способа отправки в полет аэродинамических профилей крыла по п. 7 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления и нетривиальные вариации настоящего изобретения являются предметом изобретения по зависимым пунктам формулы изобретения.

Все указанные пункты формулы изобретения являются частью представленного описания.

Совершенно очевидно, что многочисленные вариации и модификации (например, относящиеся к форме, размерам, устройствам и частям с эквивалентными функциями) можно выполнять без отхода от объема изобретения, определенного в приложенной формуле изобретения.

Настоящее изобретение более подробно описано ниже в некоторых предпочтительных вариантах осуществления, являющихся не ограничивающими примерами, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее.

На фиг.1, 2 и 3 показывают некоторые этапы способа отправки в полет согласно настоящему изобретению посредством системы настоящего изобретения.

На фиг.4 показан альтернативный вариант осуществления системы для отправки в полет согласно настоящему изобретению.

Как можно видеть, показанная на фигурах система 1 для отправки в полет аэродинамических профилей 7 крыла, в частности для ветрового электрогенератора 5, содержит:

по меньшей мере один профиль 7 крыла, функционально соединенный посредством соответствующих управляющих соединительных тяг 9, известных в технике, с подходящими лебедками или другими механизмами управления (не показано) полетом связанного профиля 7 крыла;

по меньшей мере один автономный буксирующий летательный аппарат 11, выполненный с возможностью соединения расцепляющимся соединительным средством 13 по меньшей мере с одним профилем 7 крыла и отправки в полет такого профиля 7 крыла.

Предпочтительно расцепляющееся соединительное средство 13 состоит по меньшей мере из одного тянущего троса 15, имеющего первый конец, соединенный с автономным буксирующим летательным аппаратом 11 и второй противоположный конец, причем первый конец оборудован управляемым устройством 17 сцепления/расцепления, выполненным с возможностью сцепления/расцепления с соответствующим устройством на профиле 7 крыла, например расположенным на служащем для прикрепления крае самого профиля 7 крыла. В предпочтительной альтернативе, показанной, в частности, на фиг. 4, возможно оборудование управляемого устройства 17 сцепления/расцепления расположенным на задней кромке 18 профиля 7 крыла для обеспечения отправки в полет профиля 7 крыла, при этом данное устройство по достижении требуемой высоты полета и отцеплении от автономного буксирующего летательного аппарата 11 может получить скорость падения в правильном направлении под действием силы тяжести и легко выйти из возможной ситуации срыва потока.

Предпочтительно управляемое устройство 17 сцепления/расцепления является по меньшей мере одним электрoмагнитным крюком, и элемент зацепления, расположенный на профиле 7 крыла, является связанным элементом, выполненным из металлического материала, с возможностью магнитного соединения с электрoмагнитным крюком. Очевидно длина, например, включенного в состав тянущего троса 15 между 4 м и 6 м является самой подходящей для обеспечeния свободы маневра в полете автономного буксирующего летательного аппарата 11, исключающей влияние потока, создаваемого его винтами на профиль 7 крыла.

Как показано, в частности, на фиг. 4, также возможно в варианте, где профили 7 крыла имеют относительно большие размеры и вес, применение для отправки в полет профиля 7 крыла объединенного действия двух или больше автономных буксирующих летательных аппаратов 11: в таком случае для сохранения неизменной геометрии профиля 7 крыла, которое может подвергаться искривлению под действием объединенной силы тяги, приложенной в разные точки собственного прикрепления или к заднему краю 18 двумя или больше автономными буксирующими летательными аппаратами 11, профиль 7 крыла системы 1 согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать по меньшей мере одну измерительную систему 19, например ультразвукового типа 21, которая выполняет высокочастотную триангуляцию относительных положений автономных буксирующих летательных аппаратов 11 и профиля 7 крыла.

В предпочтительном варианте осуществления системы 1 по настоящему изобретению таким автономным буксирующим летательным аппаратом 11 является вертолет с одним или несколькими винтами, например квадрокоптер, октокоптер, мультикоптер и т.д., предпочтительно с электропитанием. Фактически электрическое питание автономного буксирующего летательного аппарата 11 является особенно подходящим, поскольку маневр для отправки в полет профиля 7 крыла можно совершить за несколько минут и, поэтому, согласованно с энергeтической автономностью аппарата 11, возможно обеспечение автономного возврата аппарата 11 к подходящей подзаряжающей установке по завершении отправки в полет и отцепления от профиля 7 крыла. Для такой цели система 1 согласно настоящему изобретению может дополнительно содержать по меньшей мере одну площадку посадки, хранения и подзарядки (не показано) по меньшей мере одного из таких автономных буксирующих летательных аппаратов 11.

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу отправки в полет аэродинамических профилей 7 крыла, в частности для ветрового электрогенератора 5, предпочтительно посредством системы 1 согласно настоящему изобретению, описанной выше, система 1, в частности, содержащая по меньшей мере один профиль 7 крыла, функционально соединена посредством соответствующих управляющих соединительных тяг 9, известных в технике, с подходящими лебедками или другими механизмами управления (не показано) полетом связанного профиля 7 крыла, и по меньшей мере один автономный буксирующий летательный аппарат 11 выполнен с возможностью соединения расцепляющимся соединительным средством 13 по меньшей мере с одним профилем 7 крыла и отправки в полет профиля 7 крыла. В частности, способ согласно настоящему изобретению содержит следующие этапы:

установку в стартовое положения срыва потока профиля 7 крыла (например, как показано на фиг. 1), с подведением по меньшей мере одного автономного буксирующего летательного аппарата 11 к профилю 7 крыла;

сцепление профиля 7 крыла с автономным буксирующим летательным аппаратом 11 посредством расцепляющегося соединительного средства 13 (как показано, например, на фиг. 2);

транспортировку в полете профиля 7 крыла на буксире за автономным буксирующим летательным аппаратом 11 с выполнением подходящего разматывания связанных управляющих соединительных тяг 9 (как показано, например, на фиг. 3);

после достижения профилем 7 крыла высоты со скоростью ветра, достаточной для поддержания в полете и/или полета профиля 7, отцепление автономного буксирующего летательного аппарата 11 от профиля 7 крыла.

Способ согласно настоящему изобретению может содержать этап возврата такого автономного буксирующего летательного аппарата 11 на место посадки, хранения и подзарядки.

Совершенно ясно, что настоящее изобретение дополнительно относится по меньшей мере к одной компьютерной программе, содержащей программный код, который при работе в компьютере автономно обеспечивает автоматическое выполнение всех или части этапов упомянутого выше способа.

Изобретение относится к системе для отправки в полет аэродинамических профилей крыла для ветрового электрогенератора. Система (1) для отправки в полет аэродинамических профилей (7) крыла для ветрового электрогенератора (5), содержащая: по меньшей мере один профиль (7) крыла, функционально соединенный через управляющие соединительные тяги (9) с лебедками, по меньшей мере один автономный буксирующий летательный аппарат (11), выполненный с возможностью соединения расцепляющимся соединительным средством (13) по меньшей мере с одним профилем (7) крыла и отправки в полет профиля (7) крыла, причем расцепляющееся соединительное средство (13) состоит из по меньшей мере одного тянущего троса (15), имеющего первый конец, соединенный с автономным буксирующим летательным аппаратом (11), и второй противоположный конец, соединенный с первым концом, оборудованный управляемым устройством (17) сцепления/расцепления, выполненным с возможностью сцепления/расцепления с элементом сцепления, расположенным на профиле (7) крыла. Управляемое устройство (17) сцепления/расцепления является по меньшей мере одним электрoмагнитным крюком, и элемент сцепления, расположенный на профиле (7) крыла, является связанным элементом, выполненным из металлического материала с возможностью магнитного соединения с электрoмагнитным крюком, и при этом профиль (7) крыла содержит по меньшей мере одну измерительную систему (19), предпочтительно ультразвукового типа (21), выполненную с возможностью высокочастотной триангуляции относительных положений автономных буксирующих летательных аппаратов (11) и профиля (7) крыла. Изобретение направлено на обеспечение автономного взлета или отправки в полет профилей крыла при малых скоростях ветра. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система (1) для отправки в полет аэродинамических профилей (7) крыла для ветрового электрогенератора (5), содержащая:

по меньшей мере один профиль (7) крыла, функционально соединенный через управляющие соединительные тяги (9) с лебедками;

по меньшей мере один автономный буксирующий летательный аппарат (11), выполненный с возможностью соединения расцепляющимся соединительным средством (13) по меньшей мере с одним профилем (7) крыла и отправки в полет профиля (7) крыла, причем расцепляющееся соединительное средство (13) состоит из по меньшей мере одного тянущего троса (15), имеющего первый конец, соединенный с автономным буксирующим летательным аппаратом (11), и второй противоположный конец, соединенный с первым концом, оборудованный управляемым устройством (17) сцепления/расцепления, выполненным с возможностью сцепления/расцепления с элементом сцепления, расположенным на профиле (7) крыла,

отличающаяся тем, что управляемое устройство (17) сцепления/расцепления является по меньшей мере одним электрoмагнитным крюком, и элемент сцепления, расположенный на профиле (7) крыла, является связанным элементом, выполненным из металлического материала с возможностью магнитного соединения с электрoмагнитным крюком, и при этом профиль (7) крыла содержит по меньшей мере одну измерительную систему (19), предпочтительно ультразвукового типа (21), выполненную с возможностью высокочастотной триангуляции относительных положений автономных буксирующих летательных аппаратов (11) и профиля (7) крыла.

2. Система (1) по п.1, отличающаяся тем, что управляемое устройство (17) сцепления/расцепления расположено вдоль задней кромки (18) профиля (7) крыла.

3. Система (1) по п.1, отличающаяся тем, что отправке в полет профиля (7) крыла помогают совместными действиями два или больше автономных буксирующих летательных аппарата (11).

4. Система (1) по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что автономный буксирующий летательный аппарат (11) является вертолетом с одним или несколькими винтами и предпочтительно квадрокоптером, октокоптером или мультикоптером.

5. Система (1) по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что автономный буксирующий летательный аппарат (11) имеет электропитание.

6. Система (1) по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одну площадку посадки, хранения и подзарядки по меньшей мере одного из автономных буксирующих летательных аппаратов (11).