Внутрішня структура для запуску та сприяння зльоту несучої поверхні тропосферного вітряного генератора

Номер патенту: 102850

Опубліковано: 27.08.2013

Автор: Іпполіто Массімо

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора, що містить обертальну основу (1), щонайменше один орієнтований кронштейн (2), щонайменше одну систему (4) для підтримки щонайменше одного крила (7) та привідну систему тросів керування (6) крила (7), яка відрізняється тим, що додатково містить щонайменше одну вентиляційну установку (3), яка у випадку відсутності атмосферного вітру пристосована до утворення повного обсягу штучного вітру, необхідного для уможливлення зльоту крила (7), або адаптована для утворення частини штучного вітру, необхідного для уможливлення зльоту крила (7).

2. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що крило (7) підвішене тросами керування (6) у положенні, придатному для виконання маневру зльоту, за допомогою орієнтованого кронштейна (2) з урахуванням щонайменше одного ступеню свободи.

3. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що система (4) для підтримки крила (7) у його положенні для зльоту містить щонайменше два малих кронштейни (10) з розхилом, подібним до розхилу циркуля.

4. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що орієнтування та деформація орієнтованого кронштейна (2), виникаючі за рахунок накладеної сили тяги, яка діє на троси керування (6) крила (7), пристосовані для обчислення під час етапу проектування для мінімізації перекидаючого моменту протягом виконання етапів польоту.

5. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що містить вентиляційну установку (3), що має щонайменше один осьовий вентилятор, або один радіальний вентилятор, або один повітряний гвинт.

6. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що вентиляційна установка (3) розташована на землі або закріплена на ній, або прикріплена до основи.

7. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що троси керування (6) виготовлені у вигляді секцій змінної довжини та з різного матеріалу.

8. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 2, яка відрізняється тим, що вентиляційна установка (3) має щонайменше один обертальний або поступальний ступінь свободи.

9. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що вентиляційна установка (3) прикріплена до орієнтованого кронштейна (2).

10. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що орієнтований кронштейн (2) виготовлено з гнучкого матеріалу.

11. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 2, яка відрізняється тим, що орієнтований кронштейн (2) має решітчасту або трубчату структуру.

12. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що обладнана засобами відокремлення тросів керування (6), пристосованими для запобігання їх взаємному заплутуванню.

13. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що привідна система (5) тросів керування (6) пристосована до використання керованих двигунами шківів (12) для зменшення тертя тросів керування.

14. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 13, яка відрізняється тим, що у привідній системі (5) тросів керування (6) обертальний момент, що прикладається до окремих двигунів (13), пристосований до незалежного регулювання за допомогою електронної системи.

15. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 13, яка відрізняється тим, що у привідній системі (5) троси керування (6) пристосовані для проходження за допомогою вигинів вздовж траєкторії у одному і тому напрямку.

Текст

Реферат: Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора містить обертальну основу (1), щонайменше один орієнтований кронштейн (2), щонайменше одну систему (4) для підтримки щонайменше одного крила (7) та привідну систему тросів керування (6) крила (7). Дана структура додатково містить щонайменше одну вентиляційну установку (3), яка у випадку відсутності атмосферного вітру пристосована до утворення повного обсягу штучного вітру, необхідного для уможливлення зльоту крила (7), або адаптована для утворення частини штучного вітру, необхідного для уможливлення зльоту крила (7). Використання винаходу забезпечить можливість зльоту несучої поверхні та досягнення нею робочої висоти у будь-який час автоматично та незалежно від умов вітру біля земної поверхні. UA 102850 C2 (12) UA 102850 C2 UA 102850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цей винахід стосується оптимізованої структури для запуску та сприяння зльоту несучої поверхні тропосферного вітряного генератора. Джерела енергії, що відновлюються, зазвичай важко уявити наявними у розрідженому вигляді у часі та просторі; від Сонця можливо безпосередньо отримати електричну енергію, у середньому, в обсязі приблизно 20 Вт на квадратний метр, тоді як вітряні енергоцентри у вигляді традиційних башт-вітряків генерують приблизно 4 Вт на квадратний метр, а всі інші джерела подібні до біомаси, морських припливів, геотермальних джерел зі штучним прискоренням надають енергію водяних викидів, - на рівні, нижче одного Ватту на метр квадратний. Отже для отримання значного обсягу енергії механізми та система накопичення та перетворення енергії з джерел, що відновлюються, повинні мати великі або величезні розміри. У випадку отримання сонячної енергії фотогальванічним або термодинамічним шляхом необхідно займати значні площі території і встановлювати там панелі чи дзеркала, тоді як у випадку застосування традиційної вітряної системи потрібно мати великі, скомпоновані у вигляді енергоцентрів башти, які розташовані на таких відстанях одна від одної, щоб інтервал між ними був як можливіше меншим. Найбільш важливим елементом з оцінки цих робіт навіть до оцінювання їх здійсненності та строків повернення капіталовкладень є наявність необхідної енергії, що обґрунтовує утворення систем її отримання. Фінансовий прибуток може виявитися додатним навіть у ситуаціях недостатнього відновлення енергії внаслідок викривлень стану справ на відповідному ринку, пов'язаних з урядовою допомогою. Можлива ситуація, коли намір щодо отримання енергії з відновлювального джерела є початком настільки обтяжливого процесу реалізації такого проекту з точки зору вартості отриманої енергії, що строк служби системи може виявитися недостатнім для повернення вкладених коштів. Для більш глибокого визначення системи необхідно зазвичай звертатися до таких описаних у літературі концепцій як співвідношення енергії отриманої до енергії витратної (ERoEI), вимірювання якісних різниць між різними формами енергії (emergy) та обчислення обсягу максимально корисної роботи, потрібної для переведення енергетичної системи у термодинамічну рівновагу (exergy), однак ціллю цього документу не є подальше пояснення таких фактів. У цьому прикладному застосуванні використовується концепція тропосферного вітряного генератору, яка вже запатентований заявником згідно із італійським патентом № 1344401, котрий забезпечує такі елементи оптимізації, які дозволяють мінімізувати капіталовкладення в отримання енергії, необхідні для реалізації та керування установкою, перетворюючи її у новий еталон ефективності та повернення витрат у вигляді видобутої енергії. Важливим параметром продуктивності генерування енергії є еквівалентна кількість часів машинної роботи за рік. Після внесення капіталу та початку роботи відповідних приводів необхідно максимізувати еквівалентну кількість робочих годин для передбачення рівня економічного та енергетичного прибутку. Тропосферна вітряна система має перевагу у вигляді здатності експлуатувати більш постійні та сильніші вітри, які можна виявити на висотах, недосяжних для інших типів вітряних машин; однак для повного використання такої ситуації необхідно, щоб несуча поверхня досягала робочої висоти навіть тоді, коли на поверхні дують недостатні або дуже слабкі вітри. Під час експериментів, проведених з першими прототипами генератора, несуча поверхня була піднята на висоту, використовуючи пружність, надану тросам лебідками. Слід відвести несучу поверхню від генератора у напрямку паралельно землі і встановити її на достатній відстані для повернення за допомогою лебідок, застосовуючи достатню швидкість підтягування тросів так, щоб крило виробляло таку інтенсивність підйомної сили, котра дозволила б йому урівноважити свою власну вагу та створити вертикальну складову прискорення, котра призведе до підняття крила у повітря і дозволить його керований запуск вздовж траєкторії підйому доти, доки не буде досягнута робоча висота. Такий спосіб є оптимальним для експериментальних дій, але він ледве непридатний з практичної точки зору для встановленого механізму генерування електроенергії, прийнятного та застосовного для виробничих цілей. В GB-A-2439215 та WO-A2-2008/034421 описано внутрішню структуру тропосферного вітряного генератору згідно з обмежувальною частиною формули 1. Задачею цього винаходу є вирішення вищезазначених суттєвих проблем: пріоритетною умовою є здатність до зльоту та досягнення робочих висот у будь-який час автоматично та незалежно від умов вітру на землі. Технічне вирішення такої потреби складається з забезпечення такої структури механізму для підняття у повітря струминної вентиляційної установки струменного типу, чию дію можна додати до дії вітру на землі або цілком її замінити для надання генерованому цією системою та скерованому проти вітру повітряному потоку 1 UA 102850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мінімальної швидкості, достатньої для підйому несучої поверхні у повітря та для досягнення нею робочої висоти. Описаний тут тип реалізації передбачає використання пари осьових вентиляторів, встановлених у трубчатій оболонці та активованих електричними двигунами. Корпус вентилятора можна орієнтувати за допомогою блокувального зчленування з двома ступенями свободи. Струмінь повітря від вентиляторів можна орієнтувати та комбінувати для подачі на різні ділянки площини несучої поверхні під час виконання нею етапу підйому у повітря. Системні витрати енергії незначні: можна підрахувати, що споживання становить менше 2 кВт, тоді як потужність, яка приблизно дорівнює 200 кВт, є достатньою для підняття несучої поверхні у повітря на висоту вище 200 метрів за умов безвітряної погоди. При застосуванні такого апарату для вибору напрямку зльоту та для регулювання потужності, що споживається, під час піднімання у повітря можна скористатися перевагою отримання інформації від метеослужб. Така інформація може отримуватися та набуватися автоматично за допомогою електронних засобів керування, котрі контролюватимуть маневрування під час зльоту. Для завершення оптимізації роботи установки та для створення стартової ситуації, придатної для зльоту несучої поверхні, рух якої підтримується на спирається на роботу вентиляторів, потрібна структура для опори крила, котра за стартових умов заздалегідь налаштовує крило, орієнтуючи його найбільш придатним чином у просторі для отримання потоку штучної вентиляції, котрий у різних пропорціях здатний додаватися за вектором до природного потоку повітря. Структура повинна тільки підтримувати несучу поверхню та себе у стані покою. У робочих умовах, коли уся сила вітру, діючого на крило, припадає на стропи керування, структура повинна бути здатною до еластичної деформації та до зручного орієнтування за допомогою механічних зчленувань, а не жорстко опиратися діючим силам, зменшуючи таким чином плече кронштейна, до якого прикладається перекидаючий момент, та дозволяючи досягти надзвичайно легких і економічно дешевих структурних розмірів. Опорна структура, реалізована у цьому застосуванні, спроектована таким чином, щоб залишатися прямою за умов покою, і заздалегідь підігнана під несучу поверхню для точного націляння на природний або штучний струмінь поданого повітря. Застосування несучої поверхні на двох стропах вимагає, щоб у стані покою, очікуючи підняття у повітря, крило повністю розгорталося та належне орієнтувалося по відношенню до справжнього вітру або до суми цього вітру та штучного вітру, створеного вентиляторами, для максимального полегшення маневрування. З цією метою у подальшому додатково до башти, котра може відкриватися як контур, забезпечується закріплення двох кінцевих кронштейнів придатного та залежного від габаритів крила розміру. Несуча поверхня на початку етапу підняття у повітря зберігає спеціальну висоту польоту, на котрій одержані в результаті аеродинамічні сили головним чином складаються з сили лобового опору. Під час слідування за траєкторією підйому, коли висота і отже швидкість вітру в атмосфері зростають, векторна сума швидкості польоту та швидкість вітру утворюють відносну швидкість, відому як швидкість безперечного вітру, котра за допомогою засобів електронного керування дозволяє поступовий перехід на висоту польоту, де рівнодіюча аеродинамічна сила складається, головним чином, з підйомної сили. Несуча поверхня на початку етапу підняття у повітря знаходиться в особливому положенні рівноваги, де обертання навколо осі, в якості якої слугує лінія, яка проходить через середину стропи, дорівнюється одному ступеню свободи поза межами прямого керування, і така поверхня може підлягати вібрації у вигляді циклічних обертань, спричинених вітром: з цієї причини важливо встановлення несучої поверхні у напрямку, який з точки зору інерції зберігається достатній період часу, з тим, щоб виникла мінімальна аеродинамічна сила, і це зробить несучу поверхню спроможною зрушити з місця та, маневруючи, піднятися на висоту. Башта з кінцевими кронштейнами буде орієнтована у напрямку за вітром у випадку природного потоку повітря, оскільки на етапі підйому у повітря це гарантує відсутність можливих фізичних перешкод між структурою та несучою поверхнею, що рухається від свого стартового місця; точне вирівнювання відносно потоку у подальшому позитивно впливатиме на величину часу запізнення можливості керування несучою поверхнею під час етапу підйому у повітря. Процедура відновлення несучої поверхні полягає у швидкому перемотуванні строп на адекватну характерну довжину для застосування маневру, котрий можна порівняти з ковзанням крила там, де несуча поверхня втрачає висоту, коли вона гойдається як прапор. Система орієнтування за вітром пристосована до безпосереднього втілення на обертальній основі, котра суцільно служить в якості опори як вентиляторів, так і башти. У цьому випадку башта орієнтована в окремому похилому напрямку, який уявляє собою ступінь свободи, котрий можна розкласти на одне або декілька послідовно зціплених зчленувань. Коли орієнтування за 2 UA 102850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 напрямком вітру виконується на рівні контуру, рух башти належить обмежити кульовим або універсальним зчленуванням для відстеження руху за уставкою контуру в усіх напрямках. Такі рухи та ступені свободи належить регулювати у взаємодії з редукторами або у випадку більш простого рішення за допомогою еластичних елементів, котрі утворюють заздалегідь визначене нейтральне положення покою: зазвичай башта у стані покою випрямлена, а контур відкривається на горизонтальній площині по відношенню до вершини башти. У випадку застосування еластичних елементів може виявитися необхідною установка демпферів, котрі амортизуватимуть та поглинатимуть можливі коливання. Альтернативне втілення винаходу стосовно шарнірної башти полягає у створенні такої башти, яка за формою майже збігатиметься зі стовпом, виготовленим з достатньо гнучкого матеріалу або з матеріалу запрограмованої гнучкості, який за характеристиками і ціллю застосування наближається шарнірних, кульових або універсальних зчленувань. Варіант башти з використанням гнучкого стовпу може виявитися особливо придатним для вітряних машин обмеженої потужності та для окремих або особливих користувачів. У випадку потоку природного вітру зменшеної швидкості несуча поверхня виявляється дуже чутливою до високого рівня нестабільності аеродинамічного поля руху і відрізняється значною динамічною нестабільністю під час запуску у повітря, яка має вигляд коливань великої амплітуди доти, доки швидкість польоту та підйомна сила не досягнуть адекватних величин. Електронне керування буде забезпечене усіма наявними динамічними даними, які надаються у реальному часі, у випадку виникнення можливої вібрації, включаючи прискорення, швидкість та позицію за шістьома ступенями свободи системи. Керування буде здатне справитися з цим, активізуючи збільшення довжини або різниці між довжинами строп, потужність вентиляційного струменю повітря та напрямок дії струминних пристроїв. Ціллю є стабілізування маневрування при зльоті доти, доки не будуть досягнуті такі висота та швидкість вітру, котрі гарантуватимуть достатню швидкість польоту та адекватну підйомну силу. Інший підхід полягає у поданні значного струменю повітря для зменшення до мінімуму часу відсутності керування несучою поверхнею, вибираючи для цього момент її миттєвого положення несучої у просторі. Коли несуча поверхня вийде на вітер достатньої сили для польоту, струминні вентилятори можна зупинити і маневрування для підйому до належної висоти може продовжуватися доти, доки не буде досягнута робоча висота за рахунок джерела природного вітру. Після досягнення робочої висоти підпрограма зльоту може передати керування головній процедурі генерування енергії. Під час генерування енергії кронштейни, котрі належать як башті, так і контуру, слідують напрямку руху стопи, на яку приходиться уся сила тяги, утворена підйомною силою несучою поверхні у польоті, очевидна перевага полягає у тому, що структурні компоненти не повинні сильно протистояти складовим сил тяги, котрі впливають на них. Зміна форми структурних компонентів, котрі пристосовуються до траєкторії стропи, реагує на зовнішні навантаження тільки з тією силою, яка була попередньо встановлена пружинами або приводами, котрі сприяють утриманню башти у прямому положенні, а контур залишають нормально відкритим. Башта нахиляється від звичайного прямого положення у напрямку натягування стропи, що значно знижує перекидаючий момент та зменшує потребу у встановленні структурного компоненту для підтримки інтенсивності розкладання сили тяги стропи на складові компоненти. Фактично плече кронштейна, до якого докладається сила тяги стропи, більше не знаходиться на висоті башти, а стає укороченим у місці поруч з центром шарнірного зчленування. У такий самий спосіб виконується закриття контуру, котрий орієнтується таким чином, щоб бути колінеарним відносно стропи; опорна протидія силі, прикладеній пружинами або приводами, котра визначає положення покою, є обмеженою і може передбачатися специфікацією, і це також дозволяє визначати розміри шківів, вихідних строп та системи ковзання, приймаючи до уваги лише максимальну швидкість стропи без урахування максимальної сили напруження, що додатково полегшує структурі потреби механізму. Тепер роль вищеописаної структури як системи можна визначити у кращий спосіб, що кардинально впливає на призначення заздалегідь визначеної конфігурації та положення, коли несуча поверхня знаходиться у стані покою, а сили тяги, що накладаються на стропи, відсутні, тоді, коли структурні компоненти розташовуються у напрямку навантаження, мінімізуючи обмеження руху і пружні протидії під час польоту несучої поверхні та прикладаючи повну силу осьової тяги вздовж строп, на котру можна посилатися як на аеродинамічну підйомну силу несучої поверхні. Ця вітряна установка обладнана машинним відділенням, котре містить лебідки приводу для відновлення потужності від ковзання строп та котушок, куди намотуються і звідки відходять стропи. Належить відмітити розділення виконавчих задач між лебідками для намотування строп та силовими лебідками, що дозволяє зайво не навантажувати перекриття шарів намотаної 3 UA 102850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 стропи; додаткове натягування стропи, яка виходить з силової лебідки, повинно компенсуватися шківом, розташованим на підсилюючому ролику, і упорядкований розподіл стропи на керованому двигуном барабані досягається за допомогою синхронного ковзання самого барабану вздовж осі. Прикладання зусиль до строп та отримання тяги від них здійснюється за допомогою лебідки, яка складається з гофрованого циліндру, забезпеченого спіралеподібним шнеком, встановленим на стрічці. Чим вище механічна сила, яка перетворюється в обертальне ковзання, тим більш прийнятною стає висока кількість обертань намотування. Такий тип лебідки може приводитися у дію за допомогою великорозмірних генераторів змінного току з проміжними редукторами/збільшувачами обертань. Однак оцінки коефіцієнту корисної дії вироблення енергії потребують оптимального підходу. Могло б виявитися придатним вставлення декількох двигунів змінного току зменшеного розміру для паралельної роботи з метою оцінки як коефіцієнта корисної дії, так і потужності або витрат. У цьому випадку топологія розташування генераторів змінного току може бути організована у вигляді зіркоподібної конфігурації, осі котрих встановлені паралельно осям барабанів, а механічний привод має вигляд ремінної передачі. Для використання численних генераторів/двигунів змінного току, обладнаних механічними редукторами, наприклад, епіціклоїдального типу, необхідно скомпонувати набори генераторів змінного току, кожний з котрих забезпечений редуктором та шківом, встановленими на шляху проходження стропи, обмежуючими до мінімуму зворотній рух у випадку відхилення і утворюючими сегментований спіралеподібний шлях проходження стропи для підвищення її строку служби. Перевага використання набору генераторів змінного току полягає у модульному вирішенню задачі, можливості застосування спеціалізованих шківів та обміну потужності зі стропами, коли пружність натягу збільшується; фактично на стороні несучої поверхні сила тяги стропи максимальна, тоді як на стороні акумулятору пружність є мінімальною. Отже шківи можуть мати різні діаметри для задовольняння вимогам забезпеченої сили тертя, і при цьому редуктори та генератори змінного току можуть мати передові значення співвідношень або потужностей. Конфігурації цього типу лебідки можуть мати вигляд систем 2+2, які складаються з генератора змінного току-редуктору-шківу, дві з цих систем діють у протилежному напрямку, або у вигляді систем З + 3 чи, як і раніше, більшої кількості систем -4+4. Системи встановлюються у дзеркальному порядку на паралельних площинах, при цьому система кожної площини втрачає радіальне розташування на одній площині або осьове нормальне положення шківу для уможливлення участі стропи у змінах площини ковзання. Вищезазначена та інші задачі і переваги винаходу, що помітно з наступного опису, досягаються за допомогою внутрішньої структури тропосферного вітряного генератору так, як описано у пункті 1 формули винаходу. Здійснення винаходу, яким надається перевага, і нетривіальні відхилення від суті цього винаходу є предметом обговорення зумовленої формули винаходу. Ці та інші ознаки цього винаходу чітко зрозумілі з наступного опису здійснення винаходу, якому надається перевага, приведеному в якості прикладу, який не є обмежувальним, з посиланням на креслення, що додаються, де: - Фіг. 1 уявляє собою вигляд у перспективі вітряного генератора відповідно до цього винаходу під час виконання його робочого циклу; - Фіг. 2 уявляє собою вигляд у перспективі вітряного генератора відповідно до цього винаходу під час виконання його робочого циклу; - Фіг. 3 уявляє собою вигляд у перспективі частини вітряного генератора відповідно до модифікації цього винаходу; Фіг. 4 уявляє собою вигляд у перспективі частини винаходу з Фіг. 1; Фіг. 5 уявляє собою вигляд у перспективі частини вітряного генератора відповідно до цього винаходу; Фіг. 6 уявляє собою вигляд у перспективі частини вітряного генератора відповідно до модифікації цього винаходу. З посиланням до Фіг. 1 внутрішня структура вітряного генератора відповідно до цього винаходу складається з п'яти головних компонентів, відповідно, обертальної основи 1, орієнтованого кронштейну 2, вентиляційної установки 3 струминного типу, системи змінної конфігурації 4 для підтримки крила 7 та привідної системи 5 тросів керування 6. У цьому випадку привідна система 5 тросів керування, що складається з набору шківів, роликів та укладачів строп, розміщується зовнішнім чином по відношенню до кронштейну 2. Шківи можуть бути зручно вставлені поруч зі зчленуваннями шарнірного кронштейну 2 або на згладжених кінцях окремих секцій. Генератор також складається з інших підсистем та установок, 4 UA 102850 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 які не показані на малюнку цього документу, призначені для електронного керування польотом, перетворення механічної енергії в електричну та для розподілу генерованої енергії до мережі енергопостачання, і можуть розташовуватися всередині або зовні обертальної основи. Вентиляційна установка 3, яка складається з пари вентиляторів струминного типу, закріплюється на орієнтованому кронштейну 2 за допомогою зчленування, яке має два ступені свободи. Кронштейн 2 у своєму положенні покою, а саме на підготовчих етапах, які передують зльоту крила 7, звичайно має пряму форму. У цьому випадку з посиланням на Фіг. 2, який пов'язаний з етапом польоту крила, для зменшення інтенсивності перекидаючого моменту орієнтований кронштейн 2, котрий виготовляється з гнучкого та стійкого матеріалу і спроектований відповідно до критеріїв, що дозволяють отримати запрограмовану деформацію, приймає зігнуте положення, визначене пружністю, яка діє на троси керування 6 залежно від аеродинамічних впливів на крило 7. Відповідно до модифікації, представленої на Фіг. 3, орієнтований кронштейн 2 складається з багатьох секцій 8, які з'єднуються одна з одною універсальними зчленуванням 9. Зокрема універсальні зчленування 9 обладнані хрестовиною, яка є зовнішньою по відношенню до розгалужень і призначена для уможливлення вставки привідної системи 5 тросу керування всередину порожнистої частки секцій 8 кронштейну 2 і до основи кронштейну 2. Взаємне положення між основою 1 та окремими секціями 8 регулюється складною еластичною системою, котра для полегшення представлена на фігурі у вигляді пружин 10, які дозволяють здійснення запрограмованої деформації структури внаслідок сили тяги, яка діє на троси керування 6. Відповідно до модифікації, не показаної у цьому описі, деформація кронштейна 2 здійснюється за керуванням сервоприводів. Відповідно до модифікації, не показаної у цьому описі, вентилятори прикріплені до основи. З посиланням на Фіг. 4 система змінної конфігурації 4 для підтримки крила 7 з подібним до контуру отвором представлена разом з своїми малими кронштейнами розміром 10 дюймів (25, 4 см) у замкнутому положенні, яке відповідає етапам польоту крила 7, коли тяга, що впливає на троси керування 6 є достатньою для опору дії скрученої пружини 11, котра тримає малі кронштейни 15 відкритими тоді, коли тяга, що діє на троси керування, обмежена лише вагою крила 7. Відповідно до модифікації, не показаної у цьому документі, положення малих кронштейнів керується сервоприводами. З посиланням на Фіг. 5 представлена частина привідної системи для її запуску та збирання тросів керування 6, яка складається з набору шківів 12, що приводяться у рух двигунами 13, встановленими для усунення втомленості матеріалу зворотного згинання на тросах керування 6. Відповідно до модифікації, показаної на Фіг. 6, керовані двигунами шківи 12 скомпоновані у взаємно подібні модулі 14, розставлені послідовно для полегшення їх збирання та зменшення габаритних розмірів. Винайдена внутрішня структура також обладнана засобами відокремлення (не показані) для тросів керування 6, пристосованими для запобігання їх взаємного заплутування. Окрім цього, троси керування 6 у своїй переважній формі використання для винаходу можуть мати секції різної довжини, виготовлені з різних матеріалів. 45 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 1. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора, що містить обертальну основу (1), щонайменше один орієнтований кронштейн (2), щонайменше одну систему (4) для підтримки щонайменше одного крила (7) та привідну систему тросів керування (6) крила (7), яка відрізняється тим, що додатково містить щонайменше одну вентиляційну установку (3), яка у випадку відсутності атмосферного вітру пристосована до утворення повного обсягу штучного вітру, необхідного для уможливлення зльоту крила (7), або адаптована для утворення частини штучного вітру, необхідного для уможливлення зльоту крила (7). 2. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що крило (7) підвішене тросами керування (6) у положенні, придатному для виконання маневру зльоту, за допомогою орієнтованого кронштейна (2) з урахуванням щонайменше одного ступеню свободи. 5 UA 102850 C2 5 10 15 20 25 30 35 3. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що система (4) для підтримки крила (7) у його положенні для зльоту містить щонайменше два малих кронштейни (10) з розхилом, подібним до розхилу циркуля. 4. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що орієнтування та деформація орієнтованого кронштейна (2), виникаючі за рахунок накладеної сили тяги, яка діє на троси керування (6) крила (7), пристосовані для обчислення під час етапу проектування для мінімізації перекидаючого моменту протягом виконання етапів польоту. 5. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що містить вентиляційну установку (3), що має щонайменше один осьовий вентилятор, або один радіальний вентилятор, або один повітряний гвинт. 6. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що вентиляційна установка (3) розташована на землі або закріплена на ній, або прикріплена до основи. 7. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що троси керування (6) виготовлені у вигляді секцій змінної довжини та з різного матеріалу. 8. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 2, яка відрізняється тим, що вентиляційна установка (3) має щонайменше один обертальний або поступальний ступінь свободи. 9. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що вентиляційна установка (3) прикріплена до орієнтованого кронштейна (2). 10. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що орієнтований кронштейн (2) виготовлено з гнучкого матеріалу. 11. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 2, яка відрізняється тим, що орієнтований кронштейн (2) має решітчасту або трубчату структуру. 12. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що обладнана засобами відокремлення тросів керування (6), пристосованими для запобігання їх взаємному заплутуванню. 13. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 1, яка відрізняється тим, що привідна система (5) тросів керування (6) пристосована до використання керованих двигунами шківів (12) для зменшення тертя тросів керування. 14. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 13, яка відрізняється тим, що у привідній системі (5) тросів керування (6) обертальний момент, що прикладається до окремих двигунів (13), пристосований до незалежного регулювання за допомогою електронної системи. 15. Внутрішня структура тропосферного вітряного генератора за п. 13, яка відрізняється тим, що у привідній системі (5) троси керування (6) пристосовані для проходження за допомогою вигинів вздовж траєкторії у одному і тому напрямку. 6 UA 102850 C2 7 UA 102850 C2 8 UA 102850 C2 9 UA 102850 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Infrastructure for driving and assisted of take-off of airfoils for troposphere aeolian generator

Автори англійською

Ippolito, Massimo

Назва патенту російською

Внутренняя структура для запуска и содействия взлету несущей поверхности тропосферного ветрового генератора

Автори російською

Ипполито Массимо

МПК / Мітки

МПК: F03D 11/04, F03D 5/00

Мітки: внутрішня, запуску, сприяння, структура, поверхні, генератора, тропосферного, несучої, зльоту, вітряного

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/12-102850-vnutrishnya-struktura-dlya-zapusku-ta-spriyannya-zlotu-nesucho-poverkhni-troposfernogo-vitryanogo-generatora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Внутрішня структура для запуску та сприяння зльоту несучої поверхні тропосферного вітряного генератора</a>

Подібні патенти