动力风筝拉力增益装置的制作方法

所属本技术涉及一种动力风筝拉力增益装置，尤其是能比现有动力风筝绕8字飞行的增益方法获得更大拉力，更稳定，更易操作。背景技术：1、风筝在静态悬空时总是以其结构性能所能达到的最小迎角维持三力平衡，即升力＝重力+阻力x侧推力角函数。理论上排除侧推角函数的影响后，无论如何调整风筝翼面与主绳的夹角，风筝静上悬空时的迎角不变，也就是说无法通过预设大迎角来使风筝拉力增加。但如果预设风筝翼面为大受力面积的形状又难以起飞，比如中路集团的圆伞形风筝发电技术需要用氦气球辅助风筝升空。风筝在空中摆动过程中离风向中轴线(指的是顺风向穿过下方缆绳头固定点的直线)越远其迎角越小，所以现有的一部分动力风筝通过绕8字飞行的方式使风筝保持在风向中轴线上较近的空域来回飞行，使其既获得较高空域的强气流动力，又获得较大迎角。这样暴露在顺风向受力面积(指的是光顺风向投射到风筝所得的投影面积)比静止悬空时大幅增加，达到拉力增加的效果。德国天帆公司的风筝拉船，其形状略显短胖，飞行高度500米，可通过绕8字飞行获得比静态悬空大4倍的风筝拉力。法国airseas公司seawing系统其风筝形状较瘦长，飞行高度200米，可通过绕8字飞行获得比静态悬空高10倍的拉力，飞行速度达100公里每小时。英国kps公司的风筝发电项目，其风筝绕8字速度可达160公里每小时。风筝绕8字飞行拉力增益法的缺点是，飞行速度太快会对鸟类造成伤害，低空飞行器不好避让。控制系统复杂自动化难度高，难以兼容串联风筝增益。摇摆占用空间大，易跟附近风筝相撞可缠绕，拉力不稳定。技术实现思路1、为了使动力风筝获得更大的拉力，解决动力风筝飞行速度高，难操控，拉力不稳定，占用空间大的问题，本实用新型提供一种动力风筝拉力增益装置。这种动力风筝拉力增益装置能通过在空中改变形状获得更大的受力面积，并能以静态悬空的方式保持大拉力，以类似圆形伞风筝直线飞行的方式做功。2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在风筝主体翼面后沿设置有可向下弯曲的翼面，在可弯曲翼面的后沿有绳子连接到设置在风筝主绳或风筝分支绳上的绳子收放器上，该绳子收放器亦可设置在风筝主体翼面下方的任意点上，可弯曲翼面面积小于风筝主体翼面面积四分之一的其弯曲时弯折度要达到九十度以上，可弯曲翼面弯曲时弯折度允许小于九十度的其面积需大于风筝主体翼面面积四分之一以上，可弯曲翼面与风筝主体翼面之间可紧密连接亦可存在距离，两者之间的连接材料不受限制，可弯曲翼面前沿可连接到风筝主体翼面的后沿或其下方的分支线上。风筝升至空中后启动绳子收放器收回绳子使可弯曲翼面向下弯曲，阻力增大，在风筝主绳长度限制下风筝向后向下移动，其翼面随之上仰，升力增大对抗阻力达到平衡，实现风筝拉力增益。本文件中可弯曲翼面是可向下弯曲的翼面的简写，风筝主体翼面是指现有技术中风筝的不可操控向后下方弯曲的翼面，其下方有多根分支绳。绳子收放器指的是电绞盘，卷扬机之类能收放绳子的机器，包括机械力收放和人力收放。绳子收放器可以是一个亦可以是多个。弯折度是指可弯曲翼面的弯曲点至其后沿形成的直线向下弯折的角度。连接材料不受限制指的是连接材料可以绳索，扁带，渔网，棍棒或翼面本身，任何可以将两者连接的材料。本文中的前指的是来风方向或是靠近来风面，反之则是后。如果可弯曲翼面的前沿连接到风筝主体翼面的上翼面或下翼面上，只要可弯曲翼面是向后延伸的等同于可弯曲翼面连接到风筝主体翼面后沿，其结构类同效果相同。3、本技术方案与现有技术有相似之处。1998年以前的风筝冲浪是从滑翔伞演变过来的，其后沿也有可受控向下弯曲的翼面，是用来控制转向或大跳跃的。比如该风筝拉下左后沿翼面时，风筝左边升力增加而上抬，风筝前沿向右，气流前入后出向右飞行寻找三力平衡点，实现向右转向。该风筝同时拉下翼面左右后沿时，风筝整体升力增加，在风筝绳长度的限制下向上向前飞行，同时冲浪者因风筝升力增大而向上向前跳跃。而本实用新型技术方案的技术效果与风筝冲浪技术效果不同。本实用新型技术方案的可弯曲翼面整体向下弯曲后，其产生的阻力大于其产生的升力，风筝在风筝绳长度的限制下向后向下移动，同样的操作其移动方向与风筝冲浪移动方向是相反的。操作目的也不相同，本实用新型技术方案的目的是要风筝后移，翼面上仰，顺风向受力面积增大，拉力增大，风筝冲浪是要向风筝前面大跳跃。本实用新型的技术方案的可弯曲翼面仅拉下左边时使通过风筝主体翼面下方的大部分气流被迫向右边流出，产生的反作用力使风筝向左移动，同样的操作转向与风筝冲浪相反。现有技术中如风筝冲浪，用控制后沿来控制风筝的方法是极灵敏的，所以其可弯曲翼面面积和设定的极限弯折度都是微小的，否则会难以控制或发生危险。比如风筝一侧升力过大会使风筝像风车发生旋转，而不是可控的转向。现在成熟的风筝转向技术是采用改变主体翼面左右两端的倾斜度来实现风筝转向，如大型动力风筝或小型的运动风筝。现在成熟的风筝冲浪技术是控制一侧翼面的迎角实现转向，控制整体翼面的迎角来实现向前跳跃，而不是控制后沿。早期的风筝冲浪是由滑翔伞改装的，也是采用控制其后沿来控制其转向和跳跃，所以界定本实用新型技术特征与现有技术的特征可参照滑翔伞。滑翔伞的后沿可弯曲翼面面积大概点总翼面面积的八分之一至十分之一左右，设定的极限弯折度远小于九十度，其向下弯曲时很难被看出来。所以本实用新型技术方案限定可弯曲翼面面积小于风筝主体翼面面积四分之一的其弯曲时弯折度要达到九十度以上，可弯曲翼面弯曲时弯折度允许小于九十度的其面积需大于风筝主体翼面面积四分之一以上。4、可弯曲翼面结构简单，其材料可以是布料，薄膜，或其它块状物，总之能挡风即可，制作成本低，又能增加受力面积，与结构复杂的风筝主体翼面相比，相当于捡了大便宜，所以只要不影响起飞，可弯曲翼面面积越大越好。为了增加风筝稳定性，可在风筝整体翼面纵向中轴线上开通风孔，效果与圆形降落伞相似。为了增加可弯曲翼面的抗风压能力，可将绳子或扁带缝合到可弯曲翼面上，形成软笼骨。绳子收放器可以是带有电源的遥控电绞盘，安装在风筝的主绳或分支绳上，其电源可以是电池，帖紧电绞盘安装成为一体，亦可将电池盒与遥控电绞盘分开安装，用电源线连接，风筝升空后将电池盒绑在遥控电绞盘下方较远的风筝主绳上，方便换电池。遥控电绞盘全套设备网上有售，相关技术可咨询卖家。将上技术方案整合起来，即是在风筝主体翼面的后沿延伸出的可弯翼面有纵横交错的软笼骨，其纵向中轴线上有通风孔，可弯曲翼面的后沿有绳子连接到设置在风筝主绳上的绳子收放器上。在风筝起飞时，与绳子收放器连接的绳子是松驰的，可弯曲翼面随风飘拂，亦可稍微收紧连接到绳子收放器的绳子，可减少可弯曲翼面的摇摆。风筝升至空中后，遥控绳子收放器收回绳子，使可弯曲翼面向下弯曲，阻力大增，在风筝主绳长度的限制下风筝向后向下沿弧形线移动，整体翼面上仰，升力增大，风筝在这个过程寻找三力平衡点，并实现风筝拉力增益。如果用于风筝拉力发电，风筝升到可做功高度后，可将拉力计连接风筝主绳上。通过遥控绳子收放器收回绳子，使可弯曲翼面弯曲，风筝阻力随之增大向后向下移动寻找三力平衡点。可弯曲翼面不同的弯曲度其三力平衡点的位置不同，可弯曲翼面逐步下弯其三力平衡点逐步向后向下移，在这个过程中会遇到一个最大拉力的临界点或是区域。风筝向后向下移动过程中，到达最大拉力临界点前风筝拉力逐步增加，到达后风筝拉力逐步减少。这是因为风筝向后向下移动过程中会越来越接近风向中轴线，顺风向受力面积越来越大，但越往高空风力越大，所以这两种发展方向相反的有利条件存在一个最佳结合点，即最大拉力临界点。找到最大拉力临界点后断开拉力计的连接，放出风筝主绳，使与其相连的卷扬机转动，卷扬机带动发电机发电。放尽风筝主绳后，通过遥控绳子收放器放出与其连接的绳子，卸掉可弯曲翼面阻力，风筝主体在大迎角大升力的作用下向上向前寻找三力平衡点，风筝拉力随之减少，再通过卷扬机收回风筝主绳。重复上述操作实现风筝拉力发电，但之后的操作就不需要拉力计了，靠经验大概确定即可。如果用于风等拉船，可以将风筝放飞到设定的最高空后，再用上述方法找到最大拉力临界点，即可实现其最大拉力的风筝拉船。风筝拉力发电和风筝拉船属于现有技术，更多具体内容可查阅相关现有技术。5、在同等顺风向受力面积，风筝所处的位置越高获得的风力越大，拉力越大，所以在获取大顺风向受力面积同时要兼顾获取大升力。避免或减少因较长的可弯曲翼面弯曲过渡其后沿在下方向前凸出。风筝可弯曲翼面与风筝主体翼面之间可以有距离。多个可弯曲翼面串联之间可以有空隙。这样可以减少不同弯度的翼面对升力相互照响，增加气流速度，增加升力。比如串联的可弯曲翼面的前沿连接到风筝主体翼面下方的分支绳上，串联可弯曲翼面之间用其软笼骨连接，串联的可弯曲翼面后沿有绳子连接设置在风筝主绳上的遥控绳子收放器上。风筝上升至高空后，遥控绳子收放器收回绳子，使可弯曲翼面向下弯曲，阻力大增，在风筝主绳长度的限制下风筝向后向下沿弧形线移动，整体冀面上仰，升力增大，风筝在这个过程寻找三力平衡点，并实现风筝拉力增益。6、这种有风筝拉力增益装置的动力风筝做功时的飞行路线与圆伞形风筝相似，都是很稳定的，所以将多个有风筝拉力增益装置的动力风筝串联起来做功，其各方向的力较易调整统一。比如在串联风筝的风筝主体翼面的纵向中轴线设置有硬性笼骨支架，支架中间有用于风筝主绳穿过的卡槽，卡槽内有开口向前的感受主绳压力的压力传感器，传感器的两边用单向传感，中间后方用双向传感器。在风筝主绳顶端主风筝上升过程中逐个将串联风筝挂载上去，风筝主绳锁入串联风筝传感器的开口内，串联风筝分支绳连接到下方的风筝主绳上。再加上之前申请的可将充气风筝大型化的能切换充气或充汽方式的大型充气风筝专利技术，则更易放飞，拉力更大，两套技术方案组合比其它方案更适合用于大规模高密度的高空风能利用。7、本实用新型的有益效果是，能使风筝拉力增益效果明显，甚至可以比绕8字增益效果增强许多倍拉力。能使风筝能以直线飞行方式做功，适合以串联多个风筝的方式实现拉力再增强。能与多种动力风筝适配，尤其是能与最易大型化的充气风筝适配。是目前唯一一款能找到并保持在最大拉力临界点做功的风等。飞行速度慢，等于其做功速度，不会伤害飞鸟。结简单，易制作，成本低。