Мощность кайта при боковом ветре

Мощность воздушного змея при боковом ветре - это мощность, получаемая от бортовых систем преобразования энергии ветра (AWECS, также AWES) или систем питания воздушного змея при боковом ветре (CWKPS). Система воздушного змея характеризуется элементами, собирающими энергию, летящими поперек направления окружающего ветра, т. е. в бокового ветра режиме ; иногда весь комплект крыльев и тросовый комплект летают в режиме бокового ветра. Эти системы, от игрушечных до размеров, питающих электросеть, могут использоваться в качестве устройств для высотной ветроэнергетики (HAWP) или маловысотных ветроэнергетических устройств (LAWP) без необходимости использования вышек. В системе воздушного змея можно использовать гибкие или жесткие крылья. Привязное крыло, летящее при боковом ветре, скорость которого во много раз превышает скорость ветра, собирает энергию ветра с площади, во много раз превышающей общую площадь крыла.

Системы электропитания кайтов при боковом ветре имеют некоторые преимущества перед обычными ветряными турбинами, включая доступ к более мощным и стабильным ветровым ресурсам, высокий коэффициент мощности, возможность развертывания на суше и на море при сопоставимых затратах и ​​отсутствие необходимости в башне. Кроме того, крылья CWKPS могут различаться по аэродинамической эффективности; движение боковых привязных крыльев иногда сравнивают с движением внешних частей лопастей обычных ветряных турбин. Тем не менее, обычный набор вращающихся лопастей, вращающихся по ветру, поднимаемый вверх в системе воздушного змея, имеет набор лопастей, режущихся при боковом ветре, и это форма мощности воздушного змея при боковом ветре.

Майлз Л. Лойд продолжил исследования систем питания воздушного змея при боковом ветре в своей работе 1980 года «Сила кайта при боковом ветре». Есть сторонники бокового ветра, которые полагают, что сила воздушного змея при боковом ветре была представлена ​​П. Пейном и К. Маккатченом в их патенте № 3 987 987, поданном в 1975 году; однако мощность воздушного змея при боковом ветре использовалась задолго до появления такого патента, например, в воздушных змеях-мишенях для тренировок по боевым мишеням, где мощность поперечного ветра позволяла развивать высокие скорости для тренировки артиллеристов.

US3987987инжир

Это иллюстрирует, где части крыльев воздушного змея с боковым ветром наматываются в поперечном направлении во время преобразования кинетической энергии ветра.

Силовая установка воздушного змея при боковом ветре с раздельной передачей движения с двумя крыльями в море, впечатление художника.

Рисунок из патента США 3987987.

Схема некоторых типов бортовых бортовых ветроэнергетических систем

Бенджамин ТигнерРис5US8066225. Устройства для управления воздушным змеем при боковом ветре показаны Бенджамином Тигнером.

Подъемник человека с помощью быстродвижущейся самовращающейся лопастной системы питания воздушного змея при боковом ветре, гироскопического типа.

Когда Джордж Покок управлял крыльями своей системы кайта влево или вправо, он получал мощность из-за эффекта увеличения энергии мощности кайта при боковом ветре.

Кайт-Вансинн-ам-Сильваплана-Зее. Показанная система питания воздушного змея при боковом ветре предназначена для быстрого перемещения спортсмена по ветру, против ветра, а иногда и в воздух на значительные высоты и расстояния. Такая деятельность немного замедляет ветер, поскольку CWKPS собирает энергию ветра. Кайтбординг .

Типы систем питания кайтов при боковом ветре (CWKPS)

То, как система извлекает энергию из ветра и передает энергию в полезные цели, помогает определить типы систем питания кайтов при боковом ветре. Один тип параметра касается положения генератора, насоса, линии задания или устройства. Другой тип параметра касается того, как используются тросы комплекта тросов кайт-системы; тросы, удерживающие элементы крыла в воздухе, можно использовать различными способами для формирования типов; тросы могут просто удерживать рабочие крылья в воздухе, или они могут тянуть грузы на земле, или выполнять несколько задач, отправляя полученное наверх электричество к наземным приемникам, или тянуя грузы, или будучи самим рабочим устройством, например, когда они используются для буксировки людей или вещей или резки или шлифовать вещи. Некоторые типы отличаются быстрой или замедленной передачей. Типизация системы питания кайта при боковом ветре также зависит от характера набора крыльев, где количество крыльев и типы крыльев имеют значение для проектировщиков и пользователей; Набор крыльев может иметь структуру поезда, штабелированную конфигурацию, арочный комплекс, купольную сетку, координационное семейство крыльев или просто быть простым одиночным крылом с одним тросом. Типы устройств питания кайтов при боковом ветре также различаются по масштабу, назначению, предполагаемому сроку службы и уровню стоимости. Происходит типизация по экономическому успеху; эффективна ли система на рынке энергии или задач или нет? Некоторые CWKPS относятся к типу подъемников; они предназначены только для подъема грузов, возможно, людей; в этом типе часто используются автоматически вращающиеся лопасти, которые тогда выглядят как вертолеты. Единая система питания воздушного змея при боковом ветре (CWKPS) может представлять собой гибридный комплекс, выполняющий выработку энергии на высоте, а также выполняющий наземные работы за счет натяжения грузов на тросе. Системы питания воздушного змея при боковом ветре, включающие в себя развевающиеся элементы, исследуются в нескольких исследовательских центрах; флаттер используется для преобразования энергии несколькими способами. Исследователи демонстрируют типы CWKPS, которые трудно классифицировать или типизировать.

Тросовое буксирование людей или грузов на досках, в корпусах, на лыжах и т.п.

В системах этого типа КВКПС набор тяговых тросов доставляет сопротивляющихся людей и предметы в различные точки поверхности водоемов или суши или точки в атмосфере. При этом типе работы воздушного змея при боковом ветре конструкция резистивных объектов (людей, досок, корпусов, лодок, кораблей, водяных турбин, воздушных турбин и других крыльев) предполагает другие типы. Перекрестная обмотка верхних летающих крыльев обеспечивает мощность для достижения определенных конечных целей. Цели заключаются в таких видах спорта, как кайтбординг, кайт-виндсерфинг, сноукайтинг, кайтинг на яхтах, парусный спорт на грузовых судах, катание на кайт-лодках, а также парение и прыжки в свободном полете. Группа исследователей исследовала историческую сферу свободного полета паракитов, где полет крыльев системы при боковом ветре позволил бы свободно летать в атмосфере; по сути, это комплект кайт-струн с крылом вверху и крылом в качестве резистивного якоря; управление отдельным комплектом крыла, особенно при поперечной намотке, позволяет улавливать силу ветров в разных слоях атмосферы.

Натяжение троса для привода валов генератора или насоса

В системах этого типа на земле устанавливается электрогенератор, насос или линия задания. Есть два подтипа: со вторым транспортным средством или без него. В подтипе без вспомогательного аппарата, метод «Йо-Йо», трос медленно разматывается с барабана на земле за счет наветренного натяжения крыла кайт-системы, при этом крыло движется против ветра, то есть влево-вправо. окружающего направления ветра по различным траекториям, например траектории полета в форме восьмерки, оптимизированным траекториям лемнискат или круговым траекториям (малого или большого радиуса). Поворотный барабан вращает ротор генератора или насоса посредством, возможно, редуктора с высоким передаточным числом. Периодически на крыло подается питание, и трос наматывается, или, используя боковой ветер для постоянного натяжения, трос повторно подсоединяется к другой секции барабана, пока крыло движется по циклу «по ветру». В некоторых системах вместо одного используются два троса.

В другом подтипе используется второстепенное транспортное средство. Таким транспортным средством может быть карусель, автомобиль, рельсовая тележка, колесное наземное транспортное средство или даже корабль на воде. На автомобиле установлен электрогенератор. Ротор электрогенератора приводится в движение соответственно каруселью, осью автомобиля или винтом корабля.

Бортовой генератор

В системах этого типа на крыле устанавливаются одна или несколько летающих лопастей и электрогенераторы. Относительный воздушный поток вращает лопасти посредством авторотации , взаимодействия с ветром, который передает мощность генераторам. Произведенная электрическая энергия передается на землю через электрический кабель, проложенный по тросу. или интегрировано с тросом. Одни и те же лопасти иногда используются для двойного назначения, когда они представляют собой пропеллеры с принудительным приводом от затратной электроэнергии для запуска, специальной посадки или поддержания полета в спокойном воздухе.

Быстрая передача движения с помощью наземных приемников с подветренной стороны

В этом типе электрический генератор устанавливается на земле, а отдельный трос или ремень, тянущийся за крылом, передает мощность на звездочку на земле, которая вращает ротор генератора. Отдельный ремень простирается примерно со скоростью крыла. Из-за высокой скорости этого ремня коробка передач не требуется.

Передача движения с наземными приемниками с наветренной стороны

В этом типе электрический генератор, насос, комплект рабочих тросов или рычаг устанавливаются на земле с наветренной стороны крыла и приводятся в движение двумя, тремя или более тросами, соединенными с быстродвижущимся комплектом летающего крыла с перекрестной намоткой. Примеры можно найти в исследовательских центрах нескольких университетов и исследовательских центрах по энергетике воздушных змеев.

Двойные координационные комплекты крыльев легче воздуха (LTA)

Несколько исследовательских центров изучают комплекты двойных крыльев, использующие тросовое натяжение наземных грузов с наветренной стороны, при этом в комплектах крыльев с поперечной намоткой используются устройства легче воздуха для обеспечения полета в случае затишья окружающего ветра.

LTA-воздушный змей, быстроходная лопастная турбина с авторотирующими лопастями и приемником электроэнергии с наветренной стороны.

Во многих патентах, являющихся общественным достоянием, раскрыты идеи, а некоторые текущие исследовательские центры сосредоточены на использовании воздушных змеев LTA для удержания лопастных турбин с использованием авторотации для привода летающих генераторов.

Системы питания воздушного змея на основе флаттера при боковом ветре, метод быстрого движения

Когда элемент крыла в системе воздушного змея спроектирован так, чтобы возникать флаттер , то это флаттер можно использовать для получения энергии для питания различных нагрузок. При флаттере элемент крыла движется против бокового ветра, а затем разворачивается, чтобы двигаться против бокового ветра, как правило, в противоположном направлении; высока частота циклов обратного направления. Флаттер в традиционной авиации обычно считается плохой и разрушительной динамикой, создаваемой самолетом; но в CWKPS флаттер иногда встраивается в систему воздушного змея специально для преобразования кинетической энергии ветра в полезные цели; Быстрое движение флаттера ценится некоторыми центрами разработки энергетических систем воздушных змеев. Сбор энергии флаттера в кайт-системах осуществляется несколькими способами. Один из способов — преобразовать энергию трепетания в звук, даже приятный звук или музыку; цели варьируются от развлечения одного человека или толпы людей; отпугивание птиц было применением. Рычание тросов с помощью летающих элементов, запускаемых воздушным змеем, для приведения грузов в действие и выработки электроэнергии уже реализовано и исследуется. В сообществе любителей кайт-энергетики было предложено перекачивать жидкости с использованием энергии, получаемой от трепетания. А если порхающее крыло изготовлено из соответствующих материалов и выполнено в виде непосредственной части электрогенератора, то электричество можно будет генерировать немедленно; часть трепещущего крыла, которая сформирована как Магнит трепещет с помощью проводящих катушек, образуя части электрического генератора .

Тяга с использованием CWKPS

CWKPS используются для немедленного перемещения объектов по льду, снегу, суше, прудам, озерам или океанам. Перемещение объектов может осуществляться по разным причинам: отдых, спорт, торговля, промышленность, наука, путешествия, разминирование, оборона, нападение, вспашка, ландшафтный дизайн и т. д. Множество систем воздушных змеев управляются при боковом ветре для перемещения бордюров кайтов. сухопутные моряки, кайтсерферы, кайтсерферы, яхты, корабли, катамараны, каяки, пауэр-кайтеры, кайт-багги, кайт-лыжники, кайт-водные лыжники и т. д. заставляют производителей кайт-крыльев работать. Sky Sails является лидером в области экономии топлива в судоходной отрасли с помощью CWKPS.

Лифтеры, использующие CWKPS

В CWKPS этого типа быстрое движение летающих лопастей или крыльев собирает энергию ветра для обеспечения подъемной способности системы. Массовые нагрузки иногда тесно связаны с крылом; в других случаях поднимаемая масса распределяется по тросу. В военных целях этого типа использовались роторные воздушные змеи , привязанные к тросу; человека-наблюдателя поднимают на высокие точки для целей наблюдения. Некоторые из них использовались в сочетании с операциями подводных лодок, при этом буксировка подводной лодки обеспечивала вымпельный ветер для CWKPS. Одним из примеров является Focke-Achgelis Fa 330 . К этому типу относятся методы подъема и перемещения или подъема и опускания; массовые грузы поднимаются, а затем размещаются или падают; иногда это делается для преодоления барьеров или для экономии затрат на топливо для наземного транспорта. Когда поднимаемая масса представляет собой генератор, соединенный с лопастями поперечной намотки, то тип AWES меняется; это изменение является основой для внимания некоторых нынешних ветроэнергетических компаний.

Передача крутящего момента с помощью вращающихся тросов CWKPS

В этом типе набор воздушных змеев сгруппирован в ротор, а вращающиеся воздушные змеи с боковым ветром приводят свой набор тросов вокруг общей оси. Внутри вращающихся тросов установлены кольца, помогающие удерживать тросы на расстоянии друг от друга. Затем натяжные тросы передают крутящий момент от вращающихся воздушных змеев на наземный генератор. 15 декабря 2015 года этот метод первым успешно выполнил задание someawe.org 100*3. Демонстрацию прототипа см.

Теория

Во всех типах систем питания кайта при боковом ветре полезная мощность приближенно может быть описана формулой Лойда:

$P={2 \over 27}\rho _{a}AC_{L}({C_{L} \over C_{D}})^{2}V^{3}$

где Р – мощность; C _L и _CD — коэффициенты подъемной силы и сопротивления соответственно; ρ _а – плотность воздуха на высоте крыла; A — площадь крыла, V — скорость ветра. Эта формула не учитывает сопротивление троса, вес крыла и троса, изменение плотности воздуха с высотой и угол вектора движения крыла к плоскости, перпендикулярной ветру. Более точная формула:

$P={2 \over 27}\rho _{a}AC_{L}G^{2}V^{3}$

где G — эффективное качество планирования с учетом сопротивления троса.

Пример: система с жестким крылом, размерами 50 х 2 м и G=15 при ветре 12 м/с обеспечит 40 МВт электрической мощности.

Управление источником питания воздушного змея при боковом ветре

В зависимости от конечного применения источника питания воздушного змея при боковом ветре управления кайтом используются разные методы . Человеческий контроль, осуществляемый в течение всего сеанса полета, используется в трюковом кайтинге при боковом ветре и кайтбординге; то же самое было сделано для некоторых источников энергии для бокового воздушного змея, производящих электроэнергию, например, Пьера Бенхайема из Франции. Когда источник энергии воздушного змея при боковом ветре становится слишком большим, чтобы с ним можно было справиться, можно внедрить устройства с участием человека или полностью автономные роботизированные системы управления. Были продемонстрированы полностью пассивные источники энергии воздушного змея при боковом ветре, использующие собственные частоты системы, позволяющие избежать управления человеком или роботом; кайт-крыло, постоянно раскачивающееся вперед и назад, представляет собой примитивный пассивно управляемый источник энергии кайта при боковом ветре. Достижения в области компьютеров, датчиков, устройств управления воздушным змеем и сервомеханизмов применяются для достижения полной автономности запуска, полета и приземления источника энергии для воздушного змея при боковом ветре, который нацелен на рынок производства энергии в коммунальных масштабах.

Проблемы

Некоторые отрасли использования воздушных змеев при боковом ветре уже коммерчески устойчивы; индустрия спортивной тяги на малых высотах является одним из таких секторов; Системы питания игрушечных спортивных воздушных змеев при боковом ветре, хранящиеся на малой высоте, должны оставаться безопасными. Но секторы высокогорных крупных CWKPS, стремящиеся к производству электроэнергии в коммунальных масштабах, чтобы конкурировать с другими формами производства энергии, должны преодолеть различные проблемы, чтобы добиться массового признания. Некоторые из проблем связаны с получением разрешений регулирующих органов, включая использование воздушного пространства и земли; соображения безопасности; надежная работа в различных условиях (день, ночь, лето, зима, туман, сильный ветер, слабый ветер и т. д.); сторонняя оценка и сертификация; моделирование затрат жизненного цикла.

История

В начале 1800-х годов Джордж Покок с хорошим эффектом использовал управление крыльями кайт-системы для борьбы с боковым ветром. В начале 1900-х годов Пол Гарбер изготовил высокоскоростные крылья с двухлинейным управлением, чтобы служить целям для авиационных стрелков. Мощность воздушного змея при боковом ветре снова оказалась в центре внимания, когда Майлз Л. Лойд тщательно описал математику и потенциал мощности воздушного змея при боковом ветре в 1980 году. В 1980 году не было возможности создать экономичную систему автоматического управления для управления крыльями системы воздушного змея, хотя и пассивную. контроль над системами змеев с поперечным вращением был древним. С развитием вычислительных и сенсорных ресурсов точное управление крыльями воздушного змея стало не только доступным, но и дешевым. В то же время значительный прогресс был достигнут в материалах и технологиях изготовления крыла; новые типы гибких кайтов с хорошим соотношением L/D были изобретены . Синтетические материалы, подходящие для изготовления крыла и троса, стали доступными; Среди этих материалов — СВМПЭ , углеродное волокно , ПЭТ и прочный нейлон . Большое количество людей стало заниматься спортом кайтсерфинг , кайтбординг, кайт-багги , сноукайтинг и пауэр-кайтинг . Несколько компаний и академических групп работают над созданием кайтов при боковом ветре. Наибольший прогресс в этой области был достигнут за последние 10 лет.

Перспективы развития кайтов при боковом ветре

Энтузиазм, похоже, находится на высоком уровне среди более чем тысячи работников, работающих в области создания воздушных змеев при боковом ветре, включая весы от игрушечных до энергосистем. Предположение о путешествии и перемещении товаров без топлива по всему миру с использованием CWKPS предполагается как за счет систем, остающихся подключенными к земле, так и некоторых систем, полностью отключенных от земли. Цели на будущее, обсуждаемые в литературе, касаются CWKPS, ориентированного на игрушки, спорт, промышленность, науку, торговлю, энергетику для электросетей, парусный спорт и множество других задач. Чтобы CWKPS мог конкурировать с солнечной энергией , ядерной энергией , ископаемым топливом , традиционной ветровой энергией , DWKPS или другими возобновляемыми источниками энергии, приведенная стоимость энергии CWKPS должна стать конкурентоспособной, проверенной, известной и принятой; Во время марша CWKPS в будущее другие конкурирующие отрасли также будут развиваться. Ожидается, что разнообразие конфигураций кайт-систем, которые будут летать при боковом ветре для увеличения мощности, будет расти; однако для конкретных целей и приложений ожидается, что некоторые выигрышные форматы в конечном итоге проявят себя. В настоящее время исследуются возможности размещения элементов крыла, летящих против бокового ветра, на огромных приподнятых веревочных арках или даже сетчатых куполах.

Патенты, касающиеся мощности воздушного змея при боковом ветре

Были выданы различные патенты, касающиеся мощности воздушного змея при боковом ветре. К ним относятся:

• США 3987987 Самомонтирующаяся ветряная мельница Чарльза Маккатчена и Питера Р. Пейна. Они подали заявку 28 января 1975 года. Их работа теперь находится в свободном доступе.
• US8066225 Сила воздушного змея с несколькими привязями для бокового ветра, автор Бенджамин Тигнер, подан 19 января 2009 г., но приоритетной датой является 31 января 2008 г. Он учит выращиванию воздушных змеев при боковом ветре для производства электроэнергии.
• US6781254 Воздушный змей «Ветряная мельница» Брайана Уильяма Робертса с приоритетной датой 7 ноября 2001 года. Это пример мощности воздушного змея при боковом ветре с использованием летающих генераторов, приводимых в движение самовращающимися лопастями турбины с поперечной обмоткой, которые играют вторую роль в приведении в движение за счет затрат энергии для управления самолетом на высоту или для поднятия самолета на высоту. самолет в безопасную гавань. Быстрое движение поперечных лопастей используется для приведения в движение бортовых ветрогенераторов в ступицах вращающихся лопастей. Этот тип машины был описан в журнале Popular Science.

Бруно Т. Легеньу и Доминик М. Легенью в своем патенте демонстрируют LEI и надутые стойки. Обучаемые крылья использовались для кайтсерфинга при боковом ветре, преимущественно в кайтбординге и кайтсерфинге.

• US4708078 Движительное крыло с надувной арматурой , авторы Бруно Т. Легеньу, Доминик М. Легеньу, с датой приоритета 16 ноября 1984 года. Эта патентная деятельность была частью растущего скачка мощности воздушного змея при боковом ветре, который происходит до сих пор. Надутая передняя кромка и надутые стойки позволяли агрессивно преодолевать ветер при боковом движении и обеспечивать доступ к воде. Подобная технология конструкции используется в некоторых исследовательских центрах AWES по исследованию мощности воздушных змеев при боковом ветре по всему миру.

Масштаб систем питания воздушного змея при боковом ветре

Системы питания кайтов при боковом ветре встречаются в игрушечных воздушных змеях , спортивных воздушных змеях и удобных для экспериментов размерах; предложенные исследовательскими центрами огромные размеры подачи электроэнергии в коммунальные сети. Сила, приобретаемая за счет размеров игрушек, используется для того, чтобы заинтересовать пользователей продукта; Двухлинейные и четырехлинейные игрушечные системы управления воздушными змеями при боковом ветре заполняют небо фестиваля воздушных змеев. Серьезные спортивные системы питания воздушных змеев при боковом ветре обеспечивают движение спортсменов по гоночным трассам на местных и национальных соревнованиях. Удобные для экспериментов размеры систем питания воздушных змеев при боковом ветре исследуются при дальнейшем исследовании систем коммунального масштаба.

Хронология использования и развития мощности воздушного змея при боковом ветре

Сила воздушного змея при боковом ветре на протяжении всей истории использовалась по-разному. Разнообразие устройств, создающих мощность воздушного змея при боковом ветре, имеет историческое развитие. Простая кайт-система, сидящая пассивно без выработки энергии ветра при боковом ветре, контрастирует с кайт-системами, которые летают при боковом ветре, производя больший сбор энергии из кинетической энергии . В перспективе, график использования энергии воздушного змея при боковом ветре и прогресс устройства могут помочь понять мощность воздушного змея при боковом ветре.

• 2013: В мае 2013 года Google приобрела калифорнийскую компанию, разрабатывающую системы со встроенными генераторами, летающими против встречного ветра по круговым траекториям, с использованием гибридного самолета, который выполняет двойное назначение летающих лопастей в качестве лопаток турбины, а также пропеллеров с затратами энергии. Их система спроектирована так, чтобы при необходимости работать как самолет с двигателем; лопасти и генератор затем преобразуются для работы в качестве гребных винтов и двигателя.
• демонстрирует прогресс Ноябрь 2012 г.: компания NTS Gmbh в системе питания кайта X-wind (боковой ветер) с использованием рельсовых вагонов, которые тянут трос, приводящий в движение наземный генератор. НТС X-Wind на EcoSummit в Дюссельдорфе. Рельс с замкнутым контуром и вагонами, подключенными к петле, работают согласованно, натягивая петлевой кабель. Каждый рельсовый вагон тянется за кайт-крыло с четырьмя ремнями; каждое крыло управляется автопилотом или устройством управления воздушным змеем.
• Примерно 2012 год: На розничном рынке появляется система питания воздушного змея при боковом ветре от компании Pacific Sky Power . Элементы бокового ветра представляют собой лопасти турбины, выполненные в формате HAWT, с генератором, расположенным вверху в ступице вращающихся лопастей. Их система не является двигателем самолета на любом этапе его эксплуатации. Весы удобны для мобильных устройств, рассчитанных на одного человека. Используется пилотный кайт-подъемник.
• Примерно 2010 г.: Производство электроэнергии с использованием бортового воздушного змея при боковом ветре с элементами поперечной намотки, представляющими собой автоматически вращающиеся лопасти HAWT, демонстрируется компанией FlygenKite по французскому патенту FR 2955627 .
• 2009: Создана Ассоциация индустрии воздушной ветроэнергетики (AWEIA) для обслуживания индустрии систем кайтсерфинга всех методов, включая мощность кайтов при боковом ветре.
• 2006: Финансирование KiteGen
• 1980-е: Кайтбордисты демонстрируют эффективное движение против ветра, используя технику кайтинга при боковом ветре.
• в военных мишенях Сила воздушного змея при боковом ветре, использованная Полом Э. Гарбером . Полученная мощность воздушного змея при боковом ветре использовалась для создания скорости целевого крыла для имитации самолета противника.
• 1980: май – июнь: Майлз Л. Лойд из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, Ливермор, Калифорния, опубликовано в Journal of Energy, Vol. 4, №3, Артикул: №80-4075, Crosswind Kite Power. Он сосредоточился на управлении крыльями воздушных змеев, «траверсируя» окружающий ветер; он отметил, что скорость крыльев при боковом ветре позволит использовать задействованную кинетическую энергию как для поддержания полета крыльев, так и для приведения в движение других грузов для второстепенных целей.
• Около 1820 года: Джордж Покок продемонстрировал управление системой питания воздушного змея при боковом ветре, чтобы получить энергию для быстрого буксировки транспортного средства. Многие позже будут считать его отцом воздушного змея при боковом ветре, который использует собранную энергию ветра для целей тяги.

Отличие CWKPS от не-CWKPS

Системы кайт-силовой установки, предназначенные для работы без элементов сбора энергии при полете при боковом ветре, не являются CWKPS. Примеры помогают прояснить две ветви систем питания кайта. Простой симметричный двухстержневой ромбовидный змей, запущенный в полет по ветру, в то время как трос системы натягивается для поворота вала генератора, находящегося на земле, вырабатывает энергию для использования при полете по ветру, а не при боковом ветре; такой вот не-CWKPS. Серьезные исследователи предлагают несколько мощных систем управления воздушным змеем с подветренной стороны (DWKPS); некоторые инструкции DWKPS можно найти в патентной литературе; Одна из тенденций связана с открытием и закрытием открывающихся и закрывающихся парашютов, поднимаемых пилотными воздушными змеями для привода генераторов. Обратите внимание, что некоторые CWKPS, такие как парафойл Jalbert, работающий по схеме в виде восьмерки для включения наземного генератора, можно было бы ввести в эксплуатацию для полной работы без полета при боковом ветре, и результирующая система питания кайта тогда была бы DWKPS. Иными словами, CWKPS, предложенный пользователями авторотирующих лопастей, обязательно остается CWKPS. Воздушный змей с откидным крылом Magenn Power представляет собой DWKPS. Подобные вращающиеся крылья с откидным крылом представляют собой DWKPS, например, описанные в патенте Эдвардса и Эвана . Бенджамина Франклина Легендарный переход через пруд на воздушном змее был простым DWKPS; его просто утащил по ветру воздушный змей. Исторически примером системы, не являющейся CWPKS, является система сбора энергии воздушного змея, такая как использовалась Сэмюэлем Франклином Коди для подъема людей с задействованными крыльями, установленными в стабильном полете по ветру без полета против бокового ветра.

См. также

• Воздушная ветряная турбина
• Высотная энергия ветра
• Нетрадиционные ветряные турбины

Библиография

• Вэнс, Э. Ветроэнергетика: большие надежды. Природа 460, 564–566 (2009). https://doi.org/10.1038/460564a

Внешние ссылки

• Ассоциация производителей воздушной ветроэнергетики (AWEIA)
• Лаборатории воздушной ветроэнергетики
• Заинтересованные стороны в производстве воздушных змеев Crosswind
• Генезис силы воздушного змея при боковом ветре , автор Майлз Л. Лойд, презентация 2010 г.
• Twind video Показана система питания кайта при боковом ветре с помощью LTA.
• Сбор энергии окружающего ветра с использованием поперечного трепетания
• «Пришествие воздушной ветроэнергетики», Брайан МакКлири
• Явления управляемой аэродинамической неустойчивости
• И. Аргатов, П. Раутакорпи и Р. Сильвеннойнен. Оценка механической энергии, вырабатываемой ветрогенератором воздушного змея . Возобновляемая энергия, 34:1525–1532, 2009.
• Оптимальная буксировка при боковом ветре и выработка электроэнергии с помощью привязанных воздушных змеев. Архивировано 6 апреля 2011 г. в Wayback Machine.