專利名稱：半自航太陽能造膜綠化機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造膜綠化機(jī)，尤其涉及半自航太陽能造膜綠化機(jī)。
背景技術(shù)：
我國現(xiàn)有沙漠約百萬平方公里，是沙塵暴災(zāi)害的根源，沙漠移動(dòng)性大，有逐漸蔓延 擴(kuò)大的趨勢，威脅東部大中城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的生態(tài)平衡，每年造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 450億元人民幣。沙漠地區(qū)降水少，高蒸發(fā)、強(qiáng)滲透的特點(diǎn)極不利于植物生長，所以，沙漠綠 化是投入高、收效小的工程。目前國內(nèi)沙漠綠化比較先進(jìn)的技術(shù)是袋料移栽和地下覆膜秧 苗，以解決沙漠地區(qū)水的滲漏等問題，來提高植物的成活率。但所用的材料容易老化，成本 較高，不易大面積推廣，無法根治沙漠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其利用非對(duì)稱凹面鏡將太 陽光匯聚到地面上，熔化坑形沙面，形成防蒸發(fā)、有利于植物生長的石膜坑，石膜形成的材 料取之沙漠，熔化沙粒的能源取之太陽，解決了大面積沙漠的綠化問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種半自航太陽能造膜綠化機(jī)，包含面鏡裝置 以及若干連接面鏡裝置的飛艇裝置；所述的面鏡裝置包含鏡架本體和固定在鏡架本體上的 非對(duì)稱凹面鏡。所述的飛艇裝置以面鏡裝置的豎直中心線為中心對(duì)稱設(shè)置。所述的飛艇裝置包含飛艇本體，還包括設(shè)置在飛艇本體頂部的升降控制裝置； 設(shè)置在飛艇本體尾部的水平推進(jìn)控制裝置；垂直設(shè)置在飛艇本體尾部的垂直尾翼組件；分 別設(shè)置在飛艇本體兩側(cè)兩組水平機(jī)翼組件；以及設(shè)置在飛艇本體尾部附近的面鏡裝置控制 器和無線遙控接收器。所述的鏡架本體水平中心線附近的邊沿上對(duì)稱設(shè)置若干帶軸支架；所述的飛艇本 體上還設(shè)置一轉(zhuǎn)軸座；所述的帶軸支架與轉(zhuǎn)軸座匹配連接。所述的面鏡控制器包含絞盤，纏繞在絞盤上的鋼絲繩，以及連接絞盤的絞盤電動(dòng) 機(jī)與變速齒輪；所述的鏡架本體上的邊沿上設(shè)置若干第一固定環(huán)；所述的面鏡控制器中的 鋼絲繩與鏡架本體底部附近的第一固定環(huán)相連接。所述的升降控制裝置包含升降電動(dòng)機(jī)以及連接升降電動(dòng)機(jī)的第一葉輪；所述水平 推進(jìn)控制裝置包含推進(jìn)電動(dòng)機(jī)以及連接推進(jìn)電動(dòng)機(jī)的第二葉輪；所述的水平機(jī)翼組件包含機(jī)翼本體、設(shè)置在機(jī)翼本體上的水平舵面以及控制水平 舵面的水平舵機(jī)；所述的垂直尾翼組件包含尾翼本體、設(shè)置在尾翼本體的尾翼舵面以及控制尾翼舵 面的尾翼舵機(jī)。在所述的任一水平機(jī)翼組件下設(shè)有充氣裝置，該充氣裝置包含氦氣瓶和控制氦氣 瓶的自動(dòng)氣閥。所述的飛艇本體上還設(shè)置若干地面固定裝置；其中，該地面固定裝置包含若干設(shè)
4置在飛艇本體上的第二固定環(huán)，以及設(shè)置在地面的地面絞盤；其中一第二固定環(huán)通過鋼絲 繩與地面絞盤連接。所述的飛艇本體頂部還設(shè)置有一太陽電池膜；所述的飛艇本體還包含一與無線遙控接收器匹配的無線遙控發(fā)射器。所述的無線遙控接收器分別與升降電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)氣閥、水平舵機(jī)、尾翼舵機(jī)和絞盤 電動(dòng)機(jī)信號(hào)連接。本發(fā)明操作簡便，利用非對(duì)稱凹面鏡將太陽光匯聚到地面上，熔化坑形沙面，形成 防蒸發(fā)、有利于植物生長的石膜坑，石膜形成的材料取之沙漠，熔化沙粒的能源取之太陽， 解決了大面積沙漠的綠化問題。


圖1是本發(fā)明半自航太陽能造膜綠化機(jī)的側(cè)面視圖；圖2是本發(fā)明半自航太陽能造膜綠化機(jī)的后視圖；圖3是本發(fā)明半自航太陽能造膜綠化機(jī)的電路框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是利用非對(duì)稱凹面鏡匯聚太陽光到地面上，以熔化坑形沙面，形成防止蒸 發(fā)的石膜坑，有利于植物生長的技術(shù)及裝置。普通的凹面鏡只能將太陽光匯聚在前面的空 間，為了使太陽光匯聚在地面上，根據(jù)光的反射規(guī)律，以凹面鏡水平中心線和豎直中心線為 參照，用大面積高反光材料設(shè)計(jì)制作非對(duì)稱凹面鏡可將太陽光匯聚在凹面鏡側(cè)旁的地面 上。非對(duì)稱凹面鏡在設(shè)計(jì)上遵循光的反射規(guī)律，所有的入射光相互平行，鏡面上每一點(diǎn)切平 面的入射角等于反射角，要求所有鏡面各點(diǎn)切平面的反射光都必須匯聚在焦點(diǎn)上，所以，由 鏡面各點(diǎn)切平面構(gòu)成了一個(gè)特殊球面鏡，其在水平方向具有普通球面鏡特點(diǎn)，豎直方向有 非對(duì)稱球面鏡的特點(diǎn)。即該凹面鏡能將太陽光匯聚在中央偏下方的地方。沙漠的主要成分 是二氧化硅，其熔點(diǎn)是1723°C左右，沸點(diǎn)是2230°C。而利用非對(duì)稱凹面鏡反射的光熱轉(zhuǎn)換 效率達(dá)89 90%，焦點(diǎn)處的溫度可達(dá)3000°C，且焦點(diǎn)的溫度可通過改變凹面鏡對(duì)準(zhǔn)太陽的 角度來調(diào)整。不僅如此，鏡面材料使用較輕薄材質(zhì)的材料制成，因此面積可做的很大，造膜 效率較高，可在沙漠表面形成連續(xù)的大面積石膜。在石膜形成之前，先用夯坑機(jī)在地面夯出 若干排列的沙坑，坑深約0. 5米，其坑底偏向北面，由于陽光匯聚在近地表面，沙粒熔化形 成的石膜厚度隨溫度變化，即近地面附近較厚，坑底部較薄，便于人員行走，在石膜坑底沖 孔種植。該石膜坑基底沙層密度較大，毛細(xì)作用增強(qiáng)，有利于深處水分上滲，石膜坑有利于 儲(chǔ)集雨水，且蒸發(fā)被阻止，加上植物處在背風(fēng)的坑中，減少了蒸騰作用，提高了植物的成活 率。當(dāng)植物長大成株，不需要石膜保護(hù)時(shí)，可使用敲擊的方法，將擊碎的石膜除去。石膜的 防滲性、耐久性等性能都大大超過其他材料。以下根據(jù)圖1 3具體說明本發(fā)明的一種較佳實(shí)施方式如圖1所示為本發(fā)明半 自航太陽能造膜綠化機(jī)的側(cè)面圖。圖2是本發(fā)明半自航太陽能造膜綠化機(jī)的后視圖。如圖 所示，該半自航太陽能造膜綠化機(jī)包含用于匯聚太陽光的面鏡裝置1，以及若干連接面鏡裝 置1的飛艇裝置2，在本實(shí)施例中，使用兩個(gè)飛艇裝置2，且設(shè)置在面鏡裝置1的兩側(cè)，以面 鏡裝置1的豎直中心線為中心對(duì)稱排列。面鏡裝置1包含鏡架本體11、固定在鏡架本體11
5上的非對(duì)稱凹面鏡12，如圖1 2所示，鏡架本體11為鋁質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，采用加強(qiáng)鋁U型加強(qiáng) 構(gòu)件組裝成主要承力架，鏡架本體11的其他連接部分使用U型型和丄型的普通構(gòu)件，所 有的構(gòu)件外表面組成非對(duì)稱凹球面，作為固定非對(duì)稱凹面鏡12的基礎(chǔ)面，非對(duì)稱凹面鏡12 用耐磨擦、耐氧化的高強(qiáng)度、高反射率的材料做成，其每塊反射鏡面按反射面各處的曲率設(shè) 計(jì)制作，固定在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的鏡架本體11上，若干塊反射鏡面共同組成一完整的非對(duì)稱凹面 鏡12。在鏡架本體11邊沿上在水平中心線附近位置對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)帶軸支架111，用于分別 連接兩個(gè)飛艇裝置2。鏡架本體11的邊沿處上還對(duì)稱設(shè)置若干固定環(huán)112，當(dāng)遇到大風(fēng)等 惡劣天氣時(shí)，可將鏡架本體1降落，用固定環(huán)112固定在地面上，做抗風(fēng)處理。飛艇裝置2包含飛艇本體21、設(shè)置在飛艇本體21頂部的升降控制裝置、設(shè)置在飛 艇本體21尾部的水平推進(jìn)控制裝置、垂直設(shè)置在飛艇本體21尾部的垂直尾翼組件、分別設(shè) 置在飛艇本體21兩側(cè)的第一水平機(jī)翼組件和第二水平機(jī)翼組件、以及設(shè)置在飛艇本體21 尾部附近的面鏡裝置控制器26和無線遙控接收器。所述的升降控制裝置22包含升降電動(dòng) 機(jī)222以及連接升降電動(dòng)機(jī)的葉輪221 ；所述水平推進(jìn)控制裝置分別包含推進(jìn)電動(dòng)機(jī)以及 連接推進(jìn)電動(dòng)機(jī)的葉輪，在兩個(gè)飛艇裝置中，分別標(biāo)識(shí)為第一推進(jìn)電動(dòng)機(jī)231和第一葉輪 232，以及第二推進(jìn)電動(dòng)機(jī)231’和第二葉輪232’ ；所述的第一水平機(jī)翼組件包含第一機(jī)翼 本體251、設(shè)置在第一機(jī)翼本體251上的第一水平舵面252以及控制第一水平舵面252的第 一水平舵機(jī)253，所述的第二水平機(jī)翼組件包含第二機(jī)翼本體251’、設(shè)置在第二機(jī)翼本體 251，上的第二水平舵面252，以及控制第二水平舵面252，的第二水平舵機(jī)253，；在所述的 第一水平機(jī)翼組件或第二水平機(jī)翼組件下設(shè)有用于向飛艇本體21充氣的充氣裝置，該充 氣裝置包含氦氣瓶和控制氦氣瓶的自動(dòng)氣閥30 ；所述的垂直尾翼組件包含尾翼本體241、 設(shè)置在尾翼本體241的尾翼舵面242以及控制尾翼舵面242的尾翼舵機(jī)243 ；所述的面鏡 控制器26包含絞盤，以及連接絞盤的絞盤電動(dòng)機(jī)與變速齒輪，在絞盤上纏繞有鋼絲繩261， 而鋼絲繩與面鏡裝置1底部附近的固定環(huán)112相連接。無線遙控接收器與無線遙控發(fā)射 器28 (制造商大連禹鼎電子有限公司；型號(hào)F24-10S/D)匹配，用于接收無線遙控發(fā)射器 28的指令，如圖4所示，無線遙控接收器分別向升降電動(dòng)機(jī)221、第一推進(jìn)電動(dòng)機(jī)231、第二 推進(jìn)電動(dòng)機(jī)231，、自動(dòng)氣閥30、第一水平舵機(jī)253、第二水平舵機(jī)253，、尾翼舵機(jī)243和絞 盤電動(dòng)機(jī)發(fā)送信號(hào)，指示上述部件工作。該飛艇本體21前面的腹部位置上還設(shè)置有轉(zhuǎn)軸座 212，該轉(zhuǎn)軸座212上設(shè)置一轉(zhuǎn)軸孔，該轉(zhuǎn)軸孔與鏡架本體11上的帶軸支架111匹配，帶軸 支架111插入轉(zhuǎn)軸孔中，用螺絲固定，面鏡裝置1可繞轉(zhuǎn)軸孔孔轉(zhuǎn)動(dòng)。兩艘飛艇裝置2分裝 在面鏡裝置1上部的鏡架本體11的支架兩旁。該飛艇裝置2上也設(shè)置有若干固定環(huán)219， 用于當(dāng)惡劣天氣時(shí)降落下來固定防風(fēng)處理。另外該固定環(huán)219在也通過鋼絲繩401與地面 的絞盤40連接，起到限制高度和平衡風(fēng)力的作用。在每艘飛艇本體21的頂部還分別裝有 太陽電池膜211，為本發(fā)明中的裝置提供所需電力。本發(fā)明半自航太陽能造膜綠化機(jī)工作在距離地面20-30米的空間，面鏡裝置1的 材料很薄，因此面積可作的很大，這樣可以增大造膜效率，面鏡裝置1的面積大概在20平方 米以上，如要提高熔膜速度，面鏡裝置最好做到40平方米以上，其非對(duì)稱程度取決于焦點(diǎn) 到裝置的距離，本實(shí)施例中，焦點(diǎn)到裝置的距離大約為2米。根據(jù)上述描述，兩個(gè)飛艇裝置 2牽引面鏡裝置1，面鏡裝置1被兩個(gè)飛艇裝置2固定在四個(gè)點(diǎn)上，處于力平衡狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了 面鏡裝置1的半自航，飛艇裝置2尾部的第一推進(jìn)電動(dòng)機(jī)231和第二推進(jìn)電動(dòng)機(jī)231’分別
6控制的第一葉輪232和第二葉輪232’的推力以及連接飛艇裝置2和地面絞盤40的鋼絲繩 401的拉力也可以平衡空中的部分風(fēng)力。若要調(diào)整高度，需要使用無線遙控發(fā)射器28向無 線遙控接收器發(fā)出指令，控制飛艇裝置2的升降控制裝置和充氣裝置，以此調(diào)整面鏡裝置1 的相對(duì)高度。無線遙控接收器接收指令后，控制自動(dòng)氣閥30和升降電動(dòng)機(jī)221，當(dāng)控制氣閥 30向飛艇本體21內(nèi)充氣時(shí)，飛艇裝置2升力增加，且由于升降電動(dòng)機(jī)222控制葉輪221轉(zhuǎn) 動(dòng)，以此使面鏡裝置1升高，當(dāng)自動(dòng)氣閥30向外排氣時(shí)，飛艇裝置2內(nèi)升力減小，以此實(shí)現(xiàn) 了面鏡裝置1下降，飛艇裝置2系有多條與地面絞盤40相連的鋼絲繩401，也可控制裝置的 工作狀態(tài)，以此通過調(diào)整面鏡裝置2的相對(duì)高度，使焦點(diǎn)的溫度適合熔制石膜。若要實(shí)現(xiàn)面 鏡裝置的水平轉(zhuǎn)向或移動(dòng)，可使無限遙控發(fā)射器28向無線遙控接收器發(fā)送指令，當(dāng)其接收 指令后，指令第一推進(jìn)電動(dòng)機(jī)231工作來控制第一葉輪232轉(zhuǎn)動(dòng)，第二推進(jìn)電動(dòng)機(jī)231’工 作來控制第二葉輪232’轉(zhuǎn)動(dòng)，無線遙控接收器指令第一葉輪232和第二葉輪232’的推力 的大小不相等，以此控制面鏡裝置2向空中力小的一側(cè)轉(zhuǎn)向，完成凹面鏡的水平轉(zhuǎn)向，不僅 如此，水平推進(jìn)控制裝置還能在水平方向上移動(dòng)面鏡裝置1，以此控制面鏡裝置水平方向的 位置。在有風(fēng)的條件下，若要微調(diào)面鏡裝置1的豎直轉(zhuǎn)向，則無線遙控發(fā)射器28向無線遙 控接收器發(fā)送指令，無線遙控接收器接收指令后，指示第一水平舵機(jī)253和第二水平舵機(jī) 253’，其控制第一水平舵面252和第二水平舵面252’的角度變化，由此微調(diào)面鏡裝置1的 豎直面轉(zhuǎn)向。若要微調(diào)面鏡裝置1的水平轉(zhuǎn)向，則無線遙控發(fā)射器28向無線遙控接收器發(fā) 送指令，無線遙控接收器接收指令后，指示尾翼舵機(jī)243工作來調(diào)整尾翼舵面242的角度， 由此微調(diào)面鏡裝置1的水平面轉(zhuǎn)向。若要調(diào)整面鏡裝置1的在空中的姿態(tài)，則無線遙控發(fā) 射器28向無線遙控接收器發(fā)送指令，無線遙控接收器接收指令后，控制面鏡裝置控制器26 的絞盤電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、反轉(zhuǎn)或者停止，卷動(dòng)絞盤上的鋼絲繩261，由于鋼絲繩261與鏡架本體 11上的固定環(huán)連接，因此若放松鋼絲繩261，則面鏡裝置1的傾角增大，卷緊鋼絲繩261，則 面鏡裝置1的傾角則減小，以此可以控制面鏡裝置1姿態(tài)。當(dāng)遇到大風(fēng)等惡劣天氣，通過無 線遙控發(fā)射器28的升降指令以及調(diào)整鋼絲繩401，便可降落飛艇裝置2和面鏡裝置1，通過 其上的固定環(huán)219和112將其固定在地面，作抗風(fēng)處理。本發(fā)明半自航太陽能造膜綠化機(jī)可邊移動(dòng)邊照射，并適時(shí)調(diào)整姿態(tài)，操作簡便，非 常有效的熔化坑形沙面，形成防止蒸發(fā)的石膜坑，利于植物生長。其在晴天、少云的天氣，上 午八點(diǎn)到下午四點(diǎn)，夏季和地理緯度高的地區(qū)，使用效果最佳。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的 描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
一種半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其特征在于，包含面鏡裝置(1)以及若干連接面鏡裝置(1)的飛艇裝置(2)；所述的面鏡裝置(1)包含鏡架本體(11)和固定在鏡架本體(11)上的非對(duì)稱凹面鏡(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其特征在于，所述的飛艇裝置(2)以 面鏡裝置(1)的豎直中心線為中心對(duì)稱設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其特征在于所述的飛艇裝置(2) 包含飛艇本體(21)，還包括設(shè)置在飛艇本體(21)頂部的升降控制裝置；設(shè)置在飛艇本體(21)尾部的水平推進(jìn)控制裝置；垂直設(shè)置在飛艇本體(21)尾部的垂直尾翼組件；分別設(shè)置在飛艇本體(21)兩側(cè)的兩組水平機(jī)翼組件；以及設(shè)置在飛艇本體(21)尾部附近的面鏡裝置控制器(26)和無線遙控接收器。
4.如權(quán)利要求2所述的半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其特征在于所述的鏡架本體(11)水平中心線附近的邊沿上對(duì)稱設(shè)置若干帶軸支架(111)； 所述的飛艇本體(21)上還設(shè)置一轉(zhuǎn)軸座(212)； 所述的帶軸支架(111)與轉(zhuǎn)軸座(212)匹配連接。
5.如權(quán)利要求2所述的半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其特征在于所述的面鏡控制器(26)包含絞盤，纏繞在絞盤上的鋼絲繩(261)，以及連接絞盤的絞 盤電動(dòng)機(jī)與變速齒輪；所述的鏡架本體(11)上的邊沿上設(shè)置若干第一固定環(huán)(112)； 所述的面鏡控制器(26)中的鋼絲繩與鏡架本體(11)底部附近的第一固定環(huán)(112)相 連接。
6.如權(quán)利要求2所述的半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其特征在于所述的升降控制裝置包含升降電動(dòng)機(jī)(222)以及連接升降電動(dòng)機(jī)的第一葉輪(221)； 所述水平推進(jìn)控制裝置包含推進(jìn)電動(dòng)機(jī)以及連接推進(jìn)電動(dòng)機(jī)的第二葉輪； 所述的水平機(jī)翼組件包含機(jī)翼本體、設(shè)置在機(jī)翼本體上的水平舵面以及控制水平舵面 的水平舵機(jī)；所述的垂直尾翼組件包含尾翼本體(241)、設(shè)置在尾翼本體(241)的尾翼舵面(242)以 及控制尾翼舵面(242)的尾翼舵機(jī)(243)。
7.如權(quán)利要求6所述的半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其特征在于在所述的任一水平機(jī)翼組件下設(shè)有充氣裝置，該充氣裝置包含氦氣瓶和控制氦氣瓶的 自動(dòng)氣閥(30)。
8.如權(quán)利要求3所述的半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其特征在于所述的飛艇本體(21) 上還設(shè)置若干地面固定裝置；其中，該地面固定裝置包含若干設(shè)置在飛艇本體(21)上的第二固定環(huán)(219)，以及設(shè)置在地 面的地面絞盤(40)；其中一第二固定環(huán)(219)通過鋼絲繩(401)與地面絞盤(40)連接。
9.如權(quán)利要求3所述的半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其特征在于所述的飛艇本體(21)頂部還設(shè)置有一太陽電池膜(211)； 所述的飛艇本體(21)還包含一與無線遙控接收器匹配的無線遙控發(fā)射器(28)。
10.如權(quán)利要求5、6所述的半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其特征在于 所述的無線遙控接收器分別與升降電動(dòng)機(jī)(221)、推進(jìn)電動(dòng)機(jī)、自動(dòng)氣閥(30)、水平舵 機(jī)、尾翼舵機(jī)(243)和絞盤電動(dòng)機(jī)信號(hào)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半自航太陽能造膜綠化機(jī)，其包含面鏡裝置以及若干連接面鏡裝置的飛艇裝置；所述的面鏡裝置包含鏡架本體和固定在鏡架本體上的非對(duì)稱凹面鏡。其利用非對(duì)稱凹面鏡將太陽光匯聚到地面上，熔化坑形沙面，形成防蒸發(fā)有利于植物生長的石膜坑，石膜形成的材料取之沙漠，熔化沙粒的能源取之太陽，解決了大面積沙漠的綠化問題。
文檔編號(hào)G02B7/182GK101986055SQ20091005767
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2009年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月29日
發(fā)明者張東明, 項(xiàng)志紅 申請(qǐng)人:張東明