创新 | 适合安装风电机组的空中起重机

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英国投资公司ATTech旗下意大利分公司拥有的Green Tech Aerospace工厂，整合了以色列Atlas公司和英国SkyLifter公司等两家在飞艇和空中吊装领域领衔的技术公司，Atlas负责货运和客运飞艇的建造和工程技术，Skylifter团队则负责基于飞艇的吊装技术的研发，以色列团队正在开发一项飞艇高空吊装解决方案，利用两方面团队在飞艇吊装行业中的经验，开发出可在空中悬停的功能强大的SkyLifter空中起重机。该方案与传统飞艇、气球和直升飞机相比，吊装能力更强，且能吊起非常重的有效载荷并长距离运输，在施工过程中可以精确悬停。  

SkyLifter空中悬停吊装叶片示意图

SkyLifter的主要目标市场是风能产业，有效载荷2吨和25吨的型号这两年内有望完成上市，最大容量250吨的型号也正在开发当中且已进入后期阶段。

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SkyLifter使用空气的升力保持在空中，螺旋桨只用于引导飞行。不用考虑空气动力学结构，船体（气球结构）采用圆形透镜状结构，可以最大限度地减少阻力。该结构不需要传统的飞艇那样的机翼、鳍或控制面。船体内为比空气轻 (LTA) 气体，根据浮力原理，像氢气球一样，气体比重的不同，自然会产生持续的浮力。该结构的基本原理和常见问题，可参考：https://www.skylifter.eu/faq/

SkyLifter空中吊装装置包括一个充气浮空器（采用浮力使之漂浮）和一个下悬吊舱。吊舱的位置有助于稳定，并包含可载人区域以及用于电力、控制和通信的飞行系统。该飞行系统具有带推力的螺旋桨，如果需要，飞行器可以在没有动力的情况下长期漂浮在空中。SkyLifter 以创新的方法，在不影响性能和安全性的情况下希望设计尽可能地简单。虽然设计简单，但制造一款成功的飞行器，需要经过多年的努力和不菲投资。

更多设计图片

最大250吨升力，可用于风电吊装和维护作业

更换齿轮箱过程示意图

三个主要方案的起吊吨位数情况

2吨方案

25吨方案，风能安装与维护

250吨方案

采用太阳能（或生物燃料），真正的绿色科技

采用可持续能源作为燃料，SkyLifters 使用太阳能和风力飞行。

太阳能：飞艇的上表面安装太阳能，可以作为推进的能量。

风力：SkyLifters 可以随风漂流、起飞并使用少量能量为生命支持、航空电子设备和基本系统提供动力。这比那些有翼无人机更节省能量。

能源效率：SkyLifter 可实现永久性漂浮，因此能量主要用于推进，而不是用于提升。这有点类似于海上船舶靠海水抬升，而不是有翼飞机需要能源提升。

机库系统

SkyLifter 在恶劣天气也有不错的表现。一般认为恶劣天气气球会难以控制，很容易被吹飞，即使是在微风中，在着陆和地面上也很难控制。飞机和传统飞艇都有这个问题。但SkyLifters 希望制造一种在任何天气下安全停放而无需飞回基地的空中起重机。采用圆形结构，因此它始终面向风向，当风向发生改变时也不会转动，四面都布置有推进器，而且有效载荷位于 SkyLifter 下方的中心，为飞行稳定性提供了自然平衡。直立飞行：SkyLifter 的重心非常低，浮心高，所以在飞行过程中，俯仰和横摇变成了起伏和拖曳，促进了自然稳定的飞行姿态。SkyLifter 在各种天气类型中的综合性能细节过于复杂，无法在简短的说明中进行解释。SkyLifter 生命周期包括 4 个主要操作阶段，这些几段都要精巧的设计和操作以确保安全和性能。

1. 为极端天气或大型维护而停泊：SkyLifters 有一个智能机库系统。机库包括将船体固定在地面附近的坚固地锚和从船体周边延伸到地面的巧妙的纺织物制作的裙边。这种配置创造了一个圆顶形机库作为安全避难所，在停泊时保护免受极端天气的影响

2. 停泊，等待下一份工作，换班或短时补给：SkyLifters 可一直在天上漂浮和飞行，因此当等待下一份工作时，将它们“停放”在天空中自由漂浮是更常见的做法。当它们确实要在短时间内降落到地面上时，例如更新船员或补给品，则可以借助用于吊钩操作的压载舱着陆来完成。

3.自由飞行，从A运输到B：借助空气，包括湍流或阵风，通过温度和压力梯度原理推动。SkyLifters 有许多空气传感器和预报系统，使飞行员能够做出安全的决定。即使大风条件下，SkyLifter 飞行员也可以选择随风漂浮，因此在风暴中承受的压力最小。

4.自由飞行，吊钩起吊：SkyLifter 在空中起吊的速度远超陆地起重机吊钩允许起吊的最大速度。

第一个2吨试验模型

各种空中运输和吊装解决方案及SkyLifter所处位置示意

风能行业吊车方案以及SkyLifter的优势

CWEA

来源：skylifter

https://www.skylifter.eu/

https://www.attechholding.com/skylifter/

编译：风能专委会CWEA公众号

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