高空风的特点是风速大，200m高度的风速比50m高约一倍，400m高度的风速比100m也高约一倍，按风能与风速的立方成正比来算，对于同样的扫略面积高空风能比地面风能高出数倍、数十倍。

高空风的另一特点是分布广，稳定性高，常年不断。许多地方的理论发电时间可以超过60%。采集高空风能发电可以获得高稳定性、低发电成本的风电，这是高空风电的显著特点之一，也是高空风电相比常规风电的最显著优势之一。

风筝最早发源于中国,至今已有2000多年历史，是世界上最早的人工飞行器。风筝的发明对科学技术的发展产生了深刻的启示，风筝也曾用于战争，至近百年诞生了飞机。现在科学家们研究采用风筝在高空收集风能进行发电，国外的发明家已有不少的奇思妙想，有用钢缆拖动地面装置旋转或摆动发电的，有在空中直接发电传输到地面的，其中有些已进行了试验，取得了很好的效果。本网站认为以GoogleX空中风力机为代表的发电风筝是一种有前途的空中发电方式。

下面对GoogleX的发电风筝的工作原理作简单介绍，图1是网络上的照片，好像一架飞机，其实就是一架飞机，有机翼、有垂直尾翼、有水平尾翼、有螺旋桨，而且机翼上还有副翼与襟翼。

与飞机不同的是GoogleX的这架飞机是用绳索牵着，靠风也就是流动的空气给托起来的，所以不是飞机，叫风筝更合适。图2是发电风筝在空中的姿态（照片来自网络）。

为了方便介绍发电风筝的结构与工作原理，参照这些照片绘制了该风筝的模型，见图3。

发电风筝有机翼，在风的作用下产生升力，使风筝在空中飞行；在机翼后缘安装有襟翼，调节襟翼可增加机翼的升力；在机翼后缘还安装有副翼，调节副翼可使两侧机翼产生不同的升力；襟翼与副翼在两侧机翼对称安装，机翼安装在机身上，机身尾部安装有垂直尾翼用来改变飞行方向；机身尾部还安装有水平尾翼用来调节向上或向下飞行。通过副翼、垂直尾翼、水平尾翼的调节，风筝可以做各种翻滚动作。在机翼上还安装有4台风力发电机，每台发电机的前面有3个叶片组成的风轮。风筝的牵引绳索中包裹着电力电缆，可把风筝风力发电机发出的电传输到地面。

风把风筝吹上天空，风筝悬在空中，依靠空中的风力吹动风轮旋转带动发电机旋转发出电来。空中风速比地面大一至两倍，同样的风轮面积可获得比地面高几倍至几十倍的电力。但风筝不可能把大尺寸的风轮带上天空，高空的小风轮比地面的大风轮没有明显的优势。

风筝风力机的发明者采用新的运行方式，使这架风筝的小风轮获得更多的电力。他们使风筝在空中飞行，其飞行速度可比风速大3至5倍，这样小风轮的发电量又会增大数十倍至一两百倍。

怎样使风筝飞起来呢，放过风筝的人都见过风筝在空中翻筋斗、绕圈子的现象，其飞行速度比风速快得多，那是风筝没调好，不对称等原因造成的。而我们就是需要风筝在空中不停的打圈子，见图5。

通过动画可更清楚的看到风筝风力机在空中做圆周飞行。动画格式.mp4；分辨率800×600。

风筝起飞时利用风轮叶片作为螺旋桨使用，发电机作电动机使用，4个螺旋桨高速旋转，风筝向上垂直起飞。待到了合适高度与距离时，风筝调整好飞行角度，利用风力推动进入圆周飞行，在圆周飞行时，螺旋桨在风的作用下旋转，收回风筝同样利用螺旋桨做垂直降落。

对风筝做圆周飞行的原理，在图6中做简单的分析。在图6的上方有个矢量图，箭头线u是实际的外来风速的大小与方向； v是风筝的前进速度，v箭头线是风筝运动感受到的气流速度，所以与运动方向相反；v与u的合成速度w是风筝真正感受到的风速，称为相对风速，该图仅表示相对风速的来源。

图6中机翼的截面用橙红色表示，相对风速w作用到风筝的机翼上，对机翼的作用力是F（升力与阻力的合成力），风筝受到绳索的牵引力（在图中是向下的力），由于绳索很长，在图中的风筝可看着只能做水平运动，F在水平方向的分力是Ft，力Ft是推动风筝不停前进的力。换个角度思维，可以把机翼看成一个大风轮的叶片，风筝做圆周飞行就同叶片旋转一样，也就是一段叶片绕圆周的圆心旋转，其圆周直径达数百米，扫掠面积见图7左图蓝色圆环部分，可见其风筝虽小，掠面积远大于任何地面风力机，可扑捉到更多的风能。从普通风力机的角度看其叶尖速比通常大于3，也就是风筝做圆周飞行的速度比风速要大3倍以上，达每秒数十米至百余米。

需要多长的绳索，在多高的空中以多大半径做圆周飞行能获得最大发电效率，根据理论与经验由电脑进行控制，风筝上也有各种传感器与电脑，保证风筝做完美的飞行。

风筝在空中可以做圆周飞行（单环型），也可作横“8”字飞行（双环型），见图7。圆周飞行简单，但要解决牵引绳索的扭绞问题，还要保证电力的正常传输。横“8”字飞行的绳索不会扭绞，由于飞行宽度大，需较长的绳索。

由于风筝的高速飞行，风轮的转速很高，采用直径不大的直驱发电机就有较大的输出功率，这也可大大降低风筝重量与成本。据网上报道，GoogleX公司最近将要放飞一个翼长25米的风筝风力发电机，在450米的高空，发电功率达600kW。这样的风筝发电机生产与安装成本比同功率的地面风力发电机要低的多，据美欧一些国家的试验，其风力发电机的成本可低至地面常规风力发电机的三十分之一，风筝发电每千度电的成本仅有1.5欧元。

风筝发电机很适合在荒凉的多风区使用，有长期不停的风可使发电机在空中长期运行，减少起落次数。

发电风筝也可在水中运行，适合有稳定洋流的海域，在洋流能发电课件中有简单介绍。

除了GoogleX的风筝风力发电机，还有其他类似原理的风筝风力发电机，图8与图9是网络上JOBY的风筝风力发电机照片。

这个风筝没有机身、尾翼，但有两层机翼，两机翼间有7根小垂直翼，有12个风轮（发电机）。机翼与垂直翼应该有可调部分，在图片上看不清。其工作原理与GoogleX的风筝风力发电机相同。