一种无人机用系留光电复合缆制造技术

一种无人机用系留光电复合缆，包括第一填芯和围绕第一填芯中心圆周均布的三根电力导线单元，所述三根电力导线单元两两相切并与第一填芯相切；还包括围绕第一填芯中心圆周均布的两根光单元及第二填芯，其中，两根光单元和第二填芯分别与临近的两根电力导线单元相切；所述第二填芯的直径大于所述第一填芯的直径；所述电力导线单元包括若干绞合导体和聚对苯二甲酰对苯二胺绞合线材；所述光单元包括光纤和设置在光纤外层的TPEE套管；外侧设有聚对苯二甲酰对苯二胺编织层及TPEE外护套。在满足系留式无人机使用功能的基础上降低光电复合缆的重量，以提升无人机上升的高度和侦测的范围。

A Moored Photoelectric Composite Cable for UAV

A mooring optoelectronic composite cable for UAV consists of a first filling core and three power conductor units evenly distributed around the first filling center. The three power conductor units are two-phase tangent and tangent to the first filling core, and two light units and a second filling core are evenly distributed around the first filling center, in which two light units and the second filling core are separately connected with two adjacent power lines. The conductor unit is tangent; the diameter of the second filling core is larger than that of the first filling core; the power conductor unit includes several stranded conductors and polyterephthalamide stranded wires; the optical unit includes optical fibers and TPEE sleeves arranged on the outer layer of the optical fibers; and the outer side is provided with polyterephthalamide braided layer and TPEE sheath. On the basis of satisfying the use function of the moored UAV, the weight of the optoelectronic composite cable is reduced to enhance the UAV's rising height and detection range.

【技术实现步骤摘要】
一种无人机用系留光电复合缆
本技术涉及一种光电复合缆，具体涉及一种能够系留高空作业无人机并为其提供动力及信号传输的增强型光电复合缆。
技术介绍
随着技术的发展和创新产品功能需求的提升，不同用途的无人机使用日益广泛，需要长期旋停空中的无人机也已投入使用，系留多轴旋翼无人机，便是目前无人机领域的一个重要分支。系留多轴旋翼无人机主要用于长时间空中悬停作业，空中停留时间可达数月之久，支撑系留多轴旋翼无人机长期悬停能力的是地面高压直流稳压系统，系留光电复合缆则成为地面高压直流稳压系统和无人机两者联系的唯一纽带，起到电能传输和信息传输的作用。当无人机上升时，光电复合缆的长度会不断增加，自重也在不断增加。由于无人机提供的升力是有临界点的，这就造成了无人机升高的高度受到了系留缆的重量限制。目前行业中系留缆绳主要分为纯缆绳、系留电缆、系留光缆、系留光电复合缆四类，其中系留光电复合缆同时包含光单元和电力导线单元，在结构上最为复杂，在自重上相对于其它系留缆绳也不具备优势，但在功能性方面优势最为显著。专利CN201956126U提供了一种系留光电复合缆，解决系留缆绳体积、重量、抗电磁干扰、疲劳寿命以及防雷击等问题。其光纤单元与电源线和填充改性橡胶一起绞合在一根中心填芯周围，再用聚酯薄膜绕包后挤塑一层聚乙烯内护套用于构成紧密的缆芯结构；在聚乙烯内护套外面绞合芳纶纤维；再在绞合芳纶后的缆芯外挤上一层聚乙烯中护套，构成抗拉元件层；在中护套外编织合金丝泄雷层，最后挤上聚乙烯外护套本技术的系留光电复合缆的重量、体积、传输能力等性能上都有较大的提高；采用的加强件及其绞合方式经过特殊处理，使得缆绳的反复收放疲劳寿命由原来的200次左右提高到500次左右。所述系留光电复合缆采用较大直径的芳纶纤维起抗拉和铠装的作用，并设置了多层护套结构，体积和重量均较大，虽然通过采用光纤传输信号，使得系留缆绳的重量、体积、传输能力等性能上都有较大的提高，但总体来说，其结构形式和选材还是导致系留光电复合缆重量较大，不利于无人机高度提升。专利CN206249950U公开了一种无人机多功能系留缆绳，包括光电复合缆绳和输液软管，多功能系留缆绳从最外层护套向内依次为护套、铜线编织层、绝缘保护层，绝缘保护层内包括光单元、电力导线单元、输液软管，光单元、电力导线单元和输液软管之间还填充填芯，绝缘保护层内与光单元、电力导线单元、输液软管、填芯之间空隙中为填充层，输液软管为PVC纤维增强软管，可以输送水、农药。该系留缆绳主要考虑无人机作业喷洒农药使用，提供了液体输送通道，但是对于系留缆绳的重量未予考虑，按照常规设计的绝缘保护层、填芯、填充层以及光纤和电力导线的排布结构均形成了较大的重量。光电复合缆自身的重量是限制其在系留式无人机领域应用的最大挑战，如果能在满足使用功能的基础上降低光电复合缆的重量，将对无人机上升的高度、侦测的范围等都有质的提升。
技术实现思路
鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本技术提出一种无人机用系留光电复合缆，能够在满足系留式无人机使用功能的基础上降低光电复合缆的重量，以提升无人机上升的高度和侦测的范围。根据本技术的无人机用系留光电复合缆，包括第一填芯和围绕第一填芯中心圆周均布的三根电力导线单元，所述三根电力导线单元两两相切并与第一填芯相切；还包括围绕第一填芯中心圆周均布的两根光单元及第二填芯，其中，两根光单元和第二填芯分别与临近的两根电力导线单元相切；所述第二填芯的直径大于所述第一填芯的直径；所述电力导线单元包括若干绞合导体和设置在所述绞合导体之间的聚对苯二甲酰对苯二胺绞合线材，绞合导体和聚对苯二甲酰对苯二胺绞合线材的外围设有乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘层；所述光单元包括光纤和设置在光纤外层的TPEE套管；所述第一填芯和第二填芯为圆形线状聚对苯二甲酰对苯二胺；所述第一填芯、第二填芯、电力导线单元和光单元的外侧设有聚对苯二甲酰对苯二胺编织层，所述聚对苯二甲酰对苯二胺编织层外侧设有TPEE外护套。优选地，所述第一填芯/第二填芯的外侧设有TPEE薄护套或者乙烯-四氟乙烯共聚物薄护套。优选地，所述聚对苯二甲酰对苯二胺编织层为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和铜丝复合编织结构。优选地，所述聚对苯二甲酰对苯二胺编织层和第一填芯、第二填芯、电力导线单元及光单元之间填充设置聚对苯二甲酰对苯二胺。进一步填补剩下的间隙，增强整体性能。优选地，所述若干绞合导体为镀银第六类绞合软导体小节距绞合构成的复合导体。优选地，所述光纤为G657A2型单模光纤。在采取本技术提出的技术后，根据本技术实施例的无人机用系留光电复合缆，具有以下有益效果：1)在满足系留式无人机使用功能的基础上显著降低了光电复合缆的重量，能够显著提升无人机上升的高度和侦测的范围。2)通过电力导线单元、光单元和第一填芯及第二填芯的排布结构构成新型增强结构，使其相互支撑，既能保证各自功能的实现，又能在保障强度的同时减少体积和重量。3)通过选择合适的材料构建特定结构的部件组合，充分保证和提升性能的同时减少材料用量，并能减少不必要的其它填充料和辅助结构。4)通过乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘层构建导体的防护层，通过TPEE套管作为光纤的防护层，用最少的材料实现导体和光纤的内隔离，能同时提供电信号和光信号传输并且互不影响。5)通过第一填芯及第二填芯、聚对苯二甲酰对苯二胺编织层及TPEE外护套构建内外多层抗拉结构，分担悬垂导致的拉力，均匀分散在绳缆的各处，达到减重并增加其强度的目的。附图说明图1示出了实施例一的无人机用系留光电复合缆断面结构图；图2示出了实施例二的无人机用系留光电复合缆断面结构图。具体实施方式下面将结合附图给出的实施例对本技术作进一步详细的说明。所描述的实施例包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的，是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。同时，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。实施例一如图1所示，一种无人机用系留光电复合缆，包括第一填芯11和围绕第一填芯11中心圆周均布的三根电力导线单元2，还包括围绕第一填芯11中心圆周均布的两根光单元3及第二填芯12，其中，两根光单元3分别与第一填芯11及临近的两根电力导线单元2相切，第二填芯12与第一填芯11及临近的两根电力导线单元2相切；所述第二填芯12与第一填芯11的直径相等；所述电力导线单元2包括若干绞合导体21和设置在所述绞合导体21之间的聚对苯二甲酰对苯二胺绞合线材22，绞合导体21和聚对苯二甲酰对苯二胺绞合线材22的外围设有乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘层23；所述光单元3包括光纤31和设置在光纤31外层的TPEE套管32；所述第一填芯11和第二填芯12为圆形线状聚对苯二甲酰对苯二胺；所述第一填芯11、第二填芯12、电力导线单元2和光单元3的外侧设有聚对苯二甲酰对苯二胺编织层4，所述聚对苯二甲酰对苯二胺编织层4外侧设有TPEE外护套5。所述第一填芯11/第二填芯12的外侧设有TPEE薄护套或者乙烯-四氟乙烯共聚物薄护套。所述聚对苯二甲酰对苯二胺编织层4为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机用系留光电复合缆，其特征在于，包括第一填芯(11)和围绕第一填芯(11)中心圆周均布的三根电力导线单元(2)，所述三根电力导线单元(2)两两相切并与第一填芯(11)相切；还包括围绕第一填芯(11)中心圆周均布的两根光单元(3)及第二填芯(12)，其中，两根光单元(3)和第二填芯(12)分别与临近的两根电力导线单元(2)相切；所述第二填芯(12)的直径大于所述第一填芯(11)的直径；所述电力导线单元(2)包括若干绞合导体(21)和设置在所述绞合导体(21)之间的聚对苯二甲酰对苯二胺绞合线材(22)，绞合导体(21)和聚对苯二甲酰对苯二胺绞合线材(22)的外围设有乙烯‑四氟乙烯共聚物绝缘层(23)；所述光单元(3)包括光纤(31)和设置在光纤(31)外层的TPEE套管(32)；所述第一填芯(11)和第二填芯(12)为圆形线状聚对苯二甲酰对苯二胺；所述第一填芯(11)、第二填芯(12)、电力导线单元(2)和光单元(3)的外侧设有聚对苯二甲酰对苯二胺编织层(4)，所述聚对苯二甲酰对苯二胺编织层(4)外侧设有TPEE外护套(5)；所述光纤(31)为G657A2型单模光纤。

【技术特征摘要】
1.一种无人机用系留光电复合缆，其特征在于，包括第一填芯(11)和围绕第一填芯(11)中心圆周均布的三根电力导线单元(2)，所述三根电力导线单元(2)两两相切并与第一填芯(11)相切；还包括围绕第一填芯(11)中心圆周均布的两根光单元(3)及第二填芯(12)，其中，两根光单元(3)和第二填芯(12)分别与临近的两根电力导线单元(2)相切；所述第二填芯(12)的直径大于所述第一填芯(11)的直径；所述电力导线单元(2)包括若干绞合导体(21)和设置在所述绞合导体(21)之间的聚对苯二甲酰对苯二胺绞合线材(22)，绞合导体(21)和聚对苯二甲酰对苯二胺绞合线材(22)的外围设有乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘层(23)；所述光单元(3)包括光纤(31)和设置在光纤(31)外层的TPEE套管(32)；所述第一填芯(11)和第二填芯(12)为圆形线状...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵荣华，
申请(专利权)人：江苏奥通光电缆科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32