系留式电动无人直升机及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种系留式电动无人直升机及其系统，可以长时间滞留于空中，用于侦测等任务，其包括：机体，形成气流整流涵道，且所述气流整流涵道中设有支架；电机，设在所述支架上，所述电机的一端输出轴通过第一联接器与一组桨叶相连；一组伺服操作装置，分别包括由伺服电机控制的绞盘；以及至少一系留索，各所述系留索的一端通过对应的系留索联接器与所述机体连接，另一端绕在相应的所述绞盘上，其中，所述电机通过至少一系留索中的输电电缆连接至地面的电力供给装置。本发明专利技术的系留无人机还具有可在１０－５００米高度范围内精确定高定位；机动性好，设备展开迅速、简便；勤务性好，便于使用和保养维护等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种系留式飞行器，尤其涉及一种系留式电动无人 直升才几及其系统。
技术介绍
系留式飞行器技术古来即有，中国自汉代之前即专利技术了风筝， 三国时蜀国军队以人员^荅乘系留升空的"孔明灯"对敌实施侦察， 是这一技术在历史上第一次有记录的军事应用。"一战"期间，德 国海军曾利用系留式气球作为潜艇的远程辅助通信设备。目前，意大利海军自90年代后期装备的"哨兵"无人直升机(系留/自由飞)、 美国本世纪初研发的"区域导弹防御系统"预警分系统所采用的系 留式无人飞艇等，都是这一技术概念在当代的运用和发展。由于无人直升机上需装设无线控制指令接收装置、大量的姿态 传感器和信号发送装置、复杂的机械电器伺服机构以及蓄电并瓦、燃 油等能源，因而直升机的净载荷比较大，滞空时间比较短，通常在 几小时，而且维修保养也很不方便。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种滞空时间长的系留式电动无 人直升机及其系统(或简称系留无人机)。为达此目的，本专利技术一方面提高了一种系留式电动无人直升机，其至少包括机体，中部形成气流整流涵道，且所述气流整流 涵道中设有支架；电机，设在所述支架上，所述电机的一端输出轴 通过第一联接器与第一组桨叶相连；其中，所述电机通过电缆连接 至地面的电力供给装置。优选地，上述^几体包括呈环形的主体部分和位于所述主体部 分底部的若干起降橇，所述主体部分的中部形成整流涵道，所述主 体部分的内部形成搭载任务模块的腔室。优选i也，上述支架包括动力抢和将所述动力仓固定在才几体上的 一组流线型片状撑杆，所述电^L固定在所述动力仓中。优选地，上述主体部分的剖面为具有圆角的直角梯形。优选地，上述电机的另一端输出轴还通过逆向传动器、第二联 接器与第二组桨叶相连，从而其转动方向与所述第一组桨叶的转动 方向相反。优选地，所述第一组桨叶和所述第二组桨叶都置于所述气流整 流涵道内。本专利技术另一方面提供了一种系留式电动无人直升4几系统，其至 少包括机体，其中才几体包括主体部分，所述主体部分的中部形 成气流整流涵道，且其剖面为近乎于有圆角的中空1/4圓形，才几体 中心处为安装电机的动力舱，一组片状撑杆将动力舱固定在机体上， 在机体的底部设有一组起降撬；升力装置，包括高频电机，固定 在所述动力仓中，所述高频电机的一端输出轴通过带整流罩的联接 器与第一组桨叶相连，其另一端输出轴通过逆向联接器、带整流罩 的联接器与第二组桨叶相连；以及一组系留索，分别与所述;f几体连接，其中，至少一根系留索中包括动力电缆，所述高频电机通过所 述动力电缆获得电力。优选地，上述拉力索， 一端通过系留索联才妄器与所述才几体连才妄，另一端绕接在第一伺服操作装置的步进电机绞盘上；信号拉力索， 至少由拉力索和数据传输线构成， 一端通过系留索联《1妄器与所述才几 体连接，另一端绕接在第二伺服操作装置的步进电机绞盘上；输电 拉力索，至少由拉力索和所述动力电缆构成，所述输电拉力索通过 系留索连接器与所述机体连接，另 一端绕接在第三伺服才喿作装置的 步进电才几绞盘上。优选地，上述系留式电动无人直升机系统还包括运载车组，所 述运载车组至少包括信息处理车和能源车，所述信息处理车的信息处理设备通过所述信号4立力索的数据传输线与所述4几体岸义载的信 号采集设备连接，所述能源车通过所述输电拉力索的动力电缆与所 述升力装置的高频电才几连4妾。本专利技术还提供了一种系留式电动无人直升机系统，其包括机 体，形成气流整流涵道，且所述气流整流涵道中设有支架；电才几， i殳在所述支架上，所述电才几的一端输出轴与一组桨叶相连； 一组伺 服操作装置，各所述伺服操作装置包括由伺服电机控制的绞盘；一 組姿态传感器，各所述姿态传感器包括设在所述绞盘的转轴一端的 系留索拉力传感器；以及一组系留索，各所述系留索的一端与所述 才几体连4妄，另一端绕在相应的所述绞盘上，其中，所述电4几通过输 电电缆连接至地面的电力供给装置。优选地，上述伺服操作装置还包括绞盘制动器，所述绞盘制动 器在系留索放出至预定长度时对绞盘实施制动。本专利技术还提供了一种系留式电动无人直升机系统，其包括机 体，所述才几体上分布有一组气流整流涵道，且每个所述气流整流涵 道中i殳有支架； 一组电才几，分别设在所述支架中，所述电才几的输出 轴通过一联接器与一组桨叶相连，所述桨叶位于所述气流整流涵道 内；以及至少一系留索， 一端连4妄于才几体，另一端系于地面装置， 其中，所述电机通过系留索中的电缆连接至地面的电力供给装置。优选地，上述地面设备包括伺服操作装置，所述祠服操作装置 包括由祠服电积^控制的绞盘，所述系留索绕接在所述绞盘上。本专利技术还提供了一种系留式电动无人直升机，其包括机体和所 述机体的升力装置，其中，所述升力装置包括电机和由所述电机带 动旋转的桨叶，所述电4几通过电动直升^L的系留索中的动力电缆获 得电力。与现有自由飞无人飞行器相比，系留无人机的专利技术效果体现在 以下六个方面一、 通过调节系留索，可在10—500米高度范围内^T青确定高定位。二、 大幅提升有效载荷(任务载荷)量，延长滞空时间。由于电动直升机A上不需装设常规的无线控制指令接收装置、 大量的姿态传感仪和信号发送装置、复杂的机械电器伺服机构以及 蓄电瓶、燃油等能源，故上述重量均可转为有效载荷，且因电才几能 源系地面提供，在能源装置油料得到保证或直接联接市电的情况 下，系留无人才几留空时间可大长于自由飞无人飞行器。三、 能对较大幅员地域实施定点全程实时监视。从概念上讲，本系留无人机相当一根可竖达数十至数百米高的"天线"，或相当一颗"超低空，，同步轨道卫星。当定位高度为500 米时，其无线通信的半径距离约80千米(覆盖面积约20,000平方 千米)；机载光学仪器直视可见的半径距离不小于30-50Km (可i见 幅员约7,800平方千米)，目标识别的半径距离4妄近30Km。四、 通过加挂不同任务模块，便捷地进行功能转换。基于系留无人机具有较大载荷量的特点，将针对不同用户的需 求配套设计侦察监视、目标识别、遥感遥测、通信转信和区域定位 等任务模块，在使用过程中可随时依任务需求现地更换模块。五、 勤务性好，便于使用和保养维护。系留无人^L的升力载荷分系统的动力部分主要是一部电^L，维 修保养便捷；地面信息处理和操控设备的维护主要是各种计算机软 件，可通过改写、重装和更新升级的方法进行维护。六、 机动性好，设备展开迅速、简便。系留无人机整个系统体积小、重量轻，全套i殳备可由两辆普通 越野车载运，包括信息处理设备、起吊设备、发电设备等。系统对 场地无特殊要求，最大展开面积不超过100 x 100米，开i殳/4欽收时 间小于30分4中。应该指出，以上i^明和以下详细i^明都是例示性的，旨在对所 要求的本专利技术提供进一 步的说明。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的 目的、特征和优点，下面将参照附图，只于本专利技术的其它的目的、特 征和效果作进一步详细的i兌明。附图说明构成本说明书的 一部分、用于进一步理解本专利技术的附图示出了优选实施例并与说明一起用来说明本专利技术的原理。附图中图1示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的系留式电动无人 直升L的剖L图2示意性地示出了 根据本专利技术的系留式电动无人直升才几的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系留式电动无人直升机，其特征在于，至少包括：　机体，中部形成气流整流涵道，且所述气流整流涵道中设有支架；　电机，设在所述支架上，所述电机的一端输出轴通过第一联接器与第一组桨叶相连；　其中，所述电机通过电缆连接至地面的电力供给装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵奠军，
申请(专利权)人：北京德庐影像技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]