[发明专利]系留式电动无人直升机及其系统

说明书

技术领域

本发明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机及其系统。 

背景技术

系留式飞行器技术古来即有，中国自汉代之前即发明了风筝，三国时蜀国军队以人员搭乘系留升空的“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瓶、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。 

发明内容

本发明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，本发明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，其内形成气流整流涵道，且所述气流整流涵道中设有支架；高频电机，设在所述支架上，所述高频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，所述高频电机通过电缆连接至地面的电力供给装置。 

优选地，上述机体包括呈环形的主体部分和位于所述主体部分壳体下平面的若干起降撬，所述主体部分内形成整流涵道，所述主体部分的壳体内部形成搭载任务模块的腔室。 

优选地，上述支架包括动力舱和将所述动力舱固定在机体上的一组流线型片状撑杆，所述高频电机固定在所述动力舱中。 

优选地，上述机体主体部分的剖面为具有圆角的中空1/4圆形。 

优选地，上述高频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通过联接器与高频电机相连，动力舱及支撑其的支架置于所述气流整流涵道内。 

本发明另一方面提供了一种系留式电动无人直升机系统，其至少包括：机体，其中：机体包括主体部分，所述主体部分内形成气流整流涵道，主体部分的剖面为近乎于有圆角的中空1/4圆形，在机体的中心处安装高频电机的动力舱，通过与之相连的支架的一组 片状撑杆固定在环形机体内形成的气流整流涵道内上，在机体的壳体下平面设有一组起降撬；升力装置，包括：高频电机，固定在所述动力舱中，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，分别与所述机体连接，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，一端通过系留索联接器与所述机体连接，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，一端通过系留索联接器与所述机体连接，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操作装置的步进电机绞盘上。 

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拉力索的数据传输线与所述机体承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机连接。 

本发明还提供了一种系留式电动无人直升机系统，其包括：机体，其环形内圆垂面形成气流整流涵道，且所述气流整流涵道中设有支架；高频电机固定于动力舱内，动力舱设在所述支架上，所述电机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；一组姿态传感器，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机体连接，另一端绕在相应的所述绞盘上，其中，所述高频电机通过系留索中的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。