CN107697277A - 一种飞行器及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利于飞行器，该飞行器连接了可导电的连接物从电线上获得电能，飞行器能够持续载重飞行。

Description

一种飞行器及其应用

技术领域

本发明属于飞行、交通、运输领域，特别是一种能够长时间飞行载重量大的飞行器。

背景技术

无人机用途广泛、成本低、效费比好、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便，在现代战争中有着极其重要的作用。在民用领域也广泛用于地图测绘、地质勘测、灾害监测、空中交通管制、边境巡逻监控、通信中继、农药喷洒等领域。因此，近年来，对无人机的研究热度一再升温。

无人机主要可以分为固定翼与多旋翼两类。多旋翼相对而言较为灵活，且可以悬停，但是其最大的缺点是其载重量小、飞行时间不长。因为多旋翼无人机一般是采用电池作为能源进行驱动，如果需要载重更大、飞行时间更长，则需要提供更多的电池组，然而，电池组增大之后，又增大了飞机的负载，使得有效载荷的增加非常有限。

当前多旋翼型无人机由于能源问题，载重量小（一般在20公斤以下，绝大多数在10公斤以下）、飞行时间短（一般在一小时以内甚至半小时内），这已经严重限制了无人机在一些重要领域的应用，例如消防、救援、运输、娱乐、载人飞行等领域。

发明内容：

发明目的：本发明提供了一种可以大负载、长时间飞行的飞行器。

我们注意到，在消防、救援、娱乐、运输等领域，需要飞行器的载重量较大，最好载重量在30~100公斤以上，并且要求飞行的时间足够长，最好在2小时以上。然而，目前的多旋翼型无人机不能满足这一载重量与飞行时间的要求。

本发明提供一种飞行器，能够将负载轻松提高到30公斤以上，也可以提高到200公斤以上，甚至是数吨的重量以上。这样，飞行器可以满足载人、载多人的要求。

本发明的飞行器，可以轻松将飞行时间从当前的半个时以内提升到几十、几百小时以上，理论上（不考虑出故障）可以一直飞行。这样，飞行器可以有足够的时间进行作业。

本发明的技术方案如下 :

飞行器采用多旋翼型，包括电机、电机上安装的机翼（桨片）、机架、以及其他控制部件。

在空中架设电线，然后采用电线对飞行器供电，这样，飞行器可以沿着电线一直飞行，并且可以做到大载重。

飞行器与电线之间连接可导电的连接物，这样飞行器可以从电线上获得电能。

作为优选，该连接物与电线的接触处可以采用集电轮、集电弓、集电杆的结构，但是接触处的结构还可以采用其他形式，并不限于集电轮、集电弓、集电杆。

作为优选，该连接物可承受100N以上的拉力，或者该连接物可以承受的负载的重量比飞行器的重量还要大M公斤以上，或者连接物中可导电部分的横截面积大于10平方毫米，或者该连接物的组成部分中除了导电部分、绝缘部分外，还有拉力增强部分；所述拉力增强部分包括但不限于钢丝、钢丝网，M的范围是20~5000公斤。

作为优选，该连接物的两端除了连通电线与飞行器之外，还做了固定，使得飞行器搭载M公斤以上的载荷并出现故障时，连接物能够拉住飞行器、避免飞行器坠落到地面。所述的固定包括但不限于将导线或导线中的力学增强部分采用绑、系、扎、卡等方式固定在飞行器/飞行器支架、电线等地方，M的范围是20~5000公斤。

本发明的飞行器可以安装载人或载物部件，例如平台、舱体等等。载物部件可以用来搭载救援用的物品、食品等。在飞行器之上还可以安装其他工具或配件，以满足飞行器在交通、运输、娱乐等方面的应用。例如，可以用来载人飞行、或运载货物、送货。

综上，飞行器、电线，飞行器与电线之间的连接物可以构成一个交通系统，飞行器可以一直沿着电线飞行。飞行器上也可以搭载部分备用电池，以增强适应性。

为了增强安全，或增强该系统的稳健性，还可以再设置一条高强度的安全绳，该安全绳沿着电线设置，当飞行器出现故障时，可以借助该安全绳，避免出现严重后果，还可以用作检修等其他用处。

作为优选，该安全绳的位置比电线低，或者该安全绳能够承受500N以上的拉力。

具体操作方式如下：

飞行器在飞行时采用连通物连接到高强度安全绳，飞行时连通物与高强度安全绳之间的接头产生相应的运动，当飞行器出现故障时，能够被连通物、高强度安全绳拉住；或者飞行时飞行器不采用连通物连接到安全绳，但是一旦出现故障，飞行器能够抛出连通物拉住安全绳，从而保证安全；所述连通物包括但不限于绳索、杆，所述高强度安全绳包括但不限于钢丝、绳。

除了旋翼型之外，也可以将飞行器做成固定翼、倾转翼或其他混合形式。一样可以采用本发明的方案，也在本发明的保护范围之内。

有益的效果：

首先飞行器可以不带电池，或者只带很少的电池，大大减轻了飞行器的重量，并且当增加电机时，电机所增加的功率基本上都可以用来增大拉力；第二，由于采用电线供电，飞行器的飞行时间可以不受限制；第三，由于没有能源方面带来的困扰，本发明的飞行器可以选用功率大的电机，从而产生非常大的拉力。例如，目前多旋翼无人机所采用的电机一般只能拉起10公斤以下的载荷，绝大多数都在5公斤以下。增大电机的功率时，所需要的电池会更多、也就越重，所以实际能够增加的载重量十分有限。因此，即使是当前载荷比较大的用于喷洒农药的无人机，其载荷一般也就是十几公斤，现在有报道的全球最大载重量的多旋翼型无人机也就是能载重30多公斤。然而，本发明的飞行器可以非常便捷地将飞行器的载重量提升到40公斤以上。例如，选用拉力为80公斤甚至更大的电机，制作一个八轴的旋翼型飞行器，则可以拉起500公斤以上的载荷。使用更功率大的电机，产生的拉力会更大。这样的负载能力使得本发明的飞行器足够胜任一些当前人类迫切希望解决的领域，例如载人、无人送货等等。

为了便于理解本发明，下面提供附图及实施例用于解释本发明，但它们不构成对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的飞行器的结构示意图。该示意图只标出了本发明的飞行器的基本结构，还有不少附属部件未标出，本领域内技术人员可以根据本发明叙述的内容及现有技术安装。

附图标记说明：

1- 连接物

2- 电机

3- 机架

4- 机翼（桨）

5- 载人或载物部件

6- 电线

7- 安全绳

具体实施方式

下面通过结合实施例详细描述本发明的飞行器件。

首先铺设好电线，然后制造机架，在机架上安装舱体，电机，将桨片安装到电机上。再安装电调、气压计、GPS模块、陀螺仪、加速度计传感器等飞行控制系统、摄像／监控系统等。控制系统采用电池供电，电机等动力用电采用接口与集电杆相连，集电杆连接到电线，便可以飞行。

以上所述仅是本发明实施方式的一些例子，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种飞行器，其特征在于：该飞行器连接了可导电的连接物，该连接物连接了飞行器与电线，从电线上获得电能；所述电线架设在空中。

2.一种如权利要求1所述的连接物，其特征在于：该连接物可承受100N以上的拉力，或者该连接物可以承受的负载的重量比飞行器的重量还要大M公斤以上，或者该连接物中可导电部分的横截面积大于10平方毫米，或者该连接物的组成部分中除了导电部分、绝缘部分外，还有拉力增强部分；所述拉力增强部分包括但不限于钢丝、钢丝网，M的范围是20~5000公斤。

3.一种如权利要求1所述的连接物，其特征在于：该连接物的两端除了连通电线与飞行器之外，还做了固定，使得飞行器搭载M公斤以上的载荷并出现故障时，连接物能够拉住飞行器、避免飞行器坠落到地面；所述的固定包括但不限于将导线或导线中的力学增强部分采用绑、系、扎、卡等方式固定在飞行器/飞行器支架、电线等地方，M的范围是20~5000公斤。

4.一种如权利要求1所述的连接物，其特征在于：该连接物内含有但不限于集电轮、集电弓或集电杆。

5.一种如权利要求1所述的飞行器, 其特征在于：该飞行器包含载人或载物部件。

6.一种如权利要求1所述的飞行器在交通、运输、娱乐等方面的应用。

7.一种包括如权利要求1所述的飞行器的交通系统，其特征在于：该系统含有飞行器、电线、飞行器与电线之间的连接物、高强度安全绳，所述高强度安全绳沿着电线设置，可以作为飞行器飞行时的安全保障。

8.一种包括如权利要求1所述的飞行器的交通系统，其特征在于：该系统含有飞行器、电线，飞行器与电线之间的连接物。

9.一种如权利要求7所述的安全绳, 其特征在于：该安全绳的位置比电线低，或者该安全绳能够承受500N以上的拉力。

10.一种包括如权利要求8所述的飞行器的交通系统，其特征在于：该系统中的飞行器在飞行时有连通物连接到高强度安全绳，飞行时连通物与高强度安全绳之间的接头产生相应运动，当飞行器出现故障时，能够被连通物、高强度安全绳拉住；或者飞行时飞行器不采用连通物连接到安全绳，但是一旦出现故障，飞行器能够抛出连通物勾住安全绳，从而保证安全；所述连通物包括但不限于绳索、杆，所述高强度安全绳包括但不限于钢丝、绳。