CN107697278A - 一种消防设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够长时间飞行、载重量大、可用于消防灭火的飞行器，该飞行器含有强度较高、能耐高温的导线，能够满足消防、灭火等领域需要。

Description

一种消防设备

技术领域

本发明属于消防领域，特别是一种能够用于灭火的飞行器。

背景技术

近年来，对旋翼型飞行器的研究热度一再升温。但是，当前多旋翼型无人机由于能源问题，载重量小、飞行时间短，尚不能直接进行消防灭火。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种可以用于消防灭火的飞行器。

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、以及控制部件。飞行器接有导线，导线连接到飞行器之外的电源（外接电源）对飞行器供电。所述导线具有较大的强度，可承受大于100N以上的拉力，这可以通过多个方式实现，例如采用较粗的铜线/铜电缆、或者在导线中采用增强体（例如钢丝、钢丝网等）等等。所述“增强体”是指的屈服强度或伸长0.2%时的强度大于300MPa的材料，所述增强体包括但不限于钢丝、钢丝网。作为优选，所述导线中导电材料的导电性能优于铝或者电阻率小于50（nΩ*m）。

作为优选，导线的可导电部分的横截面积大于10平方毫米。

作为优选，导线可以承受的负载的质量比飞行器的质量还要大M公斤以上，M的范围是20~5000公斤。

所述导线为可以导电的线形物体，包括但不限于电线或电缆。导线用于连接到外接电源对飞行器进行供电；或者飞行器/飞行器的机架上设置了电源接口，这样也可以通过导线连接到外接电源。

本发明采用的导线的表面采用聚酰亚胺或聚酰胺材料，这样，可以利用这些材料优异的耐热性能，即使在火场也不会出现导线耐热性能不够的问题。

本发明中的导线可以采用以下方式制备：

首先布置好钢丝、钢丝网等强度较高的材料，作为增强体。将它们与导体排布在卡槽中，然后直接填充聚酰胺、聚酰亚胺的溶液或前驱体，采用流延、挤出等工艺将它们涂布在导线的外表面、去溶剂后、亚胺化后便得到耐高温导线。除了卡槽，制作中还可以采用其他方式固定导体、增强体。

导体、钢丝等材料可以有一根或多根。

所述的外接电源包含但不限于发电机、民用电（线）或工业用电（线）、电池、交通设备上的电源、建筑上的电源、空中的电源等。根据需要，可以将外接电源直接连接到飞行器，或者在飞行器上安装变压器、进行变压后再使用。

作为优选，电源采用民用或工业用电。

工作时，将导线在高处与外接电源连接，例如屋顶、空中平台等等地方。导线的两端连接除了保证电源与飞行器之间电学的导通之外，还对导线的两端作力学上的固定，以保证当飞行器因故障坠落时，能够被导线拉住。所述的固定包括但不限于将导线或导线中的力学增强体采用绑、系、扎等方式固定或限定在飞行器/飞行器机架、电源所在位置的牢固、可承受导线拉力的地方。然后，飞行器从高处向下飞行，同时不断释放导线，使导线的长度与飞行器的位置相匹配。这样，导线的重量主要由导线自身承受，飞行器只承受很少一部分导线的长度，同时，由于导线的强度高，还能起到防止飞行器坠落的作用。

所述的高处，是指离地面3米以上的地方。

当然，还可以将导线与电源在较低处连接，但是导线经过高处，再连接到飞行器。飞行器可以从地面起飞。这样导线仍然能够起到与将导线固定在高处类似的作用。本领域内技术人员根据本发明的方案可以做出的类似变换，也在本发明的保护范围之内。

作为优选，导线还在飞行器的机架上进行固定。

可以采用绕线装置收放导线，以控制导线的长度与飞行器的位置相协调，保证飞行器坠落时能及时拉住，不至于坠落太久后下降速度过快。

所述的绕线装置可以采用手动或机械控制，也可以采用遥控控制。

为了进一步提升飞行器的安全性，可以在飞行器上安装安全绳，安全绳的一头固定在飞行器上；另一头固定在飞行器之外，一般安装在高处。安全绳可以采用刚性材料或弹性材料做成，可以承受的拉力大于100N以上，具体的强度应该能够保证当飞行器发生故障坠落时、安全绳能够将飞行器拉住。这样能保证飞行器及周边的安全。

可以看出，本发明的飞行器工作时的其最低位置可以低于其出发时的位置，或者其工作时的最低位置可以低于外接电源的位置，或者飞行器飞行时的最低高度比导线或线状物的最高点低2米以上。

安全绳绳可以有一根或多根。

作为优选，安全绳采用弹性材料。

飞行器的控制部分，可以利用外接电源直接供电，也可以将外接电源变压后供电，或者采用电池进行供电。飞行器中可以包含备用电源，例如电池组，也可以没有。备用电源用于在紧急情况下对电机进行供电，但是飞行器的动力部分主要或全部采用外部的电源供电。正常情况下采用外接电源供电，一旦由于电源出故障，可以迅速切换到备用电源，以防止飞行器由于电源故障而坠落。

本发明所述的电机可以是直流电机，也可以是交流电机。

本发明的飞行器可以安装摄像头之类的监控设备，通过遥控、线控或飞行器上直接操控，可以很方便地监控目标的状况。本发明的飞行器还可以包括落地缓冲系统，以降低飞行器降落时的冲击力，所述缓冲系统可以是在飞行器的触地部位安装支架或弹性部件，或气垫等等。

本发明的飞行器可以安装载人或载物部件，例如平台、舱体、或其他形式。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，以满足飞行器在消防、灭火、救援、运输、娱乐等方面的应用。

飞行器上可以设置救援通道，可以是扶梯、桥、或过道等形式，用于连接飞行器与受困人员所在位置，以便让被救人员登陆飞行器。救援通道可以采用可拆卸、折叠或可伸缩的装置，以便需要的时候使用。

为了防止导线、安全绳被桨片碰到，可以采用网罩将桨片罩住，这样，一方面避免了桨片碰到导线、安全绳，一方面还可以保护桨片。

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，由于外接电源，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。第四，由于导线能够承受较大的拉力，且固定在高处，一是避免了飞行器直接跌落到地面造成的后果，是一种安全的设备；二是飞行器可以在比导线/电源接线处更较低的位置飞行，这样，导线的大部分自身重量被导线自身承受，飞行器只需要承受极少部分导线的重量，这样有了更大的负载能力去工作。第五，本发明的成本低，相同载重量的情况下，本发明的成本远远低于其他的飞行器，例如直升机。第六，本发明采用耐高温导线，可以不用担心导线在火场的耐热温度问题。

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现有技术安装。

附图标记说明：

1- 电机

2- 机架

3- 机翼（桨）

4- 导线

图2为本发明的耐高温导线的截面示意图。

附图标记说明：

1- 聚酰亚胺或聚酰胺等材料

2-钢丝等力学增强材料

3-导体

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。

首先制造机架，在机架上安装电机，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，电机采用外接电源供电，导线采用钢丝增强的铜电缆，可承受的拉力为5000N。将导线的一端在机架上固定之后，再与电调/电机连接；当飞行器工作时，将导线的另一端固定到高处、并连接电源。

其中导线的制备方式为：将2根钢丝、3根铜线平行排列在卡槽中，然后挤压一层聚酰亚胺溶液将它们包围，除掉溶剂、固化，由此得到耐高温复合导线。

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：该飞行器有可以连接到飞行器之外电源的导线，或者飞行器/飞行器的机架上预留了电源接口、以便于飞行器工作时用导线连接到飞行器之外的电源，并且所述的导线不仅起导电的作用，还可以起到受力的作用、避免飞行器坠落带来的后果，所述导线的结构包括导体、聚酰亚胺或聚酰胺层。

2.一种可构成如权利要求1所述的飞行器的机架，其特征在于：该机架上连接了可以连接到飞行器之外电源的导线，或者该机架上预留了电源接口、以便于飞行器工作时可以用导线连接到飞行器之外的电源。

3.一种如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：该飞行器上有网罩，飞行器的桨片被网罩罩住。

4.一种如权利要求1所述的导线，其特征在于：该导线可承受100N以上的拉力；或者导线的组成部分中除了导电部分、绝缘部分外，还有增强体，所述增强体所用的材料的屈服强度或伸长0.2%时的强度大于300MPa，增强体包括但不限于钢丝、钢丝网；或者该导线的可导电部分的横截面积大于10平方毫米。

5.一种如权利要求1所述的导线，其特征在于：该导线可以承受的负载的质量比飞行器的质量还要大M公斤以上，M的范围是20~5000。

6.一种如权利要求1所述的导线，其特征在于：该导线的两端除了连通电源与飞行器之外，还做了固定，使得飞行器搭载M公斤以上的载荷并断电时，导线能够拉住飞行器、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、扎等方式固定在飞行器/飞行器支架、电源所在位置的牢固或可承受导线拉力的地方，M的范围是20~5000。

7.一种如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：该飞行器工作时的最低位置可以低于其出发时的位置，或者其工作时的最低位置可以低于外接电源的位置，或者飞行器飞行时的最低高度比导线或线状物的最高点低2米以上。

8.一种如权利要求1所述的飞行器，其特征在于：该飞行器上连接有安全绳，所述安全绳为带状，能够承受大于100N的拉力。

9.一种如权利要求1所述的飞行器在消防、灭火、救援、运输、娱乐等方面的应用。

10.一种如权利要求1所述的飞行器， 其特征在于：该飞行器安装在高处、或者导线或安全绳经过高处、或者飞行器工作时可被导线或安全绳吊在高处，所述的高处是指离地面3米以上的空中。