CN110406402B - 一种远距离飞行系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远距离飞行系统，其特征在于：包括飞行器、电缆支架，所述电缆支架上端两侧固定有相互平行的主电缆，所述主电缆上设置有沿主电缆移动的移动车，所述移动车包括车体、设置在车体内的可自动探测飞行器的位置并控制移动车移动的行车控制器、设置在车体底部与主电缆之间的行走机构、位于车体底部并与主线缆接触的受电装置和位于车体顶部的连接座，所述连接座与受电装置电连接，所述飞行器底部设置有线缆收放装置，所述线缆收放装置上连接有可收放的连接线缆，所述连接线缆的端部设置有与连接座对接的连接头。本发明中飞行器在充电时，无需降落和起飞，大大缩短了整个飞行班次所需的时间，提高了飞行器的运营效率。

Description

一种远距离飞行系统

技术领域

本发明涉及飞行技术领域，特别涉及一种远距离飞行系统。

背景技术

飞行器在远距离载人或者运输货物的途中，通常会遇到电力不足的问题。由于飞行器上所携带的电池电量有限，大大限制了飞行器的航程。若要使飞行器进行远距离运输，则飞行器通常需要重新规划路线，在途中降落到机场或者充电站进行充电，充完电后再次起飞前往目的地。由于飞行器在途中降落机场、充电到再次起飞需要耗费较长时间，导致整儿飞行班次所需的时间大大增加，影响飞行器的运营效率。

比如中国专利公开号CN104734294A，发明创造的名称为一种电动旋翼飞机充电系统，该充电系统包括充电部分和机载部分，其中，充电部分包括充电平台及防风墙，机载部分包括电能接收装置及机载电池。该充电系统适用于各类能够垂直起降的电动旋翼飞机的电池充电。该发明的不足之处在于：飞行器在充电时需要降落到充电平台上，充完电后才能起飞继续飞行，导致整个充电过程需要消耗较长的时间，增加了整个飞行班次所需的时间，影响了飞行器的运营效率。

发明内容

本发明的目的是解决飞行器在远距离飞行过程中由于自身电力不足需要中途降落进行充电，充电过程需要消耗时间较长的问题，提供一种远距离飞行系统，能够有效解决上述问题。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种远距离飞行系统，包括飞行器、电缆支架，所述电缆支架上端两侧固定有相互平行的主电缆，所述主电缆上设置有沿主电缆移动的移动车，所述移动车包括车体、设置在车体内可自动探测飞行器的位置并控制移动车移动的行车控制器、设置在车体底部与主电缆之间的行走机构、位于车体底部并与主线缆接触的受电装置和位于车体顶部的连接座，所述连接座与受电装置电连接，所述飞行器底部设置有线缆收放装置，所述线缆收放装置上连接有可收放的连接线缆，所述连接线缆的端部设置有与连接座对接的连接头。

所述飞行器在远距离飞行途中需要充电时，只需进入到电缆覆盖的区域时，即可进行充电。所述飞行器进行充电时，具体过程如下：飞行器飞行至主电缆覆盖的区域并停下，并向移动车发出指令，最近的移动车可在行车控制器的控制下移动至飞行器下方，飞行器上的对接头与连接座对接。对接时，先通过飞行器上的线缆收放装置放出连接线缆，使连接头对准并进入连接座，并放出连接线缆使连接头下降与连接座对接，飞行器即可开始充电。当飞行器充电完毕时，连接头与连接座断开，连接线缆收回，飞行器继续按照飞行路线飞行。所述受电装置的作用是与主电缆接触从主电缆上接收电能并将电能传导至连接座或者供移动车自身使用。所述行车控制器的作用是控制移动车的行车速度，使移动车与飞行器保持同步移动，这样，飞行器即使在充电时，也能继续飞行，减少了所耽搁的时间。本发明飞行器在充电时，无需降落和起飞，且飞行器在充电过程中，仍可继续飞行，能够有效减少飞行器因充电所耽搁的时间，缩短了整个飞行班次所需的时间，提高了飞行器的运营效率。

作为优选，所述连接座与受电装置之间连接有变压器。所述变压器的作用是调整电压，使电压与飞行器所需的额定电压相匹配。

作为优选，所述行走机构包括与动力装置相连的动力轴、固定在车体底部的车轮架、车轮、压紧轮轴和压紧轮，所述动力轴可转动连接在车轮架上，所述车轮固定在动力轴上，所述车轮外环面上设置有与主电缆匹配的第一环形槽，所述主电缆的上侧位于第一环形槽内；所述压紧轮轴位于主电缆的下方，所述压紧轮轴与车轮架之间弹性连接，所述压紧轮可转动连接在压紧轮轴上，所述压紧轮的外环面上设置有与主电缆匹配的第二环形槽，所述主电缆的下侧位于第二环形槽内。

所述压紧轮的作用是给车轮提供向下的压力，将使车轮更加稳定的在主电缆上移动。设置在车轮和压紧轮上的第一环形槽和第二环形槽的作用是卡住主电缆，防止车轮和压紧轮偏离主电缆。所述压紧轮轴与车轮架之间弹性连接，使得压紧轮与车轮之间能够相对移动，使得行走机构能够顺利通过主电缆与电缆支架的连接处。

作为优选，述车轮架的一侧设置有通过第一连接板与车轮架相连的弹性筒，所述弹性筒包括外壳、拉簧、移动杆，所述外壳上端与第一连接板相连，所述拉簧设置在外壳内，所述拉簧的上端固定在外壳上，所述外壳的下端设置有与移动杆匹配的通孔，所述移动杆的上端与拉簧的下端相连，移动杆的下端穿过通孔延伸至外壳外，所述移动杆的下端通过第二连接板与压紧轮轴相连。

作为优选，所述电缆支架顶部两侧分别设置有固定板，每个固定板上分别固定有一根主电，所述主电缆固定在直线槽内，所述固定板下端两侧呈斜坡状。固定板下端两侧呈斜坡状，压紧轮在通过固定板时，压紧轮顺沿斜坡顺利滑进滑出。

作为优选，所述连接座包括壳体，所述壳体中间设置有与连接头匹配的腔体，所述腔体内设置有可移动的锁紧块，所述壳体上设置有驱动锁紧块移动的移动装置，所述腔体底部设置有弹性触片；所述连接头包括与连接线缆相连的导电杆，所述导电杆外套接有套筒，所述套筒上设置有与锁紧块相对应的环形卡槽，所述导电杆与连接线缆相连的另一端延伸至套筒外。连接头与连接座对接时，先通过飞行器上的线缆收放装置放出连接线缆，使连接头对准并进入连接座，使导电杆端部与弹性触片接触，锁紧块在移动装置的驱动下移动至环形卡槽内，将连接头锁紧，防止在充电过程连接头与连接座断开而导致供电中断。当飞行器充电完毕时，锁紧块在移动装置的驱动下与环形卡槽松开，连接线缆在线缆收放装置的作用下收回。

作为优选，所述壳体的开口处设置圆锥形的锥形口。所述锥形口增加了连接座的开口面积，使连接头在下降过程中更容易进入连接座。

作为优选，所述移动装置为液压缸。所述锁紧块在液压缸的带动下沿液压杆的方向移动，使锁紧块能够卡入环形卡槽，将连接头锁紧。所述移动装置也可以是电缸或者其他移动装置。

作为优选，所述受电装置包括设置在车体底部两侧的支撑杆和滑板，所述支撑杆一端铰接在车体底部，所述滑板与支撑杆的另一端相连，所述滑板与主电缆垂直，所述滑板与主电缆上侧滑动接触，所述支撑杆中部与车体底部之间设置有弹簧。所述受电装置通过滑板与主电缆接触，通过滑板将主电缆上的电能传导至移动车内。所述支撑杆在弹簧的作用下产生下压力，使滑板与主电缆紧密接触，防止滑板与主电缆脱离而导致供电中断。

本发明的有益效果是：本发明中飞行器在充电时，无需降落和起飞，且飞行器在充电过程中，仍可继续飞行，能够有效减少飞行器因充电所耽搁的时间，缩短了整个飞行班次所需的时间，提高了飞行器的运营效率。

附图说明

图1为发明的结构示意图。

图2为图1中A部放大图。

图3为主电缆与固定板的连接示意图。

图4为行走机构行走在主电缆上的结构示意图。

图5为行走机构通过固定板时的结构示意图。

图6为连接座与连接头连接时的结构示意图。

图7为图6中B-B方向的剖视图。

图8为飞行器的结构示意图。

图中：1、电缆支架，2、固定板，3、主电缆，4、移动车，5、飞行器，6、连接线缆，7、行车控制器，8、受电装置，9、行走机构，10、变压器，11、连接座，12、连接头，13、车轮架，14、动力轴，15、车轮，16、第一连接板，17、外壳，18、拉簧，19、移动杆，20、第二连接板，21、压紧轮轴，22、压紧轮，23、壳体，24、锥形口，25、液压缸，26、锁紧块，27、弹性触片，28、导电杆，29、套筒，30、线缆收放装置。

具体实施方式

下面通过具体实施方式并结合附图对本发明作进一步描述。

实施例：如图1至图8所示，一种远距离飞行系统，包括若干个电缆支架1和用于载人或者载物的飞行器5。所述飞行器5内设置有用于载人或者载物的舱室。所述电缆支架1顶部两侧分别设置有固定板2。所述电缆支架顶部两侧分别设置有两根并列设置的主电缆3。所述主电缆3分别固定在固定板2上。所述固定板2上设置有直线槽。所述主电缆3固定在直线槽内。所述直线槽底部设置有若干个沿直线槽长度方向设置的连接孔。所述主线缆下侧设置有与连接孔相对应的凸台。所述凸台分别固定在连接孔内。所述固定板2的下端两侧呈斜坡状。

所述主电缆3上连接有可沿着主电缆长度方向移动的移动车4。所述移动车4包括车体。所述车体底部设置有与主电缆3相连的行走机构9。所述行走机构9共设置有3组，每组包括两个行走机构9。每组的两个行走机构分别连接在两根主电缆3上。所述行走机构9包括固定在车体底部的车轮架13。所述车轮架13上可转动连接有动力轴14。所述动力轴与动力装置相连。本实施例中，所述动力装置为伺服电机。所述动力轴14上同轴设置有车轮15。所述车轮15的宽度小于固定板上直线槽的槽宽。所述车轮15位于车轮架之间。所述车轮15位于主电缆3的上方。所述车轮15的外环面上设置有第一环形槽。所述第一环形槽的横截面为半圆形。所述第一环形槽的横截面与主线缆3的横截面相吻合。所述主电缆3的上侧位于第一环形槽内。所述车轮架的一侧设置有与车轮架垂直的第一连接板16。所述第一连接板16为矩形板状结构。所述第一连接板16的下方设置有弹性筒。所述弹性筒包括外壳17、拉簧18和移动杆19。所述外壳17为圆筒结构。所述外壳17的上端固定在第一连接板的下端。所述外壳17内部设置有圆柱体的空腔。所述拉簧18设置在所述空腔内。所述拉簧18的一端固定在空腔的上端。所述外壳17的下端设置有与移动杆19匹配的通孔。所述移动杆19的上端与拉簧18的下端相连，移动杆19的下端穿过通孔延伸至外壳17外。本实施例中，所述移动杆19为矩形杆状结构。所述外壳17的下端固定有第二连接板20。所述第二连接板20朝向主电缆3的一侧设置有压紧轮轴21。所述压紧轮轴21位于主电缆3的下方并与主电缆3垂直。所述压紧轮轴21上可转动连接有与主电下侧接触的压紧轮22。所述压紧轮22外环面上设置有第二环形槽。所述第二环形槽的横截面为半圆形。所述第二环形槽的横截面与主电缆3的横截面相吻合。所述主电缆3的下侧位于第二环形槽内。

所述车体的下端设置有受电装置8。所述受电装置8包括支撑杆和滑板。所述支撑杆共设置有两个，分别设置在车体底部的两侧。所述支撑杆一端铰接在车体的下端。所述支撑杆与车体底部相对倾斜。所述支撑杆的另一端与滑板相连。所述滑板为矩形板状结构。所述滑板与主电缆3垂直设置。所述滑板同时与两根主电缆3的上侧接触并在主电缆3上滑动。所述支撑杆的中部与车体的底部之间设置有弹簧。所述支撑杆在弹簧的作用下产生下压力，使滑板与主电缆3紧密接触。

所述车体内设置有可自动探测飞行器5的位置并控制移动车4移动的行车控制器7和变压器10。所述变压器10与受电装置8电连接。所述车体上端设置有连接座11。所述连接座11包括壳体23。所述壳体23为圆筒状结构。所述壳体23上端开口。所述壳体23中间设置有圆柱体的腔体。所述腔体底部设置有弹性触片27。所述弹性触片27上设置有电触点。所述弹性触片27通过与变压器10电连接。所述腔体的表面设置有弧形的凹槽。所述凹槽没设置有与凹槽相匹配的锁紧块26。所述锁紧块26为弧形。所述壳体23的外侧与锁紧块相对应的位置处设置有液压缸25。所述液压缸25上设置有可移动的伸缩杆。所述伸缩杆沿着壳体23的径向设置。所述伸缩杆的前端穿过壳体与锁紧块26固连。所述锁紧块26在液压缸25的驱动下沿着壳体23的径向移动。所述壳体23的开口处设置有圆柱形的锥形口24。所述飞行器5的底部设置有线缆收放装置30。所述线缆收放装置3内设置有绞盘，所述绞盘上绕卷有连接线缆6。所述连接电缆6与飞行器5上的电池相连。所述连接线缆6的端部设置有与连接座11对接的连接头12。所述连接头12包括导电杆28。所述导电杆28为圆杆结构。所述导电杆28一端与连接线缆6相连。所述导电杆28外设置有套筒29。所述套筒29为圆筒状结构。所述套筒29套接在导电28外侧。所述导电杆28与连接线缆6相连的另一端延伸至套筒29外。所述套筒29外侧设置有与锁紧块26相对应的环形卡槽。所述环形卡槽与锁紧块26相匹配。

所述飞行器在远距离飞行途中需要充电时，只需进入到电缆覆盖的区域时，即可进行充电。所述飞行器进行充电时，具体过程如下：飞行器飞行至主电缆覆盖的区域并停下，并向移动车发出指令，最近的移动车可在行车控制器的控制下移动至飞行器下方，飞行器上的对接头与连接座对接。对接时，先通过飞行器上的线缆收放装置放出连接线缆，使连接头对准并进入连接座，使导电杆端部与弹性触片接触，锁紧块在液压缸的驱动下移动至环形卡槽内，将连接头锁紧。此时，主电缆上的电能依次通过受电装置、变压器、连接座和连接头最终通过连接线缆对飞行器进行充电。飞行器在充电过程中，可静止或者沿着主电缆飞行，移动车可在行车控制器的控制下与飞行器保持同步移动。当飞行器充电完毕时，锁紧块在液压缸的驱动下与环形卡槽松开，连接线缆在线缆收放装置的作用下收回，飞行器继续按照飞行路线飞行。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本 发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员 来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征 进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种远距离飞行系统，其特征在于：包括飞行器（5）、电缆支架（1），所述电缆支架（1）上端两侧固定有相互平行的主电缆（3），所述主电缆（3）上设置有沿主电缆移动的移动车（4），所述移动车（4）包括车体、设置在车体内可自动探测飞行器（5）的位置并控制移动车（4）移动的行车控制器（7）、设置在车体底部与主电缆（3）之间的行走机构（9）、位于车体底部并与主线缆（3）接触的受电装置（8）和位于车体顶部的连接座（11），所述连接座（11）与受电装置（8）电连接，所述飞行器（5）底部设置有线缆收放装置（30），所述线缆收放装置（30）上连接有可收放的连接线缆（6），所述连接线缆（6）的端部设置有与连接座对接的连接头（12）；所述行走机构（9）包括车轮（15）和压紧轮（22），所述车轮（15）外环面上设置有与主电缆（3）匹配的第一环形槽，所述主电缆（3）的上侧位于第一环形槽内，所述压紧轮（22）的外环面上设置有与主电缆（3）匹配的第二环形槽，所述主电缆（3）的下侧位于第二环形槽内；

所述行走机构（9）还包括与动力装置相连的动力轴（14）、固定在车体底部的车轮架（13）、压紧轮轴（21），所述动力轴（14）可转动连接在车轮架（13）上，所述车轮（15）固定在动力轴（14）上；所述压紧轮轴（21）位于主电缆（3）的下方，所述压紧轮轴（21）与车轮架（13）之间弹性连接，所述压紧轮（22）可转动连接在压紧轮轴（21）上；

所述车轮架（13）的一侧设置有通过第一连接板（16）与车轮架（13）相连的弹性筒，所述弹性筒包括外壳（17）、拉簧（18）、移动杆（19）；所述外壳（17）上端与第一连接板（16）相连，所述拉簧（18）设置在外壳（17）内，所述拉簧（18）的上端固定在外壳（17）上，所述外壳（17）的下端设置有与移动杆匹配的通孔，所述移动杆（19）的上端与拉簧（18）的下端相连，移动杆（19）的下端穿过通孔延伸至外壳（17）外，所述移动杆的下端通过第二连接板（20）与压紧轮轴（21）相连；

所述连接座（11）包括上端开口的壳体（23），所述壳体（23）中间设置有与连接头（12）匹配的腔体，所述腔体内设置有可移动的锁紧块（26），所述壳体（23）上设置有驱动锁紧块（26）移动的移动装置，所述腔体底部设置有弹性触片（27）；所述连接头（12）包括与连接线缆（6）相连的导电杆（28），所述导电杆（28）外套接有套筒（29），所述套筒（29）上设置有与锁紧块（26）相对应的环形卡槽，所述导电杆（28）与连接线缆（6）相连的另一端延伸至套筒（29）外；

所述受电装置（8）包括设置在车体底部两侧的支撑杆和滑板，所述支撑杆一端铰接在车体底部，所述滑板与支撑杆的另一端相连，所述滑板与主电缆（3）垂直，所述滑板与主电缆（3）上侧滑动接触，所述支撑杆中部与车体底部之间设置有弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种远距离飞行系统，其特征在于，所述连接座（11）与受电装置（8）之间连接有变压器（10）。

3.根据权利要求1所述的一种远距离飞行系统，其特征在于，所述电缆支架（1）顶部两侧分别设置有固定板（2），每个固定板（2）上分别固定有一根主电缆（3），所述主电缆（3）固定在直线槽内，所述固定板（2）下端两侧呈斜坡状。

4.根据权利要求1所述的一种远距离飞行系统，其特征在于，所述壳体（23）的开口处设置圆锥形的锥形口（24）。

5.根据权利要求1所述的一种远距离飞行系统，其特征在于，所述移动装置为液压缸（25）。