[发明专利]一种高强度系留电缆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度系留电缆，包括光单元部分、电单元部分和加强单元部分，光单元部分包括光纤芯层、以及依次绕包在光纤芯层外的光纤紧套层和金属铠装层；电单元部分包括多芯铜合金导体，以及依次绕包在多芯铜合金导体外的第一绝缘层和第二绝缘层；加强单元部分包括填充层、编织铠装层和保护层；填充层、光单元部分和电单元部分几何成圆形成一体，记为半成品，填充层填充在光单元部分和电单元部分以外的地方；编织铠装层编织在半成品外，保护层绕包在编织铠装层外。本发明的高强度系留电缆散热性能好，耐高温，抗拉强度高，有利于提高无人机的飞行高度，同时保证长时间稳定工作。本发明还提供了一种高强度系留电缆的制备方法，流程简单。

技术领域

本发明涉及电线电缆技术领域，尤其涉及一种高强度系留电缆及其制备方法，适用于无人飞机或飞行器数据及能量传输。

背景技术

随着科技的不断发展，无人机和低空飞行器在各个领域的需求正与日俱增。常规的系留式无人机，使用系留电缆作为能量供应和传输信号，其飞行的高度以及飞行的时长受限于系留电缆的长度和结构影响。飞机越高，意味着线缆越长，直流供电下，意味着发热功率越大，其整体重量也越重。

常规的系留电缆一般由传输电能的导线和传输信号的光纤光缆组成：导线的导体材料一般为镀锡铜线，绝缘材料一般为PE；光纤为普通单模光纤，护套为TPU材质。成型方式一般为挤出，由于材料自身的限制，其耐温等级不超出80℃，其有效距离较短，长时间使用下，其发热功率较大，影响飞机的飞行高度和使用时长。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的首要目的在于提高线缆的耐温等级，减轻线缆的重量和体积，使用独特结构的设计，提高线缆的有效传输距离，为无人机的飞行时间和飞行高度提供有效保证，为此，本发明提供了一种高强度系留电缆，光缆结构散热性能好，导线耐温可以达到260℃，线缆整体抗拉强度高，有利于提高无人机的飞行高度，同时保证长时间稳定工作。

本发明的目的之二在于提供一种高强度系留电缆的制备方法，流程简单。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种高强度系留电缆，包括至少一个光单元部分、至少两个电单元部分和加强单元部分，所述光单元部分为圈层结构，包括光纤芯层、以及依次绕包在所述光纤芯层外的光纤紧套层和金属铠装层；所述电单元部分为圈层结构，包括多芯铜合金导体，以及依次绕包在所述多芯铜合金导体外的第一绝缘层和第二绝缘层；所述光单元部分和所述电单元部分平行而设；所述加强单元部分包括填充层、编织铠装层和保护层；所述填充层、所述光单元部分和所述电单元部分几何成圆形成一体，记为半成品，所述填充层填充在所述光单元部分和所述电单元部分以外的地方；所述编织铠装层编织在所述半成品外，所述保护层绕包在所述编织铠装层外。

进一步地，对于所述光单元部分，所述光纤芯层选用聚酰亚胺涂覆的单模光纤；所述光纤紧套层为聚四氟乙烯生料带绕包层，所述聚四氟乙烯生料带的单层厚度为0.01～0.20mm，宽度为2.2～19.2mm，绕包后所述光纤紧套层的总厚度为0.1～0.50mm。

进一步地，对于所述光单元部分，所述金属铠装层为不锈钢丝绕包层，所述不锈钢丝的外径为0.05～1.5mm，所述不锈钢丝挤压成扁带后螺旋绕包于所述光纤紧套层外，螺旋升角为17～60°，螺旋间距为0.08-0.15mm，优选为0.05mm。

进一步地，对于所述电单元部分，所述多芯铜合金导体由多芯镀镍铜合金导体束丝而成，节径比为10～16。

进一步地，对于所述电单元部分，所述第一绝缘层为聚四氟乙烯-聚酰亚胺-聚四氟乙烯复合材料带绕包层，搭接宽度为30％～80％；所述第二绝缘层为聚四氟乙烯生料带绕包层，搭接宽度为30％～80％，所述聚四氟乙烯生料带的单层厚度为0.01～0.20mm，宽度为1.8～32mm。