Система внешней подвески груза к вертолету

 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к бортовым грузоподъемным устройствам вертолета. Целью изобретения является повышение надежности доставки груза и средств в труднодоступные места и обеспечение снабжения средств спасения электроэнергией от бортового источника и безопасности транспортировки. Система внешней подвески груза к вертолету состоит из электролебедки, грузонесущего электрокабеля, закрепленного одним концом на барабане лебедки с фиксатором положения, грузонесущего приспособления, сопряженного с силовым электрозамком и закрепленного на противоположном конце электрокабеля с возможностью вращения относительно грузонесущего электрокабеля, механизма ориентирования грузонесущего приспособления в виде движителя с аэродинамическим рулем управления. Грузонесущее приспособление содержит тензорезисторный датчик веса. Концы грузонесущего кабеля присоединены к токосъемникам, установленным с одной стороны в узле сопряжения барабана с корпусом лебедки, а с другой - в сопряжении силового электрозамка с грузонесущим приспособлением, при этом система содержит устройство управления, соединенное с приводом и токосъемником лебедки. Система снабжена устройством наблюдения за внешней подвеской и тросорубящим устройством. Техническим результатом является повышение эффективности работы вертолета с системой внешней подвески груза за счет расширения ее функциональных возможностей. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к бортовым грузоподъемным устройствам вертолетов.

Известно устройство для присоединения наземных грузов к вертолету, находящемуся на режиме висения, включающее в себя несущий трос или кабель-трос, намотанный на грузовую лебедку, монтированную на вертолете. Одна часть устройства выполнена в виде воронки, монтированной на грузе, а другая часть - в виде укрепленного на конце опускаемого строго конусного наконечника с кулачковыми захватами, входящими при сочленении в кольцевой паз воронки. Наконечник и воронка снабжены многоканальными штепсельными разъемами с выдвигающимися штырями. (Авторское свидетельство СССР 142153. Устройство для присоединения наземных грузов к вертолету, находящемуся на режиме висения. - 10.02.1961 г. ). Недостатками известного устройства, являются невозможность доставки груза в труднодоступные места с большой высоты, изменения высоты подвески груза при транспортировке, ориентирования груза при опускании, ненадежность электрической стыковки кабеля, отсутствие возможности аварийного сброса груза.

Известна система внешней подвески груза к вертолету, содержащая электролебедку с тросом и замком-рвушкой, грузовой трос с головкой и грузовым крюком, силовой замок, автоматически запирающий грузовой трос. Головка троса выполнена из двух частей, связанных между собой сферическим подшипником, верхняя часть которой крепится в силовом замке, а нижняя через систему передачи взаимодействует с двумя рычагами автопилотного датчика положения троса. (Авт. св. SU 509495. Система внешней подвески груза к вертолету. - Кл. В 64 D 1/22. - Бюл. 13, 05.04.76). Данное устройство принято за прототип.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, являются низкая эффективность его использования в случаях необходимости доставки груза в труднодоступное место с большой высоты, невозможность ориентирования груза при необходимости значительных смещений относительно вертолета и изменения высоты подвески груза, отсутствие электрической связи борта вертолета и груза, а также аварийного сброса груза.

Основной задачей, на решение которой направлена заявленная система, является повышение надежности доставки грузов и спасательных средств на внешней подвеске вертолета, особенно в труднодоступные места, снабжение спасательных средств электроэнергией от бортового источника и обеспечение безопасности полета.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является повышение эффективности работы вертолета с системой внешней подвески груза за счет расширения ее функциональных возможностей.

Указанный технический результат достигается тем, что, в системе внешней подвески груза к вертолету, содержащей электролебедку, грузовой трос с головкой, грузонесущее приспособление, силовой замок, механизм ориентирования троса, согласно предложенному техническому решению, грузовой трос выполнен в виде грузонесущего электрокабеля, закрепленного одним концом посредством головки на барабане лебедки, на который наматывается грузонесущий кабель, на другом конце которого закреплен вертлюг, соединенный вращающейся частью с силовым замком, последний сопряжен с грузонесущим приспособлением, при этом концы электрического жгута в грузонесущем электрокабеле присоединены к токосъемникам, установленным, с одной стороны, в узле сопряжения барабана с корпусом лебедки, а с другой - в подвижном соединении вертлюга, причем система содержит устройство управления, соединенное с приводом и токосъемником лебедки; что электролебедка снабжена узлами крепления ее под потолком грузового отсека, например, на внутрифюзеляжных кронштейнах внешней подвески таким образом, чтобы центр барабана лебедки был расположен в центре масс вертолета; что механизм ориентирования троса выполнен в виде вентиляторного движителя с аэродинамическим рулем управления и сопряжен с одной стороны с вращающейся частью вертлюга, а с другой - с силовым замком, и электрически соединен с устройством управления системы через грузонесущий кабель; что грузонесущее приспособление содержит, например, тензорезисторный датчик веса, электрически соединенный с устройством управления через грузонесущий электрокабель; что грузонесущее приспособление снабжено штепсельным разъемом, например, для электропитания спасательного средства от бортового источника вертолета через грузонесущий кабель; что силовой замок выполнен электрическим и соединен через грузонесущий электрокабель с устройством управления; что она снабжена устройством наблюдения за внешней подвеской, установленным, например, на фюзеляже вертолета; что лебедка снабжена электромагнитным фиксатором барабана, соединенным с устройством управления системы; что она снабжена тросорубящим приспособлением, размещенным на уровне грузового пола фюзеляжа с возможностью перемещения в плоскости пола под воздействием натяжения грузонесущего электрокабеля, соединенным с устройством управления.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленной системы внешней подвески, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

На чертеже представлена система внешней подвески груза к вертолету.

Система внешней подвески груза к вертолету состоит из электролебедки 1, закрепленной узлами 2 под потолком грузового отсека вертолета на внутрифюзеляжных кронштейнах для внешней подвески груза, при этом центр барабана 3 лебедки 1 расположен в центре масс (ЦМ) вертолета, и электрически соединенной с устройством управления 4, грузонесущего электрокабеля 5, вертлюга 6, силового электрозамка 7, сопряженного с грузонесущим приспособлением 8, имеющим штепсельный разъем 9, например, для электропитания транспортируемого спасательного модуля, механизма ориентирования 10, установленного между вертлюгом 6 и силовым электрозамком 7, тензорезисторного датчика веса 11, устройства наблюдения 12 за внешней подвеской груза, тросорубящего устройства 13, размещенного подвижно на полу грузового отсека фюзеляжа, электромагнитного фиксатора 14 барабана 3. Грузонесущий кабель 5 закреплен на барабане 3, а опускаемый его конец соединен с корпусом вертлюга 6.

Система внешней подвески груза к вертолету работает следующим образом.

Вертолет подлетает к месту расположения груза и зависает над ним. По команде с пульта устройства управления 4, например, из кабины пилота фиксатор 14 выводится из барабана 3 и включается электродвигатель электролебедки 1, который разматывает грузонесущий электрокабель 5 с барабана 3, и под действием массы самого грузонесущего электрокабеля 5, а также масс силового электрозамка 7, грузонесущего приспособления 8 и механизма ориентирования 10 грузонесущий электрокабель 5 опускается на необходимую длину. К опущенному грузонесущему приспособлению 8 вручную подсоединяют транспортируемый груз. Затем с помощью электролебедки 1 груз, при необходимости, по команде поднимают ближе к фюзеляжу вертолета, барабан 3 стопорят фиксатором 14 и груз переносят к месту его доставки. Если вес груза будет больше допустимого, тензорезисторный датчик 11 веса разблокирует соединение силового электрозамка 7 с грузонесущим приспособлением 8 и груз останется на прежнем месте.

В месте доставки груза вертолет снова зависнет, по команде от пульта управления фиксатор 14 расстопорит барабан 3 и груз с помощью электродвигателя лебедки 1 опустится на заданную высоту над местом выгрузки, после чего груз с помощью механизма 10 ориентируют относительно места установки, затем опускают и отцепляют его от грузонесущего приспособления 8 или по команде с пульта управления, грузонесущее приспособление автоматически отделится от силового электрозамка 7 и вместе с грузом останется на месте доставки груза, а грузонесущий электрокабель по команде убирается внутрь фюзеляжа путем намотки его на барабан 3, который затем закрепляют фиксатором 14. Процесс установки груза контролируется оператором через устройство наблюдения 12. При возникновении во время транспортировки груза угрозы безопасности полета, например, из-за больших колебаний груза по команде с пульта устройства управления 4 груз отделяется с помощью силового электрозамка 7 или тросорубящего устройства 13.

Система позволяет обеспечить универсальность использования вертолета с внешней подвеской груза.

Формула изобретения

1. Система внешней подвески грузов к вертолету, содержащая электролебедку, грузовой трос с головкой, грузонесущее приспособление, силовой замок, механизм ориентирования троса, отличающаяся тем, что грузовой трос выполнен в виде грузонесущего электрокабеля, закрепленного одним концом посредством головки на барабане лебедки, на который наматывается грузонесущий кабель, на другом конце которого закреплен вертлюг, соединенный вращающейся частью с силовым замком, последний сопряжен с грузонесущим приспособлением, при этом концы электрического жгута в грузонесущем электрокабеле присоединены к токосъемникам, установленным с одной стороны в узле сопряжения барабана с корпусом лебедки, а с другой - в подвижном соединении вертлюга, причем система содержит устройство управления, соединенное с приводом и токосъемником лебедки, а механизм ориентирования троса выполнен в виде вентиляторного движителя с аэродинамическим рулем управления и сопряжен с одной стороны с вращающейся частью вертлюга, а с другой - с силовым замком, и электрически соединен с устройством управления системы через грузонесущий кабель.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что электролебедка снабжена узлами крепления ее под потолком грузового отсека, например на внутрифюзеляжных кронштейнах внешней подвески, таким образом, чтобы центр барабана лебедки был расположен в центре масс вертолета.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что грузонесущее приспособление содержит, например, тензорезисторный датчик веса, электрически соединенный с устройством управления через грузонесущий электрокабель.

4. Система по любому из п. 1 или 4, отличающаяся тем, что грузонесущее приспособление снабжено штепсельным разъемом, например, для электропитания спасательного средства от бортового источника вертолета через грузонесущий электрокабель.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что силовой замок выполнен электрическим и соединен через грузонесущий электрокабель с устройством управления.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена устройством наблюдения за внешней подвеской, установленным, например, на фюзеляже вертолета.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что лебедка снабжена электромагнитным фиксатором барабана, соединенным с устройством управления системы.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена тросорубящим приспособлением, размещенным на уровне грузового пола фюзеляжа с возможностью перемещения в плоскости пола под воздействием натяжения грузонесущего электрокабеля, соединенным с устройством управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1