CN101648600A - 直升机吊篮输送装置 - Google Patents

Abstract

直升机吊篮输送装置属于直升飞机的配套输送装置。该装置克服了直升机在高楼、丛林、水面、陡崖、凹凸地面等复杂地形上无法找到降落点而难以完成输送任务的缺点，有效拓展了直升机的使用空间。其技术路线是利用直升机可在空中悬停的特性，由置于机舱内的卷扬装置以吊索控制机舱外的吊篮装置，令吊篮在直升机机腹下方上下自由运动，使需要输送的人员或物资在直升机机舱、吊篮和之外某位置点间相互转运，以完成人员或物资的输送任务。吊篮装置不用时可自行折叠收缩与直升机机腹下方，而不影响直升机的飞行性能。该装置设计合理、构造简单、体积小、重量轻、使用方便、输送效率高，可广泛应用于军事、公安、消防、救援等领域。

Description

直升机吊篮输送装置

技术领域：

本发明属于直升机辅助输送装置。

背景技术：

现在普遍使用的军用、警用或民用直升机，在直升机无法降落的高楼、丛林、陡崖、凹凸地面、水面等复杂地形上，缺少一种能完成人员或物资便捷、快速、安全转运的输送工具。直升机上配备的软梯虽然可完成相应的人员输送任务，但软梯一次只能输送一人，输送效率低下，且安全性差，尤其在高楼输送或救援中，若软梯过长时，便极不稳定，而难以完成输送任务。美国为吸取9、11世贸大厦电梯损坏后人员、物资无相应输送工具救援而导致伤亡惨重的教训，斥巨资由工程技术人员研制一种能在建筑物周围上下、左右移动的救援平台，其基本设想是用四台喷气发动机通过改变喷气方向和调整发动机功率使平台上升、下降或沿建筑物边缘水平移动，但该救援平台技术实现困难、成本过高、结构复杂，许多技术难题至今尚未攻克，系统仍在研制之中。我国2008年四川汶川抗震救灾过程中，也发生了因地形复杂，致使直升机无法降落，而难以完成人员、物资输送任务的情况。本发明的目的在于克服直升机输送过程中的上述缺点，利用直升机可在空中悬停的特性，以简单的结构设计，在直升机无法降落的地点或复杂地形上，快速、安全、便捷的完成输送任务。

发明内容：

直升机吊篮输送装置以简单的结构设计，在直升机机舱内设置一种卷扬装置，靠卷扬装置上的吊索与机舱外的吊篮装置相互配合，使吊篮在直升机机腹下方上下自由运动，从而使人员或物资可在直升机、吊篮、和吊篮外某位置相互转运。吊篮不用时，可折叠收缩于直升机机腹下方，不影响直升机的飞行性能。

其中卷扬装置由直流电动机、变速箱、离合器、制动器、控制器(机舱内和吊篮内各1个，形式和作用相同，且成并联状态)、传动轴、吊索(4根)、卷筒(吊索卷筒4个、电缆卷筒1个)、电刷、轴承及轴承座、链轮、传动链条、键等组成，主要作用是通过卷绕在卷筒上的吊索将悬挂的吊篮在直升机机腹下方上下自由运动，吊索的长度根据具体需要确定。为配置卷扬装置和便于作业，在直升机的螺旋桨正对下方开有底仓门、吊索孔、吊索滑轮、电缆线孔、挂孔等，便于吊索与仓外吊篮连接和便于人员物资在机仓与吊篮之间的进出作业。

吊篮装置由吊篮顶框，底装甲板(民用直升机可用普通板)、吊篮控制器、挂环、通环、篮绳、防弹被(防弹被上有轻武器观察射击孔)吊篮仓门、安全绳、挂栓等组成，吊篮内还设有可自由挂放的舷梯。吊篮主要用于容纳需输送的人员、物资等，所配备的舷梯则用于方便人员、物资进出吊篮；当用于高楼输送或救生时，舷梯除作人员进出吊篮的栈桥外，还可在底部依托物上一定距离内随空中悬停直升机的晃动来回滑动，以确保吊篮与外界的安全、可靠连接，确保吊篮的安全与稳定。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1卷扬装置图(右侧局部为剖视图)

图2直升机底仓设置图

图3吊篮装置立体图

图4舷梯示意图

图5电缆卷筒上的电刷剖视图

图6控制器电路图

图7控制器面板及控制器开关剖视图

图8几种状态下直升机吊篮输送装置输送图

具体实施方式：

当直升机遇到无法降落的地点，需用吊篮输送时，首先，直升机驾驶员在便于作业的安全位置稳定住直升机，将吊篮顶框29上的四个挂环30经底仓滑轮孔18挂于四个吊索自带挂环23上，后利用机舱控制器5(a)按下“电源”按钮(“电源”开关为普通开关，未作图示，它只控制六条动力线路)，则电源指示灯65亮，六条动力线路被接通，而另一吊篮控制器5(b)其“电源”按钮应为断开状态；然后将底仓内挂孔22上的挂拴34放松成自由状态，按下机舱控制器5(a)上的“下降”按钮不放，直流电动机1反向电流被接通，安装在轴承及轴承座10上的电磁粉末离合器3电流亦接通，电动机的动力经变速箱2变速后传至离合器3，离合器3与传动轴6成连接状态，而此时，电磁粉末制动器4因无电流通过而成自由状态，电动机带动传动轴6转动，四个卷筒11通过链轮15和传动链16再经键8传递扭距，吊索9经四个滑轮17开始下降；与此同时，缠绕在电缆卷筒14上的电缆7及底端连接的吊篮控制器5(b)经底仓上的电缆孔20与吊篮、吊索同步下降(电缆卷筒的基圆直径与卷筒长度根据吊索与电缆截面直径的比值及吊索卷筒的直径、长度设计，再经试验而得，电缆留有适当余地)。此时，设在吊篮上的通环33(吊索从环中穿过)随着吊索9的不断下降而展开，当下降到2米左右吊篮筐全部张开后，放松“下降”按钮，按钮弹回到原来位置，此时电动机和离合器两端无电位差，两者停止工作，而制动器4电源被接通，制动器4开始工作，吊篮停止下降。

若有机舱内人员、物资需要向下输送，则打开底仓盖19，将舷梯顶挂钩44挂与底仓内预设的舷梯挂孔21上，人员、物资等可通过舷梯上的脚踏孔42及横杆43从机舱内进入到吊篮里。当人员或物资全部进入吊篮后，启用吊篮控制器5(b)，接通吊篮控制器5(b)的电源，此时制动器4仍成工作状态，关闭机舱控制器5(a)电源，以相同操作，以吊篮控制器5(b)控制吊篮继续下降，吊篮控制器其电流经电刷12从电缆7中传递到与吊索9同步下降或上升的吊篮控制器5(b)内，见附图5：当轴6转动时，设在卷筒一端的键与设在另一端起固定作用的螺钉47带动嵌入绝缘柱体中的电刷导环46旋转，而由支撑杆13支撑起的电刷组件螺帽51、压力弹簧50、电极接触块49(八块触块对应八条导线)及保护盖45均成静止状态，而电极接触块49在压力弹簧50的作用下始终与导环46密接，电流则从与电极接触块49相连接的电缆导线48中不间断的传递到了卷绕在电缆卷筒14上的电缆线7中，底部连接有吊篮控制器5(b)的电缆线7被不断缠绕或释放出卷筒上，使电缆线7上升或下降。若吊篮位置不合适需要上升或下降调整时，下降则按住控制器5(b)上的“下降”按钮不放，直至合适位置，若需上升，则按下“上升”按钮，直至合适位置。“上升”与“下降”开关，见附图6控制器电路图，和附图7控制器面板及开关图。对于附图7，53为绝缘按钮，54为绝缘机壳，55为连接导线，56为接触导板，57压力弹簧，58接触导块，59连接螺钉，60绝缘隔环。

K₁为“上升“开关，K₂、K₃为同一“下降“开关中的两个机械相关开关，两开关现在的状态均是自然状态，此位置时，串联的电动机与离合器两端无电位差，两用电器不工作，而制动器线路被接通，制动器工作中。

当按下开关K₁“上升”不放松时，绝缘按钮53带动接触导板56下降与底部的另一对接触导块58接触，即开关K₁被推至电路图的右侧位置，此时制动器两端无电位差，制动器停止工作，而直流电动机的正向电流被接通，直流电动机开始正转，而与电动机串联的离合器也同时合起工作，动力带动吊索上升，放松开关后，按钮被弹回到原来位置，电动机和离合器停止工作，吊索停止上升，而制动器又开始工作，并起制动作用。

对于K₂K₃“下降”开关，现在的状态为自然状态，此时与K₁开关的自由状态相配合，使制动器电路被接通，制动器工作中，而电动机和离合器不工作。当按下控制器右侧“下降”按钮到底不放时，K₂则接通另一位置，而K₃则被断开，既此时直流电动机反向电流被接通，电动机反转，由此带动吊索下降，而制动器电流被断开而停止工作，放松按钮后，回到自然状态下。

控制器面板上的K₄、K₅均为普通开关，在此未作图示。需要说明的是，本设计中的“电源”按钮控制的是六条动力线(即动力电源的正极和负极线64、制动器两端的两根回路线及相互串联的直流电动机和离合器两端的回路线两者均由导线63连通)。当按下“电源”按钮时六条线路被同时接通，关闭“电源”按钮后，六条线路被全部断开。

利用吊篮控制器5(b)控制吊篮到达地面或某合适位置后，打开吊篮门31，人员或物资出吊篮。若在高楼层间某点转运时，则取下舷梯，见附图4，将舷梯卡笋38旋松后，将边框39从37中拉出至最长，后旋紧卡笋38，将舷梯伸出于某坚固合适位置，(如楼房窗台，窗台上有玻璃时，可用舷梯顶端撞碎)使舷梯顶挂钩44朝下，挂好舷梯底挂钩36于吊篮挂钩26上，尔后将吊篮上预设的两根安全绳35挂于舷梯卡笋38(带有挂环)和40上，人员或物资则通过舷梯进入房间，或由房间进入吊篮。完成相关作业后，将舷梯收起缩回，用挂钩41将舷梯挂于吊篮某合适位置，然后关闭吊篮门31，按下吊篮控制器5(b)上的“上升”按钮，则吊篮携人员或物资上升。

若在战时，在吊篮上升或下降的整个过程中，吊篮内人员可受底装甲板27和四面防弹被25的保护，并可通过设在吊篮上的观瞄孔32进行观察射击。为减少碰撞，增强安全性，吊篮顶边框29和底边框28的外围设有橡胶防撞外套。机舱与吊篮人员需要相互联络时，则用控制器上的送话器61联系(送话器61为单独线路，电流由62供给，不受输送装置动力线影响)，吊篮到达直升机下方约2米高的位置时，放松控制器5(b)“上升”按钮，吊篮停止上升，取下舷梯，将挂钩44挂与直升机上的挂孔21内，人员或物资经舷梯进入机舱，当全部进入机舱后，最后一人取下吊篮顶部挂环30，并折叠吊篮防弹被25及绳索24，按下控制器5(b)上的“上升”按钮，吊篮底座继续上升至收紧后停止，若有多余电缆，则盘绕于中间合适位置，人员全部进入机舱后，将吊篮内挂栓34旋转挂与直升机底仓挂孔22上，并关闭吊篮控制器5(b)上的电源，将收缩后的舷梯置与机舱内合适位置，盖上底仓盖19，一次输送即告终结，直升机携人员或物资飞离。

Claims (5)

1.一种直升机吊篮输送装置，其特征在于，由卷扬装置和吊篮装置两部分组成。设在机舱内卷扬装置上的吊索在机舱外悬挂吊篮，使吊篮在直升机机腹下方上下自由运动，以完成人员、物资等的输送任务。

2.根据权利要求1中所述的卷扬装置由直流电动机、变速箱、离合器、制动器、控制器、传动轴、链传动装置、卷筒及缠绕在卷筒上的吊索组成，其特征在于，由同一动力源带动四个吊索卷筒和一个电缆卷筒，确保了四根吊索和连接吊篮控制器上的电缆的同步运动。

3.根据权利要求1所述的卷扬装置中的控制器，其特征在于，由具相同结构和相同作用并成并联状态的机组控制器和吊篮控制器组成，机组控制器由机组人员控制，可上下运动的吊篮控制器由吊篮内人员控制，控制器主要控制的是K1“上升”，K2K3“下降”，K4为动力线开关，K5为送话器开关，其电流经设在电缆卷筒一端的电刷不间断的传给吊篮控制器，以便于在吊篮内控制电动机、离合器、制动器，便于操纵吊篮的升降和与机组人员的通讯联络，并具双保险性。

4.根据权利要求1中所述的吊篮装置，其特征在于，吊篮多采用柔质结构，具体积小、重量轻，便于收缩、折叠和减轻直升机负载的作用，吊篮不用时，则收起于直升机机腹下方，不影响直升机的飞行性能。

5.根据权利要求1中所述的吊篮装置，其特征在于，由吊篮和舷梯组成，两者共同作用，完成人员、物资的进出吊篮作业；且吊篮、舷梯与输送过程中舷梯另一附着端相互作用，在直升机有轻微晃动时，舷梯则在附着面上一定距离内滑动，保证吊篮的稳定和与附着点的安全可靠连接。

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