CN112046770A - 一种直升机外挂装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及直升机外挂装置技术领域，特指一种直升机外挂装置及其安装方法。一种直升机外挂装置，用于固定机载陀螺稳定光电观测系统和激光雷达系统，直升机外挂装置包括有第一固定装置和第二固定装置；第一固定装置设置在直升机机舱前部的下方，第二固定装置设置在直升机起落架的后部，且置于两个起落架之间。本发明在巡检的时候，不会被起落架遮挡，不会阻碍巡检员巡检的视线，可以便于巡检员发现线路发热的缺陷，不影响巡检员的工作效率。同时，由于激光雷达系统固定在直升机的后方，不会对激光雷达系统造成遮挡，不容易出现数据采集错误而导致影响激光报告数据的精确度的情况。

Description

一种直升机外挂装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及直升机外挂装置技术领域，特指一种直升机外挂装置及其安装方法。

背景技术

在输电线路主网架线路的巡检工作中，一般通过机载陀螺稳定光电观测系统和激光雷达系统进行工作，但是这两套系统都需要外挂于直升机外部对电网进行观测。

现有技术中一直都挂设在直升机机腹的下方，但是，在巡检的工作中，机载陀螺稳定光电观测系统和激光雷达系统容易被直升机的起落架遮挡，一方面造成巡检员巡视视线受阻，容易忽略线路发热缺陷，工作效率大打折扣，而且起落架遮挡激光雷达系统，还可能会造成数据采集错误，导致激光报告数据精确度。另一方面，由于现有的机载陀螺稳定光电观测系统设置在机腹的下方，导致该系统与地面的距离较短，直升机起降时可能会使机载陀螺稳定光电观测系统受到地面碎石上伤害，存在安全隐患。

发明内容

本发明的发明目的在于：为了解决现有技术中所存在的问题，即机载陀螺稳定光电观测系统和激光雷达系统均挂设在直升机机腹下方，容易出现影响工作效率、数据采集错误以及容易受到碎石伤害的问题，本发明提供了一种直升机外挂装置及其安装方法，主要用于外挂机载陀螺稳定光电观测系统和激光雷达系统。

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明采用以下技术方案：

一种直升机外挂装置，用于固定机载陀螺稳定光电观测系统和激光雷达系统，所述直升机外挂装置包括有用于固定所述机载陀螺稳定光电观测系统的第一固定装置和用于固定所述激光雷达系统的第二固定装置；

所述第一固定装置设置在直升机机舱前部的下方，所述第二固定装置设置在直升机起落架的后部，且置于两个所述起落架之间。

作为本发明直升机外挂装置的技术方案的一种改进，所述第一固定装置包括有第一固定部，所述第一固定部的一端固定设置在所述直升机机舱前部的下面，另一端与所述机载陀螺稳定光电观测系统相连接。

作为本发明直升机外挂装置的技术方案的一种改进，所述第一固定部的一端通过铆钉铆接在所述直升机机舱前部的下面。

作为本发明直升机外挂装置的技术方案的一种改进，所述机载陀螺稳定光电观测系统与地面的距离为25-35cm。

作为本发明直升机外挂装置的技术方案的一种改进，所述第二固定部件包括有与所述起落架相连接的固定架，所述激光雷达系统置于所述固定架上。

作为本发明直升机外挂装置的技术方案的一种改进，所述固定架包括有第一连接部、延伸部和第二连接部；

所述第一连接部的一端与所述起落架的后端相连接，所述第一连接部的另一端与所述延伸部的第一端相连接，所述延伸部的第二端与所述第二连接部的一端相连接，所述第二连接部的一端与所述激光雷达系统相连接，且所述延伸部的第二端的水平高度高于所述延伸部的第一端的水平高度；

所述第二连接部竖向设置，所述第二连接部的上端与所述延伸部的第二端相连接，所述第二连接部的下端上固定连接在所述激光雷达系统的上表面上。

作为本发明直升机外挂装置的技术方案的一种改进，所述延伸部和所述第二连接部上均均匀地设置有若干个通孔。

作为本发明直升机外挂装置的技术方案的一种改进，所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统通过系统管路和EWIS线束与所述直升机的动力装置相连接。

作为本发明直升机外挂装置的技术方案的一种改进，所述直升机外挂装置还包括位置识别单元，所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统与所述位置识别单元相连接。

一种直升机外挂装置的安装方法，包括有以下步骤：

基于所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统的设备空间需求，确定所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统挂设的位置及挂设的水平高度；

基于所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统所挂设的位置进行布线；

基于布线情况，固定所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统。

本发明的有益效果：

在本发明中，通过第一固定装置把机载陀螺稳定光电观测系统固定在直升机机舱前部的下方，通过第二固定装置把激光雷达系统固定在起落架的下方，且第二固定装置置于两个起落架之间。在巡检的时候，不会被起落架遮挡，不会阻碍巡检员巡检的视线，可以便于巡检员发现线路发热的缺陷，不影响巡检员的工作效率。同时，由于激光雷达系统固定在直升机的后方，不会对激光雷达系统造成遮挡，不容易出现数据采集错误而导致影响激光报告数据的精确度的情况。

附图说明

图1为本发明直升机外挂装置的结构示意图；

图2为本发明直升机外挂装置的安装方法的流程图。

附图标记说明：1-机载陀螺稳定光电观测系统；2-激光雷达系统；3-起落架；4-直升机机舱；5-第一固定部；6-第一连接部；7-延伸部；8-第二连接部；9-通孔。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明中，以B7428直升机(AS350B3型号)为例。

如图1所示，一种直升机外挂装置，用于固定机载陀螺稳定光电观测系统1和激光雷达系统2，直升机外挂装置包括有用于固定机载陀螺稳定光电观测系统1的第一固定装置和用于固定激光雷达系统2的第二固定装置。

第一固定装置设置在直升机机舱4前部的下方，第二固定装置设置在直升机起落架3的后部，且置于两个起落架3之间。

在本发明中，直升机外挂装置通过第一固定装置把机载陀螺稳定光电观测系统1固定在直升机机舱4前部的下方，通过第二固定装置把激光雷达系统2固定在其中一个起落架3的后部，且第二固定装置置于两个起落架3之间。在巡检的时候，不会被起落架3遮挡，不会阻碍巡检员巡检的视线，可以便于巡检员发现线路发热的缺陷，不影响巡检员的工作效率。同时，由于激光雷达系统2固定在直升机的后方，不会对激光雷达系统2造成遮挡，不容易出现数据采集错误而导致影响激光报告数据的精确度的情况。

详细地说，现有技术中的机载陀螺稳定光电观测系统1和激光雷达系统2均置于直升机机舱4的左方或右方，在巡检的时候，容易被直升机机舱4遮挡视线。而在本发明中，由于直升机的起落架3固定设置在直升机机舱4的下面，当直升机飞行的时候，起落架3随直升机飞行，用于固定机载陀螺稳定光电观测系统1的第一固定装置设置在直升机机舱4前部的下方，随直升机飞行巡检的时候，不会出现被起落架3造成视线阻碍的情况。用于固定激光雷达系统2的第二固定装置设置在直升机起落架3的后部，且置于两个起落架3之间，同样也实现了随直升机飞行巡检的时候，不会出现被起落架3造成视线阻碍的情况的效果。

进一步的，第一固定装置包括有第一固定部5，第一固定部5的一端固定设置在直升机机舱4前部的下面，另一端与机载陀螺稳定光电观测系统1相连接。第一固定部5可以通过常规的连接方式设置在直升机机舱4的下面，作为本发明的一种实施方式，第一固定部5的一端通过铆钉铆接在直升机机舱4前部的下面。通过铆钉铆接可以更有效地实现固定的效果，避免直升机在飞行的过程中，第一固定装置脱离直升机，从直升机处掉落，造成机器的损坏甚至是人员的伤亡。

优选的，机载陀螺稳定光电观测系统1与地面的距离为25-35cm。现有技术中的机载陀螺稳定光电观测系统1与地面的距离一般为20cm，在本发明中，通过第一固定装置改变了机载陀螺稳定光电观测系统1的位置，使机载陀螺稳定光电观测系统1与地面距距离从20cm提高至25-35cm，能最大程度地避开直升机起降时地面碎石对机载陀螺稳定光电观测系统1的伤害。

第二固定装置包括有与起落架3相连接的固定架，激光雷达系统2置于固定架上。固定架包括有第一连接部6、延伸部7和第二连接部8。

第一连接部6的一端与起落架3的后端相连接，第一连接部6的另一端与延伸部7的第一端相连接，延伸部7的第二端与第二连接部8的一端相连接，第二连接部8的一端与激光雷达系统2相连接，且延伸部7的第二端的水平高度高于延伸部7的第一端的水平高度；第二连接部8竖向设置，第二连接部8的上端与延伸部7的第二端相连接，第二连接部8的下端上固定连接在激光雷达系统2的上表面上。

通过第一连接部6把第二固定装置固定在直升机起落架3上，实现了固定激光雷达系统2的效果。作为本发明的一种实施方式，第一连接部6套在起落架3上，然后通过螺钉的连接部件加以固定，避免直升机在飞行的过程中，第二固定装置脱离直升机，从直升机处掉落，造成机器的损坏甚至是人员的伤亡。

由于延伸部7的第一端与第一连接部6相连接，延伸部7的第二端与第二连接部8相连接，且第二端的水平高度高于延伸部7的第一端的水平高度，不仅通过延伸部7实现了连接第一连接部6和第二连接部8的效果，还通过延伸部7提高了第二连接部8和激光雷达系统2的高度，保证了激光雷达系统2的效果，不会对其所收集的数据信息造成影响。第二固定部竖向设置，其上端与延伸部7相连接，下端与激光雷达系统2的上表面相连接，保证了激光雷达系统2的使用效果。

进一步的，延伸部7和第二连接部8上均均匀地设置有若干个通孔9，当直升机在飞行巡检的时候，可以通过若干个通孔9降低空气对激光雷达系统2的冲力，不会对直升机的飞行造成影响，也降低了激光雷达系统2从直升机上掉落的几率。

机载陀螺稳定光电观测系统1和/或激光雷达系统2通过系统管路和EWIS线束与直升机的动力装置相连接，实现为机载陀螺稳定光电观测系统1和/或激光雷达系统2进行供电或数据的传输的效果。

直升机外挂装置还包括有识别单元，机载陀螺稳定光电观测系统1和/或激光雷达系统2与位置识别单元相连接，可以通过位置识别单元收集直升机的位置信息。

如图2所示，本发明还提供了一种直升机外挂装置的安装方法，包括有以下步骤：

基于所述机载陀螺稳定光电观测系统1和/或所述激光雷达系统2的设备空间需求，确定所述机载陀螺稳定光电观测系统1和/或所述激光雷达系统2挂设的位置及挂设的水平高度；

基于所述机载陀螺稳定光电观测系统1和/或所述激光雷达系统2所挂设的位置进行布线；

基于布线情况，固定所述机载陀螺稳定光电观测系统1和/或所述激光雷达系统2。

外挂装置布置是一个循序渐进的过程，应尽可能充分考虑影响布置的各项因素，及时发现问题，解决问题，实现外挂装置的最优布置。

本发明在安装布线的时候，遵循系统管路、线束走向布置原则，软硬线系布置时，原则为先拉杆后钢索再管路与EWIS线束，先粗后细，先硬后软；

本发明提供了一种直升机外挂装置及其安装方法，能实现在直升机上挂装不少于70kg以内的任何载荷。外挂装置必须保证直升机正常操作和安全使用，设备布置和安装均要确保安全性、可靠性和可维修性，满足满足相关适航条例CCAR-25-R4的要求。

在外挂的时候，需要遵循以下五个原则：

1、外挂原则

a)外挂装置的布置必须考虑地面设备的空间需求；

b)必须考虑试飞改装所需设备、管线路的安装需求，布置时只需考虑满足试飞要求即可，同时要保证不能影响装机件的安全性；

c)尽量对各系统集中布置的区域采用分舱布置，提高安全性；

d)尽量不要通过修改气动外形的方式优化吊挂内部空间；若要修改气动外形，必须保证对直升机气动特性的影响最小。外挂装置布置对直升机设计具有重要意义。

2、物理间隙及隔离设计原则

a)由于外挂临近油箱区并且内部通常布置高温电缆，应采取通风措施并且保证通风通道的顺畅；

b)确定高温管路与结构或其他系统的间距，应包含以下因素的分析：

1)气体管路受热膨胀的量及膨胀的方向；

2)管路临近空间的温度场；

3)使用球型接头的管路振动的包络面；

c)布置过程中采用物理隔离措施，应当考虑物理隔离占用的空间及周边系统的维修性；

d)布置电气线束时，应考虑电磁干扰、温度场、失效状态等因素，远离可燃液体管路和油箱，强电流线束必须与弱电流线束保持安全隔离。

3、支架布置原则

a)尽量避免将系统支架安装在机翼油箱下表面；

b)EWIS线束的布置应在允许范围内尽量合并线束，减少支架的数量及布置空间；

c)液压管路和燃油管路可以共用结构支架以节省布置空间。

4、维修性设计原则

a)在空间狭小的地方，若干互相平行布置的管路的接头集中在某一站位，可将这些接头沿管路轴线方向上错开布置，同时考虑为这些接头设计足够的维修空间；

b)吊挂维修口盖的设计应当避免在进行维修时口盖被直升机其他运动部段遮挡，降低可达性，这些运动部件包括但不局限于：短舱罩、反推力装置、机翼增升装置、地面设备。若无法避免上述情况，必须制定特定的维修程序；

c)若其他直升机部段和系统的维修需要借助吊挂的内部空间，则在布置设计过程中需要考虑这种情况。

5、振动情况下的布置原则

必须考虑外挂与动力装置/短舱、吊挂与机翼，以及外挂不同部段之间变形的不一致，这些变形通常通过强度分析的方法确定，然后根据变形特点采取不同的设计措施保证管路的安全性。民用直升机垂直尾翼后缘舱是悬挂和驱动方向舵的重要区域，对其内各系统进行布置设计的目标与原则是：为方向舵作动器提供合适的布置空间及工作环境，保障其安全、有效工作。后缘舱内的液压管路及电气电缆布置必须确保安全性、可靠性和可维护性，满足适航条例要求。

基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种直升机外挂装置，用于固定机载陀螺稳定光电观测系统和激光雷达系统，其特征在于，所述直升机外挂装置包括有用于固定所述机载陀螺稳定光电观测系统的第一固定装置和用于固定所述激光雷达系统的第二固定装置；

所述第一固定装置设置在直升机机舱前部的下方，所述第二固定装置设置在直升机起落架的后部，且置于两个起落架之间。

2.根据权利要求1所述的直升机外挂装置，其特征在于，所述第一固定装置包括有第一固定部，所述第一固定部的一端固定设置在所述直升机机舱前部的下面，另一端与所述机载陀螺稳定光电观测系统相连接。

3.根据权利要求2所述的直升机外挂装置，其特征在于，所述第一固定部的一端通过铆钉铆接在所述直升机机舱前部的下面。

4.根据权利要求3所述的直升机外挂装置，其特征在于，所述机载陀螺稳定光电观测系统与地面的距离为25-35cm。

5.根据权利要求1所述的直升机外挂装置，其特征在于，所述第二固定部件包括有与所述起落架相连接的固定架，所述激光雷达系统置于所述固定架上。

6.根据权利要求5所述的直升机外挂装置，其特征在于，所述固定架包括有第一连接部、延伸部和第二连接部；

所述第一连接部的一端与所述起落架的后端相连接，所述第一连接部的另一端与所述延伸部的第一端相连接，所述延伸部的第二端与所述第二连接部的一端相连接，所述第二连接部的一端与所述激光雷达系统相连接，且所述延伸部的第二端的水平高度高于所述延伸部的第一端的水平高度；

所述第二连接部竖向设置，所述第二连接部的上端与所述延伸部的第二端相连接，所述第二连接部的下端上固定连接在所述激光雷达系统的上表面上。

7.根据权利要求6所述的直升机外挂装置，其特征在于，所述延伸部和所述第二连接部上均均匀地设置有若干个通孔。

8.根据权利要求1所述的直升机外挂装置，其特征在于，所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统通过系统管路和EWIS线束与所述直升机的动力装置相连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的直升机外挂装置，其特征在于，所述直升机外挂装置还包括位置识别单元，所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统与所述位置识别单元相连接。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的直升机外挂装置的安装方法，其特征在于，包括有以下步骤：

基于所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统的设备空间需求，确定所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统挂设的位置及挂设的水平高度；

基于所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统所挂设的位置进行布线；

基于布线情况，固定所述机载陀螺稳定光电观测系统和/或所述激光雷达系统。

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