HU219942B

HU219942B - Simulator for pilot training purposes the aircraft being a helicopter

Info

Publication number: HU219942B
Application number: HU9602612A
Authority: HU
Inventors: József Molnár
Original assignee: József Molnár
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 2001-09-28
Also published as: HUP9602612A3; HU9602612D0; HUP9602612A2

Abstract

A találmány tárgya gyakőrló berendezés helikőpterrel végrehajtandórepülési műveletek elsajátításának megkönnyítésére, amely kezelőteretmagában főglaló vázszerkezetet, a vázszerkezethez hőzzáerősítettmeghajtó egységet, valamint a meghajtó egységgel összeköttetésben állóés a vázszerkezet tetején elhelyezkedő rőtőrt tartalmaz, a rőtőr pediga kezelőtérben lévő kőrmányegységgel öszeköttetésben álló irányítórészegységgel van felszerelve. A megőldás jellegzetessége, hőgy a vázszerkezethez (1h) csatlakőzórészegység (2) van hőzzáerősítve, a csatlakőzó részegység (2) közpőntizónával (3a) rendelkező összekötő részegység (3) egyik végéhez (3b)van hőzzáerősítve, míg az összekötő részegység (3) másik vége (3c)ellensúllyal (6) van összekapcsőlva, tővábbá az összekötő részegység(3) közpőnti zónája (3a) kőrlátőzőtt elmőzdűlást megengedő elsőcsúszófelület (3d) és másődik csúszófelület (4b) közbeiktatásávalszilárdan rögzített támasztó őszlőphőz (4) van hőzzárendelve. ŕField of the Invention The present invention relates to a training device for facilitating the acquisition of flying operations with a helicopter, comprising a main galley frame structure, a heater-reinforced drive unit for the frame structure, and an engagement with the drive unit at the top of the frame structure, provided with a control unit assembly communicating with the projectile unit in the shoe pedal control room. The characteristic of the kinking, thermally attached to the frame structure (1h) is a thermally reinforced coupling part (2), the coupling assembly (2) is heat-sealed to one end (3b) of the connecting part (3) having the middle zone (3a), while the other end of the connecting part (3) is heat-sealed. (3c) is coupled with counterweight (6), furthermore, the intermediate zone (3a) of the connecting part (3) is heat-actuated by a first-slip surface (3d) that allows for a cut-out throttle (3) and an intervening sliding surface (4b). ŕ

Description

A találmány tárgya gyakorlóberendezés helikopterrel végrehajtandó repülési műveletek elsajátításának megkönnyítésére, amely kezelőteret magában foglaló vázszerkezetet, a vázszerkezethez hozzáerősített meghajtóegységet, valamint a meghajtóegységgel összeköttetésben álló és a vázszerkezet tetején elhelyezkedő rotort tartalmaz, a rotor pedig a kezelőtérben lévő kormányegységgel összeköttetésben álló irányító részegységgel van felszerelve.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a training device for facilitating the acquisition of helicopter flight operations, comprising a frame structure comprising a control space, a drive unit attached to the frame structure, and a rotor connected to the drive unit and a steering rotor

A légi közlekedési eszközök megjelenését követően a repülés egyre fontosabb szerepet töltött be az emberiség életében mind a személyszállítás, mind pedig az áruk célba juttatása területén. A repülés biztonságának növelése és az előforduló légi szerencsétlenségek csökkentése érdekében az utóbbi évtizedekben a pilótákat különböző szimulátorok segítségével készítik fel feladataik ellátására. Ilyen szimulációs eszköz ismerhető meg többek között a HU T/69.840 számú közzétételi iratból is, amelynek segítségével azonban nem valós körülmények között gyakorolhatók a különböző repülési feladatok.With the advent of air transport, aviation has played an increasingly important role in the life of mankind, both in passenger transport and in the delivery of goods. In order to increase flight safety and reduce the incidence of air accidents, pilots have been trained in different simulators for the past few decades. Such a simulation tool can be found, inter alia, in HU T / 69.840, which, however, does not allow for the realization of various flight tasks under non-realistic conditions.

A repülőgépek és a helikopterek irányításának elsajátítására alkalmaznak olyan szimulátorberendezéseket, amelyekben vetített képek és különböző elektomechanikus részegységek vezérlésével lehet a valós repülési körülményeket imitálni.Simulators are used to master the control of airplanes and helicopters, which can simulate real-world flight conditions by controlling projected images and various electromechanical components.

Az ismert megoldások hátránya azonban, hogy különösen a helikopteres kiképzés esetén a fel- és leszállás körülményei nehezen szimulálhatok. A tényleges körülmények közötti gyakorlás hiányossága pedig, hogy - főleg kisebb tapasztalattal rendelkező pilóták esetén - egyfelől súlyos balesetek forrása lehet, másfelől jelentős költséget emészt föl, mivel a szokásos tömegű helikopterek elemeléséhez nagy teljesítményű motor és ennek megfelelően nagy mennyiségű üzemanyag szükséges.A disadvantage of the known solutions, however, is that, especially in helicopter training, the conditions of take-off and landing are difficult to simulate. The disadvantage of practicing in practice is that it can be a source of serious accidents on the one hand, especially for less experienced pilots, and on the other hand, because raising helicopters of normal mass requires a powerful engine and a correspondingly large amount of fuel.

A találmány szerinti megoldással célunk a helikopterpilóták kiképzési lehetőségeinek szélesítése oly módon, hogy a valós körülmények között folytatott gyakorlást jelentősen csökkentett energiafelhasználás mellett, minimális balesetveszéllyel lehessen elvégezni.It is an object of the present invention to expand the training opportunities for helicopter pilots so that real-world practice can be performed with a significant reduction in energy use, with minimal risk of accident.

A találmányi gondolat alapját az a felismerés képezte, hogy ha kisméretű, önmagában ismert és alkalmazott valós helikoptert célszerűen kialakított összekötő szerelvényekkel és ellensúllyal látunk el, valamint tartószerkezet segítségével kétkarú emelőszerűen, korlátozott elmozdulást megengedően rögzítjük a talajhoz, akkor a feladat megoldható.The idea of the present invention was based on the discovery that if a small, known and used real helicopter is provided with suitably designed interconnecting fittings and counterweights, and by means of a support structure secured to the ground by means of a two-lever lifting device, allowing a limited displacement.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti gyakorlóberendezés helikopterrel végrehajtandó repülési műveletek elsajátításának megkönnyítésére - amely kezelőteret magában foglaló vázszerkezetet, a vázszerkezethez hozzáerősített meghajtóegységet, valamint a meghajtóegységgel összeköttetésben álló és a vázszerkezet tetején elhelyezkedő rotort tartalmaz, a rotor pedig a kezelőtérben lévő kormányegységgel összeköttetésben álló irányító részegységgel van felszerelve -, oly módon van kialakítva, hogy a vázszerkezethez csatlakozó részegység van hozzáerősítve, a csatlakozó részegység központi zónával rendelkező összekötő részegység egyik végéhez van hozzáerősítve, míg az összekötő részegység másik vége ellensúllyal van összekapcsolva, továbbá az összekötő részegység központi zónája korlátozott elmozdulást megengedő első csúszófelület és második csúszófelület közbeiktatásával szilárdan rögzített támasztóoszlophoz van hozzárendelve.In accordance with an object, the training device of the present invention comprises a helicopter for facilitating flight operations comprising a control frame, a drive unit attached to the frame structure, and a rotor mounted on and rotating at the top of the rotating unit, is mounted - configured by attaching a component to the frame structure, being attached to one end of a connecting component having a central zone of the connecting component while being connected to the other end by a counterweight, and a first zone allowing limited movement of the central component of the connecting component inserting a sliding surface and a second sliding surface It is assigned with Upright firmly fixed.

A találmány szerinti gyakorlóberendezés további ismérve lehet, hogy a csatlakozó részegység a vázszerkezet súlypontjának a vázszerkezet alsó részére eső merőleges vetületét képező talppontjának környezetében van elhelyezve.A further feature of the exercise device of the present invention may be that the attachment unit is disposed around a base point of the center of gravity perpendicular to the lower part of the frame.

A megoldás egy változatánál a csatlakozó részegység gömbcsuklóval van ellátva.In one embodiment, the coupling assembly is provided with a ball joint.

A gyakorlóberendezés másik kiviteli alakjánál az összekötő részegység másik vége és az ellensúly közé beállító részegység van beiktatva. A beállító részegység az ellensúlyhoz elfordulásmentesen hozzáerősített menetes hüvelyt, valamint az összekötő részegység másik végéhez elforgathatóan csatlakoztatott menetes orsót tartalmaz.In another embodiment of the training device, an adjusting assembly is provided between the other end of the connecting member and the counterweight. The adjusting assembly comprises a threaded sleeve which is pivotally attached to the counterweight and a threaded spindle which is pivotally connected to the other end of the connecting component.

A találmány ismét eltérő kialakításánál az első csúszófelület és második csúszófelület gömbsüveg alakú. Az irányító részegység háromszög alakú keretet, valamint a keret csúcsaihoz hozzáerősített és a rotor billentésére alkalmas mozgatószerveket tartalmaz.In another embodiment of the invention, the first sliding surface and the second sliding surface are spherical. The control unit comprises a triangular frame as well as actuators mounted on the ends of the frame and capable of tilting the rotor.

A találmány szerinti gyakorlóberendezés legfontosabb előnye, hogy valós körülmények között teszi lehetővé a helikopteres fel- és leszállás gyakorlását, az újszerű elrendezés, rögzítés és kiegyensúlyozás következtében azonban az üzemeltetési költségek lényegesen kisebbek, mint az ismert szimulációs berendezések esetében, a balesetveszély pedig a minimálisra csökkenthető.The most important advantage of the training device according to the invention is that it enables the helicopter to take off and landing under realistic conditions, however, due to the novel arrangement, fixing and balancing, operating costs are significantly lower than with known simulation devices and the risk of accidents is minimized.

Előnynek kell tekinteni azt is, hogy a szerkezet - megfelelő körülmények között - szórakoztató technikai játékként is alkalmazható, ahol szakképzett felügyelet mellett légi jártassággal nem rendelkező személyek is kipróbálhatják a helikopteres repülés alapelemeit.It should also be considered an advantage that the device can also be used, under appropriate circumstances, as a fun technical game where, under qualified supervision, non-aeronautical persons may test the basic elements of helicopter flight.

A találmány szerinti eszközt a továbbiakban kiviteli példa kapcsán, rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon azThe device according to the invention will now be described in more detail with reference to an exemplary embodiment. In the drawing it is

1. ábra a megoldás egy lehetséges változatának vázlatos képe, aFigure 1 is a schematic view of a possible embodiment of the solution, a

2. ábra a helikopter rotorjának részlete.Figure 2 is a detail of the helicopter rotor.

Az 1. ábrán a találmány szerinti gyakorlóberendezés egy lehetséges kiviteli alakja figyelhető meg. Az 1 helikopter - önmagában ismert módon - az lh vázszerkezetben kialakított lg kezelőteret, az lh vázszerkezet tetejére felszerelt la rotort, az la rotorhoz kapcsolódó lb irányító részegységgel összeköttetésben álló lf kormányegységet, valamint az li meghajtóegységet és az ahhoz csatlakoztatott lj motort foglalja magában. Itt kell megjegyezni, hogy az lj motor a szerkezeti kialakításból és a gyakorlóberendezés kiegyensúlyozottságából következően lényegesen kisebb teljesítményű lehet, mint az a szokásos 1 helikopterek esetében szükséges.Figure 1 illustrates a possible embodiment of a training device according to the invention. The helicopter 1 comprises, in a manner known per se, a lg operating space in the frame lh, a rotor la mounted on top of the frame lh, a steering unit lf communicating with a control unit lb connected to the rotor la, and a drive unit li and lj engine connected thereto. It should be noted here that the structure of the lj engine, due to its construction and the equilibrium of the training device, may be significantly lower than that required for conventional helicopters.

Jól látható, hogy a gyakorlóberendezést az 1 helikopteren kívül a 3 összekötő részegység, a 6 ellensúly és a 4 támasztóoszlop együttese alkotja, amely jelen kiviteli alaknál a 2 csatlakozó részegységgel és az 5 beállító részegységgel van kiegészítve.It will be appreciated that, in addition to the helicopter 1, the training device comprises a combination of a connecting component 3, a counterweight 6 and a support column 4, which in this embodiment is provided with a connecting component 2 and an adjusting unit 5.

Az 1 helikopter itt a 2 csatlakozó részegység segítségével kapcsolódik a 3 összekötő részegységhez, ahol aHere, the helicopter 1 is connected to the connecting component 3 by means of the connecting component 2, where a

HU 219 942 Β csatlakozó részegység a 2a gömbcsuklót tartalmazza. A 2a gömbcsuklót úgy célszerű rögzíteni az 1 helikopteren, hogy a 2a gömbcsukló lehetőleg az lh vázszerkezet és az általa hordozott egyéb elemek együttese által képzett „S” súlypontnak az lh vázszerkezet alsó részére eső merőleges vetületét alkotó „T” talppont közelében legyen.The connector assembly includes the ball joint 2a. The ball joint 2a should preferably be secured to the helicopter 1 so that the ball joint 2a is preferably near the base "T" of the center of gravity S formed by the assembly of lh frame structure and other elements carried by it.

A 3 összekötő részegység egy nagy teherbírású, célszerűen egyenszilárdságú rúd, amelynek 3b egyik vége és 3c másik vége között helyezkedik el a 3a központi zóna. A 3 összekötő részegység 3a központi zónája tetszőleges irányba elbillenést megengedő módon csatlakozik a 4 támasztóoszlophoz úgy, hogy a korlátozott mértékű elfordulást a 3 összekötő részegység 3a központi zónájában rögzített gömbsüveg alakú 3d első csúszófelület, és a 4 támasztóoszlop 4a fejrészén elhelyezkedő, a 3d első csúszófelület méretéhez és alakjához igazodó 4b második csúszófelület teszi lehetővé.The connecting unit 3 is a heavy-duty, preferably uniformly strength rod having a central zone 3a between one end 3b and the other end 3c. The central zone 3a of the connector 3 is pivotally connected to the support column 4 in an arbitrary direction so that a limited amount of pivoting is provided in a spherical glass first sliding surface 3d fixed in the central zone 3a of the connector 3 and and a second sliding surface 4b adapted to its shape.

A 3 összekötő részegységnek az 1 helikopterhez kapcsolódó 3 b egyik végével ellentétes 3 c másik végén helyezkedik el a 6 ellensúly, amely az 5 beállító részegység közbeiktatásával van a 3 összekötő részegység 3c másik végéhez - elmozdíthatóan - hozzákapcsolva.At the opposite end 3c of the coupling assembly 3 opposite one end 3b of the helicopter 1, a counterweight 6 is provided which is movably connected to the other end 3c of the coupling assembly 3 by the adjusting assembly 5.

Az 1. ábrán szemlélhető, hogy az 5 beállító részegység jelen esetben egy 5a menetes hüvelyből és egy 5b menetes orsóból álló szerkezet. Az 5 beállító részegység 5a menetes hüvelye jelen esetben a 6 ellensúlyhoz van elfordulást kizáróan hozzáerősítve, míg az 5b menetes orsó a 3 összekötő részegység 3c másik végébe van elforgathatóan csapágyazva.Figure 1 illustrates that the adjusting assembly 5 in this case consists of a threaded sleeve 5a and a threaded spindle 5b. In this case, the threaded sleeve 5a of the adjusting assembly 5 is pivotally attached to the counterweight 6, while the threaded spindle 5b is pivotally mounted on the other end 3c of the connecting component 3.

A 2. ábra az la rotor helyzetének megváltoztatására szolgáló lb irányító részegységet szemlélteti. Megfigyelhető, hogy egy háromszög alakú merev le keret három darab ld csúcsának közelében találhatók az le mozgatószervek, amelyek külön-külön vagy együttesen történő használata az 1 helikopter la rotorjának helyzetváltozását eredményezi.Figure 2 illustrates a control unit lb for changing the position of the rotor la. It is noticeable that the actuators are located near the three ld vertices of a triangular rigid frame, which, individually or in combination, causes the helicopter 1 to rotate its rotor la.

A találmány szerinti gyakorlóberendezés összeállításakor az 1 helikopter lh vázszerkezetét és lg kezelőterét - a minimális terhelést és a szabad repülés kizárását figyelembe véve - könnyű anyagokból, például műanyagból, alumíniumból lehet elkészíteni, és kis teljesítményű lj motort kell beépíteni, a 3 összekötő részegységhez kapcsolódó 2 csatlakozó részegység 2a gömbcsuklóját pedig - ahogy azt már említettük - az 1 helikopter saját „S” súlypontjának közelében kell elhelyezni.When assembling the training device according to the invention, the lh frame structure and lg operating area of the helicopter 1 may be made of lightweight materials such as plastic, aluminum, taking into account the minimum load and free flight exclusion, and a low power lj motor and, as already mentioned, the articulated joint 2a of the assembly must be located near the center of gravity S of the helicopter 1.

Az 1 helikopter rögzítése előtt a használat helyszínén a 4 támasztóoszlopot az élet- és vagyonvédelmi szempontokat figyelembe véve, célszerűen betonozással kell a talajban rögzíteni, majd a 4 támasztóoszlop 4a fejrészén elhelyezkedő 4b második csúszófelületre kell ráültetni a 3 összekötő részegység 3a központi zónájának 3d első csúszófelületét. A 4 támasztóoszlop és a összekötő részegység korlátozott elbillenést megengedő összeillesztése után az 1 helikopter 2 csatlakozó részegysége a 3 összekötő részegység 3b egyik végéhez szerelhető, majd a 3 összekötő részegység 3c másik végéhez kell hozzákapcsolni az 5 beállító részegységet, és ennek segítségével a 6 ellensúlyt.Before securing the helicopter 1, the support column 4 should be secured to the ground at the site of use, preferably for concrete and life protection purposes, and then the second sliding surface 4b of the first component 3a of the interconnect assembly 3 should be placed on the second sliding surface 4b. Following the limited tilting of the support column 4 and the connecting part, the connecting part 2 of the helicopter 1 can be mounted at one end 3b of the connecting part 3, and then the adjusting part 5 is connected to the other end 3c of the connecting part 3.

A találmány szerinti gyakorlóberendezés használata során először a használó személyek és az 1 helikopter össztömegének megfelelően az 5 beállító részegység segítségével be kell szabályozni a 6 ellensúlyt úgy, hogy a 3 összekötő részegység 3b egyik végén az 1 helikopter és az azt használó személyek össztömegéből származó, és a 4 támasztóoszlop 4a fejrészére ható forgatónyomaték többé-kevésbé megegyezzék a 3 összekötő részegység 3c másik végén elhelyezett 6 ellensúly 4 támasztóoszlop 4a fejrészére gyakorolt nyomatékának értékével.When using the training device according to the invention, the counterweight 6 must first be adjusted according to the total weight of the users and the helicopter 1 so that at one end 3b of the interconnector 3 the weight of the helicopter 1 and its users The torque acting on the head 4a of the support column 4 is more or less the same as the torque 6 on the head 4a of the support column 4 at the other end 3c of the connecting member 3.

A beszabályozás úgy valósítható meg, hogy az 5 beállító részegység 5b menetes orsóját forgatva az 5a menetes hüvely - a forgásiránynak megfelelően - vagy a 3 összekötő részegység 3a központi zónája felé, vagy azzal ellentétesen mozdul el, amivel együtt a 6 ellensúly is változtatja helyzetét. A 6 ellensúlynak a 3 összekötő részegység 3a központi zónájának irányában történő elmozdulásakor a 6 ellensúlynak a 4a fejrészre ható forgatónyomatéka csökken, míg távolodás estében nő. Ennek megfelelően a kétkarú mérleg elve alapján az 1 helikopter össztömege kiegyensúlyozható. A 6 ellensúly ilyen beállítását követően pedig az 1 helikopter la rotorjának beindítása után kis értékű felhajtóerő, azaz kis teljesítmény is elegendő ahhoz, hogy az 1 helikopter a levegőbe emelkedjék, és így a felszállás, illetőleg a leszállás csekély energiaráfordítással, valós körülmények között szimulálható legyen.Adjustment can be effected by rotating the threaded spindle 5b of the adjusting member 5b in the direction of rotation of the threaded sleeve 5a either in the opposite direction to the central zone 3a of the connecting member 3, with which the counterweight 6 also changes its position. As the counterweight 6 moves towards the central zone 3a of the connecting member 3, the torque of the counterweight 6 acting on the head section 4a decreases while it increases in distance. Accordingly, the total weight of the helicopter 1 can be balanced according to the principle of a two-arm balance. After such an adjustment of the counterweight 6, after starting the rotor la of the helicopter 1, a low buoyancy, i.e. low power, is sufficient to cause the helicopter 1 to rise into the air and thus simulate take-off and landing with low energy input in real conditions.

Az 1 helikopter levegőben történő manőverezése az lg kezelőtérben elhelyezkedő - jelen esetben botkormányszerű - lf kormányegységgel történik, amely az 1 rotorra felszerelt lb irányító részegység le mozgatószervei és le kerete útján kapcsolódik az 1 rotorhoz. Az lf kormányegység elmozdítása következtében a három darab le mozgatószerv valamelyike elmozdul és ennek következtében megbillenti az le keretnek az adott le mozgatószervhez hozzárendelt ld csúcsát. Az le keret elfordulása magával vonja az la rotor megbillenését is, ami viszont az 1 helikopter helyzetének változását idézi elő önmagában ismert és így itt nem részletezett módon.Airborne maneuvering of the helicopter 1 is accomplished by a control unit lf located in the operating space lg, in this case a joystick-like steering unit, which engages the downstream motors and down frame of the control unit lb mounted on the rotor 1. As a result of the displacement of the lf steering unit, one of the three levers is moved and consequently tilts the ld peak of the le frame associated with that le actuator. The rotation of the le frame also causes the la rotor to tilt, which in turn causes the helicopter 1 to change position in a manner known per se and thus not detailed herein.

A találmány szerinti gyakorlóberendezés jól alkalmazható oktatási és szórakoztatási célokra a helikopterrel történő manőverezések elsajátítása és finomítása céljából.The training device of the present invention is well suited for educational and recreational purposes in mastering and refining helicopter maneuvers.

Claims

PATENT CLAIMS

1. A training device for facilitating the acquisition of helicopter flight operations comprising a control frame comprising a control unit, a propulsion unit attached to the frame structure, a rotor connected to and propelled by a steering unit and a rotor in the control area, that the component (2) connected to the frame structure (lh) is attached to one end (3b) of the connecting component (3) having a central zone (3a) having a central zone (3a),

EN 219 942 Β while the other end (3c) of the connecting assembly (3) is connected by a counterweight (6), and the central zone (3a) of the connecting assembly (3) including a first sliding surface (3d) and a second sliding surface (4b) is assigned to a fixed support post (4).

The training device according to claim 1, characterized in that the connecting component (2) is located in the vicinity of the base (T) of the center of gravity (lh) of the frame (lh) perpendicular to the lower part of the frame (lh).

Practice device according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting part (2) is provided with a ball joint (2a).

4. A training device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that an adjusting unit (5) is inserted between the other end (3c) of the connecting component (3) and the counterweight (6).

Practice device according to claim 4, characterized in that the adjusting assembly (5) is a threaded sleeve (5a) attached to the counterweight (6) and pivotally connected to the other end (3c) of the connecting assembly (3). 5b).

6. A training device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the first sliding surface (3d) and the second sliding surface (4b) are spherical.

7. A training device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the control unit (lb) comprises a triangular frame (le) and actuators (le) attached to the ends (ld) of the frame (le) and capable of tilting the rotor (la).