JP2000305446A - ホイスト訓練装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廉価に構成し、安全にホイスト訓練を実施す
る。 【解決手段】 ヘリコプターのホイスト作業者の救難活
動を教育・訓練するためのものであって、訓練室とプー
ルと溺者模擬品とで構成される。ヘリコプターを模擬す
る訓練室は、プール上方に位置するように固定して設け
られ、溺者模擬品は、訓練室における操作機器の操作に
応じてヘリコプターの移動を模擬するときの相対的な動
きをするものである。ホイスト作業者にとっては自らが
操縦しているヘリコプターの移動に伴って溺者模擬品が
動くように見える。訓練室を動かない構造としたために
シンプルな構造となり、大幅な費用の削減となるととも
に安全な訓練が実施できるようになった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、救難ヘリコプター搭
乗員のホイスト作業を訓練するためのホイスト訓練装置
であり、地上で安全に効率よくホイスト作業及び救難活
動の訓練ができるようにするものである。

【０００２】

【実際の救難活動状況】ホイスト訓練装置の説明の前に
実際の救難活動状況について図３により説明する。洋上
の溺者を救出するためにパイロットは溺者３０１の近傍
の一定高度（海面上約４ｍ）へホバリング（ドップラー
・ホバー）した後、クルー・ホバー状態（ここで、クル
ー・ホバーは、ヘリコプター３０２がホバリング状態と
なり自動飛行によりホイスト作業者３０３に操縦機能が
移管された状態をいう。）にしてヘリコプター３０２の
前後・左右の動きの制御はホイスト作業者３０３のクル
ー・ホバー・トリム・ノブに移管される。ホイスト作業
者３０３はクルー・ホバー・トリム・ノブを操作して溺
者の真上へヘリコプター３０２が来るように誘導する。
ホイスト作業者３０３はホイスト制御機器を操作してホ
イスト３０４のケーブル３０５を吊下する。ケーブル３
０５先端に取り付けた救助具３０６(及び救護者)が溺者
に届くようにさらにクルー・ホバー・トリム・ノブとホ
イスト制御機器により誘導する。ここで、溺者の状況に
応じて「救助具のみ」か、または「救護者の参加」か、
は判断される。

【０００３】溺者３０１がケーブル先端の救助具３０６
へ連結（又は救護者が溺者を捕捉して両者ともども連
結）された後、ケーブル３０５をゆっくり揚収してヘリ
コプター３０２の機内へ収容する。ケーブル先端が海面
から離れるときケーブル３０５が振れないように注意す
る。ケーブル３０５が振れたときは揚収を止め、ケーブ
ル３０５を手で操作して振れを収束させる。

【０００４】この救難活動においてホイスト作業者が熟
知しなければならない事項を次ぎに示す。 ホイスト作業者の操作する機器の操作方法。 （クルー
・ホバー・トリム・ノブ、ホイスト制御機器、交話機
器、ホイスト・ケーブル、救助具、安全ベルト等） パイロットとのコーディネーション（連携プレー）。
（交話） クルー・ホバー・トリム・ノブの操作に対するヘリコプ
ターの動き（動特性）の習得。 ホイスト・ケーブルの振れの収束。 ホイスト機器の故障時の対応。（緊急処置法） （通常
作動機器の故障時の緊急作動機器への操作変更）

【０００５】

【従来の技術】ホイスト訓練は、クルー・ホバー時のヘ
リコプターの動きを模擬して行っていた。このとき、ホ
イスト作業者はクルー・ホバー・トリム・ノブでヘリコ
プターの前後・左右速度が制御できる。

【０００６】この動きを模擬するため、従来のホイスト
訓練装置は図４に示すとおり、クルー・ホバー時のヘリ
コプターの動きを模擬するための訓練室が動く構造とな
っていた。図４において、４０１はプール、４０２はプ
ール４０１に浮かべた溺者模擬品、４０３はプール４０
１内に波を起こす造波装置、４０４はプール４０１の対
向する両辺側に平行に設けた架台、４０５は前記架台４
０４に支持され当該架台４０４が対向する面に平行及び
垂直方向に渡した部材を有するＸ−Ｙ駆動装置である。
４０６は訓練室であり、前記Ｘ−Ｙ駆動装置４０５に吊
らされ、室内の操縦機器の操作に応じてヘリコプターが
動くように前記Ｘ−Ｙ駆動装置４０５により制御され、
その移動に応じてプール４０１上を移動する。４０７は
訓練室４０６の上方に備え、ケーブル先端に取り付けた
救助具を上げ下げするためのホイスト、４０８は、訓練
室４０６の上方に設けられホイスト作業者にヘリコプタ
ーのロータが与える風圧を模擬するファン、４０９は操
縦機器の操作に応じた動きを計算する電子計算機を備え
る電子キャビネット、４１０は造波装置４０３及び前記
Ｘ−Ｙ駆動装置４０５の駆動源となる油圧発生装置、４
１１は訓練開始前後に訓練室への通路となる乗降装置、
４１２は教官卓である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のホイスト訓練装
置は、前記図４と共に説明したように構成されているの
で、訓練室４０６を動かすための駆動装置としてＸ−Ｙ
駆動装置４０５が必要であり、全体として大掛かりなも
のとなり、高価なものとなっていた。また、訓練生が乗
っている訓練室４０６を動かすことから生じる危険もあ
った。

【０００８】本発明は、廉価な訓練装置とするととも
に、安全にホイスト訓練が実施できるホイスト訓練装置
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の発明者は、実際の救難活動の分析及びクル
ー・ホバー時のヘリコプターの動特性を分析することに
より、訓練室は動かなくとも洋上の目標物である溺者模
擬品を動かして訓練室と溺者模擬品との相対位置を正確
に模擬することにより充分訓練に供することができるこ
とを見いだした。

【００１０】すなわち、上記課題を解決するため、本発
明に係るホイスト訓練装置は、ヘリコプターのホイスト
作業者の救難活動を教育・訓練するためのものであっ
て、訓練室とプールと溺者模擬品とで構成され、ヘリコ
プターを模擬する訓練室は、プール上方に位置するよう
に固定して設けられ、溺者模擬品は、訓練室における操
作機器の操作に応じてヘリコプターの移動を模擬すると
きの相対的な動きをするものである。訓練室を動かない
構造としたためにシンプルな構造となり、大幅な費用の
削減となるとともに安全な訓練が実施できるようになっ
た。

【００１１】訓練室を動かさずに溺者模擬品を動かすよ
うにしたことが本発明のポイントであるが、次の努力に
より見出したものである。

【００１２】実機の動特性を分析したところクルー・ホ
バー・トリム・ノブに対する機体の動きは、非常に緩慢
であり、ホイスト作業者は、機体の加速度を殆ど感じて
おらず溺者との相対位置を目視にて認識して機体の動き
を把握している。また、洋上には、溺者以外の目視情報
は無い。

【００１３】クルー・ホバー・トリム・ノブに対する機
体の動き（ホバー動特性）を図５に示す。これは、実機
の動きを正確に模擬した操縦訓練用シミュレータの測定
結果であるが実機と同様な動特性である。図５はクルー
・ホバー・トリム・ノブを大きく急激に操作したとき
（図５（ａ））の機体の速度（図５（ｂ））及び姿勢角
（図５（ｃ））を示している。このように急激な操作
は、通常行わないことであるがこれでも最大加速度は、
０．０３［ｇ］（加速度＝速度／時間＝２．５［ｋｔ］
／４［ｓ］＝０．０３［ｇ］）であり、上下方向の重力
加速度１．０［ｇ］に比べて充分に小さく、ホイスト作
業者の平衡感覚では気付かない加速度である。このため
訓練装置では訓練者の居る訓練室を動かさず溺者模擬品
の方を動かして訓練者と溺者模擬品との相対位置の目視
情報のみを模擬することより訓練に供する装置とするこ
とができる。

【００１４】

【作用】ホイスト訓練装置は、次のように作用する。ホ
イスト作業者が操作機器を操作すると、この操作に応じ
てヘリコプターの移動を模擬する。訓練室はヘリコプタ
ーを模擬するがプール上方に固定して位置する。ヘリコ
プターの模擬移動に対応して溺者模擬品がプール内で移
動する。ホイスト作業者にとっては自らが操縦している
ヘリコプターの移動に伴って溺者模擬品が動くように見
える。

【００１５】

【実施例】以下本発明の第１の実施例を説明する。第１
の実施例は溺者模擬品の位置を制御する方法として、
「ウキ・ひも方式」を採用するものである。図１は第１
の実施例を説明する構成図、図２は第１の実施例の機能
ブロック図である。図１、図２において、１０１はプー
ル、１０２は溺者模擬品であり、溺者を模擬した形状
で、釣りに用いるウキと同じように水に浮く構造とし、
水を満たしたプール１０１に浮くことができ、３本のロ
ープによりその位置（Ｘ：前後、Ｙ：左右、Ｚ：上下）
が拘束されている。１０３はＸＹＺ駆動機構、１０３
ａ，１０３ｂ，１０３ｃはＸＹＺ駆動機構１０３を構成
するロープ、１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃはＸＹＺ駆
動機構１０３を構成する滑車、１０５ａ，１０５ｂ，１
０５ｃはＸＹＺ駆動機構１０３を構成するロープ巻取り
機であり、後述する演算装置からの制御信号によりロー
プ巻き取り機１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃを駆動しロ
ープ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの長さ（Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３）を制御する。１０６は訓練室であり、プール
１０１の水面上約４ｍの床面高さに固定した状態で位置
し実機のホイスト作業部分を模擬している。１０７はホ
イスト作業者すなわち訓練される人であり、訓練室１０
６でホイスト作業に必要な操作機器（クルー・ホバー・
トリム・ノブ、ホイスト制御機器、交話機器等）を操作
する。１０８は操作機器であり、クルー・ホバー・トリ
ム・ノブ１０８ａ、ホイスト制御機器１０８ｂ、交話機
器１０８ｃの実機品を使用し、訓練室１０６の実機と同
じ位置へ配置する。１０９はホイストであり、実機品を
使用し、訓練室１０６の実機と同じ位置へ配置する。１
１０はホイスト１０９により巻き取られ繰り出されるケ
ーブル、１１１はケーブル１１０の先端に取り付けた救
助具であり、ケーブル１１０、救助具１１１ともに実機
品を使用し、実機での運用と同じように扱う。１１２は
教官であり、訓練室１０６の適当な場所でホイスト作業
者１０７を監視すると共にパイロットの代わりとしての
交話相手及び模擬故障の導入等の設定を行う。１１３は
教官が操作する制御機器であり、ホイスト作業者１０７
との交話、模擬故障導入等の訓練装置の制御を行う。１
１４は演算装置であり、操作機器１０８のクルー・ホバ
ー・トリム・ノブ１０８ａからの制御信号を入力として
機体の動特性を演算して機体と溺者模擬品１０２の相対
位置（Ｘ，Ｙ）を算出する。また、設定された海面状況
に応じて溺者模擬品１０２の浮き沈み上下位置（Ｚ）も
算出する。溺者模擬品１０２を所定の位置（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）へ拘束するための３本のロープ長さ（Ｌ１，Ｌ２，
Ｌ３）の信号を算出してＸＹＺ駆動機構１０３のロープ
巻取り機１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃへ出力する。１
１５は扇風機であり、ヘリコプターのロータがホイスト
作業者１０７に与える風圧を模擬し、工事用の強力な風
圧をホイスト作業者（訓練者）１０７に与えて臨場感を
高める。

【００１６】動作を説明する。ホイスト訓練者１０７
は、救難活動の訓練を行うためにプール１０１に浮いて
いる溺者模擬品１０２を見て、状況を把握して操作機器
１０８（クルー・ホバー・トリム・ノブ１０８ａ、ホイ
スト制御機器１０８ｂ、交話機器１０８ｃ等）を操作す
る。まず、パイロットを代行する教官１１２からの交話
による指示により機体の操縦がホイスト作業者１０７に
任される。ホイスト作業者１０７は操作機器１０８のク
ルー・ホバー・トリム・ノブ１０８ａを操作して、溺者
模擬品１０２の直上へ自機が来るようにする。

【００１７】クルー・ホバー・トリム・ノブ１０８ａの
操作による制御信号は、演算装置１１４に入力され、機
体の動特性を含めて自機と溺者模擬品１０２との相対位
置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が計算される。また、教官１１２が設
定した海面状況の設定に応じて溺者模擬品１０２の浮き
沈みが模擬されて上下動（Ｚ）が演算される。位置信号
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は拘束理論の逆変換が演算されて、ＸＹ
Ｚ駆動装置１０３のロープ巻取り機１０５ａ，１０５
ｂ，１０５ｃが巻取り繰り出すように制御するロープ長
さ信号（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）が演算され、出力する。こ
こで、拘束理論は、空間の１質点は３本の梁により拘束
されるというものである。

【００１８】ＸＹＺ駆動装置１０３のロープ巻取り機１
０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃではロープ長さ信号（Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３）に基づいて３本のロープ１０３ａ，１
０３ｂ，１０３ｃの長さが制御される。各ロープ１０３
ａ，１０３ｂ，１０３ｃは浮く構造となっている溺者模
擬品１０２に連結されていて溺者模擬品１０２の位置
（Ｘ，Ｙ）及び上下位置（Ｚ）は３本のロープ１０３
ａ，１０３ｂ，１０３ｃにより決定する。

【００１９】溺者模擬品１０２がホイスト１０９の真下
に来た状態でホイスト作業者１０７は、ホイスト制御機
器１０８ｂを操作してホイスト１０９のケーブル１１０
を巻き出し、救助具１１１を溺者模擬品１０２の近傍へ
吊下して救難活動を実施する。ホイスト制御機器１０８
ｂ、ホイスト１０９、ケーブル１１０、救助具１１１は
実機と同じものが使用されており、実機品と同様に作動
する。

【００２０】教官１１２は訓練室１０６でホイスト作業
者１０７の作業状況を監視しつつ必要なアドバイス等を
行う。また、教官制御機器１１３を操作して海面の状況
設定、ホイストの故障設定、溺者模擬品１０２の流され
状況の設定、パイロットとしてホイスト作業者１０７と
の交話等を実施する。教官制御機器１１３は交話機器１
０８ｃ、演算装置１１４、ホイスト１０９へ信号を伝達
し、所要の機能を果たす。

【００２１】クルー・ホバー・トリム・ノブ１０８ａの
操作から溺者模擬品１０２の位置までの動特性は、ＸＹ
Ｚ駆動装置１０３のロープ１０３ａ，１０３ｂ，１０３
ｃ、ロープ巻き取り機１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃの
遅れを含めて全体として実機と同様な動特性となるよう
に調整されている。

【００２２】

【他の実施例】第２の実施例は、溺者模擬品の位置を溺
者模擬品の内部にエアーを蓄圧しておき、このエアー圧
力で自走して移動する「エアー噴出し方式」を採用する
ものである。図６は第２の実施例を説明する構成図、図
７は第２の実施例の機能ブロック図である。図６、図７
において、図１、図２と同様のものは同一の符号で表
す。さらに、６０１は溺者模擬品であり、内部に蓄圧さ
れた例えば空気を無線で指示された方位及び速度に応じ
て水中に噴出し自走する構造としたものである（図
８）。６０２は演算装置であり、クルー・ホバー・トリ
ム・ノブ１０８ａからの制御信号を入力として機体の動
特性を演算して機体と溺者模擬品６０１の相対速度信号
（Ｖｘ，Ｖｙ）を算出する。６０３は無線機・アンテナ
であり、演算装置６０２からの相対速度信号を電磁波に
変換して溺者模擬品６０１へ送信する。

【００２３】溺者模擬品６０１は次のもので構成され
る。 受信機：無線機、アンテナからの方位信号及び速度信号
である電波信号を受信する。 磁方位検出器：地磁気の磁北を検出する（「フラックス
バルブ」ともいう。）。 蓄圧器：空気又は窒素を蓄圧する容器。（アキュムレー
タ） 空気噴出し装置：蓄圧器の蓄圧空気（又は窒素）を水中
へ吹き出すためのバルブ。蓄圧器の下部から斜め下に延
びた管の先端が２方向に分かれ、それらの先端にバルブ
を設ける。 自走する方位は、受信機からの方位信号が磁方位検出信
号と比較され磁北に対する方に進むように、各先端のバ
ルブの開きに差があるように調節することにより回転さ
せて方位の変更を行う。両方の先端のバルブを開にする
ことによりそのときの方位に対して前進させる。バルブ
の開の量を調整することにより吹き出し量が調整され、
自走する速度及び方向のベクトル和が調整される（図８
（ｂ））。

【００２４】動作を説明する。第２の実施例の動作は以
下の点を除いて第１の実施例と同様である。クルー・ホ
バー・トリム・ノブ１０８ａの操作による制御信号は、
演算装置６０２に入力され、機体の動特性を含めて自機
と溺者模擬品６０１との相対速度信号（Ｖｘ，Ｖｙ）が
計算される。この信号に基づいて溺者模擬品６０１は無
線で遠隔操作され、蓄圧器下部から延びた管の先端に設
けた２個のバルブの開の大きさを調整して、プール１０
１の水面上を所要の速度で移動する。この移動の動特性
は実機と同様に作動するように調整されている。

【００２５】第２の実施例によれば、溺者の制御精度及
びホイスト作業者のクルー・ホバー・トリム・ノブに対
する溺者の相対位置の模擬が第１の実施例に比べて劣る
ものの、溺者模擬品６０１がロープで連結されていない
ため洋上へ救護者を送り込んで救護者と溺者との両方を
揚収する救難活動に向いている。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、訓練室を固定した構造
としたため、訓練室の移動装置を用いずに大幅に費用を
削減でき廉価な装置を実現できるとともに安全な訓練を
実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例を説明する構成図の例である。

【図２】第１の実施例の機能ブロック図の例である。

【図３】実際の救難活動状況を説明する図である。

【図４】従来のホイスト訓練装置を説明する構成図の例
である。

【図５】ホバー動特性を説明する図である。

【図６】第２の実施例を説明する構成図の例である。

【図７】第２の実施例の機能ブロック図の例である。

【図８】第２の実施例における溺者模擬品を説明する図
である。

【符号の説明】

１０１…プール、１０２…溺者模擬品、１０３…ＸＹＺ
駆動機構、１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ…ロープ、１
０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ…滑車、１０５ａ，１０５
ｂ，１０５ｃ…ロープ巻取り機、１０６…訓練室、１０
７…ホイスト作業者、１０８…操作機器、１０８ａ…ク
ルー・ホバー・トリム・ノブ、１０８ｂ…ホイスト制御
機器、１０８ｃ…交話機器、１０９…ホイスト、１１０
…ケーブル、１１１…救助具、１１２…教官、１１３…
制御機器、１１４…演算装置、１１５…扇風機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘリコプターのホイスト作業者の救難活
   動を教育・訓練するためのホイスト訓練装置であって、
   訓練室とプールと溺者模擬品とで構成され、ヘリコプタ
   ーを模擬する訓練室は、プール上方に位置するように固
   定して設けられ、溺者模擬品は、訓練室における操作機
   器の操作に応じてヘリコプターの移動を模擬するときの
   相対的な動きをする、ことを特徴とするホイスト訓練装
   置。