KR20170006798A

KR20170006798A - 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크 난기류 알림장치

Info

Publication number: KR20170006798A
Application number: KR1020150097989A
Authority: KR
Inventors: 박성인; 김민호; 권승민; 황윤식; 김현승
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2017-01-18

Abstract

본 발명은 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크(10)의 알림장치에 있어서: 상기 헬리데크(10) 또는 그 인접한 영역에 풍향풍속계(22)를 지니는 감지수단(20); 및 상기 감지수단(20)의 신호를 입력하여 설정된 알고리즘으로 가장 안전한 착륙방향을 출력하는 제어수단(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 헬리데크 상에 존재하는 난류 흐름을 헬리콥터 조종사에게 전달하여 비교적 접근이 용이한 루트를 유도함으로써 착륙 시에 난류로 인한 갑작스런 제어 상실 사고를 예방하는 효과가 있다.

Description

헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크 난기류 알림장치{Helideck Turbulence Flow Signal Apparatus for the Helicopter Landing Safety}

본 발명은 헬기의 안전착륙 유도에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 헬리데크 상의 난류 흐름을 헬리콥터 조종사에게 전달하여 접근이 용이한 루트로 유도하는 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크 난기류 알림장치에 관한 것이다.

선박 및 해양구조물에 설치되는 헬리데크(helideck)는 설계 시에 안전한 헬리콥터 이/착륙을 위해 각종 위험 요소가 고려된 운영 적정성 평가(availability study)를 요한다. 검토 대상의 위험 요소에는 헬리데크 상부의 유동 흐름(난류), 온도 상승, 가연성 가스 농도 및 가시성 등이 있으며 이들 요소는 CAP 437 및 NORSOK C-004 규정에 의거하여 평가된다.

이를 위해 종래의 경우 관련 표준에 따라 헬리데크 식별을 위한 조명 등의 장비가 설치된다. 이는 접근하는 헬리콥터에 야간/악천 후 시에도 헬리데크가 식별 가능하도록 시각적 정보를 제공한다.

이와 관련되는 선행기술문헌으로서, 하기의 특허문헌 1은 항공등화시설, 사용자의 명령을 항공등화시설로 전송하고 그 결과데이타를 수신하여 항공등화시설을 관리 및 제어하는 메인서버 및 항공등화시설과 메인서버 간에 설치되어 항공등화시설과 메인서버간의 무선통신을 중계하는 항공등화시설 데이타 송수신기 등으로 구성된다. 이에 따라, 항공기 조종사에게 이ㆍ착륙조작에 필요한 모든 시각정보를 전달하는 효과를 기대한다.

또 다른 선행기술문헌으로서, 하기의 특허문헌 2는 간격을 두고 설치된 복수 개의 음향 수신부와, 상기 음향 수신부에서 측정된 소리를 바탕으로 헬리콥터의 위치를 연산하는 제어부, 및 상기 헬리콥터의 위치 정보를 표시하며 상기 헬리데크 상에 설치된 표시부를 포함한다. 이에 따라, 헬리콥터의 운전자에게 지상의 정보와 헬리콥터의 위치 정보 등을 제공하여 이동식 구조물에 헬리콥터를 안전하게 착륙시키는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 특허문헌 1은 항공등화시설의 이상유무 전달이나 광도조절을 요지로 하고, 특허문헌 2는 헬리콥터의 소리를 바탕으로 착륙위치를 유도함을 요지로 하므로, 헬기의 해상 헬리포트 착륙 과정에서 급작스런 기류변화에 대응하기 미흡하여 안전성 확보에 한계성을 드러낸다.

1. 공개특허공보 제2004-0072199호 "항공등화시설 원격제어시스템" (공개일자 : 2004.08.18.) 2. 한국 공개특허공보 제2013-0130498호 "헬리콥터 착륙 지원 장치 및 헬리콥터 착륙 지원 방법" (공개일자 : 2013.12.02.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 헬리데크 상에 존재하는 난류 흐름을 헬리콥터 조종사에게 전달하여 비교적 접근이 용이한 루트를 유도함으로써 착륙 시에 난류로 인한 갑작스런 제어 상실 사고를 예방하는 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크 난기류 알림장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 기존의 송/수신 장치 및 등화시스템을 이용하여 주/야간 및 악천후 시에도 해당 시스템이 작동할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크의 알림장치에 있어서: 상기 헬리데크 또는 그 인접한 영역에 풍향풍속계를 지니는 감지수단; 및 상기 감지수단의 신호를 입력하여 설정된 알고리즘으로 가장 안전한 착륙방향을 출력하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 감지수단은 헬리데크 상에 다방향을 지향하도록 설치되는 복수의 관형체와 그 내부의 압력계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 헬리데크 상의 다방향에 대한 접근허용 최대풍속의 데이터를 제어기 상에 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단은 헬리데크 상에 다방향의 접근경로를 표시하도록 방사상으로 배치된 다수의 유도등을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어수단은 유도등을 다양한 색상으로 발광시켜 접근경로의 우선순위를 구분하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 헬리데크 상에 존재하는 난류 흐름을 헬리콥터 조종사에게 전달하여 비교적 접근이 용이한 루트를 유도함으로써 착륙 시에 난류로 인한 갑작스런 제어 상실 사고를 예방하는 효과가 있다.

또한, 선박/해양 구조물에 탑재된 자원을 기반으로 해양 헬리콥터 사고의 주요 원인을 차지하는 난류 유동에 대한 안전성을 확보하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 주요부를 개념적으로 나타내는 구성도
도 2는 본 발명의 변형예에 따른 장치의 감지수단을 나타내는 구성도
도 3은 본 발명에 따른 장치의 알고리즘을 구현하기 위한 예시도
도 4는 본 발명에 따른 장치가 작동되는 일예를 나타내는 구성도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크(10)의 알림장치에 관하여 제안한다. 선박/해양구조물에 설치되어 헬기의 이착륙을 조력하는 헬리데크(10)를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 통상 헬리데크(10)는 중앙의 "H"자 마크를 중심으로 다수의 서클등(12)이 원형으로 배치되고 다수의 외곽등(15)이 그 외측으로 주변 영역에 배치된다.

본 발명에 따르면 감지수단(20)이 상기 헬리데크(10) 또는 그 인접한 영역에 풍향풍속계(22)를 지니는 구조이다. 감지수단(20)은 난류 감지를 위한 하나 또는 복수의 풍향풍속계(22)를 포함하여 구성된다. 풍향풍속계(22)는 헬리데크(10)를 중심으로 하는 국지적 영역의 풍향과 풍속 정보를 생성한다. 난류의 감지는 간접적인 예측을 기반으로 하지만 직접적인 측정을 배제하는 것은 아니다.

본 발명의 변형예로서, 상기 감지수단(20)은 헬리데크(10) 상에 다방향을 지향하도록 설치되는 복수의 관형체(24)와 그 내부의 압력계(26)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 2는 8각의 코너를 지닌 헬리데크(10)에서 각 코너에 관형체(24)와 압력계(26)를 설치한 상태를 예시한다. 관형체(24)는 전방향을 8등분하는 각도 단위로 배치되고 우수의 직접적인 충돌을 방지하는 크기의 홀을 지닌다. 관형체(24)의 홀에는 압력계(26)가 설치되어 풍압에 대응한 신호를 생성한다. 이에, 헬리데크(10)를 중심으로 하는 국지적 영역의 순간적인 기류 변동과 난류 상태를 직접적으로 측정할 수 있다.

한편, 도시에는 생략하나 감지수단(20)의 다른 예로서 레이저 송수신기를 사용할 수도 있다. 이는 대기중의 에어로졸에 의한 레이저광의 산란광을 검출하여 주파수의 도플러 변이량으로 난류를 직접적으로 측정하는 방식이다.

또, 본 발명에 따르면 제어수단(30)이 상기 감지수단(20)의 신호를 입력하여 설정된 알고리즘으로 가장 안전한 착륙방향을 출력하는 구조를 특징으로 한다. 선박/해양구조물 설계 시 헬리데크 상에 발생하는 난류 위험에 따른 헬리데크 이용 적정성 평가가 수행된다. 도 3(a)는 난류 검토 기준에 따른 헬리데크 운영의 적정 풍속ㆍ풍향 기준 정보이다. 여기서 북풍은 0˚ (360˚)방향, 동풍은 90˚, 남풍은 180˚, 서풍은 270˚로 나타낸다. 30˚와 60˚ 방향에서 15㎧로 적정 풍속이 가장 낮으며, 적정 풍속을 초과하는 경우 난류 현상이 초래됨을 의미한다. 도 3(b)는 3(a)를 기준으로 동서남북의 방향에서 풍속 변화에 따른 헬기의 접근허용 여부를 나타내는 도표이다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(30)은 헬리데크(10) 상의 다방향에 대한 접근허용 최대풍속의 데이터를 제어기(31) 상에 저장하는 것을 특징으로 한다. 제어기(31)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 지닌 마이컴 회로로 구성된다. 도 3(b)는 풍속이 5~15㎧로 변동하는 동안 동서남북의 방향에서 헬기의 접근허용 상태를 판단하는 기준으로서 제어기(31)의 메모리에 테이블로 저장된다. "Satisfied"는 접근을 허용하는 상태를, "Noticeable"은 접근시 주의를 요하는 상태를, "Limited" 접근을 제한하는 상태를 의미한다.

한편, 제어기(31)는 외부와 유무선으로 신호를 송수신하기 위한 통신기(33)를 구비한다. 통신기(33)는 선박/해양구조물에 탑재된 주 제어기와 연계되는 동시에 궤도위성 등과도 연계될 수 있다. 이에 제어기(31)는 국지적 영역의 기상정보에 더하여 해당 해역의 기상변화를 참고적으로 활용할 수 있다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 제어수단(30)은 헬리데크(10) 상에 다방향의 접근경로를 표시하도록 방사상으로 배치된 다수의 유도등(35)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 4는 45˚ 단위로 8방향의 방사상으로 유도등(35)이 설치된 상태를 예시한다. 유도등(35)은 기 설치된 외곽등(15)과 서클등(12)을 포함하는 각각의 라인상으로 배치하는 것이 좋다. 물론 유도등(35)의 제원과 규격은 서클등(12), 외곽등(15)과 다르게 설정된다.

이때, 상기 제어수단(30)은 유도등(35)을 다양한 색상으로 발광시켜 접근경로의 우선순위를 구분하는 것을 특징으로 한다. 유도등(35)는 발광색의 변동 제어가 가능한 방식을 적용하거나 고유의 발광색을 지닌 것을 조합하는 방식을 적용하여 구성한다. 도 4에서, 녹색은 도 3(b)의 "Satisfied" 상태로, 황색은 "Noticeable" 상태로, 적색은 "Limited" 상태로 설정할 수 있다. 백색은 주간에 유도등(35)를 오프한 상태를 예시한다.

사용에 있어서, 헬기 조종사는 헬기를 헬리데크(10)로 접근시키는 동안 제어기(31)에 의하여 생성되는 신호를 통신기(33)를 통하여 들을 수 있고, 이와 동시에 유도등(35)의 발광색을 참조하여 최적의 접근방향을 인식하기 용이하다.

이에 따라, 제어기(31)가 감지수단(20)에서 입력된 정보에 근거하여 실제 헬리콥터 착륙 시 실시간 주변 환경에 따른 안전한 접근 경로를 제공함으로써 착륙 시 난류로 인한 갑작스런 제어 상실 사고를 예방할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 헬리데크 12: 서클등
15: 외곽등 20: 감지수단
22: 풍향풍속계 24: 관형체
26: 압력계 30: 제어수단
31: 제어기 33: 통신기
35: 유도등

Claims

헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크(10)의 알림장치에 있어서:
상기 헬리데크(10) 또는 그 인접한 영역에 풍향풍속계(22)를 지니는 감지수단(20); 및
상기 감지수단(20)의 신호를 입력하여 설정된 알고리즘으로 가장 안전한 착륙방향을 출력하는 제어수단(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크 난기류 알림장치.
청구항 1에 있어서,
상기 감지수단(20)은 헬리데크(10) 상에 다방향을 지향하도록 설치되는 복수의 관형체(24)와 그 내부의 압력계(26)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크 난기류 알림장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어수단(30)은 헬리데크(10) 상의 다방향에 대한 접근허용 최대풍속의 데이터를 제어기(31) 상에 저장하는 것을 특징으로 하는 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크 난기류 알림장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어수단(30)은 헬리데크(10) 상에 다방향의 접근경로를 표시하도록 방사상으로 배치된 다수의 유도등(35)을 구비하는 것을 특징으로 하는 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크 난기류 알림장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제어수단(30)은 유도등(35)을 다양한 색상으로 발광시켜 접근경로의 우선순위를 구분하는 것을 특징으로 하는 헬기의 안전착륙을 위한 헬리데크 난기류 알림장치.