RU2149802C1

RU2149802C1 - Device for carriage of cargoes by helicopters

Info

Publication number: RU2149802C1
Application number: RU98121087A
Authority: RU
Inventors: Ю.М. Солуянов; А.А. Петрик; В.Н. Сухинин
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-05-27

Abstract

FIELD: aeronautical engineering; carriage of cargoes by helicopter external stores. SUBSTANCE: device has suspension systems and brace strut connected with them; platform provided with mechanism for securing the cargo is attached to brace strut in its center portion. Mechanism for securing the cargo includes cross-member mounted on platform for rotation around vertical axis and its drive. Cross-member may be made in form of double-arm beam or in form of ring. Lines with cargo gripping devices (electric locks, hooks, etc. ) are secured to edges of cross-member. Cross-member may be provided with electromechanical drive, rope drive, etc. Control of drive is effected from cabin of one or several helicopters. Proposed device provides for turning the cargo in horizontal plane (in azimuth) in placing it by helicopters. EFFECT: enhanced accuracy of positioning the cargoes; reduced flying time. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при выполнении операций по транспортировке и монтажу крупногабаритных неделимых грузов. The invention relates to aircraft and can be used when performing operations on the transportation and installation of large indivisible cargo.

Известно устройство для транспортирования груза вертолетами, содержащее подвесные системы вертолетов и соединенный с ними распорный элемент (патент РФ N 1663886, кл. B 64 D 1/22, 1994). Недостатком известного устройства является громоздкость конструкции по вертикали, что затрудняет точную установку груза. A device is known for transporting cargo by helicopters, containing the helicopter suspension system and a spacer element connected to them (RF patent N 1663886, class B 64 D 1/22, 1994). A disadvantage of the known device is the bulkiness of the structure vertically, which makes it difficult to accurately install the load.

Наиболее близким по технической сущности, т.е. прототипом, является устройство для транспортирования груза вертолетами, содержащее подвесные системы вертолетов и соединенный с ними распорный элемент (патент РФ N 1648020, кл. B 64 D 1/22, 1994). При использовании известного устройства для согласования осей груза с проектными отметками потребуется вращение распорного элемента вместе с грузом обоими вертолетами. Это может привести к неоправданно высоким затратам летного времени, вызванным усложнением пилотирования по переменным наземным ориентирам для обоих командиров вертолетов. The closest in technical essence, i.e. the prototype is a device for transporting cargo by helicopters, containing the suspension systems of the helicopters and the spacer element connected to them (RF patent N 1648020, CL B 64 D 1/22, 1994). When using the known device for matching the axes of the load with the design marks, you will need to rotate the spacer element with the cargo of both helicopters. This can lead to unreasonably high costs of flight time, caused by the complication of piloting on variable landmarks for both helicopter commanders.

Задачей настоящего изобретения является достижение технического результата, заключающегося в возможности поворота груза по азимуту без изменения положения распорного элемента и, что особенно важно, вертолетов, что должно обеспечить снижение затрат летного времени на установку груза в заданное положение вертолетами и может исключить необходимость привлечения для монтажа груза дополнительных грузоподъемных средств. The objective of the present invention is to achieve a technical result, which consists in the possibility of turning the load in azimuth without changing the position of the spacer element and, most importantly, helicopters, which should reduce the cost of flight time for setting the load in the desired position by helicopters and can eliminate the need to attract cargo for installation additional lifting equipment.

Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет того, что в устройстве для транспортирования груза вертолетами к средней части распорного элемента прикреплена платформа с траверсой, смонтированной на платформе с возможностью поворота вокруг вертикальной оси (т.е. по азимуту) специальным приводом, а грузозахватные приспособления прикреплены к траверсе посредством стропов. This technical result is achieved due to the fact that in the device for transporting cargo by helicopters, a platform with a traverse mounted on the platform with the possibility of rotation around the vertical axis (i.e. in azimuth) by a special drive is attached to the middle part of the spacer element, and load grips are attached to traverse by means of slings.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство для транспортирования груза вертолетами, содержащее подвесные системы вертолетов и соединенный с ними распорный элемент, согласно изобретению снабжено прикрепляемой к средней части распорного элемента платформой с механизмом для закрепления груза, содержащим дополнительно траверсу, смонтированную на платформе с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, и привод траверсы, на концах которой прикреплены стропы с грузозахватными приспособлениями. Кроме того, привод траверсы может быть выполнен в виде барабана, прикрепленного к траверсе и на который навиты тросы, свободные концы каждого из которых запасованы на лебедки, установленные на вертолетах. Привод траверсы может быть выполнен по-другому, например электромеханическим, причем траверса может быть выполнена в виде двуплечей балки, кольца или другой формы. The essence of the invention lies in the fact that the device for transporting cargo by helicopters, containing the suspension systems of the helicopters and the spacer element connected to them, according to the invention is equipped with a platform attached to the middle part of the spacer element with a mechanism for securing the cargo, additionally containing a traverse mounted on the platform with rotation around the vertical axis, and the traverse drive, at the ends of which slings are attached with load-gripping devices. In addition, the traverse drive can be made in the form of a drum attached to the traverse and on which cables are wound, the free ends of each of which are stocked on winches mounted on helicopters. The traverse drive can be made differently, for example, electromechanical, and the traverse can be made in the form of a two-arm beam, ring or other shape.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство с одним из вариантов привода траверсы; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - другой вариант привода поворота траверсы вокруг вертикальной оси; на фиг. 4 - вид сверху по фиг. 3. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device with one of the options for the drive beam; in FIG. 2 - the same, top view; in FIG. 3 is another embodiment of a traverse turning drive around a vertical axis; in FIG. 4 is a plan view of FIG. 3.

Устройство для транспортирования груза вертолетами 2 и 3 содержит подвесные системы, например канаты 4 и 5, к которым присоединен распорный элемент 6. В средней части распорного элемента 6 размещена платформа 7, прикрепленная к распорному элементу посредством стоек 8 и растяжек (не показаны). На платформе 7 смонтирован механизм для закрепления груза, содержащий траверсу 9, опирающуюся на эту платформу (размещенную на ней или непосредственно под ней) с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, и привод 10. Привод выполнен так, что в выключенном состоянии он фиксирует траверсу 9 в необходимом положении по азимуту. К концам траверсы 9 прикреплены стропы 11 с грузозахватными приспособлениями, например с крюками 12 (электрозамками, скобами и т.п.). A device for transporting cargo by helicopters 2 and 3 contains suspension systems, for example, ropes 4 and 5, to which a spacer element 6 is attached. In the middle part of the spacer element 6 there is a platform 7 attached to the spacer element by struts 8 and extensions (not shown). A mechanism for securing the load is mounted on the platform 7, comprising a crosshead 9, supported on this platform (placed on it or directly below it) with the possibility of rotation around the vertical axis, and the drive 10. The drive is designed so that in the off state it fixes the crosshead 9 in required position in azimuth. At the ends of the crosshead 9 slings 11 are attached with load gripping devices, for example with hooks 12 (electric locks, brackets, etc.).

Привод 10 может представлять из себя барабан с вертикальной осью вращения, установленный на подшипниках 13 и на валу 14, пропущенном сквозь платформу 7. К нижнему концу вала 14 прикреплена траверса 9, которая может быть выполнена в виде двуплечей балки (как изображено на фиг. 1), H-образной, в виде замкнутой прямоугольной рамы и др. Траверса может быть выполнена в виде кольца, соединенного с барабаном 10. На барабан 10 навиты в противоположных направлениях тросы 15 и 16, концы которых запасованы на лебедки 17 и 18, обычно устанавливаемые на вертолетах для спасательных или погрузочно-разгрузочных работ. Для придания необходимого направления тросам 15 и 16 при их совместной работе с барабаном 10 на краях распорного элемента 6 установлены отклоняющие блоки 19 и 20. Для согласованного управления лебедками 17 и 18 между вертолетами 2 и 3 по канатам 4, 5 и распорному элементу 6 проложены электрокабели (не показаны). The drive 10 may be a drum with a vertical axis of rotation mounted on bearings 13 and on a shaft 14 passed through a platform 7. A traverse 9 is attached to the lower end of the shaft 14, which can be made in the form of a two-arm beam (as shown in Fig. 1 ), H-shaped, in the form of a closed rectangular frame, etc. The traverse can be made in the form of a ring connected to the drum 10. On the drum 10, cables 15 and 16 are wound in opposite directions, the ends of which are stocked on winches 17 and 18, usually installed helicopters for with passive or loading and unloading operations. To give the necessary direction to the cables 15 and 16, when they work together with the drum 10, deflecting blocks 19 and 20 are installed at the edges of the spacer element 6. For coordinated control of the winches 17 and 18 between the helicopters 2 and 3, electric cables are laid along the ropes 4, 5 and the spacer element 6 (not shown).

Возможны другие варианты воплощения привода траверсы, например он может быть электромеханическим. Траверса в этом случае может быть выполнена в виде кольца 21 (см. фиг. 3 и 4), опирающегося на платформу 7 посредством подшипника 13. Кольцо 21 снабжено зубчатым венцом 22, который находится в зацеплении с шестерней 23, закрепленной на выходном валу редуктора 24, установленного на той же платформе. К выходному валу редуктора присоединен электродвигатель 25, управление которым возможно из кабины одного или обоих вертолетов 2 или 3 по электрокабелю (не показаны). К кольцу 21 присоединены стропы 11 с грузозахватными приспособлениями 12. Other embodiments of the crosshead drive are possible, for example, it may be electromechanical. The traverse in this case can be made in the form of a ring 21 (see Figs. 3 and 4), supported by a platform 7 by means of a bearing 13. Ring 21 is provided with a gear rim 22, which is meshed with a gear 23 fixed to the output shaft of the gearbox 24 installed on the same platform. An electric motor 25 is connected to the output shaft of the gearbox, which can be controlled from the cab of one or both helicopters 2 or 3 via an electric cable (not shown). To the ring 21 are attached slings 11 with load gripping devices 12.

Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом. При зависании вертолетов 2 и 3 над расположенным на земле распорным элементом 6 подцепляют к его краям канаты 4 и 5, соединяют быстродействующие разъемы электрокабеля. Подняв распорный элемент 6, вертолеты перемещают его к грузовой площадке, где посредством стропов 11 и грузозахватных приспособлений 12 к устройству присоединяют подготовленный к транспортированию и монтажу груз 1. После подъема груз 1 приводом 10 устанавливают в положение с минимальным аэродинамическим сопротивлением (например, располагая его продольную ось вдоль полета), в котором его транспортируют к месту установки. Заход и зависание над местом установки выполняют против ветра. При несовпадении продольной оси груза 1 с проектным направлением (например, с фундаментом) приводом 10 разворачивают груз по азимуту на необходимый угол α (см. фиг. 2). Для выполнения этой операции, например, включают лебедки 17 и 18 в противоположных направлениях или электродвигатель 25 в необходимом направлении. В случае использования лебедок 17 и 18 поворот барабана 10 и вместе с ним груза 1 на угол α против часовой стрелки достигается за счет сматывания троса 15 с барабана 10 посредством лебедки 17, включенной в режиме "на уборку". В это время лебедка 18 согласованно включается "на выпуск", и выпускаемый с нее трос 16 наматывается на барабан 10, подготавливая возможность управляемого вращения последнего в обратном направлении. При необходимости поворота груза 1 в обратном направлении (по часовой стрелке) меняют режимы работы лебедок 17, 18 или электродвигателя 25 на встречные. Добившись совпадения осей груза 1 с проектными отметками, снижением вертолетов устанавливают груз в заданное положение, после чего производят отцепку от него приспособлений 12 и полет вертолетов 2 и 3 с предлагаемым устройством на посадку. The operation of the proposed device is as follows. When the helicopters 2 and 3 hang over the spacer element 6 located on the ground, ropes 4 and 5 are hooked to its edges, and the quick connectors of the electric cable are connected. Raising the spacer element 6, the helicopters move it to the cargo area, where by means of slings 11 and load gripping devices 12, the load 1 prepared for transportation and installation is connected to the device. After lifting, the load 1 with the drive 10 is set to a position with minimal aerodynamic drag (for example, by placing its longitudinal axis along the flight) in which it is transported to the installation site. Approaching and hovering over the installation site is performed against the wind. If the longitudinal axis of the load 1 does not coincide with the design direction (for example, with the foundation), the drive 10 unfolds the load in azimuth to the required angle α (see Fig. 2). To perform this operation, for example, include winches 17 and 18 in opposite directions or an electric motor 25 in the required direction. In the case of using winches 17 and 18, the rotation of the drum 10 and, together with it, the load 1 by an angle α counterclockwise is achieved by winding the cable 15 from the drum 10 by means of a winch 17 included in the “harvesting” mode. At this time, the winch 18 is consistently turned on "to release", and the cable 16 released from it is wound on the drum 10, preparing the possibility of controlled rotation of the latter in the opposite direction. If it is necessary to turn the load 1 in the opposite direction (clockwise), the operating modes of the winches 17, 18 or the electric motor 25 are changed to oncoming ones. Having achieved the coincidence of the axes of the load 1 with the design elevations, lowering the helicopters sets the load to a predetermined position, after which the devices 12 are uncoupled from it and the helicopters 2 and 3 fly with the proposed landing device.

Угол поворота груза по азимуту (α) при необходимости может достигать 180^o и более при неизменном (оптимальном) направлении продольной оси каждого вертолета (против ветра) и при неизменном положении вертолетов относительно выбранных пилотами наземных ориентиров. В результате могут быть обеспечены высокая точность установки груза и минимальные затраты летного времени. Использование предложенного устройства обеспечит использование полной грузоподъемности вертолетов, а также сокращение сроков строительно-монтажных и аварийно-восстановительных работ за счет укрупнения устанавливаемых в одном полете блоков, например строительных ферм, пролетов мостов и т.п.The angle of rotation of the cargo in azimuth (α), if necessary, can reach 180 ^o or more with a constant (optimal) direction of the longitudinal axis of each helicopter (against the wind) and with a constant position of the helicopters relative to the selected landmarks by the pilots. As a result, high accuracy of cargo installation and minimum flight time can be ensured. Using the proposed device will ensure the use of the full carrying capacity of helicopters, as well as reducing the time for construction, installation and emergency recovery work by enlarging units installed in one flight, for example, building trusses, bridge spans, etc.

Claims

1. A device for transporting cargo by helicopters, containing the helicopter suspension system and a spacer element connected to them, characterized in that it is equipped with a platform attached to the middle part of the spacer element with a mechanism for securing the cargo, additionally containing a traverse mounted on the platform to rotate around a vertical axis, and the drive of the traverse, at the ends of which slings are attached with load-gripping devices.

2. The device according to claim 1, characterized in that the traverse drive is made in the form of a drum attached to the traverse and onto which cables are wound, the free end of each of which is stocked on a winch mounted on a helicopter.

3. The device according to p. 1, characterized in that the traverse drive is made electromechanical, placed on the platform.

4. The device according to claim 1, characterized in that the beam is made in the form of a two-arm beam.

5. The device according to claim 1, characterized in that the crosshead is made in the form of a ring.