WO2010057451A1 - Hubschrauber mit kollisionsvermeidungs-vorrichtung - Google Patents

Hubschrauber mit kollisionsvermeidungs-vorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2010057451A1
WO2010057451A1 PCT/DE2009/001219 DE2009001219W WO2010057451A1 WO 2010057451 A1 WO2010057451 A1 WO 2010057451A1 DE 2009001219 W DE2009001219 W DE 2009001219W WO 2010057451 A1 WO2010057451 A1 WO 2010057451A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
helicopter
distance
tail
tail boom
evaluation unit
Prior art date
Application number
PCT/DE2009/001219
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Kessler
Original Assignee
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. filed Critical Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Priority to US13/121,502 priority Critical patent/US8473189B2/en
Publication of WO2010057451A1 publication Critical patent/WO2010057451A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/006—Safety devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/51—Display arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9323—Alternative operation using light waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9324—Alternative operation using ultrasonic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93274—Sensor installation details on the side of the vehicles

Abstract

Hubschrauber mit einem Heckausleger (12), zumindest einem am Heckausleger (12) angebrachten Abstandssensor (16.1) zum Erfassen eines Abstands (A) zu einem etwaig in einer Umgebung des Heckauslegers (12) vorhandenen Objekt (18) und einer elektrischen Auswerteeinheit (20), die mit den Abstandssensoren (16) verbunden und eingerichtet ist zum Errechnen einer Lage des Objekts (18) relativ zum Hubschrauber (10). Erfindungsgemäß ist eine Kollisionsvermeidungs-Vorrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist zum Vermeiden einer Kollision einer Person mit dem Heckausleger (12).

Description

HUBSCHRAUBER MIT KOLLISIONSVERMEIDUNGS-VORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft einen Hubschrauber mit einem Heckausleger, zumindest einem am Heckausleger angebrachten Abstandssensor zum Erfassen eines Abstands zu einem etwaig in einer Umgebung des Heckauslegers vorhandenen Objekt und einer elektrische Auswerteeinheit, die mit den Abstandssensoren verbunden ist und eingerichtet ist zum Errechnen einer Lage des Objekts relativ zum Hubschrauber.
Derartige Hubschrauber sind bekannt und werden eingesetzt, um bodennah oder nah an Hindernissen zu operieren. Häufig müssen sie in unvorbereitetem Gelände landen. Das gilt für zivile wie für militärische Einsätze. Oft bewegen sich nach der Landung Personen im Umfeld des Hubschraubers, wobei die Rotoren noch rotieren. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn Hubschrauber aus Zeitgründen kurz Last aufnehmen oder absetzen sollen. In diesen Fällen kann es vorkommen, dass insbesondere bei klassischen Hubschrauberkonfigurationen mit einem Haupt- und einem Heckrotor der Heckrotor oder der Heckausleger Kontakt mit Objekten wie Bäumen, Masten, etc., oder gar Personen bekommt. Ist der Hubschrauber dabei noch in der Luft, führt insbesondere die Beschädigung des Heckrotors zum Absturz, weil der Pilot den Verlust des Heckrotors durch Einleiten einer Autorotation nicht schnell genug ausgleichen kann. Dies kann für den Hubschrauber schwerste Schäden beim Aufprall auf den Boden bedeuten. Ist der Hubschrauber gelandet und dreht der Heckrotor noch, kann eine unvorsichtige Person beim Kontakt mit dem Heckrotor schwerste Verletzungen erleiden. Bei bekannten Hubschraubern sind Kameras bekannt, die dem Piloten auf einem kleinen Monitor ein Bild des Heckbereichs anzeigen. Nachteilig hieran ist, dass das Bild oftmals verzerrt dargestellt wird, so dass es für den Piloten schwierig ist, die Situation am Heckausleger richtig einzuschätzen.
Aus der DE 34 34 758 C2, der EP 0 139 283, der DT 25 49 884 A1 der GB 2 418 652 A und der US 3,417,729 sind Landehilfen für Hubschrauber bekannt, bei der beständig der Abstand des Heckauslegers zum Boden ermittelt wird. Unterschreitet der Abstand einen vorgegebenen Wert, so wird dem Piloten ein Signal gegeben, so dass bei einem Übungsflug die Autorotation rechtzeitig beendet werden kann. Mit den Systemen kann der Pilot eine Gefährdung von Personen durch den Heckrotor jedoch nicht erkennen.
Aus der DE 10 2007 014 878 A1 ist ein System zur Rundum-Kollisionswarnung für Hubschrauber bekannt. Das System dient dazu, im Flug Hindernisse zu erkennen und so Zusammenstöße zu vermeiden. Dazu werden dem Piloten entsprechende Informationen angezeigt. Auch dieses System ist zum Schutz von Personen gegen Heckrotorunfälle ungeeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Personen besser gegen Unfälle zu schützen.
Die Erfindung löst das Problem durch einen gattungsgemäßen Hubschrauber , der eine Kollisionsvermeidungs-Vorrichtung, die ausgebildet ist zum Vermeiden einer Kollision einer Person mit dem Heckausleger, aufweist.
Die Erfindung löst das Problem zudem durch ein Verfahren mit den Schritten (a) automatisches Erfassen eines Abstands des Heckauslegers zu einem etwaig in einer Umgebung des Heckauslegers vorhandenen Objekt und (b) Ausgeben eines in der Umgebung des Heckauslegers wahrnehmbaren Warnsignals und/oder Stillsetzen des Heckrotors, wenn der Abstand einen vorgegebenen Mindestabstand unterschreitet. Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass durch den Abstandssensor in eine bedrohliche Nähe zum Heckrotor gelangende Personen oder andere Objekte mit einfachen Mitteln erkannt werden können. Es ist dann beispielsweise möglich, eine Warnung an die Person auszugeben.
Es ist ein weiterer Vorteil, dass sich dem Heckrotor nähernde Personen gewarnt werden können, ohne dass es dazu nötig wäre, beispielsweise den Heckrotor dauerhaft zu beleuchten. Eine derartige Beleuchtung ist beispielsweise bei militärischen Anwendungen zu vermeiden.
Vorteilhaft ist zudem, dass bestehende Hubschrauber leicht nachgerüstet werden können, indem Sensoren und eine entsprechende Auswerteeinheit am Hubschrauber vorgesehen werden.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Abstandssensor insbesondere ein Sensor verstanden, der den Abstand eines in einer Sensorrichtung vorhandenen Objekts ermittelt. Die Sensorrichtung könnte auch als Sensorkegel bezeichnet werden und bezeichnet die Gesamtheit derjenigen Richtungen, unter denen ein Objekt relativ zum Sensor erscheinen kann, so dass der Sensor das Objekt wahrnimmt.
Unter einer Kollisionsvermeidungs-Vorrichtung wird insbesondere jede Vorrichtung verstanden, die ausgebildet und eingerichtet ist, um eine Kollision einer Person mit dem Heckausleger, insbesondere dem Heckrotor, zu vermeiden. Der Heckrotor ist Teil des Heckauslegers.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Hubschrauber einen zweiten Abstandssensor und mindestens einen dritten Abstandsensor, wobei sich mindestens zwei der Abstandssensoren hinsichtlich ihrer Reichweite, ihrer Auflösung, ihrer Sensorrichtung und/oder ihres Sensorprinzips unterscheiden. Besonders günstig ist es, wenn so viele Abstandssensoren vorhanden und so angeordnet sind, dass jedes Objekt, das einen vorgegebenen Mindestabstand zum Heckausleger unterschreitet, von mindestens einem der Sensoren erfasst wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass potentielle Gefährdungen des Objekts oder durch das Objekt sicher erkannt werden.
Bevorzugt ist am Heckausleger ein Heckrotor befestigt, wobei mindestens ein Abstandssensor im Drehmittelpunkt des Heckrotors angebracht ist. Auf diese Weise kann die Umgebung des Heckrotors, die eine besonders große Gefahr für Personen darstellt und gleichzeitig besonders gefährdet ist, besonders sicher überwacht werden. Besonders bevorzugt sind zwei Abstandssensoren vorgesehen, die in entgegengesetzte Richtungen die Umgebung des Heckrotors überwachen.
Erfindungsgemäß ist eine elektrische Auswerteeinheit vorgesehen, die mit den Abstandssensoren verbunden ist und die eingerichtet ist zum Errechnen einer Lage des Objekts relativ zum Hubschrauber. Die Lage des Objekts relativ zum Hubschrauber kann beispielsweise mittels Triangulation ermittelt werden und bezeichnet den Abstand und die Richtung zum Hubschrauber. Dieses Messprinzip beruht darauf, dass die Abstandswerte, die von zwei unterschiedlichen Sensoren erfasst werden, verwendet werden, um den Abstand relativ zu den beiden Sensoren zu berechnen. Alternativ oder additiv ist es möglich, dass die Abstandssensoren winkelselektiv sind.
Besonders bevorzugt ist die Auswerteeinheit eingerichtet zum Errechnen einer Geschwindigkeit des Objekts relativ zum Hubschrauber. Die Auswerteeinheit kann dann zusätzlich eingerichtet sein, um eine Trajektorie des Objekts relativ zum Heckausleger zu berechnen und in die Zukunft zu extrapolieren. Bewegt sich beispielsweise eine Person auf den Heckrotor zu, so kann diese Person frühzeitig gewarnt werden, dass sie dabei ist, sich in einen Gefahrenbereich zu begeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerteeinheit daher ein- gerichtet zum Vergleichen der mindestens einen Lage des Objekts mit einem Schutzbereich, um den Hubschrauber und/oder zum Extrapolieren einer Trajek- torie des Objekts aus der Lage des Objekts und dessen Geschwindigkeit und zum Ausgeben eines Signals, wenn sich das Objekt in einem Schutzbereich um den Hubschrauber befindet oder sich dort innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne befinden wird. Das Signal kann beispielsweise ein Warnsignal sein, das akustisch, optisch, haptisch oder auf andere Weise in der Umgebung des Heckauslegers abgegeben wird.
Günstig ist es, wenn die Auswerteeinheit eingerichtet ist zum Stillsetzen des Heckrotors, wenn das Objekt einen Mindestabstand zum Heckrotor unterschreitet. Dabei ist die Auswerteeinheit eingerichtet zum Überprüfen, ob der Hubschrauber auf dem Boden aufsteht, so dass das Drehmoment des Hauptrotors auch ohne Heckrotor abgefangen werden kann. Wird ermittelt, dass das Drehmoment des Hauptrotors nicht abgefangen werden kann, so ist die Auswerteeinheit eingerichtet zum Abschalten des Hauptrotors.
Um Beschädigungen des Heckauslegers beim Landen zu vermeiden, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass zumindest ein Abstandssensor eine Sensorrichtung nach unten hat und die Auswerteeinheit eingerichtet ist zum Ausgeben eines Signals, wenn ein Längslagewinkel des Hubschraubers zu einem Aufsetzen mit dem Heckausleger führen würde. Ein derartiges Signal kann entweder ein vom Menschen wahrnehmbares, beispielsweise optisches, haptisches oder akustisches, Signal sein oder dazu führen, dass eine Steuereinheit des Hubschraubers so angesteuert wird, dass sich der Längslagewinkel des Hubschraubers so ändert, dass ein Aufsetzen mit dem Heck vermieden wird.
Um Schäden zu vermindern, wenn eine Kollision mit dem Heckrotor nicht verhindert werden konnte, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist zum Ermitteln, ob das Objekt mit dem Heckrotor kollidiert ist, zum Erfassen, ob der Heckrotor so stark beschädigt ist, dass eine Notlandung notwendig ist und zum Einleiten einer Autorotation des Hubschraubers, wenn das der Fall ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Hubschraubers und
Figur 2 eine Ansicht von oben auf einen erfindungsgemäßen Hubschrauber.
Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Karte zum Anzeigen in einem Cockpit des Hubschraubers.
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Hubschrauber 10 mit einem Heckausleger 12, an dem ein Heckrotor 14 befestigt ist. Am Heckausleger 12 sind Abstandssensoren 16.1, 16.2, ... angebracht. Im Folgenden bezeichnen Bezugszeichen ohne Zählsuffix das Objekt jeweils als solches.
Jeder Abstandssensor 16 besitzt eine Sensorrichtung R, die eine Mittelpunktlinie durch einen Sensorkegel K bildet. So besitzt beispielsweise der Abstandssensor 16.5 den Sensorkegel K5 und die Sensorrichtung R5.
Die Abstandssensoren 16 können beispielsweise Lasersensoren, Ultraschallsensoren und/oder Radarsensoren sein. Sie sind eingerichtet, um ein Objekt 18, beispielsweise einen Menschen oder einen Baum, in der Umgebung eines Heckauslegers 12 und seinen Abstand A vom jeweiligen Abstandssensor zu erfassen. So ist der Abstandssensor 16.1 eingerichtet, um den Abstand A1 des Objekts 18 vom Abstandssensor 16.1 zu erfassen, der Abstandssensor 16.2 misst den Abstand A2 vom Objekt 18.
Die Abstandssensoren 16 sind mit einer schematisch eingezeichneten Auswerteeinheit 20 verbunden, die die Abstände A erfasst. Um ein besonders detailliertes Bild zu geben, unterscheiden sich zumindest zwei der Abstandssensoren 16 hinsichtlich ihrer Reichweite, ihrer Auflösung oder ihres Wirkprinzips.
Der Abstandssensor 16.4 ist ausgebildet, um einen Abstand A4 des Heckauslegers 12 vom Boden zu erfassen. Dadurch kann erfasst werden, wenn der Heckausleger 12 droht mit dem Boden zu kollidieren. Im Landeanflug fliegen Piloten häufig mit großen Längslagewinkelnλ an, so dass die Nase des Hubschraubers 10 nach oben gezogen wird, wodurch eine Verzögerung des Hubschraubers 10 erzielt wird. Dadurch wandert jedoch der Heckausleger 12 nach unten und kann bei extremen Landemanövern Bodenkontakt bekommen. Eine daraus etwaig resultierende Beschädigung des Heckauslegers wird mit Hilfe des Abstandssensors 16.4 vermieden.
Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Hubschrauber mit den Abstandssensoren 16.1 , ... , 16.9, wobei der nach unten wirkende Abstandssensor 16.4 in Figur 2 nicht sichtbar ist. Es ist zu erkennen, dass sich die Sensorkegel K1 , ... K10 überlagern, so dass ein Schutzbereich S der Umgebung U des Heckauslegers 12 lückenlos überwacht wird.
Figur 2 zeigt zudem, dass der Abstandssensor 16.9 im Drehmittelpunkt des Heckrotors 14 angeordnet ist. Auf diese Weise wird der Abstandssensor 16.9 nicht durch den sich drehenden Heckrotor 14 beeinflusst. Der Sensor 16.8 hingegen erfasst in regelmäßigen kurzen Abständen das Vorbeistreichen der Rotorflügel des Heckrotors 14. Die Auswerteeinheit 20 ist daher ausgebildet, um die vom Heckrotor hervorgerufenen Signale herauszufiltem.
Figur 3 zeigt schematisch ein Anzeigegerät 22 im Cockpit des Hubschraubers, auf dem eine Karte 24 der Umgebung des Heckauslegers 12 eingezeichnet ist. Diese Karte 24 wird von der Auswerteeinheit aus den Daten von den Abstandssensoren generiert. Im in Figur 3 gezeigten Fall hat der Abstandssensor 16.7 das Objekt 18 in einem Abstand A7 detektiert, der kleiner ist als ein vorgegebener Alarmabstand AAiarm. Aus diesem Grund wird eine den Sensorkegel K7 darstellende Fläche rot eingefärbt, so dass ein Pilot des Hubschraubers sofort er- kennen kann, dass Gefahr droht.
Die Warnung des Piloten kann zudem akustisch, haptisch oder kombiniert sein. Es ist zudem möglich, über einen Lautsprecher 26 (Figur 2) eine Warnung auszugeben.
Mittels Triangulation ermitteln die Abstandssensoren 16 beständig die Position des Objekts 18. Durch Interpolation wird aus den einzelnen Positionsmessungen relativ zum Heckausleger 12 eine Relativgeschwindigkeit v des Objekts 18 relativ zum Heckausleger 12 berechnet. Die Bewegungstrajektorie der Vergangenheit wird in die Zukunft extrapoliert und ermittelt, ob der vorgegebene Sicherheitsabstand beispielsweise zum Heckrotor 14 unterschritten werden wird oder nicht. Wenn ja, wird wie oben beschrieben, eine Warnung über die Karte 24 an den Piloten und über den Lautsprecher 26 an eine etwaige Person ausgegeben.
Auf diese Weise kann eine abgestufte Informations- und Warnstrategie verfolgt werden, bei der der Pilot zunächst vor einer Gefahr gewarnt wird, danach kann das Warnsignal über den Lautsprecher 26 ausgegeben werden und weiter danach kann die Auswerteeinheit 20 ein Signal an einen Bordrechner des Hubschraubers 10 ausgeben, der automatisch ein ausweichendes Flugmanöver durchführt. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein so aufgebautes Piloten- Assistenzsystem mit beschränkter Autorität die Kontrolle des Hubschraubers übernimmt, um im Flug eine Kollision mit Objekten zu vermeiden.
Ist eine Kollision mit dem Objekt durch den Piloten oder durch das oben beschriebene System nicht möglich und wird der Heckrotor 14 bei einer Kollision beschädigt, so kann ein weiteres automatisches System im Flug die Heckrotorkollision mit dem Objekt erkennen und die Beschädigung des Heckrotors 14 bewerten. Wird erkannt, dass der Heckrotor 14 nicht mehr einsatzfähig ist, so kann das automatische System die Autorotation des Hubschraubers oder ein anderes geeignetes Manöver zur sichereren Landung des Hubschraubers ein- leiten.
Steht der Hubschrauber 10 mit drehendem Hauptrotor 28 am Boden, kann ein Unfall durch Kontakt mit dem Heckrotor 14 verhindert werden, indem zunächst wie oben beschrieben ein Warnton über den Lautsprecher 26 ausgegeben wird, wenn ein Objekt 18, beispielsweise eine Person, sich dem drehenden Heckrotor 14 nähert und dabei den Sicherheitsabstand unterschreitet. Geht die Peson 18 weiter auf den Heckrotor 14 zu, so wird der Heckrotor 14 durch die Auswerteeinheit 20 mechanisch oder auf einem anderen Weg abrupt stillgesetzt, wenn ein kritischer Mindestabstand unterschritten wird. Der Verlust des Heckrotors 14 und der damit eingehende Verlust des Drehmomentausgleichs kann so lange keine kritische Drehbewegung des Hubschraubers hervorrufen, so lange das Haupt-Rotordrehmoment nicht hoch ist. Anderenfalls wird das Triebwerk des Hubschraubers automatisch von der Auswerteeinheit 20 mit abgeschaltet.
Bezugszeichenliste
10 Hubschrauber
12 Heckausleger
14 Heckrotor
16 Abstandssensor
18 Objekt
20 Auswerteeinheit
22 Anzeigegerät
24 Karte
26 Lautsprecher
28 Hauptrotor
R Sensorrichtung
K Sensorkegel
A Abstand
U Umgebung
AAiarm Alami-Abstand v Relativgeschwindigkeit
S Schutzbereich λ Längslagewinkel

Claims

Patentansprüche
1. Hubschrauber mit
(a) einem Heckausleger (12),
(b) zumindest einem am Heckausleger (12) angebrachten Abstandssensor (16.1) zum Erfassen eines Abstands (A) zu einem etwaig in einer Umgebung des Heckauslegers (12) vorhandenen Objekt (18) und
(c) einer elektrische Auswerteeinheit (20), die mit den Abstandssensoren (16) verbunden ist und eingerichtet ist zum Errechnen einer Lage des Objekts (18) relativ zum Hubschrauber (10), gekennzeichnet durch
(d) eine Kollisionsvermeidungs-Vorrichtung, die ausgebildet ist zum Vermeiden einer Kollision einer Person mit dem Heckausleger (12).
2. Hubschrauber nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die KoIIi- sionsvermeidungs-Vorrichtung eine Warnvorrichtung zum Abgeben eines in der Umgebung (U) des Heckauslegers (12) wahrnehmbaren Warnsignals ist.
3. Hubschrauber nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch (i) einen zweiten Abstandssensor (16.2) und
(ii) mindestens einen dritten Abstandssensor (16.3),
(iii) wobei sich mindestens zwei der Abstandssensoren hinsichtlich ihrer
Reichweite, ihrer Auflösung, ihrer Sensorrichtung (R1 , R2, R3) und/oder ihres Sensorprinzips unterscheiden.
4. Hubschrauber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Heckausleger (12) ein Heckrotor (14) befestigt ist, wobei mindestens ein Abstandssensor (16.9) im Drehmittelpunkt des
Heckrotors (14) angebracht ist.
5. Hubschrauber nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch elektrische Auswerteeinheit (20), die mit den Abstandssensoren (16) verbunden ist und die eingerichtet ist zum Errechnen einer Lage des Objekts (18) relativ zum Hubschrauber (10).
6. Hubschrauber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) eingerichtet ist zum Errechnen einer Geschwindigkeit (v) des Objekts (18) relativ zum Hubschrauber (10).
7. Hubschrauber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) eingerichtet ist zum Vergleichen der mindestens einen Lage des Objekts (18) mit einem Schutzbereich (S) um den Hubschrauber (10) und/oder Extrapolieren einer Trajektorie des Objekts (18) aus der Lage des Objekts (18) und dessen Geschwindigkeit (v) und
Ausgeben eines Signals, wenn sich das Objekt (18) in einem Schutzbereich um den Hubschrauber (10) befindet und/oder sich dort in innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne befinden wird.
8. Hubschrauber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) eingerichtet ist zum
Darstellen der in der Umgebung vorhandenen Objekte (18) in einer Karte (24) der Umgebung des Heckauslegers (12) und Anzeigen der Karte mitteis eines Anzeigegeräts (22) in einem Cockpit des Hubschraubers (10).
9. Hubschrauber nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) eingerichtet ist zum Ausführen eines Flugmanöver, das eine Kollision mit dem Objekt (18) vermeidet.
10. Hubschrauber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (20) eingerichtet ist zum Stillsetzen des Heckrotors (14), wenn das Objekt (18) einen vorgegebenen Mindestabstand zum Heckrotor (14) unterschreitet.
11. Hubschrauber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abstandssensor (16.4) eine Sensorrichtung (R4) nach unten hat und die Auswerteeinheit (20) eingerichtet ist zum Ausgeben eines Signals, wenn ein Längslagewinkel (λ) des Hubschraubers zu einem Aufsetzen mit dem Heckausleger (12) führen würde.
12. Hubschrauber nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollisionsvermeidungs-Vorrichtung eingerichtet ist zum Stillsetzen des Heckrotors (14), wenn das Objekt (18) einen vorgegebenen Mindestabstand zum Heckrotor (14) unterschreitet.
13. Verfahren zum Betreiben eines Hubschraubers mit einem Heckausleger (12), mit den Schritten:
(a) automatisches Erfassen eines Abstands (A) des Heckauslegers (12) zu einem etwaig in einer Umgebung des Heckauslegers (12) vorhandenen Objekt (18) und
(b) Ausgeben eines in der Umgebung (U) des Heckauslegers (12) wahrnehmbaren Warnsignals und/oder Stillsetzen des Heckrotors (14), wenn der Abstand (A) einen vorgegebenen Mindestabstand unterschreitet.
PCT/DE2009/001219 2008-11-18 2009-08-31 Hubschrauber mit kollisionsvermeidungs-vorrichtung WO2010057451A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/121,502 US8473189B2 (en) 2008-11-18 2009-08-31 Helicopter having collision avoidance apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008058029.5 2008-11-18
DE102008058029A DE102008058029B3 (de) 2008-11-18 2008-11-18 Hubschrauber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010057451A1 true WO2010057451A1 (de) 2010-05-27

Family

ID=41396971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2009/001219 WO2010057451A1 (de) 2008-11-18 2009-08-31 Hubschrauber mit kollisionsvermeidungs-vorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8473189B2 (de)
DE (1) DE102008058029B3 (de)
WO (1) WO2010057451A1 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008058029B3 (de) * 2008-11-18 2010-01-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Hubschrauber
US9196168B2 (en) * 2009-05-20 2015-11-24 Textron Innovations Inc. Collision avoidance and warning system
US8219264B1 (en) * 2009-06-08 2012-07-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Close formation flight positioning system using air data measurements
US10377473B2 (en) * 2013-01-04 2019-08-13 Bell Helicopter Textron Inc. Disconnecting a rotor
US10780988B2 (en) 2014-08-11 2020-09-22 Amazon Technologies, Inc. Propeller safety for automated aerial vehicles
US10671094B2 (en) 2014-08-11 2020-06-02 Amazon Technologies, Inc. Virtual safety shrouds for aerial vehicles
US10040544B2 (en) 2015-01-02 2018-08-07 Jesse Antoine Marcel Multi-rotor personal air vehicle with a central lifting fan
PL3056423T3 (pl) * 2015-02-16 2018-04-30 Airbus Helicopters Deutschland GmbH Statek powietrzny z kadłubem, który wyznacza co najmniej obszar wewnętrzny i obszar mieszczący układ napędowy
US9911344B2 (en) 2015-07-24 2018-03-06 Honeywell International Inc. Helicopter landing system using a camera for obstacle detection
US10243647B2 (en) * 2017-05-30 2019-03-26 Bell Helicopter Textron Inc. Aircraft visual sensor system
US10783796B2 (en) 2017-09-01 2020-09-22 Qualcomm Incorporated Collision management for a robotic vehicle
WO2020023977A1 (en) 2018-07-27 2020-01-30 Airborne Motors, Llc Thrust producing split flywheel gyroscope method and apparatus
JP7417292B2 (ja) 2018-08-26 2024-01-18 エアーボーン モーター ワークス インク． 電磁ジャイロスコープ安定化推進システムの方法および装置
US11883345B2 (en) 2019-01-20 2024-01-30 Airborne Motors, Llc Medical stabilizer harness method and apparatus
EP4111053A4 (de) 2020-02-28 2024-03-06 Airborne Motor Works Inc Verfahren und vorrichtung zum begrenzen der reibung eines turbinengenerator-kreisels
CN113506471B (zh) * 2021-09-07 2022-08-02 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 直升机起降区域安全警示方法、装置、设备和存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0139283A1 (de) * 1983-10-17 1985-05-02 Ulrich Trampnau Landunghilfe
DE3434758A1 (de) * 1984-09-21 1986-04-03 Ulrich 8000 München Trampnau Landehilfe fuer hubschrauber
US5371581A (en) * 1993-03-08 1994-12-06 Schwartz Electro-Optics, Inc. Helicopter obstacle warning system
DE102007014878A1 (de) * 2007-03-26 2008-10-02 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Rundum-Kollisionswarnung für Hubschrauber

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3417729A (en) * 1966-03-04 1968-12-24 Bell Aerospace Corp Rotor blade strike indicator
US3799358A (en) * 1972-06-12 1974-03-26 Zachry Co H B Helicopter tail rotor device
US3875823A (en) * 1973-05-02 1975-04-08 Carmen Jose Velasquez Drive mechanisms
US3894703A (en) * 1973-05-02 1975-07-15 Carmen Jose Velasquez Articulating rotor systems for helicopters and the like
GB1472540A (en) * 1973-08-28 1977-05-04 Westland Aircraft Ltd Helicopters
US3902688A (en) * 1974-03-15 1975-09-02 Textron Inc I-tail empennage
IL48315A (en) * 1975-03-18 1978-08-31 United Technologies Corp Warning system for helicopters for avoiding tail contact during landing
US4090567A (en) * 1976-10-26 1978-05-23 Tomlinson Francis E Fire fighting helicopter
GB2116804B (en) * 1982-03-16 1986-03-26 Micro Control Tech Ltd Detecting irregularities in rotating masses
EP0098704A3 (de) * 1982-07-02 1984-05-16 WESTLAND plc Hubschrauberrotor
IT8553439V0 (it) * 1985-05-30 1985-05-30 Agusta Aeronaut Costr Elicottero
FR2600036B1 (fr) * 1986-06-16 1988-09-16 Aerospatiale Dispositif directionnel et stabilisateur a rotor anti-couple carene et incline et a empennage en " v " dissymetrique, et helicoptere equipe d'un tel dispositif.
US4768737A (en) * 1987-03-02 1988-09-06 Pbsystems, Inc. Helicopter control system
US5016837A (en) * 1987-06-25 1991-05-21 Venturi Applications, Inc. Venturi enhanced airfoil
US4928907A (en) * 1988-02-29 1990-05-29 Y & B Investment Corporation Compound helicopter with no tail rotor
US5067668A (en) * 1988-02-29 1991-11-26 Y&B Investment Corporation Compound helicopter with no tail rotor
US4948068A (en) * 1988-05-12 1990-08-14 Mcdonnell Douglas Corporation Circulation control slots in helicopter yaw control system
US5232183A (en) * 1991-03-06 1993-08-03 The Boeing Company Helicopter anti-torque control system utilizing exhaust gas
FR2679199B1 (fr) * 1991-07-16 1997-01-31 Aerospatiale Systeme anticouple pour helicoptere.
US5205512A (en) * 1991-08-19 1993-04-27 The Boeing Company Fluid control apparatus
US5597138A (en) * 1991-09-30 1997-01-28 Arlton; Paul E. Yaw control and stabilization system for helicopters
US5305968A (en) * 1991-09-30 1994-04-26 Arlton Paul E Device for automatically stabilizing the yaw motion of a helicopter
FR2683504A1 (fr) * 1991-11-07 1993-05-14 Aerospatiale Systeme anticouple a rotor arriere pour helicoptere.
US5209430A (en) * 1991-11-07 1993-05-11 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Helicopter low-speed yaw control
US5269654A (en) * 1992-07-24 1993-12-14 Don Chapman Tail rotor assembly for helicopters
US5527155A (en) * 1992-08-21 1996-06-18 Mcdonnell Douglas Corp. Injection molded fan blade
US5381692A (en) * 1992-12-09 1995-01-17 United Technologies Corporation Bearing assembly monitoring system
US5377934A (en) * 1993-01-25 1995-01-03 Hill; Jamie R. Helicopter conversion
US5407386A (en) * 1993-02-04 1995-04-18 United Technologies Corporation Fail safe drive shaft system
US5649678A (en) * 1994-04-20 1997-07-22 Denel (Proprietary) Limited Operation of a helicopter
FR2719550B1 (fr) * 1994-05-04 1996-07-26 Eurocopter France Dispositif anti-couple à rotor et stator redresseur carénés, et modulation de phase des pales du rotor, pour hélicoptère.
FR2719549B1 (fr) * 1994-05-04 1996-07-26 Eurocopter France Dispositif anti-couple à rotor caréné et modulation de phase des pales, pour hélicoptère.
FR2719551B1 (fr) * 1994-05-04 1996-07-12 Eurocopter France Dispositif anti-couple à rotor et stator redresseur carénés, et à aubes redresseuses inclinées.
FR2728228A1 (fr) * 1994-12-19 1996-06-21 Eurocopter France Perfectionnements aux helicopteres equipes de dilueurs-deviateurs de jet pour les gaz de combustion
US5607122A (en) * 1994-12-22 1997-03-04 Bell Helicopter Textron Inc. Tail rotor authority control for a helicopter
US5791592A (en) * 1995-01-18 1998-08-11 Nolan; Herbert M. Helicopter with coaxial counter-rotating dual rotors and no tail rotor
US5676335A (en) * 1995-03-08 1997-10-14 Mcdonnell Douglas Helicopter Company Airflow control system for a helicopter
FR2731795B1 (fr) * 1995-03-16 1997-06-06 Eurocopter France Banc d'essai pour rotors de giravions
FR2736889B1 (fr) * 1995-07-21 1997-09-12 Eurocopter France Aeronef a voilure tournante du type combine et element structurel arriere pour un tel aeronef
ZA962567B (en) * 1995-07-25 1996-10-07 Denel Pty Ltd Operation of a helicopter
US5908185A (en) * 1995-10-12 1999-06-01 Pawling Corporation Handrail and bumper combination
US5672112A (en) * 1995-11-16 1997-09-30 Sikorsky Aircraft Corporation Zero clearance locking mechanism for a disconnect coupling device
FR2742201B1 (fr) * 1995-12-08 1998-02-06 Eurocopter France Dispositif pour reduire des vibrations sur la structure d'un helicoptere
US5799900A (en) * 1996-07-15 1998-09-01 Advanced Aerospace Technologies, Inc. Landing and take-off assembly for vertical take-off and landing and horizontal flight aircraft
FR2758525B1 (fr) * 1997-01-17 1999-03-26 Eurocopter France Rotor a pales repliables, pour voilure tournante d'aeronef
US6002349A (en) * 1998-08-14 1999-12-14 Safe Flight Instrument Corporation Helicopter anti-torque limit warning device
US6243649B1 (en) * 1999-08-02 2001-06-05 Trimble Navigation Limited GPS true course guidance correction system for correcting antenna offset error
US6830214B2 (en) * 2002-07-12 2004-12-14 Franklin D. Carson Rotary-wing aircraft
DE10304336B4 (de) * 2003-02-03 2011-02-24 Eurocopter Deutschland Gmbh Verfahren zur Dämpfung von Heckausleger-Schwingungen von Drehflügelflugzeugen und Drehflügelflugzeug mit einer Heckausleger-Schwingungsdämpfungsvorrichtung
US7126496B2 (en) * 2004-09-30 2006-10-24 Safe Flight Instrument Corporation Tactile cueing system and method for aiding a helicopter pilot in making landings
DE102008058029B3 (de) * 2008-11-18 2010-01-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Hubschrauber

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0139283A1 (de) * 1983-10-17 1985-05-02 Ulrich Trampnau Landunghilfe
DE3434758A1 (de) * 1984-09-21 1986-04-03 Ulrich 8000 München Trampnau Landehilfe fuer hubschrauber
US5371581A (en) * 1993-03-08 1994-12-06 Schwartz Electro-Optics, Inc. Helicopter obstacle warning system
DE102007014878A1 (de) * 2007-03-26 2008-10-02 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Rundum-Kollisionswarnung für Hubschrauber

Also Published As

Publication number Publication date
US20110178711A1 (en) 2011-07-21
US8473189B2 (en) 2013-06-25
DE102008058029B3 (de) 2010-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008058029B3 (de) Hubschrauber
DE60304739T2 (de) Einrichtung zur vermeidung von boden-kollisionen von flugzeugen mit rückkehr zur normalen flugbahn
EP0891903B1 (de) Automatische Notbremsfunktion
DE202012104857U1 (de) Sicherheitsvorrichtung für ein Hubgerät
EP2302416B1 (de) Sicherheitsscanner
DE102009035191B4 (de) Verfahren zur Erzeugung einer sensorgestützten, synthetischen Sicht zur Landeunterstützung von Helikoptern unter Brown-Out oder White-Out-Bedingungen
DE102013200453A1 (de) Auf radar basierendes multifunktions-sicherheitssystem
DE102011018159A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Fahrerunterstützung
DE102009046294A1 (de) System und Verfahren zum Bestimmen eines Seitenaufprallkollisionsstatus eines Fahrzeugs
DE19933782A1 (de) Verfahren zur Vermeidung von Auffahrunfällen sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
EP3537024B1 (de) System zur kollisionsvermeidung und verfahren zur kollisionsvermeidung
EP2460152B1 (de) Verfahren zur erhöhung der sicherheit eines fahrzeugs und zentrale verarbeitungseinheit für ein fahrerassistenzsystem
WO2005123440A1 (de) Verfahren zur erkennung einer ausrichtungsänderung eines umgebungsfahrzeugs
DE102012107188B4 (de) Verfahren zur Aktivierung von Schutzmaßnahmen in Fahrzeugen beim Erkennen einer Gefährdungssituation
DE102011010411B4 (de) Lasersystem und Steuerung eines Lasersystems
DE102015200584A1 (de) Überwachungsvorrichtung zum Überwachen eines toten Winkels bei einem Motorrad
DE102014006547A1 (de) Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Ausgeben einer Warnung
DE102007016799B4 (de) Fahrerassistenzsystem, Lenkung und Verfahren zum Unterstützen des Fahrers eines Fahrzeugs
DE202013010061U1 (de) Vorrichtung zur Kollisionsvermeidung
DE102016012342A1 (de) Vorrichtung zur Erfassung der Umgebung eines Fahrzeugs
DE10307229A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung des Nahbereichs eines Kraftfahrzeuges zur Vermeidung von Kollisionen
EP1447680A1 (de) Vorrichtung zur Erfassung von Objekten im Umfeld eines Kraftfahrzeugs mit Kamera- und Radarsensoren
DE102018215860A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug
EP1897785B1 (de) Fahrerassistenzsystem, Lenksystem und Verfahren zum Unterstützen des Fahrers eines Fahrzeugs
DE102014211580A1 (de) Personenbezogene Warnvorrichtung und entsprechendes Warnverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09776121

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13121502

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120090032990

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09776121

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1