DE19522564C2 - Tragvorrichtung für eine am Hubschrauber hängende Last - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung für eine an einem Hubschrau­ ber hängende Last, die mittig an einem mittleren Tragstrang befestigt und zusätzlich seitlich an Strangenden gesichert ist.

Herkömmlich wird eine Außenlast lediglich an nur einem Strang transportiert, der im Lasthaken des Hubschraubers eingehängt ist. Eine Redundanz beim Abwerfen ist zwar durch die mechanische und elektrische Auslösevorrichtung des Lasthakens ge­ geben, eine Redundanz beim Halten der Last ist jedoch dabei nicht vorhanden. Nachteilig bei solch einem Außenlasttransport ist, daß die Last beim Kurvenwechsel zum Pendeln um die Hubschrauberlängsachse und zur Rotation um die Strangachse neigt, wobei starke Ruck-Bewegungen am Laststrang entstehen, die sich auf den Hubschrauber übertragen. Der Pilot ist dabei ständig gefordert, diese auszusteuern.

Die DE 691 01 404 T2 schlägt daher vor, neben dem mittleren Tragstrang zwei zu­ sätzliche Seitenstränge anzuordnen, um einen Arbeitskorb, der sich unter dem Hub­ schrauber befindet, zu sichern. Die Redundanz im Halten wäre somit auch gegeben. Die Rotationsneigung der Last kann aber nur bedingt unterbunden werden, da die Seiten-Stränge keine Tragfunktion ausführen dürfen, ansonsten wäre dort eine Last­ anzeige, die am Lasthaken abgegriffen wird, nicht möglich. Die Seiten-Stränge haben dort somit nur Sicherungsfunktion und keine Tragfunktion.

Das Pendeln der Last um die Hubschrauberlängsachse führt jedoch wegen der drei nebeneinander liegenden, parallel verlaufenden, fest mit dem Hubschrauber verbun­ denen Stränge zu Stoßbelastungen, da die Last einerseits über den mittleren Trag­ strang pendeln kann und andererseits die Pendelbewegung abrupt, durch die äußeren Sicherungsstränge gestoppt und in die Gegenrichtung beschleunigt wird. Außerdem hat diese starre Anbringung der äußer Sicherungssträngen den Nachteil, daß sämtliche Rollbewegungen des Hubschraubers auf die Last übertragen werden, was sich bei einem Freileitungseinsatz, wie in der DE 691 01 404 T2 beschrieben, äußerst ungünstig auf die Arbeit des Korbpersonals auswirkt.

Ein weiterer Nachteil besteht beim Notabwurf. Dieser wird ohnehin nur ausgeführt, wenn sich der Hubschrauber in ernsten Schwierigkeiten befindet (Heckrotorausfall usw.). In diesem Fall ist es notwendig, die Last ohne größere Belastung für den Piloten abwerfen zu können. Bei der DE 691 01 704 T2 wäre es erforderlich, daß die beiden Seiten-Stränge gleichzeitig vom Hubschrauber getrennt werden, damit keine Seitenlastigkeit entsteht, die vom Piloten nicht mehr ausgesteuert werden könnte. Ein Absturz des Hubschraubers ist somit voraussehbar, da ein exakt zeitgleiches Kappen der Stränge nur theoretisch möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tragvorrichtung für Hubschrauber der eingangs bezeichneten Art schaffen, bei der keine Stoßbelastungen entstehen kön­ nen, die Last weniger zum Pendeln neigt und ein Notabwurf ohne Gefahr von Seiten­ lastigkeit sicher durchführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Tragvorrichtung wie folgt ausgebildet:

• a) am Hubschrauber ist eine Traverse angeordnet, die sich quer zur Hubschrau­ berlängsachse erstreckt,
• b) die Traverse weist an ihren Enden Umlenkungen auf,
• c) die Strangenden sind die Enden eines umlaufenden Tragstranges, der über die Umlenkungen geführt ist,
• d) der umlaufende Tragstrang läuft durch mindestens zwei Kappvorrichtungen.

Die Pendelneigung um die Hubschrauberlängsachse wird besser gedämpft, je breiter die Anhängepunkte der Traverse und je schmäler die Anhängepunkte der Außenlast sind. Je schwerer die Außenlastmasse, oder je größer die resultierende Krafteinwir­ kung ist, desto größer wird die Reib- und Walkarbeit, des umlaufenden Tragstranges, welche sich ebenfalls dämpfend auf die Pendelneigung auswirken.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß je nach den Einsatzforderungen eine größere oder eine kleinere Traverse angebaut werden kann. Schwere Außenlasten, die seither le­ diglich mit nur einem Tragstrang geflogen wurden, können mit einer kleinen Traverse (Fig. 1) jetzt sicher transportiert werden (z. B. Transport über Wohngebieten). Für leichtere Außenlasten, wie z. B. personenbesetzte Arbeitskörbe, die Präzisionsarbei­ ten an Fassaden oder Freileitungen durchführen sollen, ist eine größere Traverse (Fig. 2) auszuwählen. Bedingt durch ihren größeren Umlenkungsabstand wird die er­ wähnte Rotationsneigung, um den mittleren Tragstrang, weitestgehend unterbunden.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Tragvorrichtung besteht darin, daß nachdem der Hubschrauber einmal für deren Verwendung aufgerüstet wurde, die Tra­ verse nur bei Bedarf angebaut zu werden braucht. Wurde der Hubschrauber einmal aufgerüstet, ist der Einsatz beliebiger Traversengrößen möglich. Für die Aufrüstung ist lediglich der Einbau des Steuerungs- und Bedien-Panels im Cockpit und eine Buchse im Rumpfboden erforderlich. Dieses Panel steuert und koordiniert das ge­ samte System, teilt dem Piloten optisch sowie akustisch die entsprechenden Schalt­ zustände mit und verhindert ungewollte Lastabwürfe und sorgt dafür, daß ein ge­ wollter Lastabwurf sicher durchgeführt wird, ohne daß der Pilot einen Blick auf das Panel werfen muß. Aus diesem Grunde ist ein Ein-Piloten-Betrieb möglich.

Die Unteransprüche betreffen zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.

Wenn beide von den Umlenkungen zu den Lastanhängepunkten führenden Trag­ stränge zueinander konvergierend verlaufen ist die Last stabil aufgehängt. Eine durch äußere Einwirkung hervorgerufene Auslenkung stellt sich selbsttätig zurück. Somit wird die Pendelneigung noch wirkungsvoller unterbunden. Die Stabilisierungswirkung steigt mit der Größe der Außenlastmasse.

Der umlaufende Tragstrang kann in drei Stränge aufgeteilt sein:

• 1) in einen Traversenstrang, der über die beiden Umlenkungen und durch mindestens zwei Kappvorrichtungen läuft. Die Traversenstranglänge ist um min. 2 m länger als der Abstand der beiden Strangumlenkungen. Die beiden Strangenden sind als Ösen ausgebildet, damit die zur Last führ­ enden Stränge, über Schäkel oder andere Strangverbindungselemente verbunden werden können.
• 2) in zwei Seitenstränge. Sie verbinden die beiden Enden des Traversen­ stranges mit den Anhängepunkten der Außenlast.

Hiermit werden Fertigungs- und Wartungsvorteile erhalten.

In der Mitte der Traverse befindet sich der Lasthaken, an dem der mittlere Tragstrang eingehängt wird, der sich zentral über der Last befindet. Dieser mittlere Tragstrang kann als Einzelstrang direkt oder über ein Stranggeschirr zur Last geführt sein.

Es können Meßdatenaufnehmer zur Überwachung von Lastablösesystemen und/ oder des umlaufenden Tragstranges und/oder zur Ermittlung der Gesamtanhängemasse und/oder der Position der Last relativ zum Hubschrauber vorgesehen sein. Das hat den Vorteil, daß die Meßdaten, insbes. die Gesamtanhängemasse (im Fluge auch die auftretende resultierende Kraft), auf einem Display oder einem anderen Anzeigein­ strument optisch angezeigt werden können.

Ein weitere Vorteil ergibt sich, wenn diese Meßdaten an einen Autopiloten weiterge­ geben werden. Der Autopilot kann dann den Hubschrauber so aussteuern, daß dieser auch bei Störeinflüssen (Böen und/oder Wind) seine Position senkrecht über der Außenlast einnimmt und beibehält. Der Pilot hat dann lediglich eine Überwachungs­ funktion. Sein Eingreifen wäre nur im Notfall erforderlich. Alles andere übernimmt der Autopilot.

Umfangreiche Flugversuche brachten folgende Ergebnisse:

• 1) Die Notabwürfe von Außenlasten verlaufen unproblematisch, ruckfrei, ohne jegliche Lastigkeitsänderung und vor allem sicher.
• 2) Bei Flügen mit Traverse, jedoch ohne angehängter Last, hat sich gezeigt, daß keinerlei störende Auswirkungen auf das Flugverhalten des Hubschraubers vorhanden sind.
• 3) Bei Flügen mit Traverse und angehängter Last, hat sich gezeigt, daß die Last deutlich weniger Pendelneigung um die Hubschrauberlängsachse aufweist und ihre Rotationsneigung um die Achse des mittleren Tragstranges extrem mini­ miert wurde.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in Zeichnungen dargestellten Anwen­ dungsbeispielen näher erläutert.

Die Figuren zeigen:

Fig. 1 und 2 die Anordnung einer Traverse am Hubschrauber,

Fig. 3 den Transport eines Netzes,

Fig. 4 den Transport eines Kalk-, Streu-, oder Betonkübels,

Fig. 5 den Transport von Baumstämmen,

Fig. 6 den Transport von Coils und Ringen,

Fig. 7 und 8 den Transport von Säcken und anderem palettierbarem Material,

Fig. 9 und 10 den Einsatz an Freileitungen,

Fig. 11 den Transport von Arbeitspersonal bei stationären Arbeiten (z. B. an Fassaden, Leuchtreklamen usw).

Fig. 1 zeigt einen Hubschrauberrumpf 1 mit einem vorderen bzw. hinteren Lande­ gestellbügel 2 sowie Landekufen 3. Zwischen den Landegestellbügeln 2 ist eine Traverse 8, hier eine kleine Traverse 8a, mittels einer Halterung 31 angeordnet. In der Traverse 8 ist ein Lasthaken 4 integriert, an dem ein mittlerer Tragstrang 10 eingehängt ist. Die Traverse 8 weist zwei außenliegende Umlenkungen 5 auf, über die ein umlaufender Tragstrang (9+7+9) geführt ist. Die beiden Strangenden sind als Strangverbindungen 11, in der Regel als Seilösen mit Kauschen, ausgeführt, damit die vom Traversenstrang 7, zur Außenlast weiterführenden Seitenstränge über Schä­ kel oder andere Schnellverbindungsteile angebracht werden können. Der Traversen­ strang 7 ist über die beiden Umlenkungen frei beweglich. Seine Länge 7 ist um min. 2 m länger als der Abstand der beiden Umlenkungen 5. Zwischen den Umlenkungen 5 befinden sich zwei Seilkappvorrichtungen 6, durch die der Traversenstrang 7 verläuft. Damit ist sichergestellt, daß der Traversenstrang 7 und somit auch die Seitenstränge 9 des umlaufenden Tragstranges (9+7+9) auch bei Auslösung von nur einer Kappvor­ richtung 6 sicher vom Hubschrauber getrennt werden (Redundanz).

Der Lasthaken 4, in den der mittlere Tragstrang 10 eingehängt ist, verfügt üblicher­ weise ebenfalls über zwei Auslösesysteme (nicht gezeigt) zur Öffnung des Lastha­ kens (Redundanz). Auf diese Weise wird sichergestellt, daß auch ein zeitversetztes Trennen bzw. Abwerfen der Tragstränge 9 und 10 keinerlei Lastigkeitsänderungen am Hubschrauber hervorrufen, da sich der mittlere Tragstrang 10, ohnehin in dessen Schwerpunkt befindet und die Seitenstränge 9 des umlaufenden Tragstranges (9+7+9) symmetrisch belastet werden und ihre Last auch gleichzeitig freigeben.

Fig. 2 zeigt eine große Traverse 8b, deren prinzipieller Aufbau, dem der kleinen Tra­ verse 8a gleicht. Lediglich die seitlichen Auskragungen und somit auch der Abstand der Umlenkungen 5 ist vergrößert worden, um die Rotationsneigung der Außenlast um den mittleren Tragstrang 10 noch weiter zu minimieren. Durch ihre größeren Ab­ messungen reduziert sich auch ihre zulässige Anhängelast. Die große Traverse 8b wird in der Regel für Arbeiten mit personenbesetzten Körben verwendet (z. B. bei Frei­ leitungs- und Fassadenreparaturen).

Fig. 3 zeigt als Anwendungsbeispiel den Transport eines Tragnetzes 13. Der mittlere Tragstrang 10 wird am Lasthaken 4 eingehängt und führt zu einer Strangverbindung 11, mit der ein externer Lasthaken 12 verbunden ist. Am externen Lasthaken 12 ist das Tragnetz 13 eingehängt. Als zweiter Tragstrang dient der ebenfalls über Strang­ verbindungen 11 zusammengefügte umlaufende Tragstrang, der aus den beiden Sei­ tensträngen 9 und dem Traversenstrang 7 besteht.

Fig. 4 zeigt die Anwendung der Erfindung beim Transport eines Kübels 16. Damit der Kübel ungehindert befüllt werden kann, wird eine Hilfstraverse 14 verwendet. Der mit­ tlere Tragstrang 10 ist über ein Stranggeschirr 33 mit der Hilfstraverse 14 verbunden. Zwei Hilfsstränge werden verwendet, um den Kübel 16 soweit unter der Hilfstraverse 14 abzuhängen, damit eine Kübelbefüllung durchgeführt werden kann, wobei lediglich der Kübel 16 am Boden abgesetzt wird, der Hubschrauber jedoch mit leicht entlaste­ ten Tragsträngen 9 und 10 in der Luft leicht nach hinten versetzt verweilt. Sämtliche Teile sind über Strangverbindungen 11 und 32 zusammengefügt.

Fig. 5 zeigt den Transport eines oder mehrerer Baumstämme 18, die von Holzersei­ len 17, umfangen sind. Die Holzerseile 17 sind mit der Hilfstraverse 14 verbunden. Auch hierbei wird wieder eine Hilfstraverse 14, mit einem Stranggeschirr 33 am mit­ tleren Tragstrang 10 verwendet, wie es bereits unter Fig. 4 beschrieben wurde.

Fig. 6 veranschaulicht den Transport von Ringen und Coils 19. Auch hierbei wird wie­ der eine Hilfstraverse 14, mit einem Stranggeschirr 33 am mittleren Tragstrang 10 verwendet, wie es unter Fig. 4 bereits beschrieben wurde.

Fig. 7 und Fig. 8 zeigen den Transport von palettierbaren Gütern 22, wie z. B. Ze­ mentsäcke. Die Palette 21, wird dabei, von einer gekröpften Ladegabel 20 durch­ griffen, so daß der Lastschwerpunkt, in Zugrichtung, unterhalb des Lasthakens 4, ver­ bleibt. Auch hier wird das Stranggeschirr 33 am mittleren Tragstrang 10 verwendet.

Im Fall der Fig. 9 und 10 ist als Außenlast ein Arbeitskorb 23, der mit Freilei­ tungsmonteuren 25, besetzt ist, an den beiden unteren Strangverbindungen 11 einge­ hängt. An diesen beiden Strangverbindungen 11 vereinen sich auch die beiden Sei­ tenstränge 9 des umlaufenden Tragstranges mit den unteren Enden eines Strangge­ schirrs 33. Am Arbeitskorb 23 sind die Freileitungsgabeln 30 so angebracht, daß sie unter die Freileitung 24 greifen und den Arbeitskorb 23 somit stabilisieren.

Der Arbeitskorb 23 mit den Monteuren 25 wird vom Hubschrauber über Funkkontakt an die Freileitung 24 herangeflogen. Durch die Freileitungsgabeln 30 wird die Freilei­ tung 24 unterfangen und angehoben, bis der Korb 23 durch Reibung in seiner Posi­ tion fixiert ist. Durch die Reibung zwischen der Ummantelung der Freileitungsgabeln und der Freileitung 24 behält der Korb 23 auch bei Schrägzug seine Position inne.

Im Fall der Fig. 11 handelt es sich um einen Arbeitskorb 26, aus dem Reparaturar­ beiter 27 an einer Fassade, Leuchtreklame, Kirchturm usw. Instandsetzungsarbeiten durchführen. Der Einsatzfall ähnelt sehr dem der Freileitungsreparatur. Der Unter­ schied liegt lediglich in der Fixierung des Korbes. Hängt sich der Freileitungskorb 23 von unten in die Freileitung ein und hebt diese ein wenig an,um seine Fixierung zu er­ langen, wird diese Fixierung bei Reparaturarbeiten gemäß Fig. 11 durch bodenseiti­ ges Personal 29 erreicht, das über Positionierseile 28 den Korb 26 in der gewünsch­ ten Arbeitsposition hält.

Bezugszeichenliste

1 Hubschrauberrumpf
2 Landegestellbügel
3 Landekufe
4 Lasthaken und Zubehör
5 Umlenkungen
6 Kapp-Vorrichtung für den umlaufenden Tragstrang
7 Traversenstrang
8 Traverse (auch 8a und 8b)
9 Seitenstränge
10 mittlerer Tragstrang
11 Strangverbindung (z. B. Schäkel)
12 externer Lasthaken
13 Tragnetz
14 Hilfstraverse
15 Hilfsseile
16 Kübel
17 Holzerseile
18 Baumstamm oder mehrere
19 Coil oder Ring
20 Ladegabel
21 Palette
22 palettierbare Güter
23 Freileitungsarbeitskorb
24 Freileitung
25 Freileitungsmonteur
26 Reparaturarbeitskorb
27 Reparaturarbeiter
28 Positionierseil
29 Bodenpersonal zur Positionierung d. Arbeitskorbes
30 Freileitungsgabeln
31 Halterung für die Traverse
32 Strangverbindung
33 Stranggeschirr

Claims (8)

1. Tragvorrichtung für eine an einem Hubschrauber hängende Last, die mittig an einem mittleren Tragstrang befestigt und zusätzlich an Strang­ enden gesichert ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) am Hubschrauber ist eine Traverse (8) angeordnet, die sich quer zur Hubschrauberlängsachse erstreckt,
• b) die Traverse (8) weist an ihren Enden Umlenkungen (5) auf,
• c) die Strangenden sind die Enden eines umlaufenden Tragstranges (9+7+9), der über die Umlenkungen (5) geführt ist,
• d) der umlaufende Tragstrang (9+7+9) läuft durch mindestens zwei Kapp­ vorrichtungen (6).

2. Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide von den Umlenkungen (5) zu den Lastanhängepunkten führende Tragstränge (9) des umlaufenden Tragstranges (9+7+9) zueinander konvergierend verlaufen.

3. Tragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Tragstrang (9+7+9) in einen Traversenstrang (7) und zwei Sei­ tenstränge (9) aufgeteilt ist.

4. Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Tragstrang (10) als Einzelstrang oder mit einem Strangge­ schirr (33) ausgestattet ist.

5. Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (8) zwischen dem Hubschrauberrumpf (1) und den Kufen­ oberkanten bzw. den Rädern des Hubschraubers angeordnet ist.

6. Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, gekennzeichnet durch Meß­ datenaufnehmer zur Überwachung von Lastablösesystemen und/oder des umlaufenden Tragstranges (9+7+9) und/oder zur Ermittlung der Gesamtan­ hängemasse und/oder der Position der Last relativ zum Hubschrauber.

7. Tragvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßda­ tenaufnehmer an Anzeigeinstrumente im Cockpit angeschlossen sind.

8. Tragvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßda­ tenaufnehmer an einen Autopiloten angeschlossen sind, der den Hubschrau­ ber dann senkrecht über der Last positioniert.