DE19623562A1

DE19623562A1 - Tragsystem für Hubschrauber

Info

Publication number: DE19623562A1
Application number: DE1996123562
Authority: DE
Inventors: Werner Kueffer
Original assignee: Individual
Current assignee: Ecms Aviation Systems 71634 Ludwigsburg De GmbH
Priority date: 1995-06-25
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1997-12-18

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tragsystem zum Transport von an einem Hubschrauber hängend befestigten Lasten.

Zu diesem Zweck wird herkömmlich am Hubschrauber ein Seil befestigt, das für Notabwürfe mit einer mechanischen und einer elektrischen Auslösevorrichtung ausgerüstet ist.

Nachteilig bei einem Transport derart abhängender Last ist, daß diese nicht stabil unter dem Hubschrauber bleibt, sondern zum Pendeln und zum Drehen neigt. Das Wandern der Last verändert jedoch permanent die Richtung der Krafteinwirkung, so daß der Pilot ständig korrigieren muß.

Die DE 691 01 704 T2 schlägt daher vor, neben einem mittleren Tragseil seitlich zwei zusätzliche Seitenkabel anzuordnen, die eine unter dem Hubschrauber be findliche Gondel sichern sollen. Ein Verdrehen der Last um die Hochachse kann damit unterdrückt werden. Ein Pendeln der Last um die Hubschrauberlängsachse führt jedoch auch wegen der drei nebeneinander fest mit dem Hubschrauber ver bundenen Seile zu einer ruckartigen Laständerung, da die Seile hierbei (nachein ander) gespannt und entspannt werden und die Last somit entweder nur von allen Aufhängepunkten oder nur von einem aufgenommen werden kann. Zwar beginnt ein Pendeln dabei später, wirkt sich dann infolge ruckartiger Änderung der Last aufnahme jedoch stärker aus.

Ein weiterer Nachteil besteht beim Notabwurf. Da es nicht möglich ist, die Seile zeitgleich zu kappen, entsteht auch hierbei eine schlagartige Laständerung aus gerechnet in dem Moment, in dem der Pilot ganz besonders stark unter Streß steht bzw. sich der Hubschrauber ohnehin in einem sehr unruhigen Flugzustand befindet.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Tragsystem für Hubschrauber der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei welchem keine ruckartigen Laständerungen auftreten, die Last weniger zum Pendeln neigt und wobei bei einem Notabwurf eine außermittige Laständerung ausgeschlossen ist. In einer Weiterentwicklung soll dieses System auch ermöglichen, die Lage der Last unter dem Hubschrauber optisch im Cockpit darstellen zu können.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Tragsystem für Hubschrauber mit einem mittleren, zentral über der Last angeordneten, mit dem Hubschrauber ver bundenen Seil sowie zwei seitlich zu diesem ebenfalls mit der Last und dem Hub schrauber verbundenen Seilen erfindungsgemäß dadurch, daß am Hubschrauber eine Traverse angeordnet ist, die sich quer zu diesem erstreckt, wobei die Traver se äußere Umlenkungen aufweist, die seitlichen Seile über diese Umlenkungen zusammengeführt sind und zwischen den Umlenkrollen durch mindestens eine Kappvorrichtung laufen.

Die Verwendung einer Traverse hat den wesentlichen Vorteil, daß diese bei Bedarf lediglich unter den Hubschrauber gebracht zu werden braucht, um sie dann mit ortsfesten Befestigungspunkten am Rumpf oder den Kufen zu verbinden. Gleichzeitig kann der Abstand der Rollen, über welche das Außenseil geführt ist, groß gewählt werden, um ein Verdrehen um die Hochachse zu minimieren.

Auch die praktischen Versuche haben gezeigt, daß eine derart unter dem Hub schrauber angeordnete Last deutlich weniger zum Pendeln neigt.

Von ganz besonderem Vorteil ist aber, daß eine Notauslösung in keinem Falle zu Kippmomenten führt, da der mechanische Kraftangriff sowohl des mittleren als auch der zusammengeführten äußeren Seile in beiden Fällen (in Zugrichtung) über dem Schwerpunkt der Last erfolgt, so daß durch zeitverzögertes Kappen der Seile auch keine Momentänderung auftreten kann. Die Aufhängung ist somit schwingungsdämpfend.

Eine weitere Verbesserung der Lastabhängung ist in einer Weiterentwicklung der Erfindung dadurch gegeben, daß die Traverse z. B. über vorzugsweise vier Auf hängungen mit dem Hubschrauber, wie insbesondere z. B. über die Landegestell bügel und/oder den Rumpf verbunden wird. Es hat sich bei Versuchen heraus gestellt, daß die Last unter einer selbstbeweglich mit dem Hubschrauber verbun denen Traverse kaum noch Pendelbewegungen auf den Hubschrauber überträgt, so daß die Fluglage erheblich ruhiger wird.

Die Abhängung der Traverse mit Hilfe von Kabeln oder beweglich mit dem Hub schrauber und der Traverse verbundenen Stäben schafft weiterhin die Möglich keit, die Spannungen der Kabel z. B. über Dehnmeßstreifen abzugreifen und diese Signale zu einer Lastlageanzeige in eine optische Darstellung auf einem Anzeigegerät umzuwandeln, das auch gleichzeitig die Größe der Last selbst anzeigt und somit dem Piloten die Möglichkeit gibt, Starts rechtzeitig abzubre chen, um Flüge mit Überlast zu vermeiden.

Weiterhin wird vorgeschlagen, hierbei eine Grenzlast zu definieren, bei welcher aus Sicherheitsgründen die Last automatisch abgeworfen wird, z. B. bei Überlast, oder wenn sich die Außenlast irgendwo verfangen hat.

Außerdem besteht die Möglichkeit, den ermittelten Lastlagewert sowie die Seil spannung an einen Autopiloten weiterzugeben, was beispielsweise bei Freilei tungsreparaturen wie in der DE 691 01 704 T2 beschrieben von Vorteil ist, bei welcher der Hubschrauber einen Mannschaftskorb mit einer Lastgabel unter das Seil bringt und dieses an hebt und in Flugrichtung leicht versetzt, so daß ein stabi ler stationärer Flugzustand entsteht. Die Position vor dem Freileitungskabel, d. h. der Vortrieb sowie der notwendige Auftrieb, wird dabei vom Autopiloten selbstän dig eingenommen und gehalten, so daß der Pilot seine Aufmerksamkeit vollstän dig der Überwachung der Systeme und dem Personal im Korb widmen kann.

Weiterhin wird vorgeschlagen, das mittlere Seil über ein Hebeband, worunter auch beliebige Seile verstanden werden sollen, mit der Last oder dem Lastträger derart zu verbinden, daß dieses winkelförmig vom mittleren Seil zu den Befestigungen der seitlichen Seile abgeht und somit ein Kraftdreieck bildet, was zu einer weiteren Begrenzung der Lastbewegungen führt.

Vorzugsweise befindet sich dabei am Ende des mittleren Seils eine Rolle, über die das Hebeband geführt wird, so daß sich die Last (Arbeitskorb) der Freileitung anpassen kann und dem Hubschrauber genügend Spielraum durch eventuellen Versatz durch Wind und Böen verbleibt, ohne die Position des Arbeitskorbes zu verändern, was z. B. bei Freileitungsreparaturen von großem Vorteil ist.

Bei Lastkörben ist es auch möglich, ein Hebebandpaar vorzusehen, wobei sich vier Bandabschnitte kreuzweise zueinander oder zu den Korbecken erstrecken.

Die Traverse kann in besonders bevorzugter Weise eine Leichtbau-Gitterkonstruk tion sein, so daß eine Demontage von z. B. rückwärtigen Sitzen des Hubschrau bers aus Gründen der Gewichtseinsparung unterbleiben kann.

Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.

Dabei zeigen

Fig. 1 und 2 die Anbringung von Traversen am Rumpf,

Fig. 3 den Transport eines Netzes,

Fig. 4 den Transport eines Kübels,

Fig. 5 den Transport von Baumstämmen,

Fig. 6 einen solchen von Coils und Ringen,

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

Fig. 8 diesen in Seitenansicht,

Fig. 9 den Einsatz an Freileitungen,

Fig. 10 diesen in Seitenansicht und

Fig. 11 den Transport von Arbeitspersonal bei stationären Arbeiten (z. B. Fassaden).

Fig. 1 zeigt einen Hubschrauberrumpf 1 mit einem vorderen bzw. hinteren Lan degestellbügel 2 sowie Kufen 3.

Zwischen den Landegestellbügeln ist an vier Aufhängekabeln 31 eine Traverse 8 aufgehängt, wobei die Seile insbesondere nach oben auseinanderlaufen, so daß die Traverse 8 geringfügige Eigenbewegungen auszuüben in der Lage ist.

Die Traverse braucht somit lediglich in an den Bügeln 2 fest montierte Beschläge (nicht gezeigt) eingehängt zu werden, um das Ladegeschirr mit dem Hubschrau ber zu verbinden. Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß eine derartige Aufhängung beruhigend auf die Hubschrauberfluglage wirkt.

An der Traverse 8 befindet sich ein Lasthaken 4, an dem ein mittleres Tragseil (10, z. B. Fig. 3 und 4) angebracht ist. Die Traverse 8 weist zwei äußere Um lenkrollen 5 auf, über die ein Traversenseil 7 geführt ist, das zur Verbindung mit entsprechenden Verlängerungen an den Enden zwei Seilverbindungsringe 11 oder auch Ösen oder Kauschen aufweisen kann, die z. B. über Schäkel ange schlossen werden können. Das Traversenseil 7 ist über die Umlenkrollen 5 frei beweglich.

Innerhalb der Traverse 8 sind vorzugsweise zwei mechanische oder pyrotech nisch auslösbare Kappvorrichtungen 6 angeordnet, so daß auch bei Auslösung nur einer Kappvorrichtung 6 das Seil 7 sicher abgeworfen wird. Ebenso ist das am Lasthaken 4 zu befestigende mittlere Tragseil zur Sicherheit mit zwei separaten Kappvorrichtungen (nicht gezeigt) ausgerüstet. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß ein nacheinander erfolgendes Trennen der Tragseile keine Laständerung am Hubschrauber hervorruft, da das mittlere Seil sich über dem Lastschwerpunkt befindet und die äußeren symmetrisch zu diesem angreifen und beim Auslösen beidseitig absolut gleichzeitig die Last freigeben.

Ein Drehen der Last um die Hubschrauberhochachse wird durch drei Traversen weitgehend unterbunden und ein Pendeln der Last um die Hubschrauberlängs achse ausgesprochen wirksam gedämpft.

Die Abbildung zeigt eine Traverse 8 mit einer relativ kurzen Länge, so daß diese zwischen den Landegestellbügeln 2 des Hubschrauberrumpfes 1 liegt.

In der Fig. 2 ist die Traverse 8 verlängert und überragt die Landegestellbügel 2 nach außen. Auf diese Weise können auch die Umlenkrollen 5 weiter voneinander distanziert und der Abstand zwischen den seitlichen Seilabschnitten vergrößert werden, so daß das Verdrehen der Last um die Hochachse des Hubschraubers 1 weiter erschwert ist.

Fig. 3 zeigt als Anwendungsbeispiel den Transport eines Tragnetzes 13. Hierbei sind an die Seilabschnitte 7 Traversenseilverlängerungen über die Seilverbindun gen 11 angeschlossen und mit dem mittleren Lastseil 10 zu der unteren Seilver bindung 11 zusammengeführt, die den Lasthaken 12 trägt, an welchem das Trag netz 13 aufgehängt ist.

Fig. 4 zeigt die Anwendung der Erfindung beim Transport eines Kübels 16, wo bei zwei untere Paare von Seilverbindungen 11 vorgesehen sind, die über eine Hilfstraverse 14 voneinander distanziert werden. Mit der Hilfstraverse 14 sind Hilfsseile 15 verbunden und über eigene Seilverbindungen 11 ist der Kübel 16 an das Lastgeschirr angeschlossen. Es können zwei oder mehr Hilfsseile 15 ver wendet werden.

Das Lastseil 10 endet oberhalb der Hilfstraverse 14 an einer Hebebandrolle 32, über das ein Hebeband 33 zu den Seilverbindungen 11 geführt ist. Dieses Hebe band (oder Seil) 33 kann grundsätzlich auch ein stückig mit der Traversenseil verlängerung 9 bzw. dem Traversenseil 7 ausgeführt sein, wobei dann die Seil verbindungen 11 ein Durchlaufen ermöglichen oder ebenfalls als Rollen ausge bildet sind.

Die Verwendung einer Hebebandrolle 32 ist dann erwünscht, wenn die Last auch parallel zur Querachse des Hubschraubers versetzt werden soll, wie dies bei Arbeitskörben für Freileitungsreparaturen (Fig. 9 und 10) der Fall ist.

Eine derart abgehängte Last paßt sich auch bei Turbulenz ausgesprochen gut an steilste Seilneigungen an, ohne daß der Arbeitskorb - auch nur einseitig - den Kontakt zur Freileitung verliert.

In Fig. 5 ist der Transport eines Baumstammes 18 gezeigt, der von an der Hilfs traverse 14 angeordneten Holzerseilen 17 umfaßt wird.

Fig. 6 veranschaulicht den Transport von Ringen oder Coils 19.

Fig. 7 zeigt den Transport von Gütern wie z. B. Zementsäcke 22, die auf einer Palette 21 liegen. Dabei wird die Palette 21 von einer gekröpften Ladegabel 20 durchgriffen, so daß der Lastschwerpunkt in Zugrichtung unterhalb des Last hakens 4 verbleibt.

Fig. 8 zeigt diese Anordnung in der Seitenansicht.

In den Fig. 9 und 10 ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem sich besondere Vorteile bei Anwendung der vorliegenden Erfindung ergeben. Dabei ist an den Seilverbindungen 11 ein Arbeitskorb 23 angehängt, in dem Monteure 25 an gedeutet sind. Derartige Arbeitskörbe dienen z. B. zur Reparatur von Freileitungen 24.

Der Hubschrauber bringt den Korb unter Funkkontakt mit den Monteuren 25 an die Freileitung 24, die von einem Haken 30 unterfangen wird, wobei der Hub schrauber eine Fluglage oberhalb und leicht schräg vor der Leitung einnimmt. Da durch, daß die erfindungsgemäßen Traversenkonstruktion einen seitlichen Ver satz des Hubschraubers ohne Neigungsänderung des Arbeitskorbes erlaubt, so daß zwischen der Querachse des Hubschraubers und der Arbeitsebene des Kor bes keine Winkeländerung entsteht, wird auch der stationäre Flug für den Piloten erleichtert.

Wie in der Beschreibung vorstehend erläutert, können die Seile für die Aufhän gung der Traverse z. B. an den Landegestellbügeln mit Einrichtungen für deren individuelle Belastung wie z. B. Dehnmeßstreifen versehen sein. Es ist daher möglich, deren Werte an einen Autopiloten zu übermitteln, der den Hubschrauber in idealer Lage über dem Korb 23 fixiert, so daß der Pilot den Arbeitsvorgang ungestört beobachten kann.

Fig. 11 letztlich erläutert ein Anwendungsbeispiel, bei welchem in einem Arbeits korb 26 Reparaturarbeiter 27 Arbeiten an einer Fassade, einem höheren Bauwerk oder einer Leuchtreklame durchführen. An den unteren Seilverbindungen 11 sind dabei Positionierseile 28 befestigt, die vom Bodenpersonal 29 geführt werden. Auch hier ergeben sich Vorteile dadurch, daß der Arbeitskorb 26 parallel zum Erdboden versetzbar ist, ohne daß der Hubschrauber eine Lageveränderung vor nehmen muß.

Bezugszeichenliste

1 Hubschrauberrumpf
2 Hubschrauberlandegestellbügel
3 Hubschrauberlandegestellkufe
4 Lasthaken und Zubehör
5 Umlenkrollen
6 Seilkapp-Vorrichtung für Traversenseil
7 Traversenseil
8 Traverse
9 Traversenseilverlängerung
10 Lastseil
11 Seilverbindungen (Ösen)
12 Lasthaken
13 Tragnetz
14 Hilfstraverse
15 Hilfsseile
16 Kübel
17 Holzerseil
18 Baumstamm oder mehrere
19 Coil oder Ring
20 Ladegabel
21 Palette
22 palettierbare Güter
23 Arbeitskorb für Freileitungsarbeiten
24 Freileitung
25 Freileitungsmonteur
26 Arbeitskorb für Reparaturarbeiten
27 Reparaturarbeiter
28 Positionierseil
29 Bodenpersonal zur Positionierung des Arbeitskorbes
30 Haken
31 Aufhängekabel
32 Hebebandrolle
33 Hebeband

Claims

1. Tragsystem für Hubschrauber mit einem mittleren, zentral über der Last angeordneten, mit dem Hubschrauber verbundenen Seil (10) sowie zwei seitlich zu diesen, ebenfalls mit der Last und dem Hubschrauber verbunde nen Seilen (7, 9), gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) am Hubschrauber ist eine Traverse (8) angeordnet, die sich quer zu diesem erstreckt;
b) die Traverse (8) weist äußere Umlenkrollen (5) auf;
c) Das Traversenseil (7) ist einstückig und über die Umlenkrollen (5) geführt;
d) Das Traversenseil (7) läuft durch mindestens eine Kappvorrichtung (6).

2. Tragsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (8) über Aufhängungen wie z. B. Kabel (31) mit dem Hubschrauberrumpf (1) verbunden ist.

3. Tragsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhän gungen (31) Meßgeräte für deren Werkstoffspannung aufweisen, die mit Anzeigeinstrumenten im Cockpit verbunden sind, die das Gewicht oder die Lage der Last unter dem Hubschrauber anzeigen.

4. Tragsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Über schreiten einer eingestellten Grenzlast ein automatischer Notabwurf auslös bar ist.

5. Tragsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Aufhängungen (31) für die Traverse (8) Dehnmeßstreifen angeordnet sind.

6. Tragsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Seil (10) über ein Hebeband (33) oder dergleichen mit den oder nahe den seitlichen Befestigungspunkten an der Last für die seitlichen Seile (9) verbunden ist.

7. Tragsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebe band (33) über eine am unteren Ende des mittleren Tragseils (10) ange ordnete Hebebandrolle (32) geführt ist.