FR2772716A1 - WINCH DEVICE FOR HELICOPTER - Google Patents
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Abstract
Dispositif de treuil pour hélicoptère. Il comporte plusieurs châssis à treuil (4) équipés d'un crochet de charge (14) pour accrocher le câble d'éjection (22) ainsi qu'un mécanisme de déverrouillage permettant de libérer le crochet de charge pour l'éjection du câble. Le risque d'erreur de manoeuvre est réduit considérablement car le châssis de treuil (4) comporte une installation de reconnaissance de câble et de détection de charge (18, 20, 28, 30, 68) combinées, intégrées au crochet de charge (14), ainsi qu'un affichage d'occupation de crochet de charge (52, 56) correspondante et une sécurité d'éjection (38, 72) qui bloque d'elle-même le mécanisme de déverrouillage au-dessus d'une valeur limite de charge de câble, prédéterminée.Helicopter winch device. It comprises several winch frames (4) equipped with a load hook (14) for hooking the ejection cable (22) as well as a release mechanism allowing the load hook to be released for the ejection of the cable. The risk of maneuvering error is reduced considerably because the winch frame (4) has a combined cable recognition and load detection installation (18, 20, 28, 30, 68), integrated into the load hook (14 ), as well as a corresponding load hook occupancy display (52, 56) and an ejection safety device (38, 72) which automatically blocks the release mechanism above a limit value cable load, predetermined.
Description
La présente invention concerne un dispositif de treuil pour hélicoptère,The present invention relates to a winch device for a helicopter,
comprenant au moins un châssis decomprising at least one chassis of
treuil monté sur l'hélicoptère avec un crochet de charge pour accrocher un câble d'éjection prévu pour treuiller des forces5 d'intervention, ainsi qu'un mécanisme de déverrouillage libé- rant le crochet de charge pour l'éjection du câble. winch mounted on the helicopter with a load hook for hanging an ejection cable designed to winch intervention forces, as well as an unlocking mechanism releasing the load hook for ejecting the cable.
Dans les dispositifs de treuil connus de ce type, tels que ceux utilisés pour les interventions de la police ou des équipes de protection civile, pour treuiller rapidement des forces d'intervention, le câble de treuil est accroché à l'emplacement de l'utilisation, dans le crochet de charge, In known winch devices of this type, such as those used for police or civil defense teams interventions, to quickly winch intervention forces, the winch cable is hung at the place of use. , in the load hook,
l'hélicoptère étant en vol stationnaire. Cela permet de dépo- the helicopter being hovering. This allows deposition
ser une ou plusieurs forces d'intervention jusqu'au sol; puis le câble est éjecté et l'hélicoptère quitte l'endroit de serve one or more intervention forces to the ground; then the cable is ejected and the helicopter leaves the place of
son intervention. Pour des raisons de sécurité, il est néces- his intervention. For security reasons, it is necessary
saire de verrouiller le mécanisme de déverrouillage du cro- to lock the hook unlocking mechanism
chet de charge pour que celui-ci ne se libère pas lorsque le câble est chargé. En même temps, il faut qu'indépendamment de l'état de charge du câble, il soit possible d'assurer une éjection de secours pour que le pilote de l'hélicoptère charge drop so that it does not become free when the cable is loaded. At the same time, regardless of the state of charge of the cable, it is possible to provide emergency ejection so that the pilot of the helicopter
puisse, en cas de danger, passer rapidement du vol station- can, in case of danger, quickly pass from the station flight-
naire au vol avec déplacement, sans risquer qu'un câble d'éjection qui resterait accroché et dont la longueur est de manière caractéristique comprise entre 20 et 40 m, ne s'accroche dans les pales de l'hélicoptère. Ces conditions de sécurité ne sont satisfaites que de manière limitée par les dispositifs de treuil connus. C'est ainsi que l'état de nary in flight with displacement, without risking that an ejection cable which would remain hung and whose length is typically between 20 and 40 m, catching in the blades of the helicopter. These safety conditions are only met to a limited extent by known winch devices. This is how the state of
charge du câble est transmis de manière mécanique par un mé- cable load is transmitted mechanically by a mete
canisme de levier basculant et un dispositif à micro- tilt lever mechanism and micro-device
interrupteur; on a ainsi une fiabilité relativement limitée et un risque d'erreur relativement important; en outre, light switch; there is thus a relatively limited reliability and a relatively high risk of error; in addition,
l'éjection du câble ne peut être vérifiée que de manière op- cable ejection can only be checked in an op-
tique de sorte qu'en cas de mauvaises conditions de visibili- tick so that in case of poor visibility conditions
té ou de vol de nuit, on risque que l'hélicoptère s'envole de l'endroit de son intervention avec un câble d'éjection qui summer flight or night flight, there is a risk that the helicopter will fly out of the place of its intervention with an ejection cable which
resterait accroché accidentellement. would remain hooked accidentally.
La présente invention a pour but de développer un dispositif de treuil du type défini ci-dessus, qui réduise dans une très large mesure les risques de sécurité évoqués The present invention aims to develop a winch device of the type defined above, which greatly reduces the safety risks mentioned
pour l'équipage et l'hélicoptère. for the crew and the helicopter.
A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le châssis de treuil comporte une installation de reconnaissance de câble et de détection de charge combinées, intégrées au crochet de charge, ainsi qu'un affichage d'occupation de crochet de charge correspondante et une sécurité d'éjection qui bloque d'elle-même le mécanisme de déverrouillage au-dessus d'une To this end, the invention relates to a device of the type defined above, characterized in that the winch frame comprises a combined cable recognition and load detection installation, integrated into the load hook, as well as a display occupancy of the corresponding load hook and an ejection safety device which in itself blocks the unlocking mechanism above a
valeur limite de charge de câble, prédéterminée. cable load limit value, predetermined.
Selon l'invention, on détecte d'une part l'état de charge du ou des câbles d'éjection et cela avec une grande fiabilité à savoir directement au niveau du crochet de charge sans interposition de pièces mobiles, de préférence à l'aide According to the invention, the state of charge of the ejection cable or cables is detected on the one hand and this with great reliability, namely directly at the load hook without interposing moving parts, preferably using
d'une jauge de contrainte, en diminuant ainsi considérable- of a strain gauge, thereby decreasing considerably-
ment le risque d'éjection erroné et, d'autre part, the risk of erroneous ejection and, on the other hand,
l'affichage d'occupation du crochet de charge permet égale- the load hook occupancy display also allows
ment, en l'absence de possibilité de contrôle visuel, c'est- ment, if there is no possibility of visual inspection,
à-dire surtout en cas de vol de nuit, d'obtenir une informa- that is, especially in the event of a night flight, to obtain information
tion garantie indiquant qu'un câble reste encore accidentel- guaranteed that a cable still remains accidental-
lement accroché au crochet ou que tous les câbles ont été éjectés correctement et qu'ainsi l'hélicoptère peut passer attached to the hook or that all cables have been ejected correctly and that the helicopter can pass
sans risque de sa phase de vol stationnaire à sa phase de dé- safely from its hover phase to its de-phase
placement. Selon un autre développement avantageux de placement. According to another advantageous development of
l'invention, le châssis de treuil est monté de manière pivo- the invention, the winch frame is pivotally mounted
tante sur l'hélicoptère pour pivoter entre une position de repos rentrée à l'intérieur de la cabine de l'hélicoptère et une position de travail déployée transversalement à l'axe aunt on the helicopter to pivot between a rest position tucked inside the helicopter cabin and a working position deployed transversely to the axis
longitudinal de l'hélicoptère, et qui dépasse du contour ex- longitudinal of the helicopter, and which protrudes from the contour ex-
térieur de l'hélicoptère.inside the helicopter.
Ainsi, le châssis de treuil est monté de manière à pivoter dans la cabine de l'hélicoptère entre une position de repos et une position active déployée transversalement à Thus, the winch frame is mounted so as to pivot in the cabin of the helicopter between a rest position and an active position deployed transversely to
l'axe longitudinal de l'hélicoptère au-delà du contour exté- the longitudinal axis of the helicopter beyond the outer contour
rieur de l'hélicoptère; ce dispositif peut ainsi se loger de manière peu encombrante à l'intérieur de la cabine et être déployé à l'endroit de l'utilisation, lorsque la porte de la cabine est ouverte, à travers l'ouverture de la porte pour passer en position active; le châssis de treuil peut se blo- quer solidairement en pivotement dans la position de rotation relative, pour des raisons de sécurité.5 Suivant une autre caractéristique avantageuse pour un équipement rapide, le châssis de treuil est monté sur laughter of the helicopter; this device can thus be housed in a space-saving manner inside the cabin and be deployed at the place of use, when the cabin door is open, through the door opening to pass into position active; the winch frame can be locked pivotally in the relative rotation position, for safety reasons. 5 According to another advantageous characteristic for rapid equipment, the winch frame is mounted on
l'hélicoptère à l'aide de moyens de liaison rapide. Pour adapter la sécurité d'éjection sans diffi- the helicopter using quick-connect means. To adapt ejection security without difficulty
culté à des charges de câble différentes, la valeur limite de la charge de câble à laquelle est activée automatiquement la grown at different cable loads, the cable load limit value at which the cable is automatically activated
sécurité d'éjection, est réglable. ejection security, is adjustable.
Selon un autre développement avantageux de According to another advantageous development of
l'invention, au-dessus de la valeur seuil de la charge par- the invention, above the threshold value of the load per-
tielle, telle que prédéterminée, il y a mise en oeuvre d'un affichage de charge partiel de sorte que le personnel de vol dispose, en plus de l'affichage d'occupation des crochets de tial, as predetermined, there is implementation of a partial load display so that the flight personnel have, in addition to the display of occupation hooks
charge, d'une possibilité de contrôle de l'état de charge du câble d'éjection. Pour des raisons de sécurité, il est particuliè- load, a possibility of checking the state of charge of the ejection cable. For security reasons, it is particularly
rement avantageux que le mécanisme de déverrouillage et la sécurité d'éjection soient réalisés et commandés de manière redondante à savoir d'une part de façon mécanique et d'autre rement advantageous that the unlocking mechanism and the ejection security are made and controlled redundantly namely on the one hand mechanically and on the other
part de façon électrique, pour qu'en cas d'incident de fonc- leaves electrically, so that in the event of an operating incident
tionnement mécanique ou électrique, il subsiste toujours la fonction de libération ou de protection par la partie non perturbée du mécanisme de déverrouillage ou de la protection mechanical or electrical operation, there is always the release or protection function by the undisturbed part of the unlocking or protection mechanism
contre l'éjection.against ejection.
De manière préférentielle, le crochet de charge peut se couper automatiquement indépendamment de la charge du câble pour une éjection de secours, en court-circuitant la Preferably, the load hook can be cut automatically regardless of the cable load for emergency ejection, by short-circuiting the
sécurité d'éjection; l'ordre d'éjection de secours est néan- ejection security; the emergency eject order is nevertheless
moins déclenché exclusivement par le pilote et, de plus, le pilote est également informé de l'état d'occupation et de less triggered exclusively by the pilot and, moreover, the pilot is also informed of the state of occupation and
l'état de charge du crochet de secours. the state of charge of the emergency hook.
De façon avantageuse, plusieurs châssis de treuil avec chaque fois des mécanismes de déverrouillage distincts et des sécurités d'éjection distinctes sont répartis sur l'hélicoptère pour permettre à plusieurs personnes d'être Advantageously, several winch frames, each with separate unlocking mechanisms and separate ejection safety devices, are distributed over the helicopter to allow several people to be
treuillées simultanément et d'accélérer le dépôt de l'équipe. winches simultaneously and speed up team filing.
Il est avantageux, surtout pour des raisons d'éjection de se- cours, d'avoir un élément d'actionnement commun pour déclen- cher simultanément tous les mécanismes de déverrouillage.5 La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un hélicoptère avec un dispositif de treuil composé de plusieurs châssis de treuil représentés en position déployée dans la moitié supérieure It is advantageous, especially for reasons of emergency ejection, to have a common actuating element for simultaneously triggering all the unlocking mechanisms. The present invention will be described below using 'an embodiment shown schematically in the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a top view of a helicopter with a winch device composed of several winch frames shown in the deployed position in the upper half
de la figure et en position rentrée dans la moitié infé- of the figure and in the retracted position in the lower half
rieure de la figure, - la figure 2 est une vue de côté d'un seul châssis de treuil, et - la figure 3 montre le crochet de charge et le mécanisme de déverrouillage mécanique ainsi que la sécurité d'éjection correspondante et le schéma de commande et de sécurité d'un lower of the figure, - Figure 2 is a side view of a single winch frame, and - Figure 3 shows the load hook and the mechanical unlocking mechanism as well as the corresponding ejection safety and the diagram of command and security of a
châssis de treuil.winch frame.
Le dispositif de treuil représenté aux figures se compose globalement de six châssis de treuil 4 répartis en rangées de trois sur chaque côté de l'hélicoptère au niveau des portes de cabine 2. Ces châssis de treuil se montent et se démontent par des organes de liaison rapide 6 entre les The winch device shown in the figures generally consists of six winch frames 4 distributed in rows of three on each side of the helicopter at cabin doors 2. These winch frames are assembled and disassembled by connecting members fast 6 between
points d'ancrage 8, 10 au plancher et au plafond de la cel- anchor points 8, 10 on the floor and ceiling of the cell
lule de l'hélicoptère; ils sont montés à rotation autour d'un axe vertical et peuvent être bloqués dans la position de rotation respective par un levier à main 12. Dans la position de repos représentée en traits interrompus à la figure 1, les châssis de treuil 4 sont rabattus à l'intérieur de la cabine lule from the helicopter; they are rotatably mounted about a vertical axis and can be locked in the respective rotational position by a hand lever 12. In the rest position shown in broken lines in Figure 1, the winch frames 4 are folded to inside the cabin
pour ne pas obturer l'accès aux portes de cabine 2 et permet- so as not to block access to cabin doors 2 and allow
tre leur fermeture pendant le vol. A l'endroit de l'intervention on ouvre les portes de cabine 2 et on déploie les châssis de treuil 4 dans la position active représentée be closed during the flight. At the place of the intervention, the cabin doors 2 are opened and the winch frames 4 are deployed in the active position shown.
dans la moitié supérieure de la figure 1. in the upper half of Figure 1.
Chaque châssis de treuil 4 comporte un crochet de Each winch frame 4 has a hook for
charge 14 ainsi qu'un mécanisme de débrayage qui peut se dé- load 14 as well as a declutching mechanism which can be released
verrouiller soit par l'intermédiaire d'un câble Bowden 16 lock either with a Bowden 16 cable
soit par un moyen électrique. Le crochet de charge 14 corres- either by electrical means. The load hook 14 corres-
pond pour ce qui précède à une construction connue. De plus, pond for the above to a known construction. Moreover,
le crochet de charge 14 porte un levier palpeur 18 avec un micro- contact 20 (figure 3) sollicité lorsque le câble de lancement 22 est accroché par son oeillet 24 au crochet de5 charge 14. the load hook 14 carries a feeler lever 18 with a microswitch 20 (FIG. 3) urged when the launch cable 22 is hooked by its eyelet 24 to the load hook 14.
Le crochet de charge 14 est monté sur le châssis de treuil 4 par l'intermédiaire d'un manchon coulissant 26 guidé verticalement de manière limitée sur le châssis 4; il est fixé de manière articulée au châssis 4 par un goujon ex-10 tensible 28 relié au manchon coulissant 26. Pour mesurer l'état de charge du goujon extensible 28 et ainsi du crochet de charge 14, le goujon extensible 28 comporte des jauges de contrainte 30. Le manchon coulissant 26 garantit qu'en cas de rupture du goujon 28, le crochet de charge 14 reste relié au The load hook 14 is mounted on the winch frame 4 by means of a sliding sleeve 26 guided vertically in a limited manner on the frame 4; it is hingedly attached to the chassis 4 by an ex-tensile stud 28 connected to the sliding sleeve 26. To measure the state of charge of the extensible stud 28 and thus of the load hook 14, the extensible stud 28 comprises gauges of stress 30. The sliding sleeve 26 guarantees that in the event of the stud 28 breaking, the load hook 14 remains connected to the
châssis de treuil 4.winch frame 4.
Le déclenchement mécanique du crochet de charge 14 se fait par un mécanisme d'actionnement 32 fixé au châssis de treuil 4 par une poignée 34 (figure 3) fixée à un organe The mechanical release of the load hook 14 is effected by an actuating mechanism 32 fixed to the winch frame 4 by a handle 34 (FIG. 3) fixed to a member
coulissant 36 guidé de manière coulissante et relié à une ex- sliding 36 slidingly guided and connected to an ex-
trémité du câble Bowden 16; cet organe coulissant est enfon- end of Bowden cable 16; this sliding member is pushed in
cé pour déverrouiller le crochet de charge 14. Une sécurité d'éjection électromécanique 38 avec un tiroir de commande 40 est associée au mécanisme d'actionnement 32; ce tiroir 40 cé to unlock the load hook 14. An electromechanical ejection security 38 with a control slide 40 is associated with the actuation mechanism 32; this drawer 40
pousse élastiquement dans la position de verrouillage repré- pushes elastically in the locking position shown
sentée à la figure 3 et il est soulevé à l'aide d'un électro- felt in Figure 3 and it is lifted using an electro-
aimant 42 contre la force d'un ressort en position de libéra- magnet 42 against the force of a spring in the released position
tion. Le tiroir de commande 40 en position de blocage bloque l'organe coulissant 36, par l'élément de verrouillage 44, contre tout mouvement de libération. Si par contre le tiroir de commande 40 est soulevé en position de libération, alors l'élément de verrouillage 44 est déplacé par l'actionnement de la poignée 34 par l'organe coulissant 36, vers la droite tion. The control slide 40 in the locking position blocks the sliding member 36, by the locking element 44, against any release movement. If on the other hand the control slide 40 is raised in the release position, then the locking element 44 is moved by the actuation of the handle 34 by the sliding member 36, to the right
selon la figure 3, contre le prolongement 46 de diamètre ré- according to FIG. 3, against the extension 46 of diameter red
duit du tiroir de commande; il libère ainsi l'organe coulis- output from the control drawer; it thus frees the sliding organ
sant 36 et permet de libérer le crochet de charge 14 pour le sant 36 and frees the load hook 14 for the
lancement du câble.cable launch.
Le schéma de commande et le schéma logique du dispositif de treuil selon la figure 3 comportent une boîte d'affichage 48 placée dans le cockpit pour le pilote, ainsi qu'une boîte de contrôle 50 utilisée par l'accompagnateur qui contrôle l'évacuation de l'équipage. L'affichage 52 de la boîte 48 du cockpit s'éclaire si un ou plusieurs crochets de5 charge 14 des châssis de treuil 4 sont équipés d'un câble de lancement 22, alors que l'affichage 54 s'éclaire si, sur un The control diagram and the logic diagram of the winch device according to FIG. 3 comprise a display box 48 placed in the cockpit for the pilot, as well as a control box 50 used by the attendant who controls the evacuation of the crew. The display 52 of the cockpit box 48 lights up if one or more hooks of load 14 of the winch chassis 4 are fitted with a launching cable 22, while the display 54 lights up if, on a
ou plusieurs crochets de charge 14, on dépasse une valeur li- or more load hooks 14, a li value is exceeded
mite de charge de câble préréglée. L'état d'occupation est pre-set cable load mite. The state of occupancy is
affiché séparément par les voyants 56 pour chacun des cro- displayed separately by the indicators 56 for each of the cro-
chets de charge 14, sur la boîte de contrôle 50 et, par les voyants 58, on affiche l'état de charge rapporté à une valeur limite de charge de câble préréglée. La boîte 48 du cockpit comporte un interrupteur d'éjection de secours 60 qui permet de déverrouiller tous les crochets de charge 14 simultanément et indépendamment de load drops 14, on the control box 50 and, by the LEDs 58, the state of charge relative to a preset cable load limit value is displayed. The box 48 of the cockpit comprises an emergency ejection switch 60 which makes it possible to unlock all the load hooks 14 simultaneously and independently of
l'état de charge du câble, par une commande électrique 62 ac- the state of charge of the cable, by an electrical command 62 ac-
tionnée par le pilote. La boîte de contrôle 50 comporte par contre des interrupteurs d'éjection de câble 64 distincts pour commander électriquement de manière séparée les crochets piloted. The control box 50, on the other hand, has separate cable ejection switches 64 for separately controlling the hooks electrically.
de charge 14.charging 14.
La commande telle que représentée fonctionne de The control as shown works from
la manière suivante.the following way.
Lorsque qu'un crochet de charge 14 est occupé par un câble d'éjection 22 et que le micro-interrupteur 20 est fermé, l'affichage d'occupation 56 correspondant apparaît sur la boîte de contrôle 50 et, par la dernière position d'une porte OU 66, l'affichage d'occupation 52 est mis en oeuvre When a load hook 14 is occupied by an ejection cable 22 and the microswitch 20 is closed, the corresponding occupation display 56 appears on the control box 50 and, by the last position of an OR gate 66, the occupation display 52 is implemented
sur la boîte 48 du cockpit. En même temps, le micro- on box 48 of the cockpit. At the same time, the micro-
interrupteur 20 active un détecteur de seuil 68 associé au châssis de treuil 4; ce détecteur est relié en sortie à la jauge de contrainte 30 et se met en oeuvre lorsqu'on dépasse switch 20 activates a threshold detector 68 associated with the winch frame 4; this detector is connected at the output to the strain gauge 30 and is implemented when one exceeds
une valeur limite de charge de câble préréglée de manière va- a cable load limit value preset
riable. Le signal de mise en oeuvre du détecteur de seuil 68 branche l'affichage de charge 58 à la boîte de contrôle 50 et, par une porte OU 70, l'affichage de charge 54 de la boîte de cockpit 48; l'information est appliquée à une porte NON 72 qui coupe l'alimentation de l'interrupteur d'éjection 64 pour protéger le crochet de charge 14 contre toute libération électrique par l'accompagnateur de vol. En même temps, l'électro-aimant 42 qui est mis en tension en dessous de la reliable. The signal for implementing the threshold detector 68 connects the load display 58 to the control box 50 and, via an OR gate 70, the load display 54 of the cockpit box 48; the information is applied to a NON 72 door which cuts the power to the ejection switch 64 to protect the load hook 14 against any electrical release by the flight attendant. At the same time, the electromagnet 42 which is tensioned below the
valeur de seuil de charge de câble, préréglée, désactive ain- cable load threshold value, preset, thus deactivates
si la sécurité d'éjection mécanique 38 pour la maintenir en position de libération; le tiroir de commande 40 arrive ain- si en position de verrouillage comme représenté à la figure 3 et bloque le mécanisme de déverrouillage mécanique du crochet if the mechanical ejection safety device 38 to keep it in the release position; the control slide 40 thus arrives in the locking position as shown in FIG. 3 and blocks the mechanical unlocking mechanism of the hook
de charge 14.charging 14.
La boîte de contrôle 50 est complétée par un in- The control box 50 is completed by an in-
terrupteur global (non représenté à la figure 3) qui permet global switch (not shown in Figure 3) which allows
d'éjecter simultanément tous les câbles non chargés. En ou- simultaneously eject all unloaded cables. In or-
tre, la boîte de contrôle 50 comporte un interrupteur de con- tre, the control box 50 includes a control switch
trôle (également non représenté pour des raisons de simplification) qu'il faut actionner en même temps avec l'interrupteur d'éjection 64 ou l'interrupteur global pour libérer électriquement le ou les crochets de charge 14. Pour des raisons de sécurité, la partie électrique/électronique du dispositif de treuil, y compris les jauges de contrainte 30, le détecteur de seuil 68 et les affichages optiques 52, 54, hole (also not shown for reasons of simplification) which must be actuated at the same time with the ejection switch 64 or the global switch to electrically release the load hook (s) 14. For safety reasons, the electrical / electronic part of the winch device, including the strain gauges 30, the threshold detector 68 and the optical displays 52, 54,
56, 58 sont prévus de manière redondante. 56, 58 are provided redundantly.
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