NO336056B1 - Anordning ved senkekjøl - Google Patents

Abstract

Det omtales en anordning ved kjøl i tilknytning til et fartøyfor å dempe fartøyets bevegelser i sjø, og den er kjennetegnet ved at den omfatter et stangformet legeme (34,36) som rager nedad under fartøyet og spenner opp en duk (40 hhv 42) som dermed definerer en kjølvirkende flate, og særlig er kjølen er omstillbar ved at 5 stangen kan svinges oppad til fra bruksstillingen til en lagerstiling i fartøyets skrog.Fortrinnsvis omfatter kjølen to innbyrdes parallelle svingbare stanglegemer (34,36)hver med tilhørende dukmaterialer for oppspenning, og stanglegemene (34,36) er innbyrdes forbundet med tverrstag (49), og de to stengene (34,36) er omsvingbare er hengslet opplagret i fartøyets underdel (16) for dreining om en felles akse (X-X) 10 for føringen av kjølen mellom lagerstilling og bruksstilling.Det aktuelle fartøyet er et et helikopter eller en seilbåt.Det omtales også en konstruksjon ved et helikopter som er utstyrt med den nevnte kjølform.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved et luftfartøy, så som et helikopter, for anvendelse i tilfelle det må lande på sjø som følge av en nødsituasjon, og det er behov for å kontrollere dets bevegelser.

Særlig tar man sikte på å frembringe en senkekjøl-anordning for å kontrollere et luftfartøys bevegelser i bølgegang når det lander på sjø eller vann.

Med oppfinnelsen ønsker man å kunne forebygge og hindre at et helikopter som må nødlande på sjøen, i å velte eller kantre som følge av påvirkning fra sjøgang og vind. En slik senkekjøl kan også anvendes på småbåter, særlig seilbåter i slike nødstil-feller hvor den ordinære kjøl ikke fungerer etter sin hensikt, eller er ødelagt, og kan også tilpasses til større skip.

Oppfinnelsen skal forklares med referanse til bruk på et luftfartøy så som et helikopter som er nødlandet på sjøen, for å hindre at dette velter som følge av bølger som slår inn sideveis.

Det finnes i dag ingen løsning som forhindrer helikopter i å velte etter nødlanding på sjø. Helikoptre har normalt innebygde flytepongtonger som blåses opp i kontakt med sjøen slik at helikopteret ikke synker.

Eksempelvis har de helikoptertypene som anvendes til å frakte personer til og fra off-shoreinstallasjoner, to motorer og er konstruert slik at de skal kunne lande tilnærmet kontrollert selv med liten eller ingen motorkraft på rotorene. Den mest kritiske situasjonen inntreffer imidlertid etter at helikopteret har nødlandet. Dersom det er sjø-gang/bølger og/eller vind av et visst omfang, er det stor fare for at helikopteret tipper over og velter. Dette skyldes at motor og rotor er plassert høyt oppe i helikopterkon-strukjonen, noe som gir helikopteret høyt tyngdepunkt. Ved en viss bølgehøyde og vindstyrke vil dette tippe rundt til tross for at flytepongtongene rundt skroget er utløst.

Flere undersøkelser har vist at en stor andel av de som arbeider offshore er engste-lige og redde under transporten mellom land og egen installasjon. Frykten er i all hovedsak ubegrunnet siden antall ulykker pr. flytime er lav. Det skjer likevel jevnlig store ulykker knyttet til helikopter trafikk i forbindelse med petroleumsvirksomheten. Det er derfor et krav at alle offshorearbeidere de skal ha gjennomgått og bestått et grunnleggende sikkerhetskurs før de blir klarert for arbeid offshore og dermed kan bringes til og fra med helikopter. Det er i kurset ISO 60, lagt vekt på trening og øvel-ser hvor man skal ta seg ut av et helikopter som blir snudd opp ned i vannet, fast-spent og iført overlevelsesdrakt. Mange opplever dette som ubehagelig og fagfor-eningene til oljearbeiderne har fått medhold i at de som tar repetisjonskurs hvert fjerde år, slipper denne treningen dersom de vil. Det er påvist både sykdom og psyk-iske traumer som en følge av dette kurset alene.

En rundvelt i sjø er naturlig nok et skrekkscenario som offshore arbeidere frykter med rette. Det er en bred oppfatning at de færreste vil handle rasjonelt og riktig, til tross for at man har trent på en slik situasjon i basseng, under vesentlig andre forhold enn det som vil være tilfelle under en reell hendelse.

Sikkerhet og arbeidsmiljø er høyt prioritert i offshore industrien. Hvert år brukes det betydelige summer for å øke sikkerheten. Sikkerheten rundt helikopter turene til og fra Nordsjøen har stor fokus. Både olje- og offshoreselskapene er interessert i å finne løsninger som kan bidra til at transporten av personell til og fra de ulike installa-sjonene blir enda tryggere. Det samme gjelder produsentene av helikoptre.

Når det for øvrig gjelder teknikkens stilling skal det vises til tyske patent DE-458506, amerikansk patentskrift US-5.036.785 og sveitsisk publikasjon CH124 Waterbird.

Disse de to første oppslagene viser ulike typer senkekjøler for småbåter. Publika-sjonen CH124 Waterbird omhandler at det fra understellet i et helikopter kan ned-senkes instrumenter i sjøen for å utføre ulike måleoppgaver, men det ikke for å stabilisere bevegelser av det samme helikopteret slik formålet er med foreliggende oppfinnelse.

Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe en anordning som kan stabilisere et luftfartøy som har landet på sjøen som følge av en nødssituasjon, og særlig på helikoptre.

Det er videre et formål å frembringe en stabiliseringsanordning som er basert på en lettvekts rammekonstruksjon, kan installeres både i nye luftfartøyer som bygges på fabrikk, og på luftfartøyer som allerede er i bruk.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at luftfartøyets underdel omfatter en nedsenkbar kjølflate, hvilken kjølflate er et foldbart dukflak koplet til et stangformet legeme som ved å svinges mellom en lagerstilling i luftfartøyets underdel og en nedfelt stilling i sjøen, kan omstille dukflaket mellom en passivt sammenfoldet stilling i luftfartøyets underdel og en oppspent bruksstilling.

Ifølge en foretrukket utførelse omfatter anordningen to innbyrdes parallelle svingbare stanglegemer hver med tilhørende dukflak for oppspenning, og stanglegemene er innbyrdes forbundet med tverrstag.

Ifølge en særlig foretrukket utførelse er de to stengene omsvingbare hengslet opplagret i fartøyets underdel for dreining om en felles akse (X-X) for føringen av kjøl-flakene mellom lagerstilling og bruksstilling.

Ifølge en annen foretrukket utførelse omfatter de frie ender av stengene tyngdeelement for å stabilisere deres nedfelte stilling i sjøen.

Ifølge enda en foretrukket utførelse gjelder at i oppspent stilling har dukflakene form av sirkelsektor, og de to dukene er innbyrdes sammenføyet med avstandsstykker festet mellom dukene med innbyrdes avstand og tilstøtende til periferien til dukenes frie bueperiferi.

Ifølge enda en foretrukket utførelse har hvert dukflak form og flate som en sirkelsektor, festet med sin ene rette side til en rammedel i understellet, mens den andre rette side er festet på langs av skinnen hvorved konstruksjonen fungerer tilsvarende som en kinesisk vifte.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er det til den nedre ende av paret av stenger festet et ruselegeme av et perforert eller hullet dukmateriale eller et notmateriale for gjennomstrømning av vann til/fra det indre volumet som rusen definerer, idet rusen holdes utspilt av et antall stive ringer som er festet inni ruse-posen med en gitt avstand mellom hver ring, og rusens bunndel omfatter alternativt et tyngdelegeme for å holde rusen i korrekt stilling i sjøen.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er rusen svingbart tilkoplet stangparet for omsvingning om en akse Y-Y, og for å lagres i en kassett sammen med den øvre senkekjøldelen i tilknytning til fartøyets underside.

Ifølge enda en foretrukket utførelse omfatter hengselleddet en låseanordning som «klikker» på plass når konstruksjonen er felt helt ned slik at senkekjølen låses og fikseres i bruksposisjon.

Oppfinnelsen skal i det etterfølgende forklares nærmere med henvisning til de etter-følgende figurene, hvori:

Figur 1 viser et helikopter som er landet i sjøen og flyter på overflaten

Figur 2 viser anordningen ifølge oppfinnelsen felt ned i sjøen under helikopteret og virker dempende på dets bevegelser i sjøen. Figur 3 viser anordningen nedfelt i sjøen, tilsvarende situasjonen på figur 2, men sett på skrå opp nedenfra. Figur 4 viser et sideriss av anordningen i helikopterets understell i en mellomstilling hvor den er delvis nedfelt.

Figur 5 viser tilsvarende som på figur 4, sett på skrå opp nedenfra.

Figur 6 viser et neste mellomtrinn i nedfellingen, hvor det andre nedfellbare element-et er i ferd med å svinges nedad.

Innledningsvis skal det vises til figur 1 som viser et helikopter 10 som er landet i sjøen 14 og flyter på vannoverflaten 12. Overflatens bueform indikerer en dønning eller bølge i sjøen som helikopteret følger i sine bevegelser.

Helikopterets 12 omfatteren hovedrotor 11, stabiliseringsrotor 13, og et understell 16 med landings-hjulsett 17 og omfattende en innebygget kassett 20 hvori er lagret en kjølkonstruksjon (figur 2) med en bevegelsesdempende kjølflate som felles ned og virker dempende på helikopterets bevegelser.

Et tverrsnitt av den bevegelsesdempende kjølflate i konstruksjonen er vist skjematisk særlig på figur 3, idet det også vises til vertikalrisset på figur 2.

I helikopterets 10 understell er det montert to langsgående rammebjelker 30 hhv 32 med innbyrdes avstand, dvs. langsgående i forhold til helikopterets lengderetning. De definerer skjematisk kassetten 20 hvori anordningen er montert.

I forkant av rammebjelken 30 er en langsgående skinne 34 (eller sidevange i en sammensatt konstruksjon) hengslet om en akse 38 (også betegnet X-X), slik at skinnen kan omstilles fra en innfelt horisontal stilling i kassetten (figur 1) og en tilnærmet vertikal stilling (figur 2) i sjøen 14. Et kjølflak av en duk eller presenning 40 med form og flate som en sirkelsektor, er festet med sin ene rette side 41 (med radius-utstrekning) til den øvre rammebjelke, mens den andre rette side 43 er festet på langs av skinnen 34. Langs med den frie bueformete sektorsirkelen 46 er duken forsterket med en dobbeltbrett 47. I den frie enden av skinnen, dens nedkant, er det anordnet et tyngdeelement 48 i form av et lodd, som gjør at skinnen blir stående/hengende stabilt i sjøen i nedfelt stilling som vist på figur 2. I lagerstillingen er kjøldukflaket foldet sammen inne i kassetten 20 mellom rammebjelken 30 og skinnen 34. Når skinnen felles ned, spennes duken opp til et relativt stramt flatt vertikalt duk-flak. Konstruksjonen fungerer tilsvarende som en kinesisk vifte.

Ifølge oppfinnelsen er det anordnet en tilsvarende parallell konstruksjon av en ned-fellbar skinne 36 og dukflak 42 i kassetten 20 i helikopterets understell, med samme dimensjonering som den ovennevnte, og slik at de har en innbyrdes avstand. Hovedsakelig ligger de to fortrinnsvis vertikalstilte dukflakenes hovedplan i helikopterets lengderetning, slik at de best mulig kan oppta og dempe bevegelsene fra bølger som kommer inn hovedsakelig sideveis mot helikopteret.

De to skinnene 34 og 36 er innbyrdes sammenføyd i nedkant via et felles tverrstag 49. I tillegg kan de parallelle skinnene 34, 36 være sammenføyd med tverrstag (ikke vist på figuren) tilsvarende som tverrstaget 49. Disse stagene kan være av et egnet plastmateriale. Med sidevanger 34 og 36 og tverrstag 49 har konstruksjonen samme form som en stige. Mellom tverrstagene 49 kan vann strømme fritt inn og ut av duk-mellomrommet.

Videre er de to dukflakene 40 hhv 42 innbyrdes sammenføyd via et antall avstandsstykker/stenger 50 med tilnærmet samme bredde som avstanden mellom vange- skinnene 34,36 noe som bidrar til å bevare den parallelle innstillingen mellom de to sirkelsektorformete dukflakene deres flate form i bruk som stabiliserende element. Avstandsstykkene/-stengene 50 er fortrinnsvis anordnet med innbyrdes avstand i en kort avstand tilstøtende til periferien til dukenes frie bueperiferi angitt ved 51, slik at dukflakene 40,42 holdes godt stabilt i sjøen uten å blafre ukontrollert når helikopteret beveger.

Hele konstruksjonen av vanger og duk er dermed godt avstivet, til å dempe helikopterets bevegelser, særlig slingring, i sjøen som følge av bølge- og vindpåvirk-ninger. Sidevangene 34,36 er lettvekts ekstruderte profiler av lettmetall, så som aluminium eller titan, med lav vekt og høy bruddstyrke, idet de også kan være av annet lettvekts komposittmateriale eller hardplast. Både tverrstagene 49 og avstandsstykkene mellom dukene kan være av plast eller også av aluminium eller hardplast. Duken kan være av vanlig lerret eller av plast tilsvarende de materiale som benyttes til seil og telt.

For å hindre at konstruksjonen skal svinge om det øvre hengselleddet X-X når helikopteret «stamper» i sjøgang rett forfra, kan hengselleddet videre omfatte en låseanordning som «klikker» på plass når konstruksjonen er felt og svinget helt nedad. Det betyr eksempelvis at de to vangene, når de er kommet i ned-posisjon, glir inn i en mothakekonstruksjon der en sperrehake glir over vangen, og som de ikke kan trekkes ut av. Dermed er senkekjølen låst og fiksert i denne posisjonen.

Fo å frembringe en ytterligere stabilisering av luftfartøyet (helikopteret) omfatter konstruksjonen et ekstra element av en ruse som er festet til undersiden av konstruksjonen, og som gir ekstra motstand mot slingrebevegelser.

En ruse har form som en sekk av et perforert/hullet duk- eller notmateriale som holdes utspilt av et antall stive ringer som er festet inni ruse-posen med en gitt avstand mellom hver ring. Disse ringene kan være av plassert plast eller metall. Rusen ifølge oppfinnelsen er vist ved 60 på figurene. Rusen kan være rektangulær som figurene viser, eller den kan være kremmerhusaktig i sin form. Ringene antydet generelt ved tallet 68 på figurene har gravis avtagende diameter fra bunnen 62 av rusen og til øverst 64 hvor den er hengsel-festet til den nedre ende av vangeparet 34,36 via den samme tverrtappen 49 som er nederst i vangeparet. Med slik avtagende diameter på ringene kan 68, kan disse felles inni hverandre med duken/nettet sammenfoldet på en meget plassbesparende måte i systemets passive lagerstilling inni kassetten 20 i helikopterets understell. Figuren viser at ringene 68 er kledd med en duk som er ut-ført med et antall huller/åpninger 70. Når rusen felles ned som vist på figur 6 til stillingen på figur 2, faller ringene 68 ned og spenner ut duken /noten til dannelse av et innvendig rusevolum som fylles med vann. Så vil vann strømme fritt inn og ut av rusen gjennom hullene, slik at tregheten i systemet og dermed dempningen av senke-kjølens bevegelser økes sterkt.

I bunnen av rusen 60 kan det valgfritt også være innmontert et tyngdelodd 74 (for eksempel av bly) som sørger for at rusen raskt vil felles ned til sin vertikale stilling, samt bevare denne loddrette stillingen i sjøen. Det foretrekkes videre at rusen har en rektangulær form som figurene viser framfor den nevnte kremmerhusformen, siden rektangulære flater vil gi bedre bevegelsesdempning i sjøen, og vil bremse mer opti-malt under bevegelse i sjøen.

Når denne nedre ruseformen er montert så vil de to elementene sammen sterkt øke dempningen av slingring for helikopteret.

Som nevnt er rusen sammenfoldet i passiv stilling slik at den bygger minst mulig volum i høyden og bredde når den er sammenpakket. Ringene kan være firkanter eller ringer i to ulike størrelser som går i hverandre annenhver gang. Eller firkanter/- ringer som gradvis synker i størrelse slik at de samlet sett ikke bygger mer i høyden enn det en eneste ring/firkant gjør alene. Materialet som benyttes i rusen er ett "dødt" materiale som skal bygge minst mulig når rusen er lagt sammen. Materialet kan festes til firkantene/ringene ved dobbeltsidig sying eller lignende.

Vekten til ringene/firkantene er avpasset slik at de gir rusen akkurat nok nedrift til å stabilisere begge dukene 40 hhv 42 tilstrekkelig. Rusen 70 er hengslet i nederste del av vangene via akslingen 49, og løses ikke ut (slippes ned) fra kassetten 20 før den er fylt med vann og vangene er utslått 34,36. Utfolding og sammenfolding av konstruksjonen blir litt analogt som for en trekkspillbelg eller kinesisk vifte i funksjon som antydet på figur 5.

Løsningen består av to parallelle rektangulære stag 34 hhv 36 i titan/aluminium eller tilsvarende materiale med lav vekt og høy bruddstyrke, som er integrert og festet/- hengslet under flykroppen i forkant, og som strekker seg bakover under hoveddelen av flykroppen. Over stagene der hvor de er integrert under flykroppen ligger det lag-vise lameller med armert og forsterket karbon fiberduk 40 eller tilsvarende materiale med lav vekt og høy bruddstyrke, som "brettes" ut og ned når stagene løses ut i bakkant.

Dermed er det frambragt en konstruksjon som både har god stivhet til å fungere etter sin hensikt, og som er lett i vekt slik at den ikke bidrar til nevneverdig vektøkning for helikopteret. En kassett med innebygget nedfellbare stenger, dukflak og ruse, skjult inne i helikopterets understell, trenger ikke veie mer enn ca. 50 kg. Det avhenger selvsagt av helikopterstørrelsen det skal tilpasses til.

Konstruksjonen er slik at den primært skal løses ut automatisk når helikopteret lande på sjøen, men de kan også skje manuelt. En slik senkekjøl er tiltenkt for engangs bruk. Men dersom helikopteret ikke er påført skader ellers, og kan berges og bringes til reparasjon, kan konstruksjonen selvsagt pakkes sammen igjen i kassetten for ny bruk dersom nødlanding på sjø igjen blir aktuelt. Normalt vil man imidlertid demontere den gamle og innsette en ny, dersom helikopteret kan repareres og settes i drift igjen.

Alternativ anvendelse.

Denne kjølkonstruksjonen kan også anvendes på alle typer skip og fartøyer, særlig småbåter som seilbåter. En kassett med den oppfinneriske senkekjøl kan være inn-bygget i seilbåtens skrog. Det hender at en slik seilbåt får slått av sin ordinære kjøl-konstruksjon, for eksempel ved grunnberøring, og da er det fare for at seilbåten kantrer hvis den blir liggende med bølger inn sideveis. I et slikt tilfelle kan mann-skapet utløse nødsenkekjølen ifølge oppfinnelsen som gjør seilbåten mer stabil. Da er den tenkt kun for midlertidig bruk slik at seilbåten trygt kan bringes til havn og reparasjon, hvorved nødsenkekjølen bringes på plass igjen inne i seilbåten skrog-konstruksjon for eventuell senere bruk.

Claims (9)

1. Anordning ved et luftfartøy, så som et helikopter, for anvendelse i tilfelle det må lande på sjø som følge av en nødsituasjon, og det er behov for å kontrollere dets bevegelser,karakterisert vedat luftfartøyets underdel omfatter en nedsenkbar kjøl-flate, hvilken kjølflate er et foldbart dukflak (40,42) koplet til et stangformet legeme (34,36) som ved å svinges mellom en lagerstilling i luftfartøyets underdel og en nedfelt stilling i sjøen, kan omstille dukflaket mellom en passivt sammenfoldet stilling i luftfartøyets underdel og en oppspent bruksstilling.

2. Anordning i samsvar med krav 1,karakterisert vedto innbyrdes parallelle svingbare stanglegemer (34,36) hver med tilhørende dukflak (40,42) for oppspenning, og stanglegemene (34,36) er innbyrdes forbundet med tverrstag (49).

3. Anordning i samsvar med krav 1-2,karakterisert vedat de to stengene (34,36) er omsvingbare hengslet opplagret i fartøyets underdel (16) for dreining om en felles akse (X-X) for føringen av kjølflakene (40,42) mellom lagerstilling og bruksstilling.

4. Anordning i samsvar med krav 1 -2,karakterisert vedde frie ender av stengene (34,36) omfatter tyngdeelement (48) for å stabilisere deres nedfelte stilling i sjøen.

5. Anordning i samsvar med et av de krav,karakterisert vedat i oppspent stilling har dukflakene (40,42) form av sirkelsektor, og de to dukene er innbyrdes sammen-føyet med avstandsstykker (50) festet mellom dukene med innbyrdes avstand og tilstøtende til periferien til dukenes frie bueperiferi (51).

6. Anordning i samsvar med et av de krav,karakterisert vedat hvert dukflak (40,42) har form og flate som en sirkelsektor, festet med sin ene rette side (41) til en rammedel i understellet, mens den andre rette side (43) er festet på langs av skinnen (34) hvorved konstruksjonen fungerer tilsvarende som en kinesisk vifte.

7. Anordning i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat til den nedre ende av paret av stenger (34,36) er festet et ruselegeme (60) av et perforert eller hullet (70) dukmateriale eller et notmateriale for gjennomstrømning av vann til/fra det indre volumet som rusen definerer, idet rusen holdes utspilt av et antall stive ringer (68) som er festet inni ruse-posen med en gitt avstand mellom hver ring, og rusens (60) bunndel omfatter alternativt et tyngdelegeme (74) for å holde rusen i korrekt stilling i sjøen.

8. Anordning i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat rusen er svingbart tilkoplet stangparet (34,36) for omsvingning om en akse Y-Y, og for å lagres i en kassett (20) sammen med den øvre senkekjøldelen (32,34,40,42) i tilknytning til fartøyets underside.

9. Anordning i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat hengselleddet omfatter en låseanordning som «klikker» på plass når konstruksjonen er felt helt ned slik at senkekjølen låses og fikseres i bruksposisjon.