RU2647548C1 - Method of management of stabilization of helicopter type aircraft on rope - Google Patents

Method of management of stabilization of helicopter type aircraft on rope Download PDF

Info

Publication number
RU2647548C1
RU2647548C1 RU2016128766A RU2016128766A RU2647548C1 RU 2647548 C1 RU2647548 C1 RU 2647548C1 RU 2016128766 A RU2016128766 A RU 2016128766A RU 2016128766 A RU2016128766 A RU 2016128766A RU 2647548 C1 RU2647548 C1 RU 2647548C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
propellers
rope
pair
stabilization
Prior art date
Application number
RU2016128766A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Викторович Лемех
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего"
Priority to RU2016128766A priority Critical patent/RU2647548C1/en
Priority to PCT/RU2017/000512 priority patent/WO2018016991A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2647548C1 publication Critical patent/RU2647548C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C15/00—Attitude, flight direction, or altitude control by jet reaction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: electric power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electric power, in particular to methods for controlling the stabilization of devices for diagnosing the state of overhead power lines. Method of controlling the stabilization of an aircraft of a helicopter type consists in, that the position of the aircraft on the rope, power wire or lightning wire is adjusted by setting the difference between the speeds of rotation of at least two pairs of propellers, located on the aircraft on both sides of the rope. In this case, a change in the angle of inclination of the aircraft relative to the plane perpendicular to the plane of motion of the aircraft, are produced by varying the rotational speed of the respective pair of propellers, so that increasing the rotational speed of the pair of propellers, located on the tilt side, as well as a decrease in the speed of rotation of a pair of propellers located on the opposite side, causes a proportional decrease in the angle of inclination of the aircraft, and vice versa. Pairs of propellers are connected to the frame either rigidly or with the help of hinges to ensure their folding.
EFFECT: stable movement of the aircraft along the rope is ensured.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способу управления стабилизацией летательного аппарата вертолетного типа на канате и может быть использовано, в частности, для управления стабилизацией устройства для диагностики состояния воздушных линий электропередач (ВЛ) на силовом проводе или грозозащитном тросе.The invention relates to a method for controlling the stabilization of a helicopter-type aircraft on a rope and can be used, in particular, to control the stabilization of a device for diagnosing the condition of overhead power lines (VL) on a power wire or lightning protection cable.

Известен способ диагностики воздушных линий электропередач, предусматривающий использование летательного аппарата вертолетного типа для размещения на силовом проводе или грозозащитном тросе устройства для диагностики ВЛ и перемещения его через опоры ВЛ (патент № RU 2558002, опубликовано 27.07.2015).A known method for the diagnosis of overhead power lines, involving the use of a helicopter-type aircraft for placement on a power wire or lightning protection cable of a device for diagnosing overhead lines and moving it through the overhead lines (Patent No. RU 2558002, published July 27, 2015).

В процессе своей работы устройство для диагностики ВЛ, снабженное летательным аппаратом вертолетного типа, сталкивается с проблемой стабилизации на проводе ВЛ, которая вызывается нарушением баланса сил, действующих на устройство, например, вследствие действия силы ветра. Настоящее изобретение призвано решить эту проблему.In the process of its operation, the overhead line diagnostic device equipped with a helicopter-type aircraft encounters a stabilization problem on the overhead line, which is caused by the imbalance of the forces acting on the device, for example, due to the action of wind power. The present invention is intended to solve this problem.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение балансировки и устойчивого движения летательного аппарата вертолетного типа по канату (проводу, тросу).The task of the invention is to provide balancing and stable movement of an aircraft of a helicopter type along a rope (wire, cable).

Для решения поставленной задачи положение летательного аппарата вертолетного типа на канате регулируют путем задания разницы между скоростями вращения, по меньшей мере, двух пар пропеллеров, расположенных на летательном аппарате по обе стороны от каната, при этом изменение угла наклона летательного аппарата относительно плоскости, перпендикулярной плоскости движения летательного аппарата, производят путем изменения скорости вращения соответствующей пары пропеллеров, так что увеличение скорости вращения пары пропеллеров, расположенной со стороны наклона, а также уменьшение скорости вращения пары пропеллеров, расположенной с противоположной от наклона стороны, вызывает пропорциональное уменьшение угла наклона летательного аппарата, и наоборот, при этом пары пропеллеров выполняют связанными с каркасом либо жестко, либо при помощи шарниров - для обеспечения возможности их складывания.To solve this problem, the position of the helicopter-type aircraft on the rope is controlled by setting the difference between the rotation speeds of at least two pairs of propellers located on the aircraft on both sides of the rope, while changing the angle of inclination of the aircraft relative to a plane perpendicular to the plane of movement the aircraft, produced by changing the speed of rotation of the corresponding pair of propellers, so that the increase in the speed of rotation of the pair of propellers is located from the inclined side, as well as a decrease in the speed of rotation of the pair of propellers located on the opposite side from the inclination, causes a proportional decrease in the angle of inclination of the aircraft, and vice versa, while the pairs of propellers are connected with the frame either rigidly or by means of hinges - to enable folding them.

На чертежах схематично изображен летательный аппарат вертолетного типа, в котором реализован предлагаемый способ управления стабилизацией:The drawings schematically depict a helicopter-type aircraft in which the proposed stabilization control method is implemented:

на фиг. 1 представлены силы, действующие на летательный аппарат вертолетного типа с включенными пропеллерами на канате без воздействия на него внешних сил (вид спереди);in FIG. 1 shows the forces acting on a helicopter-type aircraft with propellers turned on on a rope without external forces acting on it (front view);

на фиг. 2 представлены силы, действующие на летательный аппарат вертолетного типа с включенными пропеллерами на канате при воздействии на него силы ветра (вид спереди);in FIG. 2 shows the forces acting on a helicopter-type aircraft with propellers turned on on a rope when exposed to wind forces (front view);

на фиг. 3 представлен летательный аппарат вертолетного типа с включенными пропеллерами, находящимися в сложенном состоянии, на канате без воздействия на него внешних сил (вид спереди);in FIG. Figure 3 shows a helicopter-type aircraft with turned on propellers, when folded, on a rope without external forces acting on it (front view);

на фиг. 4 представлен летательный аппарат вертолетного типа с включенными пропеллерами, находящимися в сложенном состоянии, на канате при воздействии на него силы ветра (вид спереди).in FIG. Figure 4 shows a helicopter-type aircraft with turned on propellers, when folded, on a rope when exposed to wind force (front view).

Летательный аппарат вертолетного типа представляет собой, по меньшей мере, четырехпропеллерный вертолет с электронным устройством стабилизации, системой управления и электронным устройством определения координат (на чертеже не показаны). Четыре пропеллера располагаются парами 1 и 2 по обе стороны от каната 3 (провода ВЛ ил силового троса). Каждая пара 1 и 2 пропеллеров работает синхронно. На фиг. 1-4 видно по одному пропеллеру из каждой пары 1 и 2. Летальный аппарат вертолетного типа может быть выполнен в виде беспилотного автоматического летательного аппарата или аппарата на дистанционном управлении. К каркасу 4 летательного аппарата вертолетного типа крепится устройство для диагностики воздушных линий электропередач (на чертеже не показано). В качестве устройства для диагностики воздушных линий электропередач могут быть использованы видеокамера высокого разрешения с возможностью изменения фокуса в широких пределах, тепловизор для диагностики состояния силовых проводов, лазерный сканер для построения карты трассы и просеки, ультразвуковой сканер для грозозащитного троса и др. Каркас 4 снабжен шарнирами 5, позволяющими обеим парам 1 и 2 пропеллеров складываться.The helicopter type aircraft is at least a four-propeller helicopter with an electronic stabilization device, a control system and an electronic coordinate determination device (not shown in the drawing). Four propellers are arranged in pairs 1 and 2 on either side of cable 3 (overhead lines or power cable). Each pair of 1 and 2 propellers works synchronously. In FIG. 1-4, one propeller is shown from each pair 1 and 2. A helicopter-type lethal device can be made in the form of an unmanned automatic aircraft or a remote control device. A device for diagnosing overhead power lines (not shown) is attached to the helicopter-type aircraft frame 4. As a device for diagnosing overhead power lines, a high-resolution video camera with the ability to change focus over a wide range, a thermal imager for diagnosing the condition of power wires, a laser scanner for constructing a map of the route and clearing, an ultrasonic scanner for a lightning protection cable, etc. can be used. Frame 4 is equipped with hinges 5, allowing both pairs of 1 and 2 propellers to fold.

Предлагаемый способ работает следующим образом.The proposed method works as follows.

Согласно настоящему изобретению положение летательного аппарата вертолетного типа на канате регулируют путем задания разницы между скоростями вращения, по меньшей мере, двух пар 1 и 2 пропеллеров, расположенных на летательном аппарате по обе стороны от каната 3 (провода ВЛ).According to the present invention, the position of the helicopter-type aircraft on the rope is adjusted by setting the difference between the rotational speeds of at least two pairs of propellers 1 and 2 located on the aircraft on both sides of the rope 3 (OHL wires).

При нахождении летательного аппарата вертолетного типа на канате 3 с включенными пропеллерами при отсутствии ветра на него действует сила тяжести Fтяж и подъемные силы F1 и F2 двух пар 1 и 2 вращающихся пропеллеров (фиг. 1). В этом случае скорости вращения обеих пар 1 и 2 пропеллеров, а, соответственно, и их подъемные силы F1 и F2 одинаковы, что на фигуре 1 отражено одинаковой длиной стрелок. При воздействии на летательный аппарат силы ветра Fветр, аппарат начинает испытывать крен - наклон аппарата относительно плоскости, перпендикулярной плоскости движения летательного аппарата, так как стабилизирующая положение летательного аппарата сила тяжести Fтяж оказывается меньше силы ветра Fветр (фиг. 2). При достижении летательным аппаратом некоторого порогового значения угла наклона, используя заложенный в систему управления летательного аппарата алгоритм или при помощи дистанционного управления, начинают увеличивать скорость вращения той пары пропеллеров, которая расположена со стороны наклона (на рисунках это пара 1 пропеллеров), увеличивая тем самым подъемную силу этой пары пропеллеров и приводя аппарат в горизонтальное положение.When the aircraft is a helicopter type rope 3 with propellers included in the absence of wind on it a force F of gravity COG and lifting forces F 1 and F 2 of the two pairs 1 and 2 rotating propellers (FIG. 1). In this case, the rotation speeds of both pairs 1 and 2 of the propellers, and, accordingly, their lifting forces F 1 and F 2 are the same, which is shown in FIG. 1 by the same arrow length. When exposed to aerial wind power unit F wind, the device begins to experience roll - tilting device relative to a plane perpendicular to the plane of the aircraft, as the aircraft roll position F gravity COG is less than the wind forces F wind (figure 2.). When the aircraft reaches a certain threshold value of the angle of inclination, using the algorithm incorporated in the aircraft’s control system or using remote control, they begin to increase the speed of rotation of the pair of propellers that is located on the inclined side (in the figures, this is a pair of 1 propellers), thereby increasing the lift the strength of this pair of propellers and bringing the device into a horizontal position.

Уменьшение скорости вращения пары пропеллеров, расположенной с противоположной от наклона стороны (пара 2 пропеллеров), при сохранении текущей скорости вращения другой пары (поз.1) пропеллеров (или при отсутствии ее вращения), также вызовет разницу между скоростями вращения двух пар пропеллеров, расположенных на летательном аппарате по обе стороны от каната, что будет способствовать уменьшению угла наклона и выравниванию положения летательного аппарата на канате.A decrease in the speed of rotation of the pair of propellers located on the opposite side from the inclination (pair of 2 propellers), while maintaining the current speed of rotation of the other pair (item 1) of the propellers (or in the absence of its rotation), will also cause a difference between the speeds of rotation of the two pairs of propellers located on the aircraft on both sides of the rope, which will help to reduce the angle of inclination and align the position of the aircraft on the rope.

Предпочтительнее, чтобы при выравнивании положения летательного аппарата, обе пары пропеллеров работали одновременно на разных скоростях, чтобы избежать явления самораскачивания.It is preferable that when aligning the position of the aircraft, both pairs of propellers worked simultaneously at different speeds in order to avoid the phenomenon of self-expansion.

В процессе работы обе пары 1 и 2 пропеллеров автоматически или дистанционно могут быть сложены при помощи шарниров 5 (фиг. 3, 4). Такое положение пропеллеров позволит снизить центр тяжести летательного аппарата и уменьшить его габариты, улучшив тем самым характеристики устойчивости летательного аппарата на канате. При отсутствии воздействия ветра и при его возникновении работа способа управления стабилизацией летательного аппарата при помощи пар пропеллеров, находящихся в сложенном состоянии, аналогична работе способа, описанной выше.In the process, both pairs of 1 and 2 propellers can be automatically or remotely folded using hinges 5 (Fig. 3, 4). This position of the propellers will reduce the center of gravity of the aircraft and reduce its dimensions, thereby improving the stability characteristics of the aircraft on the rope. In the absence of wind influence and when it occurs, the operation of the method of controlling the stabilization of the aircraft using pairs of propellers in the folded state is similar to the operation of the method described above.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет скомпенсировать действие внешних сил и способствовать стабильной работе летательного аппарата на канате.Thus, the claimed invention allows to compensate for the action of external forces and to contribute to the stable operation of the aircraft on the rope.

Claims (1)

Способ управления стабилизацией летательного аппарата вертолетного типа на канате, заключающийся в том, что положение летательного аппарата вертолетного типа на канате регулируют путем задания разницы между скоростями вращения по меньшей мере двух пар пропеллеров, расположенных на летательном аппарате по обе стороны от каната, при этом изменение угла наклона летательного аппарата относительно плоскости, перпендикулярной плоскости движения летательного аппарата, производят путем изменения скорости вращения соответствующей пары пропеллеров, так что увеличение скорости вращения пары пропеллеров, расположенной со стороны наклона, а также уменьшение скорости вращения пары пропеллеров, расположенной с противоположной от наклона стороны, вызывает пропорциональное уменьшение угла наклона летательного аппарата, и наоборот, при этом пары пропеллеров выполняют связанными с каркасом либо жестко, либо при помощи шарниров - для обеспечения возможности их складывания.A method for controlling the stabilization of a helicopter-type aircraft on a rope, the method being that the position of the helicopter-type aircraft on the rope is controlled by setting the difference between the rotational speeds of at least two pairs of propellers located on the aircraft on both sides of the rope, with a change in angle the inclination of the aircraft relative to a plane perpendicular to the plane of movement of the aircraft is produced by changing the speed of rotation of the corresponding pair of pr pellets, so that an increase in the speed of rotation of a pair of propellers located on the slope side, as well as a decrease in the speed of rotation of a pair of propellers located on the opposite side of the slope, causes a proportional decrease in the angle of inclination of the aircraft, and vice versa, while the pairs of propellers are connected with the frame or rigidly, or with the help of hinges - to ensure the possibility of their folding.
RU2016128766A 2016-07-14 2016-07-14 Method of management of stabilization of helicopter type aircraft on rope RU2647548C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016128766A RU2647548C1 (en) 2016-07-14 2016-07-14 Method of management of stabilization of helicopter type aircraft on rope
PCT/RU2017/000512 WO2018016991A1 (en) 2016-07-14 2017-07-11 Method for controlling the stabilization of a helicopter-type flying apparatus on a cable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016128766A RU2647548C1 (en) 2016-07-14 2016-07-14 Method of management of stabilization of helicopter type aircraft on rope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2647548C1 true RU2647548C1 (en) 2018-03-19

Family

ID=60992668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016128766A RU2647548C1 (en) 2016-07-14 2016-07-14 Method of management of stabilization of helicopter type aircraft on rope

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2647548C1 (en)
WO (1) WO2018016991A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197328U1 (en) * 2019-09-05 2020-04-21 Открытое Акционерное Общество "Межрегиональная Распределительная Сетевая Компания Урала" (Оао "Мрск Урала") Device for remote magnetic scanning of a metal rope

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3044139C (en) 2016-11-22 2022-07-19 Hydro-Quebec Unmanned aerial vehicle for monitoring an electricity transmission line

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060114122A1 (en) * 2003-05-15 2006-06-01 Jones David I Power line inspection vehicle
RU2312795C2 (en) * 2005-09-15 2007-12-20 Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева Flying vehicle-convertiplane-amphibian (versions)
RU2558002C1 (en) * 2014-02-03 2015-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего" Device for diagnostics of overhead power transmission lines and its component

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060114122A1 (en) * 2003-05-15 2006-06-01 Jones David I Power line inspection vehicle
RU2312795C2 (en) * 2005-09-15 2007-12-20 Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева Flying vehicle-convertiplane-amphibian (versions)
RU2558002C1 (en) * 2014-02-03 2015-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего" Device for diagnostics of overhead power transmission lines and its component

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197328U1 (en) * 2019-09-05 2020-04-21 Открытое Акционерное Общество "Межрегиональная Распределительная Сетевая Компания Урала" (Оао "Мрск Урала") Device for remote magnetic scanning of a metal rope

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018016991A1 (en) 2018-01-25
WO2018016991A9 (en) 2018-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6351006B2 (en) Rotorcraft
US20200164968A1 (en) Uav with transformable arms
CN106275470B (en) Aircraft and its barrier-avoiding method and system
CN104386250B (en) Multi-rotor-wing patrolling aircraft and power transmission line patrolling system
CN204355272U (en) A kind of many rotors patrol and examine aircraft and power transmission line polling system
JP2015223995A (en) Unmanned flight body for photographing
RU2647548C1 (en) Method of management of stabilization of helicopter type aircraft on rope
CN106143889A (en) A kind of undercarriage is as the quadrotor of handgrip
JPWO2019021414A1 (en) Rotorcraft
CN104362545A (en) Routing inspection air vehicle with multiple rotor wings and electric transmission line hanging method thereof
JP6339460B2 (en) Cable inspection device
WO2018098774A1 (en) Apparatus, method and device for controlling forced landing
JP2016179742A (en) Flight body having cable
CN106218877A (en) The dynamic many rotors plant protection unmanned plane during flying pose adjustment changeable device of oil
JP6332706B2 (en) Aerial wing aircraft
KR20170122903A (en) Multicopter capable of adjusting gap between propeller
JP2020026270A (en) Rotary wing aircraft
KR101664899B1 (en) multicopter
CN108725817A (en) A kind of four axis unmanned planes with stabilization function
CN203727652U (en) Multipurpose holder of unmanned aerial vehicle
JP6550562B2 (en) Rotorcraft
KR20180042404A (en) Moving photographing device of unmanned aircraft
US10807708B2 (en) Air vehicle and imaging apparatus therefor
WO2020035900A1 (en) Rotary-wing aircraft
CN210027914U (en) Variant type aerospace vehicle