负载运载组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于利用旋转机翼飞行器(100)运载负载的负载运载组件(190)。该负载运载组件(190)包括运货缆索(175)和负载接合系统(200)。运货缆索(175)可具有可附接于提升机(170)或运货吊钩装置(180)上的第一端(176)。负载接合系统(200)可以包括附接于运货缆索(175)的第二端(177)上的第一附件(230)、适于承载负载的第二附件(235)、将第一附件(230)与第二附件(235)连接的连接设备(240)以及至少两个第一推力产生装置(210a、210b)和至少两个第二推力产生装置(220a、220b)，该至少两个第一推力产生装置(210a、210b)和至少两个第二推力产生装置(220a、220b)附接于连接设备(240)上并在与运货缆索的延伸正交的方向上产生推力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
负载运载组件


[0001]目前的实施方式涉及一种负载运载组件，更具体地涉及一种用于利用旋转机翼飞行器运载负载的负载运载组件。

技术介绍

[0002]飞行器，更具体而言诸如直升机之类的旋转机翼飞行器通常用于执行空中运输和投递任务，包括运送乘客、救灾或运载各种外部负载。举例来说，旋转机翼飞行器通常用于将负载运输和投递到山区，更具体而言运输和投递到没有道路或者例如由于冬季的极端天气条件等造成道路不能用于运输和投递的山区。
[0003]此外，旋转机翼飞行器被用于建筑领域中负载的运输和投递，其中负载可以代表任何种类的材料。此外，旋转机翼飞行器可在消防中用于运输消防桶。另外，旋转机翼飞行器还在伐木中对于运输采伐的木材也非常有用。在所有这些情况下，可能都需要旋转机翼飞行器运输可能重达几吨的较重的外部负载。
[0004]为了使旋转机翼飞行器能够运输外部负载，旋转机翼飞行器可以配备有用于与外部负载连接的外部负载质量绳索可以附接于其上的提升机或提升机构，例如运货吊钩装置。因此，可以通过外部负载质量绳索将给定的外部负载悬挂在旋转机翼飞行器上，这对于不适合于旋转机翼飞行器机舱的大型负载特别有用。
[0005]传统上，这种提升机或提升机构具有通过外部系统固定至飞行器机身的吊杆。提升机可以包括固定到吊杆上的绞盘机构以及附接于绞盘机构上以在绞盘机构上解绕或缠绕从而分别进行下降或上升的绳索/缆索。通常，承载吊带被固定到绳索/缆索上。因此，人和/或物体可以在附接于承载吊带上时通过该机构移动。
[0006]在许多旋转机翼飞行器中，提升机构位于设置在机身中的出入口上方。该出入口允许人或物体进入和离开机身。根据任务的要求和这些旋转机翼飞行器的结构，开口通道可以是侧门、后门或活动面板、地板陷阱等。
[0007]在传统的救援提升机构中，控制救援提升机的位置非常具有挑战性。移动旋转机翼飞行器的机体来控制救援提升机的位置可能是通常要求快速而准确的救援活动的主要障碍。
[0008]例如，在陡峭的山壁附近执行救援任务时，飞行器上的操作者需要将复杂的绳索系统扔到山壁上的目标位置。在那儿，有人必须抓住绳索并将附接于绳索上的救援提升机拉过来。这在刮风的情况下尤为困难。
[0009]通常，提升负载可能导致负载振荡或旋转，尤其是在负载轻，阻力大且吊索负载长度不足的情况下。负载的旋转或振荡运动可能会被传递到飞行器，并导致飞行特性不稳定，必须采取一切措施(包括飞行器驾驶员发起的对策或紧急负载下降)防止这种情况。
[0010]常规的吊索负载系统始终在飞行器下方操作，因此在悬停旋转机翼飞行器的情况下始终在其下冲气流区域中操作。这使吊索负载系统与目标的精确联接过程复杂化，并使负载的稳定运输复杂化。
[0011]吊索负载操作通常使用长达200m的绳索。由于负载在飞行器下方被运载并且在飞行员视线以外，因此移动附接于这些长绳索上的负载非常具有挑战性。此外，在没有货物的绳索展开的情况下飞行可能会导致绳索干扰并损坏旋转机翼飞行器的旋翼，从而危及飞行器和内部所有人。
[0012]文献JP2018/140860A描述了一种被提升物体姿态稳定装置。该被提升物体姿态稳定装置具有：用于保持每个单元的主体；上部连接单元，其设置在主体上以用于从上方连接至绳索；姿态检测单元，其检测被提升物体的姿态；姿势稳定机构，其被设置在主体上，并且基于姿势检测单元的检测结果来稳定被提升物体的姿势；姿态稳定控制单元，其设置在主体上并控制姿态稳定机构；以及下部连接单元，其被设置在主体上以连接保持被提升物体的绳索。
[0013]特别地，被提升物体姿态稳定装置使用两个风扇来稳定负载的垂直轴线旋转。该系统具有一个水平梁架和两个电风扇。要运输的负载附接于水平梁架上，然后风扇可以稳定或主动改变其自由偏航运动。
[0014]文献US8,532,846B2描述了一种用于直升机或无人驾驶飞机(UAV)的吊索负载计算机操作的吊钩组件。吊钩组件允许自动拾取和投递。计算机吊钩组件还(1)指引飞行器的导航；(2)查找并接合负载以进行拾取；(3)控制途中吊索负载的稳定性；(4)在投递点释放负载。该独立特征允许将吊钩组件在飞行器之间移动。吊钩组件可感测负载的重量、运动和位置，以进行稳定性控制。一体的GPS单元用于指引导航。这些数据被传输到飞行器的自动驾驶仪和飞行指导仪，以提供到指定点的导航并控制途中的负载稳定性。可以从命令和控制战术数据网远程接收用于拾取点和释放点的任务数据。替代地，可以在本地输入任务数据。
[0015]换言之，吊索负载计算机操作的吊钩组件经由安装在吊钩上以识别货物的运动的摄像机、GPS和其他定位装置来确定吊钩的位置。传感器数据经由无线连接传输到计算机系统，该计算机系统分析运动并计算如何操纵直升机或UAV，以使吊钩组件接近期望的位置。但是，吊钩组件没有推力产生装置，必须依靠直升机或UAV的运动。
[0016]文献US8,643,850B1描述了一种用于将提升设备上的提升装置自动引导到负载上的提升点的方法。与负载上的提升点相关联的信标具有以预定模式设置的多个灯。提升设备上的传感器检测灯并将信号提供给处理器。处理器计算提升点的位置，并产生信号，该信号指引提升设备或提升设备的操作者将提升点与提升设备上的提升器接合。然后可以提升并移动负载。
[0017]然而，该提升装置没有推力产生装置，并且必须依赖于附接有它的提升设备的运动，从而不能在偏远位置提供与负载的容易的联接。
[0018]文献US2019/0100413A1描述了一种负载放置系统，其通过允许直升机飞行员基本上将负载释放到地面上来精确地放置被吊起的负载。放置系统在被吊起的负载上使用引线，支持人员可以将引线连接至地面。绞盘系统连接至引线，并将负载引导到预期的位置。放置系统消除了用于将负载拉至目标位置和取向先前所需的至少一些地面人员。放置系统可以通过使用无人驾驶飞机(UAV)自动将引线连接至地面来消除几乎所有地面人员。UAV还可以在飞行中主动控制被吊起的负载，以减少飞行员的工作量并提高运输速度。
[0019]换言之，负载放置系统在引线的末端使用UAV，以使负载能够在预定位置下降，从
而消除了让地面人员来接收负载的需要。UAV能够在所有三个维度上自由移动。因此，负载放置系统还可以在运输过程中例如通过防止不希望的旋转来控制负载。
[0020]文献US2017/0291707A1描述了用于操作提升机和吊钩组件的系统和方法。提升机和吊钩组件可以使用位置传感器来确定目标的位置。可以响应于由位置传感器检测到的目标的位置来定位吊钩组件。定位吊钩组件可以包括：使用吊钩组件上的一个或多个局部推力源来铰接连接至提升机的吊臂，和/或相对于目标的位置移动机体。
[0021]特别地，三个彼此成120
°
角定向的风扇将吊钩组件移动到x
‑
y平面中的期望位置。罗盘、位置传感器和通信装置可以帮助操纵吊钩组件。
[0022]文献US8,591,161B1描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于利用旋转机翼飞行器(100)运载负载的负载运载组件(190)，所述负载运载组件包括运货缆索(175)和负载接合系统(200)，所述运货缆索(175)包括：第一端(176)，其能够附接于所述旋转机翼飞行器(100)的提升机(170)或运货吊钩装置(180)中的至少一个上，以及第二端(177)；并且所述负载接合系统(200)包括：第一附件(230)，其附接于所述运货缆索(175)的所述第二端(177)上，第二附件(235)，其适于接收负载，连接设备(240)，其将所述第一附件(230)与所述第二附件(235)连接，其中所述连接设备(240)在第一方向(z)上在所述第一附件(230)和所述第二附件(235)之间延伸，至少两个第一推力产生装置(210a、210b)，其附接于所述连接设备(240)上，并在与所述第一方向(z)正交的第二方向(x)上产生推力，以及至少两个第二推力产生装置(220a、220b)，其附接于所述连接设备(240)上，并在与所述第一方向(z)和所述第二方向(x)正交的第三方向(y)上产生推力。2.根据权利要求1所述的负载运载组件(190)，其中，所述运货缆索(175)被设置为使所述负载接合系统(200)在所述第一方向(z)上移动。3.根据权利要求1所述的负载运载组件(190)，其中，所述至少两个第一推力产生装置(210a、210b)适于使所述负载接合系统(200)在所述第二方向(x)上移动并且能够实现围绕由所述第一方向(z)限定的轴线的旋转运动。4.根据权利要求1所述的负载运载组件(190)，其中，所述至少两个第二推力产生装置(220a、220b)适于使所述负载接合系统(200)在所述第三方向(y)上移动。5.根据权利要求1所述的负载运载组件(190)，其中，所述至少两个第一推力产生装置(210a、210b)包括旋转叶片。6.根据权利要求1所述的负载运载组件(190)，其中，所述至少两个第二推力产生装置(220a、220b)包括旋转叶片。7.根据权利要求1所述的负载运载组件(190)，其中，所述连接设备(240)包括：将所述第一附件(230)与所述第二附件(235)连接的梁架(242)，其中所述梁架(242)适于将所述负载的重量从所述第二附件(235)传递到所述第一附件(230)并且其中所述梁架(242)限定所述第一方向(z)；以及附接于所述梁架(242)上的箱体(244)。8.根据权利要求7所述的负载运载组件(190)，其中，所述至少两个第一推力产生装置(210a、210b)在所述箱体(244)的相对两侧上在所述第三方向(y)上附接于所述连接设备(240)上，并且其中所述至少两个第二推力产生装置(220a、220b)在所述箱体(244)的设置有所述第二附件(235)的同一侧上附接于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：米夏埃尔，
申请(专利权)人：空客直升机德国有限公司，
类型：发明
国别省市：