УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ГРУЗОВ НА ВНЕШНЕЙ ПОДВЕСКЕ ВЕРТОЛЕТОВ
HELICOPTER EXTERNAL LOAD SLING SYSTEM

Изобретение относится к оборудованию вертолетов и может быть использовано для безопасной транспортировки грузов, которые нельзя сбрасывать с вертолета в случае их раскачивания от сильного ветра или раскачивания при необходимости осуществлять полет на большой скорости, например, при транспортировке радиоизотопных электрогенераторов для автоматических маяков в случае полета с ними над морем, при транспортировке ценных грузов, при монтаже различного оборудования и строительных конструкций, а также при необходимости срочной доставки грузов.
Известно устройство для транспортировки грузов на внешней подвеске вертолетов конструкции М.Л.Миля, которое представляет собой трос, верхний конец которого закреплен на фюзеляже этого вертолета, а нижний конец оснащен строповочным узлом для подвески транспортируемого груза [1].
Данное устройство, как показала практика перевозок на вертолетах, может использоваться на скорости 80-100 км/час по прибору в зависимости от формы груза, так как при больших скоростях грузы раскачиваются, это раскачивание передается на вертолет в виде рывков и грозит вертолету катастрофой, ввиду чего грузы в этих случаях, как и при полете при большой скорости ветра, приходилось сбрасывать. Кроме того, раскачивание груза осложняет пилотирование вертолета с помощью рычагов управления.
Известно устройство для транспортировки грузов на внешней подвеске вертолета S-56 конструкции И.И.Сикорского, принятое за прототип, в состав которого входит несколько тросов подвески, верхние концы которых разнесены друг от друга и закреплены на фюзеляже вертолета, а их нижние концы связаны со строповочным узлом, служащим для крепления нескольких стропов, несущих транспортируемый груз [2].
Недостатком данного устройства является малое расстояние между точками крепления верхних концов тросов подвески на фюзеляже вертолета, которое ограничено размерами последнего, а также малый угол между каждым тросом подвески и вертикалью, из-за чего при транспортировке груза возможно его раскачивание. Кроме того, центр тяжести груза находится на вертикали, проходящей через строповочный узел, а точка приложения к грузу полной аэродинамической силы расположена на большом расстоянии от строповочного узла, что также создает условия для раскачивания груза. Раскачивание груза, как и на вертолетах конструкции М.Л.Миля, осложняет пилотирование вертолета с помощью рычагов управления, а также монтаж оборудования и строительных конструкций. Кроме того, при большой скорости полета или полете при большой скорости ветра груз также может сильно раскачиваться, и это раскачивание передается на вертолет в виде рывков и грозит вертолету катастрофой, ввиду чего в таких ситуациях груз приходится сбрасывать.
Задачей изобретения является ликвидация раскачивания груза при транспортировке на внешней подвеске вертолета при всех допустимых режимах полета последнего и монтаже различного оборудования и строительных конструкций, повышение безопасности таких работ и облегчение пилотирования вертолета при помощи рычагов управления, кроме того, повышение допустимой скорости полета и допустимой скорости ветра при транспортировке вертолетом грузов на внешней подвеске.
Данная задача решается тем, что на днище фюзеляжа вертолета закреплено не менее трех радиально ориентированных балок, на которых, в свою очередь, закреплены верхние концы соответствующих тросов подвески, а груз закреплен в корзине, за такелажные узлы которой зацеплены захватные органы на нижних концах этих тросов подвески, или груз непосредственно застроплен за его такелажные узлы при помощи захватных органов на нижних концах соответствующих тросов подвески. Причем при всех допустимых режимах полета вертолета угол наклона к вертикали вектора суммы полной аэродинамической силы и других внешних сил, а также силы веса, действующих на транспортируемые объекты, соответственно на корзину без груза, корзину с закрепленным в ней грузом или на груз, застропленный непосредственно за его такелажные узлы, приходящихся на один их такелажный узел, расположенный со стороны приложения упомянутых внешних сил, и через точку строповки которого проходит плоскость, на которой лежит вектор суммы всех соответствующих вышеупомянутых сил, действующих на этот такелажный узел, меньше или равен углу наклона к вертикали соответствующего троса подвески, ось которого лежит на упомянутой плоскости.
Сопоставительный анализ заявленного решения и прототипа показывает наличие следующих новых отличительных признаков, характеризующих уровень изобретения:
- на днище фюзеляжа вертолета закреплено не менее трех радиально ориентированных балок, на которых, в свою очередь, закреплены верхние концы соответствующих тросов подвески, а груз закреплен в корзине, за такелажные узлы которой зацеплены захватные органы на нижних концах этих тросов подвески, или груз непосредственно застроплен за его такелажные узлы при помощи захватных органов на нижних концах соответствующих тросов подвески, что позволяет при строповке транспортируемых объектов обеспечить значительный угол между каждым тросом подвески и вертикалью и создать необходимые условия для предотвращения раскачки транспортируемого объекта при повышенной скорости полета вертолета и большой скорости ветра;
- при всех допустимых режимах полета вертолета угол наклона к вертикали вектора суммы полной аэродинамической силы и других внешних сил, а также силы веса, действующих на транспортируемые объекты, соответственно на корзину без груза, корзину с закрепленным в ней грузом или на груз, застропленный непосредственно за его такелажные узлы, приходящихся на один их такелажный узел, расположенный со стороны приложения упомянутых внешних сил и через точку строповки которого проходит плоскость, на которой лежит вектор суммы всех соответствующих вышеупомянутых сил, действующих на этот такелажный узел, меньше или равен углу наклона к вертикали соответствующего троса подвески, ось которого лежит на упомянутой плоскости, что является также необходимым условием для предотвращения раскачивания транспортируемого объекта при всех допустимых режимах полета вертолета и облегчения пилотирования вертолета при помощи рычагов управления, а также для обеспечения безопасности работ, производимых с грузами на внешней подвеске вертолетов.
Указанные новые отличительные признаки и достигаемый при этом технический результат позволяют считать предложенную конструкцию устройства для транспортировки грузов на внешней подвеске вертолетов соответствующей изобретательскому уровню.
На фиг.1 изображено устройство для транспортировки грузов на внешней подвеске вертолетов с грузом, закрепленным в корзине. На фиг.2 показан Вид А на это устройство (вертолет условно не показан, а радиально ориентированные балки, закрепленные на днище фюзеляжа вертолета, выполнены с ломаной осью с целью обеспечения отсутствия касания балками стоек шасси вертолетов распространенных конструкций). На фиг.3 изображено это же устройство с грузом, перевозимым без корзины.
Предлагаемое устройство для транспортировки грузов на внешней подвеске содержит радиально ориентированные балки 1, закрепленные на днище фюзеляжа вертолета 2, на которые установлены проушины 3, на них подвешены тросы 4 подвески, нижние концы которых оснащены захватными органами 5, зацепленными за такелажные узлы 6 корзины 7, несущей груз 8. При перевозке груза без корзины последний застроплен за такелажные узлы 9 при помощи захватных органов 5 на нижних концах тросов 4 подвески.
Устройство для транспортировки грузов на внешней подвеске вертолетов эксплуатируется следующим образом. При наличии штатной корзины и штатных тросов подвески сначала устанавливаются вес груза, предназначенного для транспортировки, его максимальные габариты и максимальная площадь поперечного сечения, а также площадь боковой поверхности груза в поперечном направлении, ориентировочное положение его центра тяжести и некоторые другие характеристики, а затем эти характеристики сравниваются с расчетными данными в специальной таблице, составленной при проектировании и испытаниях внешней подвески, в результате определяется возможность транспортировки груза на штатной подвеске вертолета. При транспортировке корзины без груза, корзины с закрепленным в ней грузом или груза без корзины на транспортируемые объекты действуют полная аэродинамическая сила и другие внешние силы, а также сила их веса. При этом угол наклона к вертикали вектора суммы внешних сил, действующих на транспортируемые объекты при всех допустимых режимах полета вертолета и силы веса транспортируемых объектов, приходящихся на один их такелажный узел, расположенный со стороны приложения упомянутых внешних сил и через точку строповки которого проходит плоскость, на которой лежит вектор суммы всех вышеупомянутых сил, действующих на этот такелажный узел, равен углу наклона к вертикали соответствующего троса подвески, ось которого лежит на упомянутой плоскости, и результирующая всех этих сил направлена вдоль троса подвески или же эта результирующая направлена под меньшим углом к вертикали, чем упомянутый трос подвески. В результате транспортируемые объекты не будут раскачиваться при всех допустимых режимах полета вертолета.
Источники информации
1. Журнал "Техника - молодежи", №10, 1991 г., стр.2, стр.4.
2. Журнал "Техника - молодежи", №7, 1989 г., стр.44.