СИСТЕМА ВНЕШНЕЙ ПОДВЕСКИ ГРУЗА К ВЕРТОЛЕТУ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к авиационной технике, в частности к грузовому оборудованию вертолетов, в особенности тяжелых, а именно к системам внешней подвески груза, предназначенным для перевозки грузов на внешней подвеске и для выполнения строительно-монтажных работ. Кроме того, она касается компоновки всего вертолета.
Известные вертолеты, условно, можно разделить три вида:
1. Многоцелевые транспортные вертолеты.
2. Специализированные вертолеты - краны.
3. Специализированные вертолеты - краны для монтажных работ.
1. Многоцелевые транспортные вертолеты оборудованы устройством внешней подвески и имеют внутри фюзеляжа грузовую кабину, а сзади фюзеляжа - большой грузовой люк, например: Ми-6, Ми-8, Ми-17, Ми-26, (см. кн.: Е.И.Ружицкий, «Российские вертолеты, описание конструкции, технические характеристики, сведения о производстве и эксплуатации», М., издательства ACT, Астрель, Транзиткнига, 2005 г. стр.152-160, 175-189, 200-207, 229-243).
2. Специализированные вертолеты - краны, оборудованы устройством внешней подвески, но их грузовая кабина не имеет сзади грузового люка, и поэтому, они не способны перевозить грузы внутри ее, например Ми-10 (см. там же, стр.161-167).
3. Специализированные вертолеты - краны для монтажных работ - «чистые» краны, так же оборудованы устройством внешней подвески, и их грузовая кабина так же не имеет сзади грузового люка, и поэтому, они так же не способны перевозить грузы внутри ее. Но у них имеется дополнительная подвесная кабина летчика-оператора под носовой частью фюзеляжа с полным, комплектом органов управления и сиденьем, обращенным назад по полету, например Ми-10К (см. там же, стр.161-167).
Перечисленные вертолеты используют для перевозки грузов 3 способа:
1. Внутри грузовой кабины вертолета. Этот способ доступен только многоцелевым транспортным вертолетам.
2. Снаружи вертолета, на внешней подвеске. Этот способ доступен и многоцелевым транспортным вертолетам и вертолетам-кранам.
3. Снаружи вертолета, непосредственно под его фюзеляжем или на специальной подфюзеляжной платформе вертолета. Этот способ доступен только вертолетам-кранам.
При использовании 1-го способа, груз не подвержен воздействию внешних атмосферных условий, и особенно скоростного напора потока воздуха. Это единственный способ, который может использоваться для перевозки людей. Но его серьезным недостатком, являются ограничения по габаритам груза, накладываемые размерами грузовой кабины, являющейся частью всего фюзеляжа.
При использовании 2-го способа, доступного всем вертолетам, ограничения по размерам груза, практически нет. Но его главным недостатком, является возникновение раскачки груза относительно вертолета, по всем 6-ти степеням свободы, что крайне затрудняет пилотирование вертолета, и угрожает безопасности полета. Для снижения величины раскачки груза, приходится идти на снижение скорости полета до величины, значительно меньшей крейсерской, что ведет к значительному удорожанию летной операции, за счет роста времени наработки вертолета, а так же к снижению безопасности полета, вследствие повышения утомляемости летчиков. Кроме того, при перевозке груза данным способом, он подвержен воздействию внешних атмосферных условий, и особенно скоростного напора потока воздуха.
Для использования 3-го способа, необходим только специализированный вертолет - летающий кран, например, единственный в своем роде вертолет Ми-10. Он имел ту же, что и Ми-6, винтомоторную группу: т.е. двигатели, трансмиссию, несущий и рулевой винты, но отличался от него фюзеляжем, более узким, без грузовой кабины и высоким 4-х опорным шасси, позволяющим вертолету наруливать на крупногабаритные грузы высотой до 3,5 м или подвозить их под фюзеляж и закреплять их с
помощью гидрозахватов, на опорах шасси. Для перевозки мелких грузов, использовалась специальная платформа, закрепляемая так же на опорах шасси с помощью гидрозахватов. Но 1-й способ перевозки - внутри грузовой кабины, был для него невозможен, т.к. он не имел грузового люка.
2-й и 3-й способы перевозки, ограничения по размерам груза, практически не имеют, но груз подвержен воздействию атмосферных условий и особенно - скоростного напора воздуха.
Следует отметить, что для проведения строительно-монтажных операций, требуется вертолет - «чистый кран», коим является единственный в своем роде вертолет Ми-10К, оборудованный дополнительной подвесной кабиной летчика-оператора с полным комплектом органов управления. При проведении монтажных работ, один из летчиков переходит в подвесную кабину и садится лицом к грузу, получая возможность одновременно управлять вертолетом и следить за грузом.
Как следует из проведенного анализа, для выполнения всего спектра транспортных и монтажных операций, требуется парк вертолетов, состоящий минимум из 3-х типов вертолетов, 3-х их видов:
- многоцелевого транспортного, (например Ми-6, Ми-8, Ми-17, Ми-26),
- специализированного вертолета-крана - летающей платформы, (например Ми-10),
- специализированного вертолета-крана для монтажных работ - «чистого крана», оборудованного дополнительной кабиной летчика оператора (например Ми-10К).
Многоцелевые транспортные вертолеты, являются основным видом вертолетов. Но их органическим недостатком, является то, что они, не имеют полноценной специальной кабины летчика-оператора, необходимой для осуществления строительно-монтажных работ. Попытки дооборудовать многоцелевые транспортные вертолеты дополнительной навесной кабиной летчика-оператора, являлись полумерой и носили временно-доработочный характер. Так, известно 3 варианта доработки многоцелевого тяжелого транспортного вертолета Ми-26 и 1 вариант доработки вертолета Ми-8МТ, для установки кабины летчика-оператора:
1-й вариант на Ми-26Т. Кабина летчика-оператора несъемная,
расположена сзади по полету за носовой стойкой шасси, и занимает часть отсека топливного бака в грузовом полу грузовой кабины, (см. кн. «Каталог авиационных изделий и систем» т.1, «Самолеты. Вертолеты. Тренажеры.», М.: ООО «ИД Аэросфера», 2006, стр.289). Летчик-оператор расположен в ней спиной по полету. Вследствие ее малой высоты «вниз» относительно нижнего обвода фюзеляжа, ограниченной высотой носовой опоры, она не обеспечивает летчику-оператору видимости естественного горизонта, что крайне затрудняет его пространственную ориентировку, а значит, не обеспечивает безопасности полета.
2-й вариант на Ми-26 Т (см. кн.: Е.И.Ружицкий, «Российские вертолеты, описание конструкции, технические характеристики, сведения о производстве и эксплуатации», М., издательства ACT, Астрель, Транзиткнига, 2005 г., стр.234, 235.). Кабина летчика-оператора подвесная, съемная. Расположена на трапе грузового люка, что с одной стороны, требует времени и трудоемкости на ее монтаж-демонтаж и связанные с ним испытания, а с другой стороны, исключают возможность для перевозки грузов внутри грузовой кабины 1-м способом, т.к. трап грузового люка грузовой кабины, на котором она подвешена зафиксирован в закрытом состоянии. Летчик-оператор расположен лицом по полету.
3-й вариант на Ми-26 ПК. (см. кн.: Е.И.Ружицкий, «Российские вертолеты, описание конструкции, технические характеристики, сведения о производстве и эксплуатации», М., издательства ACT, Астрель, Транзиткнига, 2005 г., стр.234, 235.) Кабина летчика-оператора подвесная, съемная, расположена на левом по полету борту вертолета, на проеме передней боковой двери. Летчик-оператор расположен спиной по полету. Данная кабина, лишена недостатков первых двух вариантов, но имеет ограниченный бортом вертолета обзор, вправо по полету. Кроме того, то обстоятельство, что летчик-оператор смещен от плоскости симметрии вертолета (примерно на 2,5 м), так же затрудняет пилотирование при проведении строительно-монтажных работ.
На вертолете Ми-8МТ (см. кн.: Е.И.Ружицкий, «Российские вертолеты, описание конструкции, технические характеристики, сведения о производстве и эксплуатации», М., издательства ACT, Астрель, Транзиткнига, 2005 г., стр.184.), кабина летчика-оператора, устанавливается на место
демонтированных трапа и створок грузового люка, что с одной стороны, требует времени и трудоемкости на ее монтаж-демонтаж и связанные с ним испытания, а с другой стороны, исключают возможность для перевозки грузов внутри грузовой кабины 1-м способом, т.к., указанная кабина перекрывает весь проем грузового люка. Летчик расположен лицом по полету. Линия естественного горизонта вперед не видна, а видна только в боковые стекла, что так же снижает безопасность полета.
Ввиду того, что ни один из перечисленных «доработочных» вариантов, не смог удовлетворить требований предъявляемых к вертолетам-кранам для монтажных работ, следует считать, что существующие многоцелевые транспортные вертолеты, таковыми, в полной степени, не являются. Эти обстоятельства и вызвали необходимость создания на базе вертолета Ми-26, нового, специализированного вертолета-крана - «чистого крана», для монтажных работ, аналогичного Ми-10К (проект не осуществлен).
Помимо отмеченных выше недостатков, свойственных самим принципиальным техническим решениям, положенным в основу конструкций рассмотренных выше вертолетов, следует отдельно отметить вертолет Ми-10. Сам 3-й способ транспортировки грузов, потребовал большой высоты стоек шасси, на которых собственно и крепится сам груз или грузовая платформа. Большая высота стоек шасси, ведет как к росту массы самого вертолета, так и значительному увеличению лобового сопротивления, а так же делает практически невозможной посадку вертолета «по-самолетному», т.е. с горизонтальной составляющей скорости (порядка 40...60 км/час), являющуюся основным видом аварийной посадки. Так, в большинстве случаев, при выполнении аварийных посадок, Ми-10 терпели катастрофы в результате капотирования (опрокидывания через голову на пробеге), из-за большого опрокидывающего момента, вызванного большой высотой стоек шасси. Кроме того, подобный вертолет, имеет уже не один центральный грузонесущий элемент, используемый так же и для аварийного сброса груза, находящегося на внешней подвеске, а целых 4 шт. - по количеству стоек шасси, на которых с помощью гидрозахватов, удаленных от центра тяжести вертолета и оси его несущего винта, установлена грузовая платформа. Поэтому, в случае неодновременного их открытия, при аварийном сбросе
груза, вертолет испытывает сильную разбалансировку, приводящую к катастрофе.
Наиболее близким техническим решением, является система внешней подвески груза к вертолету, (см патент на изобретение №2149803 (м. кл. В64С 27/04), содержащее грузонесущий элемент, вертикальный стержень которого соединен с вертолетом при помощи карданного узла, с возможностью поворота вокруг своей оси с помощью привода. К вертикальному стержню посредством двух гибких связей, присоединен горизонтальный стержень, расположенный под фюзеляжем вертолета, и к которому прикреплены две пары строп. Каждая пара строп, прикреплена по краям горизонтального стержня, посредством качающихся балансиров, что обеспечивает равномерное нагружение всех четырех строп. Нижние концы строп соединены друг с другом и несут грузозахватные устройства типа электрозамков, крюков и т.п.. Между стропами в каждой паре, на расстоянии 0,2...0,8 их длины от точки их соединения, установлены распорки, исключающие скручивание строп в этой паре. Между стропами из разных пар, на расстоянии 0,2...0,8 их длины от точек присоединения к балансирам, установлены траверсы переменной длины, исключающие скручивание строп из разных пар
Недостатком данного решения, является то, что она, хотя и снижает величину, но не устраняет самой возможности раскачки груза на внешней подвеске относительно вертолета, как в продольной так и в поперечной плоскостях (вокруг имеющихся шарниров). Кроме того, в данной системе, отсутствуют какие-либо демпфирующие устройства. Задачей предлагаемой полезной модели, является:
1. Устранение раскачки груза на внешней подвеске относительно вертолета, по всем 6-ти степеням свободы, при условии:
- обеспечения заданной ориентации груза относительно вертолета в полете,
- обеспечения аварийной отцепки груза традиционным путем, а именно, срабатыванием одного единственного элемента (например, грузонесущего, или, как его принято называть на практике - замка внешней подвески).
2. Повышение скорости полета вертолета, при транспортировке груза на внешней подвеске, вплоть до крейсерской.
3. Повышение безопасности полета при транспортировке груза на внешней
подвеске, путем устранения его раскачки, а так же путем снижения утомляемости летчиков
5. Повышение тактико-экономических показателей вертолета, в частности, повышение его оборачиваемости, путем:
- обеспечение транспортировки грузов всеми известными 3-мя способами, с помощью одного единственного типа полностью универсального вертолета;
- применения нескольких экземпляров грузовой кабины,
- применения нескольких типоразмеров различных функциональных назначений грузовой кабины (транспортной, десантной, санитарной, лабораторно-производственной и т.п.), которые вертолет может оставить в любое время и в любом месте.
- обеспечение возможности разгрузки грузовой кабины вертолета, без проведения посадки самого вертолета, после ее отделения от вертолета в полете.
6. Значительное увеличение габаритов грузовой кабины вертолета до размеров, равных или даже превышающих, размеры всего фюзеляжа, без увеличения размеров последнего.
Сущность полезной модели заключается в том, что в системе внешней подвески груза к вертолету, содержащей грузонесущий элемент, и стропы, на грузонесущем элементе жестко или с помощью кардана, установлена переходная рама, например четырехугольная в плане, с крестообразно расположенными по диагоналям четырехугольника силовыми элементами имеющая в вершинах четыре упора, например конусообразных, в ответные узлы фюзеляжа вертолета, исключающих смещение переходной рамы относительно последнего, а на переходной раме установлена система, состоящая из нескольких строп, например из пяти или из трех для точечного груза, имеющих на своих нижних концах общий центральный грузовой замок, причем как минимум один центральный строп соединяет центр переходной рамы и центральный грузовой замок, а остальные боковые стропы, каждый своим верхним концом закреплен в одном из углов переходной рамы через демпферы линейного или вращательного действия, при этом четыре боковых стропа представляют собой перевернутую пирамиду, из которых два боковых стропа, расположенные в продольной плоскости вертолета, представляют
собой боковые стороны треугольника, вершиной вниз;
- при этом, на переходной раме, жестко установлена внешняя отделяемая грузовая кабина;
Сущность полезной модели заключается в том, что в системе внешней подвески груза к вертолету, содержащей грузонесущий элемент и стропы, на грузонесущем элементе, жестко или с помощью кардана, установлена переходная рама, например четырехугольная в плане, с крестообразно расположенными по диагоналям четырехугольника силовыми элементами и имеющая в вершинах четыре упора, например, конусообразных, в ответные узлы фюзеляжа вертолета, исключающих смещение переходной рамы относительно последнего, а на переходной раме установлена система, состоящая из нескольких строп, например из семи или из пяти для линейного груза, длина которого превышает половину длины переходной рамы, имеющих на своих нижних концах грузовые замки, причем, как минимум один центральный строп соединяет центр переходной рамы и центральный грузовой замок, а остальные боковые стропы каждый своим верхним концом закреплены в одном из углов переходной рамы через демпферы линейного или вращательного действия, причем четыре боковых стропа расположенные в продольной плоскости представляют боковые стороны и диагонали трапеции, а пары строп являющиеся стороной и диагональю и имеющие общую нижнюю точку, имеют общие грузовые замки, а два стропа находящиеся в поперечной плоскости, представляют боковые стороны треугольника вершиной вниз при малой ширине груза, или боковые стороны трапеции - при ширине груза свыше 1,5-2,0 ширины переходной рамы;
- при этом, на переходной раме, жестко установлена внешняя отделяемая грузовая кабина;
- при этом на переходной раме, с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, установлена вторая подвижная рама, например четырехугольная в плане, на которой установлена система из нескольких строп;
- при этом из четырех строп, находящихся в продольной плоскости для линейного груза, на переходной раме, закреплены с помощью демпферов только два диагональных стропа.
Ввиду того, что в предложенной схеме внешней подвески имеется жесткая геометрическая связь концевых точек (A, B, C, D) переходной рамы с фюзеляжем вертолета, а боковые стропы закреплены именно в этих же самых точках и расположены предложенным образом, то характер связей, наложенных боковыми стропами с демпферами, исключает возможность раскачки груза на внешней подвеске относительно вертолета, с одной стороны, а то обстоятельство, что боковые стропы, могут изменять свою длину за счет изменения длины демпферов, исключает жесткую передачу момента от сил инерции груза, на сам вертолет, с другой стороны, при обеспечении гашения возможных колебаний демпферами; при этом, аварийная отцепка груза, находящегося на внешней подвеске, осуществляется путем срабатывания одного единственного элемента (например, грузонесущего, или, как его принято называть на практике - замка внешней подвески).
- ввиду того, что внешняя грузовая кабина, через переходную раму, жестко соединена с фюзеляжем вертолета, то она не может оказывать на сам вертолет возмущающих воздействий колебательного характера, аналогично грузу на внешней подвеске.
- ввиду того, что грузовая кабина выполнена внешней, по отношению к фюзеляжу вертолета и отделяемой от него, то это позволяет использовать ее в нескольких экземплярах и различных типоразмеров, что позволит более эффективно использовать сам вертолет, причем без жесткого ограничения размеров грузовой кабины, и иметь ее в различных специализированных функциональных назначениях: транспортная, санитарная, и т.п.; она может быть в любой момент отделена от фюзеляжа и оставлена в любом месте, при этом сам вертолет, может выполнять другие задачи уже без данной грузовой кабины, или использовать любую другую грузовую кабину. При этом, ее аварийный и тактический сброс, осуществляется срабатыванием одного единственного элемента - грузонесущего. Это обстоятельство, обеспечивает максимальную надежность аварийного сброса и исключает какую-либо разбалансировку вертолета при аварийном сбросе. Кроме того, это позволяет производить разгрузку грузовой кабины без посадки вертолета, путем ее сброса в режиме горизонтального полета, с высоты до 2 м и скорости полета
до 40 км/час, при наличии под полом у грузовой кабины, энергопоглощающих устройств, например пневмомешков, используемых на платформах для десантирования техники.
Обеспечение транспортировки грузов всеми известными 3-мя способами, с помощью одного единственного типа универсального вертолета достигается тем, что перевозка грузов, производится только вне фюзеляжа, будь то внешняя подвеска или внешняя отделяемая грузовая кабина. Сам фюзеляж вертолета, в предлагаемой полезной модели, не является местом для размещения груза, его размеры и форма определяются только требованиям обеспечения собственной прочности, жесткости, аэродинамики, ресурса и минимального веса планера собственно самого вертолета (например как на Ми-10 против Ми-6). Кроме того, это позволяет, при использовании предлагаемой полезной модели, установить на вертолете полноценную кабину летчика-оператора, необходимую вертолету-крану, например как на Ми-10К.
ввиду того, что при транспортировке линейного груза (т.е. груза, длина которого, превышает половину длины переходной рамы) на внешней подвеске, в предлагаемой полезной модели, используется система, состоящая из 5-ти или 7-ми строп, расположенных предлагаемым образом (причем система из 5-ти строп является частным случаем системы из 7-ми строп), предотвращается раскачка груза по всем 6-ти степеням свободы. При этом, демпферы могут устанавливаться как на все боковые стропы, расположенные в продольной плоскости вертолета, так и только на часть их. Так, в частности, поскольку наиболее вероятной, и представляющей наибольшие проблемы, является продольная раскачка груза, то демпферы могут устанавливаться только на диагонально расположенных боковых стропах, подверженных максимальному изменению длины. А для предотвращения раскачки груза еще и в поперечной плоскости, система используется в полном объеме, т.е. состоящая из 7-ми строп. При этом, при малой ширине груза (т.е. меньшей 1,5-2,0 ширины переходной рамы), 2 боковых стопа, расположенные в поперечной плоскости, соединяются главным грузовым замком с главным силовым стропом, а при большей его ширине, 2 боковых стропа, уже боковыми грузовыми замками, соединяются с крайними по ширине, точками груза. При этом, тактическая
отцепка груза, осуществляется открытием главного грузового замка, и двух боковых замков, расположенных в продольной плоскости а так же двух боковых замков, расположенных в поперечной плоскости, при большой (т.е. большей 1,5-2,0 ширины переходной рамы) ширине груза,
- ввиду того, что внешняя грузовая кабина, через переходную раму, жестко соединена с фюзеляжем вертолета, то она не может оказывать на сам вертолет возмущающих воздействий колебательного характера, аналогично грузу на внешней подвеске.
- виду того, что на переходной раме, с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, установлена вторая подвижная рама, например четырехугольная в плане, на которой установлена система из нескольких строп для транспортировки линейного груза, обеспечивается возможность азимутальной ориентации линейного груза относительно вертолета.
Сущность полезной модели, поясняется чертежами, где представлено:
- на фиг.1 - схема внешней подвески для перевозки точечного груза,
- на фиг.2 - схема внешней подвески для перевозки линейного груза,
- на фиг.3 - схема внешней подвески, имеющая механизм азимутальной ориентации положения груза.
- на фиг.4 - схема внешней подвески для перевозки внешней отделяемой грузовой кабины.
Система внешней подвески состоит из грузонесущего элемента 1, на котором жестко или с помощью кардана, установлена переходная рама 2, например четырехугольная в плане, с крестообразно расположенными по диагоналям четырехугольника силовыми элементами, и имеющая в вершинах четырехугольника ABCD, четыре упора 3, например конусообразных, в ответные узлы фюзеляжа 4, исключающие какое-либо смещение переходной рамы 2 относительно фюзеляжа вертолета. На переходной раме 2, в зависимости от полетного задания, может быть установлена система строп для перевозки груза на внешней подвеске, или внешняя отделяемая грузовая кабина 5.
1
Система строп для перевозки груза на внешней подвеске, в свою очередь состоит из центрального стропа 6, расположенного в отрезке OO от центра переходной рамы 2 (т.O) до центрального грузового замка 7
1
(т.O), например электрозамка. В четырех углах переходной рамы 2 (т.A, B, C, D), на демпферах 8 линейного или вращательного действия, в зависимости от характера груза и задачи, устанавливается от 2-х до 6-ти боковых стропов 9.
Система внешней подвески с азимутальной ориентацией, установлена на переходной раме 2, с возможностью вращения от своего привода вокруг вертикального осевого шарнира 11, установлена вторая подвижная рама 12, так же четырехугольная в плане. На второй подвижной раме 12, в зависимости от полетного задания, может быть установлена система строп для перевозки линейного груза на внешней подвеске, аналогичная описанной выше, и состоящая из центрального стропа 6 с центральным грузовым замком 7, и боковых стропов 9, в количестве 4-х или 6-ти штук, с боковыми замками 10, в количестве 2-х или 4-х штук соответственно.
Предлагаемая система внешней подвески груза, работает следующим образом. Всего возможно 7 основных вариантов работы внешней подвески:
1. Вариант №1 - перевозка точечного груза с использованием 5-ти стропов.
2. Вариант №2 - перевозка точечного груза с использованием 3-х стропов.
3. Вариант №3 - перевозка линейного груза с использованием 7-ми стропов.
4. Вариант №4 - перевозка линейного груза с использованием 5-ти стропов.
5. Вариант №5 - перевозка линейного груза с использованием 7-ми стропов, с использованием системы азимутальной ориентации.
6. Вариант №6 - перевозка линейного груза с использованием 5-ти стропов, с использованием системы азимутальной ориентации.
7. Вариант №7. Перевозка груза внутри внешней отделяемой кабины.
Кроме того, возможны различные сочетания основных вариантов работы. Основным конструктивным элементом, обеспечивающим заданную азимутальную ориентацию груза на внешней подвеске, является переходная рама 2, благодаря наличию расстояния между точками А и В, и С и D крепления боковых строп 9. Она крепится к вертолету с помощью одного единственного грузонесущего элемента 1, представляющего например, на большинстве отечественных вертолетов, два соосных конуса: внутренний и ответный - наружный, ось которых расположена вертикально и воспринимающего как вертикальную нагрузку, и в первую очередь весь вес
груза, так и нагрузки в горизонтальной плоскости. Крутящие моменты, как относительно собственной оси, так и в продольной и поперечной плоскостях, грузонесущий элемент не воспринимает. Для восприятия указанных крутящих моментов, служат четыре пары упоров 3 и 4, например конусообразных, установленных в углах переходной рамы 2 и борту вертолета соответственно (т.A, B, C, D). Кроме того, указанные упоры, служат для создания моментов реакции относительно продольной и поперечной осей вертолета, что происходит следующим образом. При загрузке переходной рамы 2, продольным моментом, допустим направленным по часовой стрелке, грузонесущий элемент 1, работает на растяжение (он в полете всегда работает только на растяжение), а передняя по полету пара упоров 3 и 4, расположенная в т.А - на сжатие. Задняя по полету пара упоров 3 и 4, из работы выключена. При загрузке переходной рамы 2, противоположно направленным моментом, грузонесущий элемент 1, так же будет работать на растяжение, а будет работать задняя по полету пара упоров 3 и 4, находящаяся в т.С. Аналогично, переходная рама 2, работает и в поперечной плоскости.
Ввиду того, что связи, наложенные грузонесущим элементом 1 и четырьмя парами упоров 3 и 4 на переходную раму 2, обеспечивают жесткое крепление последней к фюзеляжу самого вертолета, то в предложенной схеме внешней подвески, имеется жесткая геометрическая связь концевых точек (A, B, C, D), переходной рамы 2 с фюзеляжем вертолета, а боковые стропы 9 закреплены в этих же самых точках, причем на демпферах (линейного или вращательного действия) и расположены в пространстве соответствующим образом, то характер связей, наложенных ими, предотвращает возможность раскачки груза на внешней подвеске. С другой стороны, то, что боковые стропы 9, установлены на переходной раме 2 через демпферы 8, и могут изменять свою длину за счет последних, исключает жесткую передачу момента от сил инерции груза, на сам вертолет, что снижает его возмущающее воздействие, при обеспечении гашения раскачки груза демпферами 8.
Общей конструктивной особенностью предлагаемой системы внешней подвески, для первых 6-ти вариантов, является то, что центральный строп 6
с центральным грузовым замком 7, являются силовыми, т.е. воспринимают весь вес груза, и крепится в центре переходной рамы 2, к грузонесущему элементу 1 (т.О), а все боковые стропы 9 с боковыми грузовыми замками 10, служат только для предотвращения раскачки груза относительно вертолета, и вес груза не воспринимают; действующие на них нагрузки могут составить порядка 1-2% веса груза, и крепятся боковые стропы 9 к переходной раме 2, в ее углах (или концах; в т.A, B, C, D).
Общим для вариантов 3, 4, 5, 6, является то, что демпферы 8, на стропы, расположенные по отрезкам АЕ и CF, могут не устанавливаться, поскольку для гашения продольных колебаний груза, достаточно установить демпферы на диагональные стропы 9 по отрезкам AF и СЕ, виртуальное изменение длины которых при возникновении продольной раскачки груза, будет максимальным, а значит, возможная раскачка, будет демпфироваться с максимальной эффективностью.
Работа по варианту №1.
1
1
1
1
1
1
Для транспортировки точечного груза, система    состоит из 5 стропов: одного центрального силового стропа 6, расположенного в отрезке OO, и 4 шт. - боковых фиксирующих стропов 9, расположенных в отрезках AO,BO, CO,DO, образующих перевернутую пирамиду. Каждый из 4 шт. боковых строп 9, своим верхним концом, установлен на переходной раме 2, с помощью своего демпфера 8. Груз крепится к системе внешней подвески, одним единственным центральным грузовым замком 7. При этом, 2 шт. боковых стропов 9, расположенных в продольной плоскости, служат для предотвращения раскачки груза в продольной плоскости, а 2 шт. других боковых стропов 9, расположенных в поперечной плоскости, служат для предотвращения раскачки груза в поперечной плоскости. При возникновении раскачки груза, ввиду того, что центральный силовой строп 6, является практически нерастяжимым, груз может перемещаться относительно вертолета (т.е. иметь виртуальные перемещения), только по сферической поверхности радиуса OO, при этом исходные размеры боковых стропов 9 будут вынуждены изменяться, что и будет происходить, благодаря наличию демпферов 8, (линейного или вращательного действия, гидравлических или фрикционных), но при неизбежном демпфировании, что и приводит к гашению
раскачки. При этом возможно управление коэффициентами демпфирования, в т.ч. и дистанционно, экипажем во время полета.
Работа по варианту №2.
1
1
1
Он является упрощенной разновидностью варианта 1. Ввиду того, что точечный груз, подвержен в основном продольным колебаниям, то для его перевозки, может быть достаточно всего 3-х строп: центрального силового - 6 и 2-х шт. - боковых фиксирующих 9, размещенных в продольной плоскости в отрезках AO и CO. Все стропы соединены центральным грузовым замком 7 в одной т.O. Боковые стропы 9 установлены на переходной раме 2 на демпферах 8. При использовании варианта 2, естественно, может гаситься только продольная раскачка груза.
1
1
1
1
Работа по варианту №3. Используется для перевозки линейного груза, т.е. груза, имеющего длину, превышающую  половину длины переходной рамы 2. Заданная азимутальная ориентация линейного груза вдоль фюзеляжа вертолета, обеспечивается размером AD, переходной рамы 2, и наличием боковых фиксирующих строп 9, расположенных в отрезках АЕ и CF. В этом варианте, используются все 7 стропов: 1 шт. - центральный силовой 6, и 6 шт. - боковых фиксирующих 9. Система состоит из центрального силового стропа 6, расположенного в отрезке OO, на конце которого, установлен центральный замок 7, и 6-ти боковых стропов, расположенных в отрезках АЕ и AF, СЕ и CF, а так же BO и DO - при малой ширине груза и ВК и DL при большой ширине груза (т.е. превышающей 1,5-2,0 ширины переходной рамы 2). Причем, на концах боковых стропов, расположенного в отрезке ВК и DL, в т.К и L, установлены боковые грузовые замки 10, и на концах пар стропов, расположенных в отрезках АЕ и СЕ, AF и CF, так же установлены боковые грузовые замки 10 в т.Е и F. Центральный грузовой замок 7, установленный на центральном силовом стропе 6, закрепляется на грузе, в районе центра тяжести последнего, с таким расчетом, что при его подъеме, центральный силовой стоп 6, обязательно займет только вертикальное положение - отрезок OO. Боковые фиксирующие стропы 9, установленные на переходной раме 2 на демпферах 8 линейного или вращательного действия, расположены следующим образом. В продольной плоскости, 2 шт. боковых стропов 9,
1
1
1
находящиеся в отрезках АЕ и СЕ, соединены в т.Е общим боковым грузовым замком 10, а еще 2 шт. боковых стропов 9, находящиеся в отрезках AF и CF, так же соединены общим грузовым замком 10 в т.F. При этом, если груз имеет малую ширину, (т.е. меньше 1,5...2,0 ширины переходной рамы 2) то боковые фиксирующие стопы 9, находящиеся в поперечной плоскости, располагаются в отрезках BO и DO и соединены центральным грузовым замком 7 с центральным силовым стропом 6 в т.O. Если линейный груз имеет большую ширину, (т.е. более 1,5...2,0 ширины переходной рамы 2), то 2 шт. боковых стоп 9, находящиеся в поперечной плоскости, располагаются в отрезках ВК и DL, и на их нижних концах, установлено по собственному боковому грузовому замку 10.
Окончательная фиксация линейного груза в транспортное положение осуществляется следующим образом. Вертолет, в режиме висения, производит выбор слабины центрального силового стропа 6, при этом все боковые стропы 9 имеют возможность свободно увеличивать свою длину. После выбора слабины центрального стропа 6, длина всех боковых стропов 9 фиксируется окончательно (например, их натяжкой с помощью храповых механизмов), при этом груз принимает горизонтальное положение, являющееся транспортным, т.к. в этом положении он имеет минимальное лобовое сопротивление, и минимальные возмущающие моменты от аэродинамических сил. Наибольшие проблемы вызывает продольная раскачка груза. При этом, наибольшее виртуальное изменение длины, будет на диагональных боковых стропах 9, находящихся в отрезках СЕ и AF. При этом, включаются в работу демпферы 8, на которых установлены указанные боковые стопы 9, на переходной раме 2, которые гасят возникающую продольную раскачку груза. При этом, эффективное предотвращение раскачки груза в продольной плоскости, может быть достигнуто даже если боковые стропы 9, расположенные в отрезках АЕ и CF, установлены на переходной раме 2 напрямую, без демпферов 8.
Работа системы по гашению возникающих колебаний в поперечной плоскости, аналогична ее работе в продольной плоскости.
Азимутальная ориентации груза при его транспортировке, достигается наличием размера АС переходной рамы 2 и боковых строп, находящихся в
отрезках АЕ и CF.
Работа по варианту №4.
Представляет из себя упрощенную разновидность варианта №3, с использованием только 4-х шт. боковых фиксирующих стропов 9 и 2-х шт. боковых грузовых замков 10. Боковые фиксирующие стропы 9, установленные на переходной раме 2 на демпферах 8 линейного или вращательного действия, расположены следующим образом. 2 боковых стропа, находящиеся в отрезках АЕ и СЕ, соединены в т.Е общим боковым грузовым замком 10, а еще 2 боковых стропа, находящиеся в отрезках AF и CF, так же соединены общим грузовым замком 10 в т.F. Причем, демпферы 8, для установки боковых стропов 9, расположенных в отрезках АЕ и CF, могут не устанавливаться, аналогично варианту 3. Заданная азимутальная ориентация линейного груза вдоль фюзеляжа вертолета, обеспечивается размером A D. переходной рамы 2, и наличием боковых строп, расположенных в отрезках АЕ и СF.
Работа по вариантам №№5 и 6.
1
1
Работа системы внешней подвески по данным вариантам, полностью аналогична работе по вариантам №№3 и 4. Особенность вариантов №№5 и 6, заключается в том, что они используются для осуществления строительно-монтажных операций, требующих заданной азимутальной ориентации груза при его монтаже. В этом случае, полет вертолета к месту работ, осуществляется в положении подвижной рамы 12, соответствующему положению переходной рамы 2, т.е.: т.A находится строго под т.А, т.В - под т.В и т.д.. При этом, линейный груз сориентирован вдоль фюзеляжа вертолета. Вертолет, согласно инструкции по эксплуатации, заходит на объект против ветра, и зависает так же против ветра. После этого, вторая подвижная рама 12, разворачивается своим механизмом разворота по азимуту, относительно осевого шарнира 11, в положение, определяемое условиями монтажа.
Во всех вариантах работы, тактическая отцепка груза, осуществляется открытием грузовых замков, 7 и 10, например электродистанционных. Аварийный сброс груза, так же, во всех вариантах, осуществляется, разъединением одного единственного звена - грузонесущего элемента 1.
Работа по варианту №7.
Исходное состояние: переходная рама 2, жестко связанная с грузонесущим элементом 1, жестко установлена на внешней грузовой кабине 5, (желательно, уже загруженной, для экономии времени использования самого вертолета). Грузовая кабина 5, оборудована собственным колесным шасси, например 4-х стоечным. Вертолет, пилотируемый летчиком-оператором, находящимся в специальной подфюзеляжной кабине летчика-оператора спиной по полету, осуществляет «посадку» на внешнюю грузовую кабину 5. (Эта операция, осуществляется с использованием всякого рода, оптических посадочных мишеней и визиров, которые в объем данной заявки не входят.) Возможное смещение осей грузонесущего элемента 1 и пар упоров 3 и 4, компенсируется их конусообразной формой. Т.о., на завершающем этапе «посадки», вертолет как бы «оседает» на внешнюю грузовую кабину 5 по коническим поверхностям упоров 3 и 4 и грузонесущего элемента 1. После чего, происходит жесткая сцепка вертолета и внешней грузовой кабины с помощью грузонесущего элемента 1.
Отделение вертолета от внешней грузовой кабины 5, может осуществляться, как после осуществления посадки, так и в полете, без осуществления последней, что возможно из режима горизонтального полета, т.е. при вертикальной скорости вертолета, близкой к нулю, до скорости полета 40 км/час и высоты до 2 м, при наличии под полом внешней грузовой кабины 5, энергопоглощающих устройств, например пневмомешков, используемых на десантных платформах для техники. При этом, тактическая отцепка, аналогична аварийному сбросу, т.е. осуществляется путем разделения одного единственного элемента - грузонесущего элемента 1.