旋翼飛行器的外部負(fù)重繩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于附連到旋翼飛行器的貨鉤裝置處的外部負(fù)重繩，該貨鉤裝置 包括至少一個(gè)第一貨鉤和至少一個(gè)第二貨鉤，該外部負(fù)重繩包括權(quán)利要求1的特征。
【背景技術(shù)】
[0002] 旋翼飛行器，并且特別是直升機(jī)，通常用于執(zhí)行空中運(yùn)輸和運(yùn)送任務(wù)。例如，直升 機(jī)一般用以將負(fù)載運(yùn)輸和運(yùn)送到山區(qū)，并且更具體地，運(yùn)輸?shù)經(jīng)]有道路或由于例如冬天的 極端天氣條件導(dǎo)致道路不能用于運(yùn)輸或運(yùn)送的山區(qū)。另外，直升機(jī)用于運(yùn)輸和運(yùn)送軍用負(fù) 載或者用于建筑領(lǐng)域，其中，負(fù)載可以是任何種類的材料。而且，直升機(jī)可以在消防時(shí)用于 運(yùn)輸消防桶。此外，直升機(jī)在伐木時(shí)用于運(yùn)輸伐下的木材也是很有用的。在所有這些情形 下，直升機(jī)可能需要運(yùn)輸相當(dāng)重的外部負(fù)載，根據(jù)直升機(jī)的基礎(chǔ)類型，所述負(fù)載可能重達(dá)幾 頓。
[0003] 為了使得給定的直升機(jī)用于運(yùn)輸外部負(fù)載，該直升機(jī)可以裝有貨鉤裝置，用于連 接到外部負(fù)載的外部負(fù)重繩可以附連到該貨鉤裝置。因此，給定的外部負(fù)載可以藉由外部 負(fù)重繩懸掛于直升機(jī)，此對(duì)于不適合裝在直升機(jī)機(jī)艙里面的大型負(fù)載是特別有用的。
[0004] 然而，此類外部負(fù)重繩以及貨鉤裝置必須設(shè)計(jì)并專門構(gòu)造成安全性非常高地?cái)y載 相當(dāng)重的外部負(fù)載，同時(shí)對(duì)于直升機(jī)整體而言盡量的小。另外，此類設(shè)計(jì)和構(gòu)造也需要與適 用的安全條例和規(guī)范相適應(yīng)，所述安全條例和規(guī)范諸如是美國(guó)聯(lián)邦航空條例（FAR)和/或 歐洲認(rèn)證規(guī)范（CS)。
[0005] 根據(jù)FAR和CS，通常使用以單個(gè)貨鉤布置（即，帶有單個(gè)貨鉤）的貨鉤裝置來(lái)運(yùn)輸 非人類外部負(fù)載或非人類外部貨物（NHEC)。相反地，通常使用以雙貨鉤布置（即，帶有兩個(gè) 獨(dú)立的貨鉤）的貨鉤裝置來(lái)運(yùn)輸人類外部負(fù)載或人類外部貨物（HEC)。在此類貨鉤裝置中， 貨鉤通常設(shè)計(jì)成具有相同的額定負(fù)載，而與它們是用于單一貨鉤布置還是用于雙貨鉤布置 無(wú)關(guān)。然而，特別地對(duì)于NHEC運(yùn)輸，每個(gè)貨鉤的額定負(fù)載對(duì)于可以從給定直升機(jī)懸掛出的 最大外部負(fù)重是限制因素。
[0006] 更具體地，在雙貨鉤布置中，設(shè)置有兩個(gè)貨鉤，以滿足例如FAR 29. 865規(guī)定的、用 于HEC運(yùn)輸?shù)陌踩蟆Ｈ欢?，第二個(gè)貨鉤通常僅作為備用貨鉤，如下所述。雖然雙貨鉤布 置對(duì)于HEC運(yùn)輸是強(qiáng)制的，并且對(duì)于NHEC運(yùn)輸不是必要的，但是即使不需要滿足用于NHEC 運(yùn)輸?shù)腇AR要求，雙貨鉤布置也可以用以運(yùn)輸NHEC。在此情形下，第二貨鉤一般輕易不在 NHEC運(yùn)輸中使用，但盡管如此，安裝在基礎(chǔ)的貨鉤裝置上也會(huì)存在所有不利影響。
[0007] 如以上已提及的，不同貨鉤裝置的貨鉤通常藉由合適的外部負(fù)重繩將給定的直升 機(jī)連接到待運(yùn)輸?shù)腍EC或NHEC上。對(duì)于以單個(gè)貨鉤布置的具有單個(gè)貨鉤的貨鉤裝置，使用 單根繩子，而通常所稱的Y形繩用于以雙貨鉤布置的具有兩個(gè)貨鉤的貨鉤裝置。
[0008] 文獻(xiàn)US 2012/0145832 Al描述了帶有單根繩的、用于直升機(jī)的負(fù)載提升裝置，該 繩可以實(shí)施為纜繩，該纜繩包括在纜繩收藏件中的足夠長(zhǎng)度。該纜繩收藏件實(shí)施為藉由相 關(guān)聯(lián)延伸臂附連到直升機(jī)的絞盤。該纜繩在一端固定到直升機(jī)（即絞盤），并且具有一自由 端。待升起的負(fù)載可以固定到一載重構(gòu)件上，該載重構(gòu)件設(shè)置在纜繩上?？梢詮睦|繩收藏 件中放出該纜繩以從直升機(jī)向下降低載重構(gòu)件。當(dāng)降低或向上拉動(dòng)載重構(gòu)件時(shí)，纜繩作用 于直升機(jī)上的力引入的部位。該載重構(gòu)件設(shè)置在纜繩上使得它可以沿著纜繩運(yùn)動(dòng)。至少一 個(gè)纜繩附連部位設(shè)于直升機(jī)上，并且與力引入的部位間隔開(kāi)，并且使得或者可以使得纜繩 的自由端固定在該附連部位上。
[0009] 然而，此負(fù)載提升裝置需要使用絞盤和延伸臂，它們?cè)黾恿酥鄙龣C(jī)的總體重量，并 因此消極地影響直升機(jī)的性能。另外，采用單根繩的纜繩不適用于具有兩個(gè)貨鉤的以雙貨 鉤布置的貨鉤裝置，以雙貨鉤布置的貨鉤裝置一般與適合的Y形繩結(jié)合使用，如上所述。此 類Y形繩通常包括專門的負(fù)載轉(zhuǎn)遞繩股和比負(fù)載轉(zhuǎn)移繩股長(zhǎng)的備用繩股，其中所述兩個(gè)繩 股分別獨(dú)立地附連到兩個(gè)貨鉤之一上。
[0010] 然而，在直升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，外部負(fù)載的整個(gè)質(zhì)量會(huì)總是經(jīng)由負(fù)載轉(zhuǎn)移繩股轉(zhuǎn)移 到直升機(jī)，而與在直升機(jī)向前或向后飛行過(guò)程中外部負(fù)載相對(duì)于直升機(jī)的相應(yīng)偏斜角度無(wú) 關(guān)。因此，備用繩股所附連的貨鉤用作備用鉤。
[0011] 可替換地，此類Y形繩可以包括兩個(gè)具有相等長(zhǎng)度的繩股，其中，在直升機(jī)盤旋期 間或拉升過(guò)程中，外部負(fù)載的整體質(zhì)量傳遞到該直升機(jī)。然而，在直升機(jī)向前或向后飛行過(guò) 程中，外部負(fù)載的整體質(zhì)量經(jīng)由兩個(gè)繩股中僅一個(gè)轉(zhuǎn)移到該直升機(jī)，使得所述兩個(gè)繩股的 另一個(gè)所附連到的貨鉤同樣也僅用作備用鉤。
[0012] 換句話說(shuō)，借助于具有兩個(gè)貨鉤的以雙貨鉤布置的貨鉤裝置，結(jié)合此類通常使用 的Y形繩中的任一種，在運(yùn)行中外部負(fù)載的整體質(zhì)量總是經(jīng)由單個(gè)貨鉤幾乎僅僅傳遞到直 升機(jī)，而不論是運(yùn)輸HEC還是運(yùn)輸NHEC。因此，雖然設(shè)置有具有給定自重的第二貨鉤，但是 對(duì)于運(yùn)輸或負(fù)載支承目的，該貨鉤幾乎是無(wú)用的，使得其自重僅代表附加的重量，該附加的 重量還必須要由直升機(jī)運(yùn)輸，并且因此消極地影響了相應(yīng)的直升機(jī)性能。
[0013] 另外，由于外部負(fù)重所傳遞到貨鉤上的額定負(fù)載對(duì)于NHEC運(yùn)輸過(guò)程中可懸掛于 給定直升機(jī)的最大外部負(fù)重是限制因素，該最大外部負(fù)重限制為兩個(gè)貨鉤中的最低額定負(fù) 載。因此，如果在NHEC運(yùn)輸過(guò)程中要運(yùn)輸更大的外部負(fù)重，那么兩個(gè)貨鉤必須設(shè)計(jì)為更加 牢固以抵抗此類更大的外部負(fù)重。然而，越牢固，則由于較大的自重，貨鉤通常也會(huì)越重，此 同樣也消極地影響了相應(yīng)直升機(jī)的性能。
[0014] 在使用具有兩個(gè)貨鉤的、以雙貨鉤布置的貨鉤裝置的直升機(jī)進(jìn)行NHEC運(yùn)輸過(guò)程 中，用于擴(kuò)大可運(yùn)輸外部負(fù)重的另一種可能性是在所有飛行模式和條件下分配外部負(fù)重， 使得外部負(fù)重能夠同時(shí)分布到兩個(gè)貨鉤上。因此，兩個(gè)貨鉤都貢獻(xiàn)于攜載這樣的外部負(fù)重， 即該外部負(fù)重可以因此大于貨鉤中的僅一個(gè)攜載整體外部負(fù)重的情形。
[0015] 文獻(xiàn)US 3, 265, 336 A描述了一種直升機(jī)，該直升機(jī)具有用于在相關(guān)聯(lián)的堅(jiān)固點(diǎn)處 從直升機(jī)懸掛貨物的裝置，其中，每個(gè)堅(jiān)固點(diǎn)在所有飛行模式和條件貢獻(xiàn)于攜載由貨物所 限定的外部負(fù)重。這些裝置包括兩根單繩，所述繩實(shí)施為由四個(gè)滑輪單元支承的纜繩，每個(gè) 滑輪單元經(jīng)由相關(guān)聯(lián)的托架附連到設(shè)置在直升機(jī)機(jī)身下側(cè)處的相應(yīng)堅(jiān)固點(diǎn)。每個(gè)纜繩連接 兩根對(duì)角的滑輪，使得兩根纜繩在其中心段彼此交叉。
[0016] 然而，用于從直升機(jī)懸掛貨物的這些裝置使用了四個(gè)滑輪單元，這增加了不必要 的直升機(jī)總體重量，因此，消極地影響了直升機(jī)的性能。另外，在中心段處的兩根纜繩的交 叉可能會(huì)導(dǎo)致不期望的摩擦，并且因此導(dǎo)致不期望的磨損，此會(huì)縮短纜繩的壽命并消極地 影響它們的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種新型懸掛裝置，該裝置至少適用于從直升機(jī)（或 者更一般地，任何旋翼飛行器）懸掛HEC或NHEC，同時(shí)在旋翼飛行器的所有飛行模式中將相 應(yīng)的外部負(fù)重分布到旋翼飛行器的一個(gè)以上的相關(guān)聯(lián)貨鉤。
[0018] 該目的是通過(guò)一種用于附連到旋翼飛行器的貨鉤裝置處的外部負(fù)重繩而實(shí)現(xiàn)的， 該貨鉤裝置包括至少一個(gè)第一貨鉤和至少一個(gè)第二貨鉤，所述外部負(fù)重繩包括權(quán)利要求1 的特征。
[0019] 更具體地，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于附連到旋翼飛行器的貨鉤裝置處的外部負(fù) 重繩，該貨鉤裝置包括至少一個(gè)第一貨鉤和至少一個(gè)第二貨鉤。所述外部負(fù)重繩包括至少 一個(gè)第一繩股和至少一個(gè)第二繩股，其中所述至少一個(gè)第一繩股適于附連到所述至少一個(gè) 第一貨鉤，并且所述至少一個(gè)第二繩股適于附連到所述至少一個(gè)第二貨鉤。所述第一和第 二繩股中的至少一個(gè)包括相關(guān)聯(lián)的長(zhǎng)度調(diào)整單元，該長(zhǎng)度調(diào)整單元適于在操作過(guò)程中基于 相關(guān)聯(lián)的操作參數(shù)縮短或伸長(zhǎng)所述第一和第二繩股中的所述至少一個(gè)。
[0020] 本發(fā)明的外部負(fù)重繩使有效負(fù)載相較于各單個(gè)貨鉤的額定負(fù)載而增大，并且特別 是使NHEC有效負(fù)載增大，該NHEC有效負(fù)載適用于具有以雙貨鉤布置的貨鉤裝置的旋翼飛 行器，因?yàn)榻逵稍撏獠控?fù)重繩從旋翼飛行器懸掛的外部負(fù)重有利地分配到了兩個(gè)貨鉤上。 此可以通過(guò)使用通常不用的備用貨鉤來(lái)實(shí)現(xiàn)，以增加適用于該旋翼飛行器的有效負(fù)載和可 以由該旋翼飛行器運(yùn)輸?shù)耐獠控?fù)重，該備用貨鉤在NHEC運(yùn)輸?shù)那樾蜗乱话闶遣恍枰摹?br>[0021] 優(yōu)選地，本發(fā)明的外部負(fù)重繩設(shè)計(jì)為三繩股的Y形繩，該三繩股Y形繩安裝在以雙 貨鉤布置的貨鉤裝置的兩個(gè)貨鉤之間。根據(jù)一個(gè)方面，該創(chuàng)造性的外部負(fù)重繩適于根據(jù)外 部負(fù)載的外部負(fù)重和所謂的外部起吊負(fù)載角度而延長(zhǎng)或縮短，該外部起吊負(fù)載角度即是在 旋翼飛行器在向前或向后飛行過(guò)程中外部負(fù)載相對(duì)于旋翼飛行器的偏斜角度。因此，外部 負(fù)重可以優(yōu)選地以盡可能相等的方式分配并分布到兩個(gè)貨鉤。
[0022] 有利地，藉由緊湊的貨鉤，可以將外部負(fù)重特別是NHEC運(yùn)輸中的外部負(fù)重增大到 超出兩個(gè)貨鉤的每個(gè)的額定負(fù)載。另外，可以獲得用于雙貨鉤安裝的緊湊系統(tǒng)裝置，并且對(duì) 于HEC或NHEC運(yùn)輸，相同的貨鉤可以用于增加的最大外部負(fù)載。此外，在外部負(fù)載操作期 間，由于長(zhǎng)度調(diào)整裝置的作用，可以減小不同類型的沖擊負(fù)載、g -負(fù)載或者振動(dòng)。因此，對(duì) 于操作者，可以實(shí)現(xiàn)操作中更大的靈活性。
[0023] 優(yōu)選地，本發(fā)明外部負(fù)重繩具有安裝在Y形繩每個(gè)繩股中的相關(guān)聯(lián)的長(zhǎng)度調(diào)整單 元。每個(gè)此類長(zhǎng)度調(diào)整單元優(yōu)選地至少適于延長(zhǎng)以將外部負(fù)重分配到每個(gè)貨鉤上并且同時(shí) 避免對(duì)每個(gè)單個(gè)的貨鉤產(chǎn)生過(guò)載的情況。
[0024] 根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，所述相關(guān)聯(lián)的長(zhǎng)度調(diào)整單元包括縮短和拉長(zhǎng)的能力，該能力根 據(jù)位于所述至少一個(gè)第一貨鉤和所述至少一個(gè)第二貨鉤之間的預(yù)定間隙而限定。
[0025] 根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，所述相關(guān)聯(lián)的長(zhǎng)度調(diào)整單元適于在操作過(guò)程中基于所述相 關(guān)聯(lián)的操作參數(shù)來(lái)縮短或拉長(zhǎng)所述第一和第二繩股中的所述至少一個(gè)，以將施加到所述外 部負(fù)重繩上的有效負(fù)載分布到所述至少一個(gè)第一繩股和所述至少一個(gè)第二繩股。
[0026] 根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，提供一種外部負(fù)重接口，以在操作過(guò)程中附連到待由所述 旋翼飛行器攜載的外部負(fù)重，所述外部負(fù)重在所述旋翼飛行器的向前或向后飛行過(guò)程中偏 斜相關(guān)聯(lián)的外部負(fù)重偏