一种直升机外挂装置及挂载投放方法与流程

[0001]
本发明属于航空器外挂方舱领域，涉及一种直升机外挂装置及挂载投放方法。


背景技术：

[0002]
直升机外挂运输作为直升机的运输方式之一，随着外吊挂技术的发展正越来越得以广泛使用。目前，主要外吊挂运输方式为使用安装在直升机机腹下方位置的挂钩通过吊索、吊带等工具吊挂货物。该吊挂方式虽然简单方便，能够在直升机不落地的情况下实现吊挂和投放货物，并已经在战场和自然灾害救援，如战场伤员、物资转移，森林灭火等方面广泛使用。但由于吊挂货物与安装在直升机上的挂钩之间通过吊索或吊带软连接，在直升机飞行尤其是在直升机加减速、转向过程中摆动较大，显著影响直升机飞行安全。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种直升机外挂装置及挂载投放方法，能够实现外挂方舱与直升机固连稳定，并且方便进行投放。
[0004]
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
[0005]
一种直升机外挂装置，包括悬挂装置和外挂方舱；
[0006]
悬挂装置为矩形框架，悬挂装置底部中心位置设置有货物挂钩装置；悬挂装置底部前后端及左右两侧分别至少设置有一个压紧装置；
[0007]
外挂方舱内部中空，外挂方舱顶部中心位置设置有挂环，外挂方舱顶部前后端及左右两侧分别至少竖直设置有一个固定板；
[0008]
悬挂装置和外挂方舱挂载时，悬挂装置顶部与直升机固连，悬挂装置位于外挂方舱顶部，货物挂钩装置与挂环连接，每个压紧装置压紧一个固定板侧面。
[0009]
优选的，位于悬挂装置前端的压紧装置，与悬挂装置底部转动连接，转动方向朝向悬挂装置两侧。
[0010]
进一步，外挂方舱两侧顶部设置有滑板，悬挂装置底部两侧向下延伸有侧裙，两个侧裙的相对面均设置有滑轨，滑轨与滑板滑动连接。
[0011]
优选的，外挂方舱顶部靠近四个角位置均设置有一个吊环，悬挂装置底部设置有四腿索具。
[0012]
优选的，外挂方舱顶部靠近前端位置设置有缓冲板，悬挂装置底部靠近前端位置设置有缓冲块，缓冲板和缓冲块均采用缓冲材料制成，缓冲板和缓冲块长度均大于悬挂装置和外挂方舱安装后的间距的一半。
[0013]
优选的，悬挂装置底部设置有位置传感器，外挂方舱顶部设置有磁靶，磁靶与位置传感器位置对应。
[0014]
优选的，外挂方舱两侧底部分别设置有两个舱轮
[0015]
进一步，外挂方舱两侧分别设置有两个升降装置，升降装置与外挂方舱竖边平行，升降装置底部与舱轮连接。
[0016]
优选的，外挂方舱前端设置有舱门，舱门底部与外挂方舱底部通过铰链连接，舱门两侧与外挂方舱前端两侧通过液压阻尼器连接，液压阻尼器两端局均与舱门和外挂方舱铰接。
[0017]
一种基于上述任意一项所述外挂装置的直升机挂载投放方法，
[0018]
当需要挂载外挂方舱时，将外挂方舱安装至悬挂装置底部；当外挂方舱顶部的挂环位于悬挂装置底部的货物挂钩装置位置时，将挂环与货物挂钩装置连接；压紧装置将固定板压紧贴合；
[0019]
当需要投放外挂方舱时，压紧装置与固定板脱离，打开货物挂钩装置，外挂方舱与直升机分离。
[0020]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0021]
本发明通过挂环和货物挂钩装置连接，将外挂方舱与货物的重量传递给安装在直升机上的货物挂钩装置，实现外挂方舱与直升机连接，并且货物挂钩装置能够方便外挂方舱的直接投放，通过压紧装置，能够在悬挂装置和外挂方舱安装后，将固定板抵住，实现悬挂装置和外挂方舱固连，限制外挂方舱与直升机水平方向相互运动的四个自由度，避免由于外挂方舱晃动造成直升机飞行不稳定，提高直升机飞行速度。
[0022]
进一步，位于悬挂装置前端的压紧装置能够向悬挂装置两侧旋转，推入外挂方舱时，压紧装置向悬挂装置两侧旋转，避开推入的固定板，满足推入安装方式，能够实现直升机地面停机时进行推入安装。
[0023]
进一步，通过滑轨与滑板滑动配合，方便将外挂方舱推入悬挂装置中，并且对外挂方舱进行两个自由度上的限位。
[0024]
进一步，磁靶与位置传感器相互作用，用于确定外挂方舱的位置，确保当外挂方舱到达挂载位置时不会由于拖拽设备或地面人员判断失误造成外挂方舱或悬挂装置损坏。
[0025]
进一步，在地面条件不允许直升机降落时，通过吊环和四腿索具完成外挂方舱吊挂回收。
[0026]
进一步，缓冲板用于与缓冲块配合，用于限制外挂方舱推入悬挂装置时航向方向的位移量，避免由于外挂方舱惯性运动造成挂点或固定装置损坏。
[0027]
进一步，舱轮方便外挂方舱推入悬挂装置，并且方便外挂方舱装卸后的移动。
[0028]
进一步，通过升降装置可对外挂方舱高度进行调整，使外挂方舱可快速与直升机连接，通过单独操作升降装置，可在野外等不平地面完成外挂方舱与直升机的连接。
附图说明
[0029]
图1为本发明的直升机外挂装置结构示意图；
[0030]
图2为本发明的悬挂装置结构示意图；
[0031]
图3为本发明的外挂方舱结构示意图。
[0032]
其中：1-悬挂装置；2-外挂方舱；3-货物挂钩装置；4-压紧装置；5-位置传感器；6-舱门；7-挂环；8-固定板；9-磁靶；10-吊环；11-缓冲板；12-缓冲块；13-滑板；14-滑轨；15-舱轮；16-升降装置；17-液压阻尼器；18-系留环；19-拉环。
具体实施方式
[0033]
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0034]
如图1所示，为本发明所述的直升机外挂装置，包括外挂方舱2和悬挂装置1。
[0035]
悬挂装置1顶部与直升机连接，如图2所示，悬挂装置1为矩形框架，底部两侧向下延伸有侧裙，悬挂装置1底部中心位置设置有货物挂钩装置3；悬挂装置1底部前后端及左右两侧分别至少设置有一个压紧装置4；位于悬挂装置1前端的压紧装置4，与悬挂装置1底部转动连接，转动方向朝向悬挂装置1两侧。
[0036]
本实施例中压紧装置4采用电动推杆，位于悬挂装置1前端的压紧装置4与悬挂装置1通过安装板转动连接，安装板与悬挂装置1均设置有定位孔，定位孔内设置有锁紧销。取下锁紧销位于悬挂装置1前端的压紧装置4可以转动，使外挂方舱2进入悬挂装置1底部，外挂方舱2完全进入后，插上锁紧销，位于悬挂装置1后端和两侧的压紧装置4保持固定，进行夹紧或张紧。
[0037]
如图3所示，外挂方舱2用于安装升降装置16、固定板8、挂环7、吊环10、和系留环18。货物可固定在外挂方舱2中，在基地中可迅速完成与悬挂装置1连接，挂载飞行时将货物重量产生的力传递给直升机体。
[0038]
外挂方舱2内部中空，前端设置有舱门6，舱门6与外挂方舱2下部通过铰链连接。舱门6打开时，可作为货物引桥使用。舱门6前端设计有斜坡，可保证叉车等设备将盘货运入外挂方舱2中。
[0039]
外挂方舱2顶部设置有至少四个固定板8，固定板8组成的矩形尺寸小于压紧装置4组成的矩形尺寸。固定板8用于与安装在悬挂装置1上的压紧装置4相互作用，用于限制外挂方舱2与直升机水平方向相互运动的四个自由度，避免由于外挂方舱2晃动造成直升机飞行不稳定，提高直升机飞行速度。压紧装置4前端装有万向轮，当投放外挂方舱2时，避免发生卡滞造成外挂方舱2无法投放的情况。
[0040]
外挂方舱2顶部中心位置设置有挂环7，挂环7安装在外挂方舱2主梁上方，用于将外挂方舱2与货物的重量传递给安装在直升机上的货物挂钩装置3。挂环7水平方向尺寸可满足外挂方舱2在推入悬挂装置1时，在外挂方舱2与悬挂装置1产生的水平方向最大误差情况下，保证外挂方舱2可完成挂载。
[0041]
悬挂装置1底部设置有位置传感器5，外挂方舱2顶部设置有磁靶9，磁靶9与位置传感器5位置对应。磁靶9与安装于悬挂装置1上的位置传感器5相互作用，用于确定外挂方舱2的位置，确保当外挂方舱2到达挂载位置时不会由于拖拽设备或地面人员判断失误造成外挂方舱2或悬挂装置1损坏。
[0042]
外挂方舱2顶部靠近四个角位置均设置有一个吊环10，悬挂装置1底部设置有四腿索具。在地面条件不允许直升机降落时，通过四腿索具完成外挂方舱2吊挂回收。
[0043]
外挂方舱2顶部靠近前端位置设置有缓冲板11，悬挂装置1底部靠近前端位置设置有缓冲块12，缓冲板11和缓冲块12均采用缓冲材料制成，缓冲板11和缓冲块12长度均大于悬挂装置1和外挂方舱2安装后的间距的一半。缓冲板11用于与安装于悬挂装置1上的缓冲挡块配合，用于限制外挂方舱2推入悬挂装置1时航向方向的位移量，避免由于外挂方舱2惯性运动造成挂点或固定装置损坏。
[0044]
外挂方舱2顶部两侧设置有滑板13，悬挂装置1底部两个侧裙的相对面均设置有滑
轨14，滑轨14与滑板13滑动连接。
[0045]
外挂方舱2两侧底部分别设置有两个舱轮15。具体为两个万向轮和两个定向轮组成，外挂方舱2前部为万向轮，用于外挂方舱2推入直升机下部时调整外挂方舱2侧向位置。
[0046]
挂外挂方舱2两侧分别设置有两个升降装置16，升降装置16与外挂方舱2竖边平行，升降装置16底部与舱轮15连接。本实施例升降装置16采用电动推杆，升降装置16具有电动控制与手动控制两种模式。电动控制可同时操控四个电动推杆，也可单独操作任意一个电动推杆。通过操作电动推杆可对外挂方舱2高度进行调整，使外挂方舱2可快速与直升机连接，在完成外挂方舱2与直升机连接后，可一键收回四个电动推杆，避免在投放外挂方舱2时对舱轮15和电动推杆造成损伤。通过单独操作任意升降推杆，可在野外等不平地面完成外挂方舱2与直升机的连接。若在野外无法供电，也可通过手动机械模式完成外挂方舱2高度的调整。
[0047]
舱门6底部与外挂方舱2底部通过铰链连接，舱门6两侧与外挂方舱2前端两侧通过液压阻尼器17连接，液压阻尼器17两端局均与舱门6和外挂方舱2铰接。液压阻尼器17确保在打开舱门6时，不因工作人员操作失误导致舱门6快速下落砸伤人员设备。
[0048]
外挂方舱2内部底部设置有多个系留环18。系留环18用于固定标准货盘或货箱，在直升机飞行过程中避免因货物移动造成直升机飞行不稳定。
[0049]
拉环19安装在外挂方舱2前端，用于连接绞车等设备，辅助移动外挂方舱2。
[0050]
悬挂装置1和外挂方舱2挂载时，悬挂装置1顶部与直升机固连，悬挂装置1位于外挂方舱2顶部，货物挂钩装置3与挂环7连接，每个压紧装置4压紧一个固定板8侧面。位于悬挂装置1两侧的两个压紧装置4向悬挂装置1外运动，方向相背，与固定板8贴合；位于悬挂装置1前后端的压紧装置4，向悬挂装置1内运动，方向相向，与固定板8贴合。
[0051]
本实施例可以实现与直升机快速挂载并固定；一键完成投放，当直升机飞抵预定投放点时仅需要机组人员按下投放按键即可完成投放；可调整外挂方舱2高度，便于与直升机连接；在地面不允许直升机降落时，可通过吊挂方式回收外挂方舱2。
[0052]
需要挂载外挂方舱2时，通过操控电动推杆完成电动推杆高度方向调节。在场地状况良好时，操作四个电动推杆动作将外挂方舱2调至合适的高度完成挂载；在场地状况较差时，可通过调节单个推杆，使外挂方舱2达到合适高度与水平状态完成挂载。挂载时可根据位置传感器5与磁靶9的相互位置确定外挂方舱2是否到达挂载的合适位置。外挂方舱2到达合适位置后，操作固定装置伸出，与外挂方舱2顶部固定点相互作用，完成外挂方舱2固定。再操作升降推杆全部收回，外挂方舱2与直升机连接即完成。
[0053]
当直升机飞至货物投放点时，可选择地面卸货或空中投放。当地面条件允许直升机降落时进行地面卸货，直升机降落到指定位置，机组人员按下正常投放按钮，外挂方舱2与直升机分离；当地面条件不允许直升机降落时进行空中投放，直升机悬停至指定位置，机组人员按下正常投放按钮，外挂方舱2与直升机分离。
[0054]
当外挂方舱2使用完成回收时，可采取直升机降落回收和直升机空中回收。当地面条件良好时，直升机降落，将外挂方舱2推至直升机下部，调整外挂方舱2高度，完成挂载，操作固定装置伸出，外挂方舱2固定，完成回收；当地面条件不允许直升机降落时，使用锁具与外挂方舱2上部吊环10连接，锁具另一端与直升机上货物挂钩装置3连接，直升机吊挂外挂方舱2回收。
[0055]
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

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