DE102015004086A1 - Device and method for moving an aircraft, in particular a helicopter, aboard a ship - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und ein Verfahren zum Versetzen eines Fluggerätes (1), insbesondere eines Helikopters, an Bord eines Schiffes mittels wenigstens drei Zugseilen (4, 5, 6). Zum Fluggerät (1) ausgelegte Enden der Zugseile (4, 5, 6) werden mittels wenigstens drei jeweils einem der Zugseile (4, 5, 6) zugeordneten Winden (9, 10, 19) gespannt. Die Winden (9, 10, 19) weisen drehbar gelagerte Trommeln (11, 12, 21) zum Wickeln der Zugseile (4, 5, 6) und Elektromotoren (13, 14, 18), insbesondere Servomotoren, zum Antrieb der Trommeln (11, 12, 21) auf. Dadurch ist eine kostengünstige und reaktionsschnell zu betreibende Alternative zu herkömmlichen Einrichtungen mit hydraulischen Systemen zum Versetzen von Fluggeräten (1) geschaffen.The invention relates to a device and a method for moving an aircraft (1), in particular a helicopter, on board a ship by means of at least three traction cables (4, 5, 6). Ends of the traction cables (4, 5, 6) designed for the aircraft (1) are tensioned by means of at least three winches (9, 10, 19) each associated with one of the traction cables (4, 5, 6). The winches (9, 10, 19) have rotatably mounted drums (11, 12, 21) for winding the traction cables (4, 5, 6) and electric motors (13, 14, 18), in particular servomotors, for driving the drums (11 , 12, 21). As a result, a cost-effective and responsive to be operated alternative to conventional devices with hydraulic systems for moving aircraft (1) is created.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung sowie ein Verfahren zum Versetzen eines Fluggerätes, insbesondere eines Helikopters, an Bord eines Schiffes mittels wenigstens drei Zugseilen. Damit kann ein Fluggerät, das auf einem Landedeck des Schiffes gelandet ist, in einen ebenfalls an Bord des Schiffes befindlichen Hangar gezogen werden. Umgekehrt ist es möglich, das Fluggerät mit den Zugseilen aus dem Hangar heraus auf das Landedeck zu ziehen. Die drei Zugseile weisen zueinander unterschiedliche Zugrichtungen auf, so dass zu jedem Zug in der jeweiligen Zugrichtung auch ein Gegenzug mit zumindest einer Komponente entgegen der Zugrichtung aufgebaut wird. Ferner wird ein Zug und ein Gegenzug seitlich zur Zugrichtung aufgebaut. Das Fluggerät wird dadurch beim Versetzen stabilisiert.The invention relates to a device and a method for moving an aircraft, in particular a helicopter, on board a ship by means of at least three traction cables. Thus, an aircraft that has landed on a landing deck of the ship, be pulled into a hangar also located on board the ship. Conversely, it is possible to pull the aircraft with the traction cables out of the hangar on the landing deck. The three traction cables have mutually different directions of pull, so that for each train in the respective direction of pull, a counter-pull with at least one component against the pulling direction is established. Furthermore, a train and a return train is built up laterally to the pulling direction. The aircraft is thereby stabilized when moving.
Die wenigstens drei Zugseile sind auf drehbar gelagerten Trommeln von wenigstens drei Winden gewickelt. Jede Winde ist dabei jeweils einem der Zugseile zugeordnet. Enden der Zugseile werden zum Fluggerät ausgelegt, am Fluggerät befestigt und mittels der Winden gespannt.The at least three traction cables are wound on rotatably mounted drums of at least three winches. Each winch is assigned to one of the pull ropes. Ends of the traction cables are designed for the aircraft, attached to the aircraft and tensioned by the winches.
Eine derartige Einrichtung in Form eines Flugzeugfördersystems zur Steuerung der Bewegung von Flugzeugen an Bord von Schiffen ist aus der europäischen Patentschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Versetzen eines Fluggerätes an Bord eines Schiffes bereitzustellen, welches kostengünstiger und reaktionsschneller betrieben werden kann.The invention has for its object to provide a device and a method for moving an aircraft on board a ship, which can be operated more cost-effective and faster response.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Einrichtung nach dem Patentanspruch 1 und mit einem Verfahren nach dem Patentanspruch 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention solves this problem with a device according to
Bei einer Einrichtung zum Versetzen eines Fluggerätes, insbesondere eines Helikopters, an Bord eines Schiffes mittels wenigstens drei Zugseilen, mit wenigstens drei jeweils einem der Zugseile zugeordneten Winden zum Spannen von zum Fluggerät ausgelegten Enden der Zugseile, wobei die Winden drehbar gelagerte Trommeln zum Wickeln der Zugseile aufweisen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Winden Elektromotoren zum Antrieb der Trommeln aufweisen. Bei einem Verfahren zum Bewegen eines Fluggerätes an Bord eines Schiffes mittels wenigstens drei Zugseilen, wobei die Zugseile jeweils mittels einer drehbar gelagerten Trommel einer dem jeweiligen Zugseil zugeordneten Winde gewickelt werden und wobei Enden der Zugseile zum Fluggerät ausgelegt und mittels der Winden gespannt werden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Trommeln mittels Elektromotoren der Winden angetrieben werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere mit der erfindungsgemäßen Einrichtung durchgeführt.In a device for moving an aircraft, in particular a helicopter, aboard a ship by means of at least three traction cables, with at least three each one of the traction cables associated winches for tensioning the aircraft designed ends of the traction cables, the winches rotatably mounted drums for winding the traction cables have, according to the invention provided that the winches have electric motors for driving the drums. In a method for moving an aircraft on board a ship by means of at least three traction cables, wherein the traction cables are each wound by means of a rotatably mounted drum of the respective traction cable associated winch and wherein ends of the traction cables are designed for the aircraft and tensioned by the winds, is according to the invention provided that the drums are driven by electric motors of the winches. The inventive method is carried out in particular with the device according to the invention.
Die Einrichtung mit dem Elektromotor kann kostengünstig hergestellt werden und hat dank geringer Wartungsanforderungen geringe Wartungskosten. Im Vergleich zu einem Hydraulikantrieb ergibt sich eine Gewichtsreduzierung um ca. 40% bis 50%. Darüber hinaus weist der Antrieb mit dem Elektromotor vergleichsweise kleinere Abmessungen als ein Hydraulikantrieb auf. Da ein hydraulisches System für das Bewegen des Fluggerätes an Bord des Schiffes somit entbehrlich ist, kann keine Hydraulikflüssigkeit austreten und die Umwelt belasten. Die vergleichsweise wenigen Bauteile des Elektromotors führen zu einem insgesamt verminderten Ausfallrisiko der erfindungsgemäßen Einrichtung. Darüber hinaus weist die Einrichtung mit dem Elektromotor vergleichsweise geringe Abmessungen auf. Ein entscheidender Vorteil der Erfindung gegenüber dem bekannten Flugzeugfördersystem ist zudem, dass vergleichsweise schneller auch automatisch auf Zustände reagiert werden kann, welche die Stabilität des zu versetzenden Fluggerätes beeinträchtigen könnten.The device with the electric motor can be manufactured inexpensively and has low maintenance costs thanks to low maintenance requirements. Compared to a hydraulic drive, the weight is reduced by approx. 40% to 50%. In addition, the drive with the electric motor comparatively smaller dimensions than a hydraulic drive. Since a hydraulic system for moving the aircraft on board the ship is thus unnecessary, no hydraulic fluid can escape and pollute the environment. The comparatively few components of the electric motor lead to an overall reduced risk of failure of the device according to the invention. In addition, the device with the electric motor has comparatively small dimensions. A decisive advantage of the invention compared with the known aircraft conveying system is also that comparatively faster can also be automatically reacted to conditions that could affect the stability of the aircraft to be displaced.
Die Elektromotoren sind insbesondere Servomotoren. Der Servomotor bildet in Kombination mit einem Servoregler einen rotativen Servoantrieb. Der Servomotor ist ein Elektromotor, der in einem geschlossenen Regelkreis betrieben wird. Für die Regelung ist der Servomotor mit einer Messeinrichtung, insbesondere in Form eines Winkelgebers, versehen. Die Messeinrichtung ist beispielsweise ein Drehgeber, insbesondere ein Resolver, ein Inkrementalgeber oder ein Absolutwertgeber. Mittels der Messeinrichtung oder des Winkelgebers kann eine Ist-Geschwindigkeit und eine Ist-Lage des Servomotors ermittelt und durch eine Regelung nachfolgend im Falle einer erkannten Abweichung von einer Soll-Geschwindigkeit oder einer Soll-Lage die Ist-Geschwindigkeit zur Soll-Geschwindigkeit bzw. die Ist-Lage zur Soll-Lage zurückgeführt werden. Dank der Servomotoren können sehr reaktionsschnell die Zugkräfte an den ausgelegten Enden der Zugseile oder die Längen der ausgelegten Enden der Zugseile geändert werden.The electric motors are in particular servomotors. The servo motor in combination with a servo drive forms a rotary servo drive. The servo motor is an electric motor operated in a closed loop. For the control of the servo motor with a measuring device, in particular in the form of an angle sensor, provided. The measuring device is, for example, a rotary encoder, in particular a resolver, an incremental encoder or an absolute encoder. By means of the measuring device or the angle encoder, an actual Determined speed and an actual position of the servo motor and subsequently by a control in the event of a detected deviation from a target speed or a target position, the actual speed to the target speed or the actual position to the desired position are returned. Thanks to the servomotors, the tensile forces on the laid ends of the hauling cables or the lengths of the laid-out ends of the hauling cables can be changed very quickly.
Die erfindungsgemäße Einrichtung weist besonders bevorzugt wenigstens eine Steuereinheit auf, die zur Berechnung von Motorsteuerungsdaten für die Ansteuerung der Elektromotoren ausgebildet ist. Insbesondere ist genau eine Steuereinheit hierfür vorgesehen. Den Elektromotoren ist vorzugsweise wenigstens eine Leistungssteuervorrichtung vorgeschaltet, welche die Servomotoren in Abhängigkeit von den Motorsteuerungsdaten ansteuert. Die Steuereinheit ist der Leistungssteuervorrichtung vorgeschaltet.The device according to the invention particularly preferably has at least one control unit which is designed to calculate motor control data for controlling the electric motors. In particular, exactly one control unit is provided for this purpose. The electric motors are preferably preceded by at least one power control device which controls the servomotors in dependence on the motor control data. The control unit is connected upstream of the power control device.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellt die Steuereinheit eine Kräfte- und Geschwindigkeitsregelung für die Winden bereit, um die Spannkraft, mit der das ausgelegte Ende von zumindest einem der Zugseile zum Fluggerät gespannt ist, und die Geschwindigkeit, mit der das ausgelegte Ende von zumindest einem anderen der Zugseile bewegt wird, jeweils in einem gewünschten Bereich zu halten. Dabei ist die Steuereinheit zur Berechnung der Motorsteuerungsdaten in Abhängigkeit von Motordaten der Elektromotoren ausgebildet, wobei diese Motordaten derart beschaffen sind, dass aus diesen Motordaten Rückschluss auf Zugkräften an den Zugseilen und Rückschluss auf die Bewegungsgeschwindigkeiten der ausgelegten Enden der Zugseile gezogen werden kann. Die Motordaten sind insbesondere die Motortemperatur und/oder die Motordrehzahl und/oder die Stromaufnahme des Elektromotors. Diese Motordaten werden zumindest teilweise mittels wenigstens eines Sensors ermittelt und von der Steuereinheit ausgewertet.According to a preferred embodiment of the invention, the control unit provides a force and speed control for the winches, the tension with which the laid-out end of at least one of the traction cables is tensioned to the aircraft, and the speed with which the designed end of at least one another of the pull ropes is moved, each to hold in a desired range. In this case, the control unit for calculating the engine control data in dependence on engine data of the electric motors is formed, these engine data are such that conclusions can be drawn from these engine data on tensile forces on the traction cables and inference to the speeds of movement of the laid ends of the traction cables. The engine data are in particular the engine temperature and / or the engine speed and / or the current consumption of the electric motor. These engine data are at least partially determined by means of at least one sensor and evaluated by the control unit.
Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). Dank der SPS-Technik ist eine besonders reaktionsschnelle Kräfte- und Geschwindigkeitsregelung der Winden möglich. Die Steuereinheit ist vorzugsweise zur Berechnung der Position des Fluggerätes aus den Längen der ausgelegten Enden der Zugseile ausgebildet. Unter Berücksichtigung der Position des Fluggerätes berechnet die Steuereinheit beispielsweise, wie die Längen der einzelnen ausgelegten Enden der Zugseile in gegenseitiger Abhängigkeit verändert werden müssen, um das Fluggerät auf einem vorgegebenen Pfad entlang zu bewegen und dabei die Bewegungsgeschwindigkeit oder die Spannung des jeweiligen Zugseiles in dem jeweils vorgegebenen Bereich zu halten.Preferably, the control unit comprises a programmable logic controller (PLC). Thanks to the PLC technology, a particularly responsive force and speed control of the winches is possible. The control unit is preferably designed to calculate the position of the aircraft from the lengths of the laid ends of the traction cables. Considering the position of the aircraft, the control unit calculates, for example, how the lengths of the individual laid ends of the traction cables must be mutually dependent to move the aircraft along a predetermined path and thereby the speed of movement or tension of the respective traction cable in the respective to keep predetermined area.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Elektromotoren Magnetbremsen zum Bremsen der Trommeln auf. Die Steuereinheit vergleicht verfahrensgemäß die Leistungsaufnahme der Elektromotoren mit einem Grenzwert und aktiviert in Erwiderung auf eine, als über dem Grenzwert liegend, ermittelte Leistungsaufnahme von zumindest einem der Elektromotoren zumindest eine der zum Bremsen der Trommeln vorgesehene Magnetbremse. Die Steuereinheit ist entsprechend hierzu ausgebildet. Kurzzeitig können die Elektromotoren, insbesondere in der Ausbildung als Servomotoren, zwar auch ohne Einsatz der Magnetbremsen die Winden bei Zugbelastungen an den Zugseilen festsetzen. Dies gelingt jedoch lediglich bis zu einem Grenzwert der Zugbelastung. Dank der Magnetbremsen bleiben die Winden auch bei einer über dem Grenzwert liegenden Zugbelastung festgesetzt und können auch längerfristig festgesetzt bleiben.According to an advantageous embodiment, the electric motors have magnetic brakes for braking the drums. According to the method, the control unit compares the power consumption of the electric motors with a limit value and activates at least one of the magnetic brakes provided for braking the drums, in response to a power consumption of at least one of the electric motors determined to be above the limit. The control unit is designed accordingly. For a short time, the electric motors, in particular in the form of servomotors, can fix the winches under tensile loads on the tension cables even without the use of the magnetic brakes. However, this succeeds only up to a limit of the tensile load. Thanks to the magnetic brakes, the winches also remain fixed at a tensile load that is above the limit value and can remain fixed for longer periods.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform berechnet die Steuereinheit die Motorsteuerungsdaten in Abhängigkeit von Eingangsparametern, die während des Versetzens des Fluggerätes nicht verändert werden, wobei der jeweilige Eingangsparameter für die Berechnung der Motorsteuerungsdaten in Abhängigkeit von Steuerbefehlen generiert und/oder aus einem Datenspeicher der Steuereinheit abgerufen wird und wobei die Eingangsparameter mehrere oder alle der folgenden Parameter umfassen:
- a) Masse des Fluggerätes;
- b) Schwerpunkt des Fluggerätes;
- c) Fahrwerkskonfiguration des Fluggerätes;
- d) Lage der Zugseilanschlagspunkte an Bord des Schiffes.
- a) mass of the aircraft;
- b) center of gravity of the aircraft;
- c) chassis configuration of the aircraft;
- d) Location of the tow rope stops on board the ship.
Die Steuereinheit ist entsprechend zur Berechnung der Motorsteuerungsdaten ausgebildet. Die Lage der Zugseilanschlagspunkte ist in der Regel durch Umlenkrollen für die Zugseile an Bord des Schiffes gegeben. Während die Enden der Zugseile am Helikopter befestigt sind, sind die Zugseilanschlagspunkte die festen Punkte an Bord des Schiffes, an denen die ausgelegten Enden der Zugseile auf der dem Fluggerät gegenüberliegenden Seite der freien Enden geführt sind.The control unit is designed to calculate the engine control data. The location of Zugseilanschlagspunkte is usually given by pulleys for the traction ropes on board the ship. While the ends of the traction cables are attached to the helicopter, the traction cable attachment points are the fixed points aboard the vessel at which the laid ends of the traction cables are guided on the opposite side of the free ends of the aircraft.
Dank der Berücksichtigung der Eingangsparameter erfolgt eine Berechnung der Position des Fluggerätes, der Wickelgeschwindigkeiten der Zugseile auf den Winden und einer Einstellung der notwendigen Zugseilhaltekräfte angepasst an das jeweilige Fluggerät.Due to the consideration of the input parameters, a calculation of the position of the aircraft, the winding speeds of the traction cables on the winches and an adjustment of the necessary Zugseilhaltekräfte adjusted to the respective aircraft.
Die Steuereinheit berechnet besonders bevorzugt die Motorsteuerungsdaten in Abhängigkeit von während des Bewegens des Fluggerätes veränderlichen Parametern. Die Steuereinheit ist entsprechend zur Berechnung der Motorsteuerungsdaten in Abhängigkeit von diesen veränderlichen Parametern ausgebildet. Dadurch kann die Steuereinheit Gegebenheiten berücksichtigen, die Einfluss auf die Standfestigkeit des Fluggerätes haben können.The control unit particularly preferably calculates the engine control data in dependence of variable parameters during the movement of the aircraft. The control unit is designed to calculate the engine control data in accordance with these variable parameters. As a result, the control unit can take into account conditions that can influence the stability of the aircraft.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung berechnet die Steuereinheit veränderliche Parameter in Abhängigkeit von ermittelten veränderlichen Parametern voraus und berechnet die Motorsteuerungsdaten in Abhängigkeit von diesen vorausberechneten veränderlichen Parametern. Die erfindungsgemäße Steuereinheit ist gemäß dieser Weiterbildung entsprechend zur Vorausberechnung der veränderlichen Parameter und zur Berechnung der Motorsteuerungsdaten in Abhängigkeit davon ausgebildet. Insbesondere erkennt die Steuereinheit beispielsweise eine Nick- oder Kippbewegung des Schiffes oder das Aufschlagen von Wellen auf das Schiff und berechnet aus der ermittelten Historie dieser Ereignisse entsprechende zukünftige Ereignisse, also beispielsweise die Lage des Schiffes in Bezug auf die Längsachse oder Querachse des Schiffes oder das Eintreffen eines Wellenberges voraus.According to one embodiment of the invention, the control unit calculates variable parameters as a function of ascertained variable parameters and calculates the engine control data as a function of these predicted variable parameters. According to this development, the control unit according to the invention is designed according to the prediction of the variable parameters and for the calculation of the engine control data in dependence thereon. In particular, the control unit recognizes, for example, a pitching or tilting movement of the ship or the impact of waves on the ship and calculated from the determined history of these events corresponding future events, such as the position of the ship with respect to the longitudinal or transverse axis of the ship or the arrival ahead of a wave mountain.
Die veränderlichen Parameter umfassen vorzugsweise mehrere Umweltparameter, die jeweils für die Berechnung der Motorsteuerungsdaten mittels wenigstens einem zumindest dem jeweiligen Umweltparameter zugeordneten Sensor ermittelt werden und dank der entsprechenden Ausbildung der Steuereinheit und des dem Umweltparameter zugeordneten Sensors ermittelbar sind. Vorzugsweise umfassen die veränderlichen Parameter dabei mehrere oder alle der folgenden Umweltparameter:
- a) Schiffsschräglage gegenüber der Schiffslängsachse des Schiffes, insbesondere ermittelt mittels wenigstens eines zugeordneten Roll-Richtung-Neigungssensors;
- b) Schiffsschräglage gegenüber der Schiffsquerachse des Schiffes, insbesondere ermittelt mittels wenigstens eines zugeordneten Nick-Richtung-Neigungssensors;
- c) Beschleunigung einer Roll-Bewegung des Schiffes um die Schiffslängsachse, insbesondere ermittelt mittels wenigstens eines zugeordneten Roll-Richtung-Neigungssensors;
- d) Beschleunigung einer Nick-Bewegung des Schiffes um die Schiffsquerachse, insbesondere ermittelt mittels wenigstens eines zugeordneten Nick-Richtung-Neigungssensors;
- e) Windrichtung gegenüber dem Schiff, insbesondere ermittelt mittels wenigstens eines Windrichtungsmessers;
- f) Windgeschwindigkeit gegenüber dem Schiff, insbesondere ermittelt mittels wenigstens eines Anemometers;
- g) Lufttemperatur, insbesondere ermittelt mittels wenigstens eines Thermometers.
- a) ship's angle with respect to the ship's longitudinal axis of the ship, in particular determined by means of at least one associated roll-direction inclination sensor;
- b) vessel inclination with respect to the ship's transverse axis of the ship, in particular determined by means of at least one associated pitch direction inclination sensor;
- c) acceleration of a roll movement of the ship about the ship's longitudinal axis, in particular determined by means of at least one associated roll-direction inclination sensor;
- d) acceleration of a pitching motion of the ship about the transverse axis of the ship, in particular determined by means of at least one associated pitch direction inclination sensor;
- e) wind direction with respect to the ship, in particular determined by means of at least one wind direction gauge;
- f) wind speed with respect to the ship, in particular determined by means of at least one anemometer;
- g) air temperature, in particular determined by means of at least one thermometer.
Alternativ oder zusätzlich umfassen die veränderlichen Parameter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mehrere oder alle der folgenden Motordaten der Elektromotoren:
- a) Motortemperatur;
- b) Motordrehzahl;
- c) Stromaufnahme.
- a) engine temperature;
- b) engine speed;
- c) current consumption.
Aus diesen Motordaten ist die Steuereinheit in der Lage, die ausgelegten Seillängen und die Seilkräfte an den Zugseilen zu berechnen. Sollten die Seilkräfte bestimmte Grenzwerte überschreiten, schaltet die Steuereinheit die Winden ab und gibt eine Alarmmeldung aus. Gegebenenfalls werden auch die Magnetbremsen aktiviert.From this engine data, the control unit is able to calculate the designed cable lengths and the rope forces on the tension cables. If the rope forces exceed certain limits, the control unit turns off the winches and outputs an alarm message. If necessary, the magnetic brakes are activated.
Die Steuereinheit ist somit bevorzugt zur Ermittlung der Windendaten aus Motordaten der Elektromotoren ausgebildet. Den Windendaten sind dabei zugeordnet:
- a) Längen der ausgelegten Enden der Zugseile, insbesondere ermittelt aus gezählten Motordrehungen und/oder
- b) Zugkräfte an den ausgelegten Enden der Zugseile.
- a) lengths of the laid ends of the traction cables, in particular determined from counted engine rotations and / or
- b) tensile forces on the laid ends of the hauling cables.
Vorzugsweise schätzt die Steuereinheit die Standsicherheit des Fluggerätes in Abhängigkeit von mehreren oder allen der veränderlichen Parameter ab und berechnet die Motorsteuerungsdaten, um diese Standsicherheit aufrechtzuerhalten. Dabei vergleicht die Steuereinheit die veränderlichen Parameter mit Grenzwerten und schaltet in Erwiderung auf einen als über einem Grenzwert liegend ermittelten variablen Parameter die Winden ab. Die Steuereinheit ist dabei entsprechend zur Abschätzung der Standsicherheit und dabei zur Berechnung der Motorsteuerungsdaten und zur Abschaltung der Winden ausgebildet. Somit kann sehr effektiv kritischen Situationen, welche die Standsicherheit des Fluggerätes beeinträchtigen könnten, entgegengewirkt werden. Wenn kritische Situationen drohen, schalten gegebenenfalls die Winden ab, so dass das Fluggerät zumindest zeitweilig mit einer ausreichenden Spannung an den Zugseilen fixiert wird.Preferably, the controller estimates the stability of the aircraft in response to a plurality or all of the variable parameters and calculates the engine control data to maintain that stability. In doing so, the control unit compares the variable parameters with limits and turns off the winches in response to a variable parameter determined to be above a threshold. The control unit is designed accordingly for estimating the stability and thereby for calculating the engine control data and for switching off the winches. Thus, very effectively critical situations, which could affect the stability of the aircraft, can be counteracted. If critical situations threaten, turn off the winches if necessary, so that the aircraft is at least temporarily fixed with sufficient tension on the traction cables.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit zur Berechnung der Motorsteuerungsdaten in Abhängigkeit von Steuerbefehlen ausgebildet und zum Empfang der Steuerbefehle mit einem Handsteuergeber und/oder mit einem Tastfeld und/oder mit einem Sicherheitsschalter verbunden. Die Steuereinheit empfängt entsprechend Steuerbefehle vom Handsteuergeber und/oder vom Tastfeld und/oder vom Sicherheitsschalter. Der Handsteuergeber, der auch als Joystick bezeichnet wird, ermöglicht eine intuitive Bedienung zur Bewegung des Fluggerätes, wobei die Steuereinheit unmittelbar eine gewünschte Bewegungsrichtung und vorzugsweise auch eine gewünschte Geschwindigkeit in dieser Bewegungsrichtung für das Fluggerät berechnet und die Winden über die Leistungssteuervorrichtung derart ansteuert, dass sich tatsächlich diese gewünschte Bewegung des Fluggerätes einstellt.According to an advantageous embodiment, the control unit for calculating the engine control data in response to control commands is formed and connected to receive the control commands to a hand control transmitter and / or with a touch panel and / or with a safety switch. The control unit accordingly receives control commands from the manual control transmitter and / or from the touch panel and / or from the safety switch. The hand control transmitter, which is also referred to as a joystick, allows intuitive operation for moving the aircraft, wherein the control unit directly calculates a desired direction of movement and preferably also a desired speed in this direction of movement for the aircraft and controls the winches via the power control device such that actually sets this desired movement of the aircraft.
Der Sicherheitsschalter hat insbesondere die Funktion eines Notschalters, um die Winden zu stoppen und das Fluggerät festzusetzen. Hierzu ist der Sicherheitsschalter vorzugsweise abseits des Handsteuergebers und abseits des Tastfeldes auf dem Landedeck angeordnet, wo er von einer dort befindlichen Person, welche das Versetzen des Fluggerätes überwacht, im Notfall bedient werden kann.In particular, the safety switch has the function of an emergency switch to stop the winches and fix the aircraft. For this purpose, the safety switch is preferably located away from the manual control transmitter and off the touch panel on the landing deck, where it can be operated by a person located there, which monitors the displacement of the aircraft in an emergency.
Das Tastfeld ist zur Erzeugung von Steuerbefehlen ausgebildet, nach denen Eingangsparameter generiert werden. Besonders bevorzugt ist das Tastfeld in Kombination mit der Steuereinheit dazu ausgebildet, einen Typ des Fluggerätes auszuwählen, zu welchem die zugeordneten Eingangsparameter gespeichert und nach Auswahl aus dem Speicher abgerufen und der Steuereinheit für die weiteren Berechnungen bereitgestellt werden.The touchpad is designed to generate control commands, according to which input parameters are generated. Particularly preferably, the touchpad in combination with the control unit is adapted to select a type of aircraft to which the associated input parameters are stored and retrieved after selection from the memory and provided to the control unit for further calculations.
Bevorzugt ist das Tastfeld als Bildschirm-Tastfeld ausgebildet, auf dem mehrere oder alle der folgenden Informationen optisch dargestellt werden:
- a) Position des Fluggerätes auf dem Landedeck und im Hangar an Bord des Schiffes;
- b) die gewählten Eingangsparameter oder ein diesen Eingangsparametern zugeordneter Typ des Fluggerätes;
- c) Umweltparameter;
- d) Seilkräfte an den Zugseilen;
- e) Warnmeldungen.
- a) position of the aircraft on the landing deck and in the hangar aboard the ship;
- b) the selected input parameters or a type of aircraft associated with these input parameters;
- c) environmental parameters;
- d) rope forces on the tension cables;
- e) Warning messages.
Durch eine visualisierte Menüführung und die optische Darstellung von Parametern und/oder des Versetzens des Fluggerätes ist eine vereinfachte Bedienung und dadurch eine komfortable Steuerung des Versetzens des Fluggerätes an Bord des Schiffes möglich.Through a visualized menu navigation and the visual representation of parameters and / or the displacement of the aircraft simplified operation and thus a comfortable control of the displacement of the aircraft on board the ship is possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit mit einer Automatik ausgerüstet, welche das Versetzen des Fluggerätes an Bord des Schiffes von einer Startposition zu einer vorgegebenen Zielposition vollautomatisch steuert. Dank der Automatik ist eine manuelle Steuerung mittels des Handsteuergebers während des Versetzens des Fluggerätes entbehrlich. Nach einer Weiterbildung ist die Steuereinheit so ausgebildet, dass das von der Automatik gesteuerte Versetzen des Fluggerätes beispielsweise hinsichtlich der Geschwindigkeit des Versetzens mittels des Handsteuergebers beeinflusst werden kann. Alternativ oder zusätzlich schaltet die Steuereinheit von der Automatik auf die Steuerung mittels des Handsteuergebers um, wenn sie Steuerbefehle vom Handsteuergeber empfängt.According to an advantageous embodiment of the invention, the control unit is equipped with an automatic control of the displacement of the aircraft on board the ship from a start position to a predetermined target position fully automatic. Thanks to the automatic manual control by means of the manual control transmitter during the displacement of the aircraft is unnecessary. According to a development, the control unit is designed so that the automatically controlled by the displacement of the aircraft can be influenced, for example, in terms of the speed of displacement by means of the manual control. Alternatively or additionally, the control unit switches from the automatic to the controller by means of the manual control transmitter when it receives control commands from the manual control transmitter.
Die Winden an Bord des Schiffes umfassen vorzugsweise wenigstens eine Hangar-Winde, mittels welcher das Fluggerät in den Hangar an Bord des Schiffes gezogen werden kann. Insbesondere zieht die Hangar-Winde das Fluggerät mittels eines Hangar-Zugseiles von einer Startposition auf einem Landedeck in eine vorgesehene Zielposition im Hangar an Bord des Schiffes. Weiter umfassen die Winden vorzugsweise wenigstens ein Paar Deck-Winden, welche das Fluggerät mittels Deck-Zugseilen beim Ziehen in den Hangar stabilisieren. Die Deck-Zugseile halten dabei einen Gegenzug gegen den Zug des Hangar-Zugseiles aufrecht. Umgekehrt kann das Fluggerät mittels der Deck-Winden aus dem Hangar heraus auf das Landedeck gezogen werden. Dabei sorgt die Hangar-Winde mit dem Hangar-Zugseil für eine Stabilisierung des Fluggerätes entgegen der Bewegungsrichtung des Fluggerätes.The winches on board the ship preferably comprise at least one hangar winch, by means of which the aircraft can be pulled into the hangar aboard the ship. In particular, the hangar winch pulls the aircraft by means of a hangar pull rope from a takeoff position on a landing deck to a designated target position in the hangar aboard the ship. Further, the winches preferably include at least a pair of deck winches which stabilize the aircraft by means of deck pull ropes as they pull into the hangar. The deck traction ropes thereby maintain a counter-pull against the train of the hangar traction cable. Conversely, the aircraft can be pulled out of the hangar on the landing deck by means of the deck winches. The hangar winch with the hangar pull rope ensures stabilization of the aircraft against the direction of movement of the aircraft.
Das Paar Deck-Winden umfasst besonders bevorzugt eine Backbord-Winde und eine Steuerbord-Winde, also Winden beiderseits des Landedecks, so dass mittels der Deck-Zugseile ein Zug und ein Gegenzug quer zur Längsachse des Schiffes bereit gestellt wird. Die Backbord-Winde und die Steuerbord-Winde stabilisieren das Fluggerät gegen ein unbeabsichtigtes seitliches Versetzen des Fluggerätes quer zur Zugrichtung des Hangar-Zugseiles. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist genau ein Paar Deck-Winden vorgesehen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind zwei Paare oder mehr als zwei Paare Deck-Winden vorgesehen. Insbesondere dann, wenn der Weg, den das Fluggerät von seiner Startposition zu seiner Zielposition zurücklegen muss, lang im Vergleich zum Abstand der Deck-Winden zueinander ist, ist es vorteilhaft, mehr als ein Paar Deck-Winden vorzusehen, um die Stabilisierung des Fluggerätes quer zur Zugrichtung des Hangar-Zugseiles bei begrenzten Zugkräften an den Deck-Zugseilen sicherzustellen.The pair of deck winches particularly preferably comprises a port winch and a starboard winch, ie winches on both sides of the landing deck, so that a train and a return train are provided across the longitudinal axis of the ship by means of the deck pull cords. The port winch and starboard winch stabilize the aircraft against inadvertent lateral displacement of the aircraft transversely to the direction of pull of the hangar pull rope. According to one embodiment of the invention, exactly one pair of deck winches is provided. According to an alternative embodiment of the invention, two pairs or more than two pairs of deck winches are provided. In particular, if the distance that the aircraft must travel from its start position to its target position is long compared to the distance of the deck winches, it is advantageous to provide more than a pair of deck winches to transversely stabilize the aircraft to ensure the pulling direction of the hangar pull rope with limited tensile forces on the deck traction cables.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen und aus in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche nachfolgend beschrieben sind. In der Zeichnung zeigen:Further embodiments will become apparent from the claims and illustrated in the drawings embodiments of the invention, which are described below. In the drawing show:
Direkt nach dem Landen ist das Fluggerät
Das Fluggerät
Nachfolgend werden die ausgelegten Enden der Zugseile
Das Versetzen des Fluggerätes
In
Der Elektromotor
Die Magnetbremsen
Die Steuereinheit
Die Steuereinheit
Die Ausgabe der Alarmmeldung erfolgt optisch auf einem Tastfeld
Für die direkte Bewegungssteuerung beim Versetzen des Fluggerätes
Das Versetzen des Fluggerätes
In
Bei der Berechnung der Soll-Geschwindigkeit
Bei der Berechnung der Soll-Geschwindigkeit
In Alternative zur Darstellung gemäß
In
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß
Das Hangar-Zugseil
Das Hangar-Zugseil
Beidseitig der Öffnungen zu den Hangars
An einem Bereich der Hangars
Alle in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen genannten Merkmale sind in einer beliebigen Auswahl mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche kombinierbar. Die Offenbarung der Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen oder beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr sind alle im Rahmen der Erfindung sinnvollen Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.All the features mentioned in the preceding description and in the claims can be combined in any selection with the features of the independent claims. The disclosure of the invention is thus not limited to the described or claimed feature combinations. Rather, all in the context of the invention meaningful combinations of features are to be regarded as disclosed.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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