DE10007430B4

DE10007430B4 - Großflächige Fallschirmvorrichtung mit einem Reißnahtstoßdämpfer zur Steuerung des ersten Entfaltens

Info

Publication number: DE10007430B4
Application number: DE10007430A
Authority: DE
Inventors: John J. Middletown Smith; Thomas W. Lebanon Bennett; Roy L. Belleville Fox jun.
Original assignee: Pioneer Aerospace Corp
Current assignee: Pioneer Aerospace Corp
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2020-02-19
Also published as: DE10007430A1; US6220547B1

Abstract

Großflächige Fallschirmvorrichtung mit:
– einem Fallschirm (10) mit
– einer Schirmkappe (14), die mehrere parallele, aufblasbare Luftzellen (16) aufweist, die angrenzend aneinander angeordnet sind und sich in Längsrichtung zueinander erstrecken, wobei jede Luftzelle (16) eine Öffnung (18) zur Aufnahme von Luft besitzt,
– mehreren Fangleinen (46), die an der Schirmkappe (14) befestigt sind, und
– Gurtzeug (48), das an den Fangleinen unterhalb der Schirmkappe (14) befestigt ist und mit einer Last verbindbar ist,
– einer Packhülle (52), die an dem Fallschirm (10) befestigt und geeignet ist, diesen im zusammengefalteten Zustand aufzunehmen,
– einem Bremsfallschirm (54), der bei Entfaltung die Packhülle (52) von dem Fallschirm trennt, damit die Schirmkappe sich entfaltet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fallschirmvorrichtung einen Reißnahtstoßdämpfer (12) aufweist, mit:
– einem ersten Stoffelement (60), das an dem Fallschirm (10) befestigt ist und sich nach oben von diesem erstreckt,
– einem...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Fallschirmgeräte allgemein, jedoch insbesondere betrifft sie das Feld von Gleitschirmgeräten. Solche Gleitschirmgeräte besitzen verbesserte Möglichkeiten zur Richtungssteuerung, wobei sie aus mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden Luftzellen geformt sind, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, um die Fallschirmkappe zu formen.
Die Erfindung ist im allgemeinen nützlich für Gleitschirmkappen jeder Größe, sie ist jedoch insbesondere geeignet für großflächige Gleitschirme in der Größenordnung von mehr als 465 m² (5000 square feet) an Oberfläche, die ausgelegt sind zur Verwendung mit einer schweren Nutzlast im allgemeinen mit mehr als 6,8 t (15.000 lbs). Obwohl dies die Grenze der Tragfähigkeit der Erfindung ist, ist sie ausgelegt, um insbesondere mit einem 697 m² (7500 square foot) Gleitschirm und einer Nutzlast von 11 t(24.200 lbs) verwendet zu werden.

Zahlreiche Geräte wurden zur Aufnahme der Energie von Fallschirmen verwendet. Jedoch hat keines die Wirkung eines Reißnahtstoßdämpfers mit einem Gleitschirm, so wie in der Erfindung gezeigt, verwendet.

Aus US 4948071 ist eine Fallschirmvorrichtung mit einem Hilfsfallschirm bekannt. Der Hilfsfallschirm unterstützt die Entfaltung des Hauptfallschirms und kann nach Entfaltung des Hauptfallschirms mit einem speziellen Mechanismus geborgen werden.

Aus US 2949263 ist eine Fallschirmvorrichtung zum Abbremsen eines Flugzeugs bekannt. Die bekannte Vorrichtung verwendet einen Hilfsfallschirm, um einen Hauptschirm aus einer Verpackung herauszuziehen, wobei der Hilfsfallschirm zum schnelleren Entfalten mit einem speziellen Mechanismus aus seiner Hülle ausgestoßen wird.

Aus US 3887151 ist eine Fallschirmvorrichtung bekannt, deren Entfaltungsvorgang mit Hilfe einer Steuerleine an die Fallgeschwindigkeit stufenweise angepaßt werden kann.

Aus US 3599908 und US 3773284 sind weitere Fallschirmvorrichtungen bekannt, deren Entfaltung durch eine Steuerleine kontrolliert werden kann.

US 3145956 zeigt eine weitere Fallschirmvorrichtung, bei der der Hauptschirm von einer speziellen Hülle, die an einem Hilfsfallschirm befestigt ist, schrittweise freigegeben wird.

Aus US 3796398 ist eine Fallschirmvorrichtung bekannt, die als Bergungssystem für Flugzeuge vorgesehen ist. Diese bekannte Fallschirmvorrichtung weist eine aufblasbare Tragflächenkonstruktion auf. Mit dem Flugzeugrumpf ist die Tragfläche mit einer Vielzahl von Fang- und Steuerleinen verbunden, die über ein Windensystem geführt und abgerollt werden. Im Notfall wird ein die zusammengefaltete Tragfläche enthaltendes Paket mit Hilfe eines ersten Bremsfallschirms aus dem Flugzeugrumpf herausgezogen und von seiner Packhülle getrennt. Nachfolgend entfaltet sich bei der bekannten Fallschirmvorrichtung ein zweiter Bremsfallschirm, der eine Kraft auf die noch nicht aufgeblasene Tragfläche ausübt und mit Hilfe von Leinen, die über Ösen im mittleren Bereich der Tragfläche an die äußeren Enden der Tragflächen geführt sind, für eine kontrollierte Entfaltung der Tragfläche während des Aufblasens sorgt. Anschließend wird der zweite Bremsfallschirm pyrotechnisch von der Tragfläche getrennt.

Aus DE 4005563 A1 ist ein Stoßdämpfer bekannt, der zur Dämpfung eines Entfaltungsstoßes eines Fallschirms vorgesehen ist und zu diesem Zweck in die Haupt- oder Fangleinen eines Fallschirms eingefügt werden kann. Der bekannte Stoßdämpfer besteht aus einem Gurtband mit einer Schlaufe. Im Bereich der Schlaufe sind die aufeinanderliegenden Abschnitte des Gurtbands miteinander vernäht. Die zu dämpfenden Stoßkräfte werden über die beiden Enden des Gurtbands in die Nähte eingeleitet, wodurch die Nähte aufreißen und sich die Schlaufe schrittweise öffnet. Das durchlaufende Gurtband des bekannten Stoßdämpfers bleibt dabei intakt, so daß beide Enden des Stoßdämpfers sicher miteinander verbunden bleiben.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache Lösung für ein sicheres und materialschonendes Entfalten eines Fallschirms auch bei großen Traglasten mit Hilfe eines Bremsfallschirms zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Die Erfindung stellt ein großflächiges Gleitschirmgerät bereit, das einen Stoßdämpfer besitzt, der zur Steuerung der Anfangsphase des Entfaltens der Gleitschirmkappe dient. Solch ein Gleitschirm schließt im allgemeinen eine Fallschirmkappe mit mehreren sich parallel erstreckenden, aufblasbaren Luftzellen ein, die aneinander angrenzend positioniert sind und in Längsrichtung aneinander grenzen. Jede der Luftzellen begrenzt eine Vorderöffnung zur Aufnahme von Luft in diese. Diese Leitungen und die sich abwärts von diesen erstreckenden Leinen schaffen die Möglichkeit zur Richtungssteuerung für den Gleitschirm und formen gleichzeitig dessen Fallschirmkappe. Die Fallschirmkappe der vorliegenden Gestaltung kann größer als 465 m² sein und kann eine Größe bis zu 650 bis 740 m² oder größer, abhängig von dem Gewicht der mit dieser verwendeten Nutzlast, aufweisen.

Jede Fallschirmkappe definiert eine Hauptluftzelle, die zentral innerhalb des Gleitschirms mit einer gleichen Anzahl von Luftzellen auf jeder Seite seitlich von dieser angeordnet ist. Die Hauptluftzelle ist deshalb zentral in der Spannweite der Gleitschirmkappe angeordnet. Die Hauptluftzelle weist eine obere Stoffbahn und eine untere Stoffbahn auf mit zwei Seitenstoffbahnen, die sich vertikal zwischen der oberen und der unteren Stoffbahn in einer solchen Weise erstrecken, daß im wesentlichen ein Quadrat oder eine rechtwinklige Hauptluftzelle geformt wird.

Diese Hauptluftzelle ist in den meisten Anordnungen die einzige Luftzelle, die mit dem Bremsfallschirm während des ersten Auslösens verbunden ist und deshalb Verstärkungselemente erfordert. Mehrere erste Verstärkungsrippen erstrecken sich vertikal entlang der ersten seitlichen Stoffbahn zur Verstärkung dieser und mehrere zweite Verstärkungsrippen können sich vertikal entlang der zweiten Stoffbahn zur Verstärkung dieser erstrecken. Ein oberes Stoffbahnverstärkungselement kann sich über die obere Stoffbahn erstrecken, um diese zu verstärken, und das untere Stoffbahnverstärkungselement kann sich entlang der unteren Stoffbahn zur Verstärkung dieses Abschnitts erstrecken. Ebenfalls können sich eine erste und zweite Verstärkungsnaht entlang dem inneren Abschnitt der oberen Stoffbahn mit einem ersten Seitenstoffbahnelement und einem zweiten Seitenstoffbahnelement zur Verstärkung von diesen derart erstrecken, daß, wenn die einzige Hauptluftzelle die Kraft aufnimmt, die beim Entfalten auf diese ausgeübt wird, sie in der Lage ist, diese beträchtlichen Kräften auszuhalten.

Der Gleitschirm weist zusätzlich mehrere Fangleinen auf, die an der Fallschirmkappe befestigt sind und sich nach unten von dieser zu einem Lasttragemittel erstrecken, derart, daß Lastverteilungs-Haupttragegurte, welche an den Fangleinen in ihrem Zusammentreten unterhalb der Fallschirmkappe befestigt sind, um eine Nutzlast unterhalb der Fallschirmkappe an diesen befestigen zu können.

Eine Fallschirmpackhülle ist ebenfalls an dem Gleitschirm befestigt, um den Gleitschirme zusammengefaltet vor seinem Auslösen aufzunehmen. Ein Bremsfallschirm ist weiterhin an der Fallschirmpackhülle befestigt und dient bei einem Auslösen dazu, das Fallschirmpackhülle von dem Gleitschirm zu trennen, damit dessen Entfalten und Auslösen leichter erfolgt.

Ein Stoßdämpfer, wie beispielsweise ein Reißnahtstoßdämpfer, kann an dem Bremsfallschirm befestigt sein und der Hauptluftzelle des Gleitschirms dienen, um die Steuerung des anfänglichen Entfaltens von diesem durch Aufrechterhalten des Kontaktes zwischen dem Bremsfallschirm und dem Gleitschirm für eine begrenzte Zeitdauer nach dem Auslösen von diesem durch die Fallschirmpackhülle zu erleichtern. Dieser Stoßdämpfer wirkt bevorzugt, um die Spannung auf die Fangleinen des Gleitschirms zwischen der Lastaufnahme- und der Fallschirmkappe sofort nach Auslösen der Fallschirmkappe und für einen begrenzten Zeitraum danach, vor einem vollständigen Entfalten, aufrecht zu erhalten.

Dieser Stoßdämpfer dient insbesondere dazu, um den Bremsfallschirm nach Lösen der Naht vollständig von dem Gleitschirm zu trennen und die volle Entfaltung der Fallschirmkappe zuzulassen. Die bevorzugte Anordnung des Reißnahtstoßdämpfers weist mehrere Reißnahtabschnitte auf, die jeweils Kräfte parallel zueinander ausüben. Bevorzugt wirkt jeder von den Reißnahtabschnitten für eine vorbestimmte unterschiedliche Zeitdauer, um einen stufenweise abnehmenden Widerstand über die Zeit gegen das Trennen des Bremsfallschirms von dem Gleitschirm zu erzielen. Der Stoßdämpfer ist bevorzugt an der Fallschirmpackhülle befestigt und die Packhülle ist bevorzugt an dem Bremsfallschirm befestigt, um die Verbindung des Stoßdämpfers mit dem Bremsfallschirm über die Fallschirmpackhülle aufrecht zu erhalten. Der Reißnahtstoßdämpfer wirkt bevorzugt, um teilweise über einen begrenzten Zeitraum nachzulassen und ein langsames Wegziehen des Bremsfallschirms von dem Gleitschirm zu gestatten, während starker Widerstand zwischen diesen aufrechterhalten bleibt und ebenfalls Spannung zwischen der Fallschirmkappe und der Last während des Anfangszustandes des Auslösens des Fallschirms.

In einer bevorzugten Ausführung weist der Reißnahtstoßdämpfer ein erstes Stoffelement auf, das an dem Gleitschirm befestigt ist und sich nach oben von diesem erstreckt. Es weist ebenfalls bevorzugt ein zweites Stoffelement auf, das an dem Bremsfallschirm befestigt ist und sich nach unten von diesem erstreckt. Diese zwei Stoffelemente sind aneinander angrenzend angeordnet und in Form eines lösbaren Reißnahtabschnitts aneinander genäht. Der Reißnahtabschnitt ist teilweise gelöst oder wird nach Lösen des Gleitschirms durch die Fallschirmpackhülle gerissen, um anschließend vollständig gelöst und folglich vollständig geöffnet zu werden, wobei folglich das erste Stoffelement von dem zweiten Stoffelement vollständig gelöst wird, was zu einem gleichzeitigen vollständigen Lösen des Bremsfallschirm von dem Gleitschirm führt, um die volle Entfaltung der Gleitschirmkappe zu gestatten. Zwei oder mehr solcher Reißnahtstoßdämpfer können verwendet werden, um bei paralleler Anwendung den notwendigen Stoßdämpfer zu bilden. Auch können drei Stoßdämpfer oder mehr parallel zueinander angeordnet bei bestimmten Anwendungen eingesetzt werden.

Eine Verbindungseinrichtung kann mit dem Bremsfallschirm derart verbunden sein, daß sie direkt an der Fallschirmkappe des Gleitschirms befestigt ist, insbesondere bevorzugt nur an dessen zentral angeordneter Luftzelle. In der bevorzugten Anordnung weist diese Verbindungseinrichtung eine erste Verbindungsleine mit einer ersten vorderen Leine und eine erste hintere Leine auf, die entlang der oberen Stoffbahn der Hauptluftzelle angrenzend an das erste Seitenstoffbahnelement befestigt ist. Die erste hintere Leine ist an dem oberen Stoffbahnelement der Hauptluftzelle angrenzend an das erste Seitenstoffbahnelement in einer Position beabstandet von der ersten vorderen Leine befestigt, um die Stabilität und Abstützung zu erleichtern. Eine zweite Verbindungseinrichtung ist ähnlich auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptluftzelle angrenzend an deren zweites Seitenstoffbahnelement angeordnet und weist eine zweite vordere Leine und eine zweite hintere Leine ähnlich angeordnet und ähnlich wirkend auf.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Während auf die Erfindung besonders hingewiesen und diese gesondert in den nachfolgenden Teilen beansprucht wird, wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in der nachfolgenden Beschreibung dargestellt, die am besten im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden kann. Es zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer großflächigen Fallschirmvorrichtung,
2 eine Darstellung eines herkömmlichen Fallschirms, während des Entfaltens ohne Reißnahtstoßdämpfer,
3 eine Darstellung einer Ausführungsform eines Fallschirms während seines Entfaltens,
4 eine Darstellung des Entfaltungssacks, der Entfaltungshülle und des Gleitschirms, die die relative Positionierung während des Entfaltens des Gleitschirms zeigt,
5 eine genauere Darstellung des Reißnahtstoßdämpfers, die die mehreren Stufen der Widerstandskraft zeigt, die parallel durch die Nähte zwischen dem ersten und dem zweiten Stoffelement ausgeübt werden,
6 eine Darstellung eines teilweisen Querschnitts einer Hauptluftzelle der Ausführungsform der Gleitschirmkappe, die die Verstärkungselemente zeigt, und
7 eine Darstellung einer Ausführungsform der Vorderseite der Fallschirmkappe des Gleitschirms, die die pyramidale Form zeigt, die sie während des anfänglichen Zustands des Öffnens annimmt, wenn der Reißnahtstoßdämpfer bevorzugt an der zentral angeordneten Luftzelle befestigt ist.
Nähere Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die Erfindung stellt einen Gleitschirm 10 mit einer einheitlichen Anordnung während seines Entfaltens bereit. Die meisten Gleitschirme 10 können einen Bremsfallschirm 54 aufnehmen, der zunächst entfaltet wird, um eine volle Entfaltung des Gleitschirms 10, der unterhalb von diesem angeordnet ist, zu unterstützen. Die Erfindung weist einen einheitlich angeordneten Stoßdämpfer 12 auf, der mindestens ein Reißnahtelement umfaßt zur Aufrechterhaltung einer Widerstandskraft zwischen dem Gleitschirm 10 und dem Bremsfallschirm 54, nachdem der Bremsfallschirm 54 entfaltet wurde und während der ersten Phase des Entfaltens des Gleitschirms 10. Dieser Reißnahtstoßdämpfer 12 ist ausgelegt, um anfänglich einen großen Kraftbetrag aufzubringen und in nachfolgenden Stufen oder Abschnitten weniger Kraft aufzunehmen bis er sich vollständig trennt, wodurch die vollständige Trennung von Gleitschirm 10 und Bremsfallschirm 54 erreicht wird.
Der Aufbau des Gleitschirms schließt eine Fallschirmkappe 14 ein, die aus mehreren länglich verlaufenden Luftzellen 16 besteht. Jede von diesen Luftzellen schließt eine Vorderöffnung 18 ein, durch welche Luft durchtritt, um die Möglichkeit für eine Richtungssteuerung zu schaffen und um den Widerstand gegen das Fallen, wie er durch die Fallschirmkappe 14 über die Fangleinen 46 ausgeübt wird, die sich unterhalb von dieser zu einem Lasthaltemittel, wie beispielsweise ein Verteilerzwischenstück 48, erstrecken, einen höheren Widerstand entgegenzusetzen. Die Zwischenstücke 48 sind ausgelegt, um mit einer Nutzlast 50 verbunden zu werden. Die Erfindung ist für sehr große Nutzlasten in der Größenordnung von 6,8 t bis 11,4 t oder 13,6 t ausgelegt. Solche Nutzlasten erfordern eine großflächige Gleitschirmkappe 14, die üblicherweise größer als 465 m² ist.
Einige Zeit nach dem Entfalten des Bremsfallschirms 54 wird die Fallschirmpackhülle 52 betätigt, um die Gleitschirmkappe 14 freizugeben. Bevorzugt weist diese Fallschirmpackhülle 52 einen Entfaltungsbeutel 84 mit einer Entfaltungshülle 86 auf, worin die Fallschirmkappe 14 und andere Teile des Gleitschirms enthalten sind. Die Entfaltungshülle 86 wird von dem Entfaltungssack 84 durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Bremsfallschirms nach dem Entfalten und der fallenden Nutzlast 50 entfernt. Hat die Entfaltungshülle 86 den Gleitschirm 10 von dieser freigegeben, beginnt die Fallschirmkappe 14 sich zu entfalten. Bei herkömmlichen Geräten führt das Fehlen der Verbindung zwischen der Gleitschirmkappe 14 und dem Bremsfallschirm 54 zu einem Zurückschlagen, nachdem die Halteleinen 46 des Gleitschirms so wie in 2 gezeigt, gespannt sind. Solches Zurückschlagen wird verhindert durch die Verwendung von einem oder mehreren Reißnahtstoßdämpfern 12, welche die Spannung zwischen dem Bremsfallschirm 54 und der Fallschirmkappe 14 des Gleitschirms 10 während der Anfangsphase seines Entfaltens aufrechterhalten und stufenweise diese über mehrere Reißnahtabschnitte mit stufenweise abnehmender Haltekraft trennen. Der Reißnahtstoßdämpfer 12 hält also die Spannung auf den Halteleinen 46 zwischen der Fallschirmkappe 14 des Gleitschirms 10 und der Last 50.
Der Reißnahtstoßdämpfer 12 schließt ein erstes Stoffelement 58 ein, das an dem Bremsfallschirm 54 befestigt ist. In den meisten Anordnungen wird das erste Stoffelement 58 tatsächlich an der Entfaltungshülle 86 befestigt sein, die nachfolgend an dem Entfaltungssack 84 befestigt ist, der dann wiederum an dem Bremsfallschirm 54 befestigt ist. Auf diese Weise ist das erste Stoffelement 58 indirekt an dem Bremsfallschirm 54 befestigt. Das Stoffelement 60 ist an der Fallschirmkappe des Gleitschirms 10 befestigt. Diese zwei Stoffelemente 58 und 60 sind miteinander durch Nähte verbunden, die als Reißnahtabschnitte 62 bezeichnet werden. Bevorzugt werden mehrere Reißnahtabschnitte verwendet, wie am besten aus 5 ersichtlich. In 5 wird der erste Reißnahtabschnitt 78 über das kürzeste Anfangszeitintervall betätigt. Der zweite Reißnahtabschnitt 80 wird dann über eine etwas größere Zeitdauer und der abschließende Reißnahtabschnitt 82 wird über die gesamte Lösezeit des Reißnahtumwandlers 12 betätigt. Durch Ausrichten des Geräts, wie in 5 gezeigt, können die Widerstandskräfte des ersten, zweiten und dritten Reißnahtabschnitts 78, 80 und 82 parallel zueinander ausgeübt werden und deshalb zueinander addiert werden. Folglich ist die Widerstandskraft bis zum Lösen die additive Kombination der drei Abschnitte für die anfänglichen Zeitdauer. Erreicht der erste Reißnahtabschnitt 78 das komplette Lösen, dann ist die Widerstandskraft zwischen dem Bremsfallschirm 54 und der Fallschirmkappe 14 des Gleitschirms 10 nur die durch den dritten Reißnahtabschnitt 82 selber ausgeübte Kraft. Ist der dritte Abschnitt vollständig durchtrennt, werden das erste Stoffelement 58 und das zweite Stoffelement 60 getrennt und die Fallschirmkappe 14 des Gleitschirms 10 kann sich in den ersten vollständigen Entfaltungszustand bewegen. Das stufenweise Nachlassen der Haltekraft zu der Trennung des Bremsfallschirms 54 von dem Gleitschirm 10 hält die Spannung zwischen dem Gleitschirm 10 und der Nutzlast 50 unterhalb dieser aufrecht. Das Aufrechterhalten einer kontinuierlichen Spannung verhindert das Zurückschlagen, welches gewöhnlich bei solchen großflächigen Gleitschirm-Gestaltungen auftritt. In solchen Gestaltungen kann normalerweise der Bremsfallschirm groß genug gemacht werden, um die Nutzlast zu stabilisieren und zu verlangsamen. Jedoch führt die große Oberfläche, die für den Bremsfallschirm erforderlich ist, zu einem großen Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Nutzlast und dem Gleitschirm selbst. Wenn dieser Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Verbindungskörpern auf Null während des Entfaltens reduziert wird, entwickelt sich eine Anfangskraft oder Reißkraft. Diese Kraft führt zu dem Zurückschlagen des Gleitschirms 10 und dem Nachlassen in seinen Fangleinen 46. Mit solchen großflächigen Gleitschirmen, wie in der Erfindung, erfolgt das anfängliche Entfalten normalerweise nicht sofort, weil eine Zeit zum Auseinanderfalten des Gleitschirms erforderlich ist und folglich eine geringe Strömungskraft vorliegt, die in der Lage ist, gegen diesen Rückschlageffekt zu wirken. Als ein Ergebnis schlägt der Gleitschirm 10 selber in seine Fangleinen 46 und entfaltet sich nachfolgend. Der Gleitschirm 10 wird oft durch den Abrieb von den Fangleinen beschädigt, wobei viele andere Auf las- und/oder Entfaltungsunregelmäßigkeiten auftreten können. Die Verwendung des Reißnahtstoßdämpfers 12 in der Erfindung hält die Verbindung zwischen dem Gleitschirm 10 und dem Bremsfallschirm 54 während der Anfangsphase des Entfaltens aufrecht und verstärkt die natürliche Aufblascharakteristik des Gleitschirms 10.
Ein Hilfsfallschirm wird gelegentlich für eine Gleitschirmentfaltung verwendet, die auf die Freigabe des Bremsfallschirms folgt. Sie sind jedoch für solche großflächigen Gleitschirmkappen nicht anwendbar, weil die extrem schwere Nutzlast instabil während des nachfolgenden Auflösens des Bremsfallschirms 54 werden kann und die Entfaltungszeit des Gleitschirms 10 bei einem absoluten Minimum gehalten werden muß. Demnach ist die Abfolge, die normalerweise für die Verwendung eines Hilfsfallschirms erforderlich ist, nicht bei solchen großflächigen Anwendungen möglich.
Die Entfaltung des Gleitschirms 10 kann durch Verbinden des Reißnahtstoßdämpfers 12 bevorzugt an der zentral angeordnete Hauptluftzelle 22 weiter unterstützt werden. Diese Hauptluftzelle ist bevorzugt durch ein oberes Stoffbahnelement 24 und ein unteres Stoffbahnelement 26 begrenzt, die im Abstand voneinander mit einem ersten Seitenstoffbahnelement 28 und einem zweiten Seitenstoffbahnelement 30, die sich zwischen diesen erstrecken, angeordnet sind. Die ersten und zweiten Seitenstoffbahnelemente 28 und 30 sind ebenfalls voneinander in dieser Weise beabstandet, um die Vorderöffnung 18 der Hauptluftzelle zu bilden. In diesen Anordnungen, bei denen der Reißnahtstoßdämpfer 12 mit der Hauptluftzelle 22 verbunden ist, ist es wichtig, daß die Hauptluftzellen in ihrem Aufbau verstärkt sind. Bei einer solchen Anordnung weist die Hauptluftzelle Verstärkungsmittel 32 auf. Diese können mehrere erste Verstärkungsrippen 34 sein, die sich entlang des ersten Seitenstoffbahnelements 28 zur Verstärkung von diesem erstrecken. Die Verstärkung kann mehrere zweite Verstärkungsrippen 36 einschließen, die sich vertikal entlang dem zweiten Seitenstoffbahnelement 30 zur Verstärkung von diesem erstrecken. Das obere Stoffbahnelement 24 kann ein oberes Stoffbahnverstärkungselement 38 aufweisen und in einer ähnlichen Weise kann das untere Stoffbahnelement 26 ein unteres Stoffbahnverstärkungselement 40 aufweisen. Ebenfalls kann ein erstes Verstärkungsnahtelement 42 zwischen dem ersten Seitenstoffbahnelement 28 und dem oberen Stoffbahnelement 24 angeordnet sein. Ähnlich kann ein zweites Verstärkungsnahtelement 44 zwischen dem oberen Stoffbahnelement 24 und dem zweiten Seitenstoffbahnelement 30 angeordnet sein. So gestärkt kann die Hauptluftzelle 22 folglich den erheblichen Anfangskräften, denen sie ausgesetzt ist, durch die Verbindung des Reißnahtumwandlers 12 mit dem Gleitschirm 10 in Bereichen entlang der Hauptluftzelle 22 widerstehen. Diese Mittel zum Entfalten können weiter eine Verbindungsleine 64 aufweisen, die direkt an der Fallschirmkappe 14 des Gleitschirms 10 befestigt ist. Die Verbindungsleine weist bevorzugt eine erste Verbindungsleineneinrichtung 66 auf, die eine Vorderleine 68 und eine erste Hinterleine 70, die voneinander beabstandet und entlang des Schnitts von dem oberen Stoffbahnelement 24 und erstem Seitenstoffbahnelement 28 verbunden sind. In einer ähnlichen Weise kann die Verbindungsleine 64 eine zweite Verbindungsleineneinrichtung 72 aufweisen, die eine zweite Vorderleine 74 und eine zweite Hinterleine 76 besitzt, die voneinander beabstandet und mit der Naht zwischen dem oberen Stoffbahnelement 24 und dem zweiten Seitenstoffbahnelement 30 verbunden sind. Diese Anordnung der Verbindungleine 64 verteilt die angreifenden Kräfte durch den Stoßdämpfer 12 auf die Hauptluftzelle 22 der Fallschirmkappe 14 über die verstärkte Hauptluftzelle 22 in einer Weise, die das Entfalten erleichtert, während zur gleichen Zeit ein Reißen der Stoffbahnen der Hauptluftzelle 22 voneinander vermieden wird.
Während des Entfaltens, wenn die Hauptluftzelle 22 die einzige Luftzelle ist, die durch den Reißnahtstoßdämpfer 12 gehalten ist, wird die Anordnung des Gleitschirms im wesentlichen eine pyramidale Form, wie am besten in 7 ersichtlich, annehmen. Diese pyramidale Form wird die Geschwindigkeit des Aufblasens der Fallschirmkappe 14 des Gleitschirms 10 beschleunigen. Diese allgemein pyramidale Form wird während des Auffangens oder des kontrollierten Lösens des Reißnahtstoßdämpfers 12 aufrechterhalten, wodurch das Entfalten des Gleitschirms 10 während der Anfangsphase seines Entfaltens erheblich erleichtert wird. Ein Verwirren der Fangleinen 46 wird ebenfalls vermieden und eine Beschädigung des Gleitschirms 10 durch Verwicklungen der Leinen ebenso. Der Reißnahtstoßdämpfer 12 und die Verbindung von diesem mit der Hauptluftzelle 22 fördert ein schnelles Aufblasen des Gleitschirms durch ein Vermeiden des Zurückschlagens und durch Aufrechterhalten einer ständigen Spannung der Tragleinen zwischen der Hauptluftzelle 22 und der Last.
Die Verwendung von Reißnahtstoßdämpfern 12 bei einem Gleitschirm ist einer von den besonderen Aspekten der Erfindung. Der Stoßdämpfer 12 gestattet es, in der ersten Stufe, daß der Gleitschirm 10, der mit dem sich schrittweise trennenden Bremsfallschirm 54 verbunden ist, sich durch das Aufrechthalten seiner Leinenspannung vollständig entfaltet, während zur gleichen Zeit die zur vollständigen Entfaltung des Gleitschirms erforderliche Zeit nicht vergrößert wird und ebenfalls die Gesamtkomplexität der Anordnung und der Entfaltungsabfolge nicht erhöht wird.
Es ist bemerkenswert, daß das Zurückhalten der zentralen oder Hauptluftzelle 22 eine wichtige Eigenschaft der Erfindung ist, wenn diese in Zusammenhang mit dem Stoßdämpfer 12 verwendet wird. Die Begrenzung der ruckartigen Beschleunigung im Zentrum des Gleitschirms führt in den seitlichen Abschnitten der Fallschirmkappe dazu, daß diese nach unten weisen und fort von dem Zentrum gedrückt werden, wodurch die in 7 gezeigte pyramidale Form angenommen wird. Die Entfaltungsform besitzt eine Symmetrie, die den Gleitschirm seitlich entfaltet und das Entfalten von diesem beginnt, während die Spannung der Fangleinen 46 zwischen der Hauptluftzelle 22 und der Last 50 aufrechterhalten wird. Auf diese Weise wird die Zufälligkeit der anfänglichen Fallschirmkappenentfaltung durch Befestigen des Reißnahtstoßdämpfers 12 bevorzugt an der Hauptluftzelle 22 reduziert.

Claims

Großflächige Fallschirmvorrichtung mit: – einem Fallschirm (10) mit – einer Schirmkappe (14), die mehrere parallele, aufblasbare Luftzellen (16) aufweist, die angrenzend aneinander angeordnet sind und sich in Längsrichtung zueinander erstrecken, wobei jede Luftzelle (16) eine Öffnung (18) zur Aufnahme von Luft besitzt, – mehreren Fangleinen (46), die an der Schirmkappe (14) befestigt sind, und – Gurtzeug (48), das an den Fangleinen unterhalb der Schirmkappe (14) befestigt ist und mit einer Last verbindbar ist, – einer Packhülle (52), die an dem Fallschirm (10) befestigt und geeignet ist, diesen im zusammengefalteten Zustand aufzunehmen, – einem Bremsfallschirm (54), der bei Entfaltung die Packhülle (52) von dem Fallschirm trennt, damit die Schirmkappe sich entfaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallschirmvorrichtung einen Reißnahtstoßdämpfer (12) aufweist, mit: – einem ersten Stoffelement (60), das an dem Fallschirm (10) befestigt ist und sich nach oben von diesem erstreckt, – einem zweiten Stoffelement (58), das an dem Bremsfallschirm (54) befestigt ist und sich nach unten von diesem erstreckt, und – einem Reißnahtabschnitt (78, 80, 82), in dem das erste Stoffelement (58) und das zweite Stoffelement (60) miteinander vernäht sind, so daß die Verbindung zwischen dem Bremsfallschirm (54) und dem Fallschirm (10) für eine begrenzte Zeitdauer nach Freigabe des Fallschirms (10) durch die Packhülle (52) aufrecht erhalten wird und sich anschließend das erste Stoffelement (58) vollständig von dem zweiten Stoffelement (60) löst, was gleichzeitig zur vollständigen Lösung des Bremsfallschirms (54) von dem Fallschirm (10) führt.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reißnahtstoßdämpfer (12) sich stufenweise über eine begrenzte Zeitdauer löst und ermöglicht, daß der Fallschirm (10) sich langsam von dem Bremsfallschirm (54) entfernt unter Widerstand zwischen Fallschirm (10) und Bremsfallschirm (54).
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reißnahtstoßdämpfer (12) mehrere Reißnahtabschnitte (62) aufweist, von denen jeder mehrere unterschiedliche Kräfte parallel zueinander ausübt und jeder der Reißnahtabschnitte während einer unterschiedlichen Zeitdauer wirkt, um einen über die Zeit stufenweise abnehmenden Widerstand gegen die Trennung des Bremsfallschirms (54) von dem Fallschirm (10) zu bewirken.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reißnahtstoßdämpfer (12) an einer der Luftzellen (16) des Fallschirms befestigt ist.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmkappe eine Hauptluftzelle (22) begrenzt, die zentral innerhalb des Fallschirms (10) mit einer gleichen Anzahl von Luftzellen (16) auf jeder Seite seitlich von dieser angeordnet ist, und daß der Reißnahtstoßdämpfer (12) an der Hauptluftzelle (22) befestigt ist.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmkappe (14) des Fallschirms (10) eine Oberfläche von mehr als 465 m² besitzt, um schwergewichtige Lasten zu handhaben.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reißnahtstoßdämpfer (12) an der Packhülle (52) und die Packhülle (52) an dem Bremsfallschirm (54) befestigt ist, um eine Befestigung des Reißnahtstoßdämpfers (12) an dem Bremsfallschirm durch die Packhülle aufrechtzuerhalten.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptluftzelle (22) folgendes aufweist: – ein oberes Stoffbahnelement (24), – ein unteres Stoffbahnelement (26), das räumlich unterhalb von dem oberen Stoffbahnelement angeordnet ist, um die Hauptluftzelle zwischen diesen zu begrenzen, – ein erstes Seitenstoffbahnelement (28), das sich zwischen dem unteren Stoffbahnelement (26) und dem oberen Stoffbahnelement (24) erstreckt, und – ein zweites Seitenstoffbahnelement (30), das räumlich von dem ersten Seitenstoffbahnelement (28) entfernt angeordnet ist und sich zwischen dem oberen Stoffbahnelement (24) und dem unteren Stoffbahnelement (26) erstreckt, um zusätzlich die Hauptluftzelle zwischen diesen zu begrenzen.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungseinrichtung vorhanden ist, die folgendes aufweist: – ein erstes Verbindungsleinenelement (66), das mit dem unteren Stoffbahnelement (26) der Hauptluftzelle (22) angrenzend an das erste Seitenstoffbahnelement (28) verbunden ist, und – ein zweites Verbindungsleinenelement (72), das mit dem oberen Stoffbahnelement (24) der Hauptluftzelle (22) angrenzend an das zweite Seitenstoffbahnelement (30) verbunden ist.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verbindungsleinenelement (66) folgendes aufweist: – eine erste vordere Leine (68), die an dem oberen Stoffbahnelement (24) der Hauptluftzelle (22) angrenzend an das erste Seitenstoffbahnelement (30) befestigt ist, und – eine erste hintere Leine (70), die an dem oberen Stoffbahnelement (24) der Hauptluftzelle (22) angrenzend an das erste Seitenstoffbahnelement (30) in einer räumlich von der ersten vorderen Leine (68) entfernten Position befestigt ist, um die Tragestabilität zwischen einer ersten Hilfsfallschirmleineneinrichtung und der Hauptluftzelle zu verbessern, wobei die erste hintere Leine an der Hauptluftzelle in einer Position weiter entfernt von der vorderen Öffnung dieser als die erste Vorderleine befestigt ist, und die erste Vorderleine an der Hauptluftzelle in einer Position näher zu der vorderen Öffnung dieser als zu der ersten hinteren Leine befestigt ist.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verbindungsleinenelement (72) folgendes aufweist: – eine zweite vordere Leine (74), die an dem oberen Stoffbahnelement (24) der Hauptluftzelle (22) angrenzend an das zweite Seitenstoffbahnelement (30) befestigt ist, und – eine zweite hintere Leine (76), die an dem oberen Stoffbahnelement (24) der Hauptluftzelle (22) angrenzend an das zweite Seitenstoffbahnelement (30) in einer räumlich entfernten Position von der zweiten vorderen Leine (74) angeordnet befestigt ist, um die Tragestabilität zwischen der zweiten Verbindungsleineneinrichtung und der Hauptluftzelle (22) zu verbessern, wobei die zweite hintere Leine (76) an der Hauptluftzelle (22) in einer Position weiter entfernt von der vorderen Öffnung dieser als die zweite vordere Leine befestigt ist, und die zweite vordere Leine an der Hauptluftzelle (22) in einer Position näher zu der vorderen Öffnung dieser als die zweite hintere Leine (76) befestigt ist.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmkappe (14) eine Verstärkung des Aufbaus der Hauptluftzelle (22) aufweist.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung der Hauptluftzelle (22) folgendes aufweist: – mehrere erste Verstärkungsrippen (34), die vertikal entlang dem ersten Seitenstoffbahnelement (28) zu seiner Verstärkung verlaufen, und – mehrere zweite Verstärkungsrippen (36), die vertikal entlang dem zweiten Seitenstoffbahnelement (30) zu seiner Verstärkung verlaufen.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung der Hauptluftzelle (22) folgendes aufweist: – ein Verstärkungselement (38) für das obere Stoffbahnelement (24), das sich entlang der oberen Stoffbahn zur Verstärkung dieser erstreckt, um den Widerstand gegen Kräfte zu verstärken, die während des Entfaltungsstoßes der Schirmkappe an dieser angreifen, und – ein unteres Stoffbahnverstärkungselement (40), das sich über das untere Stoffbahnelement (26) zu seiner Verstärkung bei dem Entfaltungsstoß erstreckt.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptluftzellenverstärkungseinrichtung folgendes aufweist: – ein erstes Verstärkungsnahtelement (42), das sich entlang dem Schnitt von dem oberen Stoffbahnelement und dem ersten Seitenstoffbahnelement zur Verstärkung der Verbindung zwischen diesen erstreckt und den Halt des an dieser befestigten Reißnahtstoßdämpfers (12) verbessert, und – ein zweites Verstärkungsnahtelement (24), das sich entlang dem Schnitt von dem unteren Stoffbahnelement und dem zweiten Seitenstoffbahnelement zur Verstärkung der Verbindung zwischen diesen erstreckt und das Halten des an dieser befestigten Reißnahtstoßdämpfers (12), erleichtert.
Großflächige Fallschirmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Reißnahtstoßdämpfer folgendes aufweist: – einen ersten Reißnahtabschnitt, der während einer Zeitdauer von A Sekunden zur Aufnahme von X Newton der Entfaltungskraft wirkt, – einen zweiten Reißnahtabschnitt, der während einer Zeitdauer von B Sekunden zur Aufnahme von Y Newton der Entfaltungskraft wirkt, wobei der zweite Reißnahtabschnitt parallel zu dem ersten Reißnahtabschnitt wirkt, und – ein dritter Reißnahtabschnitt, der während einer Zeitdauer von C Sekunden zur Aufnahme von Z Newton der Entfaltungskraft wirkt, wobei der dritte Reißnahtabschnitt parallel mit dem ersten und dem zweiten Reißnahtabschnitt wirkt, wobei die Reißnahtumwandlungseinrichtung X + Y + Z Newton an Entfaltungskraft nach Auslösen für eine Zeitdauer von A Sekunden aufnimmt und anschließend Y + Z Newton der Entfaltungskraft bis zum Abschluß von B Sekunden aufnimmt und anschließend Z Newton der Entfaltungskraft bis zum Abschluß von C Sekunden aufnimmt.