DE10129114A1 - Verfahren zum automatischen Öffnen von Fallschirmen, das mit mindestens zwei verschiedenen, miteinander kommunizierenden Gerätearten arbeitet - Google Patents

Abstract

Es wird ein sicheres automatisches Absetzverfahren beschrieben, das den Fallschirmspringern wie bei manuell ausgelösten Geräten völlige Bewegungsfreiheit läßt und wegen seiner kurzen Reaktionszeiten sogar Absprünge aus sehr niedriger Höhe zuläßt. DOLLAR A Das Verfahren verwendet mindestens zwei Gerätearten, die hier als Referenzstation und Einzelgerät bezeichnet werden. Die Einzelgeräte sind am Fallschirmcontainer bzw. -gurtzeug befestigt und lösen die automatische Schirmöffnung aus, während die Referenzstation im Absetzluftfahrzeug verbleibt und per Telemetrie Daten an die Einzelgeräte übermittelt. Nur durch diese Kombination der Gerätearten kann frühzeitig entschieden werden, ob Änderungen der Umgebungsparameter (Luftdruck, Beschleunigung usw.) durch eine Bewegung des Absetzluftfahrzeugs oder des Springers verursacht werden. DOLLAR A Das Verfahren erlaubt das sichere Absetzen einer großen Anzahl von Fallschirmspringern aus beliebiger Höhe, auch im Tiefflug, ohne daß nach dem Einschalten der entsprechend programmierten Geräte noch weitere Interaktionen zur Fallschirmöffnung in der gewünschten Höhe erforderlich sind.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum automatisch gesteuerten und sicheren Absetzen einer bei Bedarf großen Anzahl von Fallschirmspringern auch aus niedriger Höhe und in kurzer Zeit, um beispielsweise die Entladung einer großen Transportmaschine in einem einzigen niedrigen Überflug risikoarm zu ermöglichen. Die Bewegungsfreiheit der Fallschirmspringer wird durch das Verfahren nicht eingeschränkt, und nach dem Einschalten der Geräte sind keine weiteren Interaktionen zur Fallschirmöffnung in der gewünschten Höhe erforderlich. Neben Einzelgeräten, die sich am Fallschirmgurtzeug oder -container der Springer befinden und die die Schirmöffnung auslösen wird in dem Verfahren eine an Bord des Absetzluftfahrzeugs verbleibende Referenzstation verwendet, die die zum sicheren Erkennen des Absetzvorgangs erforderlichen Daten an die Einzelgeräte überträgt.

Ein tiefer Absprung bringt für den Fallschirmspringer das Risiko mit sich, daß ihm nicht viel Zeit zur Lösung von Problemen verbleibt, die durch fehlerhafte Schirmöffnungen entstehen. Bei Absprunghöhen von z. B. 300 m (1000 ft) über Grund bleiben erfahrungsgemäß nur gut 5 Sekunden Zeit, um im Fall einer Fehlöffnung den Reserveschirm zu aktivieren. Diese Zeit wird ab dem Absprung gerechnet und schließt das Abwarten und Beobachten der Hauptschirmöffnung mit ein. Es ist offensichtlich, daß hierbei hohe Anforderungen an die Qualifikation des Springers gestellt werden.

Um die verbleibende Reaktionszeit zu erhöhen, muß die Absprunghöhe vergrößert werden. Dies ist jedoch oft nicht wünschenswert: bei nur wenig manövrierfähigen Schirmen steigt damit die Gefahr der Verdriftung, was z. B. beim Absetzen in Waldbrandzonen oder in Nähe feindlicher Linien eine erhebliche Gefährdung des Springers bedeutet. Außerdem stellt er im letzteren Fall für längere Zeit ein leichtes Ziel dar.

Ein weiteres Problem ist die Absetzgeschwindigkeit. Automatisch öffnende Fallschirme werden meistens durch Aufziehleinen betätigt, die im Absetzluftfahrzeug befestigt sind und beim Absprung den Fallschirm aus der Verpackung ziehen, bis sie an einer Sollbruchstelle abreißen und den Schirm freigeben. Nach Beendigung des Absetzvorgangs hängen die Aufziehleinen zunächst aus der Absprungöffnung heraus und müssen anschließend vom Bordpersonal wieder eingeholt werden. Die Schirmöffnung mittels Aufziehleine geschieht sehr rasch und bedeutet bereits bei Absetzgeschwindigkeiten von 250 km/h (ca. 140 kts) durch die hohen Verzögerungskräfte eine starke körperliche Belastung für den Springer.

Der Absprung bei hohen Geschwindigkeiten erfordert deshalb Fallschirme, die durch einen Hilfsschirm geöffnet werden und nicht durch eine Aufziehleine. Zum einen kann der Springer einige Sekunden warten, bis er durch Luftreibung die zu hohe Geschwindigkeit abgebaut hat, zum andern geschieht die Öffnung durch den Hilfsschirm langsamer und damit schonender als durch die Aufziehleine.

In der Regel bedeutet dies, daß der Springer die Schirmöffnung selbst auslösen muß. Daraus ergeben sich jedoch gewisse Anforderungen an seinen Ausbildungsstand, der zudem nur durch ständiges Training aufrecht erhalten werden kann. Der Springer muß außerdem in der Lage sein, auch in starken Stresssituatonen ein korrektes Öffnungsverfahren einzuhalten.

Zur Umgehung dieser Schwierigkeiten wird bisweilen ein Automat eingesetzt, der nach seiner Aktivierung den Fallschirm mit einer vorher eingestellten Verzögerung öffnet. Die Aktivierung des Automaten kann entweder manuell beim Absprung oder durch eine Hilfsleine erfolgen, die ähnlich einer Aufziehleine die Verzögerungsschaltung auslöst.

Es ist offensichtlich, daß die manuelle Aktivierung in Stresssituationen ein gewisses Gefahrenpotential in sich birgt. Auf der anderen Seite sind auch Hilfsleinen nicht ohne Risiken und Behinderungen zu verwenden (versehentliche Auslösung durch Stolpern, Behinderung durch den Zwang zum Mitführen und Festhalten der Leine usw.).

Die hier beschriebene Erfindung vermeidet die Nachteile der oben genannten Verfahren und gewährleistet trotzdem eine sichere automatische Fallschirmöffnung. Die Einzelgeräte, die in das Fallschirmgurtzeug bzw. den -container jedes Springers integriert sind, werten Daten eigener Sensoren und die von der Referenzstation im Luftfahrzeug per Telemetrie übertragenen Daten in einer elektronischen Schaltung aus und entscheiden so, ob die Kriterien für eine Auslösung der Schirmöffnung bzw. für eine Öffnung des Reserveschirms erfüllt sind.

Wenn dies der Fall ist, wird eine Vorrichtung ausgelöst, die die Schirmöffnung bewirkt. Hierzu existieren mehrere Verfahren, die bereits allgemein Verwendung finden; meist werden Treibladungen gezündet oder Federn ausgelöst. Eine eingehende Beschreibung der verschiedenen Verfahren ist jedoch zur Erläuterung dieser Erfindung nicht erforderlich und soll deshalb unterbleiben.

Es ist einem Einzelgerät, das nur Daten von eigenen, also am oder im Gerät befindlichen Sensoren auswertet, nicht möglich, zweifelsfrei einen Absprung des Fallschirmspringers festzustellen. Eine plötzliche Abwärtsbewegung des Fluggeräts, in dem sich der Springer befindet, würde die gleichen Veränderungen des Umgebungsluftdrucks und die gleichen Beschleunigungen verursachen können wie ein Absprung.

Ohne die Information, ob sich der Springer noch in Kontakt mit dem Luftfahrzeug befindet oder ob die Sensordaten der Referenzstation signifikant von denen des Einzelgeräts abweichen, kann keine sichere Einschätzung der Situation erreicht werden.

Aus diesem Grund ist die Verwendung einer Referenzstation unerläßlich. Von dieser ist bekannt, daß sie am Luftfahrzeug fixiert ist, und wenn sie die gleichen Messungen wie die Einzelstation vornimmt, erlaubt der Vergleich zwischen den Werten eine Aussage, ob sich der Springer noch an Bord befindet oder bereits abgesprungen ist: im ersten Fall werden die Messungen von Referenzstation und Einzelgerät gleiche oder ausreichend ähnliche Werte liefern, im zweiten Fall, nach dem Absprung, werden die Meßwerte zunehmend voneinander abweichen.

Daneben ist es auch möglich, die Referenzstation den Durchgang des Springers durch eine definierte, nur beim Absprung passierte Zone feststellen zu lassen oder die Station ein entsprechend gebündeltes Signal aussenden zu lassen, das vom Einzelgerät nur beim oder nach dem Absprung empfangen werden kann.

Die entscheidende Eigenschaft der hier beschriebenen Erfindung ist die Verwen­ dung mindestens zweier verschiedener Gerätearten, die miteinander Daten aus­ tauschen und so gestaltet sind, daß das eine Gerät, die Referenzstation, im Luft­ fahrzeug verbleibt und daß die andere Geräteart, hier als Einzelgerät bezeichnet, am Fallschirm bzw. dem Gurtzeug fixiert ist; die Daten, die zwischen den Geräten ausgetauscht werden, sind so gewählt, daß sie den Einzelgeräten eine zweifelsfreie Erkennung des Absprungs ermöglichen.

Zu den Vorteilen dieser Erfindung gehört, daß nach Aktivierung der Referenzstation und dem Einschalten der Einzelgeräte keine weitere Interaktion mit den Geräten erforderlich ist und daß die Springer in beliebiger Reihenfolge und Geschwindigkeit das Absetzluftfahrzeug verlassen können. Es ist so möglich, die Springer in beliebiger Höhe abzusetzen. Durch eine einfache Befehlsübermittlung über die Referenzstation kann dafür gesorgt werden, daß die Einzelgeräte mit der Schirmöffnung bis kurz über den Boden warten oder sie in einer beliebigen anderen Höhe auslösen. Diese Flexibilität verschafft der Erfindung nicht nur im militärischen, sondern auch im zivilen Bereich ein breites Anwendungsspektrum.

Claims (5)

1. Verfahren zum automatisch gesteuerten Öffnen von Fallschirmen, das mit mindestens zwei verschiedenen, miteinander kommunizierenden Gerätearten arbeitet, die im Folgenden als Referenzstation und Einzelgerät bezeichnet werden. Das Einzelgerät ist am Fallschirmgurtzeug bzw. -container befestigt und löst die automatische Schirmöffnung aus, während die Referenzstation im Absetzluftfahrzeug verbleibt und die zum sicheren Erkennen des Absprungs zusätzlich erforderlichen Daten an das Einzelgerät überträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Referenzstation Meßwerte für den Umgebungsluftdruck und/oder die aktuell herrschende Beschleunigung an die Einzelgeräte überträgt. Zusätzlich kann beispielsweise die aktuelle Höhe des Absetzluftfahrzeugs und/oder die aktuelle Geschwindigkeit übertragen werden.
Die Einzelgeräte sind mit Sensoren für den Umgebungsluftdruck und/oder die aktuelle Beschleunigung ausgestattet und können mit Hilfe der von der Referenzstation erhaltenen und der selbst gemessenen Daten bestimmen, ob der Fallschirmspringer die Absetzmaschine verlassen hat und wie lange noch mit der Auslösung der Fallschirmöffnung zu warten ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, das zusätzlich zur oder statt der Öffnung des Hauptfallschirms überprüft, ob zum geplanten Zeitpunkt ein korrekter Öffnungsvorgang stattfindet. Falls das Einzelgerät Meßwerte bestimmt, die außerhalb der vorgegebenen Grenzen liegen, kann es entscheiden, ob der fehlerhafte Öffnungsvorgang die Auslösung einer Notfallsequenz erforderlich macht und diese gegebenenfalls einleiten. Dabei ist es für die Charakterisierung der Erfindung ohne Belang, ob die genannte Notfallsequenz nur aus der Öffnung eines Reservefallschirms, einem Alarm, einem komplexen Vorgang wie dem Abwurf des Hauptfallschirms mit anschließender Reserveschirmöffnung, oder aus irgendeiner anderen beliebigen Aktionsfolge besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, das eine Referenzstation verwendet, die ein gerichtetes Signal so abstrahlt, daß dieses von den Einzelgeräten nur nach dem Absprung empfangen werden kann. Damit ist eine einfache Erkennung des Absprungs möglich, und bei Bedarf kann auf kompliziertere Auswertungs­ techniken verzichtet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, das eine Referenzstation verwendet, die den Durchgang eines Springers mit Einzelgerät durch eine den Absprungpunkt definierende Zone feststellt und diese Information an das entsprechende Einzelgerät sendet. Das Einzelgerät kann nun durch Zeitmessung oder die Auswertung weiterer Sensordaten die Öffnung des Fallschirms gemäß den Vorgaben auslösen.