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Die Erfindung betrifft ein Luftkissenfahrzeug mit den Merkmalen nach Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei diesem Luftkissenfahrzeug ist eine einzige Steuereinheit vorgesehen, die ein Klappensystem bewegt, das aus zwei Klappen, die jeweils drei ineinandergefächerte Klappenelemente aufweisen, besteht. Dabei ist ein einziger Steuerknüppel über einen Bowdenzug und einen Stangenmechanismus mit den Klappen gekoppelt. Die Klappen befinden sich am Heck des Luftkissenbootes hinter einem Dukt und lenken den aus dem Dukt austretenden Strahl je nach Stellung des Steuerknüppels in eine entsprechende Richtung um.
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Während einer Geradeausfahrt, d. h. einer neutralen Stellung des Steuerknüppels strömt der Schubstrahl ungehindert durch die hohlzylinderförmigen Klappenelemente der Klappen hindurch. Bei einer gewünschten Fahrtrichtung steuerbord, muss der Steuerknüppel Richtung Steuerbord bewegt werden, wodurch die backbordseitigen Klappenelemente betätigt werden und ausfächern. Dies hat zur Folge, dass ein Teil des Schubstrahls in Richtung Steuerbord umgelenkt und eine Bewegung des Luftkissenfahrzeugs in die gewünschte Richtung erzielt wird. Eine Vorwärts-Kurvenfahrt Richtung Backbord erfolgt analog mit einer Bewegung des Steuerknüppels Richtung Backbord.
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Zudem kann man mit derselben Steuervorrichtung einen Umkehrschub erzeugen, wodurch das Luftkissenfahrzeug je nach Fahrzustand abgebremst bzw. zu einer Rückwärtsbewegung veranlasst werden kann. Dazu muss der Steuerknüppel Richtung Fahrzeugheck bewegt werden, wodurch alle Klappenelemente betätigt werden und den Bereich hinter dem Dukt umschließen, so dass der gesamte Schubstrahl um 180°, d. h. in Richtung Fahrzeugbug umgelegt wird. Die resultierende Schubkraft wirkt bei einer Vorwärtsfahrt entgegen der Fahrtrichtung und bildet somit eine Bremskraft.
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Nachteilig bleibt jedoch weiterhin die unbefriedigende Manövrierfähigkeit des Luftkissenfahrzeuges. Manöver, die das Abbremsen während eines Lenkmanövers oder das Lenken bei vollem Umkehrschub, die insbesondere bei Rettungseinsätzen und Rennen von besonderer Wichtigkeit sind, können durch die beschriebene Steuervorrichtung und den entsprechenden Klappen nicht realisiert werden.
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Die
US 3 467 213 A offenbart ein Luftkissenfahrzeug mit einem entlang der Längmittelachse durchgehend verlaufenden Kanal, an dessen bugseitigem Ende ein Vortriebsgebläse angeordnet ist. Die Umlenkung oder Drosselung der Antriebsströmung zur Steuerung des Luftkissenfahrzeugs erfolgt dabei über zwei Steuerklappen und zwei Bremsklappen, welche im Bereich des Fahrzeughecks und bezüglich der Längsmittelachse mittig und hintereinander angeordnet sind. Die hintere Steuerklappe und die davor angeordnete Bremsklappe sind im Kanal angeordnet und dienen zur Umlenkung bzw. Drosselung der Antriebsströmung bei einer Vorwärtsfahrt. Die davor angeordnete Rückwärtssteuerklappe und Rückwärtsbremsklappe dienen analog dazu, das Luftkissenfahrzeug in Rückwärtsrichtung zu steuern. Dabei wird die Antriebsströmung durch die ebenfalls im Kanal angeordnete Rückwärtsbremsklappe und unter Zuhilfenahme von Umlenkschaufeln nach oben und in Richtung Fahrzeugbug um ungefähr 180° umgelenkt. Die umgelenkte und aus der Kanaldecke austretende Antriebsströmung wird anschließend von der Rückwärtssteuerklappe, welche oberhalb des Kanals an einer Seitenflosse montiert ist, seitlich umgelenkt, um eine gewünschte Rückwärtskurvenfahrt einzuleiten. Die Ansteuerung der Steuerklappen und der Bremsklappen erfolgt dabei über eine Steuereinheit.
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Ein großer Nachteil dieses Systems besteht darin, dass zum einen aufgrund der Hintereinanderreihung der Klappen ein großer Platzbedarf und eine aufwendige Ansteuerung erforderlich ist, und zum anderen zusätzliche Umlenkschaufeln benötigt werden, wodurch die Komplexität des Systems zunimmt. Dies führt u. a. zu einem Gewichtsanstieg des gesamten Luftkissenfahrzeuges, was zu Einbußen bei der Manövrierfähigkeit sowie der Vortriebsleistung führt.
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Zudem wird bei einer Rückwärtslenkbewegung, wie zuvor erwähnt, die Anströmung zunächst zwingend um etwa 180° nach oben und anschließend nochmals um bis zu etwa ±90° umgelenkt, wodurch hohe Druckverluste in der Antriebsströmung in Kauf genommen werden müssen, welche eine weitere Reduzierung des Wirkungsgrades und der Vorschubleistung zur Folge haben.
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Aus der
FR 2 031 502 A1 ist ein Luftkissenfahrzeug mit einen entlang der Längsmittelachse durchgehend verlaufenden Kanal beschrieben, welcher einen vorderen Steuerkanal und einen hinteren Steuerkanal aufweist. Zur Steuerung des Luftkissenfahrzeugs sind an den Steuerkanälen jeweils eine vordere Steuerklappe und eine vordere Bremsklappe bzw. eine hintere Steuerklappe und eine hintere Bremsklappe vorgesehen, welche jeweils bezüglich der Längsmittelachse des Luftkissenfahrzeugs hintereinander angeordnet sind. Die vertikal eingeblasene Antriebsströmung wird dabei zu den Steuerkanälen geleitet, in denen diese in entgegen gesetzten Richtungen strömt, wobei sie je nach gewünschter Fahrtrichtung entsprechend durch die Bremsklappen gedrosselt sowie durch die Steuerklappen umgelenkt werden. Die Ansteuerung der Klappen erfolgt über ein Steuerungssystem mit einem Steuerrad.
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Aus der
US 2 735 264 A ist eine Klappenkonstruktion am Auslassende eines Jettriebwerks für ein Düsenflugzeug beschrieben. Dort sind am Ende der Turbinen gegenüberliegend jeweils zwei ineinander geschachtelte Klappenpaare vorhanden, die jeweils durch solch eine eigene Kolben-/Zylindereinheit bewegt werden können. Durch jeweils symmetrisches Einschwenken der Klappen kann der Austrittsquerschnitt verringert und somit eine Beschleunigung der ausgetriebenen Luftmenge erzeugt werden.
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Aus der
US 5 131 603 A ist ein Hubschrauber bekannt, in dessen Heckantrieb mehrere Klappen vorgesehen sind, um den durch einen Heckrotor erzeugten Luftstrom einem in diesem hochstehenden Luftleitwerk mehr oder weniger gerichtet zuzuführen, um dadurch eine Stabilisierung zu erzielen.
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Die Vorteile von Luftkissenfahrzeugen liegen zwar in ihren amphibischen Eigenschaften, so dass ihre Verwendbarkeit über sonst für den Fahrzeugbetrieb ungeeignete Bodenflächen (Sumpf, Eis, Marsch, Wattenmeer, Sand) und gegenüber (Fähr)Schiffen auf höhere Reisegeschwindigkeit erweitert werden können.
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Durch Fehlen des Bodenkontakts ergeben sich jedoch, vergleichbar mit dem Fahren auf spiegelglattem Eis, Schwierigkeiten beim Lenken und Bremsen des Fahrzeugs. Insbesondere bei sich schnell bewegenden Luftkissenfahrzeugen, wie es z. B. bei Rettungseinsätzen und Rennen der Fall ist, spielt das Problem der Manövrierfähigkeit des Luftkissens eine zentrale Rolle.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Luftkissenfahrzeug mit einer Steuervorrichtung von einem Klappensystem dahin zu optimieren, dass die Realisierung einer Vielzahl unterschiedlicher Manöver, wie z. B. das Bremsen während eines Lenkmanövers oder das Lenken bei vollem Umkehrschub ermöglicht wird und letztendlich ein großmöglicher Grad an Beweglichkeit und Wendigkeit erreicht wird.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Steuerklappen über eine erste Einheit und die Bremsklappen über eine zweite Steuereinheit jeweils separat betätigbar sind, dass die Steuerklappen eine Mitnahme aufweisen, durch die die entsprechende Bremsklappe mitnehmbar ist, sobald sich die jeweilige Steuerklappe in Richtung Fahrzeuglängsachse bewegt, und dass die Bremsklappe durch die entsprechende Steuereinheit in Richtung Fahrzeuglängsachse bewegbar ist, sofern diese nicht schon durch die Steuerklappe in Richtung Fahrzeuglängsachse bewegt worden ist, wodurch das Luftkissenfahrzeug während eines Lenkmanövers abbremsbar sowie bei vollem Umkehrschub lenkbar ist. Aufgrund der separaten Steuereinheit können die Steuerklappen und Bremsklappen unabhängig voneinander bewegt werden. Beim Einlenken einer Steuerklappe nimmt diese aufgrund der Mitnahme eine Bremsklappe automatisch mit. Allerdings können durch die genannten Steuereinheiten eine Bremsklappe, sofern sie nicht schon durch die Steuerklappe in Richtung Fahrzeuglängsachse bewegt worden ist, weiter in Richtung Fahrzeugachse bewegt werden, so dass dann zusätzlich die Bremswirkung erzeugt werden kann.
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Diese Maßnahme erhöht die Manövrierbarkeit dahingehend weiter, dass das Luftkissenfahrzeug an der Steuerbordseite und an der Backbordseite, jeweils sowohl gelenkt als auch abgebremst werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Steuerklappen Ausschnitte aus rotationssymmetrischen Hohlkörpern mit einem ersten Ausschnittwinkel und die Bremsklappen Ausschnitte aus rotationssymmetrischen Hohlkörpern mit einem zweiten Ausschnittwinkel.
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Durch diese aerodynamisch günstige Klappenform wird der Druckverlust bei der Strömungsumlenkung minimiert und Totwassergebiete vermieden.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Steuerklappen Ausschnitte aus Hohlzylindern mit einem ersten Ausschnittwinkel und die Bremsklappen Ausschnitte aus Hohlzylindern mit einem zweiten Ausschnittwinkel, wobei die Steuerklappen und die Bremsklappen jeweils eine Mantelfläche, eine Bodenfläche und eine Deckelfläche aufweisen.
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Diese Klappenform stellt einen guten Kompromiss dar zwischen dem Herstellungs- und Kostenaufwand der Klappen einerseits und den entstehenden Druckverlusten bei der Strömungsumlenkung andererseits. Zudem wird durch die Maßnahme das Gesamtgewicht des Luftkissenfahrzeugs reduziert, wodurch höhere Fahrtgeschwindigkeiten erreicht werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung beträgt die Summe des ersten und des zweiten Ausschnittwinkels etwa 180°.
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Diese Maßnahme ermöglicht die Umlenkung der Antriebsströmung um 180°, also einen Umkehrschub, wodurch ein Abbremsen bzw. eine Rückwärtsfahrt ermöglicht wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung betragen der erste und der zweite Ausschnittwinkel jeweils etwa 90°.
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Durch diese Maßnahme werden an der Steuerbord- bzw. Backbordseite jeweils nur zwei Klappen benötigt, um einen Umlenkwinkel von 180° zu erzielen.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Steuerklappen in den Bremsklappen angeordnet.
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Diese Anordnung erlaubt ein einfaches kompaktes Klappensystem mit einer relativ geringen Widerstandsfläche bei der Anströmung der Umgebungsluft.
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In einer weiteren Ausgestaltung weisen die steuerbordseitige Steuerklappe und Bremsklappe und die backbordseitige Steuerklappe und Bremsklappe jeweils eine gemeinsame Schwenkachse auf, bevorzugt derart, dass die steuerbordseitige und die backbordseitige Steuerklappe über jeweils eine Welle mit dem Luftkissenfahrzeug verbunden sind, mit der die steuerbordseitige bzw. backbordseitige Bremsklappe drehbar verbunden ist.
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Diese Maßnahme erhöht die Einfachheit und Kompaktheit dahingehend weiter, dass die Wellen sowohl zur Übertragung des Drehmoments auf die Steuerklappen, als auch zur Lagerung der Bremsklappen eingesetzt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Schwenkachsen symmetrisch bezüglich einer Fahrzeuglängsachse angeordnet.
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Diese Maßnahme erhöht die Stabilität des Luftkissenfahrzeugs dahingehend weiter, dass insbesondere bei einer geraden Vorwärtsfahrt eine symmetrische Umströmung des Luftkissenfahrzeugs resultiert und driftähnliche Begleiterscheinungen vermieden werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die steuerbordseitige Bremsklappe maximal so weit Richtung Steuerbordseite auslenkbar wie die steuerbordseitige Steuerklappe, und analog die backbordseitige Bremsklappe maximal so weit Richtung Backbordseite auslenkbar, wie die backbordseitige Steuerklappe, wobei dies bevorzugt dadurch erreicht wird, dass die Steuerklappen eine Mitnahme aufweisen, um die entsprechende Bremsklappe mitzunehmen, sobald sich die jeweilige Steuerklappe Richtung Fahrzeuglängsachse bewegt.
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Ohne diese Maßnahme, wäre es aufgrund der separaten Steuerung von Steuer- und Bremsklappen notwendig, bei jedem Lenkmanöver zusätzlich die jeweilige Bremsklappe zu betätigen, da andernfalls stets bei jedem Lenkmanöver ein durch die unbetätigten Bremsklappen hervorgerufenes unerwünschtes Bremsen auftreten würde. Um dem entgegenzuwirken und die Handhabung der Steuerung des Luftkissenfahrzeugs zu erleichtern, wird an den Steuerklappen eine Mitnahme vorgesehen, die die entsprechende Bremsklappe mitnimmt sobald sich die jeweilige Steuerklappe Richtung Fahrzeuglängsachse bewegt.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind im Inneren der Steuerklappen Umlenkschaufeln angeordnet.
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Diese Maßnahme reduziert die Druckverluste dahingehend weiter, dass die Umlenkschaufeln, ähnlich wie bei Windkanälen dafür sorgen, dass die Antriebsströmung gleichmäßig umgeleitet wird und sich nicht staut.
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In einer weiteren Ausgestaltung weisen die steuerbordseitige Steuerklappe und Bremsklappe gemeinsam eine zur Antriebsströmung zeigende erste Einlassseite und eine dazu gehörende erste Auslassseite, wobei ein erster Umlenkwinkel von annähernd 90° bis 180° zwischen der ersten Einlassseite und der ersten Auslassseite einstellbar ist, und die backbordseitige Steuerklappe und Bremsklappe weisen gemeinsam eine zur Antriebsströmung zeigende zweite Einlassseite und eine dazu gehörende zweite Auslassseite, wobei ein zweiter Umlenkwinkel von annähernd 90° bis 180° zwischen der zweiten Einlassseite und der zweiten Auslassseite einstellbar ist.
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Diese Maßnahme erhöht die Manövrierbarkeit dahingehend weiter, dass die Antriebsströmung in eine steuerbordseitige und eine backbordseitige Teilströmung geteilt wird, die beide jeweils um einen beliebigen Winkel von 90° bis 180° umgelenkt werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das Vortriebsgebläse vor einem als Schubdüse ausgebildeten Kanal positioniert.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Antriebsströmung durch die aerodynamisch günstige Form und den Düseneffekt zusätzlich beschleunigt wird, wodurch höhere Strömungs-, und folglich Fahrtgeschwindigkeiten erreicht werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung geht der Kanal von einem runden Querschnitt in einen an die Steuer- und Bremsklappen angepassten, bevorzugt rechteckigen Querschnitt über.
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Diese Maßnahme erhöht den Wirkungsgrad dahingehend weiter, dass durch die Anpassung des Kanals an die Steuer- und Bremsklappen die Strömungsverluste weiter reduziert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die erste Steuereinheit zumindest ein erstes Steuerelement und zumindest eine erste Betätigungseinheit und ist mit den Steuerklappen mechanisch verbunden; und die zweite Steuereinheit umfasst zumindest ein zweites Steuerelement und zumindest eine zweite Betätigungseinheit und ist mit den Bremsklappen mechanisch verbunden.
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Diese Maßnahme ist notwendig, um die Betätigungseinheiten der separaten Steuereinheiten durch separate Steuerelemente betätigen zu können.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das erste Steuerelement mit der ersten Betätigungseinheit mechanisch verbunden und/oder elektrisch gekoppelt und das zweite Steuerelement mit der zweiten Betätigungseinheit mechanisch verbunden und/oder elektrisch gekoppelt.
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Diese Maßnahme gewährleistet eine zuverlässige und schnelle Steuerung der Betätigungseinheiten durch die Steuerelemente, wobei diese je nach Umgebungsbedingungen mechanisch miteinander verbunden und/oder elektrisch gekoppelt sein können.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das erste Steuerelement eine Lenkstange, ein Lenkhebel oder ein Lenkrad.
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Diese Maßnahme erhöht den Komfort dahingehend weiter, dass das erste Steuerelement für den Bediener intuitiv handlicher und besser zu handhaben ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist das zweite Steuerelement ein Bremshebel und/oder ein Bremspedal und/oder ein elektrischer Schalter.
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Diese Maßnahme erhöht den Komfort dahingehend weiter, dass das zweite Steuerelement durch eine der genannten Ausführungsformen für den Bediener handlicher und besser zu handhaben ist und z. B. auch mit Hilfe der Beine betätigt werden kann, wodurch die Hände entlastet werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind das erste Steuerelement und das zweite Steuerelement miteinander verbunden.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass der Komfort weiter steigt, da eine gleichzeitige Bedienung beider Steuerelemente mit beiden Händen ermöglicht wird, ohne dass ein Steuerelement mit einer Hand losgelassen werden muss, um das andere zu betätigen In einer weiteren Ausgestaltung umfassen die erste und zweite Betätigungseinheit mechanische Verbindungselemente, wobei diese bevorzugt Seilzüge und/oder Gelenkstangen sind.
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Durch diese Maßnahme wird eine zuverlässige und schnelle Kraftübertragung innerhalb der Betätigungseinheiten gewährleistet und ein robuster Kraftübertragungsmechanismus bereitgestellt.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die erste und zweite Betätigungseinheit mechanische Verbindungselemente und Kraftverstärkungselemente, wobei die mechanischen Verbindungselemente bevorzugt Seilzüge und/oder Gelenkstangen und die Kraftverstärkungselemente bevorzugt pneumatische und/oder hydraulische Systeme und/oder Elektromotoren sind.
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Diese Maßnahme erhöht den Komfort und die Kompaktheit dahingehend weiter, dass die durch den Benutzer aufzuwendende Kraft zur Betätigung der Klappen durch die Kraftverstärkungselemente minimiert wird und die kürzeren Kraftübertragungswege eine kompaktere Bauweise erlauben.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die zweite Betätigungseinheit als Kraftverstärkungselement nur einen mittigen Elektromotor, der die Bremsklappen symmetrisch betätigt.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass nur ein Kraftverstärkungselement benutzt wird, um die Bremsklappen symmetrisch zu betätigen, wodurch das Gewicht des Luftkissenfahrzeugs und damit auch der Energieverbrauch reduziert werden. Zudem bietet das geringere Gewicht höhere Fahrtgeschwindigkeiten sowie ein besseres Beschleunigungs- und Verzögerungsverhalten.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die erste Betätigungseinheit einen ersten Steuerklappenhebel, der mit der steuerbordseitigen Steuerklappe, und einen zweiten Steuerklappenhebel, der mit der backbordseitigen Steuerklappe starr verbunden ist und/oder die zweite Betätigungseinheit umfasst einen steuerbordseitigen Bremsklappenhebel, der mit der steuerbordseitigen Bremsklappe, und einen backbordseitigen Bremsklappenhebel, der mit der backbordseitigen Bremsklappe starr verbunden ist.
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Diese Maßnahme stellt eine einfache und zuverlässige Art der Momentenübertragung von den Betätigungseinheiten auf die Steuer- und Bremsklappen dar.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die erste Betätigungseinheit zusätzlich einen Zwischenhebel, der mit dem ersten und mit dem zweiten Steuerklappenhebel verbunden ist, und/oder die zweite Betätigungseinheit umfasst zusätzlich einen Zwischenhebel, der mit dem steuerbordseitigen und mit dem backbordseitigen Bremsklappenhebel verbunden ist.
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Diese Maßnahme erhöht den Komfort dahingehend weiter, dass bei der Lenkung die Länge des zwischengeschalteten Hebels ausgenutzt und damit die durch den Bediener aufzuwendende Kraft weiter reduziert werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der erste und der zweite Steuerklappenhebel und/oder der steuerbordseitigen und der backbordseitigen Bremsklappenhebel abgewinkelt.
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Diese Hebelform hat den Vorteil, dass an den Hebeln angreifende Zugkräfte, die entgegengesetzte Momente hervorrufen, effektiver wirken können.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist zumindest eines der Steuerelemente und/oder einer der Hebel längen- und/oder winkelverstellbar bzw. weist Fixierungselemente für die mechanischen Verbindungselemente auf.
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Diese Maßnahme bietet eine Vielzahl von Justierungsmöglichkeiten für die Steuereinheiten hinsichtlich der Verstellwege und der benötigten Kräfte, wodurch fertigungs- und montagebedingte Toleranzen ausgeglichen und die Steuereinheiten individuell auf den Bediener angepasst werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist die Steuervorrichtung zumindest ein Rückstellelement auf.
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Durch Rückstellelemente kann gewährleistet werden, dass die Steuerelemente und die Klappen nach ihrer Betätigung durch den Bediener sicher in ihre Anfangsposition zurückkehren.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Rückstellelemente Federn, bevorzugt an Gelenken positionierte Drehfedern und/oder in den mechanischen Verbindungselementen zwischengeschaltete bzw. an den Hebeln wirkende Zugfedern.
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Die Verwendung von Federn stellt eine kostengünstige, robuste und zuverlässige Art der Rückstellung dar.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
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1 stark schematisiert eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Luftkissenfahrzeugs,
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2 perspektivisch und stark schematisiert den als Schubdüse ausgebildeten Kanal mit an diesem gelagerten Klappen,
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3 eine ausschnittsweise dargestellte Draufsicht der Klappen in teilweise ausgelenkter Position,
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4 eine Draufsicht der Klappen bei einer geraden Vorwärtsfahrt,
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5 eine Draufsicht der Klappen bei einer Vorwärts-Kurvenfahrt Richtung Backbord,
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6 eine Draufsicht der Klappen bei einer abgebremsten Vorwärts-Kurvenfahrt Richtung Backbord,
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7 eine Draufsicht der Klappen bei einem schnellen Wendemanöver und einer Drehung des Fahrzeugbugs Richtung Backbord,
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8 eine Draufsicht der Klappen bei einem leichten Abbremsen mit geringem Umkehrschub oder bei einem stationären Schweben des Luftkissenfahrzeugs,
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9 eine Draufsicht der Klappen bei einem starken Abbremsen oder bei einer geraden Rückwärtsfahrt
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10 eine Draufsicht der Klappen bei einer Rückwärts-Kurvenfahrt Richtung Steuerbord,
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11 eine Draufsicht der Klappen bei einer abgebremsten Rückwärts-Kurvenfahrt Richtung Steuerbord,
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12 perspektivisch und stark schematisiert eine in Form eines Hohlellipsoidausschnitts ausgebildete Klappe,
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13 perspektivisch und stark schematisiert eine in Form eines Hohlkugelausschnitts mit flacher Boden- und Deckelfläche ausgebildete Klappe,
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14 perspektivisch und stark schematisiert eine in Form eines Hohlzylinderausschnitts mit flacher Boden- und Deckelfläche und abgerundeten Innenkanten ausgebildete Klappe,
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15 perspektivisch und stark schematisiert eine in Form eines Hohlzylinderausschnitts mit flacher Boden- und Deckelfläche ausgebildete Klappe,
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16 stark schematisiert eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels der ersten Steuereinheit eines erfindungsgemäßen Luftkissenfahrzeugs,
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17 eine Draufsicht der ersten Steuereinheit von 16 bei einer Vorwärts-Kurvenfahrt in Richtung Backbord,
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18 stark schematisiert eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der ersten Steuereinheit eines erfindungsgemäßen Luftkissenfahrzeugs,
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19 eine Draufsicht der Steuereinheit von 18 bei einer Vorwärts-Kurvenfahrt Richtung Backbord,
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20 stark schematisiert eine Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der ersten Steuereinheit eines erfindungsgemäßen Luftkissenfahrzeugs,
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21 eine Draufsicht der Steuereinheit von 20 bei einer Vorwärts-Kurvenfahrt Richtung Backbord,
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22 stark schematisiert eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels der zweiten Steuereinheit eines erfindungsgemäßen Luftkissenfahrzeugs,
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23 eine Draufsicht der Steuereinheit von 22 beim Abbremsen bzw. bei einer Rückwärts-Kurvenfahrt Richtung Steuerbord,
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24 stark schematisiert eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der zweiten Steuereinheit eines erfindungsgemäßen Luftkissenfahrzeugs,
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25 eine Draufsicht der Steuereinheit von 24 beim Abbremsen bzw. bei einer geraden Rückwärtsfahrt,
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26 eine Draufsicht der ersten Steuereinheit von 18 und der zweiten Steuereinheit von 24 bei einer abgebremsten Vorwärtsfahrt, und
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27 perspektivisch und stark schematisiert den Zwischenhebel mit zwei Fixierungselementen.
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Ein in 1 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Luftkissenfahrzeugs ist in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen.
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Das Luftkissenfahrzeug 10 weist eine Vortriebseinheit 12, zur Erzeugung des Hubs und des Vortriebs, ein Klappensystem 14, zur Umlenkung einer Antriebsströmung 15 und eine Steuervorrichtung 16, zur Betätigung des Klappensystems 14, auf.
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Die Vortriebseinheit 12 umfasst ein Vortriebsgebläse 18 und einen aerodynamisch günstig ausgebildeten Kanal 20, die mittig im Bereich des Fahrzeughecks angeordnet sind.
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Der Kanal 20 weist eine Ausblasseite 22 auf, an der das Klappensystem 14 angeordnet ist. Das Klappensystem 14 umfasst Steuerklappen 24 und Bremsklappen 26. Dabei sind symmetrisch zu einer Fahrzeuglängsachse 28, jeweils an der Steuerbordseite 30 eine steuerbordseitige Steuerklappe 32 und eine steuerbordseitige Bremsklappe 34, und an einer Backbordseite 36 eine backbordseitige Steuerklappe 38 und eine backbordseitige Bremsklappe 40 angeordnet. Die genaue Anordnung sowie die Form der Klappen werden in den nachfolgenden Figuren näher erläutert.
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Wie bereits zuvor erwähnt, erfolgt die Betätigung der Klappen 24, 26 durch eine Steuervorrichtung 16. Diese umfasst eine erste Steuereinheit 42 und eine von dieser abgekoppelte zweite Steuereinheit 44. Die erste Steuereinheit 42 dient dabei zur Betätigung der Steuerklappen 32, 38 und die zweite Steuereinheit 44 zur separaten Betätigung der Bremsklappen 34, 40. Die erste und die zweite Steuereinheit 42, 44 werden in der nachfolgenden Beschreibung näher ausgeführt.
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In 2 ist der Kanal 20 dargestellt, dessen Form von einem runden Querschnitt 46 in einen angepassten, genauer rechteckigen Querschnitt 49 übergeht. Im Inneren des Kanals 20 sind ein Gleichrichter (nicht eingezeichnet) und eine Trennklappe 52 angeordnet. Der Gleichrichter ist dabei senkrecht zur Strömungsrichtung der Antriebsströmung 15 angeordnet, um für eine möglichst gleichmäßige und turbulenzfreie Antriebsströmung 15 zu sorgen, während die Trennklappe 52 derart angeordnet ist, dass ein Teil der erzeugten Antriebsströmung 15 in den unteren Bereich des Luftkissenfahrzeugs 10 umgelenkt und dadurch ein Luftkissen erzeugt wird.
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Wie aus 2 ersichtlich, sind im Bereich des rechteckigen Querschnitts 49 an der Steuerbordseite 30 und an der Backbordseite 36 jeweils eine steuerbordseitige Steuer- und Bremsklappe 32, 34 bzw. eine backbordseitige Steuer- und Bremsklappe 38, 40 angeordnet. Die Steuer- und Bremsklappen 32, 34, 38, 40 weisen dabei die Form eines Hohlzylinderausschnitts auf, wobei die Steuerklappen 32, 38 einen ersten Ausschnittwinkel 54 und die Bremsklappen 34, 40 einen zweiten Ausschnittwinkel 56 von jeweils etwa 90° aufweisen. Ferner besitzen die Steuerklappen 32, 38 etwas kleinere Abmessungen als die Bremsklappen 34, 40.
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Die steuerbordseitige Steuerklappe 32 ist in der steuerbordseitigen Bremsklappe 34 angeordnet, wobei sie eine gemeinsame erste Schwenkachse 58 aufweisen. Analog ist die backbordseitige Steuerklappe 38 in der backbordseitigen Bremsklappe 40 angeordnet, wobei sie eine gemeinsame zweite Schwenkachse 60 aufweisen.
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Außerdem sind die steuerbordseitige und die backbordseitige Steuerklappe 32, 38 mit jeweils einer ersten bzw. einer zweiten Welle 62, 64 fest verbunden. An der ersten Welle 62 ist die steuerbordseitige Bremsklappe 34 und auf der zweiten Welle 64 die backbordseitige Bremsklappe 40 drehbar gelagert. Die beiden Wellen 62, 64 sind wiederum drehbar mit dem Kanal 20 verbunden.
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Ferner, weisen die Steuerklappen 32, 38 jeweils eine Mitnahme 66 und Umlenkschaufeln 68 auf. Die Mitnahme 66 befindet sich jeweils am äußeren unteren Bereich der Steuerklappen 32, 38 und dient dazu, die entsprechende Bremsklappen 34, 40 mitzunehmen, sobald sich die jeweilige Steuerklappe 32, 38 Richtung Fahrzeuglängsachse 28 bewegt. Mit Hilfe der in den Steuerklappen 32, 38 angeordneten Umlenkschaufeln 68, die bevorzugt ein Göttinger Profil aufweisen, wird erreicht, dass die Antriebsströmung 15 gleichmäßig umgeleitet wird und sich nicht staut.
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3 zeigt allgemein, wie die Umlenkung der Antriebsströmung 15 durch ausgelenkte Steuer- und Bremsklappen 32, 34, 38, 40 erfolgt.
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Die backbordseitige Steuerklappe 38 ist teilweise ausgelenkt, während die beiden Bremsklappen 34, 40 voll, d. h. bis zur Ausblasseite 22 ausgelenkt sind und die gesamte Ausblasseite 22 umschließen. Infolge dessen wird die gesamte Antriebsströmung 15 in eine steuerbordseitige Antriebsströmung 70 und eine backbordseitige Antriebsströmung 72 geteilt.
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Wie aus 3 ersichtlich, tritt die steuerbordseitige Antriebsströmung 70 in eine erste Einlassseite 74 der steuerbordseitigen Klappen 32, 34 ein und verlässt diese durch eine erste Auslassseite 76, nachdem sie um einen ersten Umlenkwinkel 78 von 180° umgelenkt wurde. In analoger Weise strömt die backbordseitige Antriebsströmung 72 in eine zweite Einlassseite 80 und aus einer zweiten Auslassseite 82 der backbordseitigen Klappen 38, 40 und wird um einen zweiten Umlenkwinkel 84, hier etwa 120° umgelenkt. Daraus resultiert, wie in Zusammenhang mit 11 beschrieben eine Rückwärtsfahrt mit Richtung Steuerbord.
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In 4 bis 11 ist dargestellt, wie die Antriebsströmungen 70, 72 bei unterschiedlichen Manövern, d. h. unterschiedlich ausgelenkten Klappen 32, 34, 38, 40 umgelenkt werden und in welche Richtung der resultierende Schubvektor 86 zeigt.
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4 zeigt die Klappenstellung bei einer geraden Vorwärtsfahrt. Dabei ist keine der Klappen 32, 34, 38, 40 ausgelenkt, d. h. sie befinden sich alle in ihrer Ausgangsstellung. Die Antriebsströmungen 70, 72 strömen symmetrisch durch die Ausblasseite 22, wodurch eine momentenfreie Schubkraft und somit ein geradliniger Schubvektor 86 resultiert.
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5 zeigt die Klappenstellung bei einer Vorwärts-Kurvenfahrt Richtung Backbord. Die steuerbordseitigen Klappen 32, 34 bleiben dabei in ihrer Ausgangsstellung und beeinflussen die steuerbordseitige Antriebsströmung 70 nicht. Demgegenüber sind die backbordseitigen Klappen 38, 40 voll ausgelenkt und bewirken eine Umlenkung der backbordseitigen Antriebsströmung 72 um etwa 90°. Durch die Schubkräfte entsteht ein Giermoment, wodurch ein Richtung Backbord zeigender Schubvektor 86 resultiert.
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Die in 6 dargestellte Klappenstellung ähnelt der aus 5, mit dem Unterschied, dass in 6 die steuerbordseitige Bremsklappe 34 teilweise ausgelenkt ist. Dabei strömt ein Teil der steuerbordseitigen Antriebsströmung 70 durch die erste Einlassseite 74 und erfährt eine Umlenkung um etwa 180°. Der entstehende Umkehrschub bremst das Luftkissenfahrzeug 10 zum Teil ab, wodurch eine abgebremste Vorwärts-Kurvenfahrt mit einem weiterhin Richtung Backbord zeigenden Schubvektor resultiert.
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Durch die in 7 dargestellte Klappenstellung wird lediglich die backbordseitige Antriebsströmung 72 beeinflusst und um 180° umgelenkt. Die an der Steuerbordseite 30 und an der Backbordseite 36 wirkenden Schubkräfte besitzen in etwa denselben Betrag, weisen jedoch unterschiedliche Richtungen und einen unterschiedlichen Abstand zum Fahrzeugschwerpunkt auf.
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Dies hat ein relativ hohes Giermoment zur Folge, wodurch ein schnelles Wendemanöver realisiert werden kann.
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Wie aus 8 und 9 ersichtlich, ist es möglich, das Luftkissenfahrzeug 10 abzubremsen, es stationär schweben zu lassen oder eine Rückwärtsfahrt mit diesem durchzuführen.
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In 8 ist eine Klappenstellung dargestellt, bei der die Bremsklappen 34, 40 teilweise und symmetrisch ausgelenkt sind. Dabei erzeugt ein Teil der steuerbordseitigen und der backbordseitigen Antriebsströmung 70, 72 einen Umkehrschub, der den erzeugten Vorwärtsschub ausgleicht. Aufgrund der symmetrischen Anordnung wird kein Giermoment erzeugt.
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Das entstehende Kräfte- und Momentengleichgewicht hat zur Folge, dass das Luftkissenfahrzeug 10, infolge der äußeren Reibungseinflüsse leicht abgebremst wird bzw. im ruhenden Zustand stationär schwebt.
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Im Gegensatz dazu sind die Bremsklappen 34, 40 von 9 voll ausgelenkt. Demzufolge wird die gesamte Antriebsströmung 70, 72 um 180° umgelenkt, wodurch der volle Umkehrschub erreicht wird. Der resultierende Schubvektor 86 zeigt Richtung Fahrzeugheck, was dazu führt, dass das Luftkissenfahrzeug 10 während einer geraden Vorwärtsfahrt stark abgebremst wird bzw. in eine gerade Rückwärtsfahrt übergeht.
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Wie die Klappen bei einer Rückwärts-Kurvenfahrt angeordnet sind, zeigen 10 und 11.
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In 10 sind die backbordseitige Steuerklappe 38 und die beiden Bremsklappen 34, 40 voll ausgelenkt. Aufgrund der entsprechend umgelenkten Antriebsströmungen 70, 72 resultiert ein rückwärts Richtung Steuerbord zeigender Schubvektor 86.
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Eine ähnliche Anordnung, jedoch mit nur teilweise ausgelenkter backbordseitigen Steuerklappe 38 zeigt 11. Auch diese Klappenanordnung hat eine Rückwärts-Kurvenfahrt zur Folge, allerdings mit dem Unterschied, dass im Vergleich zu der in 10 dargestellten Klappenstellung hier ein größerer Kurvenradius gefahren wird.
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In 12 bis 15 sind perspektivisch und stark schematisiert unterschiedliche Ausführungsbeispiele von rotationssymmetrischen Klappenformen dargestellt. Die Klappen 24, 26 weisen jeweils einen Ausschnittwinkel 54, 56 sowie zwei gegenüberliegende Bohrungen 88 für die Wellen 62, 64 auf.
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Die rotationssymmetrische Klappenform begünstigt die Aerodynamik, indem ein, aufgrund von Verwirbelungen möglich auftretender Abriss des Luftstromes unterbunden wird und dadurch eine Reduzierung von leistungsvermindernden Druckverlusten erreicht wird.
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Die in 12 dargestellte Klappe weist eine ellipsoidförmige Mantelfläche 90 auf.
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13 zeigt eine Klappe mit kugelförmiger Mantelfläche 90, einer flachen Bodenfläche 92 und einer ebenfalls flachen Deckelfläche 94.
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Eine Klappe 24, 26 mit zylindrischer Mantelfläche 90, einer flachen Bodenfläche 92 und einer flachen Deckelfläche 94 sowie abgerundeten Innenkanten zeigt 14.
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15 zeigt die Klappe von 14, jedoch ohne abgerundete Innenkanten. Durch diese Maßnahme kann der Fertigungsaufwand der Klappen, auf Kosten der Aerodynamik, reduziert werden.
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In 16 und 17 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der ersten Steuereinheit 42 dargestellt. 16 zeigt dabei die erste Steuereinheit 42 in der Neutralstellung, d. h. bei einer geraden Vorwärtsfahrt, und 17 bei einer Vorwärts-Kurvenfahrt Richtung Backbord.
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Die erste Steuereinheit 42 umfasst ein erstes Steuerelement 96 und eine erste Betätigungseinheit 98, wobei letztere zur besseren Darstellung von einem gestrichelten Rechteck umgrenzt wird. Das erste Steuerelement 96 weist eine am Fahrzeugbug drehbar gelagerte Lenkstange 100 auf, ähnlich einem Fahrradlenker, die über mechanische Verbindungselemente 102, genauer einem ersten steuerbordseitigen Seilzug 104 und einem ersten backbordseitigen Seilzug 106 mit der ersten Betätigungseinheit 98 verbunden ist.
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Die beiden ersten Seilzüge 104, 106 sind an zwei gegenüberliegenden Punkten der Lenkstange 100 mit dieser verbunden und laufen annähernd parallel in Richtung Fahrzeugheck. Die erste Betätigungseinheit 98 umfasst zwei Umlenkrollen 108, an denen die ersten Seilzüge 104, 106 geführt und so umgelenkt werden, dass sie sich am Fahrzeugheck kreuzen. Dadurch kann der erste steuerbordseitige Seilzug 104 mit der backbordseitigen zweiten Welle 64, und analog der erste backbordseitige Seilzug 106 mit der steuerbordseitigen ersten Welle 62 gekoppelt werden. An den beiden Wellen 62, 64 sind Rückstellelemente 110 in Form von Drehfedern 112 angeordnet, die bei einer Auslenkung der Klappen 32, 34, 38, 40 für die Rückstellkraft sorgen, um die Klappen 32, 34, 38, 40 wieder in ihre Ausgangsposition und die Lenkstange 100 in ihre Neutralstellung zurückzuführen.
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Aus 17 ist ersichtlich, dass bei einer Drehung der Lenkstange 100 Richtung Backbord, um eine Vorwärts-Kurvenfahrt Richtung Backbord einzuleiten, der erste steuerbordseitige Seilzug 104 eine Zugkraft Richtung Fahrzeugbug erfährt, wodurch sein anderes Ende, das um die zweite Welle 64 gewickelt ist, eine Drehung dieser und folglich eine Auslenkung der backbordseitigen Klappen 38, 40 hervorruft. Auf den ersten backbordseitigen Seilzug 106 wirken dabei keinerlei Kräfte.
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Analog zum vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, zeigen 18 und 19 ein weiteres Ausführungsbeispiel der ersten Steuereinheit 42 in der Neutralstellung (18) und bei einer Vorwärts-Kurvenfahrt Richtung Backbord (19).
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Zur besseren Kraftübertragung und Reduzierung der aufzuwendenden Kraft durch den Bediener, weist die erste Betätigungseinheit 98 (von einem gestrichelten Rechteck umgrenzt) dieses Ausführungsbeispiels einen ersten und einen zweiten abgewinkelten Steuerklappenhebel 114, 116 mit jeweils einem ersten und einem zweiten Hebelende 118, 120, sowie einen Zwischenhebel 122 auf. Der erste Steuerklappenhebel 114 ist mit der ersten Welle 62 und der zweite Steuerklappenhebel 116 mit der zweiten Welle 64 mechanisch verbunden. Der Zwischenhebel 122 ist mittig zwischen den Wellen 62, 64 drehbar angeordnet.
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Die beiden ersten Seilzüge 104, 106 sind an ihrem einen Ende mit der Lenkstange 100 verbunden und verlaufen in etwa parallel Richtung Fahrzeugheck, wo sie über Umlenkrollen 108 umgelenkt und an ihrem anderen Ende an einem ersten Fixierungspunkt 124 mit dem Zwischenhebel 122 verbunden sind. Ferner ist der Zwischenhebel 122 an einem zweiten Fixierungspunkt 126 über einen zweiten steuerbordseitigen Seilzug 128 mit dem ersten Hebelende 118 des ersten Steuerklappenhebels 114, und über einen zweiten backbordseitigen Seilzug 130 mit dem ersten Hebelende 118 des zweiten Steuerklappenhebels 116 verbunden. Um die Hebelwirkung auszunutzen, weist der zweite Fixierungspunkt 126 einen größeren Abstand zum Drehpunkt des Zwischenhebels 122 auf als der erste Fixierungspunkt 124.
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Zur Rückstellung der Klappen 32, 34, 38, 40 sind die zweiten Hebelenden 120 der Steuerklappenhebel 114, 116 über einen dritten steuerbordseitigen Seilzug 132, einer zwischengeschalteten Zugfeder 134 und einem dritten backbordseitigen Seilzug 136 miteinander verbunden. Zwei am Fahrzeugheck angeordnete und von Streben 138 getragene Umlenkrollen 108 dienen dabei zur Umlenkung der dritten Seilzüge 132, 136.
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Eine Drehung der Lenkstange 100 Richtung Backbord bewirkt, wie aus 19 ersichtlich, eine Drehung des Zwischenhebels 122 Richtung Steuerbord. Die von dem zweiten backbordseitigen Seilzug 130 übertragene Zugkraft führt wiederum zu einer Auslenkung der backbordseitigen Klappen 38, 40. Dabei wird, aufgrund der abgewinkelten Form des zweiten Steuerklappenhebels 116 eine Zugkraft auf den dritten backbordseitigen Seilzug 136 übertragen und die Zugfeder 134 gedehnt.
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Dabei ist wichtig anzumerken, dass das Grundprinzip der Steuerung erst dadurch realisiert wird, dass der Seilzug 128 bei dieser Stellung der Lenkstange 100 nicht unter Spannung ist, d. h. keine Kraft auf diesen und folglich auf den ersten Steuerklappenhebel 114 wirkt, wodurch die steuerbordseitigen Klappen 32, 34 entkoppelt sind und in ihrer Grundstellung bleiben.
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20 und 21 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der ersten Steuereinheit 42. Diese ist identisch mit der in 16 und 17 dargestellten ersten Steuereinheit 42, mit dem Unterschied, dass die erste Betätigungseinheit 98 dieses Ausführungsbeispiels zusätzlich Kraftverstärkungselemente 140 zur optimalen Kraftübertragung aufweist. Bei den Kraftverstärkungselementen 140 handelt es sich hierbei um einen ersten steuerbordseitigen und einen ersten backbordseitigen Elektromotor 142, 144. Die ersten Elektromotoren 142, 144 sind jeweils zwischen dem ersten steuerbordseitigen und einem vierten steuerbordseitigen Seilzug 104, 146 bzw. dem ersten backbordseitigen und einem vierten backbordseitigen Seilzug 106, 148 zwischengeschaltet.
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Wie in 21 gezeigt, wird durch Drehung der Lenkstange 100 Richtung Backbord der erste steuerbordseitige Elektromotor 142 aktiviert, wodurch die mit diesem verbundenen backbordseitige Steuerklappe 38 auslenkt.
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22 und 23 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel der zweiten Steuereinheit 44. Diese umfasst ein zweites Steuerelement 150, bestehend aus einem steuerbordseitigen Bremshebel 152 und einem backbordseitigen Bremshebel 154, sowie eine mit den beiden Bremshebeln 152, 154 verbundene zweite Betätigungseinheit 156.
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Die Bremshebel 150, 152 sind an der Lenkstange 100 montiert und jeweils über einen fünften steuerbordseitigen und einen fünften backbordseitigen Seilzug 158, 160 mit einem zweiten steuerbordseitigen bzw. einem zweiten backbordseitigen Elektromotor 162, 164 verbunden. Der zweite steuerbordseitige Elektromotor 162 ist über einen sechsten steuerbordseitigen Seilzug 166 mit einem ersten steuerbordseitigen Bremsklappenhebel 168 und der zweite backbordseitige Elektromotor 164 analog über einen sechsten backbordseitigen Seilzug 170 mit einem ersten backbordseitigen Bremsklappenhebel 172 verbunden. Ferner ist der erste steuerbordseitige Bremsklappenhebel 168 mit der ersten Welle 62, und der erste backbordseitige Bremsklappenhebel 172 mit der zweiten Welle 64 mechanisch verbunden.
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Die zwischengeschalteten zweiten Elektromotoren 162, 164 können durch Betätigung des entsprechenden Bremshebels 152, 154 aktiviert werden, wodurch der entsprechende erste Bremsklappenhebel 168, 172 und damit die entsprechende Bremsklappe 34, 40 auslenkt. Wie zuvor beschrieben, dienen die zweiten Elektromotoren 162, 164 auch hier der optimalen Kraftübertragung. Der Einsatz von Kraftverstärkungselementen 140 in diesem Ausführungsbeispiel ist insbesondere deshalb sinnvoll, da der durch die Bremshebel 152, 154 zurückgelegte Weg relativ kurz und dadurch die benötigte Kraft für eine Auslenkung der Bremsklappen 34, 40 sehr groß ist.
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23 zeigt die zweite Steuereinheit 44 von 22 mit betätigten Bremshebeln 152, 154.
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Aus 23 ist ersichtlich, dass ein teilweises Ziehen des steuerbordseitigen Bremshebels 152 eine teilweise Auslenkung der steuerbordseitigen Bremsklappe 34 hervorruft und ein vollständiges Ziehen des backbordseitigen Bremshebels 154 bis an die Lenkstange 100 eine vollständige Auslenkung der backbordseitigen Bremsklappe 40 bewirkt.
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24 und 25 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der zweiten Steuereinheit 44. Diese umfasst einen backbordseitigen Bremshebel 154 und eine zweite Betätigungseinheit 156. Die zweite Betätigungseinheit 156 weist einen mittigen Elektromotor 174, einen zweiten steuerbordseitigen und einen zweiten backbordseitigen Bremsklappenhebel 176, 178 sowie zwei Zugfedern 134 auf.
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Der Bremshebel 154 ist mit dem Elektromotor 174 über einen mittigen Seilzug 180 verbunden. Zudem ist der Elektromotor 174 jeweils über den sechsten steuerbordseitigen und den sechsten backbordseitigen Seilzug 166, 170 mit dem zweiten steuerbordseitigen bzw. dem zweiten backbordseitigen Bremsklappenhebel 176, 178 verbunden. Die Rückstellung wird durch die zwei Zugfedern 134 bewerkstelligt, die jeweils einen der zweiten Bremsklappenhebel 176, 178 mit der entsprechenden Strebe 138 elastisch verbinden.
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In 25 ist dargestellt, dass durch Ziehen des Bremshebels 154 der Elektromotor 174 aktiviert wird, der wiederum eine, zur Längsachse symmetrische Auslenkung der beiden Bremsklappen 34, 40 hervorruft.
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Um die Möglichkeit eines Bremsmanövers während eines Lenkmanövers zu verdeutlichen sowie die Funktionalität der Mitnahme 66 zu erläutern, sind in 26 beide Steuereinheiten 42, 44 zusammen bei einer Vorwärts-Kurvenfahrt dargestellt.
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Wie in den 18 und 19 bereits erläutert, resultiert aus einer Drehung der Lenkstange 100 Richtung Backbord eine Auslenkung der mit ihr gekoppelten backbordseitigen Steuerklappe 38. Die steuerbordseitige Steuerklappe 40 ist zwar ebenfalls mit der Lenkstange 100 gekoppelt, erfährt jedoch aufgrund des konzipierten Hebelsystems bei einer Drehung der Lenkstange 100 Richtung Backbord keine Krafteinwirkung und bleibt demnach in ihrer Grundstellung.
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Durch die Mitnahme 66 (siehe 2) wurde die backbordseitige Bremsklappe 40 von der backbordseitigen Steuerklappe 38 mitgenommen und somit dazu veranlasst um denselben Winkel auszulenken. Die Auslenkung der backbordseitigen Bremsklappe 40 erfolgt somit hierbei ausschließlich durch die Mitnahme 66, ohne Betätigung des backbordseitigen Bremshebels 154. Aus 26 ist ersichtlich, dass die backbordseitigen Klappen 38, 40 voll ausgelenkt sind, während die von der Auslenkung der backbordseitigen Bremsklappe 40 unabhängige steuerbordseitige Bremsklappe 34 weiterhin separat durch den Bremshebel 154 betätigt werden kann.
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Aus dieser Lenkstellung ist es nun möglich einen Bremsvorgang durchzuführen. Wird jetzt der Bremshebel 154 betätigt werden zwar die beiden Bremsklappen 34, 40 vom Motor 174 angesteuert, die nicht ausgelenkte steuerbordseitige Bremsklappe 34 kann aber jetzt durch Betätigung des Bremshebels 154 separat zu einer Auslenkung veranlasst werden. Dadurch ist es möglich die Kurvenfahrt abzubremsen.
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Schließlich ist in 27 ein Ausführungsbeispiel von dem Zwischenhebel 122 dargestellt, stellvertretend für alle Hebel 114, 116, 122, 152, 154, 176, 178.
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Der dargestellte Zwischenhebel 122 weist ein Langloch 182 auf, in dem zwei verschiebbare und fixierbare Fixierungselemente 184 für Seilzüge angeordnet sind.
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Diese Längenverstellbarkeit bietet eine Vielzahl von Justierungsmöglichkeiten für die erste und die zweite Steuereinheit 42, 44 hinsichtlich der Verstellwege und der benötigten Kraft, wodurch fertigungs- und montagebedingte Toleranzen ausgeglichen und die Steuereinheiten 42, 44 individuell auf den Bediener angepasst werden können.
