DE102009019628A1 - Luftrettungs-Simulator - Google Patents

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Abstract

Ein Luftrettungs-Simulator weist eine Hubschrauberfahrgastzelle auf, die an einem Kransystem befestigt ist. Der Luftrettungs-Simulator ermöglicht kostengünstige Luftrettungs-Übungen.

Description

  • Die Erfindung richtet sich auf einen Luftrettungs-Simulator, der eine Hubschrauberfahrgastzelle, die an einem Kransystem befestigt ist, umfasst und die realitätsnahe Simulation von Luftrettungseinsätzen zu Ausbildungs- und Trainingszwecken ermöglicht.
  • Die Simulation ist auf vielen Gebieten ein bewährtes Mittel, die Ausbildung an komplizierten Geräten zu ermöglichen, ohne die damit typischerweise verbundenen Nachteile hinnehmen zu müssen. So nutzen beispielsweise Flugzeugpiloten, Schnellzugführer und Schiffskapitäne die Simulatortechnik für ihre Ausbildung. Oft lassen sich erst durch den Einsatz von Simulatoren finanzielle oder sicherheitstechnische Hürden überwinden, die einen angemessenen Ausbildungsbetrieb ansonsten verhindern würden. Beispiel dafür sind die Raumfahrt oder Unterseeboote.
  • Entgegen Standardeinsätzen beispielsweise des Rettungs- und Notarztdienstes, in denen sich die Einsatzkräfte nur selten in lebensgefährliche Situationen begeben müssen, ist eine Rettung im alpinen und absturzgefährdeten Gelände mit einer Rettungswinde oder dem Rettungstau aus Hochwassergebieten oder brennenden Gebäuden heraus ohne ein gewisses Maß an Eigengefährdung nicht möglich. Auch wenn alle denkbaren Sicherungsmaßnahmen durchgeführt werden, bleibt ein Restrisiko bestehen. Daher muss es das Ziel sein, durch eine optimale Ausbildung und Ausstattung der Einsatzkräfte eine größtmögliche Sicherheit zu erreichen.
  • Seit den Anfängen der Luftrettung werden die Einsatzkräfte im Umgang mit dem fliegenden Gerät trainiert. Das hat den Nachteil, dass aufgrund der begrenzten Zahl an zur Verfügung stehenden Fluggeräten, diese während des Übungsbetriebes immer wieder zu Notfalleinsätzen abgerufen werden und dann stundenlang nicht mehr zur Verfügung stehen. Weitere Nachteile, die den bisherigen Übungsbetrieb behinderten, sind widrige Wetterbedingungen, die einen Flugbetrieb nicht erlauben, sowie die Notwendigkeit das Fluggerät während des Trainingsbetriebs auftanken zu müssen. Weiterhin erschweren technische Defekte sowie die zulässigen Flugzeiten der Piloten und die Flugkontingente der Fluggeräte einen geregelten, regelmäßigen Übungsbetrieb. Ferner ist die Ausbildung am fliegenden Gerät mit erheblichen Kosten verbunden.
  • Zwar lassen sich im Bereich der Luftfahrt viele Beispiele für Simulationen finden, die von der Funk- und Navigationsausbildung am Schreibtisch über die bekannten Flugsimulatoren bis hin zu kompletten Cockpits zur Pilotenausbildung reichen. Alle diese Systeme beschränken sich jedoch auf Ausschnitte und Teilaspekte eines Einsatzes unter Realbedingungen und sprechen nicht alle Sinne der Übungsteilnehmer an. Daher haben sie für erfahrene Einsatzkräfte keinen weitreichenden Trainingswert und eignen sich nicht für eine umfassende und anspruchsgerechte Ausbildung.
  • Ziel einer realitätsnahen Ausbildung ist, sich nicht nur auf Echteinsätzen vorzubereiten, sondern die später geforderten Abläufe unter Verwendung aller Hilfsmittel und Gerätschaften derart durcharbeiten zu können, dass nicht nur Kenntnisse entstehen, sondern sich Routine ausbilden kann. Erst diese Routine erzeugt den gewünschten Sicherheitsgewinn und die notwendigen Leistungsreserven.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, Einsätze der Luftrettung so zu simulieren, dass den Trainingsmannschaften das Gefühl eines echten Einsatzes vermittelt wird, ohne die Nachteile einer Übung an realen Fluggerät aufzuweisen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 1 gelöst.
  • Dieser erlaubt die freie Beweglichkeit der Hubschrauberfahrgastzelle in einem drei-dimensionalen Raum, der durch die Abmessungen der Krananlage festgelegt wird.
  • Ein solches Kransystem kann auch den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Hubschrauberfahrgastzellen ermöglichen.
  • Bei der in dem erfindungsgemäßen Luftrettungs-Simulator verwendeten Hubschrauberfahrgastzelle kann es sich beispielsweise um einen nicht mehr flugfähigen, entkernten Originalhubschrauber bzw. eine Originalhubschrauberfahrgastzelle oder auch einen Nachbau oder ein Modell einer Hubschrauberfahrgastzelle handeln.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Aufhängung der Hubschrauberfahrgastzelle an dem Kransystem mittels einem oder mehreren Seilen erfolgen.
  • Das erfindungsgemäß verwendete Kransystem kann sich beispielsweise in einer Halle befinden, so dass der Simulator von äußeren Wetterbedingungen unabhängig ist.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem verwendeten Kransystem um einen Portalkran, Halbportalkran oder Brückenkran.
  • Falls das Kransystem, beispielsweise ein Brückenkran, in einer Halle untergebracht ist, können die Kranbahnträger, die sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Halle erstrecken, Bestandteil der Hallenkonstruktion und beispielsweise an den Hallenwänden angebracht oder darin integriert sein. Auf diesen Kranbahnträgern kann dann die Kranbrücke durch die Halle bewegt werden.
  • Falls mehrere Hubschrauberfahrgastzellen eingesetzt werden sollen, beispielsweise in einer Trainingshalle, kann das Kransystem auch mehrere Kranbrücken aufweisen, die sich auf gemeinsamen Kranbahnträgern unabhängig voneinander bewegen lassen.
  • Bei Verwendung eines Portalkrans können die Träger bzw. bei Verwendung eines Brückenkrans die Kranbrücke beispielsweise über frequenzgeregelte Antriebe bewegt und daher stufenlos in ihrer Geschwindigkeit gesteuert werden.
  • Auf der Kranbrücke läuft in Querrichtung die Kran- oder Laufkatze, die mit Hubwerk und Drehvorrichtung ausgestattet sein kann.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Hubschrauberfahrgastzelle an der Krankatze aufgehängt. Die Aufhängung kann beispielsweise über Seile erfolgen.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Hubschrauberfahrgastzelle über eine Rahmenkonstruktion an dem Kransystem befestigt. Bei dieser Rahmenkonstruktion, die sowohl außen an der Hubschrauberfahrgastzelle als auch im Innenraum der Hubschrauberfahrgastzelle angebracht sein kann, kann es sich um eine die Fahrgastzelle statisch tragende Rahmenkonstruktion handeln.
  • Die Verbindung zwischen Rahmenkonstruktion und Kransystem kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mittels einer Traverse erfolgen, mit der die Rahmenkonstruktion verbunden ist. Diese Traverse besteht beispielsweise aus einem Oberteil, das der Aufhängung an dem Kransystem dient und daher auch als Krantraverse bezeichnet wird, und einem Unterteil, das der Aufhängung der Rahmenkonstruktion dient. Die Aufhängung der Rahmenkonstruktionen an der Traverse, insbesondere dem Unterteil der Traverse, kann in einer Ausführungsform mittels eines Kippgelenks, beispielsweise einem Kardangelenk erfolgen. Über dieses Kippgelenk können Rahmenkonstruktion und Traverse relativ zueinander bewegt und dadurch die Fahrgastzelle beispielsweise seitlich gekippt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Simulators, kann die Rahmenkonstruktion einen Kardanrahmen zur Aufhängung am Unterteil der Traverse mittels eines Kardangelenks, einen Dachrahmen, der mit dem Dach der Hubschrauberfahrgastzelle und dem Kardanrahmen fest verbunden ist, und einen Zellenrahmen, der mit dem Dachrahmen fest verbunden ist und die Hubschrauberfahrgastzelle umgibt bzw. mit dieser ebenfalls fest verbunden ist, umfassen. Der Zellenrahmen kann im Innern der Hubschrauberfahrgastzelle angebracht, in ein Seitenwandteil, Dachteil oder Bodenteil der Hubschrauberfahrgastzelle integriert, oder außen an der Hubschrauberfahrgastzelle angebracht sein oder die Zelle von außen umgeben. Kardanrahmen und Unterteil der Traverse, die über ein Kardangelenk verbunden sind, können gemäß einer Ausführungsform durch ein oder mehrere Verstellelemente, wie zum Beispiel Pneumatikfedern, relativ zueinander bewegt werden.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung, weist der Simulator Hubschrauber-Kufen auf, die an der Hubschrauberfahrgastzelle oder der Rahmenkonstruktion, beispielsweise dem Zellenrahmen, befestigt sind. Die Kufen können aus Kunststoff, Aluminium oder Stahl sein. Ein hartes Material wie z. B Stahl hat den Vorteil, dass die Kufen selbst zur Stabilisierung der Rahmenkonstruktion beitragen. Damit wird es möglich, die Rahmenkonstruktion filigraner auszulegen und somit platzsparend in die Hubschrauberfahrgastzellen-Wand zu integrieren. Somit kann auf eine platzintensive Rahmenkonstruktion außerhalb der Hubschrauberfahrgastzelle verzichtet werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, weist die Hubschrauberfahrgastzelle des Simulators ein Hubschrauberheck auf. Dieses ist in einer besonderen Ausführungsform über einen Teleskopmechanismus verkürzt. Das hat den Vorteil, dass der nutzbare Bereich in der Luft und die Bewegungsfreiheit der Zelle durch ein verkürztes Heck in einer Halle erhöht werden. Die normale Hecklänge, die durch das Ausfahren des Hecks über den Teleskopmechanismus erreicht wird, wird dagegen nur benötigt, um am Boden die Abmessungen des Hubschraubers realitätsnah darzustellen und dadurch den Trainingseffekt sicherzustellen. Das ist insbesondere daher von Bedeutung, als dass der reale Hubschrauber einen Heckrotor aufweist, der ein besonderes Gefahrenmoment in Einsatzgeschehen ist.
  • In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, weist das Hubschrauberheck daher einen Heckrotor bzw. eine Heckrotorattrappe auf. Dieser ist mit einem Antrieb, zum Beispiel einem Elektromotor versehen, und kann aus einem Kunststoff, wie beispielsweise Hartschaum mit GFK-Stabilisierung, hergestellt sein, um bei einer Kollision mit einer Person keine ernsthaften Verletzungen zu verursachen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Simulator zusätzlich eine (Haupt-)Rotorattrappe auf. Diese kann beispielsweise aus einem Raumfachwerk bestehen. Dieses kann optional mit einem Metallgitter, zum Beispiel einem Aluminiumgitter, oben und/oder unten abgedeckt sein. Die Rotorattrappe ist über der Hubschrauberfahrgastzelle angebracht und kann zum Beispiel fest mit der Traverse verbunden sein.
  • Die Rotorattrappe entspricht in ihren Abmessungen vorzugsweise dem realen Vorbild, d. h. dem Rotor eines flugfähigen Hubschraubers, und besitzt daher einen Durchmesser von 5 bis 9 m, vorzugsweise 6 bis 8 m.
  • Um den Windenbetrieb während eines Luftrettungseinsatzes zu simulieren, ist der Luftrettungs-Simulator in einer Ausführungsform der Erfindung mit einer Winde, optional mit schwenkbarem Ausleger, ausgestattet. Diese Winde entspricht in Bezug auf Ansteuerbarkeit und Geschwindigkeiten einer Originalwinde. Die Winde kann direkt an der Hubschrauberfahrgastzelle oder der Rahmenkonstruktion, zum Bespiel dem Dachrahmen, befestigt sein.
  • Ein wesentlicher Stressfaktor im Umgang mit Hubschraubern ist der Abwind, der durch die sich drehenden Rotorblätter erzeugt wird. Eine Anforderung an eine realitätsnahe Trainingssituation ist daher, in den Bereichen, in denen sich die Einsatzkräfte während der Übung aufhalten, möglichst hohe Windgeschwindigkeiten und hohe Strömungsvolumina zu erzeugen, um den Abwind der Rotorblätter zu simulieren. Aus diesem Grund werden in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftrettungs-Simulators ein oder mehrere Windgeneratoren angebracht. Diese werden vorzugsweise über dem Einstieg und/oder über dem Cockpit positioniert.
  • Beispielhafte Windgeneratoren liefern bei 7,5 kW Leistungsaufnahme ein Strömungsvolumen von 72.000 m3/h bei einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 60 km/h im Dauerbetrieb. Sie werden zum Beispiel über Frequenzumrichter betrieben und können kurzfristig wesentlich höhere Leistungen abgeben.
  • Besonders bei Sonnenschein wird durch die sich drehenden Rotorblätter eine flackernde Lichtsituation geschaffen, die bei vielen Personen Stress verursacht und in einzelnen Fällen einen epileptischen Anfall auslösen kann. Dieser Effekt lässt sich durch die Verwendung von Stroboskoplichtern nachstellen. Diese lassen sich vorzugsweise in Intensität und Frequenz regeln, so dass die Stärke des Effekts steuerbar ist.
  • Der erfindungsgemäße Luftrettungs-Simulator kann daher zusätzlich einen oder mehrere Stroboskopblitzer aufweisen, die Lichteffekte durch sich drehende Rotorblätter simulieren.
  • Sowohl die Windgeneratoren als auch die Stroboskopblitzer können in oder an der Rotorattrappe angeordnet sein.
  • In einer Ausführungsform des Luftrettungs-Simulators der Erfindung, stehen in der Hubschrauberfahrgastzelle Bedienelemente zur Steuerung des Simulators zur Verfügung. Dabei handelt es sich um mehrere Bedienelemente, die Originalinstrumenten nachgebaut sein können. So kann über diese Elemente beispielsweise die Höhe über Grund, die Fahrtrichtung und -geschwindigkeit, die Schräglage und/oder die Drehung der Zelle geregelt werden.
  • Das erfolgt über die Kopplung der Bedienelemente mit dem Antrieb der Kranbrücke und der Krankatze sowie dem Hubwerk und der Drehvorrichtung der Krankatze und den Verstellelementen zwischen Rahmenkonstruktion und Traverse. Des Weiteren lassen sich Bedienelemente integrieren, die die Windgeneratoren und die Stroboskopblitzer steuern.
  • Realitätsnahe Bedienelemente umfassen zum Beispiel einen Pitch zur Regelung der Höhe der Zelle über Grund, einen Stick zur Regelung der Fahrtrichtung und -geschwindigkeit, Pedale zur Steuerung der Drehung der Zelle und ein Extraelement zur Veränderung der Neigung der Zelle.
  • Die vorgenannten Bedienelemente liefern Eingaben für die Bewegung der Hubschrauberfahrgastzelle. Die Verarbeitung dieser Steuersignale kann durch eine frei programmierbare Rechnereinheit durchgeführt werden. Kraftmesssensoren an der Zellenaufhängung und ein Drehwinkelgeber an der Kranbrücke können zusätzliche Signale liefern, die in Verbindung mit einem digitalen Datenmodell der Umgebung des Simulators einen realitätsnahen Flugbetrieb ermöglichen sollen. Die Programmierung kann dabei so erfolgen, dass Bewegungsanforderungen durch die Steuereinheit nur dann umgesetzt werden, wenn die geforderte Bewegung keine Kollision im Datenmodell auslöst. Das Datenmodell kann dabei einen 3-D-Datenraum umfassen, in dem die geometrische Struktur der Umgebung des Kransystems derart abgebildet ist, dass jedem Raumpunkt Parameter zugeordnet werden. Bei diesen Parametern kann es sich beispielsweise um die Parameter „Hindernis” oder „kein Hindernis” handeln. Die Steuersignale der Bedienelemente würden in einer solchen Ausführungsform der Erfindung nur dann umgesetzt, wenn die Steuersignale eine Bewegung der Hubschrauberfahrgastzelle innerhalb des Datenteilraums „kein Hindernis” bewirken.
  • In einer weiteren Ausführungsform, kann der Simulator im Cockpit der Hubschrauberfahrgastzelle Anzeigen aufweisen, die es der Besatzung ermöglichen, den aktuellen Zustand der Zelle zu überwachen. So können beispielsweise sowohl die Werte der Kraftmesssensoren als auch der daraus errechnete Schwerpunkt der Zelle angezeigt werden. Eine Trimmung ist so jederzeit möglich. Ebenfalls können die momentane Höhe über Grund, die Geschwindigkeit, die ausgefahrene Seillänge einer etwaig vorhandenen Winde, Bilder von zusätzlich angebrachten Sicherheitskameras und, wenn mehrere Hubschrauberfahrgastzellen an einem Kransystem eingesetzt werden, die Positionen der anderen Hubschrauberfahrgastzellen angezeigt werden.
  • In den Hubschrauberzellen können sich Kameras direkt vorne im Cockpit, über der Winde, unter der Maschine und am Heckrotor befinden, deren Bilder in Echtzeit im Cockpit auf einem Monitorsystem angezeigt werden können und/oder über ein Funksystem in eine Steuerzentrale übertragen werden können. Dort können sie zum Beispiel aufgezeichnet werden.
  • Der Simulator weist in einer Ausführungsform ferner eine Funkanlage auf, die in mit den Funkhelmen der Trainingsmannschaft gekoppelt und/oder technisch und funktionell identisch mit den in Rettungshubschraubern verwendeten Geräten sein kann.
  • Ferner kann die Funkanlage auch mit einer Bühnenfunkanlage gekoppelt sein, über die Hintergrundgeräusche wie Windrauschen, Rotoren- oder Turbinenlärm in die Kopfhörer der Benutzer eingespielt werden können. Alternativ kann zu diesem Zweck auch eine Lautsprecheranlage, die beispielsweise in die Rotorattrappe integriert ist, eingesetzt werden.
  • Der Funkverkehr kann, wie die Bilddaten, in einer Steuerzentrale aufgezeichnet werden.
  • Zusammen mit dem Luftrettungs-Simulator können in einer Ausführungsform Funkhelme eingesetzt werden, in die ein Kopfhörer für den Funkempfang in die geschlossene Schale des Helms eingebaut ist. Diese können über Funksignale mit der Funkanlage des Simulators gekoppelt sein.
  • Die Erfindung betrifft daher auch Funkhelme, in die ein Kopfhörer für den Funkempfang in die geschlossene Schale des Helms eingebaut ist. Diese Helme haben den Vorteil, dass die Stabilität der Schale des Helms nicht durch nachträgliche Modifikationen der Helmschale, um das gleichzeitige Tragen eines Funkkopfhörers zu ermöglichen, gefährdet oder eingeschränkt wird.
  • In der folgenden Beschreibung sollen weitere Ausführungsformen bzw. Aspekte der Erfindung erörtert werden.
  • Durch das erfindungsgemäße Simulationssystem wird ermöglicht, sich nicht nur auf Echteinsätze vorzubereiten, sondern die später geforderten Abläufe unter Verwendung aller Hilfsmittel und Gerätschaften derart durcharbeiten zu können, dass nicht nur Kenntnisse entstehen, sondern sich Routine ausbilden kann. Erst diese Routine erzeugt den gewünschten Sicherheitsgewinn und die notwendigen Leistungsreserven. Die neu- und einzigartige Kombination von transparenter Hallenarchitektur, Kran- und Steuertechnik sowie original ausgestatteten Hubschraubern lässt es umfassend gelingen, den Mannschaften das Gefühl eines echten Einsatzes zu vermitteln. Authentisches Freiraumgefühl und die freie Beweglichkeit der Zellen lassen die Grenzen zur Wirklichkeit verschwimmen und lösen diese auf. Diesen Ansatz greift das erfindungsgemäße Simulationssystem auf. Hier ist Simulation nicht: „So tun als ob”, sondern: „Fast so als wie”. Echte Hubschrauber, echte Bewegung, echter Wind, Lärm und echte Höhe mit echten Landeszenarien erzeugen erst echtes Risikobewusstsein und erfüllen somit den erforderlichen Sinn und Zweck.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird mittels einer leistungsfähigen Krananlage für die daran aufgehängten Hubschrauberzellen eine möglichst hohe Annäherung an die Freiheitsgrade einer Hubschrauberzelle im Echtflugbetrieb erreicht. Die Krananlage befindet sich beispielsweise in einer Halle mit 60 Meter Länge, 20 Meter Höhe und 25 Meter Breite. Diese Halle kann beispielsweise in drei Zonen eingeteilt sein:
  • 1. Der kombinierte Bereich
  • Hier kann beispielsweise ein 15 Meter langes, 10 Meter breites und drei Meter tiefes Becken mit Wellen- und Strömungsanlage, eine alpine Fels- und Hügellandschaft mit Felsspalte nebst Quellbecken und Wasserrutsche für Übungen der Canyoning-Rettungsgruppen vorgesehen werden. In die Felslandschaft können kurze Höhlengänge und ein kleines Häuschen zum Abbergen von Personen von Dach, Balkon und Fenster integriert werden.
  • 2. Der technische Bereich
  • Hier können sich beispielsweise sich eine Liftanlage mit Sesselliften und Kleinkabinen, ein Strommast, ein Baukran und zwei Materialtestanlagen befinden. Auch ein Hubschrauberübungsturm für das Grundtraining an der Zelle kann in dieser Zone stehen.
  • 3. Der alpine Bereich
  • Hier kann beispielsweise steht eine 18 Meter hohe Kletterwand mit Felsvorsprung und aufschwingendem Gipfelgrat vorgesehen werden.
  • Durch die Simulation der Hubschrauberbewegungen in der Halle und die dabei verwendete Krantechnik lassen sich eine Reihe von Übungsvorteilen erzielen, weder Geschwindigkeits- noch Beschleunigungswerte, wie man sie von Echtflugsituationen her kennt, sind dabei erforderlich. Bedeutsam ist mehr die beliebig häufige Wiederholbarkeit, die durch eine Aufzeichnung der Flugbewegung möglich wird. Es ist ohne Risiko möglich, die Zelle in sonst kritische Schräglagen zu bringen und zu halten. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verfügen sämtliche Komponenten der Kranbrücken und der Aufhängungen über die erforderlichen Leistungsreserven, tragende Teile haben mindestens doppelte Festigkeitswerte, sicherheitsrelevante mechanische Bauteile wie die Bremsanlage sind doppelt vorhanden, die Steuerungstechnik gilt als ausfallsicher. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Hubwerke und die Antriebseinheiten zum Bewegen der Hubschrauberzelle direkt aus der Kanzel sowie aus dem Kontrollraum über ein standardisiertes System ansteuerbar. Das gewählte Konzept ist somit sehr flexibel und beliebig erweiterbar. Die Anbindung der Kranbrücke kann sowohl optisch, elektrisch als auch per Funk erfolgen, das System kann steuerungstechnisch beliebig skalierbar ausgestaltet sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Anlage so ausgelegt, dass sie in den ersten Monaten der Betriebsphase aus Sicherheitsgründen mit verringerten Geschwindigkeiten und eingeschränkten Bewegungsmöglichkeiten betrieben werden kann. Die Freiheitsgrade können mit der Zeit schrittweise gesteigert werden. Beispielsweise lassen sich diese Anpassungen über die Software erreichen, die Hardware der Krananlage ist so konzipiert, dass sie für die angestrebten Erweiterungen bereits geeignet ist. Durch die flexible Konzeption ist es zudem möglich, die Steuerungselektronik mit zusätzlichen Modulen zu erweitern. Hier kann beispielsweise eine elektronische Pendeldämpfung zur Eliminierung der Schwingungen der Hubschrauberzelle genannt werden.
  • Werden später weitere Kranbrücken eingesetzt, dann können diese mit Abstandsmessgeräten ausgestattet sein, so dass eine Kollision der Brücken ausgeschlossen werden kann. An der Zelle können nachträglich Ultraschallsensoren eingebaut werden, wie man sie aus der PKW-Technik als Einparkhilfe kennt. Auch lassen sich an den Kufen Drucksensoren montieren, die üblicherweise bei Garagentoren Verwendung finden, um ein Einklemmen von Menschen oder Fahrzeugen zu verhindern.
  • Die Kranbrücken sind das Rückgrat der Anlage. Sie haben gemäß einer Ausführungsform der Erfindung jeweils eine Spannweite von beispielsweise 25 Metern und bewegen sich in Längsrichtung durch die Halle. Sie werden beispielsweise über frequenzgeregelte Antriebe bewegt und können daher stufenlos in ihrer Geschwindigkeit gesteuert werden. Auf den Brücken läuft in Querrichtung die Krankatze mit Hubwerk und Drehvorrichtung. Sämtliche Komponenten können mit großzügigen Leistungsreserven versehen sein und für den Dauerbetrieb geeignet ausgelegt sein. Die Kranbahnträger können ein Bestandteil der Hallenkonstruktion sein und durch die komplette Hallenlänge laufen. Um die Lärmentwicklung durch die Bewegungen der Kranbrücken auf den Kranbahnträgern zu minimieren und um die Möglichkeit der Feinjustierung der Kranbahnschienen nutzen zu können, können diese Schienen auf Elastomeren gelagert verschraubt, sogenannt geklemmt, werden. Die Konstruktionsweise der Kranbahnträger kann derart ausgestaltet sein, dass im späteren Ausbaustadium alle drei Kranbrücken auf einer gemeinsamen Längenmessschiene die erforderlichen Informationen zur Positionsbestimmung einlesen können und die Stromversorgung gewährleistet ist. In der Zelle stehen zur Steuerung verschiedene Bedienelemente zur Verfügung, die den Originalinstrumenten nachgebaut sein können. Beispielsweise kann über den Pitch die Höhe der Zelle über Grund geregelt werden, der Stick bestimmt die Fahrtrichtung und die Fahrtgeschwindigkeit. Über ein Extraelement kann die Schräglage der Zelle verändert werden. Die Drehung der Zelle können zwei Pedale im Bodenraum steuern. Sie alle liefern die Eingaben für die Zellenbewegung. Die Verarbeitung dieser Steuersignale kann durch eine frei programmierbare Rechnereinheit durchgeführt werden. Kraftmesssensoren an der Zellenaufhängung und ein Drehwinkelgeber an der Kranbrücke können zusätzliche Signale liefern, die in Verbindung mit einem digitalen Datenmodell der Anlage einen realitätsnahen Flugbetrieb ermöglichen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden Bewegungsanforderungen von der Steuereinheit nur dann umgesetzt, wenn die geforderte Bewegung keine Kollision im Datenmodell auslöst. Dieses Konzept der Anlage erlaubt es somit auch untrainierten Personen, die Hubschrauberzellen zu steuern und in einer Art Rollentausch einen Rettungseinsatz aus Sicht des Piloten zu erleben. Dieser Perspektivenwechsel wird dazu beitragen, Verständnis für die Schwierigkeiten aus Sicht des Piloten zu gewinnen und kann somit helfen, kritische Situationen im Realeinsatz zu vermeiden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erlauben es die Anzeigen im Cockpit der Besatzung, den aktuellen Zustand der Hubschrauberzelle zu überwachen. Es können sowohl die Werte der Kraftmesssensoren als auch der daraus errechnete Schwerpunkt der Zelle angezeigt werden. Eine Trimmung ist jederzeit möglich. Ebenfalls angezeigt werden können die momentane Höhe über Grund, die Geschwindigkeit, die ausgefahrene Seillänge der Winde, die Bilder der Sicherheitskameras und später die Positionen der anderen Zellen in der Halle. In den Hubschrauberzellen können sich die Kameras direkt vorne im Cockpit, über der Winde, unter der Maschine und am Heckrotor befinden. Die Bilder der Kameras können in Echtzeit im Cockpit auf einem Monitorsystem angezeigt und über ein Funksystem in die Steuerzentrale übertragen werden. Dort können sie in digitalisierter Form aufgezeichnet werden. Die Funkanlage kann technisch und funktionell identisch mit den in Rettungshubschraubern verwendeten Geräten ausgelegt sein. Sowohl die Ankopplung der Funkhelme der Einsatzkräfte als auch der Funkbetrieb mit anderen Einsatzkräften außerhalb der Zelle ist gewährleistet. Durch die zusätzliche Kombination mit einer Bühnenfunkanlage lassen sich weitere Möglichkeiten erschließen. So können beispielsweise in die Kopfhörer der Trainingsmannschaft zusätzliche Hintergrundgeräusche wie Windrauschen und Rotoren- oder Turbinenlärm eingespielt werden. Zusätzlich zu diesem Funktionsumfang kann der komplette Funkverkehr digital aufgezeichnet werden, die Tonspuren sind somit mit Zeitinformationen hinterlegt und lassen sich später mit den Kameraaufzeichnungen synchronisieren.
  • Der Windenbetrieb an der Hubschrauberzelle ist ein zentrales Element des Trainings. Obwohl es technisch möglich ist, Originalwinden zu verwenden, kann aus verschiedenen Gründen darauf verzichtet werden: Es ist in der Simulation nicht erforderlich, jedes mögliche Gramm in der Konstruktion einzusparen, auch ist der Preis ein entscheidender Faktor. Eine Ersatzwinde ist zwar schwerer, kann dafür aber im Dauerbetrieb verwendet werden. Entscheidend für den Einsatz von Nicht-Originalwinden ist die Ansteuerbarkeit mittels Frequenzumrichter, so dass die Winchvorgänge mit originalgetreuen Steuergriffen und Geschwindigkeiten gesteuert werden können. Der Windenhaken kann in Form und Handhabung dem Original entsprechen, die Schwenkbewegungen ebenfalls.
  • Der Heckrotor der Zelle ist ein besonderes Gefahrenmoment im Einsatzgeschehen. Bedingt durch die hohe Drehzahl und die damit verbundene optische Transparenz des Heckrotors wird dieser in der allgemeinen Geräuschkulisse gerne übersehen. Der geringste Kontakt jedoch mit diesem Bauteil des Hubschraubers hat fatale Folgen für Mensch und Maschine. In der Trainingsanlage kann aus diesem Grund auf einen angetriebenen Heckrotor nicht verzichtet werden, allerdings darf keine echte Gefährdung von diesem Bauteil ausgehen. Die Heckrotorblätter können daher aus Hartschaum mit GFK-Stabilisierung gefertigt und über einen Elektromotor angetrieben werden. Das komplette Heck des Hubschraubers, das sogenannte Tail, wird lediglich dann benötigt, wenn der Hubschrauber auf dem Boden steht oder die Mannschaften an der Zelle arbeiten. Befindet sich der Hubschrauber in der Luft, so kann das Tail über einen Teleskopmechanismus stark verkürzt werden, so dass der nutzbare Bereich und die Bewegungsfreiheit der Zelle in der Halle erhöht wird. Das Aus- und Einziehen des Tails kann von der Zelle aus gesteuert werden, ebenso wie der Antrieb des Heckrotors.
  • Ein wesentlicher Stressfaktor im Umgang mit Hubschraubern ist der Abwind, der durch die Rotorblätter erzeugt wird. Eine Forderung an eine realitätsnahe Trainingssituation ist, in den Bereichen, in denen sich die Einsatzkräfte während der Übung aufhalten, möglichst hohe Windgeschwindigkeiten und ein hohes Strömungsvolumen zu haben. An den Zellen können daher sowohl über dem Winden- und Einstiegsbereich als auch, leicht nach vorne gerichtet über dem Cockpit, leistungsstarke Windgeneratoren angebracht sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung liefert jeder dieser Generatoren bei 7,5 KW Leistungsaufnahme ein Strömungsvolumen von 72.000 m3/h bei einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 60 km/h im Dauerbetrieb. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung liefert können auch diese über Frequenzumrichter betrieben werden und können kurzfristig wesentlich höhere Leistungen abgeben. Sie können in einen scheibenartigen Überbau der Zellen integriert werden und sind damit geschützt, ein Ansaugen von leichten Gegenständen wird so verhindert.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine leistungsstarke Lautsprecheranlage vorgesehen, die mit beliebigen Geräuschen angesteuert werden kann, der Pegel ist in weitem Maße veränderbar. Dadurch ist es möglich, die Rotoren und Turbinengeräusche so einzuspielen, wie es die jeweilige Trainingsaufgabe und Situation erfordert. Die Lautsprecher können in den Überbau der Hubschrauberzelle integriert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist nicht die komplette Halle beheizt, sondern lediglich in den Hubschrauberzellen, im Kontrollraum und den Basislagern ist Heiztechnik vorhanden. Durch das Konzept der Trainingsanlage wird eine möglichst wirklichkeitsgetreue Trainingssituation angestrebt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Wände der Anlage transparent ausgestaltet, lassen das Sonnenlicht ungehindert eindringen und erlauben den Blick nach draußen, so dass durchaus Blendwirkung eintreten kann. Die nicht temperierte Anlage kann in den Wintermonaten schwere und warme Kleidung sowie Handschuhe erforderlich machen. Diese Erschwernisse sind gewünscht. Besonders bei Sonnenschein wird durch die sich drehenden Rotorblätter eine flackernde Lichtsituation geschaffen. Dieses Phänomen erzeugt bei vielen Personen Stress und kann in vereinzelten Fällen Epilepsie auslösen. Dieser Effekt lässt sich durch die Verwendung von Stroboskopblitzern nachstellen. Sie lassen sich in Intensität und Frequenz regeln. Die Stärke des verursachten Effekts und der daraus resultierende Einfluss auf die Trainingsmannschaft ist in Abhängigkeit von der Hintergrundbeleuchtung somit über weite Bereiche einstellbar.
  • In die Kletterwand kann eine Kontrollstation integriert sein. Es handelt sich um einen Raum mit freiem Blick in die gesamte Anlage. Dank der guten Übersicht ist es von diesem Raum aus möglich, die Flugbewegungen der Hubschrauberzellen zu verfolgen und zu überwachen. Unterstützt werden kann diese Aufgabe durch ein Kamerasystem, das in der Halle installiert ist; ihre Bilder und die Bilder der Kameras in den Zellen werden in den Kontrollraum übertragen und aufgezeichnet. Aus dem Kontrollraum kann Sprechverbindung zu den Hubschraubern und zu den Mannschaften bestehen. Auch der Sprechfunk kann digital aufgezeichnet werden und mit den Hubschrauberpositionen und den Kameraaufnahmen synchronisiert werden. Ist die Software im Aufzeichnungsbetrieb, so werden die Bewegungen der Zelle durch den Steuerungsrechner automatisch mitgeschrieben. Damit besteht die Möglichkeit, einzelne Bewegungsabläufe zu speichern und später zu wiederholen.
  • Um den ersten Kontakt mit der Anlage zu erleichtern, kann ein so genannter Einweisungsbetrieb verfügbar sein. Es ist dann eine einfache Flugroute im System hinterlegt, so dass sich die Mannschaft mit den Vorgängen erst vertraut machen kann, ohne ein Risiko der Fehlbedienung eingehen zu müssen. Dieser Demomodus kann dann zu einer sicheren Schrittfolge erweitert werden. Hier sind einzelne Flugabschnitte hinterlegt, die der Reihe nach von der Krananlage ausgeführt werden. Der Pilot gibt lediglich die Anweisung, den nächsten Schritt auszuführen, ohne die Route beeinflussen zu können.
  • Das Hallenkonzept zur Simulation von Situationen in der Luftrettung weist eine Reihe von gänzlich unterschiedlichen Vorteilen auf:
  • Der Sicherheitsgewinn
  • Verglichen mit Tragflächenflugzeugen zeigen Hubschrauber eine deutlich höhere Unfallhäufigkeit: Zwischen 1980 und 1998 verzeichnete die Bundesstelle für Flugunfalluntersuchung (BFU) bei Hubschraubern statistisch pro einer Million Abflüge 54 Unfälle mit sechs Toten, bei Tragflächenflugzeugen lediglich zehn Unfälle mit 1,6 Toten. Die Unfallursachen liegen dabei anteilig häufiger im menschlichen Versagen (über 80%). Aus Sicht der Technik sind Hubschrauber nicht unsicherer als Tragflächenflugzeuge und werden unter den gleichen Zuverlässigkeitsforderungen ausgelegt und zugelassen. Die höhere Unfallgefahr kann mehr durch die Einsatzbedingungen erklärt werden: Rettungsdienste und Militär können einen Einsatzort nicht vorher bestimmen, Hindernisse wie Antennen oder Stromleitungen sind dem Piloten dann nicht bekannt.
  • Anders in der Simulationsanlage: hier hängt die Zelle an einer stabilen Krananlage mit hoher Tragkraft und großzügigen Sicherheitsreserven, ein Absturz ist nach menschlichem Ermessen nicht zu erwarten. Des Weiteren ist es möglich, gerade bei Anwärtern und unerfahrenen Personen, die Winchaktionen am Hubschrauber zu hintersichern. Durch die Planungssicherheit und die kostengünstige Technik kann jede Übung beliebig oft wiederholt werden, ohne dass die Kosten in die Höhe gehen, schließlich hängt bei den Winchvorgängen der Hubschrauber einfach nur an den Seilen der Krananlage. Im Gegensatz dazu ist gerade die Phase des stabilen Schwebens im Echtflug mit hohen Belastungen für Mensch und Maschine verbunden, der Spritverbrauch steigt während des Hoverns auf nahezu das doppelte des Durchschnittsverbrauchs, allgemein ist dieser Zustand mit den größten Risiken im Hubschrauberflug verbunden.
  • Der ökologische Vorteil
  • Die verringerte CO2-Emission Hubschrauber stehen mit einem spezifischen Energieverbrauch von etwa 160 Gramm pro Passagierkilometer neben dem Düsenverkehrsflugzeug an der Spitze aller Transportmittel. Zum Vergleich: ein PKW verbraucht im Mittel 60 g, und im Busfernverkehr kann mit 15 g Primärenergie pro Passagierkilometer gerechnet werden – dem mit Abstand geringsten Verbrauch. Man kann davon ausgehen, dass pro Sitzplatz bzw. 100 kg Nutzlast mindestens 80 PS Triebwerkleistung erforderlich sind, um einen Hubschrauber auch bei widrigen atmosphärischen Bedingungen sinnvoll einsetzen zu können. Sollen die Maschinen für den Rettungsdienst eingesetzt werden können, steigt die auf den Sitzplatz umgerechnete erforderliche Leistung steil an und erreicht bei manchen Mustern 160 PS/Sitzplatz. Die Hauptursache dafür ist das höhere Leergewicht, das von umfangreicherer Avionikausrüstung und Redundanz einer Anzahl von Systemen, wie sie für den Blindflug gefordert werden, rührt. Gängige Hubschrauber verwenden Kerosin als Treibstoff, um diese Leistung zu erzeugen. Kerosin, ein leichtes Petroleum, ist ein Jet-Al-Kraftstoff für Turbostrahltriebwerke. Kerosin unterscheidet sich vom Petroleum im Wesentlichen durch die Zugabe von Additiven, die eine Verwendung als Flugzeugtreibstoff erleichtern. Verbrennt Kerosin, so bildet es pro verbranntem Liter Kraftstoff 2760 Gramm Kohlendioxid. Kohlendioxid hat eine Dichte von etwa 2 Kilogramm pro m3, somit bilden sich pro Liter Kerosin etwa 2500 Liter gasförmiges Kohlendioxid. Kerosin zählt zudem zu den wassergefährdenden Stoffen.
  • Verbrauchswerte von Hubschraubern, die in der Luftrettung Verwendung finden:
    Typ Kraftstoffverbrauch:
    BO 105 210 l/h
    EC 135 T2i 225 l/h
    Bell 212 330 l/h
    EC 155 375 l/h
    SA 330 Puma 660 l/h
    AS 332 L1 Super Puma 500 l/h
  • Legt man für eine Berechnung der CO2-Einsparung durch die Simulation von Hubschrauberflügen einen durchschnittlichen Kerosinverbrauch von 350 Litern pro Trainingsflugstunde bei einem angenommenen Grundtrainingsvolumen von 3300 Flugstunden pro Jahr zugrunde, so ergibt diese, sehr vorsichtige Kalkulation, bereits eine CO2 Einsparung von annähernd 3000 Tonnen CO2.
  • Die verringerte Lärmentwicklung
  • Das charakteristische Knattern, das dem Hubschrauber vereinzelt auch den Spitznamen „Klopfer” eintrug, wird durch die Rotorblätter erzeugt. Die aerodynamische Entwicklung der Rotorblätter hat dazu geführt, dass diese Geräusche im Reiseflug seit den Zeiten des Vietnam-Krieges drastisch gesunken sind. Dafür sorgen allein schon die Grenzwerte der Zivilluftfahrtbehörde ICAO, die bereits Anfang der 80er Jahre die ersten Lärmlimits für Hubschrauber festlegte. Ausgerechnet im Sink- und im Schwebeflug entstehen an den Blattspitzen Luftwirbel, die beim Sinkflug vom nächsten Rotorblatt durchschlagen werden. Diese schlagartige Druckänderung ist am Boden in Form des charakteristischen Klopfens zu hören. Bei Versuchen wurde z. B. in 30 Meter Entfernung vom startenden bzw. landenden Hubschrauber ein Schallpegel von 87 dB(A) gemessen. Beim Überflug mit Reisegeschwindigkeit in 150 m Höhe – der in der Regel gültigen Mindesthöhe außerhalb dichtbewohnten Stadt- oder Siedlungsgebieten – wurden am Boden noch maximal 67 dB(A) gemessen. Leider bleibt aber auch festzustellen, daß bei nicht optimiertem und vor allem älterem Gerät während Start, Landung und im Schwebeflug der Geräuschpegel den für das menschliche Ohr geltenden Schädigungsbereich von 90 bis 110 dB(A) erreichen kann. Durch den Betrieb der Simulationsanlage werden bereits in der Grundauslastung 3300 Flugstunden aus der freien Natur in die Halle verlagert. In der Halle kann der Fluglärmpegel den Erforderlichkeiten angepasst werden. Technisch ist es möglich, durch den Einsatz der Lautsprecheranlage einen Lärmpegel im direkten Umfeld der Hubschrauberzellen wie im Echtflugbetrieb zu erreichen. Dies wird sicherlich nur selten gefordert und erwünscht sein, zumal sich der Fluglärm auch als Hintergrundgeräusch in die Kopfhörer der Einsatzkräfte einblenden lässt. Für ein Gewöhnungsprogramm, beispielsweise in der Ausbildung von Lawinenhunden, kann der Lärmpegel stufenlos gesteigert werden. Mit der Verlagerung der Flugstunden in die Halle werden pro Tag etwa 10 Stunden Hubschrauberfluglärm durch Ausbildungsbetrieb vermieden.
  • Der finanzielle Vorteil
  • Bedingt durch die anspruchsvolle Technik erfordern Hubschrauber grundsätzlich einen hohen Betriebsaufwand, der sich in den Kosten niederschlägt. Für den Betrieb eines durchschnittlichen Hubschraubers zu Rettungszwecken muss pro Minute ein Betrag von etwa 45 Euro angesetzt werden, das entspricht 2700 Euro pro Betriebsstunde. Bei 3300 Flugstunden in der Grundauslastung ergibt sich somit ein rechnerischer Kostenaufwand von knapp 9 Millionen Euro pro Jahr. Die Betriebskosten für die Halle und die Krananlage mit Simulation liegt etwa bei 400.000 Euro jährlich. Damit ergibt sich ein rechnerischer Betrag von 2,00 Euro pro Flugminute.
  • Es sind eine Reihe von Trainingserweiterungen in der Anlage möglich. Dabei zeichnen sich gerade im Bereich des Umweltschutzes und des Katastropheneinsatzes für die kommenden Jahre wachsende Herausforderungen ab. Ob nun beim Aufbau von Lawinenerbauungen, bei der Wildfütterung oder der Tierbergung, nach Murenabgängen oder bei Waldbränden, meist werden Rettungskräfte aus der Luft unterstützt oder gar die komplette Rettung aus der Luft durchgeführt. Oft werden Hubschrauber eingesetzt, um Personen, die sich nach Unfällen, akuter Erkrankung oder Umweltkatastrophen wie Überschwemmung oder Feuerausbruch in akuter Notlage befinden, zu bergen und zu evakuieren. In der Anlage lassen sich mit einfachen baulichen Maßnahmen die Themenfelder Seilbahnrettung, Höhenrettung von Baukränen, Windrädern, Hausdächern und vieles mehr erschließen. Mit geringem technischen Aufwand kann die Hubschrauberzelle sowohl mit speziellen Empfangsanlagen ausgestattet und die Verschüttetensuche auf einem elektronisch simulierten Lawinenfeld nachgestellt werden.
  • Für Bodenmannschaften sind solche Trainingsfelder bereits verfügbar und im Einsatz, die Ausbildung zur Suche aus der Luft ist heute nur mit fliegenden Hubschraubern möglich. Auch die Anwendung von mobiler Wärmebildtechnik aus dem fliegenden Hubschrauber durch die Bergwacht Bayern könnte zukünftig ausgebildet werden. In der Halle ließen sich derartige technische Systeme leicht und kostengünstig testen und ihre Handhabung trainieren. Wärmebildtechnik kann in der Bergrettung sowohl für die Personensuche als auch für die Suche von Glutnestern nach einem Bergwaldbrand eingesetzt werden. Die Bergwacht Bayern ist jährlich an etwa 100 Personensuchen beteiligt, sie ist in nahezu jeden Einsatz bei Bergwaldbrandbekämpfung eingebunden. Hierfür kann in der Halle ohne zusätzlichen großen Aufwand eine Trainingseinheit zur Handhabung der Löschwasserbehälter aufgebaut werden.
  • Die Anlage besteht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aus einer Grundfläche von ca. 60 mal 25 Metern, auf der verschiedene räumliche Objekte wie eine Kletterwand oder ein Übungshaus angeordnet sind. Innerhalb der Halle bewegt sich eine Hubschrauberzelle schwebend. Sämtliche Bewegungen der Hubschrauberzelle sollen nicht zu einer Kollision mit den im Raum befindlichen Strukturen führen. Daher ist eine Steuerung zu erstellen, die einerseits die Eingaben von Steuerbefehlen aus den Bedienelementen in der Kanzel annimmt, diese jedoch nur dann ausführt, wenn sich aus den gewünschten Bewegungen keine Kollision ergeben kann. Jedes Training wird zudem von einer Kontrollperson begleitet, die sich außerhalb des Hubschraubers am Boden befindet und Sichtkontakt mit der übenden Gruppe und der Zelle hält. Diese Person hat per Funk-Notaus die Möglichkeit, die Kranbewegung zu stoppen und Steuerung der Zelle in Schleichfahrt zu übernehmen.
  • Um die erforderliche Absicherung der Hubschrauberbewegung zu erreichen, können mehrere Ansätze in Betracht gezogen werden: Z. B. kann die Zelle mittels Sensoren aus dem Bereich der Laser-, Ultraschall oder auch Kameratechnik abgesichert werden, was aufwändig ist. Der Grund ist die freie Bewegung der Zelle im dreidimensionalen Raum und der Umstand, dass Bergretter und Personen sich in den Übungssituationen direkt am Hubschrauber befinden (Winchgang, Einweisung) und die Sensoren auslösen würden, ohne dass dies gewünscht ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Hubschrauber als Struktur gesehen, die sich nicht näher als eine bestimmte Strecke an die nächstgelegene Oberfläche eines Raumobjektes annähern kann. Nähert sich der Hubschrauber einem Objekt, so wird der Hubschrauber automatisch abgebremst, je näher er kommt, schließlich wird er an der Grenzfläche völlig gestoppt. Sämtliche Einbauten können beispielsweise mit quaderförmigen Schutzräumen in der Steuerungseinheit umschrieben werden, Überhänge der realen Einbauten können im Datenmodell nach unten gefüllt werden, so dass im Datenmodell keine Hinterschneidungen existieren. Damit wird erreicht, dass durch die entsprechenden Zusammenhänge von Sicherheitsabstand und erlaubter Geschwindigkeit die Zelle auch bei einem Notstopp nicht in die Hindernisse pendeln kann. Wird dieser Zusammenhang in einer mehrdimensionalen Liste hinterlegt, so kann die Geschwindigkeit zudem noch von der Höhe der Zelle im Raum abhängig gemacht werden. Damit wird erreicht, dass sich Vmax in Abhängigkeit von der Pendellänge verändert. Im Ergebnis wird sich auf diese Art und Weise die Zelle nur dann ungebremst bewegen, wenn sie von jeglichen Hindernissen weit entfernt ist. Nähert sie sich einem Hindernis auf X Meter, beginnt bereits der Bremsvorgang auf sichere Geschwindigkeitswerte. Der letzte Teil der Strecke wird mit Schleichfahrt zurückgelegt, bis die Zelle dann am Objekt selbst zum Stehen kommt. Diese stark limitierende Technik stellt eine ausreichende Möglichkeit dar, um die völlig freie Bewegung eines Einsatzhubschraubers in der Halle nachzustellen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung liefert kann die Steuerung gedanklich in einen sicheren und einen unsicheren Teil aufgeteilt werden. Der unsichere Teil sind der Pilot und seine Eingabemöglichkeiten wie Pedale, Stick, Pitch, Winkelmesser und die damit generierten Steuersignale. Die Neigungswinkelsensoren in der Kreuzgelenktraverse zeigen den Neigungswinkelzustand der Zelle an. Übersteigt dieser ein gewisses Maß, so nimmt die Krananlage Fahrt auf in horizontaler Richtung der Neigung, die Zelle driftet in Schleichfahrt ab. Diese Schleichfahrt kann über die Steuerungseingabe überschrieben und damit kompensiert werden. Mittels einer Ausgleichssteuerung in der Zelle kann der Pilot die Schräglage der Zelle per Pneumatik kompensieren und die Horizontallage wieder herstellen. All diese Steuersignale werden lediglich als unverbindlicher Bewegungswunsch gesehen. Die Signale aus diesen Komponenten werden dem sicheren Teil der Steuerung zugeführt. Dieser Teil kann aus Kat 3 Komponenten bestehen (fehlersicher). Hier findet die Prüfung auf Zulässigkeit statt. Erst wenn für den nächsten Zeitraum X die gewünschte Bewegung keine Probleme verursachen wird, soll die vom Piloten gewünschte Bewegung zur Ausführung kommen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung liefert wird diese Steuerung durch eine Reihe zusätzlicher Einschränkungen und Notausfunktionen ergänzt. So wird beispielsweise die Zelle nur abheben, wenn der Heckrotor eingezogen ist, wenn der externe Sicherheitsbegleiter per Knopfdruck sein Einverständnis gegeben hat. Der Hubschrauber bewegt sich so lange nur in Z-Richtung, bis die Last der Zelle an den Kraftmessbolzen registriert ist. Erst dann darf sich die Zelle in X und Y Richtung bewegen oder drehen. Ist der Windenarm ausgeschwenkt und/oder Seil ausgegeben, so ist die Geschwindigkeit der Zelle auf einen sicheren Wert gedrosselt. Ein Seillastsensor erteilt Auskunft über die Last am Windenseil. Ab einer definierten Last F winde wird der Kran sofort gestoppt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung befindet sich in der Hubschrauberzelle ein Sammelpunkt für die die Daten der unsicheren Sensoren. Er erhält auch die Werte der Absolutgeber von Stick, Pitch, Pedale, Drehwinkelgeber und Neigungswinkelgeber. Eine Winkelkorrektur kann in der Zelle bereits mechanisch erfolgen.
  • Zu den unsicheren Sensoren können beispielsweise zählen:
    • • Windenschwenksensor (Ultraschall oder Laser)
    • • Heckausfahrsensor (Ultraschall oder Laser)
    • • Drehzahlmesser der Windmaschinen und An/Aus
  • Dieser Sammelpunkt, beispielsweise eine SIMATIC S7, kann steuern: die Windgeneratoren, das Ausfahren des Hubschrauberhecks, das Schwenken des Windenarms und das Ausgeben des Windenseils. Ebenfalls in der Zelle kann sich ein Anzeigepanel zur Visualisierung beispielsweise folgender Daten befinden:
    • • System klar
    • • Steuerungsdominanz in der Zelle (kann auch bei der Funksteuerung liegen)
    • • Drehzahl der Windmaschinen
    • • Heck eingezogen
    • • Kompressor an/aus
    • • Druck im pneumatischen System
    • • Gewicht der Zelle und die Kraft auf den Messbolzen
    • • Schaltzustände der Neigungserfasser
    • • Windenarm eingefahren oder ausgefahren
    • • Windenseil eingefahren oder ausgefahren
    • • Kraft auf dem Windenseil
    • • Koordinaten der Zelle im Raum (Höhenmessung)
    • • Drehwinkel der Zellenachse
    • • Abstand zum nächsten Hindernis
    • • Zulässige Höchstgeschwindigkeit
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die S7 in der Zelle über eine PROFIBUS-Leitung mit beiden Prozessrechnern oder S7 verbunden, die auf der Brücke der Krananlage montiert sind. Ein Kompressor auf der Krantraverse für die Pneumatik wird ebenfalls über diese S7 gesteuert. Auf der Krantraverse befindet sich ein fehlersicherer Daten-Sammelpunkt. An diesen sind die fehlersicheren Sensoren für den Heckeinzug, das Notaus in der Zelle, der Windenarmschwenksensor, der Seilausgabesensor und der Seillastsensor der Winde angeschlossen. Jetzt gehen die Daten weiter nach oben, vorbei am Drehkranz, hin zu einer fehlersicheren Steuereinheit, die auf der Kranbrücke montiert ist. Hier werden die Rechenergebnisse der beiden Sensor-Auswerte-Stränge, die Wünsche des Piloten und die Zustände der Sensoren auf Stimmigkeit geprüft und bei positivem Ergebnis dann die Antriebe der Krananlage angesteuert. Um die Sperrzonen der Halle in die Anlage einpflegen zu können, ist an das System noch ein mobiles Panel per Funk angekoppelt, das auch zur Definition der Kranparameter wie Geschwindigkeiten bei Längs- und Querfahrt und Drehgeschwindigkeit dient. Ergänzt wird die Steuerung der Krananlage durch ein Funkmodul, das dem Sicherheitsbegleiter am Boden die Möglichkeit, per Notaus die Kranbewegung zu unterbrechen und im Bedarfsfall die Steuerung komplett zu übernehmen.
  • Der Ansatz ist, die Hubschrauberzelle lediglich über eine Stromleitung und maximal eine Datenleitung mit der Kranbrücke zu verbinden. Die Stromzufuhr kann über Schleifkontaktleistung erreicht werden. Diese ist für weitere Kranbrücken ausgelegt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden, um eine Steuerung der Kategorie 3 zu erreichen, eine linke und eine rechte Sensorreihe unterschieden. Die Eingangssensoren links liefern einem Prozessrechner oder einer SPS die Koordinaten des Hubschraubers. In diesem Rechner werden auf der Grundlage eines Hallen-Daten-Modells die erlaubten Geschwindigkeiten errechnet. Auf der linken Seite ist der Nullpunkt des zugrunde liegenden Koordinatensystems in der Ecke Nord-Ost. Bei der rechten Sensorreihe ist die Logik die gleiche, es wird jedoch ein zweiter Array verwendet, dessen Nullpunkt dem ersten diagonal gegenüberliegt. Nur wenn die Rechenergebnisse beider Einheiten übereinstimmen, wird die gewünschte Bewegung über eine fehlersichere SPS ausgeführt. Somit existieren zwei unabhängige Sensoreingänge an einer fehlersicheren SPS. Um die Sicherheit noch einmal zu erhöhen, kann in der zweiten Auswerte-Programmierung ein abgeänderter Daten-Array verwendet werden. In diesem sind die Informationen dann als Integer auf einem zweidimensionalen Array abgelegt. Eine (X; Y) Koordinate trägt dann in einer Integer den Wert der Säulenhöhe.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Halle aus gedachten Würfeln mit einer Kantenlänge von einem Meter. Sie werden in der Steuerung als Speicheradressen angelegt. Ist ein Würfel für den Hubschrauber erlaubt, so ist der Inhalt der Speicherzelle eine 0, ist der Würfel eine Sperrzone, so wird eine 1 in die Speicheradresse geschrieben. Es entsteht somit ein dreidimensionales Feld als Modell der Halle. Wände und Boden werden ebenfalls als Sperrzonen hinterlegt. Um die erlaubte Geschwindigkeit zu ermitteln, wird der Abstand zum nächsten Hindernis benötigt. Dazu wird unter dem Hubschrauber eine gedachte rechteckige Fläche errichtet, auf der die Hubschrauberzelle einbeschrieben Platz findet. Diese Fläche wird an den Seiten um einige Raumelemente erweitert und um einige Raumelemente nach unten verschoben. Eine Prüfung beginnt nun damit, die Flächenelemente auf vorhandene Sperrbits zu prüfen. Wird kein Sperrbit gefunden, so kann eine Bewegung mit Maximalgeschwindigkeit ausgeführt werden. Wird ein Sperrbit gefunden, so wird die Geschwindigkeit reduziert und die nächst kleinere und höher liegende Fläche überprüft. Findet sich hier kein Sperrbit, dann wird erneut die äußere Fläche gescannt. Findet sich auch in der inneren Fläche ein Sperrbit, so wird die Geschwindigkeit noch einmal reduziert, die nächst innere Fläche geprüft und die äußere Flächenprüfung aufgegeben. Mit dieser Vorgehensweise wird eine schrittweise Anpassung der Geschwindigkeit bis hin zur Schleichfahrt erreicht. Schließlich kommt der Hubschrauber am Hindernis zum Stillstand.
  • Diese Prüfung führt innerhalb einer vorhersehbaren Anzahl von Schleifendurchgängen zu einem Ergebnis. Es kann somit eine Maximalzeit für die Prüfung angegeben werden. Je näher ein Hindernis an die Zelle gelangt, umso weniger Bits müssen überprüft werden, denn die Fläche verringert sich, ebenso die aktuelle Geschwindigkeit. Damit ist gewährleistet, dass die Prüfung durchlaufen ist, bevor sich der Hubschrauber zu weit bewegt. Die Prüfung verzichtet auf trigonometrische Berechnungen und arbeitet ausschließlich über Vergleiche.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird, um die Daten der Halle in die Steuerung einzulesen, ein Touch-Panel verwendet. Es zeigt auf der linken Seite die Höhe, in der man sich befindet. Klickt man ein Flächenelement an, so sperrt man damit diesen Bereich durchgängig nach unten. Mit dem Schieber auf der linken Seite kann man sich durch die Schichten der Halle bewegen. Die blaue Säule auf der linken Seite zeigt die momentane Höhe des Hubschraubers an. Geht man mit dem Schieber auf die Höhe des blauen Balkens, so wird die Position des Hubschraubers als blaue Fläche in der gewählten Ebene angezeigt. Jedes angeklickte Flächenelement entspricht einer Speicherzelle im Hallenarray, der wiederum die Grundlage der Kollisionsprüfungen ist.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftrettungs-Simulators beschrieben. Die Erfindung ist allerdings nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Luftrettungs-Simulators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine schematische perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Luftrettungs-Simulators aus einer anderen Perspektive;
  • 3 eine schematische perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Details der in 1 und 2 gezeigten Luftrettungs-Simulatoren;
  • 4 eine schematische perspektivische Darstellung des in 3 gezeigten Luftrettungs-Simulators aus einer anderen Perspektive;
  • 5 eine schematische perspektivische Darstellung des in 3 gezeigten Luftrettungs-Simulators aus einer anderen Perspektive;
  • 6 eine schematische perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Details der in 1 bis 5 gezeigten Luftrettungs-Simulatoren;
  • 7 eine schematische perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Details der in 1 bis 5 gezeigten Luftrettungs-Simulatoren;
  • 8 eine schematische perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Details der in 1 bis 5 gezeigten Luftrettungs-Simulatoren;
  • 9 eine schematische perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Details der in 1 bis 5 gezeigten Luftrettungs-Simulatoren;
  • 10 eine schematische perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Details der in 1 bis 5 gezeigten Luftrettungs-Simulatoren;
  • 11 eine schematische perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Details der in 1 bis 5 gezeigten Luftrettungs-Simulatoren;
  • 12 eine schematische perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Details der in 1 bis 5 gezeigten Luftrettungs-Simulatoren;
  • 13 eine schematische perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Details der in 1 bis 5 gezeigten Luftrettungs-Simulatoren;
  • 14 eine schematische perspektivische Darstellung einer möglichen Ausführungsform eines Details der in 1 bis 5 gezeigten Luftrettungs-Simulatoren;
  • 15 eine schematische perspektivische Darstellung eines Luftrettungs-Simulators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 16 eine schematische perspektivische Darstellung eines Luftrettungs-Simulators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 17 eine schematische perspektivische Darstellung eines Luftrettungs-Simulators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • In den Figuren sind identische bzw. einander entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform des Simulators der vorliegenden Erfindung. Dabei sind die Fahrgastzelle 1 und die Hubschrauberkufen 2 über eine Traverse 3 und eine Rahmenkonstruktion 4 an der Laufkatze eines Brückenkrans (nicht gezeigt) aufgehängt, wobei die Aufhängung über Seile erfolgt, die das Hubwerk der Laufkatze mit der Krantraverse verbinden (nicht gezeigt), und wobei der Simulator ferner eine Rotorattrappe 5 aus Raumfachwerk, einen Windgenerator 6, der mit der Rotorattrappe 5 verbunden ist, ein über einen Teleskopmechanismus verkürzbares Hubschrauberheck 7 und einen Heckrotor 8 aus GFK-verstärktem Hartschaum aufweist.
  • 2 zeigt dieselbe Ausführungsform wie 1 aus einer anderen Perspektive.
  • 3 zeigt dieselbe Ausführungsform wie die 1 und 2 ohne die Fahrgastzelle.
  • 4 zeigt die dieselbe Ausführungsform wie 3 aus einer anderen Perspektive. Aus dieser Perspektive ist an der Rahmenkonstruktion befestigte Winde 9 mit schwenkbarem Ausleger zu erkennen.
  • 5 zeigt dieselbe Ausführungsform wie 3 aus einer anderen Perspektive.
  • 6 ist eine Detailansicht des Oberteils der Traverse 3, d. h. der Krantraverse, die über Einhängelaschen mit dem Unterteil der Traverse 3 (nicht gezeigt) verbunden wird. Der Oberteil der Krantraverse besteht aus einem rechteckigen Rahmen 31, nahe dessen Eckpunkten die Halterungen 32 für die Einhängelaschen 33 angeordnet sind.
  • 7 ist eine Detailansicht des Unterteils der Traverse 3. Der Unterteil der Traverse 3 besteht aus zwei horizontalen Rahmenteilen 35, nahe deren Enden jeweils eine Halterung 34 für die Einhängelaschen 33 angeordnet ist und die über zwei rechtwinklig dazu angeordnete Rahmenteile 36, an denen ein Teil des Kardangelenks 101 befestigt wird, verbunden sind. Die Rahmenteile 35 und 36 sind ferner über Versteifungselemente 37 verbunden, die zu den Rahmenteilen 35 und 36 in etwa einem 45° Winkel angeordnet sind und etwa mittig Auflagepunkte 38 für die Pneumatikfedern des Kardanrahmens (nicht gezeigt) aufweisen. Die Rahmenelemente 36 sind untereinander mit zwei rechtwinklig dazu angeordneten Querstreben 39 verbunden.
  • 8 ist eine detaillierte Ansicht des Kardanrahmens, der die Teile 41, 42, 43, 44, 45 aufweist, mit einem Teil des Kardangelenks 102 und Pneumatikfedern 46. Der Kardanrahmen besteht aus vier vertikal angeordneten Rahmenteilen 42, die an ihren oberen Enden fest mit einem rechteckigen, horizontal angeordneten Rahmenteil 41 verbunden sind und unten fest mit dem Dachrahmen (nicht gezeigt) verbunden werden. Der Rahmenteil 41 weist nahe den Eckpunkten die Aufhängepunkte 45 für die Pneumatikfedern 46 und in der Mitte eine Querstrebe 44 auf, an der das Kardangelenk 102 befestigt ist. Jeweils zwei Rahmenelemente 42 sind durch Versteifungselemente 43 verbunden.
  • 9 ist eine Detailansicht eines Teils der Rahmenkonstruktion und des Unterteils der Traverse 3. Die Rahmenkonstruktion besteht aus dem Kardanrahmen mit den Rahmenteilen 41, 42, 43, 44 und 45, den Pneumatikfedern 46, dem Dachrahmen 47 und dem Zellenrahmen 48 besteht. Der rechteckige Dachrahmen 47 ist dabei nahe den Eckpunkten mit vier vertikal angeordneten Teilen des Zellenrahmens 48 und den vier vertikal angeordneten Teilen des Kardanrahmens 42 fest verbunden. Die Rahmenkonstruktion mit den Teilen 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 und 48 ist über ein Kardangelenk (nicht zu sehen) mit dem Unterteil der Traverse 3, das aus den Teilen 34, 35, 36, 37, 38 (nicht zu sehen) und 39 (nicht zu sehen) besteht, verbunden.
  • 10 zeigt denselben Teil der Rahmenkonstruktion mit Unterteil der Traverse 3 wie 9 aus einer anderen Perspektive. Aus dieser Perspektive sind die Teile 38 und 39 des Unterteils der Traverse 3 zu sehen.
  • 11 zeigt denselben Teil der Rahmenkonstruktion wie 10 ohne den Unterteil der Traverse 3. In dieser Darstellung ist das am Kardanrahmen befestigte Kardangelenk mit den Teilen 101 und 102 zu sehen.
  • 12 zeigt denselben Teil der Rahmenkonstruktion mit Unterteil der Traverse 3 wie 10. Zusätzlich ist auch der Oberteil der Traverse 3 mit Rahmen 31 und Halterungen 32 für die Einhängelaschen 33, die der Verbindung mit dem Unterteil der Traverse 3 dienen, zu sehen. Ebenfalls sichtbar sind das Hubschrauberheck 7 und die Winde 91 mit schwenkbarem Ausleger 92.
  • 13 zeigt denselben Teil des Simulators gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wie 12 aus einer anderen Perspektive.
  • 14 ist eine Detailansicht des unteren Teils der Rahmenkonstruktion mit dem rechteckigen Dachrahmen 47, nahe dessen Eckpunkten die vier vertikal angeordneten Elemente des Zellenrahmens 48 befestigt sind. Jeweils zwei der unteren Enden der vertikalen Elemente des Zellenrahmens 48 sind mit einem konvexen Kufenverbindungselement 22 verbunden. An den Enden des Kufenverbindungselements 22 sind Kufen 21 angebracht. Die zwei Kufenverbindungselemente 22 sind weiterhin unterhalb der Fahrgastzelle mittels eines Stabilisierungselements 23 verbunden. An einer Ecke des Dachrahmens 47 ist die Winde 9 befestigt.
  • 15 zeigt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftrettungs-Simulators, in der sich die Rahmenkonstruktion 4 außerhalb der Fahrgastzelle 1 befindet.
  • Die Rahmenkonstruktion 4 ist mit dem Dach der Fahrgastzelle 1, den Kufen des Hubschraubers 2 und der Rotorattrappe 5 verbunden. Des Weiteren weist der Simulator ein Hubschrauberheck 7 mit Heckrotor 8 auf, eine Winde 9 und mehrere Windgeneratoren 6, die in der Rotorattrappe 5 angeordnet sind.
  • 16 zeigt drei der in 15 gezeigten Ausführungsformen des Simulators zusammen mit einem Kransystem in einer Halle, wobei die Hubschrauberzellen 111 an einem Brückenkran aufgehängt sind. Der Brückenkran weist drei Kranbrücken 113 mit jeweils einer Laufkatze 112 auf, die auf Kranbahnträgern 114, die längs der Wand einer Hallenkonstruktion auf Trägern 115 aufgelagert sind, beweglich sind. Die Hallenwände und/oder das Hallendach können beispielsweise transparent ausgelegt werden, um das Außenwetter mit in die Hallenatmosphäre einzubeziehen. Damit wirkt die Simulation realitätsnäher. Weiterhin können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung das Hallendach und/oder die Hallenwände zumindest teilweise geöffnet werden, um bei Bedarf Regen, Schneefall, Wind sowie Außentemperaturen in die Simulation mit einzubeziehen.
  • 17 zeigt den Einsatz der in 15 gezeigten Ausführungsform der Erfindung in einer Modellumgebung.

Claims (39)

  1. Luftrettungs-Simulator, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulator eine Hubschrauberfahrgastzelle, die an einem Kransystem befestigt ist, umfasst.
  2. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Hubschrauberfahrgastzelle um einen nicht mehr flugfähigen, entkernten Originalhubschrauber handelt.
  3. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung der Hubschrauberfahrgastzelle an dem Kransystem mittels einem oder mehreren Seilen erfolgt.
  4. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Kransystem um einen Portalkran, Halbportalkran oder Brückenkran handelt.
  5. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kransystem eine Laufkatze aufweist, an der die Hubschrauberfahrgastzelle befestigt ist,
  6. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufkatze des Kransystems ein Hubwerk und eine Drehvorrichtung aufweist
  7. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubschrauberfahrgastzelle über eine Rahmenkonstruktion an dem Kransystem befestigt ist.
  8. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Rahmenkonstruktion um eine die Hubschrauberfahrgastzelle statisch tragende Rahmenkonstruktion handelt.
  9. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die statisch tragende Rahmenkonstruktion mit einer Traverse zur Aufhängung am Kransystem verbunden ist.
  10. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Traverse aus einem Oberteil, das der Aufhängung an dem Kransystem dient, und einem Unterteil, das der Aufhängung der Rahmenkonstruktion dient, besteht.
  11. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung der Rahmenkonstruktion am Unterteil der Traverse mittels eines Kippgelenks erfolgt.
  12. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung der Rahmenkonstruktion am Unterteil der Traverse mittels eines Kardangelenks erfolgt.
  13. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenkonstruktion einen Kardanrahmen zur Aufhängung am Unterteil der Traverse mittels des Kardangelenks, einen Dachrahmen, der mit dem Dach der Hubschrauberfahrgastzelle fest verbunden ist, und einen Zellenrahmen, der mit dem Dachrahmen fest verbunden ist und die Hubschrauberfahrgastzelle umgibt, umfasst.
  14. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellenrahmen im Innern der Hubschrauberfahrgastzelle angebracht oder in ein Seitenwandteil, Dachteil oder Bodenteil der Hubschrauberfahrgastzelle integriert ist.
  15. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass Kardanrahmen und Unterteil der Traverse, die über ein Kardangelenk verbunden sind, durch Verstellelemente relativ zueinander bewegt werden können.
  16. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Verstellelementen um Pneumatikfedern handelt.
  17. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulator Hubschrauber-Kufen aufweist, die an der Hubschrauberfahrgastzelle oder der Rahmenkonstruktion befestigt sind.
  18. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Hubschrauberkufen um Stahlkufen handelt.
  19. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubschrauberfahrgastzelle ein Hubschrauberheck aufweist.
  20. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubschrauberheck über einen Teleskopmechanismus ausziehbar ist.
  21. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubschrauberheck einen Heckrotor aus Kunststoff aufweist, wobei der Antrieb des Heckrotors und der Kunststoff so ausgestaltet sind, dass bei einer Kollision mit einer Person keine ernsthaften Verletzungen entstehen.
  22. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulator eine Rotorattrappe aufweist.
  23. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorattrappe mit der Traverse und/oder der Rahmenkonstruktion verbunden ist.
  24. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorattrappe als Raumfachwerk ausgebildet ist.
  25. Luftrettungs-Simulator nach einem der Ansprüche 22–24, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorattrappe einen Durchmesser von 5 bis 9 m aufweist.
  26. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulator eine Winde aufweist.
  27. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Winde mit einem schwenkbaren Ausleger an der Hubschrauberfahrgastzelle oder der Rahmenkonstruktion befestigt ist.
  28. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulator einen oder mehrere Windgeneratoren aufweist, um den Abwind der Rotorblätter zu simulieren.
  29. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Windgenerator(en) über dem Einstiegs- und Windenbereich der Hubschrauberfahrgastzelle und/oder über dem Cockpit angeordnet ist/sind.
  30. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulator einen oder mehrere Stroboskopblitzer aufweist, die Lichteffekte durch sich drehende Rotorblätter simulieren.
  31. Luftrettungs-Simulator nach einem der Ansprüche 28–30, dadurch gekennzeichnet, dass die Windgeneratoren und/oder die Stroboskopblitzer in der Rotorattrappe angeordnet sind.
  32. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hubschrauberfahrgastzelle Bedienelemente zur Steuerung des Simulators zur Verfügung stehen.
  33. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass über die Bedienelemente die Höhe der Hubschrauberfahrgastzelle über Grund, die Fahrtrichtung und -geschwindigkeit, die Schräglage und/oder die Drehung der Zelle geregelt werden kann.
  34. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitung der Steuersignale der Bedienelemente durch eine frei programmierbare Rechnereinheit durchgeführt wird.
  35. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit in Verbindung mit einem digitalen Datenmodell eingesetzt wird, um einen realitätsnahen Flugbetrieb zu simulieren.
  36. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenmodell einen 3-D-Datenraum umfasst, in dem die geometrische Struktur der Umgebung des Kransystems abgebildet ist, derart, dass jedem Raumpunkt entweder der Parameter „Hindernis” oder der Parameter „kein Hindernis” zugeordnet ist, wobei die Steuersignale der Bedienelemente nur dann umgesetzt werden, wenn die Steuersignale eine Bewegung der Hubschrauberfahrgastzelle innerhalb des Datenteilraums „kein Hindernis” bewirken.
  37. Luftrettungs-Simulator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulator eine Funkanlage aufweist die mit den Funkhelmen der Benutzer gekoppelt ist.
  38. Luftrettungs-Simulator nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Funkanlage Hintergrundgeräusche wie Windrauschen, Rotoren- oder Turbinenlärm in die Kopfhörer der Benutzer eingespielt werden können.
  39. Funkhelm, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopfhörer für den Funkempfang in die geschlossene Schale des Helms eingebaut ist.
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