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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Frachtabwurfsystem, insbesondere in Gestalt eines selbsttragenden Flügelsystems, bestehend aus einer Mehrzahl von Flügelelementen, die das Frachtabwurfsystem im freien Fall in eine Rotation um eine Drehachse versetzen, wodurch dessen Fallgeschwindigkeit und Aufprallgeschwindigkeit ausreichend gemindert werden kann.
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Stand der Technik
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Es ist bekannt, dass bei Hilfseinsätzen über den Luftweg Hilfsgüter von einem Flugobjekt, z. B. von einem Transportflugzeug oder einem Hubschrauber, aus Höhen bis zu 100 m, in betroffene Gebiete abgeworfen werden. Jedoch erfolgt der Hilfsgüterabwurf der Einsatzkräfte aus Kostengründen ohne Fallschirm. Bisher eingesetzte Transporteinheiten aus Pappe halten den enormen Kräften des Aufpralls nur gering stand. Der hohe Verlust der Güter schränkt eine schnelle und direkte Hilfe der Bedürftigen ein. Nur spezielle, robuste Nahrungsmittel werden über betroffene Gebiete abgeworfen. Medizinische Mittel, Wasser oder z. B. technische Geräte können jedoch nur mit Fallschirmen oder über den Landweg unter hohem Kosten- und Zeitaufwand transportiert werden.
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Den freien Fall durch Autorotation, d. h. durch eigene Aufwinderzeugung der Abwurfeinheit, zu bremsen, ist eine Möglichkeit die benötigte Fracht sicherer am Boden ankommen zu lassen und Lasten uneingeschränkt zu transportieren.
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Zum Abwurf schwerer Lasten sind z. B. Transportfallschirme bekannt, die Gewichte zwischen 1 Tonne und 10 Tonnen transportieren können. Der Nachteil von Transportfallschirmen ist insbesondere, der finanzielle Aufwand ist enorm. In der Regel werden wiederverwendbare Systeme genutzt, die sehr aufwändig und teuer in der Produktion sind. Hinzu kommen die Kosten von Bergung, regelmäßigen Wartung, einschließlich Reparaturen und Inspektionen aufgrund von Schäden aus dem operativen Einsatz, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten, außerdem die Kosten der Lagerung der wiederverwendbaren Transportfallschirme. Nachteile im Einzelnen sind darüber hinaus die komplexe Handhabung, das unpräzise Landen am Zielort und im Allgemeinen die hohe Zeit- und Kostenintensität von Transportfallschirmen, weshalb sie für Hilfseinsätze nicht sonderlich geeignet sind.
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Des Weiteren sind rotationsfähige Transporteinheiten bekannt, die kleinere bis mittlere Lasten mit einer geringeren Fallgeschwindigkeit und höhere Zielgenauigkeit befördern können. Dabei ist es möglich einen genauen Zielbereich für die Landung der Fracht einzugrenzen, somit wäre ein Einsatz auch in städtischen Gebieten denkbar.
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Rotationsfähige Transporteinheiten stellen in erster Linie ein ergänzendes Abwurfsystem zu Transportfallschirmen dar und stehen nicht in unmittelbarer Konkurrenz zueinander.
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Eine rotationsfähige Transporteinheit ist beispielsweise aus
US 6 712 317 B1 und
US 5 947 419 A bekannt. Diese weist eine Transporteinheit und einen an ihrem oberen Ende befestigten Rotor auf, dessen Rotorblätter sich aufklappen und durch gespannte Seile in der Waagerechten gehalten werden, sodass eine Rotation der gesamten Transporteinheit um eine Drehachse ermöglicht wird. Zur Stabilisation und Minderung der Fallgeschwindigkeit wird in
US 6 712 317 B1 zusätzlich ein Bremsfallschirm eingesetzt. Die Verbindung der einzelnen Rotorblätter zur Transporteinheit erfolgt allein über metallische Befestigungsnadeln und ist nicht stabil genug den ausgesetzten Kräften standzuhalten. Da die Rotorblätter waagerecht mit der Transporteinheit verbunden sind kann die Aerodynamik nicht ausreichend genutzt werden, da der Luftstrom gestoppt wird und nicht zirkulieren kann.
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Bei Bodenkontakt schützt die Last, außer des Pappbodens der Transporteinheit, nichts vor der Aufprallkraft, die, trotz Abbremsen je nach Abwurfhöhe enorm sein kann.
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Durch die aufwändige Konstruktion mit diversen Materialien und einem Bremsfallschirm werden die Kosten von Material, Produktion und späterer Entsorgung erhöht. Metallrahmen und -elemente verhindern einen vollständigen umweltfreundlichen Abbau.
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Aus der
DE 20 2007 015 768 und der
DE 20 2004 017 642 sind rotationsfähige Transporteinheiten bekannt, bestehend aus einer Transporteinheit, einem Propeller in Form eines Doppelflügels und einem die Flügel miteinander verbindenden Zentralbereich. Die Fracht ist über eine zweiteilige Achse mit dem Propeller verbunden und mittig zur Drehachse am Propeller angeordnet.
DE 20 2007 015 768 optimiert die Ansätze aus
DE 20 2004 017 642 , wobei jedoch beide rotationsfähige Transporteinheiten aufwändige Konstruktionen aufweisen, mit diversen, nicht vollständig biologisch abbaubaren Materialien und aufwändigen Herstellungswegen, wodurch die Gesamtkosten erhöht sind.
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Aus der
GB 2 334 501 A und der
FR 2 769 287 B1 ist eine rotationsfähige Transporteinheit bekannt, bestehend aus einem Propeller, wobei die Flügel als Fallschirmkappen ausgebildet sind, und einer am Propeller mit Seilen verbundenen Transporteinheit. Die drei Flügel des Propellers ragen, jeweils um 120 Grad versetzt, radial nach außen. Auch diese rotationsfähige Transporteinheit ist aufwändig und kostenintensiv.
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Aus der
US 2009/0 272 852 A1 ist eine rotationsfähige Transporteinheit bekannt, die eine Analogie zu einem Ahornsamen, mit nur einem Flügel aufweist. Jedoch dieses System nicht auf größere Lasten anwendbar und bietet auch vor der Kraft des Aufpralls keinen Schutz.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig herstellbares und einfach zu beladendes und zu verstauendes passives Fluggerät bereitzustellen, insbesondere zur Verwendung als Frachtabwurfsystem zum Abwurf aus Flugverkehrsmitteln oder als Rettungssystem zur Rettung aus Luftnot.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein passives Fluggerät nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
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Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein passives Fluggerät bereitgestellt, das zumindest zwei identisch ausgebildete Flügelelemente aufweist, die unter Ausbildung einer Aufnahmeöffnung miteinander verbunden sind, wobei die Flügelelemente jeweils einen Scheitelpunkt und eine dem Scheitelpunkt gegenüberliegende Basis aufweisen, und jeweils die Basen der Flügelelemente sowie Abschnitte einer den jeweiligen Scheitelpunkt mit der zugeordneten Basis verbindenden Flügelkante miteinander verbunden sind, um ein selbsttragendes Flügelsystem auszubilden, das um eine Drehachse rotierbar ist. Bevorzugt ist dabei das Flügelsystem so ausgebildet, dass sich eine Drehbewegung um die genannte Drehachse automatisch ergibt, sobald des Fluggerät angeströmt wird, sei es im Falle des Abwurfs aus einem fliegenden Flugverkehrsmittel, sei es durch einen eingeleiteten freien Fall oder ein Werfen des Fluggeräts. Hierzu ist eine geeignete, bevorzug rotationssymmetrische, Verdrillung und Verwölbung der einzelnen Flügelelemente hilfreich, die sich aufgrund der vorgenannten Verbindung der Flügelelemente automatisch einstellt. Die Aufnahmeöffnung steht dabei zur Aufnahme eines Gegenstands, einer abzuwerfenden Fracht, einer zu rettenden Person oder eines Transport- oder Schutzbehälters zur Verfügung, ermöglicht jedoch auch eine einfache Zugänglichkeit der einzelnen Flügelelemente auch im zusammengebauten Zustand, etwa zu Wartungs- oder Montagezwecken.
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Der Aufbau des Fluggeräts zeichnet sich durch eine Schlichtheit aus, die dennoch ein zuverlässiges Flugverhalten ermöglicht. Die Flügelelemente können dabei aus einem einfachen tafelförmigen Material vorgefertigt werden, insbesondere nach einfachen Schnittschablonen ausgeschnitten oder beispielsweise mittels Laserschneiden ausgeschnitten werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet jedes der Flügelelemente einen Rahmen aus, der sich ausgehend von der Basis zunächst verbreitert und sich dann zum Scheitelpunkt hin wieder verjüngt, wobei die dem Scheitelpunkt gegenüberliegende Basis eine untere Befestigungslasche bildet und eine der beiden zum Scheitelpunkt zulaufenden Flügelkanten eine Öffnung aufweist, welche eine obere Befestigungslasche ausbildet. Zur Ausbildung des Fluggeräts brauchen dabei die Flügelelemente jeweils einfach nur über die unteren und die oberen Befestigungslaschen miteinander verbunden zu werden, sei es durch unmittelbare Verbindung derselben oder indirekt über weitere Verbindungselemente, die grundsätzlich auch aus dem gleichen Material wie die Flügelelemente ausgebildet sein können. Die Befestigungslaschen stellen präzise und einfach zu erfassende Verbindungsbereiche dar, sodass eine präzise Formgestaltung des Fluggeräts in einfacher Weise ermöglicht ist. Die Öffnung an der einen der beiden Flügelkanten kann dabei als Einführöffnung in den ausgebildeten Aufnahmeraum des Fluggeräts dienen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fluggerät weiterhin ein oberes horizontal angeordnetes Verbindungselement und ein unteres horizontal angeordnetes Verbindungselement, wobei die unteren Befestigungslaschen mit dem unteren Verbindungselement verbunden sind und wobei die oberen Befestigungslaschen mit dem oberen Verbindungselement verbunden sind. Bei einer solchen indirekten Verbindung der Flügelelemente miteinander dienen die Verbindungselemente einerseits einer weiteren Versteifung des Fluggeräts und andererseits auch einer weiteren Festlegung der späteren Form des Fluggeräts, insbesondere wenn die Verbindungselemente Verbindungsabschnitte aufweisen oder ausbilden, die korrespondierend zu der jeweils zugeordneten Befestigungslasche ausgebildet sind.
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Das untere und obere Verbindungselement können dabei insbesondere als gleichseitiges Vieleck ausgebildet sein, dessen Anzahl Längsseiten der Anzahl von Flügelelementen entspricht und die Zähligkeit der Rotationssymmetrie des Frachtabwurfsystems in einfacher Weise festlegt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Flügelelemente unter Verwindung bezüglich einer Mittel- oder Symmetrieachse, welche eine Mitte der Basis mit dem zugeordneten Scheitelpunkt verbindet, miteinander verbunden. Durch diese gezielte Verwindung, die insbesondere um einen Winkel von 45 Grad erfolgen kann und auch begleitet sein kann von einer gleichzeitigen Aufwölbung der Flügelelemente, wird erfindungsgemäß eine definierte Profilform der Flügelelemente bereitgestellt, die in dem automatischen Einsetzen der vorgenannten Rotation um die Drehachse resultieren kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Flügelelemente elastisch vorgespannt und/oder elastisch gegeneinander vorgespannt. Dies begünstigt ein stabiles Flugverhalten des Fluggeräts selbst dann, wenn nur vergleichsweise dünne und leichtgewichtige Materialien eingesetzt werden. Gleichzeitig wird dadurch auch die mechanische Stabilität des Fluggeräts verbessert.
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Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform ist das Fluggerät als Frachtabwurfsystem oder Rettungssystem ausgebildet, wobei die zumindest zwei Flügelelemente unter Ausbildung einer Aufnahmeöffnung miteinander verbunden sind und die Fracht oder eine zu rettende Person oder ein diese aufnehmender Transport- oder Schutzbehälter über einen Sicherungs- oder Verschlussbolzen unmittelbar in diese Aufnahmeöffnung einhängbar ist.
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Grundsätzlich eignet sich das Fluggerät jedoch auch als Spielgerät oder Flugmodell, etwa für spielende Kinder, die beispielsweise zunächst die Flügelelemente selber unter Zuhilfenahme einer Schablone aus einem geeigneten Material ausschneiden können, dann nach einer Anleitung in einfacher Weise selbst zusammensetzen und miteinander verbinden können und dann spielen können, beispielsweise durch einfaches Werfen oder Fortschleudern desselben. Dabei kann grundsätzlich in den vorgenannten Aufnahmeraum in gleicher Weise eine kleine Last eingehängt werden.
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Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform sind die Flügelelemente elastisch oder flexibel und von einer geschlossenen Position, in welcher ihre Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen konisch auf einen gemeinsamen Mittelpunkt zulaufen, in eine geöffnete Position überführbar, in welcher ihre Scheitelpunkte bzw. Flügelspitzen annähernd horizontal nach außen ragen. Ein derartiges Fluggerät kann somit platz- und volumensparend bevorratet, mit einer Fracht oder einen Transport- oder Schutzbehälter bestückt werden, und in einen Frachtraum eines Flugzeugs verladen werden. Beim Auswerfen aus der Laderaumklappe des Flugzeugs öffnen sich dann automatisch die Flügelelemente, bis sich die bestimmungsgemäße Fluglage des Fluggeräts ergibt.
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Das erfindungsgemäße Frachtabwurfsystem zeichnet sich durch ein stabiles zielgenaues Flugverhalten mit geringer Sinkgeschwindigkeit aus und ermöglicht einen nahezu uneingeschränkten Transport von Gütern bzw. Fracht und somit einen schnellen strukturierten Ablauf eines Einsatzes. Weiterhin werden die abzuwerfenden Güter durch ein aufprallabsorbierendes Frachtabwurfsystem geschützt. Das Frachtabwurfsystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann kostengünstig aus biologisch abbaubaren Materialien hergestellt werden.
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Das erfindungsgemäße Frachtabwurfsystem ermöglicht einen schnellen Hilfseinsatz und ermöglicht einen durchdachten planbaren Ablauf. Verluste der Fracht durch den Aufprall am Zielort können gering gehalten werden, um ein Maximum an Hilfe leisten zu können. Deshalb ist das Frachtabwurfsystem so gestaltet, dass eine Autorotation ohne Bremsfallschirm möglich ist. Dazu kommt ein integrierter Aufprallschutz, der ein sicheres Aufkommen der Güter am Boden gewährleistet.
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Des Weiteren ist das erfindungsgemäße Frachtabwurfsystem skalierbar, sodass es beispielsweise je nach Flugzeugtyp und Situation am Einsatzgebiet beliebig angepasst werden kann. Der Frachtraum im Flugobjekt wird dabei sehr effizient genutzt. Der schnelle und effiziente Einsatz, insbesondere der strukturierte Ablauf eines Einsatzes, steht dabei im Vordergrund. Die vorzugsweise geordnete Situation im Flugzeug sowie bei der Verladung soll durch Formveränderung nicht beeinträchtigt werden.
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Das Frachtabwurfsystem kann auf recyclebare Materialien zurückgreifen und so unnötigen Müll am Einsatzort vermeiden helfen, wodurch es den finanziell häufig sehr limitieren Budget von Hilfsorganisationen etc. entgegenkommt.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Konstruktion des Frachtabwurfsystems selbsttragend ist, somit sehr stabil dazu leicht und einfach. Des Weiteren ist das Frachtabwurfsystem Rotor und Transporteinheit in einem. Es werden vorzugsweise keine zusätzlichen Materialien außer Pappe oder einem biologisch abbaubarem Kunststoff benötigt. Die einfache Produktion ist durch das Schnittmuster des Flügelsystems gewährleistet, was skaliert und ausgestanzt werden kann. Mindestens zwei Flügelelemente werden mit z. B. emissionsarmem Klebstoffe mit den horizontal angeordneten Elementen verbunden. Die Last befindet sich im Zentralbereich des Flügelsystems und wird von diesem getragen. Das Flügelsystem ermöglicht einen offenen und geschlossenen Zustand.
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Im geschlossenen Zustand des Frachtabwurfsystems laufen die Flügelelemente senkrecht konisch auf einen gemeinsamen Mittelpunkt zu. Was bedeutet, dass im Frachtraum eines Flugobjekts, der vorhandene Raum optimal genutzt werden kann und aufgrund des Flügelsystems kaum nennbarer Raum unbenutzt bleibt. Die horizontal angeordneten Ebenen bestimmen die gegebene Grundform des Frachtabwurfsystems, was eine gut strukturier- sowie planbare Verladung ermöglicht.
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Im geöffneten Zustand ist das Frachtabwurfsystem abwurfbereit und somit rotierfähig. Das Frachtabwurfsystem ändert seinen Zustand von geschlossen in offen, sobald der Kontakt zu festem Boden aufgehoben ist und kein Druck auf den Zentralbereich mehr ausgeübt wird. Durch den Luftwiderstand richtet sich das Frachtabwurfsystem stabil im Flug aus und beginnt zu rotieren. Die durch den Aufwind erzeugte, der Erdanziehung entgegenwirkende, Beschleunigung, hebt die Erdbeschleunigung auf, wodurch das Frachtabwurfsystem mit nahezu konstanter Fallgeschwindigkeit zu Boden sinkt. Die Transporteinheit wird mithilfe eines Verschlussbolzen in das Flügelsystem eingespannt und von diesem getragen. Dabei muss der Abstand zwischen den horizontal angeordneten Elementen stets größer sein als die Höhe der Transporteinheit um einen doppelten Boden zu erzeugen. Dieser absorbiert die Aufprallkräfte beim Auftreffen der Transporteinheit am Boden und dampft den Aufprall womit ein vorzugsweise schadenfreies Landen der Fracht ermöglicht wird.
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Durch die Verbindung von Rotation und doppeltem Boden ist ein Maximum an Schutz für die zu transportierenden Güter gewährleistet, was bedeutet, dass auch sensible Güter, wie Wasser, Medizin oder technisches Gerät auf diesem Wege transportierbar sind, was dein Einsatz von Transportfallschirmen erübrigt.
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Die Senkung der Kosten wird durch mehrere Faktoren der Erfindung ermöglicht. Zum einen sind Produktion und Materialien des Frachtabwurfsystems besonders einfach und somit günstig. Zum anderen erlaubt die selbsttragende Konstruktion den Transport von Gütern, die sonst nur mithilfe teurer und aufwändiger Transportfallschirmen möglich wäre. Da der Transport mit speziellen Flugzeugen und Lufteinsätze allgemein besonders kostenintensiv sind, darf auch der zeitliche Aspekt nicht unterschlagen werden. Das Frachtabwurfsystem erlaubt durch die Möglichkeit des geschlossenen Zustands einen minutiös planbaren, zeit- und somit kostensparenden Einsatz.
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Figurenübersicht
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 in schematischer perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines aus drei Flügelelementen bestehenden Flügelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, das in Verbindung mit einer Transporteinheit das erfindungsgemäße Frachtabwurfsystem bildet;
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2 in schematischer Draufsicht ein Ausführungsbeispiel eines Schnittmuster eines Flügelelements und die horizontal angeordneten Ebenen bzw. Verbindungselemente;
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3 in schematischer perspektivischer Darstellung das Flügelsystem in geöffnetem Zustand ohne Transporteinheit und in geschlossenem Zustand mit Transporteinheit;
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4 in schematischer Draufsicht das Flügelsystem in geöffnetem Zustand ohne Transporteinheit und in geschlossenem Zustand mit Transporteinheit;
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5 in schematischer Unteransicht das Flügelsystem in geöffnetem Zustand ohne Transporteinheit und in geschlossenem Zustand mit Transporteinheit;
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6 in schematischer perspektivischer Darstellung das Frachtabwurfsystem gemäß 1 im Rotationsflug um die Drehachse;
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7 in schematischer perspektivischer Darstellung wie die Transporteinheit in das Frachtabwurfsystem gemäß 3 bis 5 eingespannt wird;
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8 in schematischer perspektivischer Darstellung mehrere Frachtabwurfsysteme in ihrem Verladezustand;
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9 in schematischer Draufsicht die Grundform der Frachtabwurfsysteme in ihrem Verladezustand;
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10 in schematischer perspektivischer Darstellung die Verladung einer Vielzahl von Frachtabwurfsystemen in ein Transportflugzeug;
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11 in schematischer perspektivischer Darstellung den Abwurf einer Vielzahl von Frachtabwurfsystemen aus einem Transportflugzeug;
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12 in schematischer perspektivischer Darstellung das Auftreffen eines Frachtabwurfsystems gemäß 1 auf Untergrund, sowie den Abfedermechanismus
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Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
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1 zeigt in schematischer perspektivischer Darstellung als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für ein passives Fluggerät gemäß der vorliegenden Erfindung ein Frachtabwurfsystem 1 zum Bremsen des freien Falls einer nicht im Einzelnen dargestellten Last. Das Frachtabwurfsystem des dargestellten Ausführungsbeispiels dient z. B. als Transportsystem für die Lufthilfe und kann beispielsweise von einem Hubschrauber oder großen Transportflugzeugen (z. B. Transall C-160, Ilyushin IL-76) in großer Menge über einem mit Hilfsgütern zu versorgenden Krisengebiet, aber auch zum Einsatz für Forschungszwecke abgeworfen werden.
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Das aufwinderzeugende Frachtabwurfsystem 1 besteht aus einem im Fallwind um eine Drehachse 2 rotationsfähigen Flügelsystem 3 und einer mit dem Flügelsystem 3 verbindbaren und vom Flügelsystem 3 getragenen Transporteinheit 10 zum Transport einer Last, wobei das Flügelsystem 3 mindestens zwei von der Drehachse 2 (im wesentlichen) annähernd horizontal nach außen ragende Flügelelemente 7 und die Flügelelemente 7 miteinander verbindende horizontal angeordnete Elemente (Verbindungselemente) 4 und 5 aufweist nach 1 und 6. Das Flügelsystem 3 lässt sich in zwei Zustände überführen. Im Transportzustand, d. h. im geschlossenen Zustand, laufen die Flügelelemente senkrecht konisch auf einen gemeinsamen Mittelpunkt zu, was in den 3 bis 5 und 8 bis 10 zu sehen ist und eine optimale Verladung und Raumausnutzung z. B. im Frachtraum des Transportflugzeuges ermöglicht.
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Selbstverständlich kann die abzuwerfende Fracht auch ohne den vorgenannten Transport- oder Schutzbehälter direkt in das Flügelsystem 3 eingehängt werden.
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Der Rotationszustand, d. h. der bestimmungsgemäße geöffnete Zustand des Flügelsystems 3 tritt direkt nach dem Abwurf automatisch ein, sobald der Kontakt zu festem Boden (im dargestellten Ausführungsbeispiel Laderampe des Transportflugzeuges 10) aufgehoben ist. Durch den Luftwiderstand und die Luftzirkulation im geöffneten Flügelsystem 7, dargestellt in 6, richtet sich das Frachtabwurfsystem 1 stabil im Flug aus und beginnt zu rotieren. Die durch den Aufwind erzeugte, der Erdanziehung entgegenwirkende, Beschleunigung, hebt die Erdbeschleunigung auf oder reduziert diese zumindest ausreichend, wodurch das Frachtabwurfsystem 1 mit nahezu konstanter Fallgeschwindigkeit zu Boden sinkt. Die Transporteinheit 10 wird mithilfe eines Verschlussbolzen 15 in das Flügelsystem 3 eingespannt und von diesem getragen. Dabei sollte der Abstand zwischen den horizontal angeordneten Elementen 4 und 5 stets größer sein als die Höhe der Transporteinheit um einen doppelten Boden zu erzeugen. Dieser absorbiert die Aufprallkräfte beim Auftreffen der Frachtabwurfsystems 1 am Boden und dampft den Aufprall womit ein vorzugsweise schadenfreies Landen der Fracht ermöglicht wird und die Fracht in vollem Umfang im Krisengebiet oder bei Forschungszwecken genutzt werden kann.
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Im Folgenden wird das Flügelsystem 3 näher erläutert:
2 zeigt die Bestandteile aus dem das Flügelsystem 3 gefertigt wird. Das Flügelelement 7 ist im Ausführungsbeispiel dreifach vorhanden, da die im Ausführungsbeispiel dargestellten horizontal angeordneten Ebenen 4 und 5 drei Seiten haben. Die Anzahl der Längsseiten der Verbindungselemente 4, 5 legt die Zähligkeit der Symmetrie des Flügelsystems fest. In anderer Ausgestaltung kann das Frachtabwurfsystem 1 selbstverständlich auch zwei oder vier Flügelelemente 7 aufweisen.
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Die im Ausführungsbeispiel dargestellten drei parabolischen identischen Flügelelemente 7 werden rotationssymmetrisch an den horizontalen Ebenen 4 und 5 befestigt. Dabei werden die oberen Befestigungslaschen 8 mit dem oberen horizontal angeordneten Element 4 und die unteren Befestigungslaschen 9 mit dem unteren horizontal angeordneten Element 5 verbunden, was die Eigentragfähigkeit ermöglicht und zu enormer Stabilität führt.
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Das gesamte Frachtabwurfsystem 1 besteht aus einem flexiblen und bevorzugt elastischen Material, vorzugsweise wachsbeschichtete Pappe. Nur der Verschlussbolzen 15 wird voraussichtlich zusätzlich verstärkt um eine feste Verbindung zwischen Flügelsystem 3 und Transporteinheit 10 zu gewährleisten.
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Durch die gewölbten Flügelelemente 7 nutzen die aufgrund des Rahmens 14 und der asymmetrischen Befestigung an den horizontalen Ebenen 4 und 5 die enorme Eigenspannung des Materials sowie den Luftstrom während des Absinkens optimal um das Frachtabwurfsystem in Autorotation zu bringen und somit Auftrieb zu erzeugen.
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7 zeigt im Ausführungsbeispiel, wie sich Transporteinheit 10 und Flügelsystem durch wenige Arbeitsschritte miteinander verbinden lassen. Mithilfe eines Gabelstaplers wird die Transporteinheit 10 durch eine der drei seitlichen Öffnungen des Flügelsystems 3 eingeführt und in den Zentralbereich 6 des Flügelsystems 3 eingespannt, was ein zweiter Helfer allein bewerkstelligen kann.
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Dabei zieht er den dreieckigen Verschlussbolzen 15 nach oben durch den dreieckigen Zentralbereich 6 im oberen horizontalen Element 4. Einer 60° Grad Drehung des Verschlussbolzens koppelt Transporteinheit 10 in das freitragende Flügelsystem 7.
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Die erzeugte Spannung aufgrund des Gewichts im Zentrum der Konstruktion ermöglicht das Zusammenfalten der Flügelelemente. Somit ist ein schneller und einfacher Arbeitsablauf gewährleistet.
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Die Einfachheit des erfindungsgemäßen Fluggeräts beginnt bei seiner Produktion. Das Schnittmuster wird industriell aus Karton ausgestanzt oder mit anderen Verfahren ausgeschnitten, Knicklinien werden markiert und im nächsten Schritt miteinander verklebt. Ökologisch und wirtschaftlich ist die Fertigung daher absolut stichhaltig und gleicht der Faltschachtelproduktion.
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Eine mögliche Grundform des Frachtabwurfsystems 10 ist im Ausführungsbeispiel in 8 und 9 gezeigt. Das gleichseitige Dreieck ermöglicht ein platzeffizientes Arrangieren auf der Ladefläche des Verladefahrzeugs nach 10 und im Frachtraum des Transportflugzeuges. Einsatzflugzeuge von Armee und Hilfsorganisationen haben eine durchschnittliche Ladefläche 12 m × 3 m. Die Flügelelemente 7 sind im geschlossenen Zustand eiförmig nach oben gebogen, somit folgen sie dem vorgegebenen radialen Formverlauf im Frachtraum.
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12 zeigt, wie der doppelte Boden, der aus der selbsttragenden Konstruktion resultiert, die Aufprallkraft um ein Vielfaches absorbiert. Auch die Flügelelemente 7 unterstützen das Abfedern und die Kraftverteilung.
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Zusammenfassend wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Frachtabwurfsystem in Gestalt eines selbsttragenden Flügelsystem 3 bereitgestellt, bestehend aus einem oberen horizontal angeordneten Element 4, einem unteren horizontal angeordneten Element 5, wobei sich die Mittelpunkte dieser Elemente auf der Drehachse 2 des Frachtabwurfsystems 1 befinden und einen Zentralbereich 6 bilden, sowie mindestens zwei identischer Flügelelemente 7 mit jeweils einer oberen Befestigungslasche 8 und einer unteren Befestigungslasche 9, wobei die oberen Befestigungslaschen 8 an dem oberen horizontal angeordneten Element 4 und die unteren Befestigungslaschen 9 an dem unteren horizontal angeordneten Element 5 rotationssymmetrisch befestigt sind und eine in das Flügelsystem 3 einsetzbare und vom Zentralbereich 6 des Flügelsystems 3 getragene Transporteinheit 10, mit einem oberen Ende 11 und einem unteren Ende 12.
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Das sogenannte Frachtabwurfsystem kann insbesondere als Transportsystem für die Lufthilfe dienen und weist dazu ein rotationsfähiges Flügelsystem und eine Transporteinheit auf, welches die Lasten aufnimmt und vorzugsweise im Bereich der Drehachse des Flügelsystems angeordnet ist. Die mit der Last bestückte Transporteinheit bildet bevorzugt den größten Teil der Masse des gesamten Frachtabwurfsystems. Beinhalten kann es insbesondere z. B. Medikamente, Rettungsausrüstungen, Nahrungsmittel, Wasser, technische und/oder elektronische Gerätschaften etc.
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Wenngleich die vorstehende Beschreibung anhand eines Frachtabwurfsystems als bevorzugte Verwendungsform des erfindungsgemäßen Fluggeräts erfolgt, wird dem Fachmann beim Studium der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres ersichtlich sein, dass das Fluggerät in entsprechender Weise auch für andere Anwendungen geeignet ist, insbesondere als Rettungssystem zur Rettung einer Person aus Luftnot oder – in kleinerem Maßstab – als Flug-Spielzeug für Kinder oder als Demonstrations- oder Schauobjekt mit bedingter passiver Flugfähigkeit.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Frachtabwurfsystem
- 2
- Drehachse
- 3
- Flügelsystem
- 4
- oberes horizontal angeordnetes Element
- 5
- unteres horizontal angeordnetes Element
- 6
- Zentralbereich
- 7
- Flügelelement
- 8
- obere Befestigungslasche
- 9
- untere Befestigungslasche
- 10
- Transporteinheit
- 11
- oberes Ende der Transporteinheit
- 12
- unteres Ende der Transporteinheit
- 13
- Flügelspitze
- 14
- Rahmen
- 15
- Verschlussbolzen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6712317 B [0007]
- US 5947419 A [0007]
- US 6712317 B1 [0007]
- DE 202007015768 [0010, 0010]
- DE 202004017642 [0010, 0010]
- GB 2334501 A [0011]
- FR 2769287 B1 [0011]
- US 2009/0272852 A1 [0012]
