Die Erfindung betrifft ein Gleitschirmschirmsystem mit einem Fallschirmspringer für selbststeuernde Flüge zu einem vorgeplanten Landegebiet.The invention relates to a paraglider system with a parachutist for self-steering flights to a pre-planned landing area.
Aus dem Stand der Technik sind Gleitfallschirmsysteme bekannt, die Lasten bis zu mehreren Tonnen Masse selbststeuernd über große Entfernungen transportieren und in vorgeplanten Landegebieten punktgenau landen können. Diese sogenannten selbststeuernden Lastengleitschirmsysteme verfügen über ein programmgesteuertes Flugführungssystem, eine Navigationseinrichtung, elektrische Stellmotoren für die Steuerleinen und ein automatisches Landesystem. Sie werden aus Transportflugzeugen abgesetzt, worauf der Gleitschirm im freien Fall geöffnet wird. In einer Bodenstation erfolgt die Einsatzplanung und Berechnung des Flugprogramms, das vor dem Start des Transportflugzeugs in das Flugführungssystem des Gleitschirmsystems übertragen wird. Die elektronischen Einrichtungen, elektrischen Stellmotoren für die Steuerleinen und Akkumulatoren oder Batterien für die Stromversorgung sind in einem Kasten eingebaut und an Tragegurten zwischen dem Gleitschirm und der Last angeordnet. 1a in 1 zeigt ein selbststeuerndes Lastengleitschirmsystem gemäß dem Stand der Technik mit einem Gleitfallschirm 1, einer Last 2 und einem Steuerungskasten 3.Gleitfallschirmsysteme are known from the prior art, the loads transport up to several tons of mass self-driving over long distances and can land precisely in pre-planned landing areas. These so-called self-controlling load-bearing parachute systems have a program-controlled flight guidance system, a navigation device, electrical control motors for the control lines and an automatic landing system. They are dropped off transport planes, whereupon the paraglider is opened in free fall. In a ground station, the mission planning and calculation of the flight program, which is transmitted before the start of the transport aircraft in the flight guidance system of the paraglider system takes place. The electronic devices, electric control motors for the control lines and accumulators or batteries for the power supply are installed in a box and arranged on risers between the paraglider and the load. 1a in 1 shows a self-steering load sliding screen system according to the prior art with a Gleitfallschirm 1 , a load 2 and a control box 3 ,
Flugführungseinrichtungen, wie sie in selbststeuernden Lastengleitschirmen verwendet werden, haben im Einsatz mit Fallschirmspringern den Nachteil, daß bei Störungen in elektrischen Einrichtungen die Sicherheit des Fallschirmspringers nicht gewährleistet ist. Lastengleitschirme gehen bei Systemstörungen unkontrolliert zu Boden. Ein Fallschirmspringer wäre im Störungsfall dem Flugsystem hilflos ausgeliefert, da er keine Möglichkeit hat, in den unkontrollierten Flug einzugreifen, um den Flug sicher fortzusetzen.Flight guidance devices, such as those used in self-steering load-bearing gliders, have the disadvantage in use with parachutists that the safety of the parachutist is not ensured in the event of disruptions in electrical equipment. Load gliders go uncontrolled to the ground in case of system failure. A parachutist would helplessly delivered to the flight system in case of failure, as he has no way to intervene in the uncontrolled flight to safely continue the flight.
Gleiches gilt für das Landemanöver, das Lastenschirme automatisch ausführen. Auch hier wäre ein Fallschirmspringer einem hohen Verletzungsrisiko ausgesetzt, da er bei Fehlfunktionen nicht in den Landevorgang eingreifen kann. Außerdem wären hohe Steuerkräfte an den Steuerleinen zu überwinden mit der Folge, daß große und schwere Stellmotoren und ein entsprechend hoher Energiebedarf erforderlich wären. Die Geräte könnten weder am Gleitschirm noch am Körper des Fallschirmspringers einsatztauglich integriert werden. Systeme dieser Art sind daher für Einsätze mit Fallschirmspringern nicht geeignet.The same applies to the landing maneuver that load umbrellas perform automatically. Again, a parachutist would be exposed to a high risk of injury because he can not intervene in the landing process in case of malfunction. In addition, high control forces on the control lines would be overcome with the result that large and heavy actuators and a correspondingly high energy consumption would be required. The devices could not be integrated into the paraglider or the parachutist's body. Systems of this type are therefore not suitable for use with parachutists.
Weiterhin sind aus Schrift US 5,798,733 Navigationshilfen für Gleitfallschirmspringer bekannt, die auf einem Bildschirm einen vorgeplanten Flugpfad von einem Absetzpunkt zu einem Landepunkt graphisch anzeigen. Die Navigationshilfen sind mit einem Computer ausgerüstet, in den die Flugpfaddaten und wenn erforderlich auch topographische Daten aus einer Planungsstation vor dem Einsatz übertragen und auf dem Bildschirm zur Darstellung gebracht werden. Zusätzlich führt der Fallschirmspringer eine GPS-Einrichtung mit sich, womit die momentane Position des Gleitschirms ermittelt und am Bildschirm als IST-Position angezeigt wird. Mit diesen Anzeigen erkennt der Fallschirmspringer Abweichungen von einem Soll-Flugpfad und wie er den Gleitschirm von Hand zu steuern hat, um einem Soll-Flugpfad zu folgen.Furthermore, from font US 5,798,733 Navigation aids are known to parachutists who graphically display on a screen a pre-planned flight path from a drop point to a landing point. The navigation aids are equipped with a computer, in which the flight path data and, if necessary, topographic data are transferred from a planning station prior to deployment and displayed on the screen. In addition, the parachutist carries a GPS device with it, with which the current position of the paraglider is determined and displayed on the screen as an actual position. With these displays, the parachutist recognizes deviations from a target flight path and how he has to manually control the paraglider to follow a target flight path.
Navigationshilfen mit Anzeigen auf Bildschirmen haben den Nachteil, daß der Fallschirmspringer unablässig mit der Beobachtung des Bildschirms, der Kontrolle von Flugbahnabweichungen und dem manuellen Nachsteuern des Gleitschirms beschäftigt ist. Diese Tätigkeiten erfordern von ihm eine volle Konzentration, um Gleitschirmflüge auszuführen und stellen eine ganz erhebliche Belastung bei der Durchführung von Einsatzaufgaben dar. Navigationseinrichtungen dieser Art sind daher für militärische Einsätze wenig geeignet.Navigation aids with displays on screens have the disadvantage that the parachutist is constantly busy with the observation of the screen, the control of flight path deviations and the manual readjustment of the paraglider. These activities require him to be fully focused on paragliding and are a significant burden in carrying out mission tasks. Navigation devices of this type are therefore not well suited for military operations.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein selbststeuerndes Gleitschirmsystem für Fallschirmspringer bereitzustellen, das
- – die komplexen Flugführungsaufgaben mit kleinen, leichten und einfach zu bedienenden Einrichtungen und mit nur geringen elektrischen Energien auszuführt,
- – dem Fallschirmspringer jederzeit die Möglichkeit gibt, in den selbststeuernden Flug handgesteuert einzugreifen, um nicht vorgeplante Manöver oder eine Landung auszuführen oder in einem Störungsfall, den Flug sicher fortsetzen zu können,
- – den Fallschirmspringer von den fliegerischen Tätigkeiten entlastet und ihm während des Fluges Handfreiheit für weitere Verrichtungen gibt, die Einsatzaufgaben erfordern,
- – den Fallschirmspringer zuverlässig auch über große Entfernungen an einen vorgegebenen Landeplatzt führt.
The invention has for its object to provide a self-propelled parachute system for parachutists, the - - carry out the complex flight control tasks with small, light and easy-to-use facilities and with only low electrical energy,
- - The parachutist always has the opportunity to intervene manually controlled in the self-steering flight to perform not pre-planned maneuvers or a landing or in a malfunction, to safely continue the flight,
- - Relieves the parachutist of the aviation activities and gives him freedom of movement during the flight for further operations requiring mission tasks,
- - The parachutist reliably leads over long distances to a given landing place.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the features of claim 1. Further developments of the invention are specified in the subclaims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, die zeigen:In the following the invention will be described with reference to the attached figures, which show:
1b in 1 ein selbststeuerndes Gleitschirmsystem mit einem Fallschirmspringer gemäß der Erfindung. 1b in 1 a self-propelled paraglider system with a parachutist according to the invention.
2 den Aufbau und die Funktionsweise eines selbststeuernden Gleitschirmsystems mit einem Fallschirmspringer. 2 the structure and operation of a self-propelled parachute system with a parachutist.
3 die Arbeitsbereiche für einen elektrisch gesteuerten und handgesteuerten Gleitschirmflug am Beispiel eines repräsentativen Kraft-Weg-Diagramms für eine Steuerleine. 3 the work areas for an electrically controlled and manually controlled paragliding on the example of a representative force-displacement diagram for a control line.
4 ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung 7a für einen elektrisch gesteuerten und handgesteuerten Gleitschirmflug mit einer freigegebenen Vorbremsung. 4 an embodiment of a control device 7a for an electrically controlled and manually controlled paragliding flight with a released preliminary braking.
5 ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung 7a für einen elektrisch gesteuerten und handgesteuerten Gleitschirmflug mit einer Vorbremsung im gepackten Zustand an einem hinteren Tragegurt. 5 an embodiment of a control device 7a for an electrically controlled and manually controlled paragliding flight with pre-braking in the packed state on a rear carrying strap.
6 das Steuerleinensystem einer Steuereinrichtung 7a. 6 the control system of a control device 7a ,
7 ein Ausführungsbeispiel für eine Befestigung eines Stellmotors an einem hinteren Tragegurt mit Fest- und Loslagern. 7 an embodiment of an attachment of a servomotor to a rear strap with fixed and movable bearings.
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Befestigung eines Stellmotors an einem hinteren Tragegurt mit Fest- und Loslagern. 8th a further embodiment of an attachment of a servomotor to a rear strap with fixed and movable bearings.
9 ein Ausführungsbeispiel für einen Stellmotor. 9 an embodiment of a servomotor.
10 ein Ausführungsbeispiel für eine Verlegung von Tragegurten in einem Gurtzeug gemäß dem Stand der Technik (10a) und eine Verlegung von Tragegurten mit einem Stellmotor (10b) gemäß der Erfindung. 10 an embodiment for a laying of risers in a harness according to the prior art ( 10a ) and a laying of risers with a servomotor ( 10b ) according to the invention.
11 einen Packbereich eines Gleitfallschirms mit einem Stellmotor an der Schulter eines Fallschirmspringers. 11 a packing area of a parachute with a servomotor on the shoulder of a parachutist.
12 eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 4 Die Bezeichnungen a und b hinter den Bezugszeichen in den Figuren und Beschreibungen kennzeichnen die rechte und linke Seite eines Gleitschirmsystems und entfallen, wenn die Darstellungen für beide Seiten gleichermaßen gelten. 12 a variant of the embodiment according to 4 The names a and b behind the reference numerals in the figures and descriptions indicate the right and left sides of a paraglider system and omitted if the representations apply equally to both sides.
1b in 1 zeigt ein selbststeuerndes Gleitschirmsystem mit einem Fallschirmspringer gemäß der Erfindung mit einer Gleitschirmkappe 4, einem vorderen Tragegurt 68, einem hinteren Tragegurt 26, einem Stellmotor 29 und einer Steuerleine 6. Das Bezugszeichen 77 symbolisiert, daß die Arme und Hände des Fallschirmspringers während des Fluges nicht gebraucht werden, sodaß der Fallschirmspringer andere, für den Einsatz wichtige Aufgaben erledigen kann, was mit Gleitschirmsystemen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, schwerlich möglich wäre. 1b in 1 shows a self-propelled parachute system with a parachutist according to the invention with a paraglider 4 , a front carrying strap 68 , a rear carrying strap 26 , a servomotor 29 and a control line 6 , The reference number 77 symbolizes that the arms and hands of the parachutist are not needed during the flight, so that the parachutist can do other important tasks for use, which would hardly be possible with paraglider systems, which are known from the prior art.
Anhand der 2 wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.Based on 2 an embodiment of the invention will be explained.
Ein Flugführungssystem 17, das eine einlesbare Programmsteuereinheit und alle weiteren Einrichtungen für die Durchführung selbststeuernder Gleitschirmflüge enthält, wie sie auch bei unbemannten Luftfahrzeugen zur Anwendung kommen, liefert Steuersignale 11a, 11b für den rechten und linken Kurvenflug an eine Steuereinheit 15. Diese leitet die Steuersignale 11a, 11b weiter an elektrische Steuereingänge 8a, 8b für rechte und linke Stellmotoren 29a, 29b in den Steuereinrichtungen 7a, 7b, die mit den Steuerleinen 6a, 6b Steuerbewegungen an den Steuerflächen 5a, 5b der Gleitschirmkappe 4 ausführen. Die Steuereinrichtungen 7a, 7b verfügen weiterhin über mechanische Eingänge 9a, 9b für eine Handsteuerung, womit der Fallschirmspringer jederzeit in die Selbststeuerung eingreifen und mit den Steuerleinen 6a, 6b die Steuerflächen 5a, 5b an der Gleitschirmkappe 4 mechanisch verstellen kann.A flight guidance system 17 , which contains a readable program control unit and all other facilities for the implementation of self-propelled paragliding, as used in unmanned aerial vehicles, provides control signals 11a . 11b for the right and left turn to a control unit 15 , This passes the control signals 11a . 11b on to electrical control inputs 8a . 8b for right and left servomotors 29a . 29b in the control devices 7a . 7b that with the control lines 6a . 6b Control movements at the control surfaces 5a . 5b the paraglider cap 4 To run. The control devices 7a . 7b continue to have mechanical inputs 9a . 9b for a hand control, whereby the parachutist always intervene in the self-control and with the control lines 6a . 6b the control surfaces 5a . 5b on the paraglider cap 4 can mechanically adjust.
Erfindungsgemäß schaltet das Flugprogramm die selbststeuernde Flugführung im Flugführungssystem 17 nach Erreichen eines vorgeplanten Landegebietes ab, worauf die Stellmotoren stromlos werden, was bewirkt, daß die aerodynamischen Kräfte an den Steuerflächen 5a, 5b die Steuerleinen 6a, 6b in die Ausgangslage zurückstellen und der Fallschirmspringer handgesteuert einen Landeanflug und eine Landung durchführen kann. Alternativ können die Steuerleinen 6a, 6b auch mit Motorkraft zurückgestellt werden, Weiterhin wird die selbststeuernde Flugführung außer Betrieb gesetzt, wenn der Fallschirmspringer die Handsteuerung mit den Steuereingängen 9a, 9b betätigt, um in den selbststeuernden Flug einzugreifen. Eine Schalteinheit 12 mit Signalgebern liefert ein Signal über eine Leitung 13 an die Steuereinheit 15, die die selbststeuernde Flugführung abschaltet, sobald die Handsteuerung aus der Ausgangsstellung bewegt wird. Gibt der Fallschirmspringer die Handsteuerung frei und sie befindet sich wieder in der Ausgangsstellung, aktiviert die Schalteinheit 12 die selbststeuernde Flugführung und der elektrisch gesteuerte Flug wird fortgesetzt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Schalteinheit 12 in der Handsteuerung oder in deren Nähe angebracht, um entsprechende Signale auszulösen.According to the invention, the flight program switches the self-controlling flight guidance in the flight guidance system 17 after reaching a pre-planned landing area, whereupon the servomotors are de-energized, which causes the aerodynamic forces on the control surfaces 5a . 5b the steering lines 6a . 6b put back in the starting position and the parachutist hand-controlled a landing approach and a landing can perform. Alternatively, the control lines 6a . 6b Also be reset with engine power, Furthermore, the self-controlling flight guidance is disabled when the parachutist hand control with the control inputs 9a . 9b pressed to intervene in the self-steering flight. A switching unit 12 with signalers delivers a signal via a line 13 to the control unit 15 which shuts off the self-steering flight control as soon as the hand control is moved from the home position. If the parachutist releases the hand control and it is back in the starting position, activates the switching unit 12 the self-controlling flight guidance and the electrically controlled flight will be continued. In this embodiment, the switching unit 12 mounted in the hand control or in its vicinity to trigger corresponding signals.
Die Schalteinheit 12 kann auch mit einem Beschleunigungssensor ausgestattet sein, der signifikante Drehbewegungen des Gleitschirms registriert, die durch Handsteuerung erzeugt werden, und gibt ein Signal über eine Leitung 13 an die Steuereinheit 15, die die selbststeuernde Flugführung außer Betrieb setzt. Wird die Handsteuerung beendet und es treten keine Drehbewegungen auf, wird die selbststeuernde Flugführung wieder wirksam. Dieser Vorgang kann auch zeitverzögert erfolgen.The switching unit 12 may also be equipped with an acceleration sensor, which registers significant rotational movements of the paraglider, which are generated by manual control, and outputs a signal via a line 13 to the control unit 15 , which decommissioned the self-controlling flight guidance. Will the hand control be finished and it will If no rotational movements occur, the self-controlling flight guidance becomes effective again. This process can also be delayed.
Die Schalteinheit 14 ist ein an sich bekannter Hauptschalter für das elektrische System, mit dem die Stromversorgung ein- beziehungsweise ausgeschaltet wird. Bei Fehlfunktionen in der elektrischen Anlage kann der Fallschirmspringer mit diesem Schalter das elektrische System stromlos und unwirksam machen, um den Flug handgesteuert fortzusetzen. Die Schalteinheit 14 gibt über eine Leitung 16 ein Signal an die Steuereinheit 15, die das elektrische System von der Stromversorgung trennt. Dies kann auch an anderer geeigneter Stelle im elektrischen System erfolgen.The switching unit 14 is a known per se main switch for the electrical system, with which the power supply is switched on or off. In the event of a malfunction in the electrical system, the parachutist can use this switch to de-energize and disable the electrical system in order to continue the flight manually. The switching unit 14 gives over a line 16 a signal to the control unit 15 which disconnects the electrical system from the power supply. This can also be done at another suitable location in the electrical system.
Erfindungsgemäß ist die elektrische Steuerung mit Stellmotoren für kleine Steuerbewegungen und kleine Steuerkräfte und die mechanische Steuerung mit einer Handsteuerung für große Steuerbewegungen und große Steuerkräfte ausgelegt. 3 zeigt in einem Diagramm die Arbeitsbereiche für die Motorsteuerung 19 und die Handsteuerung 20 am Beispiel eines repräsentativen Kraft-Weg-Verlaufs 21 für eine Steuerleine eines Gleitfallschirms. Auf der Abszisse 22 ist der relative Steuerleinenweg aufgetragen, die Ordinate 23 gibt die Größe der Steuerleinenkraft an. Das Bezugszeichen 24 kennzeichnet die maximal Kraft, die von einem elektrischen Stellmotor aufzubringen ist, und den maximalen Steuerweg einer Motorsteuerleine, der in einem Ausführungsbeispiel ca. 15% des gesamten Steuerweges beträgt. Der Bezugspunkt 25 kennzeichnet den Maximalwert der Steuerkraft bei Handsteuerung. Die Steuerwege der Motorsteuerung liegen im Bereich von 0 bis 15%, die Steuerwege der Handsteuerung im Bereich von 0 bis 100%. Die maximalen Motor- und Handsteuerkräfte stehen in einem Verhältnis von 1:10, die entsprechenden Steuerwege in einem Verhältnis 1:7.According to the invention, the electrical control is designed with actuators for small control movements and small control forces and the mechanical control with a manual control for large control movements and large control forces. 3 shows in a diagram the work areas for the engine control 19 and the hand control 20 using the example of a representative force-displacement curve 21 for a control line of a paraglider parachute. On the abscissa 22 the relative control line path is plotted, the ordinate 23 Specifies the size of the control line force. The reference number 24 indicates the maximum force to be applied by an electric servomotor and the maximum control travel of a motor control line, which in one embodiment is approximately 15% of the total control travel. The reference point 25 indicates the maximum value of the control force in manual control. The control paths of the motor control are in the range of 0 to 15%, the control routes of the manual control in the range of 0 to 100%. The maximum motor and manual control forces are in a ratio of 1:10, the corresponding control paths in a ratio of 1: 7.
Die kleinen Steuerkräfte der Motorsteuerung bringen große Vorteile für die Ausgestaltung der Stellmotoren und für den Leistungs- und Energiehaushalt des elektrischen Systems. In einem Ausführungsbeispiel liegt der mittlere Leistungsbedarf der Stellmotoren bei 1 bis 2 Watt, um den Gleitschirm zu steuern. Die Stellmotoren und der elektrische Energiespeicher lassen sich daher mit nur kleinen Abmessungen und geringem Gewicht herstellen, was besonders bei Langstreckenflügen von großer Bedeutung ist.The small control forces of the engine control bring great advantages for the design of the servomotors and for the power and energy budget of the electrical system. In one embodiment, the average power requirement of the servomotors is 1 to 2 watts to control the paraglider. The servomotors and the electrical energy storage can therefore be produced with only small dimensions and low weight, which is particularly important for long-haul flights of great importance.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist eine hohe Sicherheit für den Fallschirmspringer im selbststeuernden Flug. Bei Störung oder Ausfall elektrischer Einrichtungen steht dem Fallschirmspringer eine mechanische Handsteuerung zur Verfügung, mit der er den Gleitschirmflug gefahrlos fortsetzen und sicher landen kann. Das Gleitfallschirmsystem verfügt hiermit über eine wichtige Redundanz, die für die Erteilung einer Betriebszulassung von entscheidender Bedeutung ist.Another advantage of the invention is high security for the parachutist in self-steering flight. In case of failure or failure of electrical equipment is the parachutist a mechanical hand control available, with which he can continue the paragliding safely and safely land. The Gleitfallschirmsystem hereby has an important redundancy, which is crucial for the granting of an operating license.
In 4 ist ein Ausführungsbeispiel mit einer Steuereinrichtung 7a für eine Motor- und Handsteuerung in einer Draufsicht und Seitenansicht an einem rechten hinteren Tragegurt 26 dargestellt. Mit dem Bezugszeichen 46 sind die Fangleinen des Gleitschirms bezeichnet, die am Tragegurt 26 befestigt sind. Der Tragegurt 26 ist unter einem Winkel 27 gegenüber einer vertikale Linie 28 geneigt. Die Steuereinrichtung 7a besteht aus einem elektrischen Stellmotor 29, einer Motorsteuerleine 6 mit einem Koppelpunkt 36 und einer Öse 31 sowie einer Handsteuereinrichtung mit einem Steuergriff 32, einer Handsteuerleine 33 und einer Öse 34.In 4 is an embodiment with a control device 7a for a motor and hand control in a plan view and side view on a right rear carrying strap 26 shown. With the reference number 46 are the suspension lines of the paraglider referred to, the strap 26 are attached. The carrying strap 26 is at an angle 27 opposite a vertical line 28 inclined. The control device 7a consists of an electric servomotor 29 , an engine control line 6 with a crosspoint 36 and an eyelet 31 and a hand control device with a control handle 32 , a hand control line 33 and an eyelet 34 ,
Die Motorsteuerleine 6 verläuft vom Stellmotor 29 durch eine Tasche 35c, die vorne und hinten offen ist, und durch eine erste Öse 34 ohne eine Richtungsänderung zu erfahren, und durch eine zweite Öse 31, als Dreiecköse dargestellt, die sie in Richtung Gleitschirmkappe 4 umlenkt, und verläuft weiter über einen Koppelpunkt 36 bis zu einem Knotenpunkt 18a (2) für die Leinen der Steuerfläche 5a. Die Handsteuerleine 33 verläuft vom Steuergriff 32 durch eine Öse 34, die sie zum Koppelpunkt 36 an der Motorsteuerleine 6 umlenkt und ist dort befestigt.The engine control line 6 runs from the servomotor 29 through a bag 35c , which is open at the front and back, and by a first eyelet 34 without a change of direction, and with a second eyelet 31 , shown as a triangle loop, pointing towards the paraglider 4 deflects, and continues over a crosspoint 36 up to a node 18a ( 2 ) for the lines of the control surface 5a , The hand control line 33 runs from the control handle 32 through an eyelet 34 They take you to the crossroads 36 at the engine control line 6 deflects and is fixed there.
Erfindungsgemäß ist an der Motorsteuerleine 6 ein Koppelpunkt 36 angebracht, an dem eine Handsteuerleine 33 befestigt ist, über die der Fallschirmspringer in den selbststeuernden Flug eingreifen kann. Er hat dadurch die Möglichkeit, den selbststeuernden Flug jederzeit abzubrechen und handgesteuert weiterzufliegen, eine Landung auszuführen oder Manöver zu fliegen, die große Steuerkräfte erfordern.According to the invention is on the engine control line 6 a crosspoint 36 attached to which a hand control line 33 is attached, over which the parachutist can intervene in the self-steering flight. He has the opportunity to cancel the self-steering flight at any time and fly on by hand, to make a landing or to fly maneuvers that require large control forces.
Ein wichtiges Kriterium für eine zuverlässige Funktion der Steuereinrichtung 7a, b ist die Freigängigkeit der Motorsteuerleine 6 und der Handsteuerleine 33, die sich bei Steuerbewegungen nicht verheddern, blockieren oder auf eine andere Weise behindern dürfen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerleinen 6 und 33 durch verschiedene Ösen 31 und 34 geführt werden, die unter einem Abstand 37 am Tragegurt 26 angeordnet sind und ein gegenseitiges Berühren bis zum Koppelpunkt 36 ausschließen.An important criterion for reliable operation of the control device 7a , b is the free movement of the engine control line 6 and the hand control line 33 who are not allowed to become entangled, blocked or otherwise hindered by tax movements. This object is achieved in that the control lines 6 and 33 through different eyelets 31 and 34 be guided at a distance 37 on the carrying strap 26 are arranged and a mutual contact to the crosspoint 36 exclude.
Ein weiteres Kriterium für eine zuverlässige Funktion der Steuereinrichtung 7a, b ist die Freigängigkeit der Koppelpunkte 45 und 36 bei Motor- und Handsteuerung. Bei Steuerbewegungen verschieben sich die Koppelpunkte um unterschiedliche Wegstrecken und dürfen nicht durch die Öse 31 beziehungsweise die Öse 34 gezogen werden, um ein Haken oder Klemmen zu vermeiden. Um einwandfreie Steuerbewegungen sicher zu stellen, sollen die maximalen Steuerwege der Koppelpunkte 45 und 36 vor der Öse 31 enden. Diese Forderung wird erfindungsgemäß dadurch erfüllt, daß der Abstand zwischen dem Koppelpunkt 45 und der Öse 31 mindestens dem maximalen Steuerweg der Motorsteuerleine 6 entspricht und daß der Abstand zwischen dem Koppelpunkt 36 und der Öse 34 mindestens der Summe aus dem maximalen Steuerweg der Handsteuerleine 33 und dem Abstand 37 der Ösen 34 und 31 entspricht.Another criterion for reliable operation of the control device 7a , b is the free movement of the crosspoints 45 and 36 at engine and hand control. In the case of control movements, the crosspoints shift by different distances and must not pass through the eyelet 31 or the eyelet 34 be pulled to avoid a hook or jamming. To impeccable Control movements to ensure the maximum control paths of the crosspoints 45 and 36 in front of the eyelet 31 end up. This requirement is met according to the invention in that the distance between the crosspoint 45 and the eyelet 31 at least the maximum control travel of the engine control line 6 corresponds and that the distance between the crosspoint 36 and the eyelet 34 at least the sum of the maximum control path of the hand control line 33 and the distance 37 the eyelets 34 and 31 equivalent.
In 5 sind weitere Einzelheiten des Ausführungsbeispiels gemäß 4 dargestellt. 5a zeigt eine teilweise gepackte Feststelleinrichtung für eine Vorbremsung mit einer Motorsteuerleine 6, einer Feststelleine 38 und einer Handsteuerleine 33. 5b zeigt eine fertig gepackte Feststelleinrichtung. Gemäß dem Stand der Technik werden Gleitfallschirmsysteme im freien Fall mit einer voreingestellten Bremsung geöffnet, um den Entfaltungsvorgang zu beschleunigen und den Höhenverlust beim Öffnen des Fallschirmsystems zu verringern. Dies erfolgt durch Verkürzung der Handsteuerleinen um ca. 30% des gesamten Steuerweges und mit einer lösbaren Feststelleinrichtung an den hinteren Tragegurten.In 5 are further details of the embodiment according to 4 shown. 5a shows a partially packed locking device for a pre-braking with a motor control line 6 , a landfall 38 and a hand control line 33 , 5b shows a ready-packed locking device. According to the prior art, sliding parachute systems are opened in free fall with a preset braking in order to accelerate the unfolding process and to reduce the height loss when opening the parachute system. This is done by shortening the hand control lines by about 30% of the total control travel and with a releasable locking device on the rear risers.
Um Fehlfunktionen beim Öffnen des Fallschirmsystems zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die Motorsteuerleine 6 um den gleichen Betrag verkürzt wie die Handsteuerleine 33 und mit einer zugehörigen Feststelleine 38 und einer Schlaufe 39 am Zapfen 40 des Steuergriffs 32 eingehängt. 5c veranschaulicht in einer Vergrößerung weitere Details des Ausführungsbeispiels im Feststellbereich 41. Die Schlaufe 39 der Feststelleine 38 für die Motorsteuerleine 6 und die Schlaufe 44 der Handsteuerleine 33 werden zunächst durch eine Öse 34 geschoben, anschließend am Zapfen 40 eingehängt und dieser in eine Lasche 43 gesteckt, um die verkürzten Steuerleinen festzusetzen. Die sich daraus ergebenden Überlängen der Motorsteuerleine 6 und der Handsteuerleine 33 werden vorzugsweise in den Taschen 35c beziehungsweise 35d verstaut. Die Taschen 35c und 35d können übereinander oder zu beiden Seiten des Tragegurtes angebracht sein oder die Überlängen werden in einer gemeinsamen Tasche verstaut.In order to avoid malfunction when opening the parachute system, according to the invention, the motor control line 6 shortened by the same amount as the hand control line 33 and with an associated determination 38 and a loop 39 on the cone 40 of the control handle 32 hooked. 5c illustrates in an enlargement further details of the embodiment in the detection area 41 , The loop 39 the declaratory 38 for the engine control line 6 and the loop 44 the hand control line 33 be first through an eyelet 34 pushed, then on the pin 40 hooked and this in a tab 43 plugged to fix the shortened steering lines. The resulting excess lengths of the engine control line 6 and the hand control line 33 are preferably in the pockets 35c respectively 35d stowed. The bags 35c and 35d can be mounted one above the other or on both sides of the carrying strap or the excess lengths are stowed in a common bag.
6 veranschaulicht das Steuerleinensystem einer Steuereinrichtung 7a, 7b. Mit einem Steuerleinensystem dieser Art werden der elektrisch gesteuerte und der handgesteuerte Flug durchgeführt und die Einstellung der Vorbremsung des Gleitfallschirms vorgenommen. Erfindungsgemäß sind an der Motorsteuerleine 6 in einem ersten Koppelpunkt 45 eine Feststelleine 38 und in einem zweiten Koppelpunkt 36 eine Handsteuerleine 33 befestigt. Die Einstellung der Vorbremsung erfolgt mit einer Schlaufe 39 an der Feststelleine 38 und einer Schlaufe 44 an der Handsteuerleine 33. Die Motorsteuerleine 6 beginnt am Stellmotor 29 und endet an einem Knotenpunkt 18 für die Leinen der Steuerfläche 5 der Gleitschirmkappe 4. 6 illustrates the control system of a control device 7a . 7b , With a control system of this type, the electrically controlled and the hand-controlled flight are performed and made the setting of the pre-braking of Gleitfallschirms. According to the invention are on the engine control line 6 in a first crosspoint 45 a checkpoint 38 and in a second crosspoint 36 a hand control line 33 attached. The setting of the preliminary braking takes place with a loop 39 at the checkpoint 38 and a loop 44 at the hand control line 33 , The engine control line 6 starts at the servomotor 29 and ends at a node 18 for the lines of the control surface 5 the paraglider cap 4 ,
In 7 und 8 sind Ausführungsbeispiele für eine Befestigung der Stellmotoren an den hinteren Tragegurten von Gleitschirmen dargestellt. Erfindungsgemäß wird ein Stellmotor 29 an einem hinteren Tragegurt 26 eines Gleitschirms befestigt, um in einem Notfall, wenn der Gleitschirm abgetrennt werden muß, den Gleitschirm, die Stellmotoren, die Motorsteuerleinen und die Handsteuerleinen als eine Einheit abtrennen zu können. Die elektrischen Leitungen zu den Stellmotoren sind mit an sich bekannten Abreißsteckern versehen, die sich während des Abtrennvorgangs selbsttätig lösen. Die Stellmotoren können alternativ auch an den vorderen Tragegurten eines Gleitschirms befestigt sein.In 7 and 8th Embodiments for attachment of the servomotors are shown on the rear risers of paragliders. According to the invention, a servomotor 29 on a rear carrying strap 26 a paraglider mounted in an emergency, when the paraglider must be separated to be able to disconnect the paraglider, the servomotors, the motor control lines and the hand control lines as a unit. The electrical lines to the servomotors are provided with known tear-off, which dissolve automatically during the separation process. The servomotors may alternatively be attached to the front risers of a paraglider.
Die Stellmotoren werden erfindungsgemäß mit an sich bekannten Fest- und Loslagern an den Tragegurten befestigt. Auf diese Weise wird eine Übertragung von großen Kräften auf die Gehäuse der Stellmotoren verhindert, die insbesondere beim Öffnen des Gleitfallschirms durch Dehnung der Tragegurte auftreten und die Stellmotoren beschädigen könnten. Vorzugsweise wird das Festlager 47 im hinteren Bereich des Stellmotors 29 angeordnet, das Loslager 48 im vorderen Bereich. Die Fest- und Loslager können entsprechend der Darstellungen gemäß 7 und 8 gestaltet werden. Im Beispiel mit dem Festlager 47 ist der Stellmotor 29 am Tragegurt 26 angenäht und das Loslager 48 wird aus den Laschen 49 und 50 gebildet, die um den Tragegurt 26 gelegt und mit einem Klettverschluß 51 verbunden werden, sodaß der Tragegurt 26 im Loslager 48 leicht verschiebbar ist. Das Festlager 52 veranschaulicht eine Befestigung mit Schrauben oder Stiften an einem Beschlag, der am Tragegurt 26 angebracht ist. Das Loslager 53 kann als eine Gleitführung aus Metall oder Kunststoff zwischen dem Tragegurt 26 und dem Stellmotor 29 gebildet sein.The servomotors are fastened according to the invention with known fixed and movable bearings on the risers. In this way, a transfer of large forces on the housing of the servomotors is prevented, which occur in particular when opening the Gleitfallschirms by stretching the risers and could damage the servomotors. Preferably, the fixed bearing 47 in the rear area of the servomotor 29 arranged, the floating bearing 48 in the front area. The fixed and floating bearings can according to the representations according to 7 and 8th be designed. In the example with the fixed bearing 47 is the servomotor 29 on the carrying strap 26 sewn and the floating bearing 48 gets out of the tabs 49 and 50 formed around the strap 26 placed and with a Velcro fastener 51 be connected so that the strap 26 in the floating warehouse 48 is easy to move. The camp 52 illustrates an attachment with screws or pins on a fitting, the strap 26 is appropriate. The floating bearing 53 Can be used as a slide of metal or plastic between the strap 26 and the servomotor 29 be formed.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine dynamisch stabile Befestigung der Stellmotoren an den weichen und nachgiebigen Tragegurten eines Gleitschirms zu schaffen, um präzise Steuerbewegungen sicherzustellen. Weichheiten und Nachgiebigkeiten würden zu einer ungenauen Übertragung der Steuersignale zu den Steuerflächen 5a, 5b des Gleitschirms 4 führen und können Fehlfunktionen in den Regelkreisen selbststeuernder Flugführungssysteme verursachen.Another object of the invention is to provide a dynamically stable attachment of the servomotors to the soft and resilient risers of a paraglider to ensure precise control movements. Softness and compliance would result in inaccurate transmission of the control signals to the control surfaces 5a . 5b of the paraglider 4 cause and may cause malfunction in the control circuits of self-steering flight guidance systems.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Ausführungsbeispiels gemäß 9 für einen Stellmotor 29 gelöst.This object is achieved with the features of the embodiment 9 for a servomotor 29 solved.
Die Kräfte in der Motorsteuerleine 6 bilden mit den Reaktionskräften im Festlager 47 des Stellmotors 29 ein Kräftepaar am Tragegurt 26 und mit dem gegenseitigen Abstand 54 ein Drehmoment um eine Achse 55, das den Tragegurt 26 senkrecht zur Zugrichtung belastet und Nachgiebigkeiten in der Steuerung verursachen kann.The forces in the engine control line 6 form with the reaction forces in the fixed bearing 47 of servomotor 29 a pair of forces on the strap 26 and with the mutual distance 54 a torque around an axis 55 that the carrying strap 26 loaded perpendicular to the pulling direction and can cause compliance in the control.
Erfindungsgemäß wird die Motorsteuerleine 6 nahe am Tragegurt 26 geführt, indem die Seiltrommel 57 dicht über dem Tragegurt 26 angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird das Drehmoment stark verringert, sodaß keine für die Flugsteuerung kritische Nachgiebigkeit entsteht. Im Ausführungsbeispiel gemäß 9 sind eine Seiltrommel 57, eine Motorsteuerleine 6 und ein Kegelradgetriebe 58, 59, das die Seiltrommel 57 antreibt, dargestellt. Das erste Lager 62 des Kegelrades 58 ist in die Seiltrommel 57 eingebaut und die Nabe 60 an der Innenseite des Kegelrades 58 angebracht, womit die Voraussetzungen geschaffen werden, um die Seiltrommel 57 dicht über dem Tragegurt 26 anzuordnen. Das zweite Lager 63 des Kegelrades 58 liegt im oberen Bereich des Stellmotors 29 auf einer vertikalen, durchgehenden Achse 61.According to the invention, the engine control line 6 close to the strap 26 guided by the rope drum 57 just above the strap 26 is arranged. By this arrangement, the torque is greatly reduced, so that no critical compliance for the flight control arises. In the embodiment according to 9 are a rope drum 57 , an engine control line 6 and a bevel gear 58 . 59 that the rope drum 57 drives, shown. The first camp 62 the bevel gear 58 is in the rope drum 57 installed and the hub 60 on the inside of the bevel gear 58 attached, whereby the conditions are created to the cable drum 57 just above the strap 26 to arrange. The second camp 63 the bevel gear 58 lies in the upper area of the servomotor 29 on a vertical, continuous axis 61 ,
Weiterhin sind freie Drehmomente um die Achse 56 am Stellmotor 29 zu kompensieren, die von der Umfangskraft der Seiltrommel 57 erzeugt werden und Bewegungen am Tragegurt 26 beziehungsweise Nachgiebigkeiten in der Flugsteuerung verursachen können. Diese Aufgabe wird mit einer an sich bekannten Umlenkrolle 30 gelöst, die vorzugsweise im Gehäuse des Stellmotors 29 eingebaut ist, und die Motorsteuerleine 6 von der Seiltrommel 57 in die Mitte des Tragegurts 26 umlenkt, sodaß keine freien Momente auftreten können.Furthermore, free torques are around the axis 56 on the servomotor 29 to compensate for the peripheral force of the cable drum 57 be generated and movements on the strap 26 or yield in flight control. This object is achieved with a pulley known per se 30 dissolved, preferably in the housing of the servomotor 29 is installed, and the engine control line 6 from the rope drum 57 in the middle of the riser 26 deflects, so that no free moments can occur.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Stellmotoren auf einfache Weise in einem Gurtzeug eines Gleitfallschirmsystems zu verstauen, ohne daß der Öffnungsvorgang des Gleitfallschirms gestört wird oder eine Gefahr für den Fallschirmspringer entsteht.Another object of the invention is to stow the servomotors in a simple manner in a harness of a Gleitfallschirmsystems without the opening process of Gleitfallschirms is disturbed or creates a danger for the parachutist.
10a in 10 veranschaulicht eine Verlegung von Tragegurten in einem Gurtzeug, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. In einem Querschnitt des Gurtzeugs sind eine Wand 65 eines Fallschirmreservesystems sowie ein vorderer Tragegurt 66 und ein hinterer Tragegurt 67 in einer Tasche 64 dargestellt. Die Tragegurte werden seitlich in die Tasche eingelegt, die sie abdeckt und sich öffnet, sobald die Öffnungsfunktion des Fallschirms ausgelöst wird. Daraufhin werden die Tragegurte herausgezogen und strecken sich. 10a in 10 Fig. 12 illustrates a laying of risers in a harness as known in the art. In a cross section of the harness are a wall 65 a parachute reserve system and a front carrying strap 66 and a rear strap 67 in a bag 64 shown. The risers are placed in the side of the bag, which covers them and opens when the parachute opens. Then the straps are pulled out and stretch.
Erfindungsgemäß wird die Unterbringung der Stellmotoren in einem Gurtzeug dadurch gelöst, daß der hintere Tragegurt 26 und vordere Tragegurt 68 gemäß 10b in 10 um einen Winkel 69 gedreht werden, wodurch ein Raum von ungefähr dreieckiger Form zwischen der Tasche 70 und der Wand 71 entsteht, in den die Kontur eines Stellmotors 29 eingepaßt ist. Weiterhin ist der Heckbereich des Stellmotors 29 an den bogenförmig verlegten Tragegurt 26 angeglichen, der mit dem Bezugszeichen 75 bezeichnet ist. Dies erfolgt durch eine Abschrägung 72 ersichtlich in 11 und 9, die von der Unterseite zur Mitte des Hecks verläuft. 11 veranschaulicht weiterhin den Packbereich eines Gleitfallschirms an der Schulter eines Fallschirmspringers mit einem Stellmotor 29, einem Innenbereich 73 eines Gurtzeuges und einem 3-Ringsystem 74, mit dem der Gleitfallschirm im Notfall abgetrennt wird. Mit dem Bezugszeichen 76 ist eine bogenförmig verlegte elektrische Leitung 10a bezeichnet.According to the invention, the accommodation of the servomotors in a harness is achieved in that the rear riser 26 and front carrying strap 68 according to 10b in 10 at an angle 69 be rotated, creating a space of approximately triangular shape between the bag 70 and the wall 71 arises, in which the contour of a servomotor 29 is fitted. Furthermore, the rear area of the servomotor 29 to the curved carrying strap 26 aligned with the reference numeral 75 is designated. This is done by a bevel 72 evident in 11 and 9 which runs from the bottom to the middle of the stern. 11 further illustrates the packing area of a parachute on the shoulder of a parachutist with a servomotor 29 , an interior area 73 a harness and a 3-ring system 74 with which the parachute is disconnected in an emergency. With the reference number 76 is an arcuate laid electrical line 10a designated.
Der Vorteil dieser Gestaltungsmerkmale ist, daß die Stellmotoren in einem Gurtzeug nur wenig Platz beanspruchen, einfach untergebracht werden können, keine Störungen beim Öffnen des Gleitfallschirmsystems verursachen und das Gurtzeug mit den Stellmotoren einfach gepackt werden kann.The advantage of this design features is that the servomotors require little space in a harness, can be easily accommodated, cause no interference when opening the Gleitfallschirmsystems and the harness can be easily packed with the servomotors.
In 12 ist eine Variante des Ausführungsbeispiels mit einer Steuereinrichtung 7a für eine Motor- und Handsteuerung gemäß 4 in einer Draufsicht und Seitenansicht dargestellt, die darin besteht, daß der Stellmotor 29 und die Tasche 35c zwischen den Ösen 34 und 31 am Tragegurt 26 befestigt sind. Die Steuereinrichtung 7a besteht aus einem elektrischen Stellmotor 29, einer Motorsteuerleine 6 mit einem Koppelpunkt 36 und einer Öse 31 sowie einer Handsteuereinrichtung mit einem Steuergriff 32, einer Handsteuerleine 33 und einer Öse 34.In 12 is a variant of the embodiment with a control device 7a for a motor and hand control according to 4 shown in a plan view and side view, which consists in that the servomotor 29 and the bag 35c between the eyelets 34 and 31 on the carrying strap 26 are attached. The control device 7a consists of an electric servomotor 29 , an engine control line 6 with a crosspoint 36 and an eyelet 31 and a hand control device with a control handle 32 , a hand control line 33 and an eyelet 34 ,
Die Motorsteuerleine 6 verläuft vom Stellmotor 29 durch eine Tasche 35c, die vorne und hinten offen ist, und durch eine Öse 31, als Dreiecköse dargestellt, die sie in Richtung Gleitschirmkappe 4 umlenkt, und über einen Koppelpunkt 36 bis zu einem Knotenpunkt 18a für die Leinen der Steuerfläche 5a. Die Handsteuerleine 33 verläuft vom Steuergriff 32 durch eine Öse 34, die sie zum Koppelpunkt 36 an der Motorsteuerleine 6 umlenkt und ist dort befestigt. Zur weiteren Darstellung dieser Variante gelten die Beschreibungen zu den 4 und 5 entsprechend. Die Tasche 35c kann an der Vorder- oder Rückseite des Tragegurtes 26 angebracht sein. Die Tasche 35d nimmt die Überlänge der Handsteuerleine 33 auf und kann auch an anderer, geeigneter Steile angebracht sein.The engine control line 6 runs from the servomotor 29 through a bag 35c , which is open at the front and back, and by an eyelet 31 , shown as a triangle loop, pointing towards the paraglider 4 deflects, and over a crosspoint 36 up to a node 18a for the lines of the control surface 5a , The hand control line 33 runs from the control handle 32 through an eyelet 34 They take you to the crossroads 36 at the engine control line 6 deflects and is fixed there. To further illustrate this variant, the descriptions of the 4 and 5 corresponding. The pocket 35c Can be attached to the front or back of the strap 26 to be appropriate. The pocket 35d takes the excess length of the hand control line 33 and can also be attached to other, suitable Steile.
Die Erfindung ist auch für Paraglider, Drachen oder ähnliche Luftfahrzeuge anwendbar.The invention is also applicable to paragliders, kites or similar aircraft.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
US 5798733 [0005] US 5798733 [0005]
