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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Datenspeichereinrichtung zum Aufzeichnen von Flugdaten, umfassend zumindest ein Aufnahmegehäuse für zumindest ein Datenspeicherelement und eine Steuereinheit, die mit dem Datenspeicherelement gekoppelt ist, wobei das Aufnahmegehäuse im Falle eines Crashs oder Absturzes von einem Flugzeug trennbar ist.
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Zur Aufzeichnung der Flugdaten sind die Flugzeuge mit mindestens zwei Datenspeicherelementen ausgestattet, einem Flugschreiber (FDR) und einem Stimmenrekorder (CVR). Die Datenspeicherelemente sind durch eine äußerst stabile und temperaturbeständige Gehäuseeinheit geschützt. Im Falle eines Flugunfalls geben die Datenspeicherelemente die Möglichkeit, das Verhalten des Flugzeugs und den Unfallhergang nachzuvollziehen. Um schnell und zuverlässig nach einem Flugunfall an den Flugdaten zu gelangen, sind die Datenspeicherelemente mit Peilsendern ausgestattet, welche periodisch Signale abstrahlen. Dadurch, dass der Flugdatenschreiber in einem kleinen Gehäuse eingebaut ist, gestaltet sich normalerweise das Auffinden des Flugdatenschreibers und Stimmenrekorders sehr zeit- und kostenaufwendig.
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Aus der
DE 36 33 457 A1 ist eine Vorrichtung zur Ortung eines aus dem Wasser zu bergenden Gegenstandes bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen Unterwassersender, welcher die Ausstrahlung des Signals unabhängig von der Lage des Gegenstandes nahezu isotrop in Richtung der Wasseroberfläche ermöglicht.
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Zur schnellen Lokalisierung des Flugschreibers im Falle eines Flugzeugsabsturzes über Gewässer offenbart die Druckschrift
DE 198 52 922 A1 einen Schwimmballon, welcher die Gehäuseeinheit bzw. das Speicherelement an die Wasseroberfläche zieht und schwimmend auf der Wasseroberfläche hält, bis das Speicherelement aus dem Wasser gezogen werden kann. Zur Aktivierung und zum Aufblasen des Schwimmballons ist ein Messgerät vorgesehen, welches die Verriegelung eines Luftdruckbehälters löst, wenn das Druckverhalten einen Sollwert überschreitet. Der Schwimmballon ist in einer Aerozelle angeordnet, welche mit der Gehäuseeinheit des Flugschreibers verbunden ist.
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Aus der
DE 20 2014 003 367 U1 ist eine Vorrichtung zum schnellen Auffinden eines Flugschreibers im Falle eines Absturzes bekannt, wobei das Speicherelement in einem aufschwimmbaren Körper eingebaut ist. Der aufschwimmbare Körper kann bei einem Absturz aus dem Flugzeug ausgestoßen werden und ist durch ein Seil mit dem Flugzeug verbunden. Im aufschwimmbaren Körper ist ein Gasballon und eine Seiltrommel angeordnet. Im Falle eines Absturzes über Gewässer wird der Gasballon mittels eines Gases aufgeblasen, und zwar spätestens wenn der Körper die Wasseroberfläche erreicht hat.
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Diese aufgezeigten Lösungen lassen sich nur schwer verwirklichen, weil ein vollständig neues System im Flugzeug installiert werden muss. Die Bereitschafft zum Einbauen eines vollständig neuen Systems seitens der Flugzeughersteller ist aus Kostengründen sehr gering. Ferner besitzt die Lösung aus der
DE 20 2014 003 367 U1 den Nachteil, dass der Flugschreiber mit dem Flugzeug verbunden sein muss und eine Seillänge von ca. 6.000 m benötigt, wodurch ein Platzbedarf von mindestens 400 mm x 500mm benötigt wird. Daher ist die Nachrüstung mit einer solchen Datenspeichereinrichtung nicht zu realisieren.
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Es besteht ein Bedarf nach einer Lösung, welche nicht nur für die Lokalisierung eines Speicherelements auf bzw. unter Gewässer geeignet ist, sondern ebenso das Auffinden des Speicherelements erleichtert, wobei eine Zeit- und Kostenersparnis beim Auffinden des Datenspeicherelements im Vordergrund steht.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Datenspeichereinrichtung aufzuzeigen, welche eine schnellere Lokalisierung und Bergung auf einem Gewässer und einem Gelände ermöglicht und eine sichere Wasserung bzw. Landung des Datenspeicherelements gewährleistet.
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Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass das Aufnahmegehäuse durch eine über die Steuereinheit auslösbare Trenneinheit vom Flugzeug separierbar ist und mithilfe zumindest eines Transport- und Bergungssystems sicher die Erdoberfläche oder Gewässeroberfläche erreicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Datenspeichereinrichtung ist mit zumindest einem Datenspeicherelement ausgestattet, welches die benötigten Informationen speichert. Die Trenneinheit ist zur Abtrennung der Datenspeichereinrichtung vom Einrichtungsträger, z.B. Flugzeug, Hubschrauber oder Fahrzeug, nach dem Crash oder Absturz vorgesehen. Eine Steuereinheit übernimmt und überwacht die automatisierte Abtrennung der Datenspeichereinrichtung. Die Abtrennung der Datenspeichereinrichtung von einem Flugzeug besitzt den Vorteil, dass das Risiko, dass die Datenspeichereinrichtung mit gecrashter bzw. abgestürzter Maschine beschädigt wird und dabei die Datenauswertung unmöglich macht, verringert wird. Die Landung oder Wasserung der Datenspeichereinrichtung erfolgt hierbei in kurzer Entfernung zur Unfallposition.
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Das Transport- und Bergungssystem ist zur sicheren Landung bzw. Wasserung des vom Flugzeug abgetrennten Speicherelements vorgesehen und dazu mit der Steuereinheit verbunden.
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Gemäß der ersten bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das Transport- und Bergungssystem einen Fallschirm auf, welcher erfindungsgemäß mit Luftkanälen ausgestattet ist. Der Fallschirm ermöglicht eine sicherere Landung des Speicherelements auf der Erdoberfläche. Im Falle eines Crashs oder Absturzes auf Gewässer wird für die Datenspeichereinrichtung eine sichere Wasserung gewährleistet, da der Fallschirm mit Luftkanälen ausgestattet ist, welche das Absinken des Fallschirms bzw. des abgetrennten Speicherelements vermeidet oder zumindest erschwert. Vorteilhaft ist bei dieser Erfindung, dass der ausgebreitete Fallschirm als Markierung zur Sichtung treibt, was ein schnelles Auffinden des Speicherelements auf Gewässern ermöglicht. Dazu kann der Fallschirm eine auffällige Farbe aufweisen. Dies erleichtert sogar das Auffinden der abgestürzten Maschine. Denkbar ist die Ausstattung des Transport- und Bergungssystems mit aufblasbaren Luftpolstern oder Schwimmgürteln. Vorteilhafterweise besteht die Verrohrungen und der Fallschirm aus nicht brennbaren Materialien zum Schutz des Fallschirms, Luftpolsters oder Schwimmgürtels vor Brand und Feuer.
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Vorteilhaft kann der Fallschirm in einem weiteren Aspekt der Erfindung aus Karbonfasern bestehen. Damit wird nicht nur das Gewicht des Fallschirms deutlich reduziert, sondern der Fallschirm ist gegen mechanische Belastungen und Beschädigungen verstärkt geschützt.
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Vorteilhafterweise können die Luftkanäle getrennt und am Rand des Fallschirms kreisförmig angeordnet sein. Somit bleibt der aufgeblasene Fallschirm, das Luftpolster oder der Schwimmgürtel bei geringen Beschädigungen noch schwimmfähig. Erfindungsgemäß sind die Luftkanäle mithilfe zumindest eines Rückschlagventils nur in einer Richtung befüllbar, damit keine Luft aus den Luftkanälen während des Befüllens entweichen kann.
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Die Luftkanäle dienen dazu, das Speicherelement auf der Wasseroberfläche schwimmfähig zu halten. Die aufblasbaren Luftpolster oder Schwimmgürtel sollen dabei das Aufschwimmen des Datenspeicherelements zur Wasseroberfläche ermöglichen. Dies ist der Fall, wenn der Fallschirm nicht mehr fähig ist das Datenspeicherelement auf der Wasseroberfläche zu halten.
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Zum Aufblasen der Luftkanäle weist das Transport- und Bergungssystem zumindest eine Luftpatrone auf. Solche Luftpatronen sind klein und kompakt und können mit geringerem Platzbedarf vorteilhafterweise zusammen mit dem Fallschirm in der Gehäuseeinheit eingebaut werden. Die Luftpatrone kann jegliche geeignete Gase, beispielsweise Luft oder CO2 beinhalten. Denkbar ist der Einbau eines Mini-Drucksensors zum Nachfüllen der Luftkanäle, wenn der Druck in den Luftkanälen abfällt.
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Die Luftpatrone kann durch eine Verrohrung, beispielsweise aus Plastik, Gummi oder anderen flexiblen und biegbaren Materialien bestehen, welche die Luft oder das Gas in die Kanäle leiten.
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Vorteilhafterweise ist die Luftpatrone durch eine Ankerverkabelung oder ein Seil mit dem Aufnahmegehäuse verbunden. In einer bevorzugten Ausführung dieser Erfindung findet die Aktivierung der Luftpatrone mechanisch statt. Denkbar ist die Aktivierung der Luftpatrone über die Steuereinheit, die zur Aktivierung von Komponenten in dem Aufnahmegehäuse angeordnet ist. Die Aktivierung der Luftpatrone kann synchron oder zeitverzögert zur Aktivierung der Sprengpatrone erfolgen.
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Ferner weist der Fallschirm, das Luftpolster oder der Schwimmgürtel Funkantennen auf, welche zur Ortung und Lokalisierung der Datenspeichereinrichtung Signale in kurzen Zeitabständen aussendet. Die Aussendung der Signale erfolgt über die Steuereinheit.
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Zur Energieversorgung der elektronischen Einheiten, wie z.B. Steuereinheit, sind erfindungsgemäß Solarmodule vorgesehen, welche auf der Oberfläche des Fallschirms, Luftpolsters oder Schwimmgürtels angeordnet sind. Die Solarmodule sind mit einem Akku und der Steuereinheit verbunden.
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Die Steuereinheit ist der Kern der Datenspeichereinrichtung, indem sie die Verbindungen zwischen Hauptkomponenten, wie z.B. Trenneinheit, Transport- und Bergungssystem und Funkantennen, sicherstellt und zur Aktivierung und Zündung der Spreng- und Luftpatrone sowie die Aussendung der Funksignale steuert.
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In weiterer bevorzugter Ausführung der Erfindung ist die Steuereinheit mit einem zusätzlichen Datenspeicherelement gekoppelt. Der Vorteil liegt darin, dass die Datenspeichereinrichtung zur Nachrüstung der bestehenden Flugdatenschreiber verwendet und damit eine Installation eines vollständig neuen Systems vermieden werden kann.
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Zur Aufzeichnung von digitalen Daten, wie z.B. Flugdaten und sämtlichen digitalen oder analogen Signalen, sowie Audioverkehr über Funk oder Instrumenten, z.B. im Cockpit oder in der gesamten Maschine ist zumindest ein Datenspeicherelement vorgesehen. Das Speicherelement kann aus bekannten Elementen bestehen.
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In einer bevorzugten Ausführung weist das Datenspeicherelement erfindungsgemäß einen Bluetooth-Empfänger auf. Die Übertragung von Informationen und Daten erfolgt über den Bluetooth-Empfang und vorteilhafterweise parallel zur Datenaufzeichnung durch Flugschreiber (Blackbox) und Stimmenrekorder.
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Die Datenspeicherelemente zeichnen fortlaufend die letzten Minuten, z.B. 30 Minuten in einer Endlosschleife auf. Die Aufzeichnungen beginnen immer automatisch, bevor sich die Maschine bewegt und dauert ohne Unterbrechung an, bis die Maschine gelandet ist bzw. die Piloten die Maschine verlassen haben.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist ein zusätzliches Datenspeicherelement in der Gehäuseeinheit eingebaut, welches zur Video-Aufzeichnung der Geschehnisse in der Maschine, z.B. im Passagierraum, Cockpit oder im Gepäckraum zum Einsatz kommt. Das Speicherelement kann aus zumindest einem USB-Gerät oder aus vergleichbaren Geräten, die zur Video-Aufzeichnungen geeignet sind, bestehen. Die Aufzeichnung kann auf eine bestimmte Zeit begrenzt sein, z.B. immer auf die letzten 30 Minuten.
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Zur Video-Aufzeichnung sind Kameras im Innenraum der Maschine an bevorzugten Positionen, wie z.B. im Cockpit, Passagierraum, Gepäckraum oder im Eingangsbereich zum Cockpit angebracht. Zur zusätzlichen Sicherheit können die Eingangstüren, z.B. Sanitär- oder Cockpittür überwacht werden. Die Kameras können mit einem Datenspeicherelement oder mehreren Datenspeicherelementen gekoppelt sein.
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Vorteilhaft sind die Komponenten der Datenspeichereinrichtung in einem wasser- und druckdichten Aufnahmegehäuse eingebaut. Das Aufnahmegehäuse weist zumindest einen Stromanschluss und zumindest eine Öffnung auf. Die Öffnung ist erfindungsgemäß zur Anordnung der Trenneinheit bzw. Sprengpatrone und/oder des Transport- und Bergungssystems bzw. des Fallschirms vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Datenspeichereinrichtung an den Enden der Tragflächen und/oder Leitwerken eingebaut, da diese Flugteile auch im Falle eines Crashs sehr häufig intakt bleiben.
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Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der Figuren nochmals erläutert.
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Es zeigt
- 1 in einer schematischen Ansicht die Datenspeichereinrichtung
- 2 in einer schematischen Ansicht die Steuereinheit,
- 3 in einer schematischen Ansicht die vom Flugzeug abgetrennte Datenspeichereinrichtung,
- 4 in einer schematischen Draufsicht das Transport- und Bergungssystem und
- 5 in einer schematischen Ansicht die möglichen Stellen zur Anbringung der Datenspeichereinrichtung.
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1 zeigt schematisch die Hauptkomponenten der Datenspeichereinrichtung 1. Die Datenspeichereinrichtung 1 umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform eine Trenneinheit 12 mit einer Öffnung 3, einem Fallschirm 5 sowie einer Luftpatrone 14. Für eine sichere Landung bzw. Wasserung ein Transport- und Bergungssystem und eine Steuereinheit 16, bestehend aus mehreren Komponenten.
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2 zeigt in einer schematischen Ansicht die Steuereinheit 16 im Detail. Die Steuerung, Aktivierung und Automatisierung der Datenspeichereinrichtung 1 ist die Aufgabe der Steuereinheit 16.
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Im Falle eines Crashs oder Absturzes wird die Trenneinheit 12 über die Steuereinheit 16 aktiviert. Zur Aktivierung der Trenneinheit 12 ist eine G-Sensor 19 vorgesehen, welcher bei vordefinierten Beschleunigungswerten ein elektrisches Signal erzeugt und den Trennbefehl an die Steuereinheit 16 übermittelt.
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Zur Abtrennung der Datenspeichereinrichtung 1 nach der Aktivierung der Trenneinheit 12 ist zumindest eine Sprengpatrone vorgesehen. Alternativ kann zur Abtrennung der Datenspeichereinrichtung 1 ein mechanisches System in Form einer Feder 17 zum Einsatz kommen. Die Trenneinheit 12 besteht aus der Sprengpatrone bzw. dem mechanischen Trennsystem und ist in dem Aufnahmegehäuse 18 eingebaut und kann die Datenspeichereinrichtung 1 durch mechanische Belastung durch die Öffnung 3 ausstoßen.
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Nach der Abtrennung des Datenspeichereinrichtung 1 und zur sicheren Landung bzw. Wasserung der Datenspeichereinrichtung 1 kommt das Transport- und Bergungssystem zum Einsatz. In bevorzugter Form der Erfindung besteht das Transport- und Bergungssystem aus einem Fallschirm 5 für eine sichere Landung. Der Fallschirm 5 ist fest mit dem Aufnahmegehäuse 18 verbunden. Vor dem Crash oder Absturz ist der Fallschirm 5 gefaltet und im Aufnahmegehäuse 18 angeordnet. Gleich nach der Aktivierung der Abtrennung bzw. Sprengpatrone wird zeitverzögert der Fallschirm 5 aus dem Aufnahmegehäuse 18 katapultiert.
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Zusätzlich kann die Datenspeichereinrichtung 1 mit Luftpolstern geschützt werden. Alternativ können anstatt der Luftpolster Schwimmgürtel verwendet werden. Zur Öffnung und Aktivierung des Fallschirms 5, der Luftpolster oder des Schwimmgürtels ist das Transport- und Bergungssystem mit der Steuereinheit 16 verbunden. Ebenso ist das Transport- und Bergungssystem bzw. der Fallschirm 5, die Luftpolster oder der Schwimmgürtel mit einer Luftpatrone 14 zum Aufblasen verbunden. Die Luftpolster schützen die Datenspeichereinrichtung 1 bei der Landung vor Beschädigungen. Bei der Wasserung verhindern die Luftpolster das Absinken der Datenspeichereinrichtung 1.
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Der Fallschirm 5 ist mit Luftkanälen 6 ausgestattet. Zum Aufblasen der Luftkanäle des Fallschirms 5, der Luftpolster oder des Schwimmgürtels kann die Luftpatrone 14 über die Steuereinheit 16 aktiviert werden. Die Luftpatrone 14 kann über eine Verrohrung mit dem Fallschirm 5, den Luftpolstern oder dem Schwimmgürtel verbunden sein. Denkbar ist die Herstellung der Verrohrungen und des Fallschirms 5 aus nicht brennbaren Materialien zum Schutz des Fallschirms 5, des Luftpolsters oder des Schwimmgürtels vor Brand und Feuer. Solche Luftpatronen 14 sind klein und kompakt und können mit geringen Platzbedarf vorteilhaft zusammen mit dem Fallschirm 5 in einer Gehäuseeinheit eingebaut werden.
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In einer bevorzugten Form der Erfindung umfasst das Gehäuse, in dem sich die Steuereinheit 16 befindet, zumindest ein Datenspeicherelement 11. Das Gehäuse wird als zusätzlicher Schutz des Datenspeicherelements 11 vor Beschädigungen eingesetzt. Das Gehäuse ist wie das Aufnahmegehäuse 18 druckfest und wasserdicht ausgebildet. Ferner umfasst das Gehäuse ebenso eine Empfängereinheit 10, Sendereinheit 15, ein Trennaktivierungssystem 13, eine Akkueinheit 9 und einen G-Sensor (Gravity-Sensor) 19.
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Die Steuereinheit 16 ist der Kern der Datenspeichereinrichtung 1, indem sie die Verbindungen zwischen den Hauptkomponenten, wie z.B. Trenneinheit 12, Transport- und Bergungssystem und Funkantennen 8 sicherstellt und zur Aktivierung und Regelung der Luftpatrone 14 und der Aussendung der Funksignale verantwortlich ist.
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Die Empfängereinheit 10 und Sendereinheit 15 sind zum Empfang und Senden der Aktivierungs- und Regelungssignale vorgesehen. Die Steuereinheit 16 wird über einen Stromanschluss 4 mit Strom versorgt. Der Stromanschluss 4 ist zur Stromversorgung so lange vorgesehen, wie die Datenspeichereinrichtung 1 mit dem Flugzeug verbunden ist. Nach der Abtrennung der Datenspeichereinrichtung 1 erfolgt die Stromversorgung der elektronischen Einheiten über die vorgesehene Akkueinheit 9.
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3 zeigt in einer schematischen Ansicht die vom Flugzeug abgetrennte Datenspeichereinrichtung 1 mit aktivierten Transport- und Bergungssystem. Der Fallschirm 5 ermöglicht eine sichere Landung der Datenspeichereinrichtung 1 auf der Erdoberfläche oder auf dem Wasser. Vorteilhaft ist bei dieser Erfindung, dass der ausgebreitete Fallschirm 5 als Markierung zur Sichtung treibt, was ein schnelles Auffinden des Datenspeicherelements 11 der Steuereinheit 16 auf Gewässern oder im Gelände ermöglicht. Dazu kann der Fallschirm 5 eine auffällige Farbe aufweisen. Diese erleichtert zusätzlich das Auffinden der abgestürzten Maschine.
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Vorteilhaft kann der Fallschirm 5 aus Karbonfasern bestehen. Damit wird nicht nur das Gewicht des Fallschirms 5 deutlich reduziert, sondern der Fallschirm 5 ist gegen mechanische Belastungen und Beschädigungen geschützt.
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4 zeigt den ausgebreiteten Fallschirm 5 mit aufgeblasenen Luftkanälen 6. Im Falle eines Crashs oder Absturzes auf Gewässer wird eine sichere Wasserung der Datenspeichereinrichtung 1 gewährleistet, da der Fallschirm 5 mit Luftkanälen 6 ausgestattet ist, welche das Absinken des Fallschirms 5 bzw. der abgetrennten Datenspeichereinrichtung 1 vermeidet oder zumindest erschwert. Die Luftkanäle 6 werden mit der Luftpatrone 14 aufgeblasen. Die Luftpatrone 14 kann Luft aber auch geeignete Gase enthalten. Die Verwendung von leichten Gasen hat den Vorteil, dass die Datenspeichereinrichtung 1 langsamer landet und dadurch eine Beschädigungsgefahr deutlich verringert wird. Die Luftkanäle 6 sind am Rand des Fallschirms 5 ausgebildet und können im Falle einer Wasserung die Absenkung der Datenspeichereinrichtung 1 vermeiden oder zumindest verzögern.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Datenspeichereinrichtung 1 auf der Fallschirmoberfläche Funkantennen 8 auf, welche zur Echtzeit-Ortung und Lokalisierung der Datenspeichereinrichtung 1 Signale in kurzen Zeitabständen aussenden. Die Funkantennen 8 können drahtlos zur Absendung der Signale mit der Steuereinheit 16 und der Sendereinheit 15 verbunden sein. Zur Echtzeit-Ortung können die Funkantennen 8 verschiedene Signale senden. Beispielsweise kann die Echtzeit-Ortung durch Funkpeilung oder Schallsignale erfolgen.
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Zur Energieversorgung der elektronischen Einheiten, wie z.B. Steuereinheit 16 sind erfindungsgemäß Solarmodule 7 vorgesehen, welche auf der Oberfläche des Fallschirms 5, Luftpolsters oder Schwimmgürtels angeordnet sind. Die Solarmodule 7 sind mit der Akkueinheit 9 und Steuereinheit 16 verbunden. Die Solarmodule 7 können aus flexiblen Materialen bestehen, sodass der Fallschirm 5 im Aufnahmegehäuse 18 möglichst kompakt gefaltet und zusammengelegt werden kann.
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5 zeigt in einer schematischen Ansicht mögliche Positionen zur Anbringung der Datenspeichereinrichtung in einem Flugzeug 2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Datenspeichereinrichtung
- 2
- Flugzeug
- 3
- Öffnung
- 4
- Stromanschluss
- 5
- Fallschirm
- 6
- Luftkanal
- 7
- Solarmodul
- 8
- Funkantenne
- 9
- Akkueinheit
- 10
- Empfängereinheit
- 11
- Datenspeicherelement
- 12
- Trenneinheit
- 13
- Trennaktivierungssystem
- 14
- Luftpatrone
- 15
- Sendereinheit
- 16
- Steuereinheit
- 17
- Feder
- 18
- Aufnahmegehäuse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3633457 A1 [0003]
- DE 19852922 A1 [0004]
- DE 202014003367 U1 [0005, 0006]
