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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum und eine Vorrichtung für das Landen eines Fluggeräts auf einer bewegten Plattform. Die bewegte Plattform kann auf einem Schiff, aber auch auf irgendeinem anderen Fahrzeug, d. h. irgendeinem Wasserfahrzeug, Landfahrzeug oder Luftfahrzeug vorgesehen sein.
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Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Landen eines Fluggeräts auf einer bewegten Plattform, wobei von der Plattform aus eine Fangeinrichtung ausgefahren wird, wobei das Fluggerät an die ausgefahrene Fangeinrichtung angekoppelt wird und wobei die Fangeinrichtung eingefahren wird, um das angekoppelte Fluggerät auf die Plattform zu führen. Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung insbesondere auf eine Vorrichtung für das Landen eines Fluggeräts auf einer bewegten Plattform mit einer zum Ankoppeln an das Fluggerät ausgebildeten Fangeinrichtung und mit einer Positioniereinrichtung, die zum Ausfahren der Fangeinrichtung und zum Einfahren der Fangeinrichtung, um das angekoppelte Fluggerät auf die Plattform zu führen, ausgebildet ist.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
US 4 236 686 A ist ein Handhabungssystem für senkrechtstartende Fluggeräte für Schiffe bekannt. Eine Fangeinrichtung ist an einem Gelenkarm angeordnet. Die Fangeinrichtung ist zum Ankoppeln an das jeweilige Flugzeug ausgebildet, um dieses auszusetzen oder wieder aufzunehmen und dazu zwischen einer Aufsetz- bzw. Wiederaufnahmeposition und einer Plattform zu überführen. Die Verwendbarkeit des bekannten Handhabungssystems zum Landen von Fluggeräten setzt voraus, dass die Fluggeräte zum Schwebeflug geeignet sind, um sie an die Fangeinrichtung an dem Gelenkarm ankoppeln zu können. Dabei müssen sie in dem Schwebeflug ausreichend schnell gegenüber dem Schiff positionierbar sein, um auf den Gelenkarm übertragene Bewegungen des jeweiligen Schiffs ausgleichen zu können. Dies wird durch Wechselwirkungen zwischen den Schubelementen des jeweiligen Fluggeräts und dem Schiff erschwert.
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Aus der
DE 101 47 144 C1 ist ein Verfahren zum Bergen einer Stufe eines mehrstufigen Raumtransportsystems bekannt. Die wiederverwendbare abwerfbare Stufe wird zum Zwecke des Bergens in einen Gleitflug versetzt und von einem Schlepper-Flugzeug im Flug eingefangen, um anschließend im Schleppflug an einen vorgesehenen Landeplatz verbracht zu werden. Beim Einfangen wird das Schlepper-Flugzeug mit der Stufe durch mindestens ein Schleppseil verbunden. In einer Ausführungsform des bekannten Verfahrens erfolgt das Verbinden dadurch, dass von dem Flugzeug ein mit einem Pilotseil verbundenes Geschoss an einen Verankerungspunkt der Stufe geschossen wird und mit dem Pilotseil ein Schleppseil aus der Stufe herausgezogen wird, das an dem Flugzeug befestigt wird. In einer anderen Ausführungsform des bekannten Verfahrens erfolgt das Verbinden dadurch, dass von dem Flugzeug ein mit einem Pilotseil verbundener Lenkflugkörper an einen Verankerungspunkt der Stufe gesteuert wird, wobei der Lenkflugkörper eine Umlenkvorrichtung für das Pilotseil aufweist und das eine Ende des Pilotseils mit einem Schleppseil verbunden ist, welches aus dem Flugzeug herausgezogen werden kann. In einer weiteren Ausführungsform des bekannten Verfahrens wird ein Schleppseil oder ein Pilotseil mit einem aerodynamisch steuerbaren Suchkopf verbunden, welcher durch Steuerung von Leitwerken an die Stufe heranmanövriert wird.
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Aus der
US 2007/0262203 A1 ist eine sogenannte Drogue für ein Luftbetankungssystem für Flugzeuge bekannt. Diese Drogue ist am freien Ende eines Betankungsschlauchs angeordnet, der von einem Tankflugzeug geschleppt wird. Die Drogue weist ein aktives Stabilisierungssystem auf, um die Drogue mittels Steuerflächen zu stabilisieren, wenn sie an dem freien Ende des Betankungsschlauchs von dem Tankflugzeug durch die Luft gezogen wird. Das Stabilisierungssystem umfasst insbesondere ein Gyroskop, d. h. eine rotierende Masse zum passiven Stabilisieren. Alternativ kann die Drogue mit einem aktiven Steuersystem stabilisiert werden, das verstellbare Steuerflächen aufweist.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum und eine Vorrichtung für das Landen eines Fluggeräts auf einer bewegten Plattform aufzuzeigen, die ein sicheres Landen auch von Fluggeräten ermöglicht, die bei geringer Fluggeschwindigkeit wenig manövrierfähig sind, und insbesondere auch von Fluggeräten, die eine Mindestfluggeschwindigkeit aufweisen.
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LÖSUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren und die Vorrichtung nach den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Landen eines Fluggeräts auf einer bewegten Plattform, bei dem von der Plattform aus eine Fangeinrichtung ausgefahren wird, bei dem das Fluggerät an die ausgefahrene Fangeinrichtung angekoppelt wird und bei dem die Fangeinrichtung eingefahren wird, um das angekoppelte Fluggerät auf die Plattform zu führen, wird die ausgefahrene Fangeinrichtung in einer Hauptbewegungsrichtung der bewegten Plattform im Fesselflug an einem Fangseil geflogen, wird die Fangeinrichtung zumindest in einem Zeitraum vor dem Ankoppeln des Fluggeräts in dem Fesselflug unter aktivem Ansteuern von Lenkelementen der Fangeinrichtung geflogen und wird die Fangeinrichtung durch Einholen des Fangseils eingefahren.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Fangeinrichtung in der Hauptbewegungsrichtung der bewegten Plattform bewegt und weist allein dadurch eine Geschwindigkeit gegenüber der Luft auf, die auch das zu landende Fluggerät beim Ankoppeln gegenüber der Luft haben kann. Das Fliegen der ausgefahrenen Fangeinrichtung in dem Fesselflug bewirkt eine Entkopplung der Fangeinrichtung von Bewegungen der Plattform. Diese Entkopplung in Querrichtung zu der Haupterstreckungsrichtung des Fangseils nimmt mit der Länge des Fangseils zu. Darüber hinaus führt ein langes Fangseil aus dem unmittelbaren Bereich um die bewegte Plattform heraus, in dem Luftwirbel aufgrund der bewegten Plattform konzentriert auftreten. Zusätzlich wird durch das aktive Ansteuern der Lenkelemente der Fangeinrichtung eine weitergehende Entkopplung der Flugbahn der Fangeinrichtung von den Bewegungen der Plattform und den damit einhergehenden Luftwirbeln erreicht. Durch dieses Ansteuern der Lenkelemente kann die Fangeinrichtung nicht nur ruhig gehalten sondern auch schnell gegenüber dem zu landenden Fluggerät positioniert werden, wobei die dafür notwendige Kräfte aerodynamisch aufgebracht und abgestützt werden und damit keine mechanischen Schwingungen einer die Fangeinrichtung abstützenden Struktur anregen, die das Ankoppeln des Fluggeräts erschweren würden.
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Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn zumindest in dem Zeitraum vor dem Ankoppeln des Fluggeräts neben dem aktiven Ansteuern der Lenkelemente der Fangeinrichtung eine Länge des Fangseils variiert wird. Durch die zusätzliche Variation der Länge des Fangseils ist die Position der Fangeinrichtung in allen drei Raumrichtungen von der Position der Plattform entkoppelbar. Dies schließt insbesondere ein, dass die Geschwindigkeit der Fangeinrichtung in der Hauptbewegungsrichtung der Plattform durch fortgesetztes Verkürzen der Länge des Fangseils auf einen höheren Wert festlegbar ist als die Geschwindigkeit der Plattform. Dabei versteht sich, dass derart unterschiedliche Geschwindigkeiten nur über einen durch die maximale Länge des Fangseils begrenzten Zeitraum möglich sind. Dieser begrenzte Zeitraum kann aber für das Ankoppeln des zu landenden Fluggeräts und auch für dessen sicheres Führen auf die Plattform ausreichend sein. So können unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch Fluggeräte sicher gelandet werden, deren Mindestfluggeschwindigkeit über der Geschwindigkeit der bewegten Plattform in deren Hauptbewegungsrichtung liegt. Konkret kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren also mindestens in dem Zeitraum vor dem Ankoppeln des Fluggeräts die Länge des Fangseils so verkürzt werden, dass sich die Fangeinrichtung in dem Fesselflug in der Hauptbewegungsrichtung mit einer höheren Geschwindigkeit gegenüber Luft bewegt als die Plattform.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein plattformseitiges Ende des Fangseils zudem so gegenüber der Plattform bewegt werden, dass es von ungleichförmigen Bewegungen der Plattform entkoppelt wird. Bei einem längeren Fangseil ist jedoch der Einfluss des plattformseitigen Endes des Fangseils auf die Flugbahn der Fangeinrichtung an dem freien Endes des Fangseils sowieso begrenzt.
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Als vorteilhaft kann es sich erweisen, wenn die Fangeinrichtung von einem freien Ende eines Auslegers aus in dem Fesselflug an dem Fangseil geflogen wird, wobei der Ausleger in dem Zeitraum vor dem Ankoppeln des Fluggeräts quer zu einer Hauptbewegungsrichtung der bewegten Plattform ausgerichtet ist. Ein solcher Ausleger führt vorzugsweise seitlich aus der Umgebung der bewegten Plattform heraus, in der durch die Bewegung der Plattform in ihrer Hauptbewegungsrichtung Luftwirbel entstehen, die sich auf die Fangeinrichtung und das zu landende Fluggerät auswirken und damit ein Ankoppeln des Fluggeräts an die Fangeinrichtung beeinträchtigen können.
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Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren aktiv angesteuerten Lenkelemente der Fangeinrichtung können neben Leitflächen, die durch die aktive Anstellung verformt oder verstellt werden, insbesondere Schubelemente umfassen. Diese Schubelemente können zumindest anteilig vertikal ausgerichtet sein und außer zum Lenken der Fangeinrichtung auch dazu betrieben werden, die Fangeinrichtung in dem Fesselflug vor dem Ankoppeln des Fluggeräts im Flug zu halten. Mit anderen Worten kann die Fangeinrichtung nicht nur so ausgebildet sein, dass sie gleitflugfähig ist, sondern es kann sich hier beispielsweise auch um einen Hubschrauber oder Gyrokopter handeln, der im Fesselflug geflogen wird.
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Die Lenkelemente, insbesondere etwaige Schubelementen der Fangeinrichtung können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren über ein parallel zu dem Fangseil geführtes oder dieses ausbildendes elektrisches Versorgungskabel elektrisch versorgt werden und/oder über eine parallel zu dem Fangseil geführte oder dieses ausbildende Steuerleitung aktiv angesteuert werden. Auf diese Weise kann die Fangeinrichtung selbst leicht und die Ansteuerung ihrer Lenkelemente störungssicher gehalten werden.
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In einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest in dem Zeitraum vor dem Ankoppeln des Fluggeräts mit einer an der Fangeinrichtung angeordneten Relativpositionserfassungseinrichtung ein Ankoppelelement des sich in einer Flugrichtung der Fangeinrichtung an die Fangeinrichtung annähernden Fluggeräts erfasst. Die Fangeinrichtung kann dann unter Verarbeitung von Relativpositionssignalen der Relativpositionserfassungseinrichtung automatisch gegenüber dem Ankoppelelement des Fluggeräts positioniert werden. Zur Ausbildung einer derartigen Relativpositionserfassungseinrichtung sind verschiedene optische, elektrische und/oder magnetische Sensoren einsetzbar. Beispielsweise kann die Relativpositionserfassungseinrichtung eine Kamera umfassen, aus deren Bildern die Relativpositionssignale durch Bildverarbeitung extrahierbar sind und deren Bilder auch ein visuelles Überwachen des Ankopplungsvorgangs erlauben..
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Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für das Landen eines Fluggeräts auf einer bewegten Plattform mit einer zum Ankoppeln an das Fluggerät ausgebildeten Fangeinrichtung und mit einer Positioniereinrichtung, die zum Ausfahren der Fangeinrichtung und zum Einfahren der Fangeinrichtung, um das angekoppelte Fluggerät auf die Plattform zu führen, ausgebildet ist, umfasst die Positioniereinrichtung ein Fangseil für die Fangeinrichtung, aktiv ansteuerbare und zum Lenken der Fangeinrichtung im Fesselflug an dem Fangseil ausgebildete Lenkelemente, eine zum aktiven Ansteuern der Lenkelemente ausgebildete Flugsteuerung und eine Fangseileinzieheinrichtung am plattformseitigen Ende des Fangseils. Die Fangseileinzieheinrichtung ist dazu ausgebildet, das Fangseil einzuziehen, um das an die fliegende Fangeinrichtung angekoppelte Fluggerät auf die Plattform zu führen.
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Die Flugsteuerung kann dazu ausgebildet sein, die Lenkelemente aktiv dazu anzusteuern, dass sich die Fangeinrichtung in dem Fesselflug vor einem Ankoppeln des Fluggeräts auf einer von Bewegungen der Plattform entkoppelten Flugbahn bewegt.
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Die Fangseileinzieheinrichtung kann insbesondere eine von der Flugsteuerung aktiv ansteuerbare Motorwinde aufweisen, auf deren Seiltrommel das plattformseitige Ende des Fangseils festgelegt ist und deren Basis zur Lagerung an der Plattform ausgebildet ist. Dann ist die Flugsteuerung insbesondere dazu ausgebildet, auch die Motorwinde aktiv dazu anzusteuern, dass sich die Fangeinrichtung in dem Fesselflug vor dem Ankoppeln des Fluggeräts auf der von Bewegungen der Plattform entkoppelten Flugbahn bewegt. Diese Flugbahn kann mit Hilfe der Flugsteuerung so festgelegt werden, dass sie zumindest für einen begrenzten Zeitraum, der durch die maximale Länge des Fangseils vorgegeben wird, auch frei von einer Geschwindigkeit der bewegten Plattform in deren Hauptbewegungsrichtung definiert ist. So kann die Fangeinrichtung insbesondere mit einer höheren Geschwindigkeit gleichförmig bewegt werden als die sich ungleichförmig bewegende Plattform.
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Ein Fangseilaustrittspunkt der Fangseileinzieheinrichtung kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Ausleger angeordnet sein, der quer zu einer Hauptbewegungsrichtung der bewegten Plattform ausrichtbar ist, um diesen Fangseilaustrittpunkt und das gesamte von dort aus verlaufende Fangseil aus der Umgebung der bewegten Plattform herauszuführen, in der aufgrund der Bewegung der Plattform in ihrer Hauptbewegungsrichtung Luftwirbel in hoher Konzentration vorliegen.
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Die Lenkelemente der Fangeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können insbesondere aus aktiv verstellbaren Luftleitflächen und aus in ihrer Schubrichtung und/oder ihrem Schub verstellbaren Schubelementen ausgewählt sein. Dabei können die Schubelemente Luftschrauben und/oder Hubschrauben umfassen. Derartige Luftschrauben und/oder Hubschrauben können elektrisch angetrieben sein. Dann können die Luftschrauben und/oder Hubschrauben über ein parallel zu dem Fangseil geführtes oder dieses ausbildenden elektrisches Versorgungskabel an eine elektrische Energieversorgung anschließbar sein. Grundsätzlich können auch andere Schubelemente als Lenkelemente der Fangeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden, d. h. zum Beispiel auch düsenbasierte Schubelemente.
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Jegliche Lenkelemente der Fangeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können über eine parallel zu dem Fangseil geführte oder dieses ausbildende Steuerleitung aktiv ansteuerbar sein. Die Steuerleitung kann eine elektrische Leitung und/oder eine Lichtleitung umfassen. Neben einer leitungsgebundenen Ansteuerung der Lenkelemente können diese auch für eine nichtleitungsgebundene Ansteuerung durch elektromagnetische Signale ausgebildet sein.
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An der Fangeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Absolutpositionserfassungseinrichtung angeordnet sein. Hierbei kann es sich z. B. um ein GPS-System handeln. Die Flugsteuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dann dazu ausgebildet sein, die Fangeinrichtung vor dem Ankoppeln des Fluggeräts unter Verarbeitung von Positionssignalen von der Absolutpositionserfassungseinrichtung zu positionieren. Mit Hilfe dieser Positionssignale kann insbesondere überprüft werden, ob eine in einem Inertialsystem definierte Flugbahn der Fangeinrichtung tatsächlich eingehalten, d. h. abgeflogen wird. Darüber hinaus können die Positionssignale von der Absolutpositionserfassungseinrichtung auch an das Fluggerät übermittelt werden, um dieses für das Ankoppeln automatisiert an die Fangeinrichtung heranzufliegen.
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Weiterhin kann an der Fangeinrichtung eine Relativpositionserfassungseinrichtung derart angeordnet sein, dass sie ein Ankoppelelement des sich in einer Flugrichtung der Fangeinrichtung an die Fangeinrichtung annähernden Fluggeräts erfasst. Dann kann die Flugsteuerung dazu ausgebildet sein, die Fangeinrichtung vor dem Ankoppeln des Fluggeräts unter Verarbeitung von Relativpositionssignalen der Relativpositionserfassungseinrichtung gegenüber dem Ankoppelelement des Fluggeräts zu positionieren. Auf diese Weise können insbesondere laterale Positionsunterschiede in Querrichtung zu der Flugrichtung der Fangeinrichtung beseitigt werden. Je besser es gelingt, derartige Positionsunterschiede zuverlässig zu beseitigen, desto kompakter kann die Fangeinrichtung ausgebildet sein, weil sie derartige Positionsunterschiede nicht durch ihre Größe kompensieren muss.
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Die Relativpositionserfassungseinrichtung an der Fangeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Kamera umfassen. Diese Kamera kann nicht nur Bilder des Ankoppelelements bereitstellen, die mittels Bildverarbeitung verarbeitet werden, um auf dieser Basis die Flugsteuerung zu betreiben. Die Bilder der Kamera können auch zur visuellen Überwachung des Ankoppelvorgangs dienen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für das Landen eines Fluggeräts auf einer Plattform eines fahrenden Schiffs geeignet. Entsprechend weist ein erfindungsgemäßes Schiff eine erfindungsgemäße Vorrichtung auf. Dabei erlaubt die Vorrichtung insbesondere das Landen von unbemannten Flugobjekten, d. h. sogenannten Drohnen, die eine Mindestfluggeschwindigkeit aufweisen, welche über die Maximalgeschwindigkeit des Schiffs hinausgeht. Dazu wird mit der Vorrichtung die Fangeinrichtung zunächst so ausgefahren, dass das Fangseil seine maximale Länge erreicht. Dann wird die Länge des Fangseils so verkürzt, dass sich eine Fluggeschwindigkeit der Fangeinrichtung für das Ankoppeln des Fluggeräts und für das Führen des Fluggeräts bis an die Plattform ergibt, die die Mindestfluggeschwindigkeit des Fluggeräts erreicht.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen.
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Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
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Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs „mindestens“ bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Die in den Patentansprüchen angeführten Merkmale können durch weitere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, die das jeweilige Verfahren oder die jeweilige Vorrichtung aufweist.
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Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.
- 1 zeigt ein Schiff als Beispiel für eine bewegte Plattform mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Landen eines Fluggeräts in einer ersten Ausführungsform.
- 2 zeigt ein Schiff als Beispiel für eine bewegte Plattform mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Landen eines Fluggeräts in einer zweiten Ausführungsform; und
- 3 ist ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Landen eines Fluggeräts auf einer bewegten Plattform.
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FIGURENBESCHREIBUNG
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Das in 1 dargestellte Schiff 1 ist ein Beispiel für eine bewegte Plattform 2, auf der mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 ein Fluggerät 4, das eine Mindestfluggeschwindigkeit aufweist, gelandet werden kann, auch wenn die Mindestfluggeschwindigkeit des Fluggeräts 4 eine Geschwindigkeit der Plattform 2 in einer Hauptbewegungsrichtung 5 der Plattform 2 überschreitet. Die Vorrichtung 3 weist eine Fangeinrichtung 6 auf, die von der Plattform 2 aus in einem Fesselflug an einem Fangseil 7 geflogen wird. Dabei ist für das Fangseil 7 eine Motorwinde 8 vorgesehen. Mit Hilfe der Motorwinde 8 ist nicht nur das Fangseil 7 einziehbar, um das bereits an die Fangeinrichtung 6 angekoppelte Fluggerät 4 auf die Plattform 2 zu führen. Vielmehr kann mit Hilfe der Motorwinde 8 die Länge des Fangseils 7 auch variiert werden, um zumindest vorübergehend in der Hauptbewegungsrichtung 5 eine andere Geschwindigkeit der Fangeinrichtung 6 als die Geschwindigkeit der Plattform 2 einzustellen. Mit Hilfe von aktiv ansteuerbaren Lenkelementen 9 der Fangeinrichtung 6 ist diese zudem in den Querrichtungen 10 und 11 quer zu der Haupterstreckungsrichtung des Fangseils 7 lenkbar und damit gegenüber einem hier nicht separat dargestellten Ankoppelelement des Fluggeräts 4 positionierbar. Die Positionierung der Fangeinrichtung 6 mit Hilfe der aktiv ansteuerbaren Lenkelemente 9 kann automatisch mit Hilfe einer Flugsteuerung erfolgen, die als Eingangssignal ein Positionssignal einer Absolutpositionserfassungseinrichtung oder ein Relativpositionssignal einer Relativpositionserfassungseinrichtung, die in die Fangeinrichtung 6 integriert ist, verarbeitet. Die Flugsteuerung für die Fangeinrichtung 6 kann die Fangeinrichtung 6 aber auch gezielt in Ruhe halten, d. h. in einer gleichförmigen Bewegung in der Hauptbewegungsrichtung 5, um dem Fluggerät 4 ein Ankoppeln an die Fangeinrichtung 6 zu erleichtern. Dabei können die genannten Signale dem Fluggerät 4 zugeführt werden, um dieses zum Ankoppeln an die Fangeinrichtung 6 kontrolliert heranzuführen.
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2 zeigt ein anderes Schiff 1 als weiteres Beispiel für eine bewegte Plattform 2 von vorne. Hier ist die Motorwinde 8 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 3 an dem freien Ende eines Auslegers 12 angeordnet ist, der quer zu der in der Blickrichtung von 2 verlaufenden Hauptbewegungsrichtung 5 von dem restlichen Schiff 1 absteht. Dadurch liegt die Vorrichtung 3 in einem Bereich, der nicht durch Luftwirbel gestört ist, die von dem sich in der Hauptbewegungsrichtung 5 bewegenden Schiff 1 ausgehen. Auch die Plattform 2, auf der das jeweilige Fluggerät zu landen ist, kann an dem Ausleger 12 ausgebildet sein.
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Das in 3 illustrierte erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit dem Ausfahren 13 der Fangeinrichtung 6 von der bewegten Plattform 2 aus, und zwar im Fesselflug an dem Fangseil 7 bis auf maximale Länge des Fangseils 7. Beim anschließenden Fliegen 14 der Fangeinrichtung 6 in der Hauptbewegungsrichtung 5 unter aktivem Ansteuern der Lenkelemente 9 der Fangeinrichtung 6 und Verkürzen des Fangseils 7 wird die Fangeinrichtung 6 auf einer Flugbahn gehalten, auf der sie sich gleichförmig bewegt, um es dem jeweiligen Fluggerät 4 zu erleichtern, sich definiert anzunähern. Anschließend kann ein Positionieren 15 der Fangeinrichtung 6 gegenüber dem Ankoppelelement des Fluggeräts 4 erfolgen, wozu die Lenkelemente 9 der Fangeinrichtung 6 speziell anzusteuern sind und wozu auch die Länge des Fangseils 7 gezielt variiert werden kann. Anschließend erfolgt ein Ankoppeln 16 des Fluggeräts 4 an die Fangeinrichtung 6. Dann wird durch Einholen des Fangseils 7 das angekoppelte Fluggerät 4 auf die Plattform 2 geführt 17. Dabei kann die Geschwindigkeit des Einholens des Fangseils 7 so gesteuert werden, dass die Mindestfluggeschwindigkeit des Fluggeräts 4, auch wenn diese über einer Geschwindigkeit der Plattform 2 in der Hauptbewegungsrichtung 5 liegt, eingehalten wird, bis das Fluggerät 4 auf der Plattform aufsetzen soll. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch nur ein Teil der Fluggeschwindigkeit der Fangeinrichtung 6 und des daran gekoppelten Fluggeräts 4 durch das Verkürzen der Länge des Fangseils 7 erreicht. Ein anderer Teil ergibt sich durch die Bewegung der Plattform 2 in der Hauptbewegungsrichtung 5. Dieser Teil aufgrund der Bewegung der Plattform 2 in der Hauptbewegungsrichtung 5 kann je nach Fluggerät 4 die Mindestgeschwindigkeit des Fluggeräts 4 bereits erreichen.
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Die Fangeinrichtung 4 kann mit Auftriebsflächen ausgestattet sein, um in dem Fesselflug an dem Fangseil 7 im Gleitflug zu fliegen. Sie kann aber auch durch Schubelemente, die zumindest anteilig vertikal ausgerichtet sind, im Flug gehalten werden und dann auch ganz ohne passive Auftriebsflächen auskommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schiff
- 2
- Plattform
- 3
- Vorrichtung
- 4
- Fluggerät
- 5
- Hauptbewegungsrichtung
- 6
- Fangeinrichtung
- 7
- Fangseil
- 8
- Motorwinde
- 9
- Lenkelement
- 10
- Querrichtung
- 11
- Querrichtung
- 12
- Ausleger
- 13
- Ausfahren
- 14
- Fliegen
- 15
- Positionieren
- 16
- Ankoppeln
- 17
- Führen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 4236686 A [0003]
- DE 10147144 C1 [0004]
- US 2007/0262203 A1 [0005]
