DE102019005971B4

DE102019005971B4 - Täuschkörper-Testpuppe

Info

Publication number: DE102019005971B4
Application number: DE102019005971.9A
Authority: DE
Inventors: Mathias Leßmann; Robert Müller
Original assignee: Bundesministerium der Verteidigung
Current assignee: Bundesministerium der Verteidigung
Priority date: 2019-08-24
Filing date: 2019-08-24
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2039-08-25
Also published as: DE102019005971A1

Abstract

Testpuppe, eine menschliche Gestalt nachbildend, mit hitzebeständiger Bekleidung, die die Testpuppe an Füßen, Beinen, Händen, Armen und dem Rumpf bedeckt, einem Helm, den Kopf der Testpuppe bedeckend, mindestens einem Sensor zwischen Testpuppe und bedeckender Kleidung, mindestens einem Sensor auf der Außenseite der Bekleidung, mindestens einem Temperatursensor mit einer Abtastrate von 100 Hz und mindestens ein Sensor mit einer Datenaufzeichnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass- mindestens ein Sensor ein UV Sensor ist und- im Kopfbereich hauptsächlich Gassensoren zwischen Bekleidung und Testpuppe angebracht sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Testdummy zur Untersuchung der Einwirkung von aus Luftfahrzeugen ausgebrachten Täuschkörpern.
Im Bereich der Wehrtechnik werden regelmäßig Risikobewertungen der Waffensysteme gefordert. So ist aus der Patentschrift DE 10 2012 006 243 B4 bereits eine Versuchspuppe zur Bestimmung der Dekontaminationswirkung von einer Dekontaminations-Testflüssigkeit ausbringenden Notduscheinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Versuchspuppe mindestens einen ersten Sensor zum quantitativen Erfassen mindestens einer Messgröße der am Sensor vorbeifließenden Dekontaminations-Testflüssigkeit und/oder eines Kontaminats aufweist bekannt, wobei die Versuchspuppe mit einem Messwerteaufzeichnungssystem versehen ist, mit dem der zeitliche Verlauf der quantitativ erfassten Messsignale aufgezeichnet und ausgewertet werden kann.
Weiter offenbart die Offenlegungsschrift DE 10 2013 009 815 A1 eine Brustgurtvorrichtung für einen Crashtest-Dummy, die einen Brustgurt umfasst, der eingerichtet ist, um einen Brustkorb des Crashtest-Dummys herum angeordnet zu werden, und einen Sensor, der mit dem Brustgurt und dem Brustkorb zusammenwirkt. Der Sensor ist aus einem Träger und einer Mehrzahl von Glasfasern, die mit dem Träger verbunden sind, hergestellt, wobei jede der Glasfasern zumindest einen Sensor aufweist.
Aus der Offenlegungsschrift DE 40 12 691 A1 ist bekannt, eine Testpuppe (Dummy) zum Simulieren von Motorrad-Unfällen sowie ein entsprechendes Testverfahren zu schaffen, wobei die Testpuppe mit einem Rumpf, Gliedmaßen einschließlich Armen und Beinen, Händen und Gelenken versehen ist. Weiterhin weist die Testpuppe Greifelemente zum Festhalten der Motorrad-Lenkstange, die in den Händen untergebracht sind und dazu dienen, die Testpuppe mit der Lenkstange des Motorrads lösbar zu verbinden, Sensoren, die dazu dienen, die auf die Gliedmaßen ausgeübten Bedingungen des simulierten Unfalls festzustellen, Datenaufnahme- und Datenspeicherelemente, die dazu dienen, die von den Sensoren abgegebenen Datensignale aufzunehmen und diese Daten innerhalb des Rumpfes zu speichern, Gehäuse- und Stoßschutzelemente, welche die Datenaufnahmeelemente innerhalb des Rumpfes vollständig umschließen und dazu dienen, die Datenaufnahmeelemente gegenüber Kräften abzuschirmen, die während der Unfall-Simulation auf die Testpuppe einwirken, und schließlich Signalübertragungselemente auf, die dazu dienen, die Datensignale von den Sensoren auf die Datenempfangs- und Datenspeicherelemente zu übertragen, wobei die Signalübertragungselemente sich vollständig innerhalb der Testpuppe befinden. Die Gliedmaßen sind mit zerbrechlichen, Brüche simulierenden Elementen versehen, die dazu dienen, in Abhängigkeit von Trägheitskräften oder äußeren Kräften zu brechen, die während der Unfall-Simulation auf die Testpuppe einwirken.
Zuletzt ist aus der Druckschrift WO 2019/123236 A1 eine Testpuppe bekannt, welche zur Qualifizierung von Feuerschutzbekleidung nach ISO 13506:208 genutzt wird. Die Testpuppe weist eine menschenähnliche Gestalt auf und ist mit 135 Sensoren zur Temperaturmessung versehen. Diese Sensoren bewerten wieviel Hitze im Testverfahren durch die zu qualifizierende Kleidung dringt. Das Testverfahren ist dabei eine Anordnung von Brennern, welche mit einer Temperatur von etwa 1200 °C für 8 Sekunden brennen.
Der Nachteil dieser vorbekannten Lösungen besteht darin, dass sie zur Untersuchung der Einwirkung von durch Luftfahrzeuge abgesetzten Täuschkörpern nicht geeignet sind. Täuschkörper sind in diesem Zusammenhang Scheinziele oder engl. Flares (Fackeln), die aufgrund ihrer Temperaturen bis 2000 K nach dem Ausstoß einen Infrarotsensor eines anfliegenden Flugkörpers ablenken und so einen Treffer verhindern.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Täuschkörper-Testpuppe vorzustellen, die den Einfluss von durch Luftfahrzeuge, insbesondere Hubschrauber, abgesetzte Täuschkörper auf die Besatzung nachweisbar macht.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichneten Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Testpuppe besteht darin, dass sie auf alle denkbaren Positionen wie Richtschützen-, Passagier- und Fallschirmspringerposition im Luftfahrzeug arretiert wird, dabei ist das System so ausgelegt, dass es im Fall eines Lfz-Crash bzw. bei einer harten Landung sich mechanisch keine Teile davon lösen können, welche umherfliegen und Personen verletzen können. Diese Fähigkeit ist Voraussetzung für eine luftfahrzeugtechnische Zulassung und entspricht den zivilen luftfahrzeugtechnischen Anforderungen gemäß EASA CS-29 Amendment 4.
Die Immissionen auf die Testpuppe werden in diversen Szenarien gemessen. Dabei wird zusätzlich die Wirkung von hitzebeständiger Bekleidung bis 800 °C sowie Helmen untersucht. Die Helme können ihrerseits mit zusätzlicher Ausrüstung wie beispielsweise bildverstärkenden Brillen (BIV-Brillen) ausgerüstete sein. Die Sensoren liegen geschützt sowohl zwischen Testpuppe und Bekleidung als auch auf der Bekleidung. Vorteilhaft wird so die Konzentration an Immissionen gemessen, die einen Menschen belasten würde und gleichzeitig kann eine Aussage über die Qualität der hitzebeständigen Kleidung getroffen werden. Alle Daten werden während des Fluges gesammelt und aufgezeichnet. Für die schnelle Erfassung der ausgestoßenen Täuschkörper/Scheinziele werden die, im Millisekunden-Bereich wirkenden Hitzeeinwirkungen auf den Richtschützen mit ungekühlten Infrarotsensoren gemessen, welche im Wellenlängenbereich von λ = 8 ... 16 µm für einen Temperaturbereich von 0 bis 1000 °C in einen Öffnungswinkel mit 4° arbeiten.
Besonders vorteilhaft werden mehrere Sensoren an der Testpuppe angebracht, die Aussagen über die Temperatur, die Infrarot-Strahlung (IR-Strahlung) und die Gasimmission von NO, NOx und CO geben. Die Gasmessung kann um weitere Gassensoren ergänzt bzw. ersetzt werden. Damit kann die Belastung auf einen Menschen ermittelt werden, der sich bei diesem Flugszenario an dieser Position im Hubschrauber befinden würde.
Die IR-Sensoren können im Bedarfsfall um UV-Sensoren ergänzt werden, um speziell die UV-Belastung wie sie bei MTV-Flares vorkommen auf den Richtschützen und deren Ausrüstung bestimmen zu können.
Sofern die Besatzung mit weiteren Ausrüstungsgegenständen wie Fallschirmen und/oder Schutzwesten ausgerüstet ist, kann auch deren Eigenschaften unter realen Bedingungen getestet werden. Ebenso ist die Testpuppe mit Ausrüstungsgegenständen am Hubschrauber wie beispielsweise Waffenanlagen oder Winden unter realen Testbedingungen einsetzbar.
Die Daten der Sensoren werden während des gesamten Fluges aufgezeichnet und gespeichert um unter allen Umständen eine zu hohe Belastung eines Mitgliedes der Besatzung nachweisen zu können. Nach Testflugende werden die Daten ausgelesen um Aussagen über die tatsächlichen Immissionen zu treffen. Die gemessenen Temperaturänderungen aller Sensoren werden hierbei zeitsynchron mit einer Abtastrate von f = 100 Hz aufgezeichnet.
Es zeigt die einzige 1 eine erfindungsgemäße Testpuppe in schematischer Darstellung.
Es zeigt 1 eine Testpuppe1, die eine menschliche Gestalt nachbildet. Die Testpuppe ist mit hitzebeständiger Bekleidung 2 bedeckt. Im Kopfbereich sind hauptsächlich Gassensoren 3 zwischen Bekleidung und Testpuppe angebracht. Verteilt über die Testpuppe sind weitere Temperatur- 4 und IR-Sensoren 5 verteilt. Die Sensoren sind mit einer Datenaufzeichnung 6 verbunden.

Claims

Testpuppe, eine menschliche Gestalt nachbildend, mit hitzebeständiger Bekleidung, die die Testpuppe an Füßen, Beinen, Händen, Armen und dem Rumpf bedeckt, einem Helm, den Kopf der Testpuppe bedeckend, mindestens einem Sensor zwischen Testpuppe und bedeckender Kleidung, mindestens einem Sensor auf der Außenseite der Bekleidung, mindestens einem Temperatursensor mit einer Abtastrate von 100 Hz und mindestens ein Sensor mit einer Datenaufzeichnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass - mindestens ein Sensor ein UV Sensor ist und - im Kopfbereich hauptsächlich Gassensoren zwischen Bekleidung und Testpuppe angebracht sind.