-
Katapultschleudersitz zum Auswerfen eines Sitzes aus einem Flugzeug
Es ist bereits ein Katapultschleudersitz zum Auswerfen eines Sitzes aus einem Flugzeug
bekannt, mit einem im wesentlichen parallel zur Rücklehne des Sitzes verlaufenden,
in dem Flugzeug ortsfesten Rohr, in dessen unterem Teil eine durch Zufuhr komprimierten
Gases auslösbare Treibladung angeordnet ist und dessen oberer Teil eine mit der
Treibladung lösbar verbundene Rakete aufnimmt, welche an ihrem oberen, aus dem ortsfesten
Rohr ragenden Kopf mit der Rücklehne starr verbunden ist.
-
Bei dieser bekannten Vorrichtung wird mittels einer Leitung ein komprimiertes
Gas einem Schlagbolzen zugeführt, welcher die Treibladung auslöst. Das zur Auslösung
notwendige Gas wird irgendeinem in dem Flugzeug vorhandenen Speicher entnommen.
Da ein Schleudersitz ohnehin nur dann betätigt wird, wenn wesentliche Teile des
Flugzeuges in ihrer Funktion lahmgelegt sind, bietet eine derartige Einrichtung,
bei welcher die verschiedenen Auslösemittel nicht in einer kompakten Einheit zusammengefaßt
sind, zahlreiche Unsicherheitsfaktoren.
-
Die Erfindung geht aus von dieser bekannten Vorrichtung und hat die
Aufgabe, einen Katapultschleudersitz zu schaffen, der einfach aufgebaut ist und
mit größerer Sicherheit funktioniert als die bekannten Vorrichtungen.
-
Die Lösung dieser Aufgabe besteht im wesentlichen darin, daß ausgehend
von der bekannten Vorrichtung der Raketenkopf eine zusätzliche, komprimiertes Gas
erzeugende Treibladung nebst einer von Hand zu betätigenden Auslöseeinrichtung aufnimmt
und über eine beim Hochfahren des Sitzes zerreißende Leitung mit der Auslöseeinrichtung
für die Treibladung im unteren Teil des ortsfesten Rohres verbunden ist. Hierdurch
ist ein kompakter Aufbau gewährleistet, und es sind nur kurze Verbindungsleitungen
erforderlich, so daß die Funktion dieser Vorrichtung von dem Zustand der Flugzeugzelle
unabhängig ist.
-
Vorzugsweise ist diese Vorrichtung im einzelnen derart ausgebildet,
daß die Auslöseeinrichtung unter Vorspannung einer Feder steht und mit einer mechanischen
Sperrvorrichtung verbunden ist, die über eine Reißleine mit der Schutzhaube des
Piloten in Verbindung steht.
-
Man kann die durch die Treibladung erzeugten Gase dem unteren Ende
des die Raketenladung und die Treibladung enthaltenden Rohres durch einen Verteiler
zuleiten.
-
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsart kann die Verbindung
zwischen dem Verteiler und dem unteren Ende des Rohres durch Rohrleitungen erfolgen,
welche durch Abreißkupplungen mit den Rohranschlüssen verbunden sind.
-
Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben. In den Zeichnungen zeigt F i g.
1 eine Seitenansicht eines üblichen Flugzeugsitzes, der mit einem Sitzauswerfkatapult
ausgestattet ist, wobei verschiedene Teile weggebrochen sind, um Einzelheiten erkennen
zu lassen; F i g. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt auf der Linie 2-2 der F i g.
1; F i g. 3 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des Katapults und läßt das untere
Ende desselben erkennen, welches die Antriebsladung enthält, und zeigt weiterhin
das untere Ende des Raketenmotorzusammenbaus, der innerhalb des äußeren Katapultrohrs
angebracht ist; F i g. 4 zeigt eine vergrößerte Einzelheit des oberen Endes des
Katapults und läßt die Zündladung für den Gaserzeuger sowie das obere Ende des Raketenmotorzusammenbaus
erkennen; F i g. 5 zeigt einen Schnitt auf der Linie 5-5 der F i g. 4; F i g. 6
zeigt ein Diagramm mit dem Schubverlauf: F i g. 7 zeigt ein weiteres Diagramm mit
der Beschleunigungskurve.
-
In den Zeichnungen sind verschiedene Teile eines üblichen Flugzeuges
schematisch dargestellt. Der Flugzeugaufbau 10 ist unterhalb des Sitzes 12 mit einer
festen Konsole 14 versehen. Die Wand 16 dient dazu, weitere Konsolen 18 zu verankern,
und an diesen ist das äußere Rohr 20 des Sitzauswerfkatapults
22
befestigt und damit an dem Flugzeugaufbau. Das Rohr 20 besitzt einen Reaktionsblock
24, der wie aus F i g. 3 hervorgeht, fest am unteren Ende desselben befestigt
und mit zwei Ohren 26 versehen ist, durch die sich ein Stift oder Bolzen 28 hindurch
erstreckt. Dieser Bolzen 28 erstreckt sich weiterhin durch einen Ansatz 30 der Konsole
14. Die Konsolen 18 sind mit einem Paar in einer Linie liegenden Bohrungen versehen,
durch die hindurch sich ein Stift oder Bolzen 32 erstreckt. Dieser Bolzen 32 erstreckt
sich weiterhin durch die Bohrung 34 eines Deckels oder Ansatzes 36, der an dem äußeren
Rohr 20 zwischen den oberen und unteren Enden desselben verbolzt oder angebracht
ist (F i g. 5).
-
Eine typische und besonders zweckmäßige Anordnung ist hierfür in F
i g. 3 dargestellt. Der Block 24 besitzt eine Umfangsoberfläche 38, an der eine
Muffe 40 angebracht ist, weiche ein Außengewinde aufweist, wobei diese Muffe
gegen die Schulter 42 des Blockes 24 anliegt. Ein Flansch 44 der Schraubmuffe
40 liegt gegen das untere Ende des Rohres 20 an, und die Schraubmuffe
ist fest angezogen. Zwischen einem Teil der Schraubmuffe 40 und dem unteren Teil
des Rohres 20 befindet sich eine Dichtung 46. Auf den Block 24 ist eine Gegenmutter
48 aufgeschraubt, welche gegen den Flansch 44 anliegt. Diese Gegenmutter 48 wird
durch einen Stift oder eine Setzschraube 50 gehalten, welche gegen den Block 24
geschraubt ist. Erforderlichenfalls können Dichtungseinlagen 46 oder andere vorgesehen
sein. So ist beispielsweise eine weitere Dichtungseinlage 52 zwischen der Schraubmuffe
40 und einer Nut des Blokkes 24 vorgesehen.
-
Die Muffe 54, welche einen Teil der unter Druck sich öffnenden Sperre
56 darstellt, paßt in die innere Oberfläche des unteren Teiles des Rohres
20 und ist durch Schraubgewinde" mit dem oberen Teil des Reaktionsblockes
24 verbunden. Dieser Reaktionsblock 24 besitzt eine sich nach oben erstreckende
Ausnehmung 58, in die sich der untere Teil eines Ladungsgehäuses 60 erstreckt,
welches die Antriebsladung 62
enthält. Die Vorrichtung 64 zum Zünden der Ladung
besteht aus einer Hülse 66, die eine Bohrung 68 besitzt, in der ein Zündstift
70 verschiebbar ist. Dieser Zündstift 70 wird durch einen ,Scherstift
72 in seiner unwirksamen Lage gehalten und kann sich, wenn er freigegeben
ist, gegen einen Amboß 76 bewegen, der in der Nähe einer Zündkapsel 78 angebracht
ist. Diese Zündkapsel 78 wirkt mit einer Zündladung 80 zusammen, welche in einer
Tasche 82 der Ladung angebracht ist. In das obere Ende der Hülse 66 ist eine Sperrmuffe
88 eingeschraubt, welche die Antriebsladung 62 enthält. Die Sperrmuffe 88 besitzt
auf ihrer Außenseite einen Mitnehmer 90, der aus einem Sitz für die Mitnehmer 92
der Sperre 56 besteht. Eine nach innen gerichtete Schulter 94, welche aus einem
Stück mit der Muffe 54 besteht, wirkt ebenfalls mit den Mitnehmern 92 zusammen,
indem sie auf eine äußere Oberfläche der Verlängerung am äußeren Ende jedes Mitnehmers
aufliegt.
-
Die Mitnehmer 92 sind an der Motorglocke 96 befestigt, welche eine
zylindrische Seitenwandung 98 besitzt und einen Boden 100, der an der zylindrischen
Seitenwandung befestigt ist. Die Mitnehmer 92 sind an dem Boden 100 befestigt,
und diese Motorglocke wirkt als Kolben, um den gesamten Raketenmotorzusammenbau
102 nach oben durch das obere Ende des Rohres 20 zu bewegen. Der Boden
100
trennt die Kammer 104 von der Kammer 106 in dem äußeren Rohr 20, wobei
die Kammer 104 die Ladung 60 und die Kammer 106 den Raketenmotor 102 enthält.
-
Der Raketenmotor 102 besteht aus einem Raketenrohr
110, welches den Raketenbrennstoff enthält: beispielsweise eine körnige Antriebsmasse
112, und weist weiterhin einen Düsenblock 114 auf, der bei 116 mit dem unteren
Ende des Raketenrohres 110
verschraubt ist. Der Düsenblock paßt dicht in die
Zylinderwandung 98 und besitzt eine ringförmige Nut, welche eine Dichtung 118 zwischen
der äußeren Oberfläche des Blockes 114 und der inneren Oberfläche der zylindrischen
Wandung 98 der Motorglocke 96 aufnimmt. Der körnige Raketenantrieb 112 wird in dem
Rohr 110 durch einen Teil 115 gehalten, der oberhalb des Düsenblocks 114
angebracht ist. Wie sich aus F i g. 3 ergibt, ist die Düse unter einem Winkel zur
Längsachse des Raketenrohres 110 geneigt, so daß die Entladungsachse der Düse in
einer Richtung verläuft, die nach vorn und oben durch die etwa vereinigten Schwerpunkte
des Sitzes 12 und des Piloten verläuft. Dies ergibt, daß die Schubachse nach vorn
mit Bezug auf die angenommene Flugrichtung und nach oben unter Annahme einer geraden
und gleichmäßig verlaufenden Fluglinie gerichtet ist, um hierdurch die Beschleunigungskräfte
zu dämpfen, welche als Ergebnis des dynamischen Druckes auf den Sitz und den Piloten
erzeugt werden, wenn der Sitz in den Luftstrom ausgeworfen wird.
-
In der Wandung 100 der Motorglocke 96 sind eine oder
mehrere Auslaßöffnungen 120 vorgesehen. In jeder Auslaßöffnung
120 befindet sich ein Auslaßstopfen 122, der aus der Öffnung
120 in einem geeigneten Augenblick während des Betriebes des Sitzauswerfkatapults
herausgestoßen werden kann. Der Stopfen ist beispielsweise in den unteren Teil eines
Düsenblockes 114 eingeschraubt und besitzt einen Kopf 124, welcher die Öffnung
122 ausfüllt. An der unteren Oberfläche des Düsenblockes 114 ist mittels
eines Scherstiftes 128 oder einer entsprechenden Schraube eine Freigabemuffe
126 für die Sperre vorgesehen. Zweck dieser Sperrmuffe ist der, die Motorglocke
von dem Düsenblock 114 der Raketenanordnung zu trennen. Das obere Ende der
Seitenwandung 98 ist geschlitzt und besitzt flache Erweiterungen 130 am äußeren
oberen Ende, welche in eine flache Umfangsnut 132 des Düsenblockes 114 eingreifen.
Die Muffe 126 hält die Wulst 130 in' der flachen Nut 132, und bei einem Zusammentreffen
der Muffe 126 mit einem Absatz 134 (F i g. 4) ist der Scherstift 128
nicht mehr in der Lage, die Muffe 126
zu halten, so daß diese sich an dem
geschlitzten Ende der zylindrischen Wandung 128 nach unten bewegt und somit
die Wulst aus der flachen Nut 132 austritt.
-
Der Anschlag 134 ist als Schulter des unteren Endes der Führungsmuffe
für das Raketenrohr 136 ausgebildet. Diese Muffe ist mit einem Gewinde versehen,
das in ein entsprechendes Gewinde am oberen Ende des Rohres 20 eingreift, so daß
auf diese Weise die Muffe 136 mit der Muffe 20 fest verbunden ist. Das Raketenrohr
110 des Raketenmotorzusammenbaus erstreckt sich durch die gesamte Bohrung
der Muffe 136 und ist an seinem oberen Ende mit einem Verschlußteil 140 versehen.
Ein Gaserzeuger 142, der mit einem Gehäuse für die Zünderladung
144
versehen ist, wird von dem Verschlußteil 140 getragen. Die Zünderladung enthält
eine brennbare Substanz, welche durch Betätigung eines Schlagzünders 146 gezündet
wird. Dieser Schlagzünder wird durch eine Zündnadel 148 in Tätigkeit gesetzt oder
durch einen Amboß, welcher zwischen der Zündnadel und dem Schlagzünder angebracht
ist. Diese Zündladung wirkt als gaserzeugende Ladung und erzeugt in der Kammer 150
unter hoher Temperatur und unter hohem Druck vorliegende Gase. Die Kammer
150 wird durch die Wandungen eines Hohlraums 152 in dem Verschlußteil und
durch die obere Fläche eines Einsatzteils 154 gebildet, der in den Hohlraum
152 eingeschraubt oder in anderer Weise befestigt ist. Eine Anzahl von radialen
Öffnungen 156 mündet in der Kammer 150 und erstrecken sich durch die Seitenwandung
des Verschlußteils 140. Diese Öffnungen 156 stimmen mit einem Verteiler 158 überein,
welcher eine Ringnut 160 besitzt. Der Verteiler 158 besitzt ein Paar Dichtungen
159, die in Nuten beiderseits der Ringnut 160 angebracht sind, so daß hierdurch
die äußere Oberfläche des Raketenrohrs 110 abgedichtet wird. Das obere Ende
des Verteilers 158 ist mit einem Innengewinde versehen, das auf das Außengewinde
eines Kragens 162 paßt, der selbst wieder mit Außengewinde 164 versehen ist, das
in ein entsprechendes Gewinde der äußeren Oberfläche des Raketenrohrs 110 eingeschraubt
ist. Das Raketenrohr 110 und der Verschiußtei1140 sind durch einen oder mehrere
Stifte 166 miteinander verbunden. In einem Hohlraum des Verteilers
154 befindet sich ein sekundäres Zündmaterial 161, das hierin durch eine
zerbrechliche Zwischenwand 163, beispielsweise aus plastischem Werkstoff, oberhalb
der körnigen Raketenladung 112
gehalten wird. Ein sich beispielsweise axial
erstrekkender Durchlaß 112' in der Raketenladung steht an seinem oberen Ende mit
der Zwischenwand 163 in Verbindung.
-
Dieser Raketenmotor ist mit seinem oberen Ende an dem Pilotensitz
12 angebracht. An der Rückseite des Pilotensitzes befindet sich, und zwar am oberen
Ende desselben, ein sich rückwärts erstreckender Arm 170, und in der Nähe
dieses Armes 170 ist ein Kissen vorgesehen, das an der rückwärtigen Oberfläche
des Pilotensitzes angebracht ist. Ein Kragen 162 besitzt eine ringförmige
Nut 172, in die ein Teil des Armes 170 hineinragt. Durch diese Anordnung
wird eine feste und sichere Verbindung des Raketenmotors mit dem Pilotensitz 12
geschaffen. Der Gaserzeuger 142 enthält eine Zündladung, welche sich innerhalb
eines Verbindungsstückes 178 befindet, das mit einem abgesetzten unteren Ende
180 versehen ist, welches in eine Bohrung eingeschraubt ist, die in der Kammer
150 endet. Der obere Teil des Verbindungsstückes 178 ist erweitert
und weist eine Umfangsausnehmung 184 auf, auf die ein Teil des Kragens
162 aufsitzt. Eine Hülse 186 ist in eine Bohrung eingeschraubt, die
in einer Linie liegt mit der Bohrung des Verschlußteiles 140. Der Zündstift 148
ist in der Hülse 186 verschiebbar und wird durch Federkraft gegen den Schlagzünder
146 gedrückt. Die Feder 190 sitzt auf einer seitlichen Schulter 192 des Zündstiftes
auf und liegt gegen eine Schulter 194
an, die nach innen von der Bohrung der
Hülse 196 vorragt. Das obere Ende des Zündstiftes ist gabelförmig ausgebildet und
besitzt eine Achse 198, welche sich quer über das gabelförmige Ende erstreckt. Auf
dieser Achse 198 ist eine Rolle drehbar angeordnet, die auf der Nockenoberfiäche
202 der Klinke 204 vorgesehen ist. Diese Klinke 204 überbrückt
einen Teil der Bohrung der Hülse 186 und befindet sich zwischen den Seiten des gabelförmigen
Endes des Zündstiftes. Da die Klinke 204 auf dem oberen Ende der Hülse 186 aufruht,
wird der Zündstift entgegen der Wirkung der Feder 190 zurückgehalten. Diese Feder
190 nimmt eine große potentielle Energie auf, welche als kinetische Energie freigemacht
wird, wenn die Klinke 204 zurückgezogen wird.
-
Die Klinke 204 kann in verschiedener Weise zurückgezogen werden.
Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 ist beispielsweise eine Reißleine oder ein
Seil 208 an der Klinke 204 angebracht und beispielsweise in einen
Schlitz 210 derselben eingelegt. Wenn diese Schnur an dem Gesichtsschutz
des Piloten angebracht ist und der Pilot den Gesichtsschutz aus seiner normalen
Lage bewegt, so wird die Reißleine 208 gespannt und sMit die Klinke aus dem
gabelförmigen Ende des Zündstiftes 148 herausgezogen. Hierbei wird der Zündstift
entgegen der Wirkung der Feder 190 angehoben, bis sich in der Feder eine
große potentielle Energie gesammelt hat. Sobald die Rolle über den höchsten Punkt
der Nockenoberfläche bewegt worden ist, wird der Zündstift 148
unter der Wirkung
der Feder in einer Richtung bewegt, in der der Aufschlagzünder 146 gezündet
wird. Infolgedessen tritt der Gaserzeuger 142 in Tätigkeit, so daß in die Kammer
152 Gase unter hohem Druck augenblicklich erzeugt werden. Dieses Gas gelangt durch
die Öffnungen 156 und den Verteiler 160 in die Gasleitung
220. Diese Gasleitung 220 ist durch einen üblichen Rohrverbinder 222
an dem Verteiler 158 angebracht und wird durch einen Halter 224 gehalten,
der in geeigneter Waise beispielsweise an dem Rohr 20 angebracht ist. Eine rasch
wirksam werdende Abreißkupplung 226; die sich beim Auftreten einer Zugkraft trennt,
ist in der Gasleitung 220 vorgesehen. Diese Kupplung 226 kann an irgendeiner
Stelle auf der Länge der Gasleitung 220 vorgesehen sein. Darüber hinaus kann noch
eine weitere Kupplung 228, die ähnlich der Kupplung 226 ist, an dem unteren Ende
der Gasleitung vorgesehen sein, um sicherzustellen, daß die Gasleitung sich während
der Betätigung des Sitzauswerfkatapults sicher trennt. Das untere Ende der Gasleitung
220 besitzt einen Anschlußteil229, welcher die Gasleitung mit einer Leitung 230
dem Reaktionsblock 24 verbindet. Diese Leitung mündet in der Gaskammer
232 des Reaktionsblockes 24. Diese Gaskammer besitzt eine zylindrische
Seitenwandung, welche mit dem einen geringeren Durchmesser aufweisenden, unteren
Ende der Glocke 66 in Verbindung steht. Der Zündstift 70 wird der Einwirkung der
unter Druck stehenden Gase in der Kammer 232 ausgesetzt, um zu bewirken,
daß der Zündstift sich bewegt, nachdem der Scherstift 72 abgeschert worden ist,
was der Fall ist, wenn ein genügend hoher Druck in der Kammer 232 entwickelt worden
ist. Eine Feder 234 sitzt auf den Reaktionsblock 24 auf und stützt sich andererseits
auf einen Teil der Unterseite der Glocke 66 ab, so daß die die Antriebsladung enthaltende
Kartusche 60 innerhalb des unteren Endts des äußeren Rohres 20 gehalten wird.
-
Die physikalische Verbindung zwischen dem Sitzauswerfkatapult, dem
Sitz 12 und dem Aufbau des Flugzeuges ist von großer Wichtigkeit. Das äußere
Rohr
20 ist an den Armen 18 und der Konsole 14
angebracht, so daß
das äußere Rohr an dem Flugzeug selbst befestigt ist. Der Pilotensitz
12 ist mit dem Flugzeugaufbau durch eine zerstörbare Verbindung
240 verbunden, indem dieser in einem sich nach oben öffnenden Gehäuse
242 ruht. Der Sitz kann aber auch durch einen anderen leicht trennbaren Aufbau
mit dem Flugzeugkörper verbunden sein. Der Raketenmotor ist lösbar durch die Sperre
56 mit dem äußeren Rohr verbunden und durch den Arm 170 mit dem Sitz 12. Ein Paar
sich nach außen öffnender Schienen 244 und 246 (F i g. 5) sind an
dem äußeren Rohr 20 befestigt. Diese Schienen können direkt in dem Material
des äußeren Rohres 20
vorgesehen sein, und gewünschtenfalls können Einlagen
248 und 250 aus Stahl innerhalb des äußeren Rohres 20 angebracht
sein. In den Schienen 244 und 246 gleiten eine Anzahl von senkrecht
übereinander angeordneter und in einem Abstand voneinander befindlicher Schlitten
254 und 256, und diese Schlitten sind an einem Paar parallel an dem
Sitz angeordneter Flansche 258, 260 befestigt, welche an der Rückseite des Sitzes
12 angebracht sind. Dadurch, daß die Schlitze 254 und 256 senkrecht auf der Länge
der Flansche 258, 260 verteilt sind, werden der Sitz 12
und der Raketenmotor
sicher geführt, wenn sie nach oben ausgeworfen werden.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Der erste Arbeitsschritt
beim Auswerfen des Sitzes 12 mit den mit ihm verbundenen Teilen besteht darin, daß
der Gaserzeuger 142 in Tätigkeit gesetzt wird. Obwohl dies auf verschiedene
Weise erfolgen kann, besteht eine Ausführungsform des Auswerfens darin, daß die
Reißleine 208 betätigt wird, welches beispielsweise mit dem Gesichtsschutz
des Piloten verbunden ist. Wenn an diesem Seil 208 gezogen wird, wird der
Zündstift 148 entgegen der Wirkung der Feder 109 angezogen. Beim Zurückziehen
der Klinke 204 wird die Feder den Zündstift 148 in eine Stellung bewegen,
bei der der Schlagzünder 146 betätigt wird, so daß hierdurch die Zündladung abbrennt.
Hierdurch wird Druckgas in der Kammer 150 erzeugt, und dieses Gas wird in
den Verteiler 158 gelangen und von dort in die Leitung 220, wobei die Kupplungen
226, 228 rasch getrennt werden.
-
Das durch die Leitung 220 strömende Gas tritt in die Kammer
232 ein und baut dort einen Druck auf, der ausreichend ist, um den Stift
72 abzuscheren. Wenn dies der Fall ist, schlägt der kleine Kolben 70
gegen
den Amboß 76, und dieser trifft auf den Schlagzünder 78, wodurch die
Ladung 60 gezündet .wird. Wenn dieses Antriebsmittel-62 abbrennt, wird ein
Gas unter Druck erzeugt, das in den Raum 104
(F i g. 3) eintritt und einen
Druck unterhalb der Wandung 100 der Motorglocke 96 aufbaut. Wenn dieser
Druck eine vorher bestimmte Höhe erreicht, wird die Sperre 56 gelöst, und
der Raketenmotor beginnt sich zusammen mit der Motorglocke 96 in dem feststehenden
äußeren Rohr 20 nach oben zu bewegen. Da der Raketenmotor mit seinem oberen Ende
an dem Sitz 12 befestigt ist, beginnt dieser sich ebenfalls nach oben zu
bewegen, und zwar allein unter der Wirkung des in der Kammer 104 erzeugten
Gases. Demgemäß wird die Anfangsbewegung des Sitzes durch Zündung der Ladung in
dem Ladungsgehäuse 60 bewirkt. Wenn der Zusammenbau des Sitzes und des Raketenmotors
weiter aufwärts bewegt wird, so wird diese Bewegung durch die in den Führungsbahnen
244 und 246 laufenden Schlitten 254 und 256 geführt, wodurch verhindert wird; daß
sich das Raketenmotorrohr110 biegt, und wodurch weiter sichergestellt wird, daß
bei der Trennung des Raketenmotors das Raketenrohr genau mit Bezug auf den Sitz
ausgerichtet wird, um die Richtung der Düsen-Schubachse auszunutzen, von der eine
Verlängerung durch den gemeinsamen Schwerpunkt des Sitzes und des Piloten hindurchgeht.
-
Wenn der Raketenmotor das Rohr 20 zu verlassen beginnt, schlägt
die Muffe 126 gegen den Anschlag 134, wodurch die Muffe
126 von der Motorglocke getrennt wird und hierdurch sich die Motorglocke
von dem Düsenblock 114 trennen kann. Der Verschlußstopfen 122 wird
von der Auslaßöffnung 120
getrennt, da der Verschluß an dem Düsenblock
114
befestigt ist, so daß hierdurch eine Verbindung zwischen den Kammern
104 und 106 geschaffen wird. Die aus der Ladung 160 entwickelten
heißen unter Druck stehenden Gase treten durch die Öffnung 120
und gelangen
mit dem Brennstoff des Raketenmotors in Berührung, so daß dieser gezündet wird,
kurz bevor die vollkommene Trennnung des Raketenmotors und des Rohrs 20 erfolgt.
-
Ein zweiter Zünder 161 bewirkt eine sichere Zündung der Raketenmaschine
auch bei niedrigen Temperaturen. Die Treibgase der Ladung 62 zerbrechen die
aus plastischem Werkstoff bestehende Zwischenwand 163 und zünden dabei das Zündmaterial
des zweiten Zünders. Dieser zweite Zünder zündet dann seinerseits das Raketenantriebsmittel112.
Beispielsweise treten die Explosivgase der Ladung 62 nach oben durch den
axialen Durchlaß 112', wodurch die Zwischenwand 163 zerbrochen und der zweite
Zünder 161 gezündet wird. Bei Raum- und höheren Temperaturen ist der zweite
Zünder 161 nicht erforderlich und kann durch das Raketenantriebsmittel selbst
gezündet werden, anstatt als Zündmaterial zu wirken. Dies ist jedoch beim Vorliegen
von niedrigen Temperaturen erforderlich, und hierdurch wird dann eine Zündverzögerung
oder ein Versagen der Raketenmaschine verhindert.
-
Wenn der Raketenmotor in Tätigkeit ist, wird der Sitz 12 durch
den Raketenschub, der durch den Schwerpunktmittelpunkt des Sitzes und des Piloten
hindurchgeht, weiter nach oben und vorn mit Bezug auf den angenommenen geraden und
geneigten Flug angehoben und ausgeworfen.
-
Die Kurven 300 und 302 der F i g. 6 und 7 zeigen die
bei der Anwendung der Erfindung auftretende Schubverhältnisse. Die Abszissen jeder
Kurve sind in Millisekunden eingeteilt, während die Ordinate in F i g. 6 den Schub
in englischen Pfunden angibt und in F i g. 7 in G-Werten der Beschleunigung. Hierbei
ist unterstellt worden, daß die Ausstoßmasse des Sitzes mit dem Piloten etwa 375
englische Pfund = 170 kg beträgt. Die Schubachse der Raketenmotordüse liegt
unter einem Winkel von 50° zur X-Achse und von 40° zur Y-Achse, wobei angenommen
wird, daß die X-Achse parallel zur Längsachse des Raketenmotors verläuft. Aus dem
Diagramm ergibt sich, daß die Schubkurve steil verläuft, d. h. der Schub rasch entwickelt
wird, so daß also etwa in den ersten 100 Millisekunden eine steile Kurve gebildet
wird. An dem Punkt 304 der Kurve 300 wird der Raketenmotor von dem
feststehenden Rohr 20 getrennt; so daß innerhalb eines kurzen Zeitraums von
etwa
50 Millisekunden rasch ein Schub von etwa 500 englischen Pfund
= 227 kg entsteht. Nach dem Erreichen dieser Spitze sinkt die Kurve 300 wieder.
Der Punkt 60 b der Kurve 300 bezeichnet die Stelle, an der die Rakete ausgebrannt
ist.
-
Die Kurve 302 zeigt die Beschleunigung mit Bezug auf die Zeit, wobei
der Punkt 310 dem Punkt 304 entspricht, bei dem das Antriebsmittel ausgebrannt ist.
-
Obwohl bei dem Katapultschleudersitz gemäß der Erfindung ein großer
Schub und eine hohe Beschleunigung erreicht werden, lassen die Kurven erkennen,
daß die Kräfte, denen der auf dem Sitz 12 sitzende Pilot ausgesetzt wird, innerhalb
der für Menschen zulässigen Grenzen liegen.