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Fallschirm Die Erfindung betrifft einen Fallschirm, mit einer Hauptfallschirmkappe
und einer das Öffnen des Fallschirmes erleichternden Luftablenkeinrichtung, die
zwischen dem Scheitel der Hauptfallschirinkappe und der an Fangleinen hängenden
Last angeordnet ist.
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Bei einem bekannten Fallschirm dieser Art ist die Luftablenkeinrichtung
ein aus dem gleichen Stoff wie der Schirm hergestelltes, konisches Rohr, dessen
oberes Ende gleichzeitig die Scheitelöffnung der Fallschirmkappe bildet. Das untere
Ende des Rohres wird durch einen starren Ring zwangläufig offen gehalten, der mittels
eines besonderen, mit dem Fallschirmspringer verbundenen Leinenaehänges in waagerechter
Lage gehalten wird. Am Umfang hat das Rohr aufwärts und auswärts gerichtete rohrförmige
Stutzen, die dazu dienen, die beim Beginn des Falles durch die konische Form des
Rohres gestaute Luft in die Fallschirmkappe zu leiten und diese dadurch aufzublähen.
Dabei sind zwischen der Fallschirinkappe und dem konischen Rohr noch radiale Querwände
vorgesehen, die getrennt aufblähbare Kammem abgrenzen, in denen jeweils einer der
rohrförmigen Stutzen mündet.
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Bei einem solchen Fallschirm ist das in die einzeln aufblähbaren Kanimern
geleitete Luftvolumen, bedingt durch die obere öffnung des konischen Rohres und
den verhältnismäßig geringen Querschnitt der rohrförmigen Stutzen, verhältnismäßig
klein, so daß der beim öffnungsvorgang erzielte Zeitgewinn noch zu wünschen übrig
läßt. Mit diesem bekannten Fallschirin läßt sich auch keine Verkürzuncy der
Öff-
nungszeit ohne eine unerwünscht starke Erhöhung des öffnungsstoßes erreichen.
Bei dem erläuterten bekannten Fallschirm bringt der starre Ring des konischen Rohres
nicht nur die Gefahr von Verletzungen des Fallschirmspringers mit sich, sondern
er behindert den Fallschirmspringer auch, weil dieser den starren Ring mittels einer
besonderen Leine selbst in der waagerechten Lage halten muß. Das ist unter allen
Sprungbedingungen unerwünscht und bei Ab-
sprüngen im Dunkeln oder sonstigen
erschwerten Absprungbedingungen sogar unmöglich. Schließlich vergrößern das konische
Rohr mit seinen rohrförmigen Stutzen, der an dem konischen Rohr befestigte starre
Ring, und die radialen Querwände wesentlich das Volumen des verpackten Fallschirmes,
erschweren sowohl den Verpackungsvorgang als auch den Entfaltungsvorgang und schaffen
zusätzliche Fehlerquellen.
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Bei einem anderen bekannten Fallschirm ist zur Erleichterung des öffnens
der Fallschirmkappe ein konisches Rohr aus Netzwerk vorgesehen, das oben und unten
durch Federstahlringe offengehalten wird und mittels eines besonderen Leinengehänges
in einer bei entfalteter Fallschinnkappe weit unter dem Basisrand der Fallschirmkappe
liegenden Stellung gehalten wird. Die mit der Anordnung von Ringen aus Metall od.
dgl. verbundenen Nachteile wurden vorstehend bereits auseinandergesetzt. Die Ringe
und das Netzwerk haben bei diesem bekannten Fallschirm lediglich die Wirkung, daß
die Fallschirmkappe am Anfang des Entfaltungsvorganges offent' ZD gehalten wird,
so daß die Luft von unten einströmen und den Schirm entfalten kann. Auch
mit einer solchen Anordnunc, hat man keine seitliche Luftablenkung in die Kappe
und zufriedenstellende Verkürzung der öffnungszeit und demgemäß auch keine Begrenzung
des Öffnungsstoßes bei verkürzter öffnungszeit erreichen können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fallschirm mit einer
Luftablenkeinrichtung auszustatten, bei der die erreichte Verkürzung der öffnungszeit
nicht von einem entsprechenden Ansteigen des öffnungsstoßes begleitet ist. Dabei
soll die Ablenkvorrichtung ohne starre Teile auskommen und im Aufbau einfach und
betriebssicher sein.
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Um das zu erreichen, wird ein Fallschirm der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß so gestaltet,
daß während des öffnungsbeginns der
Hauptfallschirmkappe etwa in Höhe der Ebene des Basisrandes der Hauptfallschirmkappe
als Luftablenkeinrichtung ein Innenschinn angeordnet ist. Mit dieser Anordnung kann
man eine starke Verkürzung der öffnungszeit ohne merkliche Erhöhung des öffnungsstoßes
erreichen. Es ist sogar möglich, den öffnungsstoß zu verringern, dann ist allerdings
die Verkürzung der öffnungszeit nicht so ausgeprägt.
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Es ist an sich bekannt, unterhalb einer Hauptfallschirmkappe kleinere
Fallschirme anzuordnen. Diese kleineren Fallschirme, die sich entweder mit der darüberbefindlichen
Hauptfallschirinkappe in die Aufnahme der Last teilen oder als Bremsfallschirme
dienen sollen und wesentlich unterhalb des Basisrandes der Hauptfallschirmkappe
oder sogar unterhalb des Treffpunktes der Fangleinen der Hauptfallschirnikappe angeordnet
sind, haben die oben herausgestellte Aufgabenstellung jedoch nicht lösen können.
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Es gibt bereits auch einen Fallschirm, bei dem als Füllungsbremse
eine Prallwand von wesentlich kleinerer Flächenausdehnung als die Hauptfallschinnkappe
mittels Schlaufen an den Fangleinen der Hauptfallschirmkappe so geführt ist, daß
sie sich am Beginn des Entfaltungsvorganges etwa in der Höhe des Basisrandes der
Hauptfallschirmkappe befindet und dann beim Aufspreizen der Fangleinen an diesen
entlan- nach unten wandert. Diese Prallwand soll den öffnungsstoß bei der Entfaltung
des Fallschirmes dadurch herabsetzen, daß die Einströmöffnung des Fallschirmes so
lange geschlossen bleibt, bis eine zulässige Entfaltungsgeschwindigkeit erreicht
ist. Es liegt auf der Hand, daß die mittels der genannten Schlaufen an den Fangleinen
der Hauptfallschirmkappe geführte Prallwand ein rasches Entfalten der Hauptfallschirmkappe
nicht zuläßt. Auch mit dieser Anordnung läßt sich also die der Erfindung zugrunde
liegende Aufgabenstellung nicht lösen. Derartige Schirme haben daher keine praktische
Bedeutung erlangt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Erfindun- die
Anordnung so getroffen, daß eine Ankerleine, die den Innenschirm mit der Last verbindet,
im wesentlichen gleich der Länge der Fangleinen plus oder minus 10-0/9 des Durchmessers
der Hauptfallschirmkappe ist. Dabei wird erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen,
daß eine Stehleine, die den Innenschirm mit dem Scheitel der Hauptfallschirrakappe
verbindet, im späteren Teil des öffnungsvorganges der Hauptfallschirmkappe schlaff
wird, so daß der Innenschirrn zusammenfallen kann, und die Wirkungsweise der Hauptfallschirmkappe
nicht weiter beeinflußt. Je nachdem, ob hauptsächlich eine Verringerung des öffnungsstoßes
oder eine Verkürzung der Öffnungszeit angestrebt wird, wird erfindungsgemäß die
Anordnung so getroffen, daß die Ankerleine den Innenschirm in Anströmrichtung hinter
der Ebene des Basisrandes der Hauptfallschirrakappe hält, wenn hauptsächlich eine
Verkürzung der Öffnungszeit angestrebt wird, und in Anströmrichtung vor der Ebene
des Basisrandes, wenn hauptsächlich eine Verringerung des öffnungsstoßes gewünscht
wird. Bei einer möglichen Ausfühführungsform der Erfindung wird ein Innenschirm
mit ebener Kappenform angeordnet. Dabei weist der Innenschirm vorzugsweise einen
Durchmesser von etwa 10 bis 201/o des Durchmessers der Hauptfallschirrnkappe
auf. Form und Gestalt des Innenschirmes können jedoch geändert werden.
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Ist der Fallschirm ein Leitflächenschirm, dann ermöglicht es die Verkürzung
der öffnungszeit, die durch die erfindungsgemäße Anordnung des Innenschirmes erreicht
werden kann, diesen Fallschirm auch zum Abspringen aus den gleichen niedrigen Höhen
zu verwenden, bei denen bisher nur Fallschirme ohne Leitflächen verwendet werden
konnten. Auch ist die zulässige Auslösegeschwindigkeit erhöht.
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Bei Fallschirmen mit einer leitflächenlosen Hauptfallschirmkappe ermöglicht
die erfindungsgemäße Anordnung des Innenschirmes das Abspringen oder Abwerfen von
Personen oder Lasten aus niedrigeren Fluahöhen als bisher.
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Die Wahl der Art und Größe der mit dem erfindungsgemäßen Innenschirm
ausgestatteten Hauptfallschirmkappe erfolgt entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt;
es zeigt Kleineren Fallschirm, die sich entweder mit der darflächenfallschirmes
mit einem Innenschirm, F i g. 2 einen schematisch dargestellten Schnitt durch
einen Fallschirm, dessen Hauptfallschirmkappe teilweise entfaltet ist, F i
g. 3 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt, der die Hauptfallschirmkappe
in voll entfalteter Stellung zeigt und F i g. 4 Kurven, die die Entfaltungszeiten
und die Stoßkräfte zeigen, die bei mit Leitflächen versehenen Fallschirmen auftreten.
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Der dargestellte Fallschirm ist ein Leitflächenschirm mit einer Hauptfallschirmkappe,
die einen Basisrand 4 hat und deren Scheitel 6 eine öffnung 8
aufweist
(F i g. 1). Die Hauptfallschirmkappe hat am Basisrand in Abständen nach unten
weisende Lufttaschen 10, die zwischen den Fangleinen 12 befestigt sind und
nach unten geneigte Leitflächen 14 bilden, die mit Luftauslaßöffnungen
16 versehen sind.
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Die unteren Enden der Fangleinen 12 sind an einer oder mehreren Stellen
mit den Enden der Traggurte des Gurtzeuges verbunden. Die oberen Abschnitte der
Fangleinen 12 erstrecken sich über die Hauptfallschirmkappe und kreuzen die Scheitelöffnung
8.
Ein Hilfsschirm 20 ist mit dem Scheitel der Hauptfallschirmkappe 2 über
eine Verbindungsleine verbunden.
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Nahe der Ebene des Basisrandes 4 der Hauptfallschirmkappe ist ein
Innenschirm 22 angeordnet, der Luft radial zum Basisrand der Hauptfallschirmkappe
ablenkt. Der Innenschirm 22 hat Fangleinen 24, die über eine Ankerleine
26 mit dem Punkt 18 verbunden sind, an dem die Fangleinen 12 der Hauptfallschirmkappe
2 mit der zu tragenden Last verbunden sind. Der Scheitel des Innenschirmes 22 ist
mit dem Scheitel 6 der Hauptfallschirmkappe durch eine Stehleine
28 verbunden. Die Stellung des Innenschirmes kann durch Änderung der Länge
der Ankerleine 26 leicht in bezug auf den Basisrand 4 der Hauptfallschirmkappe
eingestellt werden. Ist die zusammengefaßte Län(ye der Ankerleine 26 und
Fangleinen 24 des Innenschirmes größer als die Länge der Fangleinen 12 der Hauptfallschirmkappe,
dann liegt der Innenschirm beim öffnungsbeginn in Anströmrichtung hinter dem Basisrand,
wenn der Fallschirm die in F i g. 2 dargestellte Form annimmt. Ist jedoch
die
zusammengefaßte Länge der Ankerleine 26 und der Fangleinen
24 des Innenschirmes kleiner als die Länge der Fangleinen 12, dann liegt der Innenschirm
22 beim öffnungsbeginn in Anströmrichtung vor der Ebene des Basisrandes. Die Länge
der Ankerleine 26
(und der Fanggleinen 24 des Innenschirmes) kann also leicht
den jeweiligen Verhältnissen oder Verwendungen angepaßt werden, doch ist es zur
Erreichung der angegebenen Vorteile notwendig, daß der Innenschirm beim öffnunggsbeginn
innerhalb der Grenze von 10% des Durchmessers der Fallschirmkappe vor oder hinter
der Ebene des Basisrandes der Fallschirmkappe liegt. Die zusammengesetzte Länge
der Ankerleine und der Fan,-leinen des Innenschirmes (hier kollektiv als Länge der
Ankerleine bezeichnet) muß gleich der Länge der Fangleinen 12 der Hauptfallschirnikappe
plus oder minus 10% des Durchmessers der Hauptfallschirmklappe sein.
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Um die öffnungszeit bei minimaler Erhöhung der Stoßkraft zu verkürzen,
muß der Innenschirm so an-, bracht werden, daß er beim öffnungsbeginn in Cre
C
Anströrnrichtuna hinter dem Basisrand der Fallschirmkappe steht.
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Versuche haben gezeigt, daß die wirksamste Verkürzung der öffnungszeit
bei minimaler Erhöhung des öffnungsstoßes erhalten wird, wenn der Durchmesser des
Innenschirmes 22 etwa l/. des Durchmessers der Hauptfallschirmkappe beträgt. Der
Innenschinn kann jedoch auch einen Durchmesser von 10 bis 20% des Durchmessers der
Hauptfallschirmkappe haben.
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Will man eine größtmögliche Beschleunigung der öffnung verbunden mit
einer minimalen Stoßkrafterhöhung erzielen, dann soll eine Hauptfallschirmkappe
von 9 in Durchmesser, ausgerüstet mit einem entsprechenden Innenschinn, in
der ersten Phase der Fallschirmöffnung eine Form annehmen, wie sie etwa in F i
g. 2 dargestellt ist. Der Durchmesser, auf den der Basisrand der Hauptfallschirmkappe
geöffnet wird, beträgt dann beispielsweise kurzzeitig etwa 1,5 in.
Zu dieser Zeit tritt dann ohne den Innenschirm an der Hauptfallschirinkappe die
übliche Venturiwirkung auf, die die Entfaltung verzögert.
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Weist die Hauptfallschirmkappe Leitflächen 10
(F i a.
1) auf, dann ist die Verzögerung besonders ausgeprägt. Der in der geschilderten
Weise dicht am Basisrand der Hauptfallschirmkappe angeordnete Innenschirm 22 nimmt
daher einen großen Teil der Einströmfläche des Fallschirmes ein und lenkt die einströmende
Luft von der Mitte der Hauptfallschirmkappe radial nach außen in die Richtung des
Basisrandes 4. Die vom Innenschirin nach außen abgelenkte Luft vermindert den Venturieffekt
durch die Bildun g eines Staupunktes im Luftstrom und durch die Reaktionskraft
der abgelenkten Luft a en tIeg die innere Wand der Hauptfallschirinkappe.
Beide Effekte bewirken eine beschleunigte radiale Bewegung des vorderen Teiles der
Hauptfallschirmkappe, so daß die Einlaßfläche schnell vergrößert und damit eine
schnelle und vollständige Füllung der Hauptfallschirmkappe herbeigeführt wird.
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Wenn die Hauptfallschirmkappe sich ihrer vollständigen Entfaltung
nähert, verringert sich die Geschwindigkeit des in den vorderen Teil der Hauptfallschirmkappe
einströmenden Luftstroms. Dies hat zur Folge, daß der Innenschirm zusammenfällt
und keinen weiteren Einfluß auf die letzte Phase der Fallschirmentfaltung hat. Dieser
Umstand ist beson-C, ders wichtig, da sich erfahrungsgemäß der sogenannte Öffnungs-
oder Entfaltungsstoß in der zweiten Phase der Entfaltung entwickelt. Da der Innenschirin
zu diesem Zeitpunkt unwirksam ist, also praktisch nicht mehr existiert, wird die
zweite Phase der Schirmentfaltung nicht beeinflußt, und das scheinbar paradoxe Verhalten
eines Schirmes mit verringerter öffnungszeit ohne wesentliche Erhöhung der Stoßkraft
erklärt sich durch diese zeitliche Reihenfolge der Vorgänge.
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Ausgedehnte Versuche haben gezeigt, daß dieArt der Entfaltung des
Fallschirmes weitgehend durch die Stellung des Innenschirmes gegenüber der Ebene
des Basisrandes 4 der Fallschirmkappe bestimmt wird. In F i a. 4 ist die
Ebene des Basisrandes 4 durch die Linie 30 dargestellt. Die Kurve
A zeigt die Zeit, in der die Fallschirmkappe bei einer typischen Versuchsreihe
entfaltet wurde. Der links von der Linie 30 liegende Abschnitt der Kurve
A zeigt die erzielten Ergebnisse mit einem beim öffnungsbeginn in Anströmrichtung
vor der Ebene des Basisrandes 4 lie-"enden a Innenschirm 22, während der rechts
der Linie 30 liegende Abschnitt der Kurve A Ergebnisse zeigt, die. erhalteif
wurden, als der Innenschirm 22 beim öffnung,sbeginn in Anströmrichtung hinter der
Ebene des Basisrandes 4 angeordnet war. Die in F i g. 4 auf der Abszisse
angegebenen Zahlen geben die Ab-
stände des Innenschirmes vom Basisrand in
Prozenten des Durchmessers der Hauptfallschimikappe 2 an. Die auf der Ordinate angegebenen
Zahlen geben in Prozenten die Zeit an, die erforderlich ist, um die Hauptfallschirmkappe
beim Fehlen des Innenschirines völlig zu entfalten.
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Die bei Punkt j2 dargestellten Werte werden erreicht, wenn der Innenschirm
22 beim öffnungsbeginn in Anströmrichtung vor der Ebene 30 in einer Entfernun-
von 21)/o des Durchmessers der Hauptfallschinnkappe 2 angeordnet wird,
d. h. annähernd 180 mm bei einer Kappe von 9 ni Durchmesser.
Die Hauptfallschinnkappe 2 wird dann in 90 % der Zeit völlig geöffnet, die
zur vollen Entfaltung einer Fallschirmkappe ohne Innenschirm erforderlich ist. In
gleicher Weise zeigt Punkt 34 an, daß beim Anordnen des Innenschimies etwa 4 1/o
des Durchmessers der Hauptfallschirmkappe (d. h. etwa 280 mm bei einem
Fallschirm eines Durchmessers von 7 in) in Anströmrichtung hinter dem Basisrand
die Kappe in 68 11/o der Zeit vollständi- entfaltet wird die erforderlich
ist, wenn kein Innenschirrn verwendet wird.
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Die Kurve B zeigt die Kraft oder den Öffnungsstoß, den die Hauptfallschinnkappe
bei Verwendung eines Innenschirmes entwickelt. Befindet sich der Innenschirm beim
öffnungsbeginn am Punkt 32 a in Anströmrichtung vor dem Basisrand der Fallschirmkappe,
dann ist der öffnungsstoß um etwa 5 % kleiner. Befindet sich der Innenschirin
in Punkt 34 a,
dann ist der öffnungsstoß um etwa 3 % größer.
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Die an einem Leitflächenschirin vorgenommenen Untersuchungen zeigen,
daß ein Leitflächenschirm, bei dem ein Innenschilm verwendet wird, bedeutend besser
arbeitet als ein üblicher leitflächenloser Fallschirm. Frühere Versuche haben gezeigt,
daß die zum vollständigen Öffnen eines Leitflächenfallschirmes erforderliche Zeit
das 1,25fache der Zeit beträgt, die zum vollständiaen Entfalten einer leitflächenlosen
Fallschirmkappe mit gleicher Stoffporosität erforderlich ist. Wird jedoch ein Leitflächenschinn
mit einem Innenschirm ausgerüstet, dann öffnet sich der Fallschirm
in
dem 0,85fachen der Zeit, die für das vollständige Entfalten der leitflächenlosen
Fallschirmkappe erforderlich ist, d. h. die Fallschirmkappe öffnet sich mit
Leitflächen und Innenschirm um etwa 15 % schneller, als ohne Leitflächen
und ohne Innenschirin. Wird die Erfindung bei einem leitflächenlosen Fallschirm
mit ebener Kappe oder bei anderen Kappenforinen verwendet, dann wird auch deren
spezifische öffnungszeit entsprechend verkürzt.
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Frühere Versuche haben auch gezeigt, daß die langsamer öffnenden Leitflächenfallschirine
beim öffnen eine maximale Kraft ausüben, die nur das 0,66fache der Kraft beträgt,
die beim öffnen einer leitflächenlosen Fallschirrakappe aus normalem Stoff auftritt.