DE1506009B1 - stabilisierungsvorrichtung fuer einen Schleudersitz - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrich- Fig. 1 verschiedene Stellungen eines Schleuder-

tung für einen Schleudersitz mit einem Raketenmotor sitzes und des Piloten,

zum Herausschleudern und Fortbewegen des Schleu- Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

dersitzes. des Schleudersitzes mit der Stabilisierungsvorrichtung,

Bei einem bekannten Schleudersitz für Flugzeug- 5 Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gezeichnete An-

piloten (USA.-Patentschrift 3 035 796) wird der Pilot sieht der Stabilisierungsvorrichtung,

und der Sitz mit einem Raketenmotor aus dem Flug- F i g. 4 eine perspektivische Aussicht des Kreisels

zeug heraus und von dem Flugzeug weggeschleudert, und des Übertragungsmechnismus.

wobei die Schubrichtung durch den gemeinsamen Der Schleudersitz 12 und der Pilot 14 werden aus

Schwerpunkt von Sitz und Pilot geht. io dem Flugzeug durch den Schub der Rakete 16 heraus-

Nach Ausbrennen der Rakete erreichen Sitz und geschleudert. Wenn die Schubrichtung 18 der Rakete

Pilot den Scheitelpunkt der Schleuderbahn. Dort kann 16 durch den gemeinsamen Schwerpunkt des Piloten

sich der Pilot von seinem Sitz trennen und bewegt und des Schleudersitzes verläuft, werden der Sitz und

sich mit Hilfe eines Fallschirmes zur Erde. Bei die- der Pilot einwandfrei und ohne Drehbewegung auf-

sem Schleudersitz hat sich jedoch als Hauptschwierig- 15 wärts geschleudert. Da die Schubrichtung der Rakete

keit gezeigt, daß die Schubrichtung des Raketen- jedoch festliegt und der gemeinsame Schwerpunkt

motors durch den gemeinsamen Schwerpunkt des wegen der verschiedenen Körpergröße und des Kör-

Piloten und des Sitzes verlaufen muß, da sonst ein pergewichtes der Piloten veränderlich ist, ist eine

Drehmoment auf den Sitz (und auf den Piloten) und solche einwandfreie Schiibausrichtung praktisch un-

in der Folge eine unerwünschte Winkelgeschwindig- 20 möglich. Jede Abweichung erzeugt ein Drehmoment,

keit erzeugt wird, die für den Piloten gefährliche das die Flugbahn nachteilig beeinflußt.

Auswirkungen haben kann. Verschiedene Vorrichtun- Um einem solchen Drehmoment entgegenzuwirken,

gen sind bereits bekannt, um ein solches Drehen des ist eine Stabilisierungsvorrichtung 20 vorgesehen, die f

Schleudersitzes zu verhindern. So ist z. B. bei einem am unteren Teil des Sitzes 12 angeordnet und daran

bekannten Schleudersitz die Schubrichtung des Rake- 25 befestigt ist. Eine Steuerrakete 22 ist so ausgerichtet,

tenmotors auf das Körpergewicht des Piloten ein- daß ihre Schubrichtung 24 ebenfalls ungefähr durch

stellbar (britische Patentschrift 959 897). Ferner ist den gemeinsamen Schwerpunkt des Sitzes und des

bereits bekannt (USA.-Patentschrift 2 931 598) durch Piloten verläuft. Die Steuerrakete 22 ist zylindrisch

Steuerraketen, die in bestimmter Reihenfolge gezün- und ist drehbar innerhalb einer Ebene durch Lager 26

det werden, die Lage eines Schleudersitzes zu beein- 30 und 28 an einem Rahmen 30 gehalten, welcher seiner-

flussen. Ebenso ist es schon bekannt (USA.-Patent- seits durch Bolzen 32 ;in dem Schleudersitz 12 be-

schrifi 3 249325). einen Flugkörper durch einen festigt ist. Die Steuerrakete 22 weist eine Düse 34,

Kreisel zu stabilisieren, der unmittelbar auf Steuer- eine Zündkapsel 36, einen Schlagbolzen 38 und einen

düsen einwirkt. Arm 40 mit einem Dorn 42 auf. der von einem Hebel

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- 35 44 ergriffen werden kann. Der Hebel 44 hat ein ge-

grunde. eine Stabilisierungsvorrichtung für einen schlitztes Ende 46. wobei der Dorn 42 innerhalb des

Schleudersitz mit einem Raketenmotor zu schaffen, Schlitzes 48 gleitet. Das Ende 50 des Hebels 44 wird

die technisch nicht aufwendig ist und eine Drehung von einer Zentrierfeder 52 ergriffen. Die Zentrier-

des Schleudersitzes wirksam verhindert. feder 52 wird von einem Bolzen 56 auf einer Platte

Dies wird erfindungsgemäß durch einen mittels 4° 54 gehalten, die am Rahmen 30 befestigt ist. Die Gasdruck in Drehung versetzbaren Kreisel mit zwei Zentrierfeder 52 hat zwei Arme 60 und 62, die auf-Freiheitsgraden erreicht, dessen Präzessionsbewegung einander zu gedrückt werden, aber von einem Anbei einer Kippbewegung des Schleudersitzes über schlagstift 58 in einem Abstand gehalten werden. mechanische Übertragungsmittel die Schubrichtung Das Ende 50 des Hebels 44 liegt zwischen den Armen i einer Steuerrakete verstellt. 45 60 und 62. Wenn der Hebel 44 aus seiner Ruhestel-

Zweckmäßig beaufschlagt der Gasdruck einen lung bewegt wird, wobei das Ende 50 den Arm 60 Kolben in einem Zylinder, wobei eine Kolbenstange oder 62 berührt, hat der entsprechende Arm das Beüber eine Verzahnung mit dem Kreisel im Eingriff streben, dieser Bewegung entgegenzuwirken und den steht. Vorteilhaft ist ein weiterer gasbetätigbarer Hebel 44 in seine Ruhestellung zu drücken. Die Kolben in einem Zylinder vorgesehen, welcher über 50 Funktion der Zentrierfeder 52 besteht darin, die Beeine Leitung mit dem anderen Zylinder in Verbindung wegung des Hebels in seine Ruhe- oder Mittelstellung steht. zu beschleunigen und ein Übersteuern der Steuer-

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen rakete zu verhindern.

Ausbildung besteht darin, daß die Richtung des Zwischen den Enden 50 und 46 ist der Hebel 44

resultierenden Schubvektors während des Fluges des 55 drehbar an der Platte 54 mit Hilfe eines Drehzapfens

Sitzes selbsttätig korrigiert wird und der Schleudersitz 64 gelagert, der gleichzeitig einen U-förmigen Bügel

ohne Voreinstellung von jedem Piloten benützt wer- 66 trägt. Ein Schwungrad 68 ist auf einer Welle 70

den kann. parallel zu dessen beiden Schenkeln befestigt. Ein

Der Kreisel ist direkt mit Hilfe einer mechanischen Drehzapfen 42 am anderen Schenkel des U-förmigen Verbindungseinrichtung mit der Steuerrakete verbun- 60 Bügels 66 ist in dem Träger 74 gelagert. Die Mitteiden, so daß er die Schubrichtung der Steuerrakete linie durch die beiden Drehzapfen 64 und 72 ist idensteuert und dadurch einem ungewünschten Dreh- tisch mit einer Mittellinie, die durch den Schwermoment des Schleudersitzes entgegenwirkt. Zum Zün- punkt des Schwungrades 68 verläuft. Das in dem den der Steuerrakete und zum Drehen des Kreisels bei drehbaren Bügel 66 gelagerte Schwungrad bildet Ausstoßen des Schleudersitzes ist eine einfache Vor- 65 einen Kreisel mit zwei Freiheitsgraden,
richtung vorgesehen. Das Rad 68 wird mittels einer gasbeaufschlagten

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Kolbenstange 76 angetrieben. Der Umfang des Rades

Zeichnung dargestellt. Es zeigt 68 weist Zähne 78 auf, welche mit Zähnen 80 an

einem Ende der Kolbenstange 76 in Eingriff stehen. Die Kolbenstange 76 ist glcitbar in einer Bohrung 82 des U-förmigen Bügels 66 gelagert und nur in Längsrichtung bewegbar. Am anderen Ende der Kolbenstange 76 ist ein Kolben 84 befestigt. Der Kolben 84 kann in einem Zylinder 86 gleiten, der im Gehäuse 88 liegt. Ein Einlaßkanal 90 ist am Vorderende des Gehäuses 88 vorgesehen.

Außerhalb des Einlaßkanals 90 sind zwei Druckspeicher 92 und 94 mit je einer Kammer 96 bzw. 98 vorgesehen. Ein Gaserzeuger 100 ist mit den Druckspeichern 92 und 94 verbunden. Die Funktion der Druckspeicher 92 und 94 besteht darin, eine große Menge Gas mit einem bestimmten Druck zur Verfügung zu stellen, welches gegen den Kolben 84 wirkt um ihm eine konstante Beschleunigung zu verleihen, wodurch das Rad 68 über die Kolbenstange 76 auf die notwendige Umdrehungszahl gebracht wird. Ein Scherstift 102 hält die Kolbenstange 76, bis die erforderliche Kraft auf den Kolben 84 wirkt. Um beispielsweise den Kreisel mit 7000 U/min, umlaufen zu lassen, muß eine Anfangsdruckkraft von 112,5 kp auf den Kolben 84 mit 7,6 cm Hub wirken. Ein Stoßdämpfer 104 ist an einem Ende des Gehäuses 88 vorgesehen. Um einen Rückprall der Kolbenstange 76 zu vermeiden, arbeitet ein unter Federdruck stehender Kolben 75 im Gehäuse 88 mit einer Rast 77 zusammen, die in der Kolbenstange 76 liegt.

Vor dem Ende des Zylinders 86 ist eine Gasauslaßöffnung 106 vorgesehen. Eine Gasleitung 108 leitet das Abgas vom Zylinder 86 zu einem zweiten gasbetätigten Kolben 110 im Zylinder 116 eines Gehäuses 112 durch eine Öffnung 1Ϊ4. Der Kolben 110 ist mit einer Kolbenstange 118 verbunden, die in einen Schlitz 120 im Schlagbolzen 38 eingreift. Das Ende der Kolbenstange 118 ist abgeschrägt und bildet einen herausragenden Nocken 122. Wenn durch den Gasdruck der Kolben 110 betätigt wird, veranlaßt der Nocken 122 den Schlagbolzen 38, sich zurückzuziehen und die Schlagbolzenfeder 124 zu spannen. Wenn der Nocken 122 außer Eingriff mit dem Schlagbolzen 38 kommt, wird letzterer von der Schlagbolzenfeder 124 vorwärts gedrückt und zündet dadurch die Steuerrakete 22. Da der Schlagbolzen 38 mit Gas aus dem den Kreisel antreibenden Kolben betätigt wird, wird die Steuerrakete 22 erst gezündet, wenn der Kreisel mit der gewünschten Geschwindigkeit umläuft. Die Arbeitsweise der Stabilisierungsvorrichtung wird nachfolgend beschrieben. Der Schleudersitz 12 und der Pilot 14 werden aus dem Flugzeug mit dem Raketenmotor 16 herauskatapultiert. Bei Einleitung des Katapultiervorganges wird Gas den Druckspeichern 92 und 94 von dem Gaserzeuger 100 zugeführt. Wenn das Gas den vorher bestimmten Druck erreicht, wird der Scherstift 102 abgeschert und der Kolben 84 mit der Kolbenstange 76 beschleunigt. Durch die Zahnverbindung zwischen der Kolbenstange 76 und dem Schwungrad 68 wird das Schwungrad 68 gedreht. Da das Schwungrad 68 auf dem drehbaren Bügel 66 gelagert ist, wirkt es wie ein Kreisel. Wenn der Kolben 84 einmal voll ausgefahren ist, wird das unter Druck stehende Gas dem zweiten Kolben 110 und dem Zylinder 116 zugeleitet, wodurch die Kolbenstange 118 bewegt wird. Dies bewirkt das Vorschnellen des Schlagbolzens 38, welcher die Steuerrakete 22 zündet. Die Schubrichtung der Steuerrakete 22 ist in einer senkrechten Ebene durch den gemeinsamen Schwerpunkt des Schleudersitzes 12 und des Piloten 14 veränderlich. Wenn der Schleudersitz beginnt, sich entweder im Uhrzeigersinne oder entgegen dem Uhrzeigersinne aus seiner anfänglichen Schleuderstellung zu drehen, dreht der Kreisel die Steuerrakete 22 über den Hebel 44, wodurch ein Moment erzeugt wird, das der Drehbewegung des Sitzes entgegenwirkt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Stabilisierungsvorrichtung für einen Schleudersitz mit einem Raketenmotor zum Herausschleudern und Fortbewegen des Schleudersitzes, gekennzeichnet durch einen mittels Gasdruck in Drehung versetzbaren Kreisel mit zwei Freiheitsgraden, dessen Präzessionsbewegung bei einer Kippbewegung des Schleudersitzes über mechanische Übertragungsmittel die Schubrichtung einer Steuerrakete verstellt.

2. Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdruck einen Kolben (84) in einem Zylinder (86) beaufschlagt und daß eine Kolbenstange (76) über eine Verzahnung (78, 80) mit dem Kreisel im Eingriff steht.

3. Stabilisierungsverrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer gasbetätigbarer Kolben (100) in einem Zylinder (116) vorgesehen ist, welcher über eine Leitung (108) mit dem Zylinder (86) in Verbindung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY