DE19500671C1 - Sitzeinsatz für einen Sitz eines Segelflugzeugs oder eines Motorseglers - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sitzeinsatz für ei­ nen Sitz eines Segelflugzeugs oder eines Motorseglers.

Sitze für Segelflugzeuge oder Motorsegler sind in der Regel für Piloten mit einer Mindestkörpergröße von 1,55 m ausge­ legt. Diese Größe stellt die Mindestgröße für die Gruppe der sogenannten "world-class glider" dar.

Kleinere Personen, also vorwiegend Frauen und Jugendliche, können in vielen Fällen nicht alle Bedienungselemente im Cockpit eines Segelflugzeugs oder eines Motorseglers ohne weiteres erreichen und sicher betätigen.

Uni diesem Mangel abzuhelfen, schieben kleinwüchsige Piloten häufig ein Kissen unter, wodurch sie eine erhöhte Sitz­ position erhalten.

Die Verwendung von Kissen zur Erhöhung der Sitzposition ist jedoch besonders in der Startphase sehr gefährlich. Bei den hohen in der Startphase auftretenden Beschleunigungen ver­ rutschen die Kissen und werden zusammengedrückt, so daß sich die Sitzposition des Piloten plötzlich absenkt und der Pilot gerade in dieser kritischen Phase des Fluges nicht mehr alle Bedienungselemente erreichen kann. Schwere Unfälle, teilweise mit tödlichem Ausgang, sind die Folge.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, insbesondere für kleinwüchsige Piloten eine Möglichkeit zu schaffen, ihre Sitzposition auf sichere und dauerhafte Weise zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sitzeinsatz für einen Sitz eines Segelflugzeugs oder eines Motorseglers gelöst, der in eine Sitzwanne des Flugzeugs einsetzbar ist und eine Sitzschale und einen Abstandhalter umfaßt, wobei eine Sitzfläche der Sitzschale unter normalen Flugbedingungen im wesentlichen unbeweglich und durch den Abstandhalter rela­ tiv zu einer Sitzfläche der Sitzwanne angehoben ist.

Das erfindungsgemäße Konzept bietet den Vorteil, daß ein kleinwüchsiger Pilot ohne Einbuße an Sicherheit oder Bequem­ lichkeit ein standardisiertes Segelflugzeug oder einen standardisierten Motorsegler benutzen kann, dessen Sitzwanne und Bedienungselemente für größere Personen optimal angeord­ net sind, indem er seine Sitzposition durch Einsetzen des erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes dauerhaft und sicher in jeder Flugphase erhöht.

Im Gegensatz zur Sitzfläche eines Kissens ist die Sitzfläche der Sitzschale des erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes unter allen normalen Flugbedingungen im wesentlichen unbeweglich, so daß keine den Piloten überraschenden und seine Sitz­ position verschlechternden Lageveränderungen der Sitzschale eintreten können.

Die Gestalt und die Abmessungen des erfindungsgemäßen Sitz­ einsatzes können auf die Körpermaße eines bestimmten Piloten und auf die Gestaltung der Sitzwanne und der Bedienungs­ elemente eines bestimmten Flugzeugs individuell abgestimmt werden.

Außer der Erhöhung der aktiven Sicherheit des Piloten (Be­ dienungssicherheit von Steuerungsmitteln und Instrumenten) läßt sich auch die passive Sicherheit der Insassen des Segel­ flugzeugs oder Motorseglers deutlich verbessern, wenn der Sitzeinsatz vorteilhafterweise ein Energieabsorptionselement umfaßt, das im Falle eines Aufpralls des Flugzeugs auf ein Hindernis den Betrag der auf einen auf der Sitzschale sitzenden Menschen wirkenden Beschleunigung verringert.

Günstig ist es, wenn das Energieabsorptionselement im Falle eines Aufpralls plastisch verformbar ist. Das Energieabsorp­ tionselement kann dann beim Aufprall kinetische Energie in plastische Verformungsenergie umwandeln, wie das beispiels­ weise von der "Knautschzone" der Kraftfahrzeuge her bekannt ist.

Besonders günstig ist es, wenn das Energieabsorptionselement eine Bienenwabenstruktur aufweist, wobei die Wände der Bie­ nenwabenstruktur im wesentlichen senkrecht zur Sitzfläche der Sitzschale ausgerichtet sind. Eine solche Bienenwabenstruktur weist bei Belastung eine hohe Druckfestigkeit auf und ist nach Überschreiten ihrer Druckfestigkeit durch Stauchung leicht plastisch verformbar. Dabei bietet die Bienenwaben­ struktur mit ihrem großen Hohlraumanteil eine hohe Material- und Gewichtsersparnis.

Besonders geeignete Materialien für die Bienenwabenstruktur eines solchen Energieabsorptionselementes sind Aluminium oder Papier.

Von Vorteil ist es, wenn das Energieabsorptionselement zwi­ schen der Sitzschale und der Sitzfläche der Sitzwanne ange­ ordnet ist. Bei einer solchen Anordnung des Energieabsorp­ tionselementes können Beschleunigungen eines auf der Sitz­ schale sitzenden Menschen auf die Sitzwanne zu in effektiver Weise verringert werden. Ein solcher Schutz ist besonders wichtig, da in der Regel zwischen der Sitzwanne und dem Boden des Flugzeugs nicht genug Raum für Energieabsorptionselemente vorhanden ist.

Ferner kann bei einer Anordnung des Energieabsorptionselemen­ tes zwischen der Sitzschale und der Sitzfläche der Sitzwanne das Energieabsorptionselement zugleich als Abstandhalter die­ nen.

Für die Verringerung der auf einen auf der Sitzschale sitzenden Menschen im Falle eines Aufpralls wirkenden Beschleunigung ist es besonders günstig, wenn die Sitzschale im Falle eines Aufpralls auf die Sitzwanne zu bewegbar ist, weil dadurch der Verzögerungsweg verlängert wird.

Eine solche Beweglichkeit der Sitzschale läßt sich konstruk­ tiv besonders einfach realisieren, wenn der Sitzeinsatz einen starren Rahmen umfaßt, relativ zu dem die Sitzschale im Falle eines Aufpralls beweglich ist. Der starre Rahmen ist relativ zur Sitzwanne unbeweglich und gibt dem Sitzeinsatz einen si­ cheren Halt in der Sitzwanne.

Um die Beweglichkeit der Sitzschale relativ zu dem starren Rahmen zu gewährleisten, kann vorgesehen sein, daß die Sitzschale an den Rahmen angelenkt ist.

Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Sitzschale ein­ teilig mit dem Rahmen ausgebildet ist und im Falle eines Auf­ pralls durch elastische Verformung um eine Schwenkachse rela­ tiv zu dem Rahmen schwenkbar ist. Eine solche Ausgestaltung der Sitzschale ist konstruktiv wenig aufwendig und kosten­ günstig zu verwirklichen.

Ist die Sitzschale im Falle eines Aufpralls auf die Sitzwanne zu bewegbar, so ist es von Vorteil, wenn der Sitzeinsatz ei­ nen Anschlag umfaßt, der verhindert, daß die Sitzschale von der Sitzwanne weg bewegbar ist. Dadurch wird eine uner­ wünschte Auslenkung der Sitzfläche nach oben bei einer nega­ tiven g-Belastung, sei es unter normalen Flugbedingungen oder bei einem Unfall, verhindert.

Um ein Verrutschen des Sitzeinsatzes und einen damit verbun­ denen unerwünschten Wechsel der Sitzposition des Piloten wäh­ rend des Fluges zu vermeiden, ist der Sitzeinsatz vorteilhafterweise in dem in die Sitzwanne eingesetzten Zu­ stand festlegbar.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der Sitzeinsatz in dem in die Sitzwanne eingesetzten Zustand an der Sitzwanne festlegbar ist.

Der Sitzeinsatz kann beispielsweise mit Hilfe von Befesti­ gungsschrauben oder Schnellverschlüssen in dem in die Sitz­ wanne eingesetzten Zustand festlegbar sein.

In den Bauvorschriften für Segelflugzeuge wird für den Pilo­ ten eine Masse zwischen 70 und 110 kg vorgeschrieben. Er­ reicht ein Pilot das vorgeschriebene Mindestgewicht von 70 kg nicht, was gerade bei kleinwüchsigen Personen häufig der Fall ist, so müssen Zusatzgewichte mitgeführt werden, um den Schwerpunkt des Segelflugzeugs oder des Motorseglers hinrei­ chend weit zur Spitze des Flugzeugs hin zu verlagern.

Werden solche Zusatzgewichte lose in das Cockpit des Flug­ zeugs gelegt, so können sie leicht verrutschen, was die Flug­ eigenschaften des Flugzeugs beeinträchtigt. Ferner stellen ungesicherte Zusatzgewichte bei Notlandungen und Unfällen eine zusätzliche Verletzungsgefahr dar.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes ist daher vorgesehen, daß der Sitzeinsatz eine Aufnahme für mindestens ein Zusatzgewicht umfaßt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zusatzgewicht in der Aufnahme festlegbar ist. Es ist dann auch im Falle eines Auf­ pralls ausgeschlossen, daß sich das Zusatzgewicht vom Sitz­ einsatz löst und so eine Verletzung des Piloten hervorrufen kann.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Sitzeinsatzes ist die Sitzschale im Falle ei­ nes Aufpralls auf die Sitzwanne zu bewegbar, umfaßt der Sitz­ einsatz ein zwischen der Sitzschale und der Sitzwanne ange­ ordnetes Energieabsorptionselement und ist die Aufnahme für mindestens ein Zusatzgewicht an der Sitzschale angeordnet. Bei dieser Ausführungsform nimmt das Energieabsorptions­ element im Falle eines Aufpralls die gesamte kinetische Energie der Sitzschale, eines auf der Sitzschale sitzenden Menschen und des oder der Zusatzgewichte auf. Unterschied­ liche Körpermassen verschiedener Piloten können daher durch das Einsetzen unterschiedlicher Zusatzgewichte ausgeglichen werden. Dies gibt die Möglichkeit, das Energieabsorptions­ element optimal für die Verzögerung einer vorgegebenen Masse, beispielsweise 70 kg, bei einer vorgegebenen Aufprall­ geschwindigkeit, beispielsweise 6 m/s, auszulegen.

Ferner ist es aus Gründen der Material- und Gewichtsersparnis von Vorteil, wenn der Zwischenraum zwischen der Sitzfläche der Sitzschale und der Sitzfläche der Sitzwanne nicht voll­ ständig vom Material des Sitzeinsatzes ausgefüllt ist, son­ dern die Sitzschale und die Sitzfläche der Sitzwanne in dem in die Sitzwanne eingesetzten Zustand des Sitzeinsatzes einen Hohlraum begrenzen.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sitzein­ satzes, bei der der Sitzeinsatz einen starren Rahmen umfaßt, relativ zu dem die Sitzschale im Falle eines Aufpralls beweg­ lich ist und bei der die Sitzschale die Sitzfläche der Sitzwanne in dem in die Sitzwanne eingesetzten Zustand des Sitzeinsatzes einen Hohlraum begrenzen, ist es von Vorteil, wenn der Rahmen mit stabilem Material so hinterfüttert ist, daß eine Verformung des Rahmens im Falle eines Aufpralls verhindert wird oder zumindest bei einer solchen Verformung keine scharfen Kanten entstehen, an denen die Wirbelsäule eines auf der Sitzschale sitzenden Menschen verletzt werden könnte.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Sitzeinsatzes umfaßt der Sitzeinsatz eine Rückenlehne. Durch diese Rückenlehne wird die Sitzposition eines auf dem Sitzeinsatz sitzenden Menschen nicht nur ange­ hoben, sondern auch nach vorne, zur Flugzeugspitze hin ver­ lagert. Dadurch wird zum einen die Erreichbarkeit der Bedienungselemente weiter verbessert und zum anderen der Schwerpunkt des Flugzeugs nach vorn verlagert, so daß gege­ benenfalls weniger Zusatzgewichte mitgeführt werden müssen.

Vorteilhafterweise weist eine solche Rückenlehne des Sitzein­ satzes eine Vertiefung zur Aufnahme eines Fallschirms auf.

Der Rücken eines auf dem Sitzeinsatz sitzenden Menschen liegt dann trotz des üblicherweise umgeschnallten Fallschirms di­ rekt auf der Rückenlehne auf, was die Bequemlichkeit unter normalen Flugbedingungen und die passive Sicherheit im Falle eines Unfalls erhöht.

Günstig ist es, wenn die Rückenlehne eine Kopfstütze auf­ weist, um im Falle eines Aufpralls Kopfverletzungen und eine Schädigung der Halswirbelsäule zu verhindern.

Besonders günstig ist es, wenn die Kopfstütze der Rückenlehne höhenverstellbar ist, so daß ihre Lage an die individuelle Sitzposition eines auf dem Sitzeinsatz sitzenden Menschen an­ paßbar ist.

Ferner ist es von Vorteil, wenn der Sitzeinsatz mindestens ein Führungselement für einen Sicherheitsgurt aufweist. Ein Sicherheitsgurt kann nämlich seine optimale Rückhaltewirkung nur dann entfalten, wenn er auf die jeweilige Sitzposition abgestimmt geführt ist. Bei einer Veränderung der Sitzposi­ tion mittels des erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes sollte die Führung des Sicherheitsgurtes daher an die neue Sitzposition angepaßt werden, was durch die Anordnung von Führungselemen­ ten am Sitzeinsatz möglich ist.

Für die optimale Anordnung der Gurtführungselemente ist ins­ besondere der sogenannte H-Punkt von Bedeutung. Der H-Punkt ist definiert als der Drehpunkt zwischen der Torso- und den Oberschenkel-Mittellinien eines Menschen und liegt in der Medianebene (der vertikalen Längsmittelebene) des Menschen. Die Lage des H-Punkts hängt von der Sitzposition des Menschen ab.

Dieser H-Punkt eignet sich gut als Bezugspunkt für die Anord­ nung von passiven Sicherheitseinrichtungen, wie beispiels­ weise von Gurtsystemen.

Für die Rückhaltewirkung des Sicherheitsgurtes ist es beson­ ders günstig, wenn das Führungselement für den Sicherheits­ gurt an dem Sitzeinsatz so in Flugrichtung hinter dem H-Punkt eines auf der Sitzschale sitzenden Menschen angeordnet ist, daß senkrechte Parallelprojektionen von Verbindungsgeraden, die vom H-Punkt zu dem Führungselement führen, auf eine den H-Punkt enthaltende, vertikal ausgerichtete Ebene mit einer durch den H-Punkt verlaufenden Parallele zur Längsachse des Flugzeuges einen Winkel zwischen ungefähr 70° und ungefähr 90° einschließen.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sitzein­ satzes, bei der der Sitzeinsatz einen starren Rahmen umfaßt, relativ zu dem die Sitzschale im Falle eines Aufpralls beweg­ lich ist, ist es von Vorteil, wenn mindestens ein Führungs­ element an dem Sicherheitsgurt der Sitzschale angeordnet ist. Dadurch bleibt die Lage dieses Führungselementes relativ zum H-Punkt des auf der Sitzschale sitzenden Menschen auch bei einer Auslenkung der Sitzschale erhalten.

Ist ferner vorteilhafterweise vorgesehen, daß mindestens ein weiteres Führungselement für den Sicherheitsgurt an dem star­ ren Rahmen angeordnet ist, so wird der Sicherheitsgurt im Falle eines Aufpralls automatisch gespannt, wodurch ein Durchrutschen des auf der Sitzschale sitzenden Menschen unter dem Sicherheitsgurt (sogenanntes "submarining") verhindert wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Dar­ stellung zweier Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes, die längs ihrer Symmetrieebene geschnitten ist;

Fig. 2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine perspektivische, längs der Symmetrie­ ebene der ersten Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Sitzeinsatzes geschnittene Darstellung der in eine Sitzwanne eines Segelflugzeugs eingesetzten ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes;

Fig. 5 einen maßstäblichen Längsschnitt durch das Cockpit eines Segelflugzeugs mit einer Sitz­ wanne, der in die Sitzwanne eingesetzten er­ sten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes und einem auf dem Sitzeinsatz sitzenden Piloten;

Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 5, der die Führung eines Sicherheitsgurtes an der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes darstellt;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Führung des Sicher­ heitsgurtes an der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes aus Fig. 6;

Fig. 8 einen Schnitt längs Linie 8-8 in Fig. 7; und

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung ähnlich Fig. 1 einer zweiten Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Sitzeinsatzes, die längs ihrer Symmetrieebene geschnitten ist.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Eine in Fig. 1 dargestellte, als Ganzes mit 20 bezeichnete erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes für einen Sitz eines Segelflugzeugs oder eines Motorseglers umfaßt einen einstückig ausgebildeten Hohlkörper 22, der beispielsweise aus einem Faserverbundstoff gefertigt sein kann. Der Hohlkörper 22 umfaßt einen Boden 24, der im wesentlichen die Form eines liegenden U aufweist, ein Oberteil 26, das ebenfalls im wesentlichen die Form eines liegenden U aufweist und dessen Ränder vertikal über den Rändern des Bodens 24 angeordnet sind, sowie eine die Ränder des Bodens 24 und des Oberteils 26 miteinander verbindende, vertikal ausgerichtete, ringförmig geschlossene Seitenwand 28. Zu beachten ist, daß in Fig. 1 nur die rechte Hälfte des Sitzeinsatzes 20 dargestellt ist, die linke Hälfte des Sitzeinsatzes 20 ist genau spiegelsymmetrisch zu der rechten Hälfte aufgebaut.

Ein den Querbalken des U bildender hinterer Bereich 30 des U- förmigen Oberteils 26 weist im wesentlichen die Form eines Rechtecks auf, ist konkav gewölbt und als Auflagefläche für das Gesäß eines Piloten (Sitzfläche) ausgebildet.

Zwei jeweils den linken bzw. den rechten Balken des U bil­ dende vordere Bereiche des Oberteils 26, von denen in Fig. 1 nur der rechte vordere Bereich 32 zu sehen ist, weisen je­ weils im wesentlichen die Form eines Rechtecks auf, sind kon­ vex gewölbt und als Auflagefläche für die Unterseite eines Oberschenkels eines Piloten ausgebildet.

Ein das Oberteil 26 vertikal durchsetzender erster Spalt 34 erstreckt sich von einem Anfangspunkt 36, der nahe des Mittelpunkts des der linken Schenkelstütze abgewandten Randes der rechten Schenkelstütze 32 angeordnet ist, im wesentlichen parallel zum äußeren Rand des Oberteils 26 durch die rechte Schenkelstütze 32, den hinteren Bereich 30 des Oberteils 26 und die linke Schenkelstütze bis zu einem Endpunkt, der bezüglich der Symmetrieebene des Sitzeinsatzes 20 symmetrisch zu dem Anfangspunkt 36 des Spaltes 34 angeordnet ist.

Ein das Oberteil 26 vertikal durchsetzender zweiter Spalt 38 erstreckt sich von einem Anfangspunkt 40, der nahe des Mittelpunkts des der linken Schenkelstütze zugewandten Randes der rechten Schenkelstütze 32 angeordnet ist, im wesentlichen parallel zu dem inneren Rand des Oberteils 26 durch die rechte Schenkelstütze 32, den hinteren Bereich 30 des Oberteils 26 und die linke Schenkelstütze bis zu einem Endpunkt, der bezüglich der Symmetrieebene des Sitzeinsatzes 20 symmetrisch zu dem Anfangspunkt 40 angeordnet ist.

Die Spalte 34 und 38 trennen einen starren Bereich des Ober­ teils 26 längs des Randes des Oberteils 26, der im folgenden als Oberschale 42 bezeichnet wird, von einem innenliegenden Bereich des Oberteils 26, der im folgenden als Sitzschale 44 bezeichnet wird und um eine durch die Anfangspunkte 36 und 40 des Spaltes 34 bzw. 38 und durch die zu diesen spiegelsym­ metrisch angeordneten Endpunkte der Spalte 34 und 38 verlau­ fende Schwenkachse 46 federnd schwenkbar ist.

Die Oberschale 42, die Seitenwand 28 und der Boden 24 bilden zusammen einen starren Rahmen 48 des Sitzeinsatzes 20.

An den rechten Rand der Oberschale 42 ist ein vertikal nach oben abstehender Befestigungsflansch 50 anlaminiert, der senkrecht zu seiner Oberfläche von mehreren, beispielsweise drei horizontalen Durchgangslöchern 52 zum Durchführen von Befestigungsschrauben durchsetzt wird. Ferner weist der Befestigungsflansch ein langgestrecktes Führungsloch 53 zum Durchführen eines Sicherheitsgurtes auf.

Zwischen dem Führungsloch 53 und dem ersten Spalt 34 ist an der Oberseite der Oberschale 42 ein äußeres Führungselement 54 zur Führung eines Sicherheitsgurtes angeordnet, das eine vordere vertikale Halterung 56, eine hintere vertikale Halterung 58- und einen von denselben im Abstand von der Oberseite der Oberschale 42 gehaltenen, horizontal und im wesentlichen parallel zum ersten Spalt 34 ausgerichteten äußeren Gurtführungsbolzen 60, der beispielsweise ein verchromter Stahlbolzen sein kann, umfaßt.

Ein weiteres, inneres Führungselement 62 ist an der Oberseite der Sitzschale 44 dem äußeren Führungselement 54 gegenüber und in ungefähr demselben Abstand von dem ersten Spalt 34 wie das äußere Führungselement 54 angeordnet.

Auch das innere Führungselement 62 umfaßt eine vordere vertikale Halterung 64, eine hintere vertikale Halterung 66 sowie einen von denselben im Abstand von der Oberseite der Sitzschale 44 parallel zu derselben gehaltenen, im wesent­ lichen zu dem ersten Spalt 34 parallel angeordneten inneren Gurtführungsbolzen 68, der beispielsweise ein verchromter Stahlbolzen sein kann.

Spiegelsymmetrisch zu dem Befestigungsflansch 50, dem äußeren Führungselement 54 und dem inneren Führungselement 62 sind an der linken Hälfte des Sitzeinsatzes 20 ein weiterer Befesti­ gungsflansch, ein weiteres äußeres Führungselement und ein weiteres inneres Führungselement angeordnet.

Die Sitzschale 44 weist in ihrem hinteren Bereich 30 eine Aufnahme für Zusatzgewichte 70 in Form einer im wesentlichen quaderförmigen Vertiefung, deren Ränder im wesentlichen parallel zu dem ersten Spalt 34 ausgerichtet sind, auf.

In der Aufnahme für Zusatzgewichte 70 sind ein oder mehrere, im wesentlichen quaderförmige Zusatzgewichte 72, beispiels­ weise aus Blei, übereinander gestapelt, wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist.

Jedes der Zusatzgewichte 72 weist ein vertikal ausgerichtetes mittiges gestuftes Durchgangsloch 74 mit einem unteren enge­ ren Bereich 76 und mit einem dazu koaxialen oberen weiteren Bereich 78 auf. Die engeren Bereiche 76 der gestuften Durch­ gangslöcher 74 aller Zusatzgewichte 72 fluchten miteinander und mit einer Durchgangsöffnung 79 in einem Boden 80 der Auf­ nahme für Zusatzgewichte 70 und werden von einem mit einem Gewinde versehenen Befestigungsbolzen 82 durchsetzt, dessen Kopf 83 an der Unterseite des Bodens 80 festgelegt ist.

Auf das freie Ende des Befestigungsbolzens 82 ist eine Gewin­ demutter 84, deren Außenradius zwischen dem Radius des enge­ ren Bereichs 76 und dem des weiteren Bereichs 78 eines gestuften Durchgangslochs 74 liegt, so weit aufgeschraubt, daß sie auf dem obersten der Zusatzgewichte 72 aufliegt und die Zusatzgewichte 72 in ihrer Lage relativ zum Boden 80 der Aufnahme für Zusatzgewichte 70 unverrückbar festgelegt sind.

Die Aufnahme für Zusatzgewichte 70 ist mittels einer im we­ sentlichen rechteckigen Abdeckung 85 verschlossen, die durch mehrere, beispielsweise vier sogenannte "cam-locks" 81, also mittels Federn vorgespannte Schnellverschlüsse, an der Sitzschale 44 festgelegt ist.

Die Unterseite der Sitzschale 44 liegt auf einer oberen Stirnfläche eines hohlzylindrischen Energieabsorptionselemen­ tes 86 und auf einer oberen Stirnfläche eines weiteren, zu demselben symmetrisch angeordneten Energieabsorptionselemen­ tes auf. Die unteren Stirnflächen beider Energieabsorption­ selemente sind an der Oberseite des Bodens 24 des Hohlkörpers 22 festgelegt.

Die Energieabsorptionselemente 86 bestehen aus einem Mate­ rial, dessen Festigkeit dazu ausreicht, das Gewicht der Sitzschale 44, eines auf der Sitzschale 44 sitzenden Piloten und der Zusatzgewichte 72 zu tragen, das im Falle eines Auf­ pralls jedoch plastisch verformbar ist, um kinetische Energie zu absorbieren und die Beschleunigung eines auf der Sitzschale 44 sitzenden Piloten zu verringern.

Zu diesem Zweck können die Energieabsorptionselemente 86 ins­ besondere in ihrem Inneren eine Bienenwabenstruktur aus Alu­ minium, Papier oder einem anderen geeigneten Werkstoff aufweisen, wobei die Wände der Bienenwabenstruktur parallel zur Zylinderachse der Energieabsorptionselemente 86 ausge­ richtet sind, wie aus dem in Fig. 3 dargestellten Querschnitt zu ersehen ist.

Zwischen der Unterseite eines hinteren Bereichs der Ober­ schale 42 und der Oberseite eines hinteren Bereichs des Bo­ dens 24 des Hohlkörpers 22 ist eine sich zum Boden 24 hin verbreiternde Hinterfütterung 88 aus stabilem Material ange­ ordnet, die verhindert, daß die Oberschale 42 eingedrückt wird und so eine scharfe Kante entsteht, an der die Wirbel­ säule eines auf der Sitzschale 44 sitzenden Piloten verletzt werden könnte.

In Fig. 4 ist eine Sitzwanne 90 eines Segelflugzeugs darge­ stellt, deren Oberseite als Auflagefläche für Gesäß, Ober­ schenkel und Rücken eines Piloten (Sitzfläche) ausgebildet ist. Nahe ihrem vorderen Ende weist die Sitzwanne 90 eine im wesentlichen rechteckige Durchgangsöffnung 92 zum Durchführen eines Steuerknüppels auf.

In die Sitzwanne 90 ist die in den Fig. 1 bis 3 darge­ stellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sitzeinsatzes 20 eingesetzt.

Die Krümmung des Bodens 24 des Sitzeinsatzes 20 ist so an die Krümmung der Oberseite der Sitzwanne 90 angepaßt, daß der Boden 24 des Sitzeinsatzes 20 im wesentlichen vollflächig auf der Oberseite der Sitzwanne 90 aufliegt. Ferner ist der im wesentlichen U-förmige Boden 24 des Sitzeinsatzes 20 so ausgebildet, daß bei in die Sitzwanne 90 eingesetztem Sitzeinsatz 20 die Durchgangsöffnung 92 nicht durch den Sitzeinsatz 20 abgedeckt wird.

Mit Hilfe von Befestigungsschrauben 94, die durch die Durch­ gangslöcher 52 des Befestigungsflansches 50 geführt sind, ist der Sitzeinsatz 20 in seiner Lage relativ zur Sitzwanne 90 festlegbar, so daß ein Verrutschen des Sitzeinsatzes 20 wäh­ rend des Fluges oder bei einem Aufprall ausgeschlossen ist.

Alternativ oder ergänzend zu der Fixierung mit Hilfe von Be­ festigungsschrauben 94 kann auch eine Fixierung mit Hilfe von Schnellverschlüssen vorgesehen sein.

In Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch ein Cockpit 96 eines Segelflugzeugs dargestellt, in das die Sitzwanne 90 aus Fig. 4 mit eingesetztem Sitzeinsatz 20 eingebaut worden ist.

Ferner ist in die Sitzwanne 90 eine Rückenlehne 98 mit inte­ grierter Kopfstütze 100 eingesetzt und in ihrer Lage relativ zur Sitzwanne 90 fixiert.

Auf der Sitzschale 44 des Sitzeinsatzes 20 sitzt ein Pilot 102 mit einer Körpergröße von ungefähr 1,50 m. Auf dem Rücken des Piloten 102 ist ein im wesentlichen quaderförmiger zusammengefalteter Fallschirm 104 festgeschnallt, der mit einem dem Piloten 102 abgewandten Fläche auf der Rückenlehne 98 aufliegt.

Relativ zu der üblichen Sitzposition des Piloten 102 auf der Oberseite der Sitzwanne 90 ist die Sitzposition des Piloten 102, wie aus Fig. 5 zu ersehen, durch den Sitzeinsatz 20 er­ höht und durch die Rückenlehne 98 nach vorne, zur Spitze des Segelflugzeugs hin, verlagert.

Der Pilot 102 kann daher mit seinen Händen bequem einen die Durchgangsöffnung 92 in der Sitzwanne 90 durchsetzenden Steu­ erknüppel 106 und mit seinen Füßen bequem im Bodenraum des Bugs des Segelflugzeugs angeordnete Steuerpedale 108 betä­ tigen. Von einer Sitzposition direkt von der Sitzwanne 90 aus wäre dies entweder gar nicht oder nur erschwert, unter Einnahme einer unbequemen und leicht zur Ermüdung führenden Haltung möglich.

Ferner hat der Pilot 102 aufgrund seiner durch den Sitzein­ satz 20 erhöhten Sitzposition ein größeres Sichtfeld durch ein Cockpitfenster 109, dessen Rahmen 111 in Fig. 5 durch ge­ brochene Linien angedeutet ist. Die Gesamtmasse der Zusatz­ gewichte 72 in der Aufnahme für Zusatzgewichte 70 der Sitzschale 44 ist so auf die Masse des Piloten 102 abge­ stimmt, daß die Gesamtmasse des Piloten 102, der Zusatz­ gewichte 72 und der Sitzschale 44 einen konstanten, vorgegebenen Wert von beispielsweise 70 kg annimmt.

Durch die in der Sitzschale 44 fixierten Zusatzgewichte 72 wird der Schwerpunkt des Segelflugzeuges auch bei einem leichten Piloten 102 hinreichend weit nach vorne verlagert. Dabei wird durch die Fixierung der Zusatzgewichte 72 in der Aufnahme für Zusatzgewichte 70 der Sitzschale 44 verhindert, daß die Zusatzgewichte 72 im Cockpit 96 des Segelflugzeugs verrutschen und so die Flugeigenschaften des Segelflugzeugs beeinträchtigen und bei Notlandungen und Unfällen eine zusätzliche Verletzungsgefahr hervorrufen können.

Kommt es bei einem Unfall oder einer Notlandung zu einem Auf­ prall des Segelflugzeugs mit einer überhöhten Vertikal­ geschwindigkeit von beispielsweise mehr als 6 m/s, so werden die im Hohlkörper 22 des Sitzeinsatzes 20 angeordneten Energieabsorptionselemente 86 längs ihrer Zylinderachsen gestaucht, so daß die Sitzschale 44 um die Schwenkachse 46 nach unten in den Hohlkörper 22 des Sitzeinsatzes 20 hinein verschwenkt wird. Dadurch wird dem aus dem Piloten 102, den Zusatzgewichten 72 und der Sitzschale 44 bestehenden System kinetische Energie entzogen, die in plastische Verformungs­ energie der Energieabsorptionselemente 86 umgewandelt wird, und der Verzögerungsweg des Piloten 102 wird verlängert, so daß der Betrag der maximalen Beschleunigung des Piloten 102 verringert wird. Die passive Sicherheit des Piloten 102 ist durch die Energieabsorptionselemente 86 daher deutlich erhöht.

Ferner ist der Pilot 102 im Falle eines Aufpralls durch ein Gurtsystem gesichert. In den Fig. 6 bis 8 ist die Führung eines Beckengurtes 110 eines solchen Gurtsystems dargestellt, der an einem Ende 112 an der Sitzwanne 90 verankert ist. Der Gurt 110 ist durch das (in den Fig. 6 bis 8 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellte) Führungsloch 53 des Befestigungsflansches 50, dann zwischen dem äußeren Gurtfüh­ rungsbolzen 60 des äußeren Führungselementes 54 und der Ober­ seite der Oberschale 42, über den ersten Spalt 34 hinweg, dann zwischen dem inneren Gurtführungsbolzen 68 des inneren Führungselementes 62 und der Oberseite der Sitzschale 44, dann um den rechten Oberschenkel, den Unterleib und den linken Oberschenkel des Piloten 102 und durch das innere und das äußere Führungselement an der linken Hälfte des Sitz­ einsatzes 20 geführt und mit seinem zweiten Ende an der Sitzwanne 90 verankert.

Um die optimale Lage des Beckengurtes 110 relativ zum Körper des Piloten 102 bei einem Aufprall zu erhalten, werden die inneren Führungselemente 62 vorzugsweise in der im folgenden beschriebenen Weise relativ zum sogenannten H-Punkt des Pilo­ ten 102 angeordnet: Die Sitzposition eines auf der Sitzschale 44 sitzenden Piloten 102 wird mit Hilfe einer im wesentlichen längs der Wirbelsäule des Piloten 102 verlaufenden geraden Torsolinie 113 sowie jeweils durch das rechte Knie- und Hüftgelenk bzw. durch das linke Knie- und Hüftgelenk verlaufende Oberschenkel-Mittellinien 114 charakterisiert. Der Schnittpunkt der Torsolinie 113 mit der von den beiden Oberschenkel-Mittellinien 114 aufgespannten Ebene wird als H- Punkt 116 bezeichnet.

Der Gurt 110 entfaltet seine optimale Schutzwirkung bei einem Aufprall dann, wenn die inneren Führungselemente 62 in Flugrichtung hinter dem H-Punkt 116, und zwar in einem Win­ kelabstand bezüglich des H-Punktes 116 von 70 bis 90° von einer Parallelen 118 zur Segelflugzeug-Längsachse durch den H-Punkt 116, angeordnet sind. Dieser Fall ist gegeben, wenn die senkrechte Parallelprojektion einer vom H-Punkt 116 zu der hinteren vertikalen Halterung 66 des inneren Führungs­ elements 62 verlaufenden ersten Verbindungsgerade 120 auf die Symmetrieebene des Sitzeinsatzes 20 mit der Parallelen 118 zur Segelflugzeug-Längsachse einen Winkel von mindestens 70° einschließt und zugleich die senkrechte Parallelprojektion einer vom H-Punkt 116 zu der vorderen vertikalen Halterung 64 des inneren Führungselements 62 verlaufenden zweiten Verbindungsgerade 122 auf dieselbe Ebene mit der Parallelen 118 zur Segelflugzeug-Längsachse einen Winkel von weniger als 90° einschließt.

Für die Lage des Gurtes 110 relativ zum Körper des Piloten 102 ist nur die Anordnung der inneren Führungselemente 62 maßgeblich. Da diese inneren Führungselemente 62 an der schwenkbaren Sitzschale 44 angeordnet sind, bleibt die relative Lage der inneren Führungselemente 62 zum Körper des Piloten 102 auch bei einer Auslenkung der Sitzschale 44 nach unten infolge einer Stauchung der Energieabsorptionselemente 86 bei einem Aufprall erhalten.

Ferner wird der Gurt 110 bei einer Auslenkung der Sitzschale 44 nach unten infolge seiner Führung an den inneren Führungselementen 62 und den äußeren Führungselementen 54 ge­ spannt, so daß ein Durchrutschen des Piloten 102 unter dem Gurt 110 (sogenanntes "submarining") verhindert wird.

Durch eine in den Fig. 7 und 8 dargestellte, im wesent­ lichen rechtwinklige, unterhalb des inneren Führungselements 62 an der Unterseite der Sitzschale 44 angeordnete und den ersten Spalt 34 von unten abdeckende Anschlagplatte 124 wird ferner verhindert, daß bei einer negativen g-Belastung, sei es im Flug oder bei einem Unfall, die Sitzschale 44 nach oben ausgelenkt wird.

Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sitzein­ satzes 20 für ein Segelflugzeug oder einen Motorsegler ist in Fig. 9 dargestellt. In Fig. 9 ist, entsprechend der Darstel­ lung der ersten Ausführungsform in Fig. 1, nur die rechte Hälfte des Sitzeinsatzes 20 zu sehen; die linke Hälfte des Sitzeinsatzes ist bezüglich der Schnittebene spiegel­ symmetrisch zu der rechten Hälfte aufgebaut.

Die zweite Ausführungsform des Sitzeinsatzes 20 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten ersten Ausfüh­ rungsform dadurch, daß an dem hinteren Bereich der Seitenwand 28 eine Rückenlehne 126 an den Hohlkörper 22 des Sitzein­ satzes 20 angeformt ist, so daß die Rückenlehne 126 mit dem Hohlkörper 22 eine Einheit bildet.

Die Rückenlehne 126 kann ebenfalls als Hohlkörper ausgebildet sein und weist ungefähr in der Mitte ihrer Vorderseite eine im wesentlichen quaderförmige Vertiefung 128 zur Aufnahme eines auf dem Rücken eines Piloten festgeschnallten zusammen­ gefalteten Fallschirms auf. Die Vertiefung 128 bietet den Vorteil, daß sich der Pilot des Segelflugzeugs bei umge­ schnallten Fallschirm so weit zur Rückenlehne 126 zurück­ lehnen kann, daß sein Rücken unmittelbar auf der Vorderseite der Rückenlehne 126 aufliegt. Eine solche Sitzposition gibt dem Piloten einen besseren Halt und führt zu einer bequemeren und entspannteren Haltung des Piloten. Darüber hinaus ist bei einem Aufprall die passive Sicherheit des Piloten erhöht.

Ferner weist die Rückenlehne 126 an ihrem oberen Ende eine Kopfstütze 130 auf, die von höhenverstellbaren, in (nicht dargestellten) im wesentlichen vertikal verlaufenden Füh­ rungskanälen der Rückenlehne 126 geführten Führungsstangen 132 gehalten ist. Die Kopfstütze 130 ist durch die Höhen­ verstellbarkeit der Führungsstange 132 an die Körpergröße des jeweiligen Piloten anpaßbar und verhindert im Falle eines Aufpralls Kopfverletzungen und eine Schädigung der Hals­ wirbelsäule.

Dadurch, daß die Rückenlehne 126 bei der zweiten Ausführungs­ form des Sitzeinsatzes 20 einstückig mit dem Hohlkörper 22 ausgebildet ist, sind keine gesonderten Befestigungs- oder Verstellmechanismen für die Rückenlehne 126 erforderlich. Außerdem können bei dieser zweiten Ausführungsform die Sitzschale 44 und die Rückenlehne 126 zusammen mit einem Griff in die Sitzwanne 90 eingesetzt oder aus dieser entnom­ men werden, was die Montage vereinfacht und beschleunigt.

Im übrigen stimmt die in Fig. 9 dargestellte zweite Ausführungsform des Sitzeinsatzes 20 mit der in den Fig. 1 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsform überein.

Claims (28)

1. Sitzeinsatz für einen Sitz eines Segelflugzeugs oder eines Motorseglers, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) in eine Sitzwanne (90) des Flugzeugs einsetzbar ist und eine Sitzschale (44) und einen Ab­ standhalter (86) umfaßt, wobei eine Sitzfläche der Sitzschale (44) unter normalen Flugbedingungen im we­ sentlichen relativ zu der Sitzwanne (90) unbeweglich und durch den Abstandhalter (86) relativ zu einer Sitz­ fläche der Sitzwanne (90) angehoben ist.

2. Sitzeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) ein Energieabsorptionselement (86) umfaßt, das im Falle eines Aufpralls des Flugzeugs den Betrag der auf einen auf der Sitzschale (44) sitzenden Menschen (102) wirkenden Beschleunigung verringert.

3. Sitzeinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabsorptionselement (86) im Falle eines Aufpralls plastisch verformbar ist.

4. Sitzeinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabsorptionselement (86) eine Bienen­ wabenstruktur aufweist, wobei die Wände der Bienen­ wabenstruktur im wesentlichen senkrecht zur Sitzfläche der Sitzschale (44) ausgerichtet sind.

5. Sitzeinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bienenwabenstruktur des Energieabsorptions­ elementes (86) aus Aluminium besteht.

6. Sitzeinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bienenwabenstruktur des Energieabsorptions­ elementes (86) aus Papier besteht.

7. Sitzeinsatz nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabsorptionselement (86) zwischen der Sitzschale (44) und der Sitzfläche der Sitzwanne (90) angeordnet ist.

8. Sitzeinsatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabsorptionselement (86) zugleich als Ab­ standhalter (86) dient.

9. Sitzeinsatz nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sitzschale (44) im Falle eines Auf­ pralls auf die Sitzwanne (90) zu bewegbar ist.

10. Sitzeinsatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) einen starren Rahmen (48) um­ faßt, relativ zu dem die Sitzschale (44) im Falle eines Aufpralls beweglich ist.

11. Sitzeinsatz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzschale (44) an den Rahmen (48) angelenkt ist.

12. Sitzeinsatz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzschale (44) einteilig mit dem Rahmen (48) ausgebildet ist und im Falle eines Aufpralls durch elastische Verformung um eine Schwenkachse (46) relativ zu dem Rahmen (48) schwenkbar ist.

13. Sitzeinsatz nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) einen Anschlag (124) umfaßt, der verhindert, daß die Sitzschale (44) von der Sitzwanne (90) weg bewegbar ist.

14. Sitzeinsatz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) in dem in die Sitzwanne (90) eingesetzten Zustand festlegbar ist.

15. Sitzeinsatz nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) in dem in die Sitzwanne (90) eingesetzten Zustand an der Sitzwanne (90) festlegbar ist.

16. Sitzeinsatz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) eine Aufnahme (70) für mindestens ein Zusatzgewicht (72) um­ faßt.

17. Sitzeinsatz nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgewicht (72) in der Aufnahme (70) fest­ legbar ist.

18. Sitzeinsatz nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sitzschale (44) im Falle eines Auf­ pralls auf die Sitzwanne (90) zu bewegbar ist, der Sitzeinsatz (20) ein zwischen der Sitzschale (44) und der Sitzwanne (90) angeordnetes Energieabsorptions­ element (86) umfaßt und die Aufnahme (70) für minde­ stens ein Zusatzgewicht (72) an der Sitzschale (44) angeordnet ist.

19. Sitzeinsatz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzschale (44) und die Sitzfläche der Sitzwanne (90) in dem in die Sitzwanne (90) eingesetzten Zustand des Sitzeinsatzes (20) einen Hohlraum begrenzen.

20. Sitzeinsatz nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) einen starren Rahmen (48) um­ faßt, relativ zu dem die Sitzschale (44) im Falle eines Aufpralls beweglich ist und daß der Rahmen (48) mit stabilem Material so hinterfüttert ist, daß bei einer Verformung des Rahmens (48) im Falle eines Aufpralls keine scharfen Kanten entstehen.

21. Sitzeinsatz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) eine Rückenlehne (126) umfaßt.

22. Sitzeinsatz nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenlehne (126) eine Vertiefung (128) zur Aufnahme eines Fallschirms (104) aufweist.

23. Sitzeinsatz nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückenlehne (126) eine Kopfstütze aufweist.

24. Sitzeinsatz nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstütze (130) der Rückenlehne (126) höhen­ verstellbar ist.

25. Sitzeinsatz nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) minde­ stens ein Führungselement (54; 62) für einen Sicher­ heitsgurt (110) aufweist.

26. Sitzeinsatz nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (62) an dem Sitzeinsatz (20) so in Flugrichtung hinter dem H-Punkt (116) eines auf der Sitzschale (44) sitzenden Menschen (102) angeordnet ist, daß senkrechte Parallelprojektionen von Verbin­ dungsgeraden (120, 122), die vom H-Punkt (116) zu dem Führungselement (62) führen, auf eine den H-Punkt (116) enthaltende, vertikal ausgerichtete Ebene mit einer durch den H-Punkt (116) verlaufenden Parallele (118) zur Längsachse des Flugzeuges einen Winkel zwischen ungefähr 70° und ungefähr 90° einschließen.

27. Sitzeinsatz nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sitzeinsatz (20) einen starren Rahmen (48) umfaßt, relativ zu dem die Sitzschale (44) im Falle eines Aufpralls beweglich ist und daß mindestens ein Führungselement (62) für einen Sicherheitsgurt (110) an der Sitzschale (44) angeordnet ist.

28. Sitzeinsatz nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiteres Führungselement (54) für einen Sicherheitsgurt (110) an dem starren Rahmen (48) angeordnet ist.