DE1952204A1

DE1952204A1 - Gleitregeleinrichtung fuer Fallschirme mit regelbarer Sinkgeschwindigkeit

Info

Publication number: DE1952204A1
Application number: DE19691952204
Authority: DE
Inventors: Snyder Stephen L
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-02-06
Filing date: 1969-10-16
Publication date: 1970-08-20
Also published as: GB1287755A; US3589654A; FR2030327A1; FR2030327B1

Description

Patentanwälte

Dr. Dioter F. Morf
Dr. Hans-A. Brauns

8MUnchen86, Pienzenauerstr.28

16. Oktober I969 P-58I

STEPHEN L. SNYDER
321 Cherry Hill Boulevard, Cherry Hill, N.J., V.St.A.

Gleitregeleinrichtung für Fallschirme mit regelbarer Sinkgeschwindigkeit

Die Erfindung betrifft Fallschirme mit regelbarer Sinkgeschwindigkeit und insbesondere eine Gleitregel-Ausgleichsvorrichtung für solche Fallschirme.

Fallschirme mit regelbarer Sinkgeschwindigkeit, deren Kappe in der gefüllten Form beim Absinken eine Vorwärtsbewegung bewirken, sind an sich bekannt. Bei einem solchen Fallschirm kann die Form der aufgeblähten Kappe durch die Fangleinen verändert werden, um die Vorwärtsgleitgeschwindigkeit beim Absinken zu regeln, welche Fähigkeit des Fallschirms einen beträchtlichen Vorteil darstellt. Ein ernstes Problem entsteht jedoch, wenn versucht wird, die Vorwärtsgleitgeschwindigkeit. solcher Fallschirme herabzusetzen, was eine äusserst gefährliche Situation herbeiführt, besonders in verhältnismässig geringen Höhen. Beim Vorwärtsgleiten kann jeder Versuch, die Vorwärtsgleitgeschwindigkeit herabzusetzen, eine Verlagerung oder Veränderung in den Kräften hervorrufen,

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die auf die aufgeblähte Kappe wirken, was zu einem unstabilen Zustand wegen eines zunehmenden Heigungsmoments führt, ,welch letzteres zur Folge hat, daß die Fallschirmkappe plötzlich nach der einen Seite der Last überzogen wird. Dieses plötzliche Wegfallen der Kappenauftriebskraft von der absinkenden Last, die sich aus der vorgenannten Situation ergibt, ist ausserordentlich gefährlich, wenn die Höhenlage der Last nicht ausreicht, ein vollständiges Fangen und erneutes Füllen der Fallschirmkappe innerhalb einer zur Verzögerung der fallenden Last ausreichenden Zeit zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird der vorangehend beschriebene Zustand, der manchmal bei dem Versuch auftritt, die Vorwärtsgleitgeschwindigkeit herabzusetzen, was als divergierendes Überziehen (divergent stall) bezeichnet wird, durch eine Luftströmungs-Umlenkeinrichtung innerhalb der Kappe vermieden, die durch Regelleinen, welche sich zur Last erstrecken, verstellt werden können. Die Luftströmungs-Umlenkeinrichtung wird in eine Stellung verstellt, in der die Neigung des Druckmxttelpunktes, sich in einer solchen Richtung zu verlagern, die eine Unstabilität verursacht, vermieden wird. Bei einer Ausführungsform der Erfindung hat die Luftströmungs-Umlenkeinrichtung die Form einer biegsamen Klappe, deren Seitenkanten mit der Kappe längs ihrer Seitenkanten und mit der Kiellinie vernäht sind, so daß sie gewöhnlich die gleiche aufgeblähte Querform wie die Kappe einnimmt. Eine Hinterkante der Luftumlenkklappe ist vertikal um einen verstellbaren Betrag verlagerbar, um die Luftmenge zu regeln, die während der Vorwärtsgleitbewegung der Kappe umgelenkt wird. Natürlich können andere Luftumlenkmittel als eine biegsame Klappe für die gleichen oder ähnliche Zwecke verwendet werden und verschiedene Verstellorgane können eben- ■ falls vorgesehen werden.

Die vorstehenden und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung des

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Aufbaus und der Wirkungsweise derselben in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines beispielsweisen Fallschirms, auf den die Erfindung angewendet ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt des in Fig. 1 dargestellten Fallschirmsi

Fig. 3 in vergrössertem Maßstab eine Teilansicht im Schnitt . nach der Linie 3-3 in Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Fallschirm dargestellt, der alicemein mit 10 bezeichnet ist und als Beispiel für die Art des Fallschirms dienen soll, auf welche die Erfindung Anwendung finden kann. Der dargestellte Fallschirm besitzt beispielsweise eine biegsame Kappe, die allgemein mit 12 bezeichnet ist und in ihrem aufgeblähten Zustand zwei Wölbungen IU zwischen zwei in seitlichem Abstand befindlichen Seitenkanten 16 und einer Kiellinie 18 bildet, die sich von einer Hinterkante 20 zu einem vorderen Bugteil 22 erstreckt. Die aufgeblähte Form der Kappe 12 wird durch die relativen Längen der Fangleinen 24 geregelt, welche die Last 26 mit den Seitenkanten 16 und der Kiellinie 18 verbinden. Die Erfindung ist natürlich auch auf andere Kappenformen, beispielsweise mit einer anderen Zahl von Wölbungen, oder auf eine Kappe mit einer kontinuierlichen Oberfläche anwendbar.

Eines der bekannten Merkmale der beschriebenen Fallschirmart ist seine Vorwärtsgleitbewegung beim Absinken. Zur Regelung des Sinkvorgangs kann daher die Vorwärtsgleitgeschwindigkeit des Fallschirmes dadurch verändert werden, daß die Querschnittsform der aufgeblähten Kappe verändert wird. Als Folge der Abwärts- und Vorwärtsgleitbewegung des Fallschirms übt die Luftströmung durch die Fallschirmkappe und die Umlenkung der Luft

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von dieser eine resultierende Auftriebskraft auf die Kappe aus, die sich durch einen theoretischen Druckmittelpunkt 28 erstreckt, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt. Ideal ist der Abstand des Druckmittelpunktes 28 von der Last 26 und der Winkel der resultierenden Auftriebskraft derart, daß die Kappe in einer vertikal stabilen Stellung mit bezug auf die Last 26 während der Absink- und Vorwärtsgleitbewegung gehalten wird. Wenn jedoch die Querschnittsform der aufgeblähten Kappe bei dem Versuch verändert wird, die Vorwärtsgleitgeschwindigkeit herabzusetzen, findet eine Veränderung im Anstellwinkel und eine Verlagerung des Druckmittelpunktes 28 statt, was den stabilen Zustand stört und sich durch ein α zunehmendes positives Neigungsmoment an der Kappe mit bezug auf die Last 26 offenbart, so daß die Kappe eine gefährliche Strömungsabrißcharakteristik erfährt. Dieser Zustand wird als divergierendes Oberziehen bezeichnet und führt zu einer plötzlichen, wenn auch zeitweiligen Wegnähme der Auftriebskraft an der Last, bis die Last frei zu einer Stellung unterhalb der Kappe fällt, die ein erneutes Aufblähen und die Rückgewinnung ihres Auftriebsvermögens verursacht. Ein solches divergierendes Oberziehen ist natürlich in geringen Höhen mit Rücksicht auf die Beschleunigung der Last und die Zeit, welche der Fallschirm braucht, um sich zu fangen und die Last zu verzögern, bevor sie den Boden erreicht, äusserst gefährlich.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, ist jede Wölbung IU der Kappe mit einer Luftströmungs-Umlenkklappe 30 versehen. Die Klappe 30 erstreckt sich quer längs eines Teils der Kappenwölbung zwischen einer Seitenkante 16 und der Kiellinie 18, wobei die eine Seitenkante der Klappe mit der Kappenseitenkante 16 vernäht ist, wie durch die Naht 32 gezeigt, während die andere Seitenkante der Klappe mit der Kiellinie 18 vernäht ist, wie durch die Naht 34 angegeben. Die Luftumlenkklappe ist mit einer hinteren, vertikal verlagerbaren Steuerkante 36 ver-

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sehen, welche im v/esentlichen parallel zur Hinterkante 20 der Kappe und in Abstand nach vorne-von dieser angeordnet werden kann. Die Klappe 30 kann sich von ihrer hinteren Steuerkante 36 um einen beliebigen gewünschten Betrag nach vorne erstrecken, um verschiedenen ERfordernissen gerecht zu v/erden und sogar bis zum Bugteil 22. In Fig. 2 ist die Klappe 30 beispielsweise· an einer Vorderkante 38 endend dargestellt, die mit der Kappe durch eine Naht 40 vernäht ist.

Die Abmessung der biegsamen Luftumlenkklappe 30 ist derart, daß sie normalerweise im wesentlichen die aufgeblähte Querschnittsfora der Kappe selbst einnimmt, wie in Fig. 2 und 3 durch eine voll ausgezogene Linie gezeigt. Die Hinterkante 36 ist jedoch durch die Steuerleinen 42, welche mit dieser an in Abstand voneinander befindlichen Stellen verbunden sind, wie durch eine voll ausgezogene Linie in Fig.2 und 3 gezeigt, in eine verstellte Stellung vertikal nach unten verlagert, wie durch gestrichelte Linien angegeben. Die Steuerleinen erstrecken sich zur Last, von der aus .die hintere Steuerkante 36 der Klappe zu einer verstellten Stellung verlagert wird, welche die inneren aerodynamischen Bedingungen so regelt, daß jedes mögliche divergierende Überziehen vermieden wird, das während eines geregelten Vorwärtsgleitens des Fallschirms auftreten könnte. Ferner können die Hinterkanten 36 der den beiden Wölbungen der Kappe zugeordneten Klappen um unterschiedliche Be- ' träge verlagert werden, um dem Fallschirm eine Wendemöglichkeit zu geben.

Die anfängliche Abwärtsverlagerung der hinteren Steuerkante 36 der Klappe 30 kann zeitweilig den Auftrieb erhöhen, jedoch findet, wenn der Umlenkwinkel und der Rücktrieb zunimmt, eine Veränderung im Anstellwinkel der Luftströmung durch die Kappe statt, um eine unerwünschte Veränderung in der Lage des Druckmittelpunktes zu verhindern, welche zu dem vorerwähnten divergierenden Oberziehen führen könnte, da durch die nach

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unten umgelenkten Klappen 30 die Stabilität der Lage des Druckmittelpunktes wiederhergestellt wird. Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wurde festgestellt, daß eine optimale Lage für die hintere Steuerkante 36 ein Abstand vom Punktteil 22 ist, der etwa 60 % der Kiellänge (L) beträgt, wie in Fig. 2 dargestellt. Ferner kann die Kappe als zusätzliches Merkmal mit Entlüftungsschlitzen 44 und 46 versehen , werden, die hinter und vor der Klappe 30 vorgesehen sind, wobei die eine Kante jedes Entlüftungsschlxtzes nach unten verlagert werden kann, um den Betrag überschüssiger Luft, der von dar Kappe während der Regelung der Abwärtsgleitbewegung nach oben und vorne abgeleitet wird, zu verändern· Wie ebenfalls in Fig. 2 gezeigt, besteht ein anfänglicher Abstand der hinteren Steuerkante 36 von der Kappe, um ihre AbwärtsVerlagerung zu einer verstellten Stellung zu erleichtern, welcher anfängliche Abstand jedoch nicht ausreicht, das Vorwärtsgleiten zu beeinflussen. Daher wird immer wenn die Querschnittsform der aufgeblähten Kappe durch die Fangleinen verändert wird, um die Vorwärtsgleitgeschwindigkeit herabzusetzen, die hintere Steuerkante 36 der Luftumlenkklappe 30 entsprechend nach unten zu einer verstelltenStellüng verlagert, welche einen Luftwiderstand ergibt und ferner ein divergierendes Oberziehen verhindert.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

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Claims

P-581 Ϋ 16. Oktober 1969I 952204

Patent ajigprüc h e :

/ 1· JGleitregeleinrichtung für einen Fallschirm mit einer

\ /Gleitkappe, an der eine Last zum regelbaren Absinken

aufgehängt ist, zur Erhöhung des Luftwiderstandes und zum Verhindern eines divergierenden Oberziehens während des Vorwärtsgleitehs der aufgeblähten Kappe, gekennzeichnet durch eine Luftströmungs-Umlenkeinrichtung (30), die von der Kappe (12) getragen wird, um die Luftströmung mit bezug auf die aufgeblähte Kappe nach unten umzulenken, und Steuerleinen, die sich von der Luftströmungsumlenkeinrichtung zur Last (26) erstrecken, um die Luftmenge zu verändern, die während der Vorwärtsbewegung mit einer geregelten Gleitgeschwindigkeit umgelenkt wird.

2· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe einen Bugteil (22) und eine Hinterkante (20) aufweist, welch letztere sich von der ersteren um einen bestimmten Detrag längs einer Kiellinie (18) in Abstand befindet, welche Hinterkante im Querschnitt zumindest zwei Wölbungen (IU) bildet, die in ihrer Dimension quer zur Kiellinie veränderlich sind, um die Vorwärtsgleitgeschwindigkeit zu regeln, welche Luftströmungsumlenkeinrichtung sich von der Hinterkante innerhalb jeder der Wölbungen ClU) der Kappe (12) in Abstand befindet.

3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmungs-Umlenkeinrichtung durch eine biegsame

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Kappe (30) gebildet wird, die an der Kappe innerhalb jeder der Wölbungen längs einer Seitenkante (16) und an der Kiellinie (18) befestigt ist, welche Klappen verlagerbare Hinterkanten (36) haben, mit denen die Steuerleinen zur unterschiedlichen Verlagerung für eine Wendebewegung der Kappe verbunden sind. _t

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Klappe.(30) ferner eine an der Kappe befestigte Vorderkante aufweist.

5· Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterkante der Klappe (30) sich von dem Bugteil (22) der Kappe. (12) in einem Abstand befindet, der etwa 6/10 des bestimmten Abstandes längs der Kiellinie (18) beträgt,

6· Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe mit Entlüftungsöffnungen (44, 46) vor und hinter der Luftumlenkklappe (30) versehen ist, durch welche (terschüssige Luft abgeleitet wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterkante (36) der Klappe sich von dem Bugteil (22) der Kappe in einem Abstand befindet, der etwa 6/10 des bestimmten Abstandes längs der Kiellinie (18) entspricht.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (12) mit Entlüftungsöffnungen (44, 46) vor und hinter der Luftströmungsumlenkeinrichtung versehen ist,

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durch welche überschüssige Luft abgeleitet wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmungsumlenkeinrichtung durch eine biegsame Klappe (30) gebildet wird, deren Seitenkanten an der Kappe (12) befestigt sind und die eine verlagerbare Hinterkante aufweist, an der die Steuerleitungen befestigt sind.

10. Gleitregelexnrichtüng für einen Fallschirm mit einer Gleitkappe, an der eine Last zum geregelten Absinken aufgehängt ist, um ein divergierendes Überziehen beim Vorwärt sgleit en der aufgeblähten Kappe zu verhindern, gekennzeichnet durch eine Luftströmungs-Umlenkeinriclvtung (30), die von der Kappe (12) getragen wj.rd, um die Luftströmung mit bezug auf die aufgeblähte Kappe nach unten umzulenken, welche Umlenkeinrichtung durch eine biegsame Klappe gebildet wird, deren Seitenkanten an der Kappe befestigt sind und die eine verlagerbare Hinterkante aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (12) einen Bugteil (22) sowie eine Hinterkante (30) aufweist, welch letztere sich vom Bugteil in einem bestimmten Abstand längs einer Kiellinie (18) befindet, welche Hinterkante (20) im Querschnitt zumindest eine Wölbung (14) begrenzt, die in ihrer Dimension quer zur Kiellinie zur Regelung der Vorwärtsgleitgeschwindigkeit veränderlich ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterkante der Klappe sich vom Bugteil der Kappe in

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einem Abstand befindet, der etwa 6/10 des erwähnten bestimmten Abstandes längs der Kiellinie beträgt.

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