DE1953413A1

DE1953413A1 - Landevorrichtung fuer Lasten

Info

Publication number: DE1953413A1
Application number: DE19691953413
Authority: DE
Inventors: Lebargy Paul Aime; Guienne Francois Paul
Original assignee: Bertin et Cie SA
Current assignee: Bertin Technologies SAS
Priority date: 1968-10-23
Filing date: 1969-10-23
Publication date: 1970-07-16
Also published as: FR96031E; US3625461A; GB1292329A

Description

Landevorrichtung für Lasten

In der. deutschen Patentanmeldung P 14 31 268.6 ist eine Vorrichtung beschrieben, mit der der Aufprall einer Last, die eine vertikale Fallgeschwindigkeit von einigen Metern pro Sekunde aufweist, auf einer Verkehrsfläche, insbesondere dem Erdboden gedämpft wird. Die Last ist dabei entweder von einem Fallschirm ;

i getragen oder wird ohne Fallschirm von niedriger Höhe abgeworfen» wobei vermieden wird, daß beim Aufsetzen auf den Erdboden ein j Umschlagen der Last erfolgt. In dieser Vorrichtung ist die die Last tragende Plattform mit Balbns versehen, welche jeweils von deformierbaren gasdichten Wandungen gebildet sind, die einerseits mit der Tragplattform und andererseits mit einer Zwischenplattform verbunden sind, welche wiederum auf ihrer Unterseite mit ^; Schürzen versehen ist, die mit dem Boden Räume begrenzen, die mit den Ballons durch in der Zwischenplattform angeordnete off- ^!

i

nungen in Verbindung stehen. j

Eine Besonderheit dieser \brrichtung liegt darin, daß der gesamte

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, Querschnitt der Ballons kleiner ist als der gesamte Querschnitt

: der Schürzen.

' Durch diese Bauweise wird nach dem Aufsetzen der Vorrichtung er-

. reicht, daß vorzugsweise die Ballons gegenüber den Schürzen zusammengedrückt werden, so daß das in den Ballons enthaltene Strömungsmittel durch die Verbindungsöffriungen in die Kissen entweicht. Der Querschnitt der VerbindungsÖffnungen ist so bemessen, daß der in den Ballons herrschende Druck so weit ansteigt, daß ein ausreichender Wert erhalten wird, der die gewünschte Vertikalverzögerung vermittelt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Koeffizient für die Strömung durch die VerbindungsÖffnungen so gewählt, daß bei einem Ausführungsbeispiel mit einem Ballon und einer Schürze oder einer anderen Raumbegrenzung in Form von Kegelstümpfen folgender Ausdruck für jeweils einen mit einem Druckkissen zusammenwirkenden Ballon gilt;

s_

S / D~

S_ Sl

wobei s die gesamte Querschnittsfläche der Durchtrxttsöffnungen, S die wirksame Tragkissenfläche, die vom freien Rand des

Raumes begrenzt ist,
d den Durchmesser dieser Fläche,

h den Dichtspalt, >

Sl die größere Grundfläche des durch den Ballon begrenzten Kegelstumpfes darstellt.

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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vermittelt die j Anordnung der Ballons und ihre Form eine Begrenzung der seitlichen Verschiebungen zwischen der die Last tragenden Plattform und der Zwischenplattform. Die Ballons sind beispielsweise zylinderförmig ausgebildet, wobei die Achse parallel zur tragenden Plattform oder der Zwischenplattform verläuft, oder weisen eine Raumform auf, deren Grundflächen durch parallele Segmente begrenzt sind, die durch Kreisbögen verbunden sind, wobei die Querschnittsflächen dieser Raumformen im wesentlichen die Form von gleichschenkligen Trapezen aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um die Wirkung der Ballons und gegebenenfalls der umschlossenen Räume nach dem Abwurf zu verbessern. Diese Mittel können durch elastische Organe gebildet sein, die zusammengedrückt werden, wenn die Zwischenplattform sich an dietragende Plattform annähert. Sie können aber auch aus . Massen oder eine mit der Zwischenplattform oder den Tragkissen durch Verbindungsorgane verbundene Abdeckung bestehen, wobei die Verbindungsorgane so bemessen sind, daß sie beim Abwurf der Einrichtung nach der Tätigkeit der Ballons brechen bzw. reißen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, wobei die

_ - ³ "
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Last nicht dargestellt ist und der Zustand der Ballons vor ' dem Aufprall auf die Verkehrsfläche dargestellt ist,

! Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Schnitt, wobei der Anfang der Verzögerungsphase bezüglich der senkrechten Geschwindigkeit dargestellt ist und demzufolge die Einrichtung sich auf den Druckgaskissen verschieben kann,

Fig. U ebenfalls eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, bei der das Ende der Verzögerungsphase dargestellt ist,

Fig. 5 und 6 der F.ig. 2 bzw. der Fig. 1 ähnliche Teilansichten, wobei das Aufsetzen der Vorrichtung auf einer Verkehrsfläche mittels Gleitschuhe gezeigt ist,

gemäß Fig. 7 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel/der Erfindung, wobei die die Last tragende Plattform nicht dargestellt ist,

Fig. 8 eine teilweise Ansicht im Schnitt gemäß der Linie VIII-VIIl in Fig. 7,

Fig. 9 eine der Fig. 8 ähnliche Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Ballons,

Fig. Io und 11 der Fig. 7 ähnliche Ansichten weiterer Ausführungs* formen der Ballons.

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Gemäß den Fign. 1 bis 6 besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einer eine Last tragenden Plattform 1 und einer unterhalb dieser angeordneten Platte oder Zwischenplattform 31, wobei mehrere Ballons 32 zwischen der Plattform 1 und der Zwischenplattform 31 angeordnet sind und Schürzen 33 auf der Unterseite der Zwischenplattform befestigt sind, die sich nach unten gegen die Bodenfläche ZH erstrecken. Die Ballons und Schürzen sind ' beispielsweise aus Gewebe hergestellt, das mit einem gasdichten j Oberzug versehen ist, das auf der Basis von Gummi oder elastij schem Material aufgebaut ist. Ihre Form kann unterschiedlich

sein, doch ist sie vortexlhafterweise eine Kreisform. Insbesondere sind die Ballons im wesentlichen kegeistumpfformig ausgebildet, wobei die größere Grundfläche an der Zwischenplattform

31 befestigt ist. Es ist augenscheinlich, daß auch andere Ausführ ungs formen der Ballons verwendet werden können, also auch

' die Form eines Prismenstumpfes oder eines Pyramidenstumpfes auf-

weisen können. Die Schürzen 33 sind vortexlhafterweise ebenfalls ^; kegelstumpfförmig und im wesentlichen koaxial zu den Ballons

32 angeordnet. Ihre größere Grundfläche ist ebenfalls der , Zwischenplattform zugekehrt.

! Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die gesamte

Querschnittsfläche der Ballons 32 kleiner als die Gesamtquerschnittsfläche der von den Schürzen 33 eingeschlossenen Räume. Mit anderen Worten, wenn S der Querschnitt der kleineren Grundfläche des von den Schürzen 33 begrenzten Kegelstumpfes und Sl der Querschnitt der größeren Grundfläche des von den Ballons begrenzten Kegelstumpfes ist, so kann man schreiben:

S>S1

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Der Innenraum der Ballons 32 und der durch die Schürzen 33 be-

. grenzten Räume sind durch öffnungen 35 miteinander verbunden, die in der Zwischenplattform 31 angeordnet sind, wobei eine Platte 36 vorgesehen ist, die mit öffnungen 37 von kalibriertem Querschnitt s2 versehen ist, deren Gesamtquerschnitt s sich abhängig von der Masse, der Aufprallgeschwindigkeit und der gewünschten Vertikalverzögerung bestimmt. Der Koeffizient für

die Strömung durch die kalibrierten öffnungen 37 bemißt sich bei einem Ausführungsbeispxel mit einem Ballon 32 und einer

I
Schürze 33, die kegelstumpfförmig ausgebildet sind für jeden

mit einer Schürze zusammenwirkenden Ballon wie folgt:

^S - D

_
Sl

wobei - s die Gesamtfläche der kalibrierten öffnungen 37 ist (s = £ s2),

- S die kreisförmige Wirkfläche des Kissens ist, das von

dem freien Rand der Schürze 33 auf der Fläche 3t begrenzt ist,

- D der Durchmesser dieser Fläche (S = -jü )>

- h der zwischen dem Rand der Wandung 33 und der Boden-

fläche 34 gebildete Dichtspalt,

- Sl die Fläche der größeren Grundfläche des von den Ballons

32 umschlossenen Kegelstumpfes ist.

Die Platte 36 kann auswechselbar sein, so daß man mehrere Platten verwenden kann, deren Gesamtquerschnittsfläche s der kalibrierten

öffnungen 37 verschieden und entsprechend den veränderlichen Bedingungen ausgewählt sind, wie sie durch die Last, die Annähe-

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rungsgeschwindigkeit der Last in Richtung auf die Bodenfläche zu usw. gegeben sind. Der Koeffizient zur Regulierung der Ausströmung kann somit in zweckmäßiger Weise leicht angepaßt werden.

_: Die Wirksamkeit der Ballons 32 und der Schürzen 3 3 erfolgt durch das entsprechende richtige Gewicht der Vorrichtung beim Abwurf

der Plattform. Die Zwischenplattform 31 kann ebenfalls mittels

I
entsprechend bemessenen VerbindungsOrganen 38 mit einer Abdeckung 39 (Fig. 1) verbunden sein. Diese Abdeckung umhüllt die unter der Plattform 1 gelegenen Organe der Anordnung, wenn die Vorrichtung an Bord eines Flugzeuges gebracht ist. Beim Abwurf wird die Abdeckung 39 an der Wirkfläche der Zwischenplattform 31 mitgenommen, wobei die Plattform 1 vom Fallschirm gebremst wird. Beim Inbetriebsetzen der Ballons 32 wird die Spannung in den Verbindungsorganen 38 größer als ihre Bruchfestigkeit, sodaß die Verkleidung 39 von der Vorrichtung abgetrennt wird.

Ist der Zeitunterschied zwischen dem Abwurf der Vorrichtung und dem Aufsetzen auf die Bodenfläche kurz, insbesondere im Falle eines Abwurfs ohne Fallschirm von einem Flugzeug, das sich in niedriger Höhe befindet, so können zusätzliche Einrichtungen Verwendung finden. Wie beispielsweise Fig. 9 zeigt können elastische Organe 5o zwischen den Flächen der Tragplattform 1 und der Zwischenplattform 31 beispielsweise im Inneren der Balons angeordnet werden.

Die Vorrichtung weist ferner Gleitschuhe 11 auf, die sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Plattform 1 erstrecken.

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BAD

Die Gleitschuhe 41 sind in der Längsachse der Vorrichtung an Armen 42 befestigt, die am Umfang der tragenden Plattform 1 ausgebildet sind. Die Arme weisen eine solche Länge auf, daß die Gleitschuhe mit der Bodenfläche 34 nicht zusammenwirken, bis die Ballons 32 und gegebenenfalls die Schürzen 33 (wenn diese nicht mehr länger mit Druckmittel gespeist werden) infolge des Herausströmens des Strömungsmittels aus den Balons 32 und den Schürzen 33 genügend zusammengedrückt sind, d.h. wenn die Ortsveränderung der Vorrichtung nicht länger durch die Druckgaskissen j verwirklicht werden kann. Die Kufen erleichtern somit durch Gleiten eine Ortsveränderung der Vorrichtung gegenüber der Bodenfläche Die Kufen haben gemäß der Zeichnung einen Abstand von der Plattform 1, so daß die Abstützfläche vergrößert und die Gefahr des Umschlagens verringert ist.

Wie aus den Fign. 7 bis Io ersichtlich ist, erlaubt die Anordnung; der Ballons 32 sowie ihre Form eine Begrenzung der Seitenver- ! Schiebung zwischen der Tragplattform 1 und der Zwischenplattform

31. i

Die Ballons 32 können von an beiden Enden geschlossenen Wandungen

43 gebildet sein, die im wesentlichen zylindrisch sind, wobei ^! ihre Achsen parallel zur Plattform 1 und/oder zur Zwischenplatt- | form 31 (Fig. 8) verlaufen. Die Ballons können auch Raumformen J

44 aufweisen, deren Grundflächen durch im wesentlichen parallele Segmente begrenzt sind, die durch Kreisbögen verbunden sind, wobei die Querschnittsflächen dieser Gebilde im wesentlichen die Form von gleichschenkligen Trapezen (Fig. 9) aufweisen. \

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Bestimmte Ballons sind derart angeordnet, daß sich ihre Längsebenen schneiden. Somit können die Ballons im wesentlichen paral-i IeI zu den Seiten der Plattform 1 und/oder der Zwischenplattform i 31 angeordnet sein. !

Die Ballons können außerdem im wesentlichen symmetrisch in bezug auf die Mittellinien der Ebenen der Plattformen 1 und/oder 31 ! angeordnet sein, wie in Fig. 7 dargestellt ist. ^!

Die Ballons können aber auch in vorteilhafter Weise symmetrisch in bezug auf zueinander senkrechte Achsen der Plattformen 1 und/ · oder 31 angeordnet sein. Diese Anordnung ist in den Fign. Io und 11 dargestellt. Demententsprechend kann die rechtwinklige Anordnung auf der Plattform 1 und/oder der Zwischenplattform 31 der Ballons ebenfalls das von einem benachbarten Ballon eingeschlossene Volumen überschneiden.

Man kann ferner die Ballons.in der Länge im wesentlichen gleichmäßig ausbilden und sie mit einer im wesentlichen quadratischen ; Plattform (Fig. lo) verbinden; oder man kann Ballons ungleicher Länge mit Plattformen mit beliebige» Grundriß (Fig. 11) verbinden.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Die Vorrichtung wird mit oder ohne Fallschirm (Fig. 1) von einem Flugzeug abgeworfen. Die Betätigung der Ballons und Tragkissen wird durch die vorstehend beschriebenen Organe vermittelt. Nach dem Aufprall auf die Bodenfläche 3»» (Fig. 3) und gemäß

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der erfxndungsgeniäßen Ausbildung deformieren sich die Ballons zeitlich vor den Schürzen 33, derart, daß das in den Ballons befindliche Strömungsmittel in die die Tragkissen bildenden Räume ausströmt. Dieses Zusammendrücken hat die Wirkung, daß das innere Volumen der Ballons verringert wird und der Druck des in den Ballons befindlichen Strömungsmittels vergrößert wird, und zwar in Abhängigkeit von den Strömungsquerschnitten der kalibrierten öffnungen 37, um die gewünschte Vertikalverzögerung zu erhalten. Während der gesamten Dauer des Zusammendrückens der Ballons kann sich die Vorrichtung auf den Druckgaskissen seitlich verschieben, wobei diese in den Räumen 33 gebildet und von dem aus den kalibrierten öffnungen 37 ausströmenden Druckmittel gespeist sind. Wenn einmal die Ballons vollständig und die Schürzen 3 3 teilweise zusammengedrückt sind, wenn sie also nicht mehr mit Strömungsmittel von ausreichendem Druck gespeist werden, so dienen die Kufen Hl zum Aufsetzen der Vorrichtung auf der Bodenfläche 3U,was der Vorrichtung ebenfalls erlaubt, gegebenenfalls sich längs der Fläche (Fig. 5 und 6) seitlich zu verschieben.

Die Zwischenplattform 31 kann aus einem Werkstoff bestehen, der eine gewisse Nachgiebig-keit vermittelt, um leichter Kräfte aufnehmen zu können, die beim Aufsetzen der Vorrichtung auf der Bodenfläche 3*f entstehen, wenn die Vorrichtung nicht vollständig parallel in bezug auf diese Fläche ausgerichtet ist. ' Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Abwurf der Last von einem sich in niedriger Höhe befindlichen Flugzeug geschieht.

- Io -

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Claims

Patent ans prüche

1./Landevorrichtung für abwerfbare, auf einer tragenden Plattform angeordnete Lasten, wobei unterhalb der Plattform wenigstens ein etwa kegelstumpfförmiger Ballon und unter diesem ein ebenfalls kegelstumpfförmiger umschlossener Raum angeordnet ist, der nach unten in einem freien kreisförmigen Rand endet, wobei der Raum mit dem Ballon durch kalibrierte öffnungen verbunden ist, die einen Durchfluß von Strömungsmittel aus dem Ballon vermitteln, wenn dieser durch Zusammendrücken beim Landen das im Ballon befindliche Strömungsmittel in den Raum abgibt, wo es ein begrenztes auf die Landefläche wirkendes Tragkissen bildet, und wobei ein Dichtspalt zwischen der Landeflache und dem freien kreisförmigen Rand gebildet ist, gekennzeichnet durch den Ausdruck

I/I _ 1

H si

'worin s = der gesamte Durchgangsquerschnitt der kalibrierten

- 1 - ■

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öffnung (37),
S = die von dem freien kreisförmigen Rand eingeschlossene Grundfläche,

D = der Durchmesser der Fläche,
h = der Abstand des DichtSpaltes und
Sl = die Fläche der größeren Grundfläche des kegelstumpfförmigen Ballons (32).

2. Landevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche S größer als die Fläche Sl ist.

3. Landevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Ballon (32) sich von oben nach unten erweitert und der kegelstumpfförmige Raum (33), der von einer nachgiebigen Schürze begrenzt ist, sich von unten nach oben erweitert.

f. Landevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aus oberen Ballons (32) und unteren Räumen (33) bestehende Einheiten unterhalb der die Last tragenden Plattform (1) angeordnet sind, daß zwischen den Ballons und den Räumen eine Zwischenplattform (31) angeordnet ist und daß die kalibrierten öffnungen (37) zwischen jedem Ballon und de« mit ihm verbundenen Raum in der Zwischenplattform angeordnet sind.

5. Landevorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß die kalibrierten öffnungen (37) in einer auswechselbaren Platte (36) angeordnet sind, die über einer öffnung (35) be-

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festigt ist, die in der Zwischenplattform (31) angeordnet ist.

'

6. Landevorrichtung nach Anspruch *f oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (39, 5o) vorgesehen sind, die ein Betätigen der

j aus Ballons (32) und Tragkissen (33) gegenüber der Plattform

(1) nach dem Abwurf verhindern.

7. Landevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß I

die Mittel aus elastischen Organen (5o) bestehen, die zwischen der Plattform (1) und der Zwischenplattform (31) angeordnet j

sind und die beiden Plattformen voneinander auf Abstand halten!.

8. Landevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ' die elastischen Organe (5o) innerhalb der Ballons angeordnet sind.

9. Landevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus einem Körper (39) bestehen, der mittels Ver- ι bindungsorganen (38) gehalten ist, wobei die Verbindung- j

organe so bemessen sind, daß sie bei einem bestimmten Zug sich lösen, und wobei der Abwurf der die Last tragenden Plattform (1) durch einen Fallschirm gebremst ist.

Io. Landevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (39) eine untere Abdeckung ist, die in Ruhestellung die unterhalb der Plattform (1) angeordneten Einheiten einschließt und für diese eine schützende Fußplatte bildet.

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11. Landevorrichtung nach Anspruch 9 oder Io, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsorgane (38) zwischen dem Körper (39) und der Zwischenplattform (31) angeordnet sind.

12. Landevorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit der die Last tragenden'Plattform (1) Gleitkufen (41) fest verbunden sind, die einen Abstand unterhalb, der Plattform (1) aufweisen, der wesentlich geringer ist als die Höhe der aus Ballons (32) und Räumen (33) bestehenden Einheiten, wobei der Abstand und die Höhe senkrecht zur

^w Ebene der Plattform (1) gemessen sind.

13. Landevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Gleitkufen (41) unterhalb der tragenden Plattform (1) kleiner als der Abstand zwischen der Plattform und der Zwischenplattform (31) in senkrechter Richtung ist.

14. Landevorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkufen (41) im wesentlichen parallel und seitlich am Umfang der tragenden Plattform (1) und der Zwischenplattform (31) angeordnet sind.

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