DE2114247C3 - Schleudersitz mit einem mittels einer Zugleine von einer Initialzündvorrichtung zu betätigenden Raketenmotor - Google Patents
Schleudersitz mit einem mittels einer Zugleine von einer Initialzündvorrichtung zu betätigenden RaketenmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schleudersitz für ein
Irzeug, insbesondere ein Flugzeug, mit einem Sitzimen,
an dem eine Schleuderkanone angeordnet ist, i einer relativ zu dem Sitzrahmen höhenverstellba-1
Sitzschale für einen Fahrzeuginsassen, an der ein ketenmotor angeordnet ist, dessen Treibsatz mittels
er Initialzündvorrichtung zu zünden ist, sowie mit er im Normalzustand aufgewickelten Zugleine zum
tätigen der Initialzündvorrichtung im Notfall, deren einer (erster) Endabschnitt mit der Initialzündvorrichtung
in Wirkverbindung steht und deren anderer (zweiter) Endabschnitt mit einem festen Teil des Fahrzeugs
verbunden ist
Früher erfolgte ein Herausschleudern ausschließlich mit der üblicherweise teleskopisch mit dem Sitzrahmen
verbundenen Schleuderkanone, während seit einigen Jahren Schleudersitze zusätzlich mit einem als zweite
Antriebsvorrichtung wirksamen Raketenmotor versehen werden. Der Zweck eines solchen Raketenmotors
besteht hier darin, die Wurfbahnhöhe zu vergrößern, ohne gleichzeitig die Schubkraft der nur während eines
sehr kurzen Zeitraumes wirksamen Schleuderkanone in einem Maße erhöhen zu müssen, daß der auf dem Sitz
befindliche Fahrzeuginsasse unzulässig hohen Beschieunigungskräften
ausgesetzt ist Derartige mit zwei Antriebsvorrichtungen versehene Schleudersitze sind
beispielsweise aus der DT-PS 1252 541 oder der
DT-AS t 556 811 bekannt.
Bei diesen bekannten Schleudersitzen beginnt die Schltuderbewegung zunächst auf Grund der
Schleuderkanone. Sodann wird die Zündung des Raketenmotors mittels einer Zugleine bewirkt, die sich zwischen
dem Fahrzeugboden einerseits und dem Treibsatz des Raketenmotors andererseits erstreckt, wobei
im Ruhezustand ein Teil der Zugleine aufgewickelt ist.
Ein derartiger Schleudersitz ist aus der GB-PS 1 164 363 bekanntgeworden. Dabei hat sirh die Befestigung
des Raketenmotors an der Sitzschale — und nicht am Sitzrahmen — aus verschiedenen, in den obigen
Schutzrechten angegebenen Gründen als besonders vorteilhaft erwiesen. Eine Höhenverstellbarkeit der
Sitzschale relativ zu dem Sitzrahmen ist notwendig bzw. zweckmäßig, um Fahrzeuginsassen verschiedener
Körpergröße eine mit den Steuervorrichtungen des Fahrzeugs ausgerichtete, bequeme Stellung zu ermöglichen.
Ist aber die Sitzschale nicht in einer bestimmten Relativstellung zum Sitzrahmen, sondern in jeweils unterschiedlichen
Stellungen festgelegt, so ergibt sich bei Verwendung einer wie oben beschriebenen Zugleine
konstanter Länge der Nachteil, daß der Raketenmotor während des Ablaufs des Schleudervorganges je nach
Höhenstellung der Sitzwanne zu unterschiedlichen Zeitpunkten gezündet wird. Ist die Sitzschale nämlich
oberhalb einer bestimmten Bezugsstellung angeordnet, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn der Sitz von
einer verhältnismäßig kleinwüchsigen Person eingenommen wird, so wird die Zugleine zwangsläufig eher
gestrafft und damit wirksam, als wenn die Sitzschale sich bei Betätigung des Mechanismus unterhalb einer
derartigen Bezugsstellung befindet. Dieser Nachteil ist jedoch sehr schwerwiegend, da es für die Rettung eines
sich mit dem Schleudersitz beispielsweise aus einem Flugzeug herauskatapultierenden Piloten von entscheidender
Bedeutung ist, daß der Raketenmotor des Schleudersitzes stets im vorausberechneten Augenblick
zündet, wobei man sich vor Augen führen muß, daß eine Betätigung des Schleudersitzes ohnehin ausschließlich
in kritischen Situationen erfolgt, in denen es in aller Regel stets um Leben oder Tod des Fahrzeuginsassen
geht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Schleudersitze der eingangs beschriebenen
Gattung unter Vermeidung ihrer Nachteile zu verbessern und einen derartigen Schleudersitz zu
schaffen, bei dem gewährleistet ist, daß der Raketenmotor unabhängig von der jeweiligen Einstellung der
Sitzschale relativ zum Sitzrahmen stets zum exakt vor-
gusberechneten Zeitpunkt durch die Zugleine in Tätigkeit gesetzt wird.
Als Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der erste Endabschnitt de- Zugleine über
einen von der Zugleine entriegelbaren Verriegelungs-Mechanismus mit einem Schlagbolzen verbunden ist,
der bei Betätigung Druckmittel freisetzt, das über eine Schlauchleitung einen Schlagbolzen der Initialzündvorrichtung
betätigt.
Mit dec? erfindungsgemäßen Schleudersitz, bei dem
sich die Zugleine zwischen einem festen Teil des Fahrzeugs und einem fest am Sitzrahmen angebrachten Teil
erstreckt, ist die der vorliegenden Erfindung zugrunde
liegende Aufgabe, nämlich durch exakte Bemessung der Zugleinenlänge dafür Sorge zu tragen, daß der
Schleudersitz im vorausberechneten Zeitpunkt durch dsn Raketenmotor vom Fahrzeug weiterbewegt wird,
in" befriedigender Weise zu lösen. Dern erst das von
der Zugleine freigesetzte Druckmittel steht über die Schlauchleitung mit der fest an der Sitzschale angeordneten
Zündvorrichtung für den Raketenmotor in Verbindung, wobei die Schlauchleitung so lose ausgeführt
jsCdaß sie eine relative Höhenverstellung der Sitzschale bezüglich des Sitzrahmens nicht behindert.
Wenn vorstehend oder nachfolgend bezüglich der Zugleine davon die Rede ist, daß diese »aufgewickelt«
ist, so ist dieser Begriff ganz allgemein zu verstehen und soll nicht allein beispielsweise schraubenlinienförmige
bzw. spiralförmige Wicklungen umfassen, sondern beispielsweise auch eine Zusammenlegung der Zugleine
in Zickzackform od. dgl.
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schleudersitzes ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Schleudersitzes,
F i g. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte, von unten gesehene Ansicht des unter der Sitzschale des
Schleudersitzes befindlichen Treibsatzes für den Raketenmotor,
F i g. 3 eine teilweise Aufrißdarstellung des Treibsatzes gemäß F i g. 2 und
F i g. 4 eine Schnittdarstellung durch ein die Zugleine und die Druckmittelquelle enthaltendes Gehäuse sowie
des an dem Gehäuse angeordneten Verriegelungsmechanismus.
Bei der gezeigten Ausführungsform weist der in F i g. 1 schematisch gezeigte Schleuderritz einen im
wesentlichen aus zwei mit Abstand angeordneten parallelen, zwischen sich die Schleuderkanone 2 aufnehmenden
Schienen bestehenden Sitzrahmen 1, eine an den Schienen verstellbare Sitzschale 3 und ein Kopfstück
4 auf. Am Sitz ist an der Unterseite der Sitzschale mittels Halterungen 5 ein Treibstoffsatz 6 schwenkbar
befestigt, der aus einer Anzahl von Behältern 7 besteht, die an ein Verbindungsstück 8 angeschlossen sind, an
dem die nach außen divergierenden Düsen 9 des Rake- 6c tenmotors angeordnet sind.
Einer der Behälter des Raketenmotors 6 enthält eine Initialpatrone 11. die nach ihrer Zündung den Inhalt
dieses mit 10 bezeichneten Behälters zündet. Die im Behälter 10 erzeugten Brenngase gelangen in das Verbindungsstück
8 und bewirken die Zündung des Treibstoffs in allen Behältern 7 des Treibsatzes.
Die Patrone 11 wird mittels eines Schlagbolzens zur Zündung gebracht, der in einem von der Patrone
getrennten, im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 13 angeordnet ist Der Schlagbolzen 12 ragt dabei aus
einem Kolben 14 heraus, der innerhalb des zylindrischen Gehäuses 13 aus einer Nichtarbeitsstellung in
eine mit der Patrone 11 fn Eingriff kommende Arbeitsstellung
gleiten kann, wenn er von einem einen vorbestimmten Druck übersteigenden Druckmittel beaufschlagt
wird.
Das zylindrische Gehäuse 13 ist mit einem düsenförmigen Einsatzstück 15 versehen, das mittels einer an
der Verbindungsleitung 17 sitzenden Gewindemutter 16 druckdicht mit dieser Leitung verbunden ist. Ό*ι mit
einer mittigen Bohrung 18 versehene Einsatzstück hat einen zum Behälter hin vorspringenden zylindrischen
Ansatz 19, in den ein am Kolben 14 sitzender Zapfen 20 einfaßt Der Zapfen 20 ist mit dem Ansatz durch einen
zerbrechbaren Sperrstift 21 verbunden, der den Zapfen 20 und die Wandung des Ansatzes 19 durchdringt.
Der zerbrechbare Stift 21 gewährleistet, daß der Schlagbolzen 12 sich nur dann in Richtung auf die Initialpatrone
11 des Raketenmotors bewegen kann, wenn der Kolben von Druckmittel beaufschlagt wird,
dessen Druck den vorerwähnten Auslösedruck übersteigt. Wenn dies der Fall ist, zerbricht der Stift 21 und
gibt den Kolben 14 und damit auch den Schlagbolzen 12 frei. Die Wirkungsweise des Kolbens 14 und des
Schlagbolzens 12 wird noch näher beschrieben werden. Wie bereits erwähnt, ist das Einsatzstück 15 druckdicht
mit der Verbindungsleitung 17 verbunden. Diese Verbindungsleitung ist flexibel und erstreckt sich entlang
der Seite des Schleudersitzes nach oben bis zum Kopfstück 4 des Sitzes, wo sein anderes Ende lösbar,
aber druckdicht an einer Auslaßdüse 22 eines die Druckmittelquelle aufnehmenden Gehäuses 23 befestigt
ist. Die Druckmittelquelle besteht aus einer gaserzeugenden Patrone 24.
Die Zündkapsel der gaserzeugenden Patrone ist unmittelbar unterhalb eines nicht gezeigten Schlagbolzens
angeordnet, der durch Federdruck in Zündstellung vorgespannt ist, aber in bekannter Weise an einer Bewegung
in Zündrichtung durch ein Abzugsglied 25 gehindert ist, das einen in einem Ansatz 26 dieses Schlagbolzens
vorgesehenen Schlitz durchdringt. Das obere Ende des Ansatzes 26 ist zur Bildung des Schlitzes mit
gabelförmigen Teilen versehen. An den freien Enden der Gabelteile ist eine eine Rolle 27 abstützende Welle
angeordnet. Diese Rolle liegt an der oberen Seite des keilförmigen Abzugsglieds 25 an. Das Abzugsglied
ist so ausgebildet, daß es, während es zwischen den gabelförmigen Teilen des Ansatzed 26 herausgezogen
wird, den Ansatz 26 in eine von der Patrone 24 weg weisende Richtung drückt. Dadurch wird die den
Schlagbolzen in Richtung auf die Patrone 24 vorspannende Feder weiter zusammengedrückt, so daß sich,
wenn das Abzugsglied vollständig zwischen den gabelförmigen Teilen des Ansatzes herausgezogen ist, der
Ansatz und mit ihm der Schlagbolzen unter dem Einfluß der vorgespannten Feder in Richtung auf die die
Druckmittelquelle bildende Patrone 24 bewegen kön-
Das Abzugsglicd 25 ist mit einer einfachen Lasche mechanisch verbunden, welche ihrerseits an einem Bauteil
29 drehbar gelagert ist. Der Bauteil 29 wird durch einen bogenförmig um einen Drehzapfen 31 schwenkbaren
Arm 30 abgestützt.
Der Bauteil 29 und der Arm 30 bilden zusammen eine Hebelanordnung.
Der Arm 30 ist hohl, und seine Seitenwände sind bei 32 geschlitzt. Der Arm 30 stützt den Bauteil dadurch ab,
daß dieser durch die Schlitze 32 hindurchgeführt ist. Innerhalb des hohlen Armes 30 befindet sich eine
Druckfeder 33, die den Bauteil 29 von dem Drehzapfen 31 wegzudrücken sucht und dabei einen Verriegelungsansatz 34, der ebenfalls in dem hohlen Arm gleitbar
angeordnet ist, in eine Ausnehmung 35 drückt. Die Ausnehmung 35 ist in einer durch Stifte 38 starr befestigten
Wand 36 vorgesehen, welche einen segmentförmigen Hohlraum 37 bildet.
Das von der Lasche 28 entfernt angeordnete Ende des Bauteils 29 ist bei 39 zur Aufnahme eines an einem
Ende einer Zugleine 4t befestigten Kupplungsstifts 40 gegabelt. Die Zugleine erstreckt sich von der Gabelung
39 durch ein Leinengehäuse 42 hindurch bis in eine Stellung, in der ihr anderes Ende mit einem Teil einer
Freigabevorrichtung 44 (F i g. 1) verbunden ist, welche bei einer Bewegung des Schleudersitzes relativ zum
Flugzeug betätigt wird. Die Freigabevorrichtung ist bei 45 mit dem Flugzeug verbunden.
Das Leinengehäuse 42 ist rohrförmig ausgebildet und dient zur Aufnahme eines aufgewickelten Teils 46 der
Zugleine 41, der bei dem ersten Bewegungsabschnitt des Schleudervorganges aus dem Leinengehäuse herausgezogen
wird. Es tritt also keine sofortige Straffung der Zugleine 41 ein. Infolgedessen wird auch keine sofortige
Bewegung des Bauteils 29 und des Arms 30 hervorgerufen. Am Austrittsende des Leinengehäuses ist
eine teilweise kugelig ausgebildete Hülse 47 vorgesehen, die mit einer mit einer öffnung versehenen nachgiebigen
oder zu Bruch gehenden Membran 48 zusammenarbeitet, um zu verhindern, daß der aufgewickelte
Teil 46 aus dem Leinengehäuse 42 zu schnell herausgezogen wird.
Die Verbindungsleitung 17 ist lösbar und druckdicht mit der Auslaßdüse 22 in irgendeiner beliebigen Weise,
beispielsweise durch eine Bajonettkupplung, verbunden, wie dies bei 49 schematisch dargestellt ist. Ein
Sicherheitsbolzen 50 mit Kette ist ebenfalls vorgesehen.
Im folgenden werden die einzelnen beim Herausschleudern des Schleudersitzes aus dem Flugzeug ablaufenden
Vorgänge nacheinander beschrieben.
Die Auslösung der Vorgangsfolge wird von dem Piloten dadurch bewirkt, daß er ein oder mehrere Griffe
betätigt, welche, abgesehen von anderen Vorgängen, wie das Abwerfen der Kanzelabdeckung, das Auslösen
der ersten Patrone der an dem Schleudersitz befestigten teleskopischen Schleuderkanone 2 bewirken. Der
Schleudersitz wird automatisch vom Flugzeug gelöst und bewegt sich aus dem Flugzeug heraus. Die Anfangsbewegung
des Sitzes vollzieht sich entlang von im Flugzeug angeordneten Führungsschienen, die mit an
den Schienen 1 befestigten Gleitstücken oder Rollen zusammenarbeiten. Nachdem der Sitz einen bestimmten
Weg zurückgelegt hat, wird die Freigabevorrichtung des Schleudersitzes betätigt und die Zugleine 41
kontinuierlich (nach dem Durchtreten der Hülse 47 durch die Membran 48) aus dem Leinengehäuse 42 herausgezogen.
Wenn der aufgewickelte Teil 46 vollständig herausgezogen ist, strafft sich die Zugleine 41, und
die weitere Bewegung des Schleudersitzes wird automatisch auf den Bauteil 29 übertragen. Dabei gleitet
der Bauteil entgegen der Wirkung der Feder 33 nach unten und gibt den Verriegelungsansatz 34 frei. Durch
die hierauf erfolgende bogenförmige Bewegung des Arms 30 um den Drehzapfen 31 wird das mit dem
Schlagbolzen 26 für die gaserzeugende Patrone zusammenarbeitende Abzugsglied 25 zunächst entgegen der
Wirkung der diesen Ansatz in Richtung auf die Patrone 24 vorspannenden Feder bewegt. Nachdem das Abzugsglied
den Ansatz freigegeben hat, kann sich dieser unter dem Einfluß der Feder bewegen. Der Schlagbolzen
trifft auf die Zündkappe der Patrone 24 auf, so'daß in dieser Gas erzeugt wird.
Unter Druck stehendes Gas tritt aus der Pat. one 24 in die flexible Verbindungsleitung 17 ein, strömt durch
diese Leitung hindurch in das Einsatzstück 15 hinein, in den der vorspringende Zapfen 20 hineinragt Wenn das
Gas in die Bohrung 18 der Einlaßdüse 15 eintritt, kann es zunächst diese Bohrung nicht durchströmen, bis sich
ein genügend hoher Gasdruck aufgebaut hat, um den Sperrstift 21 zu zerbrechen, der den den Schlagbolzen
tragenden Kolben festhält. Wenn der Stift 21 zerbrochen ist, wird der Kolben 14 sehr schnell in Richtung
auf die Zündkappe der Initialpatrone 11 des Raketenmotors
bewegt. Der Schlagbolzen bewirkt also, daß der im Behälter 10 befindliche Treibstoff durch die Initialpatrone
11 gezündet wird, so daß heiße Gase aus dem Behälter und entlang dem Verbindungsstück 8 strömen
und den Treibstoff der anderen Behälter zünden. Die gesamten Gase des gezündeten Treibstoffes treten
dann durch die Auslaßdüsen 9 aus, und der Schleudervorgang wird fortgesetzt.
Es ist ersichtlich, daß durch die Bewegung der Sitzschale relativ zum Sitzrahmen die Lage der Zugleine 41
bezüglich des Flugzeugs nicht beeinträchtigt wird und daß die Länge dieser zum Inbetriebsetzen des Raketenmotors
dienenden Leine so gewickelt werden kann, daß der Raketenmotor in dem für den Schleudervorgang
optimalen Zeitpunkt gezündet wird, ohne daß dabei die Stellung der Sitzschale relativ zum Sitzrahmen eine
Rolle spielt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Schleudersitz für ein Fahrzeug, insbesondere ein Flugzeug, mit einem Sitzrahmen, an dem eine
Schleuderkanone angeordnet ist, und einer relativ zu dem Sitzrahmen höhenverstellbaren Sitzschale
für einen Fahrzeuginsassen, an der ein Raketenmotor angeordnet ist, dessen Treibsatz mittels einer
Initialzündvorrichtung zu zünden ist, sowie mit einer im Normalzustand aufgewickelten Zugleine
zum Retätigen der Initialzündvorrichtung im Notfall, deren einer (erster) Endabschnitt mit der Initialzündvorrichtung
in Wirkverbindung steht und deren anderer (zweiter) Endabschnitt mit einem festen
Teil des Fahrzeuges verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Endabschnitt
der Zugleine (41) über einen von der Zugleine entriegelbaren Verriegelungsmechanismus (29
bis 38) mit einem Schlagbolzen (26) verbunden ist, der bei Betätigung Druckmittel freisetzt, das über
eine Schlauchleitung (17) einen Schlagbolzen (12) der Initialzündvorrichtung (10) betätigt
2. Schleudersitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsmechanismus
(29 bis 38) eine Hebelanordnung (29, 30) aufweist, die in einem Gehäuse (23) angeordnet ist, welches
den aufgewickelten Teil (46) der Zugleine (41) enthält.
3. Schleudersitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelanordnung (29, 30) mechanisch
mit einem Abzugsglied (25) verbunden ist, das normalerweise dem unter Federspannung stehenden
Schlagbolzen (26) zugeordnet ist.
4. Schleudersitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle
für das Druckmittel eine gaserzeugende Patrone (24) ist.
5. Schleudersitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlauchleitung (17) mit der Druckmiuelquelle (24) lösbar verbunden ist.
6. Schleudersitz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schlagbolzen (12) der Initialzündvorrichtung (10) aus einem Kolben (M) herausragt, der in einem an
einem Treibstoffbehälter des Ftaketenmotors befestigten zylindrischen Gehäuse (13) gleitbar angeordnet
ist.
7. Schleudersitz nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen zerbrechbaren Sperrstift (21), der den
Kolben (14) und den an dem Kolben befestigten Schlagbolzen (12) gegen eine Bewegung sichert, bis
der auf den Kolben (14) einwirkende Druck einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
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