DE2119577A1 - Rettungssystem für Passagierflugzeuge - Google Patents

Description

• Rettungssystem für Passagierflugzeuge In den vergangenen Jahrzehnten wurde auf dem Gebiet der Flugsicherung Großes geleistet. Dennoch konnte nicht verhindert werden, daß sich immer wieder furchtbare Katastrophen beim planmäßigen Luftverkehr ereigneten, bei denen sämtliche Insaßen von Passagierflugzeugen getötet wurden.
• Die Statistik zeigt, daß zwar die Anzahl der Todesfälle Je Passagiermeile in den letzten zwanzig Jahren ständig kleiner wurde und daß die Unfalirate (Unfälle pro Flugstunde) während derselben Zeit ziemlich konstant blieb, daß jedoch (absolut gesehen) die Anzahl der Unfälle und die Anzahl der tödlich verletzten Fluggäste deutlich anstieg - bedingt durch die Zunahme der Plugstunden pro Jahr. (aerokurier 3/1970/S.149; Luftfahrttechnik-Raumfahrttechnik 1/1969/S.26) Es muß angenommen werden, daß die Unfallrate sich auch in Zukunft wenig ändern wird. Nachdem aber mit einem weiteren starken Anwachsen des Flugverkehrs zu rechnern ist, heißt dies, daß aller Voraussicht nach die Anzahl der Unfälle weiterhin steigen wird.
• Wenn verhindert werden soll, daß damit auch die Anzahl der Todesfälle weiterhin anwächst, muß die Erhöhung der Flugsicherheit von einer neuen Seite her angegangen werden: Bs muß ein System entwickelt werden, durch das sämtliche Insaßen aus einem Passagierflugzeug herausgeschleudert und in Sicherheit gebracht werden können, wenn ein gefährlicher Unfall droht; ein System also, das mit jenem Verfahren verwandt ist, das schon unzählige Piloten, insbesondere von Militärmaschinen, vor dem sicheren Tod gerettet hat.
• Es ist bekannt, Personen aus einem sich in Gefahr befindenden Flugzeug mittels Schleudersitzen nach oben herauszuschleudern.
• Bekannt ist ferner ein Verfahren, nachdem das Kabinendach vor dem Schleudersitz einklinkt und so die zu rettende Ierson gegen den von der Geschwindigkeit des Flugzeugs abhängigen evtl, gefährlichen Luftdruck schützt.
• Ferner wurde vorgeschlagen, einen Insaßen mit Hilfe einer Zugrakete aus einem sich in Gefahr befindenden Flugzeug nach oben herauszuziehen.
• Bei den beschriebenen Verfahren müssen die zu rettenden Personen frei am Fallschirm hängend niedergehen, d.h. mit der Handhabung eines Fallschirms vertraut sein, um ein weitgehend gefahrloses Landen zu gewährleisten0 In Verbindung mit dem zuerst genannten Verfahren wurde ferner eine Schleudersitzkontruktion vorgeschlagen, die sich nach dem Ausschleudern in ein Drehflügel-Luftfahrzeug verwandelt, mit dessen Hilfe-der Insaße die Moglichkeit hat, einen geeigneten Landeplatz zu finden. - Dies setzt voraus, daß der betreffende Insaße die Steuerung eines derartigen Luftfahrzeuges beherrscht.
• Die beschriebenen Verfahren wunden für kleinere Flugzeuge, insbesondere Militärflugzeuge, entwickelt und lassen sich in der beschriebenen Form nicht auf Passagierflugzeuge übertragen: Der Durchschnittspassagier ist weder mit der Handhabung eines Fallschirms vertraut noch in der Lage, ein Drehflügel-Luftfahrzeug zu bedienen.
• Als weiteres Verfahren ist bekannt, die Flugzeugführerkabine von kleineren Flugzeugen, insbesondere Militarflugzeugen, als Rettungskabine auszubilden, die im Gefahrenfalle als Ganzes ausgeschleudert wird und am Fallschirm zur E;rde niedergeht.
• Ein entsprechendes System wurde auch für Passagierflugzeuge vorgeschlagen. Dabei ist der gesamte Fahrgastraum hermetisch abschließbar ausgebildet. Er kann im Gefahrenfall vom Flugzeugrumpf abgetrennt werden und schwebt am Fallschirm zur Erde Zur Rettung eines ganzen Passagierflugzeuges wurde noch vorgeschlagen, eine Fallschirmeinrichtung an dessen Rumpf anzubringen, die im Gefahrenfall in der Lage ware, das Flugzeug mit einer niedrigen Sinkgeschwindigkeit zur Erde zu bringen.
• Die beiden zuletzt beschriebenen Rettungssysteme lasse sich jedoch mit dem heutigen Stand der Technik kaum realisieren, da entweder zum Erreichen einer niedrigen Sinkgeschwindigkeit gigantische Fallschirme notwendig wären oder - bei hoher Sinkgeschwindigkeit - Aufprallstoßdämpfer mit gewaltiger Verzögerungsleitstung.
• Außerdem stünde man noch vor nahezu unlösbaren statischen Problemen, da die Plugzeugzelle bezw. der Fahrgastraum such beim Auftreffen auf schräge Flächen vor starken Verformungen oder Zerbrechen geschützt sein miißte.
• Was jedoch noch stärker gegen diese Rettungasysteme spricht, ist die Tatsache, daß sie bei verschiedenen Unfallarten wirkungslos wären, s.B. bei Brand oder Explosionsgefahr, vor allem jedoch bei Start- und Landeunfallen, die nach einer neueren amerikanischen Untersuchung (FK-Information 6/1970/S.36) ca. 78% aller Unfälle darstellen.
• Bei der Planung eines Rettungssystems für passagiere muß - neben den Faktoren, die auch bei der Rettung von Piloten von Wichtigkeit sind - noch insbesondere viererlei berucksichtigt werden.
• Erstens muß davon ausgegangen werden, daß vom Passagier keinerlei technische oder sportliche Voraussetzungen erwartet werden können, sondern nur einige wenige Handgriffe, die ihm unmittelbar zuvor genügend ausführlich erklärt wurden (z.B. das Anschnallen).
• Zweitens muß die Tatsache berücksichtigt werden, daß der Passagier wesentlich mehr Komfort und Bewegungstreiheit verlangt, als etwa der Eilot eines Jagdflugzeuges. Drittens muß der Unterschied in der Kleidung in Rechnung gesogen werden: Wahrend diese beim Piloten eines Jagdflugzeuges s.B. als starke und widerstandsfähige Schutzkleidung ausgebildet und normalerweise mit Atemgerät versehen ist, bietet die Kleidung des Passagiers, inabesondere im Sommer, keinerlei Schutz. Viertens muß bei der normalerweise großen Anzahl von Insaßeu eines Psssagiertlugzcuges eine geringe Streuung gefordert senden damit eine rasche und sichere Bergung, auch auf dem Meer, gewährleistet ist.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rettungssystei für Passagierflugzeuge aufzuzeigen, das diese Forderungen erfüllt.
• Ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung ist die Tatsache, daß die Insaßen nicht einzeln ausgeschleudert, sondern zu größeren Gruppen zusammengefaßt werden (im Folgenden "Sitzgruppen" genannt).
• Nachdem die Insaßen sich im Gefahrenfall angeschaallt haben, werden durch eine mechanisch Vorrichtung die Sitze einer Sitzgruppe so eng wie möglich zusammengeschoben und zwar sowohl In Quer- als auch in Längsrichtung des Flugzeugs (Fig.1,2). Dadurch werden die unter dem Fußboden des Flugzeuge liegenden Leichtmetallbügel (1) frei. schnellen hoch und klinken über der Sitze gruppe ineinander ein, wobei sie die daran befestigte Plane (2) zu einer Kuppel (3) schließen. Der Verschluß (Fig.3) geschieht einmal mechanisch -Haken (4) klinken ein - zum andern pneumatisch: In den Hohlraum (5) des Bügels (1 o) drückt Bügel (1 d) einen Schlauch (6) hinein, der durch Druckluft automatisch aufgeblasen wird und damit die Kuppel hermetisch verschließt.
• Die Kuppel dient ersten. als isolierender Wärmeschutz für die Insaßen, ist zweitens dann notwendig, wenn das Flugzeug in groser Höhe fliegt und den Insaßen die Atemluft für den Flug zur Erde erhalten werden muß und ist drittens dann von Bedeutung, wenn die Sitzgruppe auf Wasser niadergehtyuad auch bei hohem Wellengang ein Eindringen von Wasser verhindert werden muß.
• Die Plane ist so stark ausgebildet, daß sie der Hitzeeinwirkung widerstehen kann, die von den Schubdüsen der benachbarten Sitze gruppen ausgeht. Außerdem nuß sie jedem oben beschriebenen Druck gewachsen sein. Durch eine besondere Vorrichtung (s.unten) wird sie jedoch vor dem evtl. sehr hohen luftdruck geschützt, der beim Austreten aus dem Flugzeugrumpf auf die Sitzgruppe einwirken würde.
• Ist die Kuppel über der Sitzgruppe wie beschrieben verschlossen, zünden die Schubraketen unter der Sitzgruppe. Die Sitzgruppe hebt von der Fußodenebene ab (Fig.7), wobei sie von Stangen (7) geführt wird, die durch die Rückenlehnen der Sitze laufen. Da eine Verbindung (8) besteht zwischen dem Boden der Sitzgruppe und dem Dachstück (9), wird dies angehoben. Nachdem das Dachstück (9) vom Auslaßgelenk (10) an der Bugseite zumächst noch festgehalten wird, öffnet sich das Dachstück (9) zur Heckseite und schützt die Kuppel der Sitzgruppe vor eventuell gefährlichem Überdruck. Ist der Boden der Sitzgruppe in derselben Höhe wie das Auslaßgelenk (10), rastet der Boden der Sitzgruppe in das Dachstüok (9) ein. Sofort danach gibt das Auslaßgelenk (10) das Dachstück (9) und damit die ganze Sitzgruppe frei (Zig.4,5,6).
• Dies wird dadurch rreicht, daß ein Anschlag (11) am Gelenkkopf (12) in der entsprechenden Schräglage angebracht ist, an dem die Rückverlängerung (13) der Dachstückfestigung (14) bei Erreizehen der richtigen Schräglage des Dachstücks anschlägt und dadurch, daß der Gelenkkopf (12) eine Öffnung (15) besitzt, durch die der Gelenkbolzen (16) bei der richtigen Schräglage ausgelassen wird. Die Gelenkpfanne kann entweder mit rundes Querschnitt ausgebildet sein (Fig.4,5) oder mit einem Querschnitt, der die Drehung des Gelenkbolzens (16) genau berücksichtigt (Fig.6).
• Die Größe der Dachstücke - und damit die Größe der Sitzgruppen -böden - ist so bemessen, daß zwischen den einzelnen Dachstücken so breite Stege verbleiben, daß die Stabilität der Zelle ohae großen Aufwand gewährleistet ist.
• Die Sitzanordnung kann so gestaltet werden, daß der Ausschleudervorgang und das Einklinken des Dachstückes auch dann durchgeführt wird, wenn durch ein technisches Versagen die Sitze nicht zusammengeschoben wurden und die Kuppel sich nicht schloß.
• Ist der Treibsatz der Schubraketen abgebrannt, öffnet sich der Fallschirm. Falls sich aus technischen Gründen die Notwendigkeit ergibt, wird dabei das Dachstück abgeworfen. Der Treibsatz ist so bemessen, daß die Sitzgruppe bei einem Unfall auf Höhe 0, d.h. bei einem Stsrt- oder Landeunfall, eine solche Höhe erreicht, daß die bremsende Wirkung des Fallschirms voll zur Geltung kommen kann und die Insaßen wieder sicher zur Erde gebracht werden.
• Mit dem Öffnen des Fallschirms wird eine Manschette aus Gummizellen automatisch aufgeblasen, die sich rings um den Boden der Sitzgruppe legt, ui diese bei Niedergehen auf Wasser unsinkbar zu machem.
• Um die Insaßen bei Niedergehen auf Erde beim Landungsstoß vor Wirbelsäuleverletzungen zu schützen, sind Aufprallstoßdämpfer vorgesehen, die eine möglichst große Verzögerungsstrecke besitsen. Hierfür eignen sich insbesondere solche, bei denen einzelne Teile eine bleibende Verformung erfahren, indem sie verbogen, abgeschert oder zerspant werden.
• Als weitere Dämpfungseinrichtung befindet sich unter der üblichen Polsterung der Sitzflächen eine Dampfungsschicht, die bei einem Kraftaufwand, wie er beim Landungsstoß eintritt, sich um ca. 20 cm zusammendrücken läßt. Durch die Wahl eines Materials, das sehr geringe Elastizität besitzt, wird verhindert, daß die Insaßen nach dem Landungsstoß wieder hochgeschleudert erden.
• Dadurch wird die Gefahr des Umkippen der Sitzgruppe verringert.
• Um diese Gefahr auch bei Windabtrift weitgehend auszuschließen, ist ein Lastentrennschloß vorgesehen, das beim Sinken am Fallschirm die Sitzgruppe sicher mit dem Fallschirm verbindet, jedoch unmittelbar im Moment des Aufsetzens eine Trennung bewirkt.
• (s.Offenlegungsschrift 1 531 529) Um die Insaßen auch dann vor Verletzungen zu schützen, wenn die Sitzgruppo kippt oder sich überschlägt, sind die Sitze über Kopfhöhe hochgezogen. Außerdem sind jene Sitze, die sich an der Flugzeugaußenseite befinden, auf dieser eite mit Schutzplatten versehen (suf den Zeichnungen nicht erkennbar).
• Nach der trennung vom Fallschirm kann der Verschluß der Kuppel von Hand geöffnet und bei Bedarf wieder geschlossen werden. Der pneumatische Verschluß kaan dabei entweder wieder mit Hilfe einer mitgeführten Druckluftflasche oder aber mit Hilfe einer Handpumpe verschlossen werden. Für das Letztere spricht das geringe Gewicht und die sichere Wirkungsweise auch bei mehrfachem Betätigen des Verschlusses.
• In jeder Sitzgruppe befindet sich unter den Sitzen eine Notausrüstung, s.B. Erste-Hilfe-Kasten, Notproviant und Trinkwasser für zwei bis drei Tage, Material, um sich Suchflugzeugen bemerkbar machen zu können - z.B. Leuchtpistole, Wasserfärbbeutel - u.a.
• In der Piloten-Sitzgruppe kann außerdem ein Funkgerät untergebracht sein.
• Sofort nach des Abbrennen der Schubraketen beginnt ein autonatischer Anweisungsgeber, d.h. eine auf Tonband oder Schaliplatte festgehaltene beruhigende Stimme Anweisungen für die notwendigen Handgriffe zu erteilen (z.B. Möglichkeiten beim Versagen irgend einer automatischen technischen Einrichtung; Öffnen und Verschließen der Kuppel; Gebrauch von Leuchtpistole und Wasserfärbbeutel, Verhalten nach der Landung usw..), sowie die sonstigen Hilfeeinrichtungen zu erklären. Die Anweisungen sind mehrsprachig abgefaßt und können beliebig oft abgehört werden.
• Das Ausschleuderv aller Sitzgruppen kann, nicht gleichzeitig geschehen, da sonst einmal die Gefahr von Kollisionen der einzelnen Sitzgruppen untereinander bestehen wurde, zum andern der Entfaltungsspielraui für die Fallschirme zu gering wäre. Der Ausschleudervorgang sämtlicher Sitzgruppen darf jedoch auch nicht lange dauern, da sonst die Streuung zu groß würde. Nimmt man z.B. als zulässige Streuung die Strecke von 1 km an, 50 müßte bei einer Reisegeschwindigkeit von 1/2 mach der Ausschleudervorgang in ca. 6 sec. abgeschlossen sein, bei höheren Geschwindigkeiten in entsprechend kürzerer Zeit.
• Werden an den Sitzgruppen zusätzlich horizontale Schubraketen angebracht, die die einzelnen Sitzgruppez unter unterschiedlichen Neigungswinkeln aufsteigen lassen, kann ohne erhöhte lollisionsgefahr der Ausschleudervorgang in wesentlich kürzerer Zeit ablaufen.
• Dadurch, daß der Ausschleudervorgang hinten im Flugzeug beginnt, wird zweierlei erreicht. Erstens wird die Kollisionsgefahr verringert. Zweitens: Der Rückstoß der einzelnen Schubraketen drückt das Flugzeug nach unten. Da dieser Vorgang jedoch hinten in Flugzeug beginnt und sich noch mindestens während der ersten Hälfte des Ausschleudervorgangs vorwiegend hinter dea Schwerpunkt des Flugzeugs abspielt, wird zunächst das Flugzeug nach oben gedrückt. Diese den Aufprall auf dem Boden verzögernde Wirkung kann von entscheidender Bedeutung bei einem Start- oder Landeunfall sein.
• Um eine geringe Streuung und eine sichere Verbindung der Sitze gruppen uatereinander zu gewährleisten (auch z.B. auf dem Meer), können die Sitzgruppen durch Seile verbunden werden. Deren Länge ist dabei so bemessen, daß der Aussohleudervorgang nicht behindert wird. Auch ist ein Trennschloß vorgesehen, das bei überstarker Belastung das Seil automatisch löst, was etwa dano zur Auswirkung käme, wenn durch irgendwelche Störungen die nachfolgende Sitzgruppe nicht im richtigen zeitlichen Abstand ausgeschleudert würde.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1) #ettungssystem für die Insaßen eines Passagierflugzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Luftnotfall die Insaßen eines Passagierflugzeuges, zu Sitzgruppen zusammengefaßt und durch Kuppeln aus starker Plane geschützt, mit Hilfe von Schubraketen nach oben ausgeschleudert werden und am Fallschirm zur Erde niedergehen, wobei für eine sichere Wasserung und Landung besondere Vorrichtungen eingebaut sind.

   2) Sitzgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitze einer Sitzgruppe vor dem Ausschleudervorgang auf eine kleine Fläche zusammengeschoben werden.

   3) Sitzgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch eine Kuppel hermetisch abgeschlossen wird.

   4) Sitzgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie von Gummizellen umgeben ist, die sich nach dem Ausachleudervorgang automatisch aufblasen und die Sitzgruppe in einen unsinkbaren Schwimmkörper verwandeln.

   5) Sitzgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummizellen so angebracht sind, daß sie als Aufprallstoßdämpfer dienen.

   6) Sitz gruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter den Sitzen eine Notausrüstung befindet, z.B. Notproviant und Trinkwasser, Kittel, um sich Suchenden bemerkbar machen zu können, Funkgerät in der Filoten-Sitzgruppe u.a.

   7) Sitzgruppo nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter ihrem Boden Aufprallstoßdämpfer befinden, die bei einer großen Verzögerungsstrecke eine weitgehend konstante Verzögerungsleistung aufweisen.

   8) Sitzgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzanordnung so gestaltet ist, daß der. Ausschleude rvorgang und das Einklinken des Dachstücks auch dann durchgeführt wird, wenn durch ein technisches Versagen die Sitze nicht zusammengeschoben wurden und die Kuppel sich nicht schloß.

   9) Sitzgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lastentrennschloß zwischen Sitzgruppe und Fallschirm eingebaut ist.

   10) Sitz nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß unter der üblichen lolsterung sich eine starke Schicht aus zusammendrückbarem, wenig elastischem Material befindet.

   11)Sitze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der Insaßen bei Umkippen oder Überschlagen sämtliche Sitze über Kopfhöhe hochgezogen sind und daß jene Sitze, die sich an der Flugzeugaußenseite befinden, an dieser Seite mit Schutzplatten versehen sind.

   12)Stangen (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich aus zwei Teilen zusammensetzen: Ilohlteilen, die auf der Fußbodenebene der Sitzgruppe befestigt sind und einerseits bis zum oberen Ende der Sitzlehnen, andererseits bis zur Unterschale reichen und Massivteilen, die auf der Unterschale befestigt sind, in den Rohrteilen stecken und bis an deren oberes Ende reichen.

   13)Stangen (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlteile als AuSprallstoßdämpfer ausgebildet sind.

   14) Kuppel (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Leichtmetallbügeln (1) und einer starken Plane (2) gebildet wird.

   15) Kuppel (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtmetallbügel (1) mit der daran befestigten Plane (2) in Normallage sich unter dem Fußboden des Passagierflugzeuges befinden und im Brnstfall, am Drehpunkt (3a) festgehalten, hochschnellen.

   16) Verschluß der Kuppel (Fig.3) nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß er einmal mechanisch geschieht - Haken (4) klinken ein -, zum andern pneumatisch: In den Hohlraum des einen Leichtmetallbügels (1 c) drückt der andere Leichtmetallbügel (1d) einen Schlauch (6) hinein, der durch Druckluft automatisch aufgeblasen wird und damit die Kuppel hermetisch verschließt.

   17) Verschluß der Kuppel (Fig.4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er sowohl automatisch als auch manuell betätigt werden kann.

   18) Auslaßgelenk (Fig.4,5,6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es das Dachstück mit den Dach in Normallage uni während des Aufklappens sicher verbindet, es in der Auswerfschräglage jedoch sichner ausläßt.

   19) Dachstücke (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Größe so bemessen ist, daß zwischen den einzelnen Dachstücken genügend breite Stege verbleiben, die die Stabilität der Zell ohne großen Aufwand gewährleisten.

   20) Dachstücke (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Fonn so auf die Fort des Fußbodenstücks abgestimmt ist, daß beim Auswerten diese beiden Stücke möglichst große Berührungsstrecke besitzen.

   Diese kann abgedichtet sein.

   213 Dachstücke (9) aach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die daran angebrachte Dichtung sowohl in Normallage gegenüber dem Dach, als auch im Ernstfall gegenüber dem Pußbodenstück wirkt.

   22) Ausschleudervorgang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß er hinten im Passagierflugzeug beginnt und vorne endet.

   23) Ausschleudervorgang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Sitzgruppen zusätzlich horizontale Schubraketen angebracht sind, die die einzelnen Sitzgruppen unter unterschiedlichen Neigungswinkeln aufsteigen lassen 24) Verbindung der einzelnen Sitzgruppen untereinander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzgruppen mit Seilen verbunden sind, die so lang sind, daß sie beim Aussohleuderirorgang nicht stören und die für kritische Situationen mit. einem automatischen Trennschloß versehen sind.

   25) Automatischer Answeisungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß während d.es Sinkens am Pallschirm die Insaßen einer Sitzgruppe mittels Tonband oder Schallplatte mehrsprachig über notwendige Handgriffe, Tätigkeiten u.a. unterrichtet werden.

   In Betracht; gezogene Druckschriften 1) Deutsche Offenlegungs-, Auslege- und Patentschriften: 574 044; 711 045; 1 091 874; 1 281 272; 1 456 148; 1 481 959; 1 506 010; 1 506 011; 1 531 529 2) Schweizerische Patentschriften: 403 502; 497 315