DE2216890A1

DE2216890A1 - Vorrichtung zur Versorgung und Begrenzung eines Strömungsmittel-Tragkissens für Aerogleitfahrzeuge

Info

Publication number: DE2216890A1
Application number: DE19722216890
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-04-09
Filing date: 1972-04-07
Publication date: 1972-10-19
Also published as: SE387906B; JPS4849113A; FR2132564B1; ES464249A3; CA974562A; DE2216890B2; GB1391983A; IT954617B; DE2216890C3; FR2132564A1; SU613708A3

Description

Ba 210H

Andre GRIHANGNE, Paris/Frankreich

Vorrichtung zur Versorgung und Begrenzung eines Strömungsmittel-Tragkissens für Aerogleitfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung und Begrenzung eines Strömungsmittel-Tragkissens für Aerogleitfahrzeuge mit Bodenwirkung, insbesondere für Amphibienfahrzeuge, die durch wenigstens ein unter Druck stehendes Luftkissen getragen werden. Hierbei wird jedes Kissen durch biegsame rockartige Gebilde begrenzt, die zwischen der Pahrzeugstruktur und der Boden- bzw. Wasserfläche, über die sich das Fahrzeug bewegt, angeordnet sind.

Die Erfindung bringt eine Reihe neuartiger technischer Lösungen für derartige Tragvorrichtungen, wodurch die Konzeption und die Ausgestaltung derartiger Gleitfahrzeuge mit Bodenwirkung für alle Dimensionen vorteilhaft weiterentwickelt wird. Diese Lösungen haben sich unter verschiedenen Gesichtspunkten als am meisten befriedigend erwiesen (Wirtschaftlichkeit, Konstruktion, Verwendung, Flugverhalten, Sicherheit usw.). Gewisse Vorrichtungen bringen eine Lösung von erstmals gestellten technischen Problemen, für die es demgemäß im bekannten Stand der Technik kein Vorbild gibt.

Die Erfindung befaßt sich im einzelnen insbesondere mit der durch biegsame Wände gebildeten Vorrichtung, die nach der Seite hin in das bzw. die Luftkissen (oder die von anderen

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Strömungsmitteln gebildeten Tragkissen eines Gleitfahrzeuges beliebiger Abmessungen mit Bodenwirkung) begrenzt.

Bei den bekannten Aerogleitfahrzeugen, die mit biegsamen, rockartigen Qebilden ausgestattet sind, stellt bekanntlich die Zentrierung ein erhebliches Problem dar. Das zulässige Zentrierdeck, insbesondere entsprechend der Längsachse, läßt wenig Spielraum für eine mögliche Verlagerung des SchwerpunktZentrums der Beladung; die normalen Betriebsmöglichkeiten werden hierdurch erheblich belastet und unter Umständen zunichte gemacht. Das zulässige Zentrierdeck hängt eng von der Anordnung der Vorrichtung gegenüber der Plattform sowie von der Methode ab, die für die Versorgung der Vorrichtung mit Druck-Strömungsmittel benutzt wird. Vorrichtungen mit einer Vielzahl von rockartigen Gebilden, die beim Stampfen und Rollen eine erhöhte pneumatische Steifigkeit besitzen und der Plattform eine maximale Stabilität verleihen, erzeugen bisher unangenehme vertikale Beschleunigungen; Vorrichtungen, die beim Stampfen und Rollen eine geringe pneumatische Steifigkeit aufweisen, erfordern dagegen auf die Plattform wirkende, hydrodynamische RückfUhr-Komplimentkräfte , um eine minimale Stabilität der Plattform herzustellen; dies geht ferner auf Kosten einer merklichen Vergrößerung dee Profilwiderstandes.

Erfindungsgemäß sind zwei genau miteinander verbundene, biegsame Wände vorgesehen, die am Umfang der Plattform befestigt sind und den Druckmittelstrom so leiten, daß die pneumatische Steifigkeit beim Rollen und Stampfen befriedigend ist für kleine Druckdifferenzen zwischen dem von der Vorrichtung seitlich begrenzten Kissen einerseits und dem Raum zwischen den biegsamen Wänden der Vorrichtung andererseits; dadurch kann man die vertikalen Beschleunigungen günstig begrenzen. Die Verteilung dee unter Druck stehenden Strömungsmittels am Umfang ermöglicht ferner eine Steuerung

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bzw. Regelung, um insbesondere leicht den Punkt, an dem die aerostatische Resultierende an der Plattform angreift, in eine vom Fahrzeugführer gewählte Richtung zu verlagern. Der erhebliche Hebelarm der auf diese Weise am Umfang beeinflußten Kräfte, insbesondere vor und hinter der Plattform, gestattet eine zusätzliche Vergrößerung des Zentrierdecks.

Während Übrigens bei den bekannten Vorrichtungen mit einer Vielzahl rockartiger Gebilde das Versorgungs-Strömungsmittel des Tragkissens wenigstens zwei aufeinanderfolgende Entspannungen beim Durchsetzen der rockartigen Gebilde vor seinem Austritt erfährt, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur eine einzige Entspannung am unteren Rand des rockartigen Gebildes. Auf diese Weise ergibt sich eine wesentlich bessere Ausnutzung der für die Tragwirkung des Fahrzeuges aufgebrachten Leistung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hält die Gleichförmigkeit des Druckfeldes unter der- größtmöglichen Fläche des Kissens, das von der Vorrichtung begrenzt wird, am besten aufrecht und führt auf diese Weise zu einer beträchtlichen Verringerung der bei der Bewegung des Fahrzeuges über dem Wasser erzeugten Welle (insbesondere bei Aufsteiggeschwindigkeit); ferner wird auch die Gischtwelle im Vergleich zu bekannten Tragkissen (mit einer Vielzahl rockartiger Gebilde oder mit Wänden versehen) erheblich verringert.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden schließlich auch Erscheinungen des Wasserherausschaufelns vermieden, die man bei bekannten Tragkissen mit einer Vielzahl von am Umfang angebrachten rockartigen Gebilden beobachtet.

Diese und zahlreiche weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsbeispiele hervor. In der Zeichnung zeigen

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Fig. 1 eine Ansicht (von unten) einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zu einer Zelle eines Aerogleitfahrzeuges mit im wesentlichen kreisförmiger Gestalt gehört;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt längs der Linie A-A der Fig. 1;

Fig.la eine Teilansicht (entsprechend Fig. 1) einer Variante der Verbindung der Alveolen;

Fig.Ig eine Seitenansicht des Details der Fig. la;

Fig. 3 eine Ansicht (von unten) eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung, gehörend zu einer Zelle eines Aerogleitfahrzeuges mit im wesentlichen länglicher Gestalt;

Fig. H einen Vertikalschnitt längs der Linie B-B der Fig. 3;

Fig.3a eine Teil-Perspektivansicht (gehörend zu den Figuren 3 und 4), die insbesondere die geometrische Anordnung der Wände zeigt, die die Alveolen begrenzen;

Figuren lh und Ij zwei Detailansichten der Fig. 1 (hj) im horizontalen Schnitt sowie im Schnitt C-C durch eine der Verbindungen der vier Wände der Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispieles;

Figuren Ik und In zwei Detailansichten (kn) der Fig. la, die im Horizontalschnitt und in der Ansicht eine der Verbindungen der drei Wände der Vorrichtung gemäß Fig. la veranschaulichen;

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Pig.2m eine schematische Teil-Perspektivansicht von Details (m) der Fig. 2, woraus die Befestigung der Wände der Vorrichtung an der Plattform des Aerogleitfahrzeuges hervorgeht.

In den Figuren 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, die die seitliche Begrenzung des Kissens und die Verteilung seiner Versorgung durch eine Reihe von identischen Alveolen 100 bewirkt, deren biegsame Wände ΙΟΙ, 102 mit ihrem oberen Teil an der Zelle 200 befestigt sind, die bei dem gewählten Ausführungsbeispiel eine im wesentlichen kreisförmige Gestalt besitzt.

Jede der Alveolen 100 wird zwischen zwei paralellen Ebenen 500, 201 des Bodens und der Plattform durch die zwei biegsamen Wände 101, 102 begrenzt; sie verlaufen etwa konischschräg konvergierend und schneiden sich längs Verbindungsbzw. Grenzlinien 600 (im folgenden beschrieben) derart, daß jeder Querschnitt parallel zur Basis 201 der Plattform die Form einer Bikonvexlinze besitzt. Der Ausgangsquerschnitt des Versorgungsstromes, der sich an der Basis der Alveole befindet, ist kleiner als der.Querschnitt auf der Höhe der Befestigung an der Plattform; hierdurch erhält die unter Druck gesetzte Alveole eine stabile Geometrie. Die Begrenzungsvorrichtung resultiert aus der aneinanderstoßenden Verbindung der Alveolen 100, wobei sich das geometrische Zentrum 202 der Plattform im Schnittpunkt der Mittellinien der Bögen befindet, welche die Leitlinien der konischen Flächen bilden. Jede Alveole nimmt einen Sektorabschnitt des Umfanges der Plattform ein. Auf diese Weise fügen sich die Wände der Alveolen 100 längs ihrer gemeinsamen erzeugenden Linie 600 zusammen und begrenzen ein seitlich vollständig geschlossenes Abteil 150.

Bei der in den Figuren la und Ig dargestellten Variante wird jede Elementar-Alveole unter den oben genannten Bedingungen durch zwei biegsame Wände 111, 112 begrenzt, die konisch

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gerade konvergieren und längs der Grenzlinien 610, 611 schneiden. In diesem Fall sind alle senkrecht zur Erzeugenden gelegten Schnitte homothetisch. Die aneinanderstoßende Verbindung der Alveolen erfolgt über zwischengefügte, einfache biegsame Wände 113 konischer Form und mit gekrümmter, dreieckförmiger Kontur.

In den Figuren 3, 3a und ¹I ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung veranschaulicht, die die seitliche Begrenzung des Kissens und die Verteilung der Versorgung durch eine Reihe von Alveolen zweier Typen 300 und 310 bewirkt, deren biegsame Wände 301, 302, 3H und 312 mit ihrem oberen Teil

sind/

an der Zelle 250 befestigtl, die bei dem gewählten Ausführungsbeispiel im wesentlichen eine längliche Form besitzt.

Jede der Alveolen 300, 310 wird unter den oben geschilderten Bedingungen durch zwei biegsame Wände 301, 302 bzw. 311, 312 begrenzt, deren Oberfläche so gestaltet bzw. beeinflußt ist, daß ein Querschnitt (senkrecht zur Erzeugenden) an der Basis 303 die Form einer Bikonvexlinze besitzt, deren Oberfläche kleiner ist als die Oberfläche des Befestigungsquerschnitts 30^ an der Plattform. Die aneinanderstoßende Verbindung der Alveolen erfolgt auf dem Niveau der Grenzlinie-Erzeugenden 605 und 6O6 oder 607 und 608. Sie sind ihrerseits untereinander durch eine biegsame, ebene und dreieckförmige Wand 305, 306 verbunden, die entweder senkrecht zur Längsachse der Plattform für die seitlichen geradlinigen Teile der Vorrichtung oder radial für die kreisförmigen Endteile der Plattform 250 verläuft.

In den Figuren lh, Ij, Ik, In und 2m sind einige Ausführungsbeispiele von Verbindungen der Wände der Alveolen dargestellt, ferner Beispiele für die Befestigung dieser Wände an der Plattform eines Luftgleitfahrzeuges.

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Die Wände 101,. 102, 111, 112, 30I₅ 302_a 3H₃ 312 und sind als Bahnen aus mit einem überzug versehenem Kreuzgewebe hergestellt, deren Kettfäden horizontal ■«/erlaufen und die an ihrem Saum ein biegsames Rohr 621 aufweisen₉ das auf Zug beanspruchbar ist und durch einen Gewebestreifen 622 gehalten wirdj der den Saum einfaßt und schräg (was die Gewebeanordnung anbelangt) angeordnet ist» Die genannten Elemente sind durch Kleben, Nähen oder Vulkanisieren miteinander verbunden.

Fig. 2m zeigt schematise!! die Befestigung der die Wände bildenden Bahnen an der Unterseite 201 der Plattform 200* Die Bahnen sind an einer Schiene 203 mittels einer Anzahl von Bolzen 623 unter Zwischenfügung länglicher¹ Klemmbleche 624,, die am Saumstab 621 anliegen., befestigt., Die Klemmplatten sind vorzugsweise an den Wänden anvulkanisiert«

Fig. Ik zeigt schem&tisch die Verbindung swischen drei Wänden.

Die Figuren lh und Ij veranschaulichen die Verbindungen zwischen den Wänden der aufeinanderfolgenden Alveolen (für die Ausführung der Figuren 1 und 2).

Die Verbindungssäume der Wände 101 und 102 sind mit Abdeckungen 630 versehen, die in Gurten 631 enden_s welche den Saum übergreifen und die Einleitung der Zugspannungen₉ die in den die Alveolen unter Druck begrenzenden Wänden herrsehen, in ein Verbindungs-Zwischenstück 632 über lösbare Achsen 633 gewährleisten, die axial durch eine Nadel 63¹J und eine Beilagscheibe 635 festgelegt sind.

Das Verbindungsstück 632 ist aus Drähten hoher Festigkeit zusammengesetzt, die die Buchsen 636 paarweise umgeben und mit einem gegossenen, biegsamen Material umkleidet sind, so daß die ganze Anordnung die erforderliche Festigkeit und Verformbarkeit erhält.

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Dieselbe Technologie kann vorteilhaft auch im Fall der Anordnung der Figuren la H und ¹J angewandt werden, wobei lediglich die Zahl der Verbindungsachsen unterschiedlich ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Speisung und Begrenzung des Tragkissens eines Fahrzeuges mit Bodenwirkung begrenzt somit Abteile oder Alveolen, in denen der Druck sich ändert in Abhängigkeit von der Lage infolge von Änderungen des Austrittsquerschnitts zwischen dem unteren Rand der Wende und dem Boden. Diese Abteile sind demgemäß der Sitz vertikaler Kräfte, die Momente einer maximalen Rückführung in die Gleichgewichtslage der Plattform erzeugen, da diese Kräfte sich in der Gesamtheit an der Peripherie auswirken und daher über einen maximalen Hebelarm verfügen. Das von der Umfangsvorrichtung begrenzte zentrale Abteil weist ständig einen im wesentlichen gleichförmigen Druck auf, der resultiert aus der Verbindung (mit Strömungsmenge etwa Null) mit der Gesamtheit der Umfangsabteile über die untere Seite der Innenwände der Vorrichtung. Diese Wände werden nur im Fall einer Neigung der Plattform gegenüber dem Boden beansprucht, durch die der entsprechende Austrittsquerschnitt genügend verringert wurde. Auf diese Weise bilden die genannten Wände eine Art Reserveeinrichtung für den Fall einer lokalen Beschädigung der 'Außenwand; sie halten die Begrenzung des Tragkissens unter allen Umständen aufrecht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders gut zur Verwendung bei einem manuellen oder automatischen Stabilitäts-Steuersystem für den Fall, daß die Versorgung aufeinanderfolgender Abteile entweder durch gesonderte Luftgeneratoren oder durch Verzweigungsleitungen, die von einem gemeinsamen Luftgenerator ausgehen, gewährleistet wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit in allen Fällen verwendet werden, in denen die Tragfunktion eines

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Fahrzeuges mit Bodenwirkung gleichzeitig erfordert die Fähigkeit, ein wesentliches Hindernis zu überschreiten, eine hohe Plattform-Stabilität und eventuell eine automatische Stabilisierung, ferner im Falle der Bewegung über dem Wasser ein geringes Nachziehen von Wellen und Gischt. Zu diesen Anwendungsgebieten gehören somit insbesondere nichtgeführte Land-Aerogleitfahrzeuge, See- und Amphibien-Aerogleitfahrzeuge, Spezial-Transportplattformen, Ladeplattformen sowie Fallschirmplattformen mit Bodenwirkung.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Versorgung und Begrenzung eines Strömungsmittel-Tragkissens für Aerogleitfahrzeuge mit Bodenwirkung, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsluft strom durch Alveolen geleitet wird, deren Wände am Umfang der Plattform in Reihe miteinander verbunden sind, so daß ein einziges, nichtabgeschlossenes zentrales Kissen versorgt und begrenzt wird, das einen etwa gleichförmigen Druck aufweist und dessen Umfassung eine überfließende Struktur aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Alveole durch zwei biegsame Wände begrenzt wird, die etwa konisch konvergierend verlaufen, wobei alle Querschnitte senkrecht zur Erzeugenden die Form von Bikonvexlinsen aufweisen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Alveolen gleich ausgebildet und regelmäßig am Umfang einer kreisförmigen oder regelmäßig polygonalen Plattform verteilt angeordnet sind.

¹I. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Typen von Alveolen vorhanden sind, wobei die Alveolen des einen Typs im geradlinigen Teil und die Alveolen des anderen Typs im gekrümmten Teil des Umfanges einer länglichen Fahrzeug-Plattform angebracht sind, deren Enden kreisförmig oder regelmäßig polygonal gestaltet sind.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den konischen, schrägverlaufenden Wänden zweier benachbarter Alveolen mittels einer begrenzten Anzahl von Befestigungsstellen erfolgt, die auf der geraden Schnittlinie dieser Wände angeordnet sind.

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6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen geraden konischen Wänden zweier benachbarter Alveolen mittels einer begrenzten Zahl von Befestigungsstellen unter Zwischenfügung einer einfachen konischen Wand von dreieckförmiger Kontur erfolgt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugenden der Grenzlinien der Wände jeder Alveole untereinander durch eine biegsame, einfache, ebene, dreieckförmige Wand verbunden sind, die entweder senkrecht zur Längsachse der Plattform für die geradlinigen Teile der Vorrichtung oder radial für die gekrümmten Teile der Vorrichtung angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Alveole durch einen gesonderten Lufterzeuger versorgt wird oder durch eine Abzweigleitung eines gemeinsamen Lufterzeugers, die in den einzelnen Alveolen die Einstellung der Strömungsmenge und des Druckes gestattet, so daß hierdurch die Lage des Druckzentrums der Tragvorrichtung geregelt und leicht eine gesteuerte oder automatische Stabilitätskontrolle erreicht wird.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Alveolen durch Kreuzgewebebahnen gebildet werden, deren Kettfäden horizontal verlaufen und die an ihren Kanten eine biegsame, rohrartige Versteifung aufweisen, die durch ein Gewebeband gehalten wird, das den Saum umfaßt und schräg angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3> 6 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Alveolen durch Bolzen verbunden sind, die die übereinanderliegenden Wände zwischen parallelliegenden, länglichen Klemmplatten und der Kantenverstärkung einspannen.

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11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7 und 9». dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Wände der Alveolen an der Plattform durch Bolzen erfolgt, die jede Wand an einer fest mit der Plattform verbundenen Schiene über eine parallel angeordnete, längliche Klemmplatte sowie gegen die rohrförmige Verstärkung des oberen Randes festlegen.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzkanten der Wände der Alveolen mit Abdeckungen versehen sind, die durch horizontale Gurte befestigt sind, welche die Kante umfassen und die Zugbeanspruchungen in den Wänden mittels lösbarer Achsen in ein Verbindungszwischenstück einleiten.

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