DE2544989A1

DE2544989A1 - Vorrichtung zum abtrennen der aufziehvorrichtung eines fallschirmes

Info

Publication number: DE2544989A1
Application number: DE19752544989
Authority: DE
Inventors: Goesta Ingemar Dahlberg
Original assignee: Saab Scania AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1975-10-08
Publication date: 1976-04-29
Also published as: BE834526A; CH603395A5; SE391496B; DE2544989B2; FR2288033B1; AT345672B; SE7412926L; ATA787275A; NO138939C; FR2288033A1; DK460275A; DE2544989C3; GB1505086A; NO753470L; NO138939B; NL7512104A

Description

Vorrichtung zum Abtrennen der Aufziehvorrichtung eines Fallschirmes .

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen der Aufziehvorrichtung eines Fallschirmes zum Stabilisieren und/oder Abbremsen einer Last, beispielsweise eines mit Sitz aus einem Flugzeug herauskatapultierten Piloten, wobei der Fallschirm Über Fangleinen und Iraggurte mit der Last verbunden ist und aus dem an der Last angebrachten Verpackungssack mit einer Aufziehvorrichtung, beispielsweise einem Hilfsfallschirm und/ oder einem Gewicht über eine in der Mitte der Fallschirmkappenöffnung befestigte Zugleine herausgezogen wird, und ferner mittig zu den Fangleinen zwischen dem Befestigungspunkt der Kappenöffnung und den !Draggurten eine weitere Zugleine angeordnet ist, deren Länge im ausgezogenen Zustand kurzer ist als der maximal mögliche Abstand zwischen den Traggurten und dem Befestigungspunkt der Kappenöffnung.

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Beim Stabilisieren solcher Fallschirme mit denen Flugzeugscbleudersitze in ihrer Flugbahn stabilisiert und abgebremst werden sollen, wird der Hilfsfallschirm mit Hilfe eines Aufziehgewichtes, das mit hoher Geschwindigkeit an der Rückseite des Schleudersitzes herausgeschleudert wird, schnell aus dem Verpackungssack herausgezogen. Das Aufziehgewicht ist mit der Kappenmitte des Hilfsfallschirmea über eine Aufziehleine und der Hilfsfallschirm mit der Kappenmitte des Hauptfallschirmes über eine weitere Aufziehleine verbunden. Auf diese Weise führen die Aufziehleinen vom Aufziehgewicht unmittelbar bis zum Hauptfallschirm·

Wenn ein in solcher Weise ausgerüsteter Schleudersitz in der Luft aus einem Plugzeug herausgeschleudert wird, besteht die Gefahr, daß der Hilfsfallschirm oder das Aufziehgewicht den Plugzeugkörper, insbesondere das Leitwerk oder das oben am Flugzeug angebrachte Pitot-Rohr berührt, oder an diesen feilen festhakt.

In diesem Falle kann der Schleudersitz nicht mit dem Fallschirm in befriedigender Weise stabilisiert werden, da der Schleudersitz wegen der am Leitwerk behinderten oder festgehaltenen Leinen einer Kraft ausgesetzt wird, die den Schleudersitz zum Taumeln bringt. Pur einen im Schleudersitz

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sitzenden Piloten kann sich eine solche Taumelbewegung katastrophal auswirken, wenn das Herausschleudern bei hoher Geschwindigkeit erfolgte und der Pilot an Armen und Beinen schwere Verletzungen davontragen kann. Katastrophal wirkt sich auch der !aumelvorgang bei geringer Höhe aus, da die Bewegung des Sitzes in die normale Auswurfflugbahn und das vollständige öffnen des Sitzfallschirmea und auch des eigenen Pallschirmes behindert oder verzögert werden kann.

Aus vorstehenden Gründen ist es erwünscht, daß die Verbindung zwischen dem Hauptfallschirm und dessen Aufziehvorrichtung so bald wie möglich, nach-dem die Aufziehvorrichtung ihre Punktion erfüllt und den Hauptfallschirm aus seinem Verpackungssack herausgezogen hat,und noch bevor die Aufziehvorrichtung mit Plugzeugteilen in Berührung kommen kann, unterbrochen wird.

Das zeitlich vom Auswurfaugenblick abhängige Abtrennen solcher Verbindungen läßt sich nicht ohne weiteres den Einzelphasen des Auswurfvorganges anpassen, da die Einzelphasen des Auswurfvorganges von Pail zu Pall in starkem Maße voneinander abweichen.

¥enn die Auftrennung der Verbindung am Befestigungspunkt

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der Kappe des Hauptfallschirmes erfolgt, läge das einfachste Verfahren darin, das Auftrennen der Verbindung mit dem Aufziehen und Öffnen der Fallschirme zu steuern· Die FaIlschirmaufziehvorrichtung wird dann von den angreifenden Windkräften fortgerissen. In der Zeit jedoch, in der der Hauptfallschirm aus seinem Verpackungssack herausgezogen wird, ändern sich die Wirikräfte in solcher V/eise, daß es schwierig ist, die Aufziehvorrichtung des Hauptfallschirmes im richtigen Augenblick zu lösen. Am Hilfsfallschirm ergibt sich die größte Belastung bei Beginn eines Schleudervorganges noch bevor der Hauptfallschirm vollständig herausgezogen ist. Anschließend wird die Belastung geringer.

So liegt das Problem darin, daß die Aufziehvorrichtung noch fest angeschlossen bleiben muß, wenn sie der ersten großen Belastung ausgesetzt wird, um erst freigegeben zu werden bei einer nachfolgenden Windbelastung, die wesentlich geringer ist als die erstauftretende Belastung. Ein einfacher Scherstift ist daher keine brauchbare Lösung, da hiermit der Hilfsfallschirm freigegeben würde, bevor er seine Funktion erfüllt hat.

Sine belastungsabhängige Auslösevorrichtung mit einer automatischen stufenweisen Festigkeitsverminderung könnte

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vielleicht das Problem lösen, doch würde eine eolche Lösung zu einer relativ komplizierten Konstruktion führen, deren zusätzliches Gewicht die Funktion der gesamten Fallschinaanordnung beeinträchtigen könnte.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer einfachen, verläßlichen und praktisch gewichtslosen Abtrennvorrichtung für die Aufziehvorrichtung, die durch das Aufziehen und das öffnen des Hauptfallschirmes gesteuert wird. Genauer gesagt liegt die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer Abtrennvorrichtung, die die Möglichkeit gibt, die von der Hauptf allsch iro-Auf ziehvorrichtung ausgeübten Belastungen bei Beginn und am Ende des Aufziehens und öffnens des Hauptfallschirmes $äer unterschiedliche Pfade einwirken zu lassen.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist die arfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß _aWi_acnen dea mittleren Anschluß der Kappenöffnung und den zwei Zugleinen eine lösbare Verbindung mit zwei unterschiedlichen Lastpfaden vorgesehen ist, wobei ein erster Lastpfad die Lasten zwischen Fallschirm und Aufziehvorrichtung und ein zweiter Lastpfad die Lasten zwischen mittlerer Zugleine einerseits

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und Aufziehvorrichtung(en) und Fallschirm andererseits aufnimmt, wobei die lösbare Verbindung so bemessen ist, daß sie über den ersten Lastpfad einer zuvor festgelegten Last widersteht, aber löst und die Aufziehvorrichtung vom Fallschirm trennt, wenn sie über den zweiten Lastpfad belastet wird.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen zeigen: Fig» 1 eine Seitenansicht eines Schleudersitzes mit

stabilisierendem Fallschirm, welcher mit einer erfindungsgemäBen Vorrichtung zum Abtrennen der Fallschirmaufziehvorrichtung versehen ist, wobei der Schleudersitz zu Beginn eines Schleudervorganges gezeigt ist und Aufsiehgewicht und Hilfefallschirm beginnen, den Hauptfallschirm aus seinem Verpackungesack herauszuziehen,

Flg. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1

mit dem Bezugszeichen II bezeichneten feiles,

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der die erfindungsgemäße Abtrennvorrichtung enthält,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Auftrennvorrichtung mit Kraft-Pfeilen, die erkennen lassen, wie beim Beginn des Aufziehvorganges des Hauptfallschirmes der Hilfsfallschinn und das Aufziehgewicht an der lösbaren Verbindung angreifen,

Pig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung zu einem späteren Zeitpunkt des AuswurfVorganges, wenn der Hauptfallschirm soweit ausgezogen ist, daß eine mittlere Zugleine zwischen der Kappenmitte des Hauptfallschirmes und den mit dem Sitz verbundenen Traggurten gespannt wird,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 4 mit dem Bezugszeichen V versehenen Ausschnittes,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht, die erkennen läßt, wie die Kräfte von Hilfsfallschirm und Aufziehgewicht zu einem späteren Zeitpunkt an der Verbindungsstelle angreifen,

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Fig. 7 eine schematische Darstellung über das Lösen

der Verbindung unter dem Einfluß der in Fig. dargestellten Kräfte,

Fig. 8 eine Seitenansicht des Schleudersitzes der Fig· 1 zu einem noch späteren Zeitpunkt des Schleudervorganges nachüem. der Hauptfallechirm so weit geöffnet ist, daß er ebenfalls Kräfte an der mittleren Zugleine erzeugt,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 8 mit dem Bezugszeichen IX bezeichneten Teiles,

Fig. 10 eine Ansicht entlang der Linie X-X der Fig. mit einer Nahtverbindung, die einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet und

Fig. 11 eine schematische Seitenansicht mit Angabe von Kräften des Hilfsfallschirmes und des Aufziehgewichtes und des Hauptfallschirmes, welche zu dem in Fig. 9 dargestellten Zeitpunkt an der erfindungsgemäßen Verbindung angreifen.

Der in den Zeichnungen dargestellte Schleudersitz 1 dient

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zum Auswerfen eines Besatzungsmitgliedes 2 aus einem nicht dargestellten Flugzeug. An der Rückseite dee Sitzes befindet sich ein Fallschirmverpaekungssaek 3» der zur Scbleudersitzfallschirmanordnung 4- gehört· Zu dieser !Fallschirmanordnung gehört ferner ein Hilf sfal !schirm 5 und ein Hauptfallschirm 6. Der Hilfsfallschinn ist mit der Kappenmitte des Hauptfallschirmes 6 über eine Leine 7 verbunden. Ein Aufziehgewicht 9 ist mit der Kappenmitte des Hilfsfallschlroes 5 über eine Leine 8 verbunden. Das Gewicht 9 wird zu einem Zeitpunkt, zu dem der Schleudersitz einen ausreichend hoch über dem Leitwerk des Flugzeuges liegenden Funkt erreicht hat, gegenüber dem Schleudersitz 1 nach oben und hinten geschleudert, um den Hilfsf allschirm 5 aus dem Verpackungesack 3 herauszuziehen· Anschließend zieht der Hilfsfallschim 5 den Hauptfallschirm 6 aus der Verpackung wie es die Fig. 1 erkennen läßt.

Wie die Fig. 4 und 8 erkennen lassen, gehören zum Hauptfallschirm 6 eine Anzahl von Pangleinen 10, die&leichförmig über den umfang verteilt sind und ferner auch eine Zugleine 11, die Bittig zwischen den Fangleinen 10 verläuft. Die Enden der Fangleinen 10 und das Ende der Zugleine 11 treffen sich in einem Befestigungspunkt 12, der nicht in einzelnen dargestellt 1st. An diesem Punkt sind auch vier Iraggurte

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13 befestigt, die mit Abstand zueinander an der Rückseite des Sitzes 1 verankert sind.

V/ie Pig. 2 zeigt, befindet sich am Ende der Aufziehleine 7 neben dem Hauptfallschirm 6 ein Auge 14. Mit Ausnahme von vier Fangleinen enden die übrigen Fangleinen 10 am Rand der KappenSffnung 15. Die vier übrigen Fangleinen 10 sind durchgehend ausgebildet und kreuzen sich über der Kappenöffnung 15» um einen Anschluß 16 zu bilden, an dem sich der Hilfsfallschirm 5 über eine nachfolgend aoch ausführlich zu beschreibende lösbare Verbindung 25 befestigen läßt.

Das Ende 17 der mittleren Zugleine lit durch die Kappenöffnung 15 und durch das Auge 14 und dann wiederum durch den Anschluß 16 so durchgeführt, daß eine Schleife 18 entsteht. Säbel ist das Ende 17 dieser Zugleine 11 noch so weit über den Anschluß 16 hinausgeführt, daß es einen darunter liegenden Schleifenteil überdeckt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ferner eine kurze getrennte Leine durch das Auge 14 und den Anschluß 16 hindurchgeführt und innerhalb der Schleife 13 als innere Schleife 19 angeordnet, so daß die Schleife 18 verstärkt wird. Die Enden 20 und 21 dieser Leine überlappen einander über eine Weglänge die

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von dem _inde 17 der Zugleine 11 Mc unterhalb des Anschlusses 16 führt. jJie beiden schleifen 1u und 19 sind entlang ihrer Überlappungen zusammengenäht, d.h. mit einer Ziaht sind beide Schleifen geschlossen. Die ausbildung der llähte 22 ist schenatisch in den i"ig. 2, b und 10 dargestellt*

Die iiaht anordnung 22 besteht aus zvci !Hinten, die sich entlang der Leinenränder erstrecken und sv:ei Hähten 24» die sich diagonal zwischen dea liähten 23 erstrecken. Die Schleifen 10 und 19 bilden in zusaianengencihter iorn eine lösbare Verbindung 25 über die die mittlere Zugleine 11, die Aufeiehleine 7 und der liauptfallschirm G miteinander verbunden sind.

Um zu verhindern, daß die mittlere Zugleine 11 die Fangleinen 10 des Hauptfallschirmes 6 stört, nachdem die mittlere Zugleine von Anschluß 16 gelöst ist, hat man - wie 5¹Ig. 9 zeigt - die Leine 11 außer über die Verbindung 25 noch über eine Sicherheitsleine 26 angeschlossen, welche vom Anschluß 16 zu einer Stelle der mittleren Zugleine 11 führt, der sich unterhalb der lösbaren Verbindung 25 befindet. Dabei ist die Länge der Sicherheitsleine so gewählt, daß sie den Hauptfallschirm nicht daran hindert,

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in eine voll geöffnete Stellung au gelangen.

ICs soll jetzt In einzelnen "beschrieben werden, wie die lösbare Verbindung 25 arbeitet. Zu Beginn des Fallschirmöffnung3vorganges, wenn der Hauptfallschirm noch nicht so weit aus dem Verpackungssack 3 herausgezogen ist, daß sich die mittlere Zugleine 11 strafft, unterliegen die zwei Schleifen der lösbaren Verbindung 25 einer Last P^, die der Hilfsfallschinn 5 und das Aufziehgewicht 9 erzeugt und ferner einer .Last Pjj, die der Haupt fallschirm 6 über das Auge 14 bzw. den Anschluß 16 ausübt, wie es die 3?ig. 2 und 3 zeigen. Die NahtanOrdnung 22, welche die zwei Schleifen 18 und 19 zusammenhält, wird mit Scherkräften beansprucht, die entlang eines ersten Pfades I wirken und in PIg. 3 bezüglich der Schleife 18 mit Q bezeichnet sind. Wie zu erkennen ist, greifen die Kräfte in der am stärksten belastbaren Richtung der Hahtanordsung an, d«h, entlang der Länge der HahtanOrdnung. Die Nähte sind so bemessen, daß sie den starken Belastungen durch den Hilfsfallsehirm und durch öas Aufziehgewicht 9 bei Beginn des Fallschirmöffntmgevorgasges widerstehen kösnen.

der Erfindung ist die Länge der mittleren Zugleine etwas geringer als der Abstand zwischen den Traggurten 13

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und dem Anschluß 16 bei vollständig geöffnetem Fallschirm, so daß die Leine 11 erst gespannt wird ganz kurz bevor die Kappe des Hauptfallschinaes vollständig entfaltet 1st. Wie die Pig, 4» 5 und 6 für das weitere Ausziehen des Hauptfallschirmes 6 zeigen, werden die Schleifen 18 und 19 der Verbindung 25 über die Zugleine 11 einer Last Pq und von Hilfsfallschirm 5 und dem Gewicht 9 einer Last Bg ausgesetzt. Bei einer noch weiteren öffnung des Fallschirmes ergibt sich zusätzlich zur Last P^ eine weitere Last Pg, die der Hauptfallschirm erzeugt und im wesentlichen In der gleichen Richtung wirkt wie die Last P₁J (siehe Pig. 8,9 und 11). Den Kräften P^ und P_H wirkt die Kraft Pq entgegen. Die Nahtanordnung 22 wird in beiden Fällen . Zugbeanspruchungen ausgesetzt, die entlang eines zweiten Pfades II wirken, wie es sehematisch in den Fig. 6, 7 und 11 mit den Pfeilen F bezüglich der Schleife 18 angedeutet ist. Wie diese Pfeile zeigen, wirken diese Lasten nun an der Nahtanordnung in Richtungen, in denen die Festigkeit der Nähte sehr klein ist verglichen mit der Festigkeit In de» ersterwähnten Pfad I. So können die Nähte zerreißen, wenn sie einer relativ kleinen Belastung ausgesetzt werden, die entlang des zweiten Pfades II wirkt. Daher öffnen sich die Schleifen vollständig und es werden der Hilfsf allschirm 5 und das Aufziehgewicht 9

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vom Hauptfallschiria abgetrennt.

Mit Hilfe der zusammengenähten Schleifen 18 und 19 ist ein Verhältnis von Scherfestigkeit zu - Zugfestigkeit der Nähte von beispielsweise 10 ϊ 1 erreichbar. Dieser Bereich der mechanischen Festigkeit der Nähte istausreichend, um Belastungen zu berücksichtigen, die beim Öffnungsvorgang des Fallschirmes sich wie nachfolgend angegeben ändern:

Wenn der Schleudersitz aus dem flugzeug ausgestoßen wird und das Plugzeug mit hoher Geschwindigkeit fliegt, wird die Last Pjj durch den Hilf sfalls chirm schon zu Beginn des PaIlschirmöffnungsvorgangee so groß, daß die Schleife oder die Schleifen entlang des Lastpfades II (Pig. 5,6 und 7) zerreißen·

Wir der Schleudersitz aus einem Plugzeug in einer Plughöhe Hull, d.h. beim Landen oder Starten herausgeschleudert, wenn sich das Plugzeug mit einer relativ geringen Geschwindigkeit bewegt, kann die Last Py vom Hilf sf allschirm 9 und dem Aufziehgewicht 9 nicht ausreichend genug sein, um die Schleife oder die Schleifen aufzureißen. In diesem Falle hilft der Hauptfallschirm 6 bei einer weiteren Stufe des Öffnungsvorganges unmittelbar nachdem die Kappe des PaIl-

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Schirmes eich so weit gec-ffnet hat, el:," clic nit tiere Zugleine auch durch den Fallschirm gespannt v/ird. Dann sind die kombinierten Zugkräfte von Hilfnfo.llochim und Hauptfallsehirn aiisreicheni groi% un die Schleife 13 oder die Schleifen 18,19 entlang dec BeIa stungspfades II zn zerreißen, wie es die Pig. 8, 9 und 11 zeigen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und "beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern läßt sich in Rahmen der nachfolgenden Ansprüche mod ifisieren. Beispielsweise kann die Vorrichtung zvtn Herausziehen des Eauptfallschiruies aus den Verpackungεsack nur ein Aufziehgei-'icht oder eine Rakete enthalten, die in vorbeschriebener V/eise die Schleife 18 oder die Cchleifen 18,19 auf Z u g:kraft entlang des Belastungspfades II beanspruchen, sobald die mittlere Zugleine 11 gespannt ist, so daß dann die Schleifen zn Bruch gehen.

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Claims

- 16 Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Abtrennen der Aufziehvorrichtung eines Fallschirmes zum Stabilisieren und/oder Abbremsen einer Last, beispielsweise eines mit Sitz aus einem Flugzeug herauskatapultierten Piloten, wobei der Fallschirm über Fangleinen und Traggurte mit der Last verbunden ist und aus dem an der Last angebrachten Verpackungssack mit einer Aufziehvorrichtung, beispielsweise einem Hilfsfallschina und/oder einem Gewicht über eine in der Mitte der Fallschirmkappenöffnung befestigte Zugleine herausgezogen wird, und ferner mittig zu den Fangleinen zwischen dem Befestigungspunkt der Kappenöffnung und den Traggurten eine weitere Zugleine angeordnet ist, deren Länge im ausgezogenen Zustand kürzer ist als der maximal mögliche Abstand zwischen den Traggurten und dem Befestigungspunkt der Kappenöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mittleren Anschluß (16) der Kappenöffnung (15) und den zwei Zugleinen (11,7) eine lösbare Verbindung (25) mit zwei unterschiedlichen Lastpfaden vorgesehen ist, wobei ein erster Lastpfad (i) die Lasten (Pj₁-P^) zwischen Fallschirm (6) und Aufziehvorrichtung (5) und ein zweiter Lastpfad (II) die Lasten

t) zwischen mittlerer Zugleine (11) einerseits und

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Aufziehvorrichtung(en) und Fallschirm andererseits aufnimmt, wobei die lösbare Verbindung (25) so bemessen ist, daß sie über den ersten Lastpfad (I) einer zuvor festgelegten Last widersteht, aber löst und die Aufziehvorrichtung (5,7) vom Fallschirm (6) trennt, wenn sie über den zweiten Lastpfad (II) belastet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung (25) mit den zwei Lastpfaden (1,11) eine Schleife (18) der mittleren Zugleine (11) enthält, die mit einer Nahtverbindung (22) so zusammengehalten ist, daß die Kräfte (Q) im ersten Lastpfad (i) die Nahtverbindung (22) auf Scherung und die Kräfte (F) im zweiten Lastpfad (II) die Hahtverbindung (22) auf Zug so stark beanspruchen, daß die Schleife (18) vollständig geöffnet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der ersten Schleife (18) mindestens eine weitere Schleife (19) überlappend angeordnet und über die Hahtverbindung (22) mit der Zugleine (11) verbunden ist.

4· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung (25) mit der Zugleine (7)

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der Aufziehvorrichtung (5,8,9) über eine Aufziehleinenöse (14) verbunden ist, v/elche der/den ßchleife(n) (18,19) die Ilögliehkeit gibt/geben, sich beim Zerreißen der liahtverbindung (22) zu drehen.

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