DE2736912A1

DE2736912A1 - Aufprall-ueberlebenssitz fuer hubschrauber und starrfluegel-flugzeuge

Info

Publication number: DE2736912A1
Application number: DE19772736912
Authority: DE
Inventors: Bernard Mazelsky
Original assignee: ARA Inc
Current assignee: ARA Inc
Priority date: 1976-10-20
Filing date: 1977-08-16
Publication date: 1978-04-27
Also published as: IL51855A; JPS5353900A; IT1091413B; GB1580372A; FR2368406B1; US4150805A; FR2368406A1

Description

- 4 Aufprall-Überlebenssitz für Hubschrauber und Starrflügel-Flugzeuge.

Die Erfindung betrifft Rettungssitze.

Es ist bekannt, dass die Hubkapazität einachsig geführter Sitze während kombinierten Winkel-Aufpralls nicht ausreicht, die Beschleunigungsstösse vom Benutzer des Stuhls in vertikaler Richtung abzuhalten. Die den Aufprall begleitenden Kräfte und die während eines Absturzes bzw. Aufpralls von Hubschraubern oder herkömmlichen Flugzeugen auftretenden Beschleunigungen sind für die Besatzung lebensgefährlich, wenn sie den Aufprall in horizontaler Richtung, im Rollsinn und in vertikaler Richtung kombiniert und ein in einer einzelnen Achse wirkendes Sitz-Sicherungssystem verwendet wird. Das in einer einzelnen Achse wirkende System unterliegt starken Biegemomenten während der Energiedämpfung, derart, dass wechselnde G-Belastungen auf den Benutzer des Stuhls bzw. den Flieger einwirken, wenn ein kombinierter vertikaler und winklig ablaufender Aufprall oder Absturz vorliegt. Derartige Belastungen liegen gewöhnlich oberhalb der Werte, welche für den menschlichen Körper vei— träglich sind, d.h. sie führen zu gefährlichen oder sogar tödlichen Vei— letzungen der Besatzung des Flugzeugs.

Da der menschliche Körper als elastische Masse anzusehen ist, unterliegt er einem Phänomen, welches als dynamische Überlastung bezeichnet werden kann. Diese Überlastung liegt vor, wenn eine starke Stosskraft auf den menschlichen Körper einwirkt. Wenn die schnellen Beschleunigungsund Verzögerungskräfte, welche aus der vorgenannten Schwingungsbewegung resultieren, als dynamische Überlastung der Beschleunigung auf den menschlichen Körper einwirken, dann ist die Möglichkeit schwerer

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oder tödlicher Verletzung sehr gross. Es ist infolgedessen erwünscht, diese dynamische Überlastung durch Beschleunigungen und Verzögerungen zu reduzieren bzw. auszuschalten, wenn der menschliche Körper einer kombinierten vertikalen bzw. winklig ablaufenden Stossbelastung in Hubschraubern oder herkömmlichen Flugzeugen unterliegt. Dies kann durch obere, durch mittlere und durch untere Paare von Energie absorbierenden Elementen geschehen, welche an der Halterung bzw. am Laufwerk eines Sitzes angeordnet sind, derart, dass eine dreiachsige Energieabsorbierung bzw. -umwandlung während eines vertikalen oder winklig einwirkenden Stosses zu erreichen ist. Das mittlere oder dazwischen liegende Paar von Energie absorbierenden Elementen wird dabei erfindungsgemäss in Form eines zweistufig wirkenden, Energie absorbierenden Systems ausgelegt, derart, dass durch dynamische Übei— lastung ausgelöste Einwirkungen auf den Benutzer des Stuhls im wesentlichen auf ein Minimum reduziert oder vermieden werden.

Die Erfindung ist in einem Aufprall- bzw. Absturz-Überlebenssitz vei— wirklicht, an weichern mehrere Energie absorbierende Elemente schwenkbar angebracht sind. Vier dieser Energie absorbierenden oder dämpfenden Elemente bilden zwei Paare, wobei ein Paar derartiger Elemente in hoher Position angebracht ist, während das andere Paar in tiefer Position angebracht ist. Jedes Element der vier genannten Elemente ist mit einer einlagigen Wicklung von Draht in Form einer Schraubenfeder versehen, die sich in einem Ringraum zwischen zwei konzentrischen Zylindern befindet. Der radiale Abstand zwischen den konzentrischen Zylindern ist so bemessen und hinsichtlich der Toleranzen ausgelegt, dass der Draht gequetscht wird, um den erforderlichen Reibungswiderstand gegenüber Rollbewegung zu erzeugen, wenn die zwei konzentrischen Zylinder mit entgegengesetzten Kräften beaufschlagt werden. Ein mittleres Paar von Energie absorbierenden Elementen, wie sie in einer gleichzeitig anhängigen

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Patentanmeldung (U.S. Serial No. 722 471 vom 13.9.1976) erläutert sind, wird gleichfalls verwendet. Es handelt sich um zweistufige, Energie absorbierende Elemente mit einem Last-Weg-Kurvenverlauf, welcher so ausgelegt ist, dass Schwingungskräfte am Benutzer des Sitzes im wesentlichen reduziert oder ausgeschaltet werden. Es werden auch Rückprallkräfte nach dem vollständigen Hub des Sitzes vermieden. Die Verbesserung der Vorrichtung nach der Erfindung besteht in der Kombination der mit einem "geknickten" Kurvenverlauf wirkenden, Energie absorbierenden Elemente, die in der Mitte oder Zwischenlage des Schaiensitzes und am Rahmen angeordnet sind, mit den oberen und unterer Paaren von Energie absorbierenden Elementen, derart, dass eine Kraft-Weg-Beziehung erreicht wird, bei welcher die Möglichkeit der Verletzung bei willkürlichen Stossbelastungen vermeidbar ist.

Der in drei Achsen wirkende Aufprall-Überlebenssitz weist ein oberes, ein dazwischenliegendes und ein unteres Paar von Energie absorbierenden Elementen auf. Das Zwischenpaar von Energie absorbierenden Elementen ist so ausgebildet, wie dies in der vorstehend genannten gleichzeitig anhängigen Anmeldung erläutert ist. Diese Energie absorbierenden Elemente entsprechen nicht der konstant wirkenden Ausführungsform, sondern arbeiten in ersten und zweiten Stufen, derart, dass ein geknickter Kraft-Weg-Kurvenverlauf erzielbar ist, so wie dies gleichzeitig in der anhängigen Anmeldung zum Ausdruck gebracht ist. Die oberen und unteren, Energie absorbierenden Elemente besitzen indessen eine ursprünglich lineare Kraft-Weg-Beziehung für verhältnismässig kurze Bewegungen des Sitzes, wonach die Kraft-Weg-Beziehung konstant ist. Die oberen und unteren, Energie absorbierenden Elemente arbeiten nach dem in der US-PS 3 369 634 beschriebenen Prinzip, wonach zwei oder mehrere, konzentrisch angeordnete Rohre einander so zugeordnet sind, dass sich die Rohre teleskopartig zueinander bewegen lassen. Die Fertigungstoleranzen der Rohre sind so gehalten, dass zwischen den Rohren jeweils

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ein Ringraum besteht. Eine genau gearbeitete Schraubenfeder bzw. Drahtwicklung ist innerhalb des Ringraumes angeordnet und unterliegt kontinuierlicher Verformung zwischen den angrenzenden Wänden der Rohrkörper, wenn eine Teleskopbewegung zwischen den Rohren stattfindet. Auf diese Weise wird Energie absorbiert bzw. umgewandelt. Die Relativbewegung wird entsprechend dem Abstand zwischen den konzentrischen Rohren bei teleskopartiger Verlagerung als "Hub" bezeichnet.

Bei Aufprall oder Absturz werden Stosskräfte auf den Sitz des Hubschraubers bzw. des herkömmlichen Flugzeugs kombinatorisch sowohl in der vertikalen als auch in Winkel richtungen übertragen, derart, dass die oberen und mittleren Energie absorbierenden Elemente einen Hub vollführen und sich nach unten drehen. Die unteren, Energie absorbierenden Elemente vollführen jedoch einen negativen Hub, wenn sie sich nach unten drehen. In anderen Worten, sie unterliegen zunächst Druckkräften, wenn sich der Schwerkraftmittelpunkt der Kombination aus Sitz und Benutzer des Sitzes bezüglich des Bodens des Flugzeugs nach unten bewegt. Die Energie wird aufgenommen und durch die plastische Verformung der Schraubenfeder umgewandelt, die sich im Ringraum zwischen den Rohrkörpern jedes Energie absorbierenden Elementes befindet. Die Verwendung der in Zwischenlage befindlichen, Energie absorbierenden Elemente resultiert in einem Kraft-Weg-Hubverlauf, bei welchem die Verletzung auf ein Mindestmaß reduziert oder ausgeschaltet ist.

Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Aufprall- bzw. Absturz-Überlebenssitz für Hubschrauber oder herkömmliche Flugzeuge geschaffen werden, welcher kombinierten Stössen in vertikaler Richtung und Winkelrichtung unterliegt.

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Die Anordnung aus unteren, mittleren und oberen, Energie absorbierenden Elementen, welche am Schalensitz des Flugzeugs oder dergleichen befestigt sind, ermöglicht, dass bei einer Abwärtsbewegung des Sitzes, ausgelöst durch kombinierte vertikale oder in Winkel richtung verlaufende Stösse gegenüber dem Erdboden, die dynamische Überlastung infolge von Beschleunigungen am Benutzer des Sitzes im wesentlichen reduziert ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Aufprall- bzw. Absturz-Überlebenssitzes;

Fig. 2 ist eine isometrische Ansicht der Rückseite des Sitzes;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Sitzes unter Darstellung seiner ausgefahrenen Lage;

Fig. 4 ist eine isometrische Ansicht der Rückseite des Sitzes unter Darstellung der dreiachsigen Anordnung der Energie absorbierenden Elemente;

Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht eines der in Zwischenlage befestigten Energie absorbierenden Elemente in ausgefahrener Lage;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines der in Zwischenlage angeordneten Energie absorbierenden Elemente in nicht ausgefahrener Lage; und

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Fig. 7 gibt den Kraft-Weg-Kurvenverlauf der Wirkungsweise des in Fig. 5 und 6 dargestellten, Energie absorbierenden Elementes wieder.

Die bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Perspektivansicht nach Fig. 2 und in Fig. 3 dargestellt, wobei die zusammengesetzten Elemente einschliesslich des Sitzes zu ersehen sind. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass der Sitzaufbau 3 wesentliche Bauteile umfasst, nämlich den Schalensitz 1, die tragende Halterung 2 und mehrere symmetrisch angeordnete, Energie absorbierende Elemente, welche den Sitz 1 und die Halterung 2 miteinander verbinden. Energie absorbierende bzw. umwandelnde Elemente 3 und 5 bilden das obere Paar von Energie aufnehmenden Elementen, während die Elemente 7 und 9 als gekerbte, Energie aufnehmende Elemente das Zwischenpaar bilden. Wie nachfolgend im einzelnen erläutert ist, verbinden die Energie absorbierenden Elemente die Rückseite bzw. rückwärtige Platte 15 des Schalensitzes 1 mit der Halterung 2, wobei die Halterung in der bevorzugten Darstellung mit Hilfe geeigneter Befestigungselemente an einem Helikopter-Aufbau angebracht ist, derart, dass nach vorna und nach rückwärts gerichtete Sitzeinstellungen ermöglicht sind.

Gemäss Fig. 2 weist die Halterung 2 vertikale Säulen oder Pfosten 17 und 19 auf, welche starr an Führungsschienen 21 und 23 befestigt sind. Die Pfosten 17 und 19 sind von entsprechender Gestalt und sind symmetrisch angeordnet. Infolgedessen reicht eine Beschreibung des Pfostens 17 und seiner Befestigung am Hubschrauber bzw. Helikopter für das Verständnis des Pfostens 19 und seiner Befestigung aus. Der Pfosten 17 ist starr mit Hilfe eines Befestigungselementes 25 an der Führungsschiene 21 befestigt, während die Führungsschiene 21 an einer Schiene 27 angelenkt ist. Die Schiene 27 ist ihrerseits starr am Aufbau des Hub-

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schraubers befestigt. Auf diese Weise kann der Sitz 1 durch den Benutzer desselben in Vorwärtsrichtung und rückwärts gerichtet verstellt werden.

Die Halterung 2 weist fernerhin einen Fachwerksrahmen 29 auf, der hier gemäss Fig. 2 symmetrisch bezüglich der vertikalen Pfosten 1 7 und 19 angeordnet ist. Gemäss der Darstellung in Fig. 4 umfasst der Fachwerksrahmen einen horizontalen oberen Streben- oder Verbindungskörper 30, einen horizontalen unteren Streben- oder Verbindungskörper 32 und einander schneidende diagonale Verbindungskörper 34 und 36. Die Enden der entsprechenden Streben- oder Verbindungskörper sind durch Schweissverbindung oder durch andere geeignete Verbindungsmittel an Bund- oder Ringkörpern 31 , 33, 35, 37 befestigt. Die Ringe 31 und 33 sind vertikal in Fluchtung und konzentrisch bezüglich des Pfostens 17 angeordnet, derart, dass sie während der Einstellung des Sitzes relativ zum Pfosten verschiebbar sind. In vergleichbarer Weise sind die Ringe 35 und 37 in vertikaler Fluchtung und konzentrisch mit dem Pfosten 19, so dass sie vertikal bewegbar sind, wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf den Pfosten 17 erläutert wurde.

Die vertikale Einstellung des Hubschraubersitzes durch dessen Benutzer wird herbeigeführt, indem man den Rahmen 29 über eine geeignete mechanische Gelenkverbindung in vertikaler Richtung bezüglich der Pfosten 17 und 19 bewegt. Die Gelenkanordnung, mittels welcher der Rahmen 29 vertikal einstellbar ist, umfasst Schraubenfedern 39 und 41 und einen zur vertikalen Einstellung dienenden Hebel 43.

Gemäss Fig. 3 ist das untere Ende der diagonal verlaufenden Strebe 47 mit Hilfe eines Bolzens oder einer Schraube 46 an der Führungsschiene 21 befestigt, während das obere Ende der Strebe 47 mittels eines Bolzens

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50 an einer Befestigungsplatte 48 angebracht ist. Die Befestigungsplatte 48 ist durch geeignete Mittel am Pfosten 17 befestigt. Da die Halterung 2 von symmetrischer Form ist, ist die diagonal verlaufende Strebe 45 gemäss Fig. 4 in gleicher Weise an der Führungsschiene 23 und am vertikalen Pfosten 19 befestigt.

Gemäss der in Fig. 1 wiedergegebenen Seitenansicht kann der Schalensitz mit einer Bewehrungs- bzw. Panzerplatte 51 versehen sein. Diese wird durch geeignete Mittel am Sitz befestigt, so dann, wenn der Hubschrauber unter Kampf bedingungen geflogen wird. Weitere Hubschrauber-Sitzbauteile sind in Fig. 1 wiedergegeben. Es sind dies insbesondere ein mit Trägheitswirkung arbeitender Sicherheitsgurt 53 und eine diesem zugeordnete Verriegelungssteuerung 55, welche zusammen mit den Sitz-Schulterriemen verwendet werden, um den Oberkörper des Fliegers am Sitz zu halten. Der Schalensitz 1 ist mit einem Polster 57 versehen, welches aus Schaumstoff oder dergleichen bestehen kann. Der Schaum dient zur Verteilung der Druckpunkte zwischen dem Körper des Benutzers und der Unterseite des Sitzes. Das Polster kann mit einem feuerhemmenden oder mit einem feuersicheren Bezug bedeckt sein und kann mit Velcro-Streifen am Sitz angebracht werden. Das Sitzpolster 57 kann auch ein Netzgefüge enthalten, welches zur vei— besserten Lüftung und Dauerbeständigkeit beiträgt. Es wird eine geeignete Dicke des Schaums und des Netzgefüges verwendet, um einen Ausschlag und nachfolgenden Aufprall während vertikaler Stösse oder bei kombinierten Winkelstössen des Hubschraubers auf ein Mindestmaß zu reduzieren. In Fig. 1 ist auch die Sitz-Riemenbefestigung dargestellt, wobei der Sitzriemen 61 durch den Schlitz 59 verläuft und an der Schnalle 63 befestigt ist.

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Die Energie absorbierenden Elemente nach Fig. 1 , 2 und 4 sind voi— stossbelastet, d.h. ohne Hub wiedergegeben. Die Art und Weise der Verbindung der Energie absorbierenden oder umwandelnden Elemente zwischen dem Rahmen 29 und der Rückseite 15 des Hubschraubersitzes ist am besten aus Fig. 4 zu ersehen. Gemäss Darstellung sind die absorbierenden Elemente 3,7 und 11 schwenkbar an der Rückenplatte 15 des Sitzes 1 angebracht. Gemäss Darstellung in Fig. 1 sind Energie absorbierende Elemente 3 und 7 gleichfalls schwenkbar am Ring 31 des Rahmens 29 angebracht. Das Energie absorbierende Element 11 des unteren Paares ist schwenkbar am Ring 33 des Rahmens 29 angelenkt. Die Energie absorbierenden Elemente 5 des oberen Paares, das Element 9 des dazwischenliegenden Paares und das Element 13 des unteren Paares sind symmetrisch bezüglich ihrer Gegenstücke, d.h. bezüglich der Elemente 3, 7 und 11 angeordnet und sind gleicherweise am Rahmen 29 und an der Rückenplatte 15 schwenkbar angebracht. Wie insbesondere aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind die entsprechenden Energie absorbierenden Elemente unter Verwendung von durch Stifte angebrachte Kugel verbindungen schwenkbar angebracht. So steht beispielsweise die Kugelverbindung 61 mittels eines Stiftes 65 mit einem Sockel oder Flansch 63 in Verbindung. Der Stift 65 kann mittels einer Mutter oder mittels einer anderen geeigneten Sicherung fixiert werden. Am unteren Abschnitt der Rückenplatte 15 sind die Elemente 7 und 11 schwenkbar an einer Strebe 67 angebracht. An dieser Strebe sind entsprechende Flansche 69 und 71 materialeinheitlich angebracht, d.h. durch Schweissung oder durch andere Bindungsmittel befestigt. Die Energie absorbierenden Elemente sind mit Hilfe der Stifte 76 und 78 an den Flanschkörpern 69 und 71 (Fig. 4) angeordnet, derart, dass sie sich relativ zu den Flanschen drehen lassen. Wie weiter aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind die Energie absorbierenden Elemente 3 und 7 gleichfalls schwenkbar am Ring 31 des Rahmens 29 angebracht. Diese Verbindung ist in Fig. 1 dargestellt, ge-

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mäss welcher Sockel oder Flansche 77 und 79 starr am Ring 31 befestigt, so angeschweisst sind. Die Flansche 77 und 79 sind je mittels eines Stiftes mit den Kugelverbindungen 81 und 83 verbunden, wie dies unter Bezugnahme auf die Schwenk verbindung zwischen der Kugelverbindung 61 des Elementes 3 am Flansch 63 erläutert wurde.

Fig. 3 stellt die Wirkungsweise bzw. die Eigenschaften des Absturz-Überlebenssitzes des Hubschraubers dar. Gemäss Fig. 3 sind die Relativpositionen des Sitzes 1 vor und nach dem Aufprall dargestellt, wobei der Aufprall vertikal oder ein kombinierter winkliger und vertikaler Aufprall sein kann. Ein kombinierter vertikaler Aufprall liegt dann vor, wenn der Hubschrauber während des Aufpralls rollt und kippt. Nachdem der Aufprall stattgefunden hat, haben die oberen Energie absorbierenden bzw. umwandelnden Elemente 3 und 5 und die mittleren Elemente 7 und 9 Energie aufgenommen, derart, dass sie durch die Aufprallkräfte gestreckt wurden. Die unteren Energie absorbierenden Elemente 11 und 13 sind am Ende des Aufpralls in eine untere Position gedreht worden. Die unteren Energie absorbierenden Elemente sind Drucklasten ausgesetzt gewesen, sie haben dennoch während des Vorganges Energie absorbiert. Die oberen und unteren Energie absorbierenden Elemer.te der Ausführungsform nach der Erfindung entsprechen vorzugsweise den in der US-PS 3 369 634 beschriebenen Ausführungen. Die Art und Weise, in welcher die oberen und unteren Energie absorbierenden Elemente Energie aufnehmen bzw. umwandeln, ist in der US-PS 3 369 634 erläutert. Dabei kommen zwei symmetrische Rohre zur Wirkung, welche sich teleskopartig relativ zueinander bewegen lassen. Das absorbierende Element ist so aufgebaut, dass zwischen den angrenzenden Rohren ein Ringraum besteht, derart, dass innerhalb des Ringraumes eine genau dimensionierte Schraubenfeder aufgenommen werden kann. Bei teleskopischer Bewegung der Rohrkörper findet

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eine Verformung der Schraubenfeder statt; gleichzeitig erfolgt eine Umwandlung bzw. Aufnahme der Energie.

Die mittleren Elemente 7 und 9 sind so ausgebildet, dass sie die Energie in Stufenschritten absorbieren und umwandeln. DieseStufen entsprechen dem geknickten Kraft-Weg-Kurvenverlauf nach Fig. 7, wobei entlang der vertikalen Achse die Kraft und entlang der horizontalen Achse die Bewegung bzw. der Hub wiedergegeben ist. Gemäss Fig. 5 und 6 sind die mittleren Energie absorbierenden Elemente aus Rohren 85, 86 und 87 gebildet. Diese sind konzentrisch zueinander angeordnet und lassen sich teleskopartig relativ zueinander bewegen, wenn Kräfte an den Kugelverbindungs-Enden 73 und 81 zur Wirkung gelangen. Zwischen den Rohren bestehen Ringräume 88 und 89 (Fig. 6). Im Ringraum 88 befindet sich beispielsweise eine Schraubenfeder, welche so angeordnet ist, dass jede Wicklung aus einem bogenförmigen Körper besteht, welcher bei Drehung unter Zug und Druck zyklischer plastischer Verformung unterliegt. Dies ist dann der Fall, wenn eine Relativbewegung zwischen den Rohren 86 und 87 stattfindet. Eine Stange 90 ist zwischen den Rohrkörpern angeordnet und ist in geeigneter Weise an den Kugelverbindungen bzw. Enden 73 und 81 befestigt. Die Stange weist einen bestimmten Bereich 91 der Schwächung auf, derart, dass die Stange in diesem Bereich bricht oder reisst, wenn eine vorbestimmte Kraft angelegt wird.

Im Betrieb führen die mittleren Energie absorbierenden Elemente nach Fig. 5 und 6, welche den Elementen 7 und 9 gemäss bevorzugter Ausführungsform der Erfindung entsprechen, keine Bewegung bzw. keinen Hub aus, bis die Stange 90 bricht. Dies ist dann der Fall, wenn eine vorbestimmte Kraft angelegt ist. Nachfolgend kann sich das Rohr 87 relativ zum Rohr 86 bewegen, wenn das Energie absorbierende Element seine nach unten gerichtete Bewegung beginnt. Die Energie wird zunächst

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durch die Schraubenfeder innerhalb des Ringraumes 89 absorbiert bzw. umgewandelt. Wenn sich die Schulter 92 an die Scheibe 93 anlegt, dann beginnt das Rohr 86, sich relativ zum Rohr 85 zu bewegen. Die im Ringraum zwischen den Rohren 85 und 86 befindliche Schraubenfeder beginnt, Energie durch plastische Verformung zu absorbieren oder umzuwandeln. Die Kraft-Weg-Beziehung bei Verwendung der mittleren Energie absorbierenden Elemente trägt dazu bei, dass die Möglichkeit der Verletzung des Benutzers des Stuhls stark herabgesetzt ist.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist also mit einem oberen, einem mittleren und einem unteren Paar von Energie absorbierenden Elementen versehen, wobei diese schwenkbar am Hubschrauber-Sitz und an der Halterung angebracht sind. Die Halterung inForm eines bewegbaren Schlittens ist baulich mit dem Hubschrauber verbunden. Die Energie absorbierenden Elemente, welche die oberen und unteren Paare darstellen, weisen zwei konzentrische Rohre auf, wobei ein schraubenförmig gewickelter Feder- oder Drahtkörper den Ringraum zwischen den Rohren einnimmt. Bei teleskopischer Bewegung zwischen den Rohren tritt eine plastische Verformung des schraubenförmig gelegten Drahtes bzw. der Feder auf, derart, dass Energie absorbiert wird. Das mittlere Paar der Energie absorbierenden Elemente arbeitet entlang eines geknickten Kurvenverlaufes, wie er in Fig. 7 dargestellt ist. Auf diese Weise wird eine dynamische Stossbelastung bzw. Überlastung auf ein Mindestmaß reduziert. Die Wahrscheinlichkeit der Verletzung unter Aufprall- oder Absturzbedingungen wird auf diese Weise herabgesetzt. Die Energie absorbierenden Elemente sind so angeordnet, dass die auf den Benutzer des Sitzes einwirkenden Stosskräfte entlang der vertikalen Achse, der Rollachse und der Kippachse des Flugzeugs bzw. Hubschraubers, welche auf den Sitz einwirken, beeinflusst bzw. absorbiert werden. In gleicher Weise geschieht eine Aufnahme der auf den Benutzer des Sitzes einwirkenden Schwingungskräfte, derart, dass die vorgenannten Kräfte im wesentlichen reduziert oder ausgeschaltet werden.

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Claims

Licht Schmidt, Hansmann & Herrmann Patentanwälte

UcM. Schmidt. Hmmmn. Herrmann · Pwtfach 701205 · 8000 München 70 ' Dlpt.-Ing. Martin Licht

Dr. Reinhold Schmidt Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann ARA, INC. Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

201 7 West Garvey Avenue

... ^ > ^ ,·* «.. -,™ Albert-Roßhaupter-Str. 65

West Covina, Calif. 91790

V. St.A. Telefon: (089)7603091

Telex: 5 212 284 pats d Telegraimne: Lipetli München

16. August 1977 Ho/Lü

Patentansprüche:

1 . Aufprall-Überlebenssitz für Hubschrauber und Starrflügel-Flugzeuge, mit einem Schalensitz, einer am Aufbau des Flugzeugs angebrachten Halterung für den Sitz und mit mehreren Energie umwandelnden Elementen, die den Sitz und die Halterung miteinander verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sitz ein Paar Energie absorbierender Einrichtungen (7, 9) zugeordnet sind, welche den Schalensitz (1) und die Halterung (2) miteinander verbinden und gleichzeitig mit den Energie umwandelnden Elementen (3, 5; 9, 11) zusammenwirken, um eine gesteuerte Übertragung von Kraft auf den Sitz in stufenweisen Schritten herbeizuführen, wobei jede der Energie absorbierenden Einrichtungen auf eine durch Aufprall oder Absturz hervorgerufene Sitzverlagerung anspricht, und dass eine Einrichtung die Energie umwandelnden Elemente und die Energie absoi— bierenden Einrichtungen mit dem Sitz (1) und mit der Halterung verbindet, derart, dass gleichzeitig eine vertikale, eine seitliche und eine in Längsrichtung ablaufende Bewegung des Sitzes bei Einwirkung willkürlicher, in einem Winkel verlaufender Aufprallstösse ermöglicht ist.
2. Aufprall-Überlebenssitz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Energie absorbierenden Einrichtungen eine von diesen getragene erste Anordnung aufweist, die auf den ersten Aufprall induzierter

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Deutsche Bank München. Kto.-Nr. 82/08050 (BLZ 70070010) Postscheck München Nr. 163397-802

Kräfte anspricht, um Kräfte auf den Sitz bis zu einem vorbestimmten Maximalwert zu übertragen, ferner eine von ihnen getragene zweite Anordnung, welche auf die durch einen Aufprall hervorgerufene Sitzbewegung anspricht, um Energie mit einer im wesentlichen konstanten Kraftübertragung unterhalb des vorbestimmten Maximalwertes der ersten Anordnung zu absorbieren, und eine von ihnen getragene dritte Anordnung, welche auf eine durch Aufprall hervorgerufene Sitzbewegung anspricht, um Energie mit einer im wesentlichen konstanten Kraftübertragung umzuwandeln, wobei die Kraft zwischen den Kraftwerten der ersten und der zweiten Anordnung liegt.
3. Aufprall-Überlebenssitz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Anordnung, die zweite Anordnung und die dritte Anordnung in der Folge wirken und eine Kraft-Weg-Beziehung gemäss nachfolgender Darstellung aufweisen:

BEWEGUNG
4. Aufprall-Überlebenssitz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie umwandelnden Elemente je aus einem oberen Paar und einem unteren Paar bestehen, und dass diese Kugel-Endverbindungen aufweisen.

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5. Aufprall-Überlebenssitz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Paar der Energie absorbierenden Einrichtungen zwischen dem oberen und dem unteren Paar Energie umwandelnder Elemente befindet.
6. Aufprall-Überlebenssitz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Schwenkeinrichtungen, je einen vom Schalensitz getragenen Aufnahme-Lagerungskörper und einen zweiten, an der Halterung angebrachten Aufnahme-Lagerungskörper umfassend, je eine Energie absorbierende Einrichtung oder eine Energie umwandelnde Einrichtung mit Sitz und Halterung verbinden.
7. Aufprall-Überlebenssitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stiftkörper an dem Aufnahme-Lagerungskörper und an den entsprechenden, Energie absorbierenden bzw. umwandelnden Einrichtungen, diese mit Sitz und Halterung verbindend, angreift.

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