DE3006214A1 - Zugplatte - Google Patents

Description

Zugplatte

Die vorliegende Erfindung betrifft die Handhabung von Lasten und insbesondere Zugplatten für Flugzeug-Entladesysteme. Eine Anwendung der hier gezeigten und beschriebenen Erfindung betrifft eine Zugplatte für die Verwendung in Tiefflug-Fallschirmentladesystemen (LAPES = "low altitude parachute extraction system").

Das Entladen von Gerätschaften oder Versorgungsgütern im Tiefflug nach dem LAPES-System erfolgt, während das Lastflugzeug mit nach hinten offenem Laderaum in einer Höhe von 2 bis 3 m einen Abwurfpunkt überfliegt. Die Last befindet sich dabei auf einer Plattform, die auf geeigneten auf dem Flugzeugboden gelagerten Rollenschalen läuft, so daß am Abwurfpunkt die Last bei geringer Reibung abrollen kann. Die beladene Plattform wird nach hinten aus dem Laderaum des Flugzeugs herausgezogen durch eine Ausziehkraft, die ein oder mehrere ausgespannte Fallschirme ausüben; sie fällt zum Boden und berührt diesen, während sie unter der Ausziehkraft eine im wesentlichen waagerechte Lage beibehält und rutscht dann weiter, bis sie anhält; man erhält auf diese Weise einen sehr genauen und zuverlässigen Lastabwurf. Danach verläßt das Flugzeug die Abwurf zone und steigt wieder auf die gewünschte Flughöhe.

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Ein typisches LAPES-System weist einen Schleppfallschirm, ein oder mehrere ar, der Last befestigte Ausziehfallschirme sowie eine Kraftübertragungseinrichtung auf, die üblicherweise als "Zugplatte" ('tow plate¹) bezeichnet wird. Diese Zugplatte hat eine am Boden bzw. der hinteren Laderampe des Flugzeugs befestigte entfernbare Haltevorrichtung und eine zwischen den Schleppfallschirm und die Ausziehfallschirme eingefügte diesen zur Kraftübertragung zugeordnete Gabelanordnung. Der Schleppfallschirm wird freigegeben, während das Flugzeug sich dem Abwurfpunkt anfliegt, und übt also eine Zugkraft auf die Gabelanordnung aus. Die Haltevorrichtung greift an der Gabelanordnung an, so daß die Zugkraft auf den Flugzeugkörper übertragen wird, ohne auf Ausziehfallschirme wirken zu können. Während das Flugzeug in der Abwurfhöhe in den waagerechten Flugzustand übergeht, löst die Flugzeugbesatzung die Haltevorrichtung aus, so daß sie die Gabelanordnung freigibt und die vom Schleppfallschirm ausgeübte Zugkraft über die Gabelanordnung auf die Ausziehfallschirme übertragen wird.Dieser Kraftübergang muß stattfinden, bevor die Last das Flugzeug verlassen soll, so daß sie genug Zeit hat, um sich zum Abwurf am gewünschten Ort zum hinteren Ende des Laderaums zu bewegen. Wie einzusehen ist, handelt es sich bei der Zugplatte um ein wesentliches Element des LAPES-Systems, denn sie muß in der Lage sein, den Lastausziehvorgang in einem genau bestimmten Zeitpunkt einzuleiten, damit der Lastabwurf präzise genug erfolgt. Eine kritische Forderung für das LAPES-System ist, daß beim Abbruch des Abwurfvorgangs oder falls der Schleppfallschirm versagt, der Schleppfallschirm abgeworfen werden kann, bevor er Kraft auf Ausziehfallschirme aufbringt. Die Zugplatte muß daher eine zuverlässige Abwurfmöglichkeit bieten.

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Eine beispielhafte Zugplatte, wie sie derzeit von der Luftwaffe der Vereinigten Staaten eingesetzt wird (im folgenden als TALC-Zugplatte bezeichnet), ist in der US-PS 3 801 051 offenbart. Die TALC-Zugplatte wird mit einem Betätigungsseil ausgelöst, das über eine kleine Haspel am vorderen Ende des Laderaums des Flugzeugs mit einem Hängeschalter verbunden ist, der durch den Cockpitdurchgang dem Copiloten hineingereicht und von diesem zum LAPES-Lastenabwurf betätigt wird.

Die TALC-Zugplatte ist generell für LAPES-Einsätze nicht zufriedenstellend, da Unterschiede der Seilspannung, des Seildurchhangs und der Haspelgeschwindigkeit die genaue Betätigung der Zugplatte in einem gewünschten präzisen Zeitpunkt beeinträchtigen. Weiterhin neigt diese Zugplatte dazu, sich mit Schmutz und anderen Fremdkörpern, die beim Be- und Entladen von Flugzeugen unweigerlich auftreten, zuzusetzen, und dann zu klemmen. Die Haltevorrichtung der TALC-Zugplatte weist gegenüberliegende Reibungsgleitelemente auf, entlang deren die Gabelanordnung während der Freigabe gradlinig parallel zur Längsachse des Flugzeugs bewegbar ist. In vielen Fällen sammeln sich auf diesen Gleitern soviel Schmutz an, daß die Gabelanordnung sich verklemmt oder nicht zuverlässig freigesetzt werden kann. Entsprechend verklemmt auch das Betätigungsseil infolge von Schmutzansammlungen sehr leicht, und wenn die vom Betätigungsseil aufgebrachte Zugkraft zum Betätigen der Zugplatte zu hoch wird, fallen die Handsteuerelemente aus. Daher hat die TALC-Zugplatte in vielen praktisch ausgeführten LAPES-Entladevorgängen keine zufriedenstellende Leistung gezeigt.

Weiterhin ist die TALC-Zugplatte nicht universell genug, da sie für die Verwendung in einem LAPES-System als ent-

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fernbare Zusatzeinheit auf der Laderampe bzw. dem Flugzeugboden angebracht wird und entfernt werden muß, wenn das Flugzeug für andere Lasttransportaufgaben umgerüstet werden soll. Auch das Betätigungsseil und die zugehörige Steuer- bzw. Abwurfanzeigevorrichtung müssen montiert und wieder entfernt werden, wenn das Flugzeug für LAPES- und andere Lasttransportarten eingesetzt werden soll. Die TALC-Zugplatte erfordert also einen nicht akzeptablen Zeit- und Arbeitsaufwand, wenn sie in einem Flugzeug verwendet wird, das zwischen unterschiedlichen Lasttransportarten einschließlich des LAPES-Betriebs umrüstbar ist. Weiterhin stellt sie ein Sicherheitsrisiko für das Flugzeug und seine Besatzung dar, da das Betätigungsseil und die Abwurfanzeigevorrichtung auf dem Flugzeugboden zwischen den Lastrollerschalen verlegt werden müssen, wo sie sich mit schnell sich bewegenden Lasten verwirren können - insbesondere währendeines LAPES-Abwurfs.

Ein wesentlicher Nachteil der TALC-Zugplatte ist, daß der Notabwurf des Schleppfallschirms unzuverlässig ist. Um den Schleppfallschirm abzuwerfen, gibt die TALC-Zugplatte einen hintenliegenden Bolzen frei, über dem die Leine des Schleppfallschirms liegt, während ein vornliegender Bolzen festgehalten wird, um den die Leine des Ausziehfallschirms gelegt ist, so daß auf letzteren keine Kraft übertragen werden kann. Der hintere Bolzen ist an der Gabelanordnung mit seinen Enden über zwei Schwenkglieder befestigt, die jweils mit einem Ende schwenkbar gelagert und am anderen Ende mit einem herausnehmbaren Stift festlegbar sind. Eine Abwurf-Steuermechanik greift an diesen Stiften an und bewegt sie bezüglich der Enden des hintenliegenden Bolzens axial auswärts, um diesen zum Abwurf des Schleppfallschirms freizugeben. Da diese Stifte zu einer Zeit bewegt werden müssen,

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wenn der Schleppfallschirm sie erheblich belastet, verklemmen sie oft und lassen sich oft überhaupt nicht mehr bewegen insbesondere wenn Schmutz und Fremdkörper vorliegen; in diesem Fall läßt der Schleppfallschirm sich nur noch abwerfen, indem man seine Leine kappt. Es ist daher oft nicht möglich, den Schleppfallschirm so schnell abzuwerfen, daß das Flugzeug und die Besatzung nicht gefährdet werden. Bei der TALC-Zugplatte sind weiterhin diese Bolzen mit zerstörbaren Scheiben festgelegt, die man austauschen muß, bevor man die Zugplatte erneut benutzen kann.

Eine weitere, allgemein ähnlich aufgebaute Zugplatte verwendet eine Gabelanordnung, die entfernbar ist, um eine Kraftübertragung mittels einer Drehbewegung bezüglich einer Halteanordnung zu bewirken, wenn der Schleppfallschirm eine Kraft auf sie aufbringt. Bei dieser Zugplatte weist das hintere Ende der Gabelanordnung zwei beabstandete gekrümmte Flächen auf, die. auf einer passend gekrümmten Oberfläche der Halteanordnung aufliegen. Diese Flächen sind bezüglich der Schleppleine so angeordnet, daß die vom Schleppfallschirm ausgeübte Zugkraft einen Drehmoment bezüglich diesen gekrümmten Oberflächen erzeugt, das die Gabelanordnung aufwärts und von der Haltevorrichtung weg dreht, um die Kraft zu übertragen. Eine elektrisch betätigte Sperre bringt eine gegenwirkende Kraft auf das vordere Ende der Gabelanordnung auf, um sie wahlweise festzuhalten, damit die Zugkraft des Schleppfallschirms auf den Flugzeugkörper übertragen wird, nicht aber auf die Ausziehfallschirme. Um die Kraftübertragung zu bewerkstelligen, wird die Sperre vom vorderen Ende der Gabelanordnung gelöst, so daß es um die oben erwähnte gekrümmte Oberfläche drehen kann, wenn die Zugkraft des Schleppfallschirms ein Drehmoment erzeugt. Diese Zugplatte

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beruht daher nicht auf einer Gleitreibung zur Freigabe der Gabelanordnung '»nd Kraftübertragung.

Wie bei der TALC-Zugplatte ist jedoch der Abwurf des Schleppfallschirms bei dieser letzterwähnten Zugplatte unzuverlässig. Sie weist ein HauptgabeIelernent und ein separates Gabelelement für den Schleppfallschirm auf, das in das Hauptgabelelement hineinpaßt und in diesem festlegbar ist, wobei beide hintenliegende gekrümmte Oberflächen aufweisen, die auf einer gemeinsamen gekrümmten Oberfläche auf der Haltevorrichtung aufliegen. Das Gabelelement für den Schleppfallschirm ist im Hauptgabelelement mit einem entfernbaren Bolzen befestigt, der innerhalb des Befestigungsbolzens für die Leine des Schleppfallschirms angeordnet ist. Um das Gabelelement für den Schleppfallschirm freizugeben, entfernt eine Abwurfsteuerung diesen Bolzen, so daß die Schleppfallschirmgabel um die erwähnte gekrümmte Fläche drehen kann. Wie bei der TALC-Zugplatte erfolgt das Entfernen dieses Bolzens unter Last oft unzuverlässig und stellt eine Gefahrenquelle für das Flugzeug und seine Mannschaft dar. Zusätzlich ist auch diese Zugplatte - wie die TALC-Zugplatte - als entfernbare Zusatzeinheit auf dem Boden des Flugzeugs angebracht.

Die vorliegende Erfindung überwindet diese und andere Schwierigkeiten des Standes der Technik mit einer Zugplatte mit einer Haltevorrichtung und einer Gabelanordnung aus zwei Gabelelementen, d.h. einem Hauptgabelelement und einem freisetzbaren Gabelelement, das sich unabhängig vom Hauptgabelelement freigeben läßt, so daß man den Schleppfallschirm auf wirkungsvolle und sichere Weise abwerfen kann.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Zugplatte zum Einsatz in einem Lastabwurfsystem, bei dem ein Gegenstand aus einem

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Flugzeug im Flug mit einer Zugkraft herausgezogen wird, die eine nach hinten ausgefahrene Auszieheinrichtung ausübt. Dabei weist die Zugplatte eine zwischen dem Gegenstand und die Auszieheinrichtung einfügbare Gabelanordnung, sowie eine am Flugzeug befestigbare Haltevorrichtung auf, die die Gabelanordnung festhält, um die Zugkraft auf das Flugzeug, nicht aber auf den Gegenstand zu übertragen, und die die Gabelanordnung freigibt, um die Zugkraft auf den Gegenstand zu übertragen. Die Gabelanordnung weist ein Hauptgabelelement, das mit der Auszieheinrichtung verbindbar ist und ein vorderes sowie ein hinteres Ende auf, eine zwischen dem Hauptgabelelement und dem freisetzbaren Gabelelement wirkende Einrichtung, um das vordere Ende am Hauptgabelelement festzulegen und das vordere Ende von ihm freizugeben, und ein rückwärtiges Widerlage auf, das betrieblich mit dem Hauptgabelelement verbunden ist, um dessen hinteres Ende festzuhalten, während sein vorderes Ende festgelegt ist, und das das freisetzbare Gabelelement nach hinten um das hintere Ende in eine Abwurflage vom Hauptgabelelement getrennte Abwurflage schwenken läßt, wenn das vordere Ende freigegeben wird, so daß die Auszieheinrichtung abgeworfen werden kann.

Um die Ausziehkraft vom Flugzeugkörper auf die Ausziehfallschirme zu übertragen, wird die Gabelanordnung ausgelöst, indem man die Sperrmechaniken betätigt, um das Hauptgabelelement freizusetzen, während das Schleppfallschirm-Gabelelement Kraft auf es übertragen kann. Um den Schleppfallschirm abzuwerfen, wird jedoch die Sperre für das Schleppfallschirm-Gabelelement betätigt, um das vordere Ende desselben zu lösen, so daß das Gabelelement vom Hauptgabelelement abschwenken kann. Mit dieser Konstruktion sind daher

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intern oder axial bewegbare Bolzen oder dergleichen Halteelemente zum Abwerfen des Schleppfallschirms vermieden.

Nach weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung weist die Haltevorrichtung eine Wanne auf, in die die Gabelanordnung eingesetzt und dort verriegelt werden kann. Diese Wanne läßt sich bündig mit oder unter dem Bodenniveau des Flugzeugbodens bzw. der Laderampe als permanente Einrichtung im bzw. am Flugzeug vorsehen. Ein Deckel kann aufgesetzt werden, um die Wanne nach oben abzuschließen, wenn die Zugplatte nicht gebraucht wird. Bei der Freigabe bewegt das Hauptgabelelement sich aufwärts aus dieser Wanne heraus, indem es um seine hintere lastaufnehmenden Oberflächen schwenkt.

Es ist also einzusehen, daß die Zugplatte nach der vorliegenden Erfindung beim normalen und beim Notabwurf zuverlässig und sicher arbeitet und sich als permenente Einrichtung in einem Flugzeug vorsehen läßt, die den Flugbetrieb bei unterschiedlichen Lasttransportarten nicht behindert. Da die Gabelanordnung so aufgebaut werden kann, daß die Sperren betrieblich nur schwachen Kräften ausgesetzt sind, kann man die Zugplatte nach der vorliegenden Erfindung weiterhin sowohl für den normalen als auch den Notabwurfvorgang durch geeignete elektrische Einrichtungen auslösbar aufbauen. Die Zugplatte nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht daher einen sehr vielseitigen Einsatz in LAPES-Systemen.

Weiterhin kann man die vorliegende Erfindung auch zur Verbesserung der Genauigkeit und Sicherheit von Entladesystemen zum Lastabwurf aus großen Flughöhen einsetzen. Hierbei kann die Zugplatte nach der vorliegenden Erfindung Kraft von einem oder

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mehreren ausgefahrenen Lastausziehfallschirmen unmittelbar auf die Last übertragen, die üblicherweise größer sind und daher höhere Kräfte ausüben als ein herkömmlicher Schleppfallschirm. Zu diesem Zweck kann man die Zugplatte mit größeren Lastaufnahmeflächen ausführen, die dann weit höhere Kräfte aufnehmen können, als bisher möglich war.

Es wird darauf verwiesen, daß das Hauptgabelelement auch vom Flugzeug getrennt werden kann, um eine Kraftübertragung zu ermöglichen, indem man es direkt entlang des Zugkraftvektors sich bewegen läßt, ohne daß es wesentlich dreht; in diesem Fall könnten natürlich die Anschläge der Haltevorrichtung rückziehbar sein. Es wird weiter darauf verwiesen, daß man die Zugplatte auch mit anderen ausfahrbaren Ausziehvorrichtungen als Fallschirmen einsetzen kann.

Diese und andere Besonderheiten, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen nun unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben werden.

Fig. 1 ist eine Perspektivdarstellung einer Zugplatte nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Zugplatte nach Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Schnitt auf der Ebene 3-3 der Fig. 2; Fig. 4 ist ein Schnitt auf der Ebene 4-4 der Fig. 3; Fig. 5 ist ein Schnitt auf der Ebene 5-5 der Fig. 3;

Fig. 6 ist ein allgemein der Fig. 3 ähnlicher Schnitt und zeigt die Funktionsweise der Zugplatte nach Fig. 1 bei der normalen Auslösung (Kraftübertragung) ;

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Fig. 7 ist eine der Fig. 6 allgemein entsprechende Darstellung und zeigt die Funktionsweise der Zugplatte der Fig. 1 beim Notabwurf des Schleppfallschirms ;

Fig. 8 ist ein allgemein der Fig. 3 entsprechender Schnitt durch eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Zugplatte nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ist ein allgemein der Fig. 3 entsprechender Schnitt durch eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Zugplatte nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 ist eine Perspektivdarstellung des Hauptgabelelements der Zugplatte nach Fig. 1;

Fig. 11 ist eine Perspektivdarstellung des Gabelelements für den Schleppfallschirm in der Zugplatte der Fig. 1;

Fig. 12 ist ein teilgeschnittener Seitenriß einer modifizierten Sperre für das Schleppfallschirm-Gabelelement und zeigt die Sperrmechanik in der vorgeschobenen Sperrstellung;

Fig. 13 ist eine der Fig. 12 allgemein entsprechende Darstellung der Mechanik im vorgeschobenen entriegelten Zustand; und

Fig. 14 ist eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung und zeigt die Mechanik in der eingezogenen Auslösestellung.

Zunächst sei auf die Fig. 1 der Zeichnung eingegangen. Die dort gezeigte Zugplatte weist eine allgemein mit dem Bezugs-

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zeichen 10 gekennzeichnete Haltevorrichtung sowie eine abtrennbare Gabelanordnung auf, die allgemein mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet ist. Die Anordnung 12 setzt sich aus zwei Bügel- bzw. Gabelelementen zusammen, und zwar einem Hauptgabelelement 14, das über die Leine 16 mit dem bzw. den Hauptausziehfallschirmen (nicht gezeigt) oder unmittelbar mit der Last verbunden werden kann, sowie ein Gabelelement 18, das mit der Leine 20 mit dem Schlepp- oder dem (den) Hauptausziehfallschirm(en) verbunden sein kann. Das Hauptgabelelement 14 weist zwei aufwärts gewandte vordere Sperrflächen 22, 24 sowie zwei hintere Lastaufnahmeflächen 26, 28 auf. Weiterhin hat das Element 14 am hinteren Ende zwei beabstandete innenliegende Lastaufnahmeflächen 30, 32. Das Gabelelement 18 für den Schleppfallschirm ist allgemein entsprechend dem Element 14 ausgebildet, ist aber im Umriß allgemein dessen Innenraum entsprechend ausgebildet, so daß es in das Element 14 parallel zu diesem eingesetzt werden kann, wie die Fig. 1 zeigt. Das Element 18 hat zwei aufwärts gewandte Sperrflächen 33, 35 (Fig. 11), die von den Oberseiten der einwärts vortehenden Vorderschultern 34, 36 gebildet sind. Das Element 18 hat weiterhin zwei hintere Lastaufnahmeflächen 38, 40, die auf den Flächen 30, 32 aufliegen, wenn die Elemente 14, 18 ineinandergesetzt sind, wie dargestellt. In dem Beispiel der Fig. 2 sind die Oberflächen 26, 28, 38 und 40 ähnlich konturiert, wie auch die Oberflächen 27, 29, 30 und 32, wie unten ausführlicher erläutert wird. Zwei voneinander unabhängig betätigbare Sperrmechaniken (Bezugszeichen 42 und 44 in Fig. 1) können sich an die Sperrflächen 22, 24 und 33, 35 anlegen, um die Anordnung 12 und das Element 18 unabhängig freizusetzen und so eine Kraftübertragung oder einen Notabwurf des Schleppfallschirms zu bewirken, wie unten ausführlicher beschrieben.

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Wie die Fig. 1-3 zeigen, weist die Haltevorrichtung eine nach oben offene Wanne 46 auf, die im Boden bzw. einer Laderampe des Flugzeugs, in dem die Zugplatte nach der vorliegenden Erfindung Verwendung findet, so angeordnet werden kann, daß eine Kraftübertragung von der Wanne zum Boden bzw. der Rampe möglich ist. Die Wanne hat oben einen umlaufenden flachen Rand 48, der bündig mit dem Flugzeugboden bzw. der Rampe angeordnet oder in diesen eingelassen werden kann. Die Wanne ist langgestreckt, wie dargestellt, und wird vom Flugzeug mit ihrer Längsachse parallel zur Längsachse des Flugzeugs getragen, wobei ihr hinteres Ende (50 in Fig. 1) in die Richtung der Ausziehkraft weist. Der Vorderteil 52 der Wanne bildet eine Vertiefung, die tief genug ist, um die Anordnung 12 aufzunehmen, die in der Wanne unterhalb der Oberseite des Randes 48 liegt. Am hinteren Teil weist die Wanne zwei beabstandete Anschläge bzw. Widerlager 54, 56 mit den Flächen 27, 29 und einer zwischen diesen verlaufenden schrägen Fläche 58 auf. Die Widerlager 54, 56 sind weit genug beabstandet, daß die Leine zum Schleppfallschirm zwischen ihnen hindurchpaßt. Ein Deckel 59 ist auf die Wanne 46 aufsetzbar, um sie nach oben abzuschließen. Zusätzlich kann die Wanne zwei beabstandete Schultern 55, 57 (Fig. 1,2) haben, die vom vorderen Ende zu geeigneten Anschlagflächen 63, 6 5 auf beispielsweise dem vorderen Ende des Hauptgabelelements 14 unter den Flächen 22, 24 (Fig. 1, 10) einwärts vorstehen. Die Schultern 55, 57 legen sich an die Flächen 63, 65 an, um das Element 14 in der Wanne in der Sollage zu halten. In einer bevorzugten LAPES-Anwendung befindet die Wanne sich in der ausfahrbaren rückseitigen Rampe des Flugzeugs oder an dessen hinterer Ladetür; in anderen Anwendungen und Fahrzeugen kann jedoch die Zugplatte auch an anderer Stelle angebracht sein.

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Wie die Fig. 10 zeigt, hat das Hauptgabelelement 14 zwei beabstandete parallele Seitenwände 60, 62, die zu den hinteren Widerlagern 59, 61 auslaufen(die Seitenwände und Widerlager bilden die bereits erwähnten Sperr- und Lastaufnahmeflächen; vergl. die identischen Bezugszeichen). Eine Trennwand 63 verläuft in Querrichtung zwischen den Seitenwänden 60, 62 und verbindet diese zwischen ihren Enden. Ein Leinenhaltebolzen 64 verläuft zwischen den Seitenwänden durch gegenüberliegende kreisrunde Bohrungen in diesen und wird quer zur Längsachse des Elements 14 ausgerichtet gehalten mit einem Sperrstift 66, der im freiliegenden Endteil des Bolzens neben der Seitenwand 62 sitzt und diesen sichert. Um die Leine des Hauptfallschirms am Element 14 zu befestigen, nimmt man den Bolzen 64 heraus, steckt ihn durch eine Schlaufe am Ende der Fallschirmleine und setzt ihn in die Seitenwandbohrungen ein. Danach sichert man den Bolzen 64, indem man den Stift 66 wieder einsetzt.

Wie die Fig. 11 zeigt, ist das Gabelelement 18 für den Schleppfallschirm allgemein ähnlich dem Element 14 aufgebaut; es weist zwei beabstandete parallele Seitenwände 68, 79 auf, die ein querverlaufender Bolzen 72, um den die Leine zum Schleppfallschirm gelegt ist, miteinander verbindet. In dem erläuterten Beispiel sind die Seitenwände 68, 70 sowie der Bolzen 72 einteilig ausgeführt. Um die Schleppfallschirmleine am Element 18 zu befestigen, setzt man die eine Seitenwand mit dem vorderen Ende in die Schlaufe der Schleppfallschirmleine ein und zieht diese über die Seitenwand bis auf den Bolzen 72. Man kann dann die Schlaufe drehen und zur gegenüberliegenden Seitenwand schieben, bis sie den Bolzen 72 vollständig umgibt.

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Wie am besten die Fig. 3 zeigt, weisen die Flächen 28, 29, 32, 40 entgegengesetzt gekrümmte obere Teile (mit den gleichen Bezugszeichen, aber mit einem Zusatzbuchstaben "a"ergänzt) auf, die eine Drehung der Gabelanordnung bzw. des Schleppfallschirm-Gabelelements nach hinten in eine Freigabestellung unterstützen. Die Flächenteile 29a, 32a sind nach hinten, die Teile 28a, 40a nach vorn gewölbt, wie gezeigt. Weiterhin weisen die Flächen 28, 29, 32 und 40 untere gradlinige Teile (mit den gleichen Bezugszeichen, aber mit dem Zusatzbuchstaben "b" ergänzt) auf, die parallel verlaufen, aber gegen den Kraftvektor der von der Leine 20 aufgebrachten Zugkraft so geneigt sind, daß bei rückgehaltenem vorderen Ende der Gabelanordnung oder des Gabelelements für den Schleppfallschirm diese Flächen in einer zu diesem Kraftvektor im wesentlichen rechtwinkligen Richtung abwärts eingekeilt werden, so daß eine zwangsweise Rückhaltung erfolgt. Die Flächen 26, 27, 30, 38 sind im Umriß und in der Gestalt identisch mit den Flächen 28, 29, 32, 40 und unterstützen auf entsprechende Weise eine Drehung und Rückhaltung der Gabelanordnung bzw. des Schleppfallschirm-Gabelelements.

Wie in den Fig. 1-4 ersichtlich, wirkt die Sperrmechanik 44 zwischen dem Hauptgabelelement 14 und dem Schleppfallschirm-Gabelelement 18. Die Mechanik 44 weist einen Hebel auf, der an seinem unteren Ende schwenkbar mit einer Welle gelagert ist, die zwischen den Seitenwänden 60, 62 verläuft, und der an seinem oberen Ende zu zwei VorSprüngen ausläuft, die ein Paar beabstandeter Rollen 78, 80 lagern. Um die Enden der Welle 76 und zwischen dem Element 14 und dem Hebel 74 festgelegte Tors ionsschraubenfedern 82 drücken den Hebel 74 nach vorn (im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 3) in eine Sperrstellung bezüglich des Elements 18. In dieser Stellung liegen

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die Rollen 78, 80 an der Trennwand 63 an und werden von ihr in einer Lage gehalten, in der sie sich über den Sperrflächen 33, 35 befinden und auf diese eine abwärts gerichtete Sperrkraft aufbringen. Ein Betätigungselement 83 ist in seiner Mitte schwenkbar mit einer Welle 84 gelagert, die ein Lagerbock 85 trägt, der von der Bodenfläche der Wanne 46 aus aufwärts vorsteht. Das Betätigungselement 83 verläuft aufwärts durch eine Öffnung 86 in der Wanne 46 und legt sich mit einem oberen Ende an den Hebel 74 so an, daß es diesen nach hinten (im Uhrzeigersinn in Fig. 3) gegen die Vorspannkraft der Feder 82 schwenken kann, bis die Rollen 78, 80 sich hinter den Sperrflächen 33, 35 befinden und diese freigegeben werden und ihrerseits das vordere Ende des Schleppfallschirm-Gabelelements freigeben, um den Schleppfallschirm abzuwerfen, wie unten ausführlicher beschrieben wird. Das Betätigungselement 8 3 ist mit einer in beiden Richtungen wirkenden Seilmechanik 88 (Fig. 1) bewegbar, die am unteren Ende des Betätigungshebels 83 angreift und dieses vor- und rückwärts bewegen kann (die Bewegung nach hinten bewirkt eine hilfsweise Normalauslösung, die Bewegung nach vorn einen Notabwurf, wie unten zu beschreiben).

Wie die Fig. 1 - 3 und 5 zeigen, wirkt die Sperrmechanik 4 2 zwischen der Wanne 46 und dem Hauptgabelelement 14. Die Mechanik 42 weist einen Hebel 89 auf, der an seinem unteren Ende von einer Welle 90 schwenkbar gelagert ist, die ein von der Bodenfläche der Wanne 46 aufwärts vorstehender Bock 92 trägt. Wie die Fig. 5 zeigt, sind die Rollen 93, 95 auf Wellen 94, 96 etwa in der Mitte der Längsausdehnung des Hebels 89 gelagert. Der Hebel 89 läuft an seinem oberen Ende in einen gegabelten Teil 98 aus. Torsionsschraubenfedern 91 auf den Enden der Welle 90, die zwischen der Wanne 46

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und dem Hebel 89 festgelegt sind, drücken letzteren nach hinten in eine Sperrstellung bezüglich des Elements 14. In dieser Stellung liegen die Rollen 93, 95 in den Sperrflächen 22, 24 und bringen eine abwärts gerichtete Rückhaltekraft auf diese auf. Eine elektrische Betätigungseinrichtung 100 wie beispielsweise ein Zugmagnet ist über ein Glied 102 mit dem Teil 98 verbunden, wie in Fig. 3 gezeigt. Wenn erregt, bewegt die Betätigungseinrichtung 100 den Hebel 89 nach vorn (bzw. Gegenuhrzeigersinn in Fig. 3), so daß die Rollen 93, 95 von den Sperrflächen 22, 24 abheben, das vordere Ende des Hauptgabelelements freikommt und so eine Kraftübertragung möglich ist, wie zu beschreiben sein wird.

Wie weiterhin die Fig. 3 zeigt, bewegt eine Hilfsauslösemechanik 104 alternativ den Hebel 89, um das Hauptgabelelement freizugeben. Die Mechanik 104 hat ein Verbindungsglied 106, das zwischen dem Hebel 89 und dem Betätigungselement wirkt. Das Glied 106 ist mit dem hinteren Ende mit einem Stift 108 air. Betätigungselement 83 und am vorderen Ende am Hebel 89 mit einer Totgangkupplung 110 mit einer Druckfeder 112 und den beabstandeten Schultern 114, 116 auf gegenüberliegenden Flächen des Hebels 89 befestigt.

Um Kraft von der Leine 20 des Schleppfallschirms über die Leinen 20 und 16 auf den bzw. die Ausziehfallschirm auszuüben, wird die Sperrmechanik 42 betätigt, um das Vorderende der Gabelanordnung freizugaben. Wird die Betätigungseinrichtung 100 mit einem Signal aus einem von der Flugzeugbesatzung betätigten Steuerelement (nicht gezeigt) erregt, schwenkt sie den Hebel 89 nach vorn (bzw. in Fig. 3 im Gegenuhrzeigersinn) in seine Freigabestellung in der die Rollen 93, 95

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sich nicht mehr über den Sperrflächen 22, 24 befinden, so daß die Gabelanordnung 12 aus der Wanne 46 herausschwenken kann (vergl. Fig. 6), sofern der aufgespannte Schleppfallschirm über die Leine 20 ein Drehmoment bezüglich dieser Flächen aufbringt. In diesem Fall legt die Mechanik 44 natürlich das vordere Ende des Gabelelements für den Sperrfallschirm weiter fest, das folglich im Hauptgabe!element festgehalten wird, so daß Kraft auf dieses übertragen wird. Die Kupplung 110 nimmt die Vorwärtsbewegung des Hebels 89 auf, so daß das Betätigungselement 8 3 in der in Fig. 6 gestrichelt gezeigten Lage bleibt.

Alternativ kann die Hilfsauslösemechanik 104 die Gabelanordnung freigeben, indem sie den Hebel 89 unabhängig von der Betätigungseinrichtung 100 nach vorn (in Fig. 3 im Gegenuhrzeigersinn) dreht. Hierzu bewegt sie das untere Ende des Betätigungselements 83 nach hinten, so daß dieses in die in der Fig. 6 durchgezogen gezeigte Lage gerät und das Glied nach vorn bewegt wird, um eine nach vorn gerichtete Kraft auf den Hebel 89 aufzubringen. Es ist einzusehen, daß man anstelle der dargestellten Seilmechanik auch eine in zwei Richtunken wirkende elektrische Betätigungsvorrichtung verwenden kann.

Zum Abwurf des Schleppfallschirms wird die Sperrmechanik 44 betätigt, um das vordere Ende des Sperrfallschirm-Gabelelements freizugeben. Dabei bringt die Betätigungsmechanik 44 das Betätigungselement 83 im Uhrzeigersinn in seine in Fig. 7 gezeigte Lage, dann der Hebel 74 nach hinten in eine Freigabelage geschwenkt, in der die Rollen 78, 80 nicht mehr an den Sperrflachen33, 35 anliegen, so daß das Gabelelement 18 aus dem Hauptgabelelement durch Drehung nach hinten um die Flächen

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30, 32 (vergl. Fig. 7) unter der Wirkung des bereits erwähnten Drehmoments herausgehoben werden kann. Das Gabelelement 18 dreht also um das hintere Ende des Hauptgabelelements und trennt sich von diesem in einer Bewegung, die allgemein der der Gabelanordnung bei der normalen Kraftübertragung entspricht. In diesem Fall wird jedoch natürlich das Hauptgabelelement in der Wanne 46 von der Sperrmechanik 42 festgehalten. Die Totgangkupplung nimmt die vom Glied aufgebrachte rückwärtige Kraft auf, indem durch die rückwärtige Bewegung die Druckfeder 112 zusammengedrückt wird.

Die in den Fig. 1-7 gezeigte Zugplatte ist geeignet für den Einsatz mit einem 15-Fuß-Schleppfallschirm, einem 28-Fuß-Hauptausziehfallschirm oder zwei 28-Fuß-Hauptausziehfallschirmen. Die Gabelelemente sollten lang genug sein, daß das von der Zugkraft ausgeübte Schwenkmoment durch die abwärts gerichteten Gegenkräfte in den zugehörigen Sperrmechaniken ausgeglichen werden kann, die die Lastaufnahmefähigkeit des Materials der Sperrflächen und der darunterliegenden Teile der Gabelelemente nicht übersteigen. Entsprechend sollten die lastaufnehmenden Flächen groß genug ausgeführt sein, um die auftretenden Kräfte aufnehmen zu können. Der im Einzelfall vorliegende Aufbau der Gabelelemente und der Haltevorrichtung kann mit den jeweils verwendeten Fallschirmen (bzw. anderen eine Zugkraft aufbringenden Einrichtungen) variieren.

Die Fig. 8 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Zugplatte nach der vorligenden Erfindung, in der zur Fig. 1 bereits erläuterte Teile mit den gleichen Bezugszeichen, aber durch einen Hochstrich ergänzt versehen sind; diese Teile werden daher im folgenden nicht weiter erläutert. Die Zugplatte der Fig. 8 ist der der Fig. 1 allgemein ähnlich

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ausgeführt, wobei jedoch die Wanne 46' eine Rolle 200 drehbar trägt, die eine gekrümmte Fläche 229 darbietet, die sich in eine gekrümmte Fläche 228 am hinteren Ende der Seitenwand 62' einlegen kann. Entsprechend trägt die Seitenwand 62' eine Rolle 202, deren gekrümmte Fläche 232 sich in eine gekrümmte Fläche 240 am hinteren Ende der Seitenwand 70' einlegen kann. Die Flächen 228, 229 und 232, 240 sind rückwärts parallel zueinander ausgerichtet gekrümmt. Zwei zusätzliche identische (nicht gezeigte) Rollen legen sich an entsprechend gekrümmte Flächen auf den Seitenwänden 60', 62' an. Mit diesen Rollen und den gekrümmten Flächenteilen des Gabelelements lassen sich die Reibkräfte verringern, die beim Freigeben der Gabelanordnung oder des Schleppfallschirm-Gabelelements bei der normalen Kraftübertragung oder beim Notabwurf auftreten, wobei jedoch die Rückhaltefähigkeit unter extremer Belastung geringfügig geringer ist. Die Lastaufnahmefähigkeiten der Zugplatte nach Fig. 8 ist geringer als die der Fig. 1 infolge der Art und Weise, auf die die Rollen an den zugehörigen Seitenwänden befestigt sind; folglich ist die Zugplatte nach Fig. 8 primär geeignet für den Einsatz mit einem 15-Fuß-Schleppfallschirm.

Die Zugplatte nach Fig. 8 weist weiterhin Vorkehrungen auf, um den Deckel 59' zu befestigen. Eine hintere Schulter 322 bildet eine untere Ausnehmung, in die ein Vorsprung 324 an der Unterseite des Deckels 59' eingesetzt werden kann, um dessen hinteres Ende festzulegen. Der Deckel hat weiterhin vorn einen Vorsprung 326, der in Eingriff steht mit der Sperrmechanik 42', um das vordere Ende des Deckels 59' festzulegen, wie es die Fig. 8 zeigt. Um den Deckel als Vorbereitung zu einem LAPES-Einsatz freizugeben, wird die Mechanik 42^r betätigt, wie oben für den Vorgang der Kraftübertragung be-

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schrieben. Die Gabelanordnung befindet sich bei aufgesetztem Deckel (Fig. 8) normalerweise nicht in der Wanne und wird erst nach dem Entfernen des Deckels eingesetzt. Ein elektrischer Fühler 328 kann vorgesehen werden, um die Stellung des Hebels 89' zu erfassen und ein Signal abzugeben, das anzeigt,daß die Gabelanordnung eingerastet ist. Der Sensor 328 signalisiert also, ob die Zugplatte sich in einem sicheren Zustand befindet. Man kann natürlich auch die Zugplatte der Fig. 1 eine im allgemeinen ähnliche Sperrmechanik zum Versperren des Deckels, einen Fühler oder beide erhalten.

Die Fig. 9 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Zugplatte nach der vorliegenden Erfindung, bei der denen zur Fig. 1 erläuterte Teile mit dem gleichen Bezugszeichen, aber um zwei Hochstriche ergänzt versehen sind; diese Teile werden im folgenden nicht weiter erläutert. Die Zugplatte der Fig. 9 ist der der Fig. 8 allgemein ähnlich, wobei jedoch die in Fig. 8 mit 228 und 232 bezeichneten gekrümmten Lastaufnahmeflächen auf einem Widerlager 400 vorliegen, das vom hinteren Ende der Seitenwand 62" einwärts vorsteht. Eine zweite identische Schulter (nicht gezeigt) steht von der Seitenwand 60" aus einwärts vor.

Wie die Fig. 12 - 14 zeigen, kann die Sperrmechanik 44 eine allgemein mit 110 bezeichnete Sperrmechanik enthalten, die die Mechanik 44 in der vorderen Sperrstellung festhält, bis das Betätigungselement 83 einen Notabwurf des Schleppfallschirms auslöst. Die Anordnung 110 hat einen Zahn 112, der auf einer Blattfeder 114 sitzt, deren oberes Ende mit einem Stift 116 auf dem Hebel 74 festgelegt ist. Die Feder 114 drückt im Normalzustand den Zahn in eine vorstehende Lage, in der dessen freies Ende 118 hinter die untere Kante der Trennwand 6 3 hakt, wenn der Hebel 74 sich in der in Fig. 12 gezeigten Stellung befindet. Wie die Fig. 13, 14 zeigen,

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legt das Betätigungselement 83 sich an die Feder 114 in deren Mitte an, lenkt sie aus, wenn es in die Freigabebzw, die Notabwurfstellung geschwenkt wird, und löst damit den Zahn 112 von der Trennwand 63.

Obgleich oben drei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und erläutert worden sind, sind für den Fachmann verschiedene mögliche Abänderungen ersichtlich. Beispielsweise kann man die lastaufnehmenden Flächen so anordnen, daß sie den Zugkraftvektor schneiden, um das auf ein oder auf beide Gabelelemente aufgebrachte Schwenkmoment zu verringern oder zu unterdrücken. Dann lassen die zugehörigen Sperrmechaniken sich für geringere Kräfte auslegen; sie würden jedoch zusätzliche Bauelemente erfordern, um das vordere Ende des jeweils zugehörigen Gabelelements während des FreigabeVorgangs so weit anzuheben, daß ein Schwenkmoment auftreten kann, das die Freigabe vollendet. Die vorliegende Erfindung soll daher nicht auf die hier speziell beschriebenen und erläuterten Ausführungsformen, sondern nur durch den Umfang der Ansprüche beschränkt sein.

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Claims (13)

THE BOEING COMPANY, Seattle, Washington, V. St. A. Patentansprüche

1. Zugplatte für Flugzeug-Lastabwurfsysteme, bei denen ein Gegenstand aus einem Flugzeug durch eine von einer nach hinten ausgefahrenen Auszieheinrichtung ausgeübte Ausziehkraft im Flug herausgezogen wird, gekennzeichnet durch eine Gabelanordnung, die zwischen dem Gegenstand und die Auszieheinrichtung einfügbar ist, und eine am Flugzeug befestigte Haltevorrichtung, die die Gabelanordnung festhält, so daß die Zugkraft auf das Flugzeug nicht aber auf den Gegenstand übertragen wird, und die die Gabelanordnung freigibt, um die Zugkraft auf den Gegenstand zu übertragen, wobei die Gabelanordnung ein mit dem Gegenstand verbindbares Hauptgabelelement, ein mit der Auszieheinrichtung verbindbares freisetz-

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bares Gabelelement mit einem vorderen und einem hinteren Ende, eine zwischen dem Hauptgabelelement und dem freisetzbaren Gabelelement wirkende Einrichtung, um das vordere Ende am Hauptgabelelement festzulegen und von diesem freizusetzen, und eine Widerlagereinrichtung aufweist, die betrieblich mit dem Hauptgabelelement verbunden ist, um das hintere Ende festzuhalten, während das vordere Ende gesichert ist, und infolge der das freisetzbare Gabelelement in rückwärtiger Richtung um das hintere Ende in eine Abwurflage drehen kann, in der es vom Hauptgabelelement getrennt ist, wenn das vordere Ende freigegeben wird, so daß die Auszieheinrichtung abgeworfen werden kann.

2. Zugplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptgabelelement ein vorderes und ein hinteres Ende sowie eine Vertiefung aufweist, die das freisetzbare Gabelelement so aufnehmen kann, daß dessen hinteres Ende am hinteren Ende des Hauptgabelelements liegt, wobei die Widerlagereinrichtung vom Hauptgabelelement aus nach innen vorsteht und das freisetzbare Gabelelement sich mit seinem hinteren Ende in der Vertiefung an diese anlegen und aus der Vertiefung herausdrehen kann, wenn sein vorderes Ende freigegeben wird.

3. Zugplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagereinrichtung mindestens eine nach hinten gekrümmte Fläche und das hintere Ende des freisetzbaren Gabelelements eine Fläche aufweisen, die sich flächig an die eine Fläche anlegen kann.

4. Zugplatte nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagereinrichtung mindestens eine Fläche mit

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einem flachen unteren Teil und einem nach hinten gekrümmten oberen Teil aufweist, daß das hintere Ende des freisetzbaren Gabelelements eine Fläche mit einem flachen unteren Teil und einem nach vorn gekrümmten oberen Teil aufweist, wobei die flachen unteren Teile sich flächig aneinanderlegen können und zur Aufbringrichtung der Zugkraft geneigt sind, um das freisetzbare Element auf das HauptgabeIelernent zu drücken.

5. Zugplatte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung Mittel aufweist, die zwischen dem Flugzeug und dem vorderen Ende des Hauptgabelelements wirken können, um dessen vorderes Ende festzulegen und freizugeben, daß eine zweite Widerlagereinrichtung betrieblich mit dem Luftfahrzeug verbindbar ist, um das hintere Ende des Hauptgabelelements festzuhalten, während dessen vorderes Ende gesichert ist, und dem Hauptgabelelement zu erlauben, sein hinteres Ende nach hinten in eine Kraftübertragungsstellung zu schwenken, in der es vom Flugzeug getrennt ist, wenn sein vorderes Ende freigegeben wird, so daß die Zugkraft auf den Gegenstand übertragen werden kann, während das vordere Ende des freisetzbaren Gabelelements sowie dessen hinteres Ende bezüglich des Hauptgabelelements weiter festgelegt bleibt.

6. Zugplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Widerlagereinrichtung mindestens eine Fläche enthält, die nach hinten gekrümmt ist, und daß das hintere Ende des Hauptgabelelements eine Fläche aufweist, an die sich die eine Fläche flächig anlegen kann.

7. Zugplatte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Widerlagereinrichtung mindestens eine Fläche mit einem flachen unteren Teil und einem gekrümmten oberen Teil aufweist, der nach vorn gekrümmt ist, wobei ein flächi-

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ges Anlegen an die flachen unteren Teile möglich ist und diese zur Aufbringrichtung der Zugkraft geneigt sind, um das Hauptgabelelement an den Flugzeugkörper anzudrücken.

8. Zugplatte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Festlegen des vorderen Endes des freisetzbaren Gabelelements eine Sperrmechanik mit einer Rollenanordnung, die sich in einer Haltestellung von oben an das vordere Ende anlegen kann, sowie eine Steuereinrichtung aufweist, um die Rollenanordnung in eine Freigabestellung zu bewegen, in der sie vom vorderen Ende gelöst ist.

9. Zugplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das freisetzbare Gabelelement zwei beabstandete Schultern, die am vorderen Ende zwei Sperrflächen bilden, sowie die Rollenanordnung zwei Rollen aufweisen, die sich an jeweils eine der Sperrflächen anlegen können, wobei die Steuereinrichtung betrieblich die Rollenanordnung nach hinten zur Freigabestellung bewegt.

10. Zugplatte nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrmechanik auf die Steuereinrichtung ansprechende Mittel aufweist, um die Rollenanordnung in der RückhalteStellung festzuhalten, bis sie von der Steuereinrichtung ausgelöst wird.

11. Zugplatte nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Mittel aufweist, um alternativ die Gabelanordnung freizugeben.

12. Zugplatte nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung eine Wanne aufweist,

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die eine Vertiefung bildet, die die Gabelanordnung aufnehmen kann, und daß eine Abdeckeinrichtung in einer Verschlußlage über der Vertiefung liegt, um diese zu verschließen,
und eine lastaufnehmende Fläche bildet, die in der Verschlußlage einem Teil des Luftfahrzeugs angepaßt werden kann.

13. Zugplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Haltevorrichtung Mittel aufweist, die sich an das Hauptgabelelement anlegen können und es auf die Vertiefung ausgerichtet halten.

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