DE3401825A1 - Aerodynamische seilwinde - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Aerodynamische Seilwinde Bei der Erfindung handelt es sich um eine mit Motor- oder Muskelkraft angetriebenen Seilwinde (Trommel oder Haspel) und einem Seil. Die Verankerung (Haken) des Seilendes bildet die Lufthülle, d.h. der Luftwiderstand eines geöffneten Fallschirmes. Es handelt sich demnach um keine feste (statische) Verankerung, sondern der Fallschirm setzt der Zugkraft der Seilwinde nur eine mehr oder weniger starke Bremswirkung entgegen. Die Bremskraft des Fallschirmes (dynamischer Haken) verhält sich proportional zu seiner Fläche (Querschnitt), wärend sie im Quatrat zu seiner Geschwindigkeit ansteigt. Die Zugkraft der Winde und die Bremskraft des Schirmes sind bei gespannten Seil gleich.
• Unterschiedlich verhalten sich dagegen Zugkraft und Gewichtskraft (potentielle oder kinetische Kraft) der Winde, d.h, sie bewegt sich in Richtung zum Schirm, wenn die Zugkraft letztere übersteigt. Die Zugkraft wird bei stehender Trommel oder bei vollständig aufgespultem Seil zu Null, wogegen eine evtl, vorhandene potentielle oder kinetische Kraft der Winde weiter auf den Schirm wirkt.
• Mit diesem Kräftespiel kann an der Seilwinde (Lastenseilwinde) eine Auftriebs-, Beschleunigungs- oder Bremskraft erzielt werden, Je nach Lage von Winde und Schirm zueinander, Bewegungsrichtung und Aufspulgeschwindigkeit, Um eine permanente Auftriebswirkung zu erzielen, sind zwei Fallschirme erforderlich, welche abwechselnd von zwei Lastenseilwinden aufgespult werden.
• Das Rückspulen (Abspulen) besorgt eine Umlenkrolle oder zwei Rückholseilwinden, welche an einem "statischen Haken" befestigt sind. Den statischen Haken trägt ein Gasballon, Luftschiff, Hubschrauber, Kran etc, Zum Auf- und Abgleiten nimmt ein Fallschirm die obere - und der zweite die untere Hälfte zwischen Lasten- und Rückholseilwinden bzw. Umlenkrolle ein. Hierbei verläuft das Lastenseil des oberen Schirmes durch die Mitte des unteren -, und das Rückholseil des unteren Schirmes durch die Mitte des oberen. Seilwinde und Fluggerät sind gekoppelt.
• Anwendungsgebiete Aerodynamische Seilwinde Dieses Antriebs-, Transport- und Bremssystem nimmt unter allen aerodynamischen Fahrzeugen und Geräten gewiß eine Außenseiterrolle ein, was sowohl seine Fähigkeiten als auch seine Einsatzgrenzen betrifft. Wärend seine Fähigkeiten insbesondere im außerordentlich günstigen Verhältnis von Leistungsaufwand zum Nutzeffekt (Wirkungsgrad), und im großen Anzugsmoment liegen, sind seine Einsatzgrenzen im technischen System (Manövrierfähigkeit) zu finden. So kann man damit beispielsweise im wahrsten Sinne des Wortes Bäume ausreißen und einen Menschheitstraum vom Muskelkraftflug erfüllen, Zum anderen ist es äußerst schwierig damit wie ein Hubschrauber von A nach B zu fliegen.
• Die Aerodynamische Seilwinde eignet sich zum Heben und Transportieren von Personen und schweren, sperrigen Lasten durch die Luft.
• Sie ermöglicht beim Fallschirmspringen und Lastenabwurf Beschleunigungen und Verzögerungen gegenüber der Sinkgeschwindigkeit des Fallschirms und somit sanftes Aufsetzen trotz Verwendung kleinerer Fallschirme.
• Als Bremsfallschirm für landende Flugzeuge dient sie zur Verkürzung der Landerollstrecke, da eine Abbremsung bis zum Stillstand möglich ist, Sie macht Notlandungen für Luftfahrzeuge am Fallschirm möglich, wenn konventionelle Notlandungen infolge der Sichtverhältnisse, Manövrierfähigkeit des Flugzeuges, Geländebeschaffenheit etc, nicht möglich sind.
• Sie erlaubt Muskelkraftflüge mit senkrechtem Start.
• Aerodynamische Seilwinde Vorteile : Eröffnung bzw. Erweiterung der technischen Möglichkeiten im Flug- und Fallschirmsport, Lufttransport und Luftrettungsdienst.
• Außerordentlich guter Wirkungsgrad im Vergleich zu anderen aerodynamischen Antriebssystemen wie Rotor, Propeller, Turbine und Rakete.
• Geringer Leistungsaufwand und Energieverbrauch im Verhältnis zur verrichteten potentiellen und kinetischen Arbeit.
• Hohes Anzugsmoment, daher große Tragfähigkeit, Beschleunigungs- und Bremskraft.
• Überschaubare Technik.
• Minimale Geräuschentwicklung durch elektromotorischen Antrieb möglich.
• Geringes Sicherheits- und Betriebsrisiko.
• Nachteile: Begrenzte Einsatzmöglichkeiten und Manövrierfähigkeit.
• Abgleitender Fallschirm beansprucht großes Höhenniveau.
• Zusätzliches Lufttransportmittel in verschiedenen Einsatzbereichen für den Fallschirmrücktransport erforderlich.
• Lange Seile notwendig.
• In manchen Anwendungsbereichen witterungsabhängig (Wind).

Claims (1)

1. Pa t entan sprüche Die Aerodynamische Seilwinde ist eine Vorrichtung zum Heben und Transportieren von Personen und Lasten durch die Luft.

   Die ermöglicht beim Fallschirmspringen und Lastenabwurf kürzere Schwebezeiten und weichere Landungen.

   Sie verkürzt Landerollstrecken bei Flugzeuglandungen, indem das Luftfahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wird.

   Sie macht Notlandungen für Luftfahrzeuge am Fallschirm möglich, wenn konventionelle Notlandungen als erhöhtes Risiko - infolge der Sichtverhältnisse, der Manövrierfähigkeit des Luftfahrzeuges, der Geländebeschaffenheit etc. - erachtet werden.

   Sie erlaubt Muskelkraftflüge mit senkrechtem Start.

   Bei allen Anwendungen bildet ein geöffneter Fallschirm den dynamischen Haken, an welchem sich das Fluggerät, der Fallschirmspringer oder Muskelkraftflieger mittels Seilwinde auf- oder abspült, Sie ist nach Anspruch 1 - 5 d a d u r c h g e k e n n -zeichnet , daß 1. Zur Erzeugung eines permanenten Auftriebs zwei Fallschirme erforderlich sind, welche abwechselnd durch zwei Lastenseilwinden, die sich am Fluggerät befinden, nach unten gezogen werden.

   Die Rückholung (Abspulung) des abgeglittenen Schirmes abwechselnd von einer Umlenkrolle oder zwei Rückholseilwinden besorgt wird, welche an einem statischen Haken" befestigt ist, bzw.

   sind. Der statische Haken von einem Hubschrauber, Ballon, Kran, Luftschiff etc, in entsprechender Höhe gehalten wird. Ein Fallschirm die untere -, und der zweite die obere Hälfte zwischen Fluggerät und statischem Haken zum Auf- und Abgleiten einnimmt Das Lastenseil des oberen Schirmes durch die Mitte des unteren-und das Rückholseil des unteren Schirmes durch die Mitte des oberen verläuft. Die Seilwinden durch drehzahl - drehmoment -regelbare Antriebsmotore, Kupplungen, Bremsen, Vor- und Rücklauf etc. so gesteuert werden, damit das Öffnen - und ein kontinuierliches Abgleiten eines Schirmes erreicht wird. Fessel-oder Schleppseile zur Stabilisierung oder horizontalen Fortbewegung am Fluggerät angebracht werden können.

   Patentansprüche 2. Für Fallschirmspringer und Lastenabwurf die Seilwinde ein Abspulen beim öffnen des Schirmes -, und ein Aufspulen kurz vor dem Aufsetzen ermöglicht, wodurch sowohl der Bremsruck beim öffnen des Schirmes -, als auch die Aufsetzgeschwindigkeit vermindert wird. Die Verwendung von kleineren Fallschirmen die Schwebezeit verkürzt.

   3. Die Ab- und Aufspultechnik ähnlich wie unter Anspruch 2 als Bremsfallschirm für landende Flugzeuge Anwendung finden kann.

   Gegenüber herkömmlichen Bremsfallschirmen diese Technik den Vorteil des vermidnerten Bremsruckes bei der Öffnung des Schirmes hat, und die Bremswirkung bis zum Stillstand des Flugzeuges infolge des Wiederaufspulens voll anhält 4. Der Bremsfallschirm nach Anspruch 3 Notlandungen für Luftfahrzeuge am Fallschirm ermöglicht. Die Einleitung der Abbremsung durch Rückspulung vor dem Bodenkontakt manuell und automatisch erfolgen kann. Zur generellen Verminderung der Sinkgeschwindigkeit neben einer Schirmvergrößerung, zwei Fallschirme wie unter Anspruch 1 Anwendung finden können, wobei sich der statische Haken mit der dazugehörigen Rückholmechanik infolge der Abwärtsbewegung und der damit verbundenen selbsttätigen Abspulung erübrigt.

   5. Muskelkraftflüge mit senkrechtem Start ermöglicht werden.

   Für permanenten Auftrieb nach dem Prinzip von Anspruch 1 mit Gasballon und Umlenkrolle als statischen Haken verfahren werden kann. Für kurzzeitigen Auftrieb ein in Position gebrachter Fallschirm und eine Seilwinde ausreicht, welche durch Tretantrieb über ein Lastenseil den Schirm öffnet und nach unten zieht. Der Muskelkraftflieger just in dem Moment abhebt, wenn die Kraft zur Uberwindung des Luftwiderstandes am Schirm die Gewichtskraft der Erdanziehung am Fluggerät übersteigt. Fesselseile zur Stabilisierung am Fluggerät angebracht werden können.