DE3517352C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abbremsen von Geräten, ins­ besondere von landenden Fluggeräten bzw. Abwurflasten, die mit einem Fallschirm und einer den Abstand zwischen diesem und dem Gerät verrin­ gernden Vorrichtung versehen sind.

Aus der DE-AS 12 32 832 ist eine derartige Einrichtung zum Abbremsen von Fluggeräten und Abwurflasten mittels eines Fallschirmes während der Lan­ dephase bekanntgeworden, dessen Bremswirkung durch einen den Abstand zwischen dem Fallschirm und dem Fluggerät bzw. der Abwurflast verkür­ zende Seiltrommel verstärkt wird, wobei die Seiltrommel durch einen nach dem Rückstoßprinzip arbeitenden Umlaufmotor antreibbar ist.

Nachteilig ist bei dieser Einrichtung, daß die Bremswirkung des Fall­ schirms nicht, insbesondere nicht mit der erforderlichen Genauigkeit, an die während der Landephase herrschenden Bedingungen und an die jeweili­ gen, z. T. sich für das Gerät und dem Fallschirm daraus ergebenden Krite­ rien angepaßt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum fall­ schirmspezifischen Abbremsen von Geräten derart zu verbessern, daß ent­ sprechend einer zulässigen Belastungsgröße die Bremswirkung des Fall­ schirmes während der gesamten Landephase des Gerätes bis zum Stillstand für dessen Sicherheit regelbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des einzigen An­ spruches aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß entsprechend einer zulässigen bzw. vorgegebenen Belastung für das Gerät und den Fall­ schirm, dessen optimale Bremswirkung während der Landung laufend mittels Rechner und Regeleinrichtung bezüglich einzelner oder mehrerer variabler Kriterien - wie augenblickliche Geschwindigeit, augenblickliches Ge­ wicht und zur Verfügung stehende bzw. zu erreichende Landestrecke - für eine sichere Landung des Gerätes geregelt werden kann.

Neben den üblichen Sensoren zur Gewichts- oder Bodenabstandsermittlung können diese Daten aus Redundanzgründen auch vom Rechner über die ablau­ fende Flugzeit ermittelt werden. Dies trifft vor allem für das durch den Brennstoffverbrauch verminderte Landegewicht beim Flugzeug oder bei Drohnen zu, das sich auch in der Landephase laufend verändert.

Ferner kann die Regeleinrichtung über den Geschwindigkeitsmeßsensor und den Rechner jeweils sehr schnell auf die Auswirkungen von Böeneinflüssen auf den Fallschirm und das Gerät während des gesamten Landeablaufs immer wieder erneut reagieren und dabei die Lande- bzw. Fallgeschwindigkeit des Gerätes zeit- und/oder bodenabstandsabhängig sehr genau, d. h. sogar auf den Wert Null regeln.

Des weiteren kann durch die erfindungsgemäß genaue Dosierbarkeit der Bremswirkung ein kleiner Fallschirm erfolgreich eingesetzt werden, der neben den Nachteilen des großen Platzbedarfs auch die Seitenwind- und Abdriftempfindlichkeit sowie die Verletzbarkeit durch Bodenkontakt ver­ meidet. Somit wurde mit der erfindungsgemäß automatischen Regelungsmög­ lichkeit der Abbremsung durch die Verkürzung oder Verlängerung der Fall­ schirmleine eine Einrichtung geschaffen, die unter allen flugspezifi­ schen Parametern eine sichere, d. h. vor allem eine stabile und weiche Landung für das Gerät ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispiels erläutert und näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Fluggerät mit der Abbremseinrichtung in schematischer Dar­ stellung,

Fig. 2 eine Abwurflast mit der Abbremseinrichtung in schematischer Dar­ stellung.

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist am Heck eines Fluggerätes 2, bei dem es sich z. B. um eine Drohne oder um ein Flugzeug handeln kann, ein Fall­ schirm 1 angeordnet, der über eine Hauptleine 3 mit der am Fluggerät 2 vorgesehenen Vorrichtung 12 verbunden ist. Die Vorrichtung 12 enthält einen Aufrollmechanismus 4 zum Auf- und Abrollen der Hauptleine 3, der entweder mittels einer durch einen Gasgenerator 5 speisbaren Minigastur­ bine 6 oder duch einen elektrischen, mechanischen oder hydraulischen Antrieb 7 angetrieben wird. Anstatt der vorgenannten Antriebe kann auch ein pneumatischer Antrieb oder eine pyrotechnische Vorrichtung 8 einge­ setzt werden, die dann entweder den Aufrollmechanismus 4 oder in nicht dargestellter Weise eine andere die Leinenlänge variierende Vorrichtung, wie beispielsweise einen Kolben 13 antreibt.

Der Vorrichtung 12 ist außerdem ein Rechner 9 und eine Regeleinrichtung 10 zugeordnet, wobei der Rechner 9 die flugtechnischen Informationen von den am Gerät 2 bzw. an der Vorrichtung 12 vorgesehenen Sensoren 11 er­ hält.

Da die oben angeführten Wirkanordnungen alle bekannte Komponenten dar­ stellen, werden sie weder genauer beschrieben noch in der Zeichnung de­ tailliert aufgezeigt.

In der Fig. 2 ist eine mit dem Fallschirm 1 verbundene Abwurflast darge­ stellt, die wie das vorbeschriebene Fluggerät als Gerät 2 bezeichnet werden kann. Hier ist ähnlich zum Fluggerät 2 aus der Fig. 1, zwischen dem Gerät 2 und dem Fallschirm 1 die Vorrichtung 12 angeordnet, die gleichfalls mit den oben angeführten und gleichermaßen bezifferten Kom­ ponenten ausgestattet sein kann. Bei dieser Anordnung wird man jedoch die einfacher ausgestattete Vorrichtung 12 von geringerem Gewicht aus­ wählen, d. h. beispielsweise einen pyrotechnischen oder pneumatischen An­ trieb 7 für den Aufrollmechanismus bzw. für den Kolben 13.

Die Wirkungsweise des Verfahrens ist wie folgt: Wenn in der Landephase und nach dem Aufsetzen des Gerätes 2, d. h. des Fluggerätes dessen Fall­ schirm 1 entfaltet wird vergleicht der Rechner 9 mit Hilfe des Ge­ schwindigkeitssensors 11 laufend die augenblickliche Rollgeschwindigkeit des Fluggerätes 2 mit der jeweils zulässigen Geschwindigkeit, um für dieses eine vorbestimmte Rollstrecke bis zum Stillstand einhalten zu können. Falls die augenblickliche Rollgeschwindigkeit vergleichsweise zu hoch ist, wird durch den Rechner 9 und über die Regeleinrichtung 10 au­ tomatisch oder durch den Piloten der Aufrollmechanismus 4 aktiviert. Dieser verkürzt dann sofort mit einer vom Rechner 9 wählbaren Aufrollge­ schwindigkeit für die Hauptleine 3 den Abstand des Fallschirmes 1 zum Fluggerät 2. Durch die dabei erfolgende Fallschirmbeschleunigung wird der durch die laufend abnehmende Geschwindigkeit verringerte Bremswider­ stand des Fallschirmes 1 wieder hergestellt bzw. erforderlichenfalls er­ höht. Hierdurch steigert sich der Bremswirkungsgrad des Fallschirmes 1 proportional zur Quadratfunktion seiner relativen Geschwindigkeit zur ruhenden Umgebungsluft.

Dieser Bremsvorgang ist entsprechend der Geschwindigkeit und des Ge­ wichts des Gerätes 2 mehrmals wiederholbar und die Geschwindigkeit der Hauptleinenverkürzung mit der resultierenden Gerätebelastung ist an die Anforderungen, insbesondere genau an die zulässige Belastungsfähigkeit des Gerätes 2 anpaßbar.

Andererseits kann durch eine Verlängerung der Hauptleine 3 die Bremswir­ kung des Fallschirmes 1 reduziert und somit die Länge des Bremsweges ge­ steuert werden, wobei durch diese regelbare Leinenlängsvariierung auch die durch den Entfaltungsstoß des Fallschirmes 1 erzeugte Belastung für diesen und das Gerät regelbar ist.

Die Hauptleine 3 kann außerdem vom Aufrollmechanismus 4 je nach Bremsan­ forderung jeweils um eine bestimmte Länge oder kontinuierlich auf- oder abgerollt werden, wobei diese laufende oder stückweise Verkürzung oder Verlängerung auch mittels eines Kolbens 13 durchführbar ist, der mehr­ mals, z. B. pyrotechnisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben wird.

Als Hilfe zur genauen Widerstandssteuerung des Fallschirmes 1 können dem Rechner 9 je nach Gerätetyp auch die Daten bezüglich des Landegewichts des Gerätes 2, über dessen Abstand zum Boden sowie über dessen Flugzeit mittels der für diesen Zweck ausgelegten Sensoren 11 eingegeben werden.

Unabhängig von einer horizontalen, senkrechten oder einer aus beiden re­ sultierenden Landerichtung, ist zu Erzielung einer für die Abwurflast sicheren Landegeschwindigkeit, die bei deren vorbestimmten Stillstand ebenfalls wie beim Fluggerät Null oder nahe Null betragen soll, die Vor­ richtung 12 bei gleicher Wirkungsweise im vollem Umfang einsetzbar. Hier werden jedoch die betreffenden Komponenten der Vorrichtung 12 bereits lange vor dem Aufsetzen der Abwurflast, d. h. im Fluge aktiviert, wobei für die Abbremsung deren Fallgeschwindigkeit ausschlaggebend ist.

Claims (1)

1. Einrichtung zum Abbremsen von Geräten, insbesondere von landenden Fluggeräten bzw. Abwurflasten, die mit einem Fallschirm und einer den Abstand zwischen diesem und dem Gerät verringernden Vorrichtung versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrichtung (12) mehrere über einen Rechner (9) mit einer Regeleinrichtung (10) korrespondierenden Sen­ soren (11) zur Bestimmung der Geschwindigkeit, des Abstandes zum Boden, des Landegewichtes und der Flugzeit des Gerätes (2) zugeordnet sind.