DE3890751C2 - Schleudersitz - Google Patents
SchleudersitzInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D25/00—Emergency apparatus or devices, not otherwise provided for
- B64D25/08—Ejecting or escaping means
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleudersitz für ein
Flugzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Hierdurch soll die Rettung, das Entkommen und das Überleben
bei Absturzsituationen ermöglicht werden, meist in
militärischen Kampfflugzeugen.
Das Entkommen wird bei herkömmlichen Schleudersitzen dadurch
ermöglicht, daß der Flugzeugsitz eines Fliegers, des Piloten,
eines Besatzungsmitgliedes oder einer sonstigen fliegenden
Person mittels eines Sitz-Raketen-Katapults aus dem Flugzeug
herausgeschleudert wird. Im Anschluß an das Herausschleudern
des Sitzes trennt sich die Person unverzüglich und
automatisch vom Sitz. Dann wird der Fallschirm der
herausgeschleuderten Person automatisch entfaltet und senkt
sie sicher zum Boden ab, häufig sehr nahe beim abgestürzten
Flugzeug.
Im militärischen Kampf kann es infolge feindlicher Tätigkeit
am Boden unerwünscht sein, in der Nähe des niedergegangenen
Flugzeuges zu landen. Der Vietnam-Konflikt zeigte, daß es aus
dem Gesichtspunkt der Gefangennahme für den niedergegangenen
Flieger sehr gefährlich war, in der Nähe des niedergegangenen
Flugzeuges zu landen. Es stellte daher eine große Leistung
dar, ein Rettungs-System zu entwickeln, das dem
herausgeschleuderten Besatzungsmitglied die Möglichkeit gab,
in seinem eigenen herausgeschleuderten Schleudersitz vom Ort
des Notausstiegs des Flugzeugunglückes wegzufliegen.
Ein solcher Schleudersitz gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1 ist in Aviation Week & Space Technology, 17.
Februar 1969, Seite 39, beschrieben. Hier entfaltet sich nach
dem Auswurf aus dem Flugzeug im Flug vom Schleudersitz ein
dreieckförmiger flexibler Textilflügel, und durch ein
Kartuschensystem wird ein Düsenantrieb am Sitzrücken
gestartet. Der Kopf des Fliegers zeigt nach vorne, das
Gesicht nach unten. Somit kann der Pilot nach einem
gesteuertem aerodynamischen Flug entfernt vom Ort des
Notausstiegs landen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Schleudersitz
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß
bei einem Flug der aerodynamische Luftwiderstand erheblich
verringert wird, wobei eine andere konstruktive Ausgestaltung
der ausfahrbaren Einrichtung offenbart wird.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz
gestellt.
Durch diese wirksame Entkommöglichkeit kann der Flieger aus
dem gefährdeten feindlichen Gebiet entkommen und in weniger
gefährlichem Geländer niedergehen oder auch aus der Luft
durch einen Rettungshubschrauber gerettet werden.
Durch die Ausgestaltung ist ein verhältnismäßig rascher
aerodynamischer Flug auch über größere Entfernungen möglich.
Hierbei ist nach dem Katapultieren und dem Herausschleudern
des Sitzes aus dem zerstörten und verunglückten Flugzeug
durch Raketenantrieb ein energiegetriebener, gesteuerter Flug
durch die herausgeschleuderte überlebende Person in einem
fliegenden Schleudersitz vorgesehen. Diese Person kann der
Pilot oder ein anderes Besatzungsmitglied sein.
Es werden Mittel vorgesehen, um einen derartigen fliegenden
Schleudersitz im Gesamtvolumen unterzubringen, derart, daß
der Schleudersitz in einem militärischen Kampfflugzeug
verstaut werden kann, ähnlich den bei gegenwärtigen
Militärflugzeugen verwendeten Schleudersitzen, wobei im
Flugzeug lediglich ein minimaler Zuwachs des erforderlichen
Raumvolumens erforderlich sein soll.
Hierbei wird ein Falten und Strecken der Antriebs- und
Steuereinrichtungen für einen wirksamen aerodynamischen Flug
im fliegenden Schleudersitz vorgesehen.
Die Sitzschale ist an der Rückenlehne angelenkt, um den
Körper der herausgeschleuderten Person in eine Lage zu
bringen, bei der der Kopf nach vorne, das Gesicht nach unten
und der Körper ausgestreckt gehalten wird, um ein Minimum an
Luftwiderstand zu erzielen, was ein Minimum an Kraftstoff-
Verbrauch, ein Maximum an Reichweite und ein Maximum an
Querfluggeschwindigkeit ergibt.
Es wird ermöglicht, während der Querfahrt aus Komfortgründen
den Kopf des Besatzungsmitgliedes zurückzuhalten, wobei der
Körper in einer horizontalen Lage ist; der Rückhalteschutz
des Kopfes wird während des mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Auswurfes oder "Rettungsausstieges", wie er oft
bezeichnet wird, beibehalten werden.
Der Schleudersitz ist mit Einrichtungen versehen, um die
gefalteten Flächen des Leitwerkes zu verstauen und das
Leitwerk für eine Heckstabilisierung des Sitzes später
auszufahren bzw. zu strecken.
Beim Erfindungsgegenstand sind gefaltete und ausfahrbare bzw.
streckbare Flügel, ein Höhen-Leitwerk am Heck und Triebwerke
vorgesehen, welche in entsprechenden Stauräumen des Sitzes
hineinfaltbar sind und nach dem Auswurf des Schleudersitzes
ausfahrbar sind, um einen gesteuerten Flug bei geringem
aerodynamischen Luftwiderstand zu ermöglichen. Hierbei sind
Sitzschale und Rückenlehne automatisch zu einer länglichen
Einheit von etwa 180° streckbar, desgleichen die Person
selbst, die automatisch in hängende Streckposition mit Kopf
nach vorne und Gesicht nach unten gebracht wird. Für diese
Vorgänge sind das automatische Ausfahren eines
Bremsfallschirmes und aerodynamische Wirkungen aufgrund der
speziellen Anordnung der Flügel verantwortlich, die aus der
Rückenlehne des Sitzes ausfahren, sowie zwei Höhenruder, die
schräg und seitlich aus der gestreckten Sitzschale ausfahren.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele beschreiben die Betätigung
und das Anfügen der Faltflügel an der Rückenlehne, das
Anbringen und Entfalten des gefalteten Heckteiles in Form des
Höhenruders, die Entfaltung der Triebwerke aus der Kopfstütze
heraus etc., wobei eine geeignete Gewichtsverteilung
erforderlich ist. Auch bevorzugte Ausführungen für die
mechanische Ausgestaltung der Flügel, das Falten und Strecken
derselben sowie Vorspann- und Gurt-Streckeinrichtungen
derselben sowie zweckmäßige Falt- und Streckeinrichtungen für
das Heck und für die Triebwerke, sowie der Kraftstofftank und
manuelle Flugsteuerungseinrichtungen sind beschrieben.
Die prinzipielle Lehre ist ein frei fliegender, aerodynamisch
angepaßter Schleudersitz mit einer hängenden Streckposition
der herausgeschleuderten Person, bei der der Kopf nach vorne,
das Gesicht nach unten und der Körper ausgestreckt ist, wobei
die Füße hinten abgestützt sind, und wobei eine Anordnung mit
geringstem Luftwiderstand für das Maximum an Kraftstoff-
Wirtschaftlichkeit, für einem maximalen freien
Querflugbereich und für einer maximale Geschwindigkeit
vorgesehen ist. Das Konzept stellt vorzugsweise eine
Zusatzanordnung zu einem herkömmlichen Schleudersitz bei Höhe
Null und Geschwindigkeit Null dar und stattet einen
herkömmlichen Null-Schleudersitz mit einer Freiflug-Fähigkeit
quer zum Boden aus, um einen Rettungs-Schleudersitz mit
maximaler Geschwindigkeit und maximalem Bereich zu
kombinieren, wie es erforderlich ist, um während des Kampfes
beim Herausschleudern dem Feind zu entfliehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Schleudersitz-
Anordnung mit der herausgeschleuderten Person im
Schleudersitz während der Auswurf-Konfiguration,
Fig. 2 eine Rückansicht der Sitz-/Person-Konfiguration längs
der Linie 2-2 und Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht der Sitz-/Person-Konfiguration längs
der Linie 3-3 von Fig. 2,
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Sitzes in der Flug-
Konfiguration, nachdem der Schleudersitz vom Flugzeug
herausgeschleudert wurde, wobei die Flügel entfaltet sind,
das Leitwerk entfaltet ist, die Triebwerke entfaltet sind,
und der Schleudersitz gestreckt und so gedreht ist, daß die
herausgeschleuderte Person in eine hängende Streckposition
plaziert wird, bei der das Gesicht nach unten in einer
horizontalen Lage im Bezug zur Rückenlehne angeordnet ist,
Fig. 5 eine Draufsicht des gestreckten Sitzes für den Flug,
zeigend das Leitwerk, die Flügel und die Triebwerke längs der
Linie 5-5 von Fig. 4,
Fig. 6 eine Vorderansicht des gestreckten Sitzes für den
Flug, längs der Linie 6-6 von Fig. 5,
Fig. 7 eine Seitenansicht eines Flugzeuges, wobei der
Schleudersitz beim Betrieb eines Flugzeuges mit
Geschwindigkeit und Höhe Null herausgeschleudert wird, wobei
die Abtrennung und die Bergung der herausgeschleuderten
Person im normalen Sitz-/Fallschirm-Betrieb und die Auswurf-
Aufeinanderfolge herkömmlich erfolgt,
Fig. 8 eine Seitenansicht eines Flugzeuges, wobei der
Schleudersitz während einer Betriebsart des Flugzeuges bei
großer Geschwindigkeit und großer Höhe herausgeschleudert
wird, und wobei dargestellt ist, wie sich der fliegende
Schleudersitz in ein Flugzeug mit Flügeln, Leitwerk und
Triebwerken entfaltet, damit die entkommene,
herausgeschleuderte Person quer übers Land fliegen kann,
Fig. 9 eine Ansicht entlang der Linie 9-9 von Fig. 8 mit
einer perspektivischen Ansicht von der herausgeschleuderten
Person im Schleudersitz beim Flug quer über das Land in
Flughaltung in Richtung nach oben,
Fig. 10 das abstürzende zerstörte Flugzeug, nachdem der
fliegende Sitz/die herausgeschleuderte Person
herausgeschleudert wurde, wobei der Schleudersitz sich für
den Flugbetrieb quer übers Land entfaltet hat,
Fig. 11 den fliegenden Sitz, wobei die herausgeschleuderte
Person vom Schleudersitz getrennt ist, nachdem der
Schleudersitz die herausgeschleuderte Person sicher von der
Unfallszene gemäß Fig. 9 und 10 entfernt und zu einer
befreundeten Umgebung gemäß Fig. 12 geflogen hat,
Fig. 12 das Entfalten des Rettungsschirmes der
herausgeschleuderten Person,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des fliegenden Sitzes,
der Sitzschale und eines Hebels für die Sitzschale, wobei
Flügel, Leitwerk und Triebwerke verstaut sind, welche die
Zusatzeinrichtungen zum herkömmlichen Schleudersitz
darstellen,
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht des fliegenden Sitzes
gemäß Fig. 13, wobei die herausgeschleuderte Person auf dem
Schleudersitz wie im Flugzeug sitzend dargestellt ist. Mit
Ausnahme der zusätzlichen Einrichtungen gemäß Fig. 13 stellt
dies einen herkömmlichen Schleudersitz und eine herkömmliche
Auswurf-Konfiguration dar,
Fig. 15 ein schematisches Diagramm, das die pyrotechnischen
Einrichtungen zeigt, die in geeigneter Aufeinanderfolge
angeordnet sind, um im Betrieb den fliegenden Schleudersitz
in eine steuerbare Flugkonfiguration zu bringen, damit die
während des Fluges in einer Notsituation herausgeschleuderte
Person quer übers Land entkommen kann,
Fig. 16 eine Teildarstellung der entfalteten Triebwerke aus
dem Kopfstützen-Bereich des Schleudersitzes gemäß Fig. 5,
Fig. 17 eine Teildarstellung der entfalteten Flügel im
Mittelabschnitt des Schleudersitzes gemäß Fig. 5,
Fig. 18 eine Teildarstellung des Bereiches hinter den
Flügeln, die die entfalteten Stützen des Leitwerkes gemäß
Fig. 5 zeigen,
Fig. 19 Teildarstellungen des entfalteten Leitwerkes und des
Stützaufbaus für das entfaltete Leitwerk gemäß Fig. 5,
Fig. 20 eine Teildarstellung einer äußeren Flügelfläche, die
die Entfaltung des Flügels gemäß Fig. 5 darstellt,
Fig. 21 eine Teildarstellung entlang der Linie 21-21 von Fig.
17, welche die innere Vorderkante der Flügel-Tragfläche
zeigt,
Fig. 22 eine Teildarstellung längs der Linie 22-22 von Fig.
17, welche die innere Hinterkante der Flügel-Tragfläche
zeigt,
Fig. 23 eine Teildarstellung längs der Linie 23-23 von Fig.
20, welche eine äußere Vorderkante der Flügel-Tragfläche
zeigt,
Fig. 24 eine Teildarstellung längs der Linie 24-24 von Fig.
20, welche eine äußere Hinterkante der Flügel-Tragfläche
zeigt,
Fig. 25 einen schnitt entlang der Linie 25-25 von Fig. 20,
Fig. 26 einen Schnitt längs der Linie 26-26 von Fig. 20,
Fig. 27 eine Teil-Explosionsdarstellung spezieller Teile, die
zusammengesetzt innerhalb des Kreises von Fig. 25 dargestellt
sind,
Fig. 28 einen Schnitt längs der Linie 28-28 von Fig. 20,
Fig. 29 eine Ansicht entlang der Linie 29-29 von Fig. 16,
Fig. 30 eine Ansicht entlang der Linie 30-30 von Fig. 17,
Fig. 31 eine Ansicht entlang der Linie 31-31 von Fig. 17,
Fig. 32 eine Ansicht entlang der Linie 32-32 von Fig. 18,
Fig. 33 eine Ansicht längs der Linie 33-33 von Fig. 19,
Fig. 34 einen Schnitt längs der Linie 34-34 von Fig. 17,
Fig. 35 eine Darstellung längs der Linie 36-36 von Fig. 34,
Fig. 36 eine Darstellung längs der Linie 37-37 von Fig. 29,
Fig. 37 eine schematische Darstellung des Streckens und
Entfaltens des Auslegers und des Leitwerkes, bekannt als
Heck, Höhenfläche oder Höhenruder,
Fig. 38 den Flug-Steuerhebel für den Schleudersitz/die
Person,
Fig. 39 eine schematische Elektroschaltungs-Darstellung, die
die manuell arbeitende Querneigungs- oder Roll- und die
Nicklage-Steuerung des Flugzeuges im Flug zeigt,
Fig. 40 eine schematische Darstellung des pyrotechnischen
Lösens der herausgeschleuderten Person vom Sitz,
wie in Fig. 11 und 12 dargestellt.
Fig. 41 einen Querschnitt längs der Linie 42-42 von Fig. 24
Fig. 42 eine vergrößerte Darstellung des Flugsteuerhebels
von Fig. 38
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung zeigt Fig. 1 einen
Schleudersitz 1 für eine herausgeschleuderte Person wie einen
Piloten oder ein Besatzungsmitglied, ähnlich bekannten
militärischen Kampf-Schleudersitzen, wobei entsprechende
Gegenstände in den Überlebenseinrichtungen 6 und 7 des
Schleudersitzes, der Überlebensausrüstung und dem Fallschirm,
enthalten sind.
Die in diesen bekannten Schleudersitz 1 integrierte Zusatz-
Flugausrüstung, Gegenstand dieser Erfindung, sieht ein
Unterteil der Sitzschale 15 zum Verstauen eines Leitwerkes 19
und zum verstauen von Flügeln 21 in der Rückenlehne 51 des
Sitzes 1, gemäß Fig. 1, 13 und 14, vor. Die Klein-
Düsentriebwerke 17 und 18 gemäß Fig. 3 sind klein genug, um
in der Kopfstütze verstaut und gefaltet zu werden. Diese
einzigartig kleine Größe der Düsentriebwerke zur Verwendung
des vorhandenen Stauraumes und zum Falten in die Kopfstütze
wurde durch die Teilung der Triebwerke in zwei kleine
individuelle Einheiten ermöglicht.
Die Flügel 21 werden durch angelenkte Rohrteile 52 und 53
(Fig. 14) an Schwenkwellen 54 angelenkt, die die Flügel 21
mit dem Schleudersitz 1 verbinden und den Teilflügeln 21a
und 21b ermöglichen, sich nach außen zu entfalten, wenn sich
der Schleudersitz 1 während des Auswurfes des Schleudersitzes
in ein fliegendes Flugzeug entfaltet, wie in den Fig. 4, 5, 6
und 8 gezeigt ist.
Das Leitwerk 19 ist im Unterteil bzw. einer unteren
Erweiterung der Sitzschale 15 verstaut; eine Einrichtung, die
prinzipiell ähnlich den Gleitschienen von Büroschubladen
konstruiert ist, ist an den Oberflächen des Leitwerkes 19 und
des Schleudersitzes 1 befestigt. Mit Hilfe einer
Gelenkverbindung 12 zwischen Sitzschale 15 und Rückenlehne 51
und einer Streckeinrichtung 56 wird die Sitzschale 15 während
des Entfaltens zur Position gemäß Fig. 4 gestreckt.
Aerodynamische Einrichtungen, wobei der Schwerpunkt des
Schleudersitzes 1 unterhalb des Zentrums des aerodynamischen
Luftwiderstandes liegt, zwingen den Schleudersitz in eine
Liegestellung und drehen ihn. In dieser Lage, bei welcher der
Stauraum für das Leitwerk 19 nach oben gedreht ist, sind die
Leitwerke 19 auf den Gleitschienen nach Art von Akten-
Schubladen nach hinten geglitten, und wurden in eine
Hecklage-Anordnung entfaltet, wie in den Fig. 4, 5 und 6
gezeigt.
Die Klein-Düsentriebwerke 17, 18; 17a, 18a sind an
zugeordneten angelenkten Faltgliedern 57 und 58 in den
Kopf stützen des Schleudersitzes 1 verstaut, wie in den Fig.
1, 2, 3, 17 und 18 gezeigt ist. Wenn der Auswurfvorgang zur
Position 40 in Fig. 8 fortschreitet, entfalten sich die
Klein-Düsentriebwerke mittels der angelenkten Faltglieder 57
und 58, wobei sie die Düsentriebwerke nach außen über den
Schleudersitz 1 hinaus und in eine Lage oberhalb der Flügel
21 bringen und damit den Klein-Düsentriebwerken den Beginn
eines Vortriebes ermöglichen, um den fliegenden Schleudersitz
1 auf seinem beabsichtigten Flug quer übers Land anzutreiben,
wie in den Fig. 4, 5, 8 und 9 gezeigt ist.
So wie ein herkömmlicher Schleudersitz weist auch der
fliegende Schleudersitz 1 Schienenrollen 3 auf, die zu
kanalförmigen nicht gezeigten Schienen passen, die innerhalb
des Flugzeuges für den Auswurf des Schleudersitzes im Notfall
befestigt sind. Diese üblichen Schienen im Flugzeug sehen
eine Auswurfführung für die Anordnung des fliegenden
Schleudersitzes 1 vor, wenn dieser vom ausgeschalteten, das
heißt außer Gefecht gesetzten, Flugzeug ausgeworfen wird.
Der Schleudersitz besteht im wesentlichen aus einer
herkömmlichen Notfall-Auswurf- und Überlebens-Ausrüstung mit
einem durch Rakete/Katapult auswerfbaren Schleudersitz 1,
einem Rettungsschirm 7, sowie einer Notfall-
Überlebensausrüstung für Wasser, Land und Luft; hierzu werden
Flügel 21 hinzugefügt, die normalerweise in der Rückenlehne
des Schleudersitzes 1 gefaltet und verstaut sind, ein (Heck-)Leitwerk
19, das normalerweise innerhalb der Sitzschale 15
des Sitzteiles 4 gefaltet und verstaut ist, wobei die
Sitzschale 15 am unteren angelenkten Sitzteil 4 Gleitschienen
nach Art einer Büroschublade aufweist, um das Leitwerk 19 zu
strecken, wobei die Sitzschale 15 am Sitzteil 4 weiterhin
eine Gelenkverbindung 12 mit Schwenkachse und einen
Sitzschalendreher in Form einer Schwenkeinrichtung 56
aufweist, um das Sitzteil 4 normalerweise in aufrechter
Sitzposition zu halten, wenn der Schleudersitz 1 vor einem
Notfall-Sitzauswurf und während des Auswurfes im Flugzeug
ist, um die Füße der herausgeschleuderten Person 14 während
des Abbrennens der Rakete fern von der Raketenflamme zu
halten.
Der Schleudersitz weist zwei individuelle Auswurfarten auf:
eine übliche bei Höhe Null und Geschwindigkeit Null sowie bei
niedriger Höhe gemäß Fig. 7, und eine andere Art, die neu
hinzu kommt, nämlich bei großer Höhe und großer
Geschwindigkeit, gemäß Fig. 8.
In der Null-Null-Auswurf-Betriebsart gemäß Fig. 7 dupliziert
der Schleudersitz den jetzt eingesetzten bekannten
Sitzauswurf. Zu diesem Schleudersitz sind das gestaute
Leitwerk 19 in der Sitzschale 15, die Flügel 21 und die
Klein-Düsentriebwerke 17 und 18 hinzugefügt, wie in den Fig.
1, 2, 3, 7, 13 und 14 gezeigt, wenn sich der Schleudersitz
entfaltet, während sich der Schleudersitz in der ersten
Betriebsart Eins nicht entfaltet.
Die Auswurf-Betriebsart bei großer Höhe und großer
Geschwindigkeit ist in Fig. 8 gezeigt, wobei sich der
Schleudersitz 1 in ein kleines flugfähiges und navigierbares
Flugzeug entwickelt, wie in Fig. 8 im oberen Teil der
Sitzauswurf-Phasen 40 und 41 gezeigt. Der Schleudersitz 1
streckt das Leitwerk 19 im Anschluß an die Abtrennung der
Rakete 47 mit Hilfe des Bremsfallschirmes 38 in Fig. 8 nach
dem Ausbrennen der Rakete. Danach folgt die Drehung bzw.
Streckung des Sitzteiles 4 um die Schwenkachse 12, gedreht
bzw. gestreckt durch den Sitzschalendreher oder die
Streckeinrichtung 56 gemäß Fig. 13, worauf die Streckung der
Flügel 21 an Schwenkwellen 54 gemäß Fig. 13 und 14 folgt,
anschließend folgt die Streckung der Düsentriebwerke 17 und
18 mit Hilfe der angelenkten Triebwerks-Faltglieder 57 und 58
gemäß Fig. 4, 5, 6, 13 und 14. Der fliegende Schleudersitz
befindet sich dann gemäß Fig. 8 in Flugkonfiguration gemäß
den Positionen 41 und 42.
Die Sitzkonfiguration für den Flug ist in den Fig. 4, 5, und
6 gezeigt, die den fliegenden Schleudersitz automatisch in
die Position 41 gemäß Fig. 8 bringt, wenn er die
entsprechende Position dieser Phase während des Sitz-
Auswurfes erreicht. In dieser Position kann die
herausgeschleuderte Person die volle Navigationssteuerung des
fliegenden Sitzes übernehmen. Die herausgeschleuderte Person
lenkt den Schleudersitz in die Position 42 für einen
Fluchtflug quer übers Land in die Position 43, wo sie die
Abtrennung des fliegenden Schleudersitzes gemäß Fig. 8 zu
einer Position 44 einleitet, wo der fliegende Schleudersitz
von der herausgeschleuderten Person getrennt wird. Bei der
vorliegenden Erfindung dieses fliegenden Schleudersitzes
erfolgt die Trennung der herausgeschleuderten Person ähnlich
wie bei gegenwärtigen bekannten Sitztrenneinrichtungen,
einschließlich der Trennung der Halterungen für den Kopf und
die Schuhe. Die Halteeinrichtungen für die Schuhe sind
bekannt vom Kampfflugzeug (Starfighter) F-104, und von den
ersten Space-Shuttle-Raumflügen.
Nachdem nach der Abtrennung des fliegenden Schleudersitzes
die Position 44 in Fig. 8 erreicht ist, erfolgt die Rettungs-
Aufeinanderfolge der herausgeschleuderten Person 14
entsprechend der gegenwärtig verwendeten bekannten
Rettungsfolge aus dem nichtfliegenden Schleudersitz und die
Abtrennung der herausgeschleuderten Person. Der
Pilotfallschirm 45 entfaltet sich und zieht den Rettungs
schirm 7 gemäß Fig. 8 heraus. Dies kann in enger
Nachbarschaft zu einem Rettungshubschrauber erfolgen, um eine
Rettung in der Luft unter Verwendung eines vom Hubschrauber
ausgestreckten Hakens durchzuführen, um den Rettungsschirm in
der Luft in einer Schlinge zu fangen, oder die
herausgeschleuderte Person kann am Boden landen, wie in Fig.
7 gezeigt.
Fig. 9 zeigt den fliegenden Schleudersitz voll entfaltet im
Flug, wobei die herausgeschleuderte Person in einer
Liegeposition ist, gestützt im fliegenden Schleudersitz 1 mit
Hilfe von Schulter- und Beckengürtel 10, Fußhalter 11 und
Kopfhalter 9. Die Düsentriebwerke in den Positionen 17a und
18a sind voll entfaltet und außerhalb der Kopfstütze und
oberhalb der Flügel 21 angeordnet. Das Sitzteil 4 an der
Position 39 ist um die Schwenkachse 12 gedreht, um durch
aerodynamische Wirkung und vorzugsweise eine C. G.-Anordnung
die herausgeschleuderte Person in Liegeposition zu halten,
wobei der Kopf nach vorne und das Gesicht nach unten
gerichtet ist. Das zerstörte Flugzeug 33 befindet sich nach
der Zerstörung am Abstürzen.
Die Position 44 in Fig. 8 zeigt die Situation, nachdem die
herausgeschleuderte Person 14 sich vom fliegenden
Schleudersitz 1 getrennt hat. Dieser nunmehr aufgegebene
Schleudersitz wird am Boden zerstört. Er hat voll seinen
Einsatzzweck erfüllt.
Gemäß Fig. 12 hat sich die herausgeschleuderte Person vom
fliegenden Schleudersitz 1 durch Abtrennen des Kopfhalters 9,
des Schulter- und Beckengürtels 10 und des Fußhalters 11
abgetrennt. Wenn die herausgeschleuderte Person den
aufgegebenen Schleudersitz 1 verläßt, wird der Rettungsschirm
7 durch die in Fig. 7 an der Position 31 gezeigte Abzugsleine
entfaltet. Diese Abzugsleine löst plötzlich die Entfaltung
des Rettungsschirmes aus, wenn sich fliegender Schleudersitz
1 und herausgeworfene Person 14 trennen. Dieser Betrieb des
Abtrennens des fliegenden Schleudersitzes 1 und der
herausgeworfenen Person 14, was die Entfaltung des
Fallschirmes 32 auslöst, und das nachfolgende Entfalten des
Rettungsschirmes 7 sind bekannte Funktionen, wie in Fig. 7
dargestellt.
Im Anschluß an die Entfaltung des Rettungsschirmes 7 gemäß
Fig. 12 kann die herausgeschleuderte Person 14 im Wasser oder
auf dem Land landen, oder sie kann in der Luft durch einen
Hubschrauber gerettet werden, der den Rettungsschirm 7 mit
einer bekannten Hakeneinrichtung einfängt.
Fig. 12 zeigt die herausgeworfene Person 14 nach dem Ablösen
vom Schleudersitz über Land, für das Landen auf dem Land oder
für ein Aufnehmen in der Luft durch ein Rettungsflugzeug.
Wenn der Rettungsschirm 7 und der Pilotfallschirm 45 darüber
durch einen Haken eingefangen werden, so fällt der
Rettungsschirm in sich zusammen und die herausgeworfene
Person 14 hat eine direkte Bergungsstütze zum
Rettungsflugzeug.
Die aerodynamische Flugsteuerung des liegenden
Schleudersitzes 1 erfolgt für eine relativ kurze Dauer und
für eine kurze Entfernung nach dem Schleudersitzauswurf und
der Schleudersitz-Entfaltungs-Konfiguration in einen
fliegenden Schleudersitz für die herausgeschleuderte Person
14. Wie oben erörtert und in Fig. 8 beschrieben, erfolgt die
Flugsteuerung durch die herausgeschleuderte Person im
fliegenden Schleudersitz um drei Achsen (Rollen, Nicken,
Gieren) lediglich aus der Position 40 bzw. 41 in der
Auswurfphase bis zur Trennphase 43 bzw. 44 beim Quer-
Überland-Flug. Im Anschluß an dieses Ereignis erfolgt das
Niedergehen automatisch und entspricht dem gegenwärtigen
militärischen bekannten Niedergleiten durch einen
Rettungsschirm 7 mit begrenzter Steuerung durch die
herausgeschleuderte Person. Während des Auswurf-Verlaufs
gemäß Fig. 8 vom Flugzeug 33 zur Position 41 ist der Flugweg
im fliegenden Schleudersitz 1 vorgeplant und automatisch
aufgebaut, gesteuert lediglich durch die Richtung des Fluges
des in Not geratenen Flugzeuges 33 am Auswurfpunkt in Fig. 8.
Die Konfiguration des integrierten Zusatz-Flugsitzes zu
Punkt 41 in Fig. 8 ist durch Einrichtungen automatisch
programmiert und aufgebaut, die bei bekannten Schleudersitzen
bereits vorhanden sind, von denen die Flugsitz-Komponenten
eine integrierte zusätzliche Verbesserung darstellen.
Der fliegende Schleudersitz hat zwei Auswurf-Arten, wie oben
beschrieben und dargestellt in den Fig. 7 und 8, wobei die
Fig. 7 die gegenwärtige bekannte Schleudersitz-Art darstellt,
und Fig. 8 die integrierte zusätzliche verbesserte zweite Art
(Gegenstand dieser Erfindung) für große Höhe darstellt, mit
einer Entkomm-Möglichkeit und Überlebensmöglichkeit quer
übers Land.
Während der kurzen Zwischenphase der Flugsteuerung des
fliegenden Schleudersitzes ist die Steuerung des fliegenden
Schleudersitzes 1 so einfach wie möglich vorgesehen. Die
Steuerung der ausgeworfenen Person erfolgt lediglich an zwei
Achsen, nämlich Rollen und Nicken (pitch). Der fliegende
Schleudersitz ist daher ein sogenanntes Zweifach-
Steuerflugzeug, das in einer Anzahl von Flugzeugen der
Vergangenheit eingesetzt wurde und sehr populär bei der
allgemeinen Luftfahrt vor und unmittelbar nach dem Zweiten
Weltkrieg war.
Eine Zweifachsteuerung wird in den Flügeln allein durch die
Steuerflächen der kombinierten Quer- und Höhenruder in Form
von Elevons 24 und 25 erhalten, wobei eine Roll- und
Nicksteuerung des fliegenden Schleudersitzes gemäß Fig. 5
vorgesehen ist. Eine Differentialsteuerung der Elevons 24 und
25 sieht eine Rollsteuerung der Flügel 21 vor, und eine in
die gleiche Richtung wirkende Steuerung der beiden Elevons-
Flächen 24 und 25 bewirkt eine Nick-Steuerung des
Schleudersitzes. Das Rollen ermöglicht auch eine Gier-
Steuerung.
Das (Heck-)Leitwerk 19 stabilisiert den fliegenden
Schleudersitz in der Nickachse und der Gierachse und
ermöglicht dem fliegenden Schleudersitz eine Steuerung in
drei Achsen, nämlich Rollen, Nicken und Gieren, ähnlich einem
bekannten Zweifach-Steuer-Flugzeug der allgemeinen Luftfahrt.
Es wurde duch Radio-Wellen- gesteuerte Flügel mit
Modellflugzeugen festgestellt, daß es mit einer Zweiachsen-
Steuerung leichter und einfacher ist, dem Modell im Flug in
perfekter Weise eine Steuerungs-Manövrierbarkeit um drei
Achsen zu geben. Diese Steuerungseinrichtung ist die
einfachste für einen Nichtpilot-Betrieb eines Flugzeuges.
Die Elevon-Oberflächen 24 und 25 gemäß Fig. 5 haben
Steuereinrichtungen, die an jeder Seite des Sitzteiles 4a von
Fig. 4 nach innen gehen und der herausgeschleuderten Person
14 ermöglichen, die Steuerung zu ergreifen, um die
Oberflächen 24 und 25 gemäß Fig. 5 zu steuern. Die linke
Oberfläche 24 wird durch die linke Hand der
herausgeschleuderten Person und die rechte Oberfläche durch
die rechte Hand derselben gesteuert. Die für den Flug gemäß
Fig. 4, 5 und 6 gestreckten Flügel 21 sind fixiert.
Die Auswurf-Aufeinanderfolge gemäß Fig. 7 und (zu Beginn) bei
Fig. 8 stellen gegenwärtige bekannte Aufeinanderfolgen dar;
nachdem die Person 14 den Auswurf einleitet, erfolgen alle
aufeinanderfolgenden Schritte automatisch. Bei der Einleitung
des Auswurfes hat die Person eine Wahl, Betriebsart eins zu
wählen, den normalen bekannten Auswurf, wie er in Fig. 7
dieser Anmeldung gezeigt ist, oder Betriebsart zwei, wie sie
in Fig. 8 gezeigt ist, bei der sich der Schleudersitz am
höchsten Punkt der Auswurfbahn in eine Flugzeug-Konfiguration
für einen Flug quer übers Land verwandelt.
Bei Fig. 7, dem vorbekannten Auswurf, befindet sich das
Flugzeug in Höhe Null und bei Geschwindigkeit Null, und die
herausgeworfene Person wird durch den Rettungsschirm nahe dem
Bereich des Unfalles landen. Der Schleudersitz wird für einen
normalen vorbekannten Auswurf ausgelöst, wenn sich das
Flugzeug 33 am Boden und stationär befindet.
Die Aufeinanderfolge der Ereignisse folgt dem bekannten
gegenwärtigen militärischen Sitzauswurf. Das Kabinendach 27
wird herausgeschleudert, gefolgt durch den Schleudersitz 1,
der mit vollem Raketenschub am Punkt 28 herausgeworfen wird.
Am Punkt oder der Position 29 wird der Raketenschub
verringert und die Rakete brennt aus. Am Punkt 30 fliegt der
Schleudersitz antriebslos mit der erhaltenen Bewegungsenergie
während des Raketenschubes. Am Punkt 31 trennt sich der
Schleudersitz von der herausgeschleuderten Person 14 durch
bekannte Sitztrenneinrichtungen, und die Rakete 47 zwischen
Schleudersitz 1 und ausgeworfener Person 14 leitet das
Entfalten des Rettungsschirmes 7 ein, was in Position 32
durch die Betätigung des Rettungsschirmes 7 durch die Person
gezeigt ist. Die folgende Position zeigt den Rettungsschirm
7, teilweise zusammengefaltet, im oberen Bereich der
Auswurfbahn, und die folgende Position zeigt die
herausgeschleuderte Person 14 und den Rettungsschirm 7 beim
Niedergehen zu Boden.
Gemäß Fig. 8 befindet sich das Flugzeug 33 im Flug und bei
großer Höhe, wobei die Person 14 wünscht, durch einen Flug
quer übers Land von der Szene zu entkommen, wo das Flugzeug
abstürzte.
Die Person wählt bei der Einleitung des Auswurfs die zweite
Auswurf-Betriebsart, die in diesem Falle die Wahl eines
Fluges quer übers Land ist.
In Fig. 8 wie in Fig. 7 zeigt die erste Aufeinanderfolge nach
der Einleitung des Auswurfes den jetzigen militärisch
bekannten Auswurf des Kabinendaches 34. Die Position 35 zeigt
die Sitzrakete bei vollem Schub. In der Position 36 hat sich
der Raketenschub verringert, wobei die Rakete ausbrennt, wie
in Fig. 8 gezeigt. Am Punkt 37 bewegt sich der Schleudersitz
mit Hilfe der aufgenommenen Energie und die ausgebrannte
Rakete 47 wird durch den Bremsfallschirm 38 weggezogen.
In der Position 39 wird die Sitzschale 4 nach hinten
geschwenkt, um die herausgeschleuderte Person 14 in eine
Liegestellung, Gesicht nach unten, Kopf nach vorne, zu
bewegen, um das Leitwerk 19 aus der Sitzschale 15 zu
entfalten, was hier beginnt. An der Position 40 entfalten
sich die Flügel 21 und die Triebwerke 17 und 18, wobei die
Entfaltung der Flügel in Position 41 fertiggestellt ist. In
Position 42 hat die herausgeschleuderte Person 14 die volle
Flugsteuerung des fliegenden Schleudersitzes für einen
ausgedehnten Flug quer über Land zu einer sicheren
befreundeten Bodenumgebung.
Nach einem Flug quer übers Land in Position 43 gemäß Fig. 8
wählt die herausgeschleuderte Person, sich am Punkt 44 vom
Schleudersitz 1 zu trennen, und am Punkt 45 entfaltet sich
der Pilotfallschirm, um den Rettungs-Schirm zu entfalten.
In Fig. 13 sind die Flügel 21 gefaltet und in der Rückenlehne
verstaut. Das Leitwerk 19 ist gefaltet und in der Sitzschale
15 unterhalb des Schleudersitzes verstaut. Die zwei Klein-
Düsentriebwerke 17 und 18 sind gefaltet und in die Kopfstütze
an Faltgliedern 57 und 58 verstaut. Der Auslöser für das
Sitzteil 4 an der Schwenkachse 12 ist der Sitzschalendreher
56. Die Teilflügel 21a und 21b sind integral über die Sitz-
Rückenlehne durch angelenkte Rohrteile 52 und 53 mit dem
Schleudersitz verbunden.
Gemäß Fig. 13 und 14 sind am Helm 8 der Person 14 Kopfhalter
9 vorgesehen und halten den Kopf der herausgeschleuderten
Person im Flug, gemäß Fig. 10 und 11. Der Schulter- und
Beckengürtel 10 stützt den Körper, und der untere Fußhalter
11 stützt die Schuhe der herausgeschleuderten Person gemäß
Fig. 9 und 11. Diese Halter und der Gürtel werden abgetrennt,
wenn sich die herausgeschleuderte Person 14 gemäß Fig. 11 und
12 vom Schleudersitz 1 abtrennt.
Die Teilflügel 21a und 21b gemäß Fig. 13 und 14 im Bereich
der Rückenlehne des Schleudersitzes müssen in der Größe
reduziert werden, um in diesem Bereich verstaut werden zu
können. Die erwähnten Teilflügel 21a und 21b sind daher in
einem Bereich faltbar, der in Fig. 5 durch die Doppellinie 13
angezeigt ist. Der äußere Teilflügel und der innere
Teilflügel sind ineinander schiebbar, so daß der
Flügelbereich vergrößert wird, wenn der Flügel entfaltet
wird. Die Einzelheiten der Konstruktion sind in Zusammenhang
mit der Betätigungseinrichtung im zweiten Teil enthalten.
Das Tragflächen-Profil der Teilflügel 21a, 21b ist oberhalb
der Rückenlehne des Schleudersitzes vergrößert, ist in
gefaltetem Zustand gestaut und wird in Position gefahren,
wenn die Flügel entfaltet sind. Für die Flügelverstauung ist
das Tragflächenprofil der Teilflügel 21a, 21b teleskopartig
ineinander verschiebbar.
An Hand der Fig. 15 bis 42 wird nunmehr der bevorzugte
Einzelaufbau des Schleudersitzes und die mechanische
Ausgestaltung der Flugeinrichtung beschrieben.
In Fig. 15 sind in einem schematischen Diagramm als
funktionelle Teile bekannte pyrotechnische Sprengkapseln
dargestellt, bestehend aus einem explosiven Pulver, das
steuerbar zündet und eine hohe Druckkraft innerhalb der
Röhren 62, 63, 65, 69, 74 etc. erzeugt. Dieser
Explosionsdruck liefert die Kraft, um die Entfaltung der
Flügel, des Hecks und der Triebwerke zu bewirken. Alle
Betätiger oder Zünder und Sprengkapseln sind den Fachleuten
des Entfaltens bzw. des Entwickelns von Schleudersitzen
bekannt. Diese Sprengkapseln bestehen aus den Teilen 60, 70,
S-1, W-R, T-1, T-L, T-R, W-SR, W-SL, W-CL, W-CR, E-R1, E-R,
E-L1; es sind verzögerte Sprengkapseln 71, 72, 73, 75, 80,
81, 77, 79 und 83 vorgesehen, welche die Aufeinanderfolge der
Funktionen des Entfaltens der Flügel, des Hecks und der
Triebwerke durchführen, verzögern und zeitlich aufeinander
abstimmen.
Diese Funktionen als eine Gruppe sind für die
herausgeschleuderte Person mit Hilfe des manuellen
Steuergriffes 67 wählbar, die das Ventil 68 betätigt. Das
Ventil 68 und darüber hinaus das Sprengkapselsystem gemäß
Fig. 15 werden dem gegenwärtigen bekannten Schleudersitz
gemäß Fig. 7 hinzugefügt, um ein Funktionieren des
Schleudersitzes gemäß Fig. 8, Position 38 bis 43, zu
ermöglichen.
Sind in Fig. 15 der Handhebel 67 und das Ventil 68 in der
dargestellten Position, so zündet die Sprengkapsel 71 die
Vorrichtung, wenn der D-Ring 59 durch die Person gezogen
wird, um das System scharf zu machen und die Sprengkapsel 61
zu zünden, welche gemäß Fig. 13 den Schulter- und
Beckengürtel 10 und den Kopfhalter 9 einzieht. Dadurch zündet
auch die Sprengkapsel 64, welche den mit den Stiefeln der
herausgeschleuderten Person verbundenen Fußhalter 11 am
Stiefelabsatz einzieht. Diese Sprengkapsel zündet auch die
Rakete 47, die den Schleudersitz/die Person gemäß Fig. 7 und
8 aus der Flugkabine herausschleudert. Nach dem Ausbrennen
der Rakete betätigen die verzögerten Sprengkapseln 72 und 70
die Explosionsbolzen am Punkt 66 und werfen den
Bremsfallschirm 38 heraus, um die Rakete an der Position 38
von Fig. 8 zu entfernen. Während die Sprengkapsel sich ohne
Antrieb der Position 39 in Fig. 8 annähert, betätigt die
Zündkapsel 73, S-1, den in Fig. 13 als Rotator oder
Sitzschalendreher 56 bezeichneten Betätiger für die
Sitzschale 4 zur in Fig. 4 gezeigten gestreckten Lage.
Im Anschluß an die Einnahme der gestreckten Position der
Sitzschale 4 in die Haltung 4a gemäß Fig. 4, um die
herausgeschleuderte Person in Liegestellung mit dem Kopf nach
vorne zu plazieren, wird die Heckerweiterung verlängert, wie
in Fig. 18 und 19 sowie in Fig. 4 gezeigt, und zwar mit Hilfe
des Betätigers 80, als T-1 bezeichnet, danach werden die
Teilleitwerke 19L und 19R am Bogen 198 um die Achse 192 gemäß
Fig. 34 in Position 19aL und 19aR gedreht, und zwar durch die
Sprengkapsel 81, am linken Teilleitwerg 19L mit T-L, am
rechten Teilleitwerk 19R mit T-R bezeichnet. Die Verlängerung
der als Heckboom bezeichneten Heckerweiterung ist schematisch
in Fig. 37 dargestellt, wo durch ein System von Kabeln 109
und 110, auch gemäß Fig. 34, das Leitwerk auf Büroschubladen-
ähnlichen Gleitern 204 und 200 oder Gleitschienen 15, auf
Kugelrollen 203 gemäß Fig. 34 und 32 nach hinten gleitet. Die
Gleiter 15, 204 und 200 werden durch federbetätigte Sperren
205 in gestreckter Position verriegelt, was für den üblichen
Fall in den Fig. 34 und 32 dargestellt ist.
Die Seitenlastkräfte an den Gleitern 15, 204 und 200 werden
durch Stützflächen 207, 202 und 201 zurückgehalten. Diese
Stützflächen sind durch Stützeinlagen, die gemäß Fig. 33
ausgebildet sind, in der Struktur versteift. Diese
Stützeinlagen sind durch den Druck der Zündkapsel T-R
gebildet, welche Stützeinlagen b-1, b-2, b-3, b-4, b-5 und b-
6 bildet, wie in den Fig. 15, 18, 19, 32 und 34 dargestellt
ist. Diese Stützeinlagen werden durch den Druck zwischen
einem im Querschnitt geschichteten Stapel von Metall als
Stützfläche 201 gebildet, wie in Fig. 33 dargestellt ist.
Der Heck-Entfaltung gemäß Fig. 17 folgt eine Darstellung der
Flügel-Entfaltungs-Funktion und strukturellen Integration mit
dem bekannten Schleudersitz 1. Sie folgt als zweite Funktion
der Entfaltung der Sitzkonfiguration in ein flugfähiges
Flugzeug für eine Flucht der herausgeschleuderten Person quer
übers Land. Die Teilflügel 21a und 21b in der gefalteten
Position sind strukturell mit Hilfe von Stützrohren 114 und
113, die in der Staulage senkrecht stehen, mit dem
Schleudersitz 1 verbunden. Sie sind mit dem Schleudersitz 1
über Schwenkachsen 116 verbunden, wie auch in Fig. 31
dargestellt ist, wobei die Schwenkachse 116 innerhalb eines
Stützgliedes 180 enthalten ist, das eine Zwischenverbindung
der Sitzanordnung von rechts nach links, L. H. nach R. H.,
darstellt und so ausgelegt ist, um die Flügel-Biegekräfte
durch das Sitzzentrum auszuhalten. Dieser Aufbau ist
senkrecht unterhalb des Kraftstofftankes 190, der den
Triebwerk-Kraftstoff 191 enthält, angeordnet. Der
Kraftstofftank 190 ist so ausgelegt, daß er die Rakete 47
umgibt.
In den Fig. 17 und 31 sind auch Betätiger W-L und W-R
dargestellt, die die Stützrohre 113 und 114 um die
Schwenkachse 116 in Positionen 113a und 114b drehen.
Der Betätiger W-R1 in Fig. 30 bewegt das Teil 114b in Fig. 31
in die Position 114a gemäß Fig. 30. Die Flügel 22a und 23a in
Fig. 17 befinden sich nunmehr auf dem gleichen horizontalen
Niveau.
Darauf folgend werden die Flügel 22a und 23a in Spannung
gestreckt. Vor der Streckung in Spannung befinden sich die
zusammengeklappten oder gefalteten Flügel in einer Lage, wie
in Fig. 21 und 22 gezeigt, wobei die äußeren Hautflächen 142
und 143 die inneren Hautflächen 159 der streckbaren äußeren
Flügelhautflächen gemäß Fig. 23 und 24 umgeben.
Die äußeren Spannflächen gemäß Fig. 23 und 24, ursprünglich
innerhalb der außen liegenden Hautflächen 142 und 143 in Fig.
21 und 22, werden überspannend an Kugelrollen 151 gestreckt,
und ermöglichen dem inneren ortsfesten Spanner 150 in Fig.
21, der mit den Teilen 113a und 114a in Fig. 21 verbunden
ist, ortsfest zu bleiben, während die äußeren Flügelspanner
153 und 152 gemäß Fig. 23 nach außen rollen, gemäß Fig. 21
über Spannrollen 151. Die Streckung der Flügelspanner wird
durch Kabel 220 veranlaßt, die am Anschluß 137, Fig. 20, zum
Flügelspanner 153 am Punkt 123 von Fig. 20 angeschlossen
sind. Diese Kabel werden durch die drehbaren Betätiger und
Sprengkapsel 77, W-SL und W-SR gemäß Fig. 15 angetrieben.
Diese sich drehenden Betätiger greifen in Kabelrillen 220 am
Punkt 175 ein und strecken die Außenflächen in den Fig. 23,
24 und 20 in die außenliegenden Position 22a gemäß Fig. 20.
Wenn die Außenfläche in Fig. 20 die gestreckte Position 22a
erreicht, werden die federgespannten Stifte gemäß Fig. 28 in
Eingriffsöffnungen in Winkeln 222 gedrückt, wie in den Fig.
20 und 28 dargestellt ist. Dies verriegelt die Außenflächen
in die gestreckte Position und überträgt das Flügel-
Hebedrehmoment von den äußeren zu den inneren festen
Flügelflächen gemäß Fig. 20 und 17.
Wenn gemäß Fig. 25 die äußeren Flügelspanner gestreckt sind
und sich nach außen bewegen, werden die Stifte 166 in
Paßöffnungen in den ortsfesten Hautflächen 142 durch die
Federn 167 innerhalb der Hohlräume 168 im Spanner 150
gedrückt. Diese Paßöffnungen für die Stifte 166 in den
Hautflächen 142 sind unbedeckt und während der
Vorwärtsbewegung der Außenflächen mit den Stiften 166 in
Eingriff, wenn sich der Spanner streckt. Der Drehwiderstand
des Vorderkantenabschnittes von Fig. 25 bleibt während der
Entfaltung unbeeinflußt.
Wenn der Streckungszyklus des Spanners gemäß Fig. 15 und 20
fertiggestellt ist, und zwar mit Hilfe der Anfangs-Betätiger
79, W-CL und W-CR, dann ist der Flügelkörper in seine Länge
gestreckt, wie in den Fig. 23, 24 und 20 gezeigt, was auch in
den Fig. 21 und 22 angegeben ist, wobei die inneren
Umhüllungen 143a, 145a und die unteren Umhüllungsflächen 158
gezeigt sind, obwohl dieser Zustand nicht vor der Streckung
der Spanner möglich ist. Der Flügelkörper wird auf
Kugelrollen 149 durch Hauptschienen 146 und daran angepaßte
gefalzte Schienen 163, die mit den Rippen 155 verbunden sind,
gemäß Fig. 22, 24 und 27 gestreckt. An der gefalzten Schiene
sind Kabel 121, 127 und 120 gemäß Fig. 22, 24, 20 und 17
verankert, die bewegt werden, um den Flügelkörper in Folge
der Initiator-Betätiger 79, W-CL und W-CR, zu strecken. Die
Hauptschienen 146 sind mit Spannern 152 gemäß Fig. 21 und 23
verankert.
Um die Drehstabilität der Hinterkante der Flügelflächen gemäß
Fig. 17, 21, 23 und 20 aufrechtzuerhalten, stehen die
vorderen Hautflächen 142 und 159 mit den hinteren Hautflächen
143a und 145a im Eingriff, wie in Fig. 26 gezeigt ist. Die
Hautflächen 142 haben Haken 170, 173, die in Ausnehmungen
172/171 fallen, um unter Spannung aufgrund der Streckung des
Flügelkörpers die strukturelle Kontinuität der vorderen
Hautflächen 142 und 143a aufrechtzuerhalten. Diese
strukturelle Kontinuität wird bei der Verbindung der oberen
und unteren vorderen Hautflächen mit den hinteren oberen und
unteren Hautflächen in den innen liegenden festen
Flügelflächen und den außen liegenden gestreckten Flächen in
den Fig. 17 und 20 wiederholt.
Die inneren plattenförmigen Flächen werden mit Hilfe von
Bügeln W-BL und W-BR gemäß Fig. 15 und 26 versteift. Die
Bügel werden gebildet, nachdem die Spanner und der
Flügelkörper gestreckt worden sind. Sie liegen innen an den
Flügelhautflächen, um eine Störung des Flügelauftriebes zu
vermeiden, wie in Fig. 26 gezeigt. Um in Spannungsform die
inneren oberen und unteren Hautflächen 143a gemäß Fig. 21, 17
und 20 zu versteifen, sind die Bügel 223 in querschnittsmäßig
geschichteten Hautflächen 143 durch Durck der Sprengkapsel W-
BL und W-BR in Fig. 15 gebildet. Die bogenförmigen fixierten
einstückig ausgebildeten Bügel 112, 135, 136 und 224 gemäß
Fig. 17 und 20 versteifen die Hautflächen bogenförmig, um die
Einheit der Tragflächenkontur zu erhalten.
Die bogenförmige Streckung wird durch die Sprengkapsel 79, W-
CL und W-CR, mit Hilfe der Kabel 123, 120 und 121 bewirkt.
Die Sprengkapsel 79, W-CL, ist einstückig mit dem Teil 128,
einer Dreifach-Antriebsspule, ausgebildet, die in Fig. 17
schematisch dargestellt ist und die angetriebenen
Anschlußenden der Kabel 120, 121 und 123 antreibt. Eine
Drehung des Teiles 128 bewegt die Kabel-Ankerpunkte 132 in
Fig. 17, sowie die Teile 131 und 130 in Fig. 20, zu den
dargestellten Punkten, um die Flügelkörper- bzw. Flügelbogen-
Längen auszudehnen, wie in den Fig. 17 und 20 gezeigt ist.
Wenn der Flügelbogen gemäß Fig. 20 gestreckt ist, so wird
auch der Bereich der Flügelspitze durch Drehung am Punkt 139
um den Bogen 141 vom Bereich 140 zum Bereich 140a vergrößert.
Die Außenflächen bestehen aus beweglichen kombinierten Höhen-
/Querruder-Flächen 24 und 25 gemäß Fig. 5, 22 und 24, die
beweglich um Nickachsen 138 gemäß Fig. 20, 22 und 24 drehbar
sind. Die Stützen der Nickachsen sind die Anpassungsstücke
225, die mit den hinteren Hilfsspannern 226 gemäß Fig. 22 und
24 verbunden sind.
Die angeführten als Ailerons bezeichneten kombinierten Höhen-
/Querruder 24 weisen einen elektrischen Antriebsmotor M, in
Fig. 39 mit 99 bezeichnet, auf. Der mit 99 bezeichnete Motor
M ist am Querruder 24 befestigt. Die Rolle 165 (Fig. 22),
drehbar an der Energie-Ausgangsseite, weist zwei
Kabelanschlußenden 162 auf, die mit dem Hilfsspanner 226
verankert sind. Die Motorschaltung zeigt eine doppelte
Windung für eine in zwei Richtungen wirkende Drehkraft. Die
Richtung der Ausgangskraft des Motors M, 99, gemäß Fig. 38
und 39 wird durch die Richtung der Bewegung des
Pilotsteuerhebels 95 in Fig. 4 gesteuert. Ein elektrischer
Kontakt am Punkt 97 bewegt das Querruder 24 gemäß Fig. 37,
38, 22 und 24 nach oben.
Wenn die Querruder nach oben bewegt werden, wobei die beiden
Piloten-Steuerhebel L. H. und R. H., nämlich der linke und der
rechte Steuerhebel, sowohl am linken als am rechten Flügel
nach unten bewegt werden, so sinkt das fliegende Fahrzeug ab.
Wenn in gleicher Weise die genannten Steuerhebel L. H. und
R. H. entgegengesetzt bewegt werden, so steigt das Fahrzeug
gleichzeitig nach oben. Während dies nicht in Übereinstimmung
mit der normalen Steuerung eines Flugzeuges steht, zeigte
dieses Verfahren der Flugzeug- bzw. Fahrzeugsteuerung, daß es
beim funkgesteuerten Modellflugfahrzeug funktioniert. Für
eine Roll-Steuerung bewegt der Pilot das linke und das rechte
Höhenruder in entgegengesetzte Richtung. Das Leitwerk bleibt
fest und veranlaßt das Fahrzeug, in die Flugrichtung zu
zeigen, was ebenfalls mit dem erwähnten funkgesteuerten
Modellflug gezeigt wurde.
Das elektrische Schema in Fig. 39 enthält zwei Systeme: eine
Energiequelle in Form einer Batterie 98, eine Unterbrecher-
Schaltung 100, zwei bewegliche Pilot-Steuerhebel oder -griffe
95, zwei elektrische Schaltkontakte 97 und 96, eine
Verdrahtung, und zwei bzw. einen in zwei Richtungen drehbaren
Motor 99.
Nach der Entfaltung des Flügels gemäß Fig. 16 führt die
Betätigung zur Entfaltung der Düsentriebwerke zu der
gezeigten Flug-Konfiguration der Triebwerke 17a und 18a. Wenn
die Düsentriebwerke in der Kopfstütze verstaut sind, sind sie
durch Positionen 17 und 18 bezeichnet. Sie werden strukturell
durch parallele Streck- oder Faltglieder 56, 57 gestützt, die
schwenkbar am Punkt 103 an einem horizontal drehbaren Stab
105 auf der Achse 214 mit dem Schleudersitz 1 verbunden sind.
Dieser Stab 105 wird durch den Initiator in Form der
Sprengkapsel E-1 von der Lage 104 in die Lage 104a gedreht.
Während dieser aufeinanderfolgenden Sprengkapsel-Initiator-
Funktion, bei der die Kabel 102 beim Bewegen des Stabes von
der Lage 104 zur Lage 104a am Punkt 104 enden, bewegen sie
die Düsentriebwerke 17 und 18 in Positionen 17a und 18a in
Fig. 16, während die Düsentriebwerke 17 und 18 in Fig. 29
ebenfalls von der Kopfstütze-Staulage zur Flugposition 17a
und 18a bewegt werden. Die parallelen Faltglieder 56, 57
werden am Bogen 215 in Position 59 gedreht. In dieser
Position werden die Düsentriebwerke erneut an der Achse 211
durch die Sprengkapsel-Initiatoren E-L und E-R in die
Position E-La in eine horizontale Flughaltung gedreht. In
dieser Position werden die Düsentriebwerke 17a und 18a dann
gestartet, um den Vorschub für den Flug durch die Start-
Sprengkapsel E-L1 und E-LR an jedem Düsentriebwerk in der
geeigneten Aufeinanderfolge der Entfaltung zu erzeugen.
Fig. 40 zeigt den manuellen D-förmigen Auslöse-Handgriff 227
für die Auslösung, wie in Fig. 8 gezeigt, Positionen 44 und
darauffolgende Position, und wie in Fig. 11 und 12 gezeigt.
Der Auslöse-Handgriff zündet die Sprengkapsel 84, die die
Schneideeinrichtungen 85, 86 und 87 betätigt, der den
Kopfhalter 9, den Schulter- und Beckengürtel 10, sowie den
Fußhalter 11 in Fig. 13 abschneidet. In der automatischen
Betriebsart werden diese Auslösungen beim gegenwärtigen
bekannten Auswurf gemäß Fig. 7, Position 31, die durch die
durchbrochene Linie dieses Schemas angezeigt ist, automatisch
durchgeführt.
Claims (16)
1. Schleudersitz für ein Flugzeug mit einer
Auswurfeinrichtung, vorzugsweise einem Raketenkatapult, ggfs.
mit Überlebensausrüstung, wobei der Schleudersitz (1) eine
Sitzschale (15) und eine mit dieser verbundene Rückenlehne
(51), einen an der Rückenlehne (51) angeordneten Antrieb und
eine aus dem Schleudersitz (1) ausfahrbare Einrichtung zur
Ermöglichung eines gesteuerten aerodynamischen Fluges
aufweist, und beim Flug einer herausgeschleuderten Person
(14) diese mit ihrem Kopf nach vorn und Gesicht nach unten am
Schleudersitz (1) hängt,
gekennzeichnet durch
- a) eine Gelenkverbindung (12) zwischen Sitzschale (15) und Rückenlehne (51),
- b) eine Schwenkeinrichtung (56) zum Schwenken der angelenkten Sitzschale (15) einschließlich der Beine der herausgeschleuderten Person (14) um die Gelenkverbindung (12) nach dem Auswurf des Schleudersitzes (1) und Ausbrennen einer Auswurfrakete (47), bis die Sitzschale (15) einen Winkel von etwa 180 Grad mit der Rückenlehne (51) bildet und die herausgeschleuderte Person (14) eine Strecklage einnimmt,
- c) Tragflächen und Leitwerk als Einrichtung zur Ermöglichung des gesteuerten aerodynamischen Fluges, die ausgefahren starr ausgebildet sind.
2. Schleudersitz nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein
Streckglied für den Schleudersitz (1), sowie einen
Bremsfallschirm (38), der unten an der Sitzschale (15)
angreift und nach dem Herausschleudern des Schleudersitzes
(1) aus dem Flugzeug entfaltbar ist, die ausgebrannte
Auswurfrakete (47) wegzieht und gegebenenfalls gleichzeitig
die Sitzschale (15) um die Gelenkverbindung (12) des
Schleudersitzes (1) schwenkt, oder durch ein Streckglied in
Form einer betätigbaren Zündkapsel (71) zur Betätigung der
Streckeinrichtung (56).
3. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
gekennzeichnet durch eine Halterung für die
herausgeschleuderte Person (14) am Schleudersitz (1),
bestehend aus einem Kopfhalter (9), einem Schulter- und
Beckengürtel (10) und einem Fußhalter (11), sowie einer
Abtrennvorrichtung für die Person vom Schleudersitz (1).
4. Schleudersitz nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Antrieb aus zwei Klein-
Düsentriebwerken (17, 18; 17a, 18a) besteht.
5. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die zwei Klein-Düsentriebwerke (17, 18)
mit den zugeordneten angelenkten Faltgliedern (57, 58) in der
Kopfstütze des Schleudersitzes (1) verstaut sind, wobei diese
Faltglieder nach dem Ausschleudern des Schleudersitzes (1)
die Triebwerke aus der Kopfstütze in eine Position oberhalb
und in Flugrichtung vor den Flügeln (21) ausfahren können.
6. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zwei gefaltete in der
Rückenlehne (51) des Schleudersitzes (1) verstaute Flügel
(21a, 21b) enthält, die nach dem Herausschleudern des
Schleudersitzes (1) über Flügel-Streckglieder (52, 53) aus
der Rückenlehne (51) in Flugposition herausstreckbar sind,
und daß vorzugsweise gefaltete äußere Flügelspanner (152,
153) etwa gleich der Höhe der Rückenlehne (51) zur Erhöhung
der Flügelspannung im gestreckten Zustand vorgesehen sind.
7. Schleudersitz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flügel-Streckglieder (52, 53) an Schwenkwellen (54)
angelenkte Rohrteile sind, welche die Flügel (21) mit dem
Schleudersitz (1) verbinden und den Teilflügeln (21a, 21b)
eine Entfaltung nach außen ermöglichen.
8. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch ein in die Sitzschale (15)
hineingefaltetes, zweiteiliges Leitwerk (19), das nach dem
Herausschleudern und Strecken des Schleudersitzes (1) die
Person (14) und den Schleudersitz (1) durch aerodynamische
Mittel in der Strecklage mit Kopf nach vorne und unten hält.
9. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
gekennzeichnet dadurch, daß das Leitwerk (19) über mit den
Oberflächen des Leitwerkes verbundene Gleitschienen (200) mit
der Sitzschale (15) verbunden ist,
wobei die Sitzschale (15) mit dem Stauraum für das Leitwerk
(19) gestreckt ist, und wobei die Gleitschienen (200) des
Leitwerks (19) nach Art von Büroschubladen nach außen
geglitten und in einer Hecklage-Anordnung entfaltet sind.
10. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch eine Flugsteuerung lediglich zwischen
Ende der Auswurfphase (Position 40) und Trennphase (Position
44) der herausgeschleuderten Person (14) vom Schleudersitz
(1) um drei Achsen (Rollen, Nicken, Gieren), wobei vor dem
Ende der Auswurfphase (41) ein automatischer Ablauf erfolgt.
11. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch eine aerodynamische Flugsteuerung des
ausgeworfenen Schleudersitzes (1) lediglich um die Rollachse
und die Nickachse mit Hilfe der Quer- und Höhenruder (24, 25,
21) sowie eine entsprechende Gier-Steuerung, wobei das
stabilisierende Leitwerk (19) eine tatsächliche Steuerung um
drei Achsen ermöglicht, und mit Steuerflächen am linken und
rechten Flügel (21a, 21b), die gelenkig mit deren
Hinterkanten verbunden sind und die bei einer gegenläufigen
Bewegung zueinander eine aerodynamsiche Rollsteuerung und bei
einer gleichgerichteten Bewegung nach oben und unten eine
Nicksteuerung bewirken, derart, daß die Person durch diese
aerodynamischen Einrichtungen in einer Strecklage mit Kopf
nach vorne und Gesicht nach unten gebracht und in dieser Lage
gehalten wird.
12. Schleudersitz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die beidseitigen Steuerflächen (24, 25) nach innen
gehende von der herausgeschleuderten Person (14) mit der
linken bzw. der rechten Hand zu ergreifende
Steuereinrichtungen aufweisen.
13. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß nach Auswahl einer von zwei Auswurf-
Betriebsarten die ersten Auswurfschritte in beiden
Betriebsarten gleich sind, und wobei ab einem bestimmten
Stadium nach dem Auswurf in der gewählten Betriebsart für
Flüge in großer Höhe und großer Geschwindigkeit die
Sitzschale (15) des Schleudersitzes (1) durch die Explosions-
Energie und einen ausfahrbaren Bremsfallschirm (38) streckbar
ist, die herausgeschleuderte Person (14) zwangsweise in eine
aerodynamische Strecklage mit Gesicht nach unten und Kopf
nach vorne bewegbar ist, gefolgt vom anschließenden
automatischen Ausfahren von Leitwerk (19) aus dem Stauraum in
der Sitzschale (15), dem Entfalten der Flügel (21), sowie dem
Ausfahren der zwei Klein-Düsentriebwerke (17, 18).
14. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Profil der Flügel (21) im verstauten
Zustand im wesentlichen der Breite der Rückenlehne (51)
entspricht, und daß die Flügel-Streckglieder bei entfalteten
Flügeln (21) in die Flügelbogenlänge streckbar sind.
15. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Fallschirmeinrichtung einen
Rettungsschirm (7) enthält, der nach Abtrennen der
herausgeschleuderten Person (14) vom Schleudersitz (1) für
ein langsames Schweben nach unten entfaltbar ist, wobei
vorzugsweise ein Pilotfallschirm (45) zum Herausziehen des
eigentlichen Rettungsschirmes (7) vorgesehen ist.
16. Schleudersitz nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
gekennzeichnet durch eine zusätzliche, übliche und auch am
Boden wirksame Auswurfeinrichtung mit am Schleudersitz (1)
befestigten Schienenrollen (3), die mit zugeordneten
kanalförmigen Schienen am Flugzeug zusammenwirken.
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