-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Unterstützung
von Fallschirmabwürfen.
-
Sie
richtet sich auf Fallschirmabwürfe
aus einem Flugzeug, insbesondere einem militärischen Transportflugzeug,
von Elementen, insbesondere von Material oder Truppen, die mit Fallschirmen über einem
vorbestimmten Empfangsgebiet am Boden abgeworfen werden müssen, siehe
DE 43 39 251 . Um einen solchen
Fallschirmabwurf durchzuführen, bestimmt
man im Allgemeinen:
- – einen Abwurfpunkt, an welchem
die mit dem Fallschirm abzuwerfenden Elementen vom Flugzeug abgeworfen
werden müssen,
wobei der Abwurfpunkt abhängig
ist von einem vorbestimmten Empfangspunkt, die auf dem Empfangsgebiet
des Bodens liegt; und
- – einen
Ausrichtungspunkt, der mit dem Abwurfpunkt eine Bezugsgerade bildet,
die parallel zu einer auf dem Empfangsgebiet vorgesehenen Achse
verläuft,
wobei der Ausrichtungspunkt in einem vorbestimmten Abstand von dem
Abwurfpunkt, stromaufwärts
desselben in Flugrichtung des Flugzeugs liegt.
-
Um
den Fallschirmabwurf durchzuführen:
- – wird
das Flugzeug entlang der Bezugsgeraden geführt, und
- – während der
Führung
wird der Abwurf der mit Fallschirm abzuwerfenden Elemente zwischen dem
Abwurfpunkt und einem stromabwärts
liegenden Endpunkt für
den Fallschirmabwurf durchgeführt.
-
In
Abhängigkeit
von der Menge des mit Fallschirm abzuwerfenden Materials oder der
Anzahl von mit Fallschirm abzuwerfenden Personen, kann die Größe des Empfangsbereichs
nicht ausreichend sein, damit der gesamte vorgesehene Fallschirmabwurf
während
eines einziges Durchflugs des Flugzeugs über dem Empfangsgebiet durchgeführt werden
kann. In einem solchen Fall muss nach einem ersten Durchflug der
Pilot das Flugzeug zum Abwurfpunkt mit Hilfe einer manuellen Steuerung
zurückbringen,
um wenigstens einen zusätzlichen
Durchflug für
einen zusätzlichen
Fallschirmabwurf durchzuführen.
Eine solche Steuerung ist im Allgemeinen nicht einfach durchzuführen und
erfordert ferner die gesamte Aufmerksamkeit des Piloten.
-
Die
vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, diesen Nachteil zu beseitigen.
Sie betrifft ein Verfahren für
den Fallschirmabwurf von Elementen (Truppen, Material, ...) aus
einem Flugzeug, die mit einem Fallschirm über einem Empfangsgebiet auf
dem Boden abgeworfen werden, wobei dieses ermöglicht, automatisch eine Mehrzahl
von Fallschirmabwürfen durchzuführen.
-
Zu
diesem Zweck ist gemäß der Erfindung das
Verfahren gemäß welchem:
-
- – bestimmt
wird:
• einen
Abwurfpunkt, an welcher die mit Fallschirm abzuwerfenden Elemente
vom Flugzeug abgeworfen werden müssen,
wobei der Abwurfpunkt abhängig
ist von einem vorbestimmten Empfangspunkt, die auf dem Empfangsgebiet
am Boden liegt;
• ein
Ausrichtungspunkt, welcher mit dem Abwurfpunkt eine Bezugsgerade
bildet, die parallel zu einer über
dem Empfangsgebiet vorgesehen Achse verläuft, wobei der Ausrichtungspunkt
in einem vorbestimmten Abstand von dem Abwurfpunkt, stromaufwärts desselben
in Flugrichtung des Flugzeugs liegt;
• einen ersten Extrempunkt,
die auf der Bezugsgeraden stromabwärts des Abwurfpunktes liegt, an
einem Punkt, wo der Abwurf der mit Fallschirm abzuwerfenden Elemente
eingestellt werden muss, um zu vermeiden, dass diese das Empfangsgebiet
verfehlen; und
• einen
zweiten Extrempunkt, die auf der Bezugsgeraden stromabwärts des
ersten Extrempunktes liegt, an einem Punkt, an welchem eine Folge, Fallschirmabwürfen endet;
und
- – zum
Durchführen
einer ersten Folge von Fallschirmabwürfen:
• das Flugzeug entlang der Bezugsgeraden
geführt
wird; und
• während dieser
Führung
der Abwurf wenigstens einiger der mit Fallschirm abzuwerfenden Elemente
durchgeführt
wird, und dies nur zwischen dem Abwurfpunkt und dem ersten Extrempunkt, ist
gemäß der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, dass:
- – ferner
ausgehend von dem zweiten Extrempunkt ferner ein Flugkreis bestimmt
wird, der dem Flugzeug ermöglicht,
an den Ausrichtungspunkt zurück
zu kommen und dann der Bezugsgeraden bis zu dem zweiten Extrempunkt
zu folgen; und
- – um
eine Anzahl n von Folgen von zusätzlichen Fallschirmabwürfen durchzuführen, wobei
n eine ganze Zahl größer oder
gleich 1 ist:
• das
Flugzeug automatisch geführt
wird, damit dieses n mal den Flugkreis durchführt; und
• während dieser
Führung
bei jedem Durchflug des Flugzeugs zwischen dem Abwurf punkt und dem
ersten Extrempunkt entlang der Bezugsgeraden der Abwurf von mit
Fallschirm abzuwerfenden Elementen durchgeführt wird.
-
Auf
diese Weise können
aufgrund der Erfindung automatisch so viele Folgen von Fallschirmabwürfen wie
notwendig durchgeführt
werden.
-
In
vorteilhafter Weise wird zur Bestimmung des Flugkreises festgelegt:
- – ein
erster Hilfspunkt, der in einer die Bezugsgerade enthaltenden horizontalen
Ebene, in einem speziellen Abstand von dem zweiten Extrempunkt liegt,
wobei der durch den ersten Hilfspunkt und dem zweiten Extrempunkt
gebildeten Geradenabschnitt senkrecht zu der Bezugsgeraden verläuft;
- – ein
zweiter Hilfspunkt der in der horizontalen Ebene liegt, wobei der
durch den ersten und den zweiten Hilfspunkt gebildete Geradenabschnitt parallel
zu der Bezugsgeraden und senkrecht zu dem durch den zweiten Hilfspunkt
und den Ausrichtungspunkt gebildeten Geradenabschnitt verläuft; und
- – der
Flugkreis als ein Kreis, dem das Flugzeug in der horizontalen Ebene
folgen kann und der nacheinander durch den zweiten Extrempunkt,
den ersten Hilfspunkt, den zweiten Hilfspunkt und den Ausrichtungspunkt
hindurch geht, bevor er im Verlauf der Bezugsgeraden aufs Neue den
zweiten Extrempunkt verbindet.
-
Vorzugsweise
werden die Bezugsgerade und die vorgenannten Punkte, die sich auf
dieser befinden, jedes Mal in Abhängigkeit von Kennwerten des
folgenden Fallschirmabwurfs aktualisiert.
-
In
vorteilhafter Weise wird der erste Hilfspunkt mit Hilfe der folgenden
veränderbaren
Parameter bestimmt: der spezielle Abstand und die Drehrichtung des
Flugzeugs nach dem zweiten Extrempunkt.
-
In
einer ersten Ausführungsform
wird eine Anzahl p von Folgen von Fallschirmabwürfen vor dem Flug des Flugzeugs
bestimmt, wobei p eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist, und
wird während des
Fluges das Flugzeug automatisch gesteuert, um die erste Folge von
Fallschirmabwürfen
und gegebenenfalls eine Anzahl p-1 von zusätzlichen Folgen von Fallschirmabwürfen durchzuführen.
-
In
einer zweiten Ausführungsform
wird im Verlauf des Fluges eine zusätzliche Folge von Fallschirmabwürfen vor
dem Erreichen des zweiten Extrempunktes gesteuert.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Unterstützung von
Fallschirmabwürfen
eines Flugzeugs, um das Abwerfen von Elementen über einem Empfangsgebiet am
Boden mit Fallschirmen gemäß Anspruch
6 zu unterstützen.
-
Gemäß der Erfindung
ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass diese umfasst:
- – eine
erste Einrichtung, welchem einem Benutzer ermöglicht, Parameter einzugeben;
- – eine
zweite Einrichtung, um automatisch mit Hilfe der Parameter einen
Flugkreis zu bestimmen, der für
eine Folge von Fallschirmabwürfen
bestimmt ist;
- – eine
dritte Einrichtung, um das Flugzeug wenigstens einmal den Flugkreis
automatisch für eine
Folge von Fallschirmabwürfen
folgen zu lassen; und
- – eine
vierte Einrichtung, um die Möglichkeit
zum Abwerfen von Elementen mittels Fallschirm anzuzeigen, wenn sich
das Flugzeug auf einer Bezugsgeraden des Flugkreises zwischen zwei
vorbestimmten Punkten befindet.
-
In
einer speziellen Ausführungsform
umfasst die dritte Einrichtung:
- – eine fünfte Einrichtung,
um Führungsbefehle
zu bestimmen, welche dem Flugzeug ermöglichen, dem Flugkreis zu folgen;
und
- – eine
sechste Einrichtung, um die Führungsbefehle
an den Führungseinrichtungen
des Flugzeugs anzuwenden.
-
Ferner
umfasst die Vorrichtung in vorteilhafter Weise zudem:
- – eine
Anzeigeeinrichtung; und/oder
- – eine
Steuereinrichtung, welche einem Benutzer erlaubt, eine zusätzliche
Folge von Fallschirmabwürfen
zu steuern; und/oder
- – eine
Steuereinrichtung, welche einem Benutzer erlaubt, eine Annullierung
wenigstens einer Folge von Fallschirmabwürfen zu steuern; und/oder
- – eine
Betätigungseinrichtung,
welche einem Benutzer erlaubt, jede vorher gehende Aktion oder Steuerung
von ihm zu annullieren.
-
Die
Figuren der beigefügten
Zeichnungen werden verständlich
machen, wie die Erfindung ausgeführt
werden kann. In diesen Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen ähnliche
Elemente.
-
1 ist
das schematische Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
-
2 ist
eine Darstellung, welche den Flug eines Flugzeugs für einen
Fallschirmabwurf gemäß der Erfindung
darstellt.
-
Die
Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung
und schematisch in 1 dargestellt ist dazu bestimmt, einen
Piloten eines Flugzeugs A, insbesondere eines militärischen
Transportflugzeuges, bei einem Fallschirmabwurf von Elementen aus
dem Flugzeug, insbesondere von Truppen und/oder von Material, zu unterstützen, die
mittels Fallschirm über
einem Empfangsgebiet 3 am Boden abgeworfen werden müssen, wie
dies in 2 dargestellt ist.
-
Üblicherweise
wird zur Durchführung
eines Fallschirmabwurfs bestimmt:
- – ein Abwurfpunkt
P1, an welchem die mittels Fallschirm abzuwerfenden Elemente aus
dem Flugzeug A abgeworfen werden müssen. Der Abwurfpunkt P1 wird
bestimmt, damit die Elemente, die aus jenem mittels Fallschirm abgeworfen
werden, wie dies durch ein Pfeil 4A dargestellt ist, an
einem vorbestimmten Empfangspunkt 4 auf den Boden auftreffen,
der natürlich
in dem Empfangsgebiet 3 auf dem Boden liegt. Ferner weist
in vertikalem Abstand (der Punkt 4 befindet sich am Boden
und der Punkt P1 auf der Flughöhe
des Flügzeugs
A) der Punkt P1 einen Längsabstand ΔX und einen
Seitenabstand Δ Y
in Bezug zum Punkt 4 auf. Diese Abstände ΔX und ΔY hängen von einer Mehrzahl von
Parametern ab, wie der Windkraft und -richtung, dem verwendeten
Fallschirmtyp oder der Position der mittels Fallschirm abzuwerfenden
Last im Inneren des Flugzeugs A;
- – ein
Ausrichtungspunkt P2, der mit dem Abwurfpunkt P1 eine Bezugsgerade
DR bildet, die parallel zu einer über dem Empfangsgebiet 3 vorgesehenen
Achse L verläuft.
Vorzugsweise ist das Empfangsgebiet 3 rechtwinklig und
ist die Achse L die Längs-Symmetrieachse
dieses rechtwinkligen Gebiets 3, wobei der Empfangspunkt 4 auf dieser
Achse L liegt. Der Ausrichtungspunkt P2 liegt in einem vorbestimmten
Abstand d1 vom Abwurfpunkt P1, stromaufwärts desselben in Flugrichtung
E des Flugzeugs A;
- - ein Extrempunkt P3, der auf der Bezugsgeraden DR stromabwärts des
Abwurfpunktes P1 in einem Abstand D2 von diesem an einem Punkt liegt,
wo der Abwurf der mittels Fallschirm abzuwerfenden Elemente abgeschlossen
sein muss, um zu vermeiden, dass diese das Empfangsgebiet 3 verfehlen,
und somit einem Extrempunkt 2, der auf der Achse L liegt.
In dem dargestellten Beispiel erreicht ein Fallschirmabwurf vom
Punkt P3 im Prinzip den Boden an einem Punkt 5, wie dies
durch ein Pfeil 5A dargestellt ist. Der Abstand zwischen den
Punkten 2 und 5 bildet einen Sicherheitsbereich;
und
- – ein
Extrempunkt P4, der auf der Bezugsgeraden DR stromabwärts des
Extrempunktes P3 in einem Abstand d3 von diesem an einem Punkt liegt,
wo eine Folge von Fallschirmabwürfen
endet.
-
Auch
um eine Folge von Fallschirmabwürfen durchzuführen:
- – wird
das Flugzeug A entlang der Bezugsgeraden DR geführt; und
- – wird
während
dieser Führung
der Abwurf von wenigstens einigen der mit Fallschirm abzuwerfenden
Elemente abgeworfen, und zwar nur zwischen dem Abwurfpunkt P1 und
dem Extrempunkt P3.
-
Um
gemäß der Erfindung
zusätzliche
Fallschirmabwürfe
durchführen
zu können,
insbesondere in dem Fall, in welchem ein einziger Durchflug über dem
Empfangsgebiet 3 nicht ausreichend ist:
- – wird ein
Flugkreis 6 bestimmt, der dem Flugzeug A ermöglicht,
ausgehend von dem Extrempunkt P4 zu dem Ausrichtungspunkt P2 zurück zu kommen,
dann aufs Neue der Bezugsgeraden DR bis zu dem Extrempunkt P4 zu
folgen; und
- – um
ein Anzahl n zusätzlicher
Folgen von Fallschirmabwürfen
durchzuführen,
wobei n eine ganze Zahl größer oder
gleich 1 ist:
• wird
das Flugzeug A automatisch geführt,
damit dieses n mal um den Flugkreis 6 fliegt; und
• wird während dieser
Führung
bei jedem Durchflug des Flugzeugs A zwischen dem Abwurfpunkt P1
und dem Extrempunkt P3 entlang der Bezugsgeraden DR der Abwurf von
mit Fallschirm abzuwerfenden Elementen durchgeführt.
-
Zu
diesem Zweck umfasst die Vorrichtung 1:
- – eine Einrichtung 7,
welche einem Benutzer ermöglicht,
die unten angegebenen präzisen
Parameter einzugeben;
- – eine
Einrichtung 8, um automatisch mit Hilfe der Parameter den
Flugkreis 6 zu bestimmen;
- – eine
Einrichtung 9, um das Flugzeug A automatisch wenigstens
einmal den Flugkreis 6 für eine Folge von Fallschirmabwürfen folgen
zu lassen; und
- – eine
Einrichtung 10, um die Möglichkeit des Abwurfs von mit
Fallschirm abzuwerfenden Elementen anzuzeigen, während sich das Flugzeug A über der
Bezugsgeraden DR des Flugkreises 6 zwischen den Punkten
P1 und P3 befindet. Die Einrichtung 10 kann insbesondere
Leuchtmittel umfassen, die im Laderaum vorgesehen sind und welche
dem Abwerfer die Genehmigung geben, den Abwurf von mit Fallschirmen
abzuwerfenden Truppen oder Material durchzuführen.
-
Die
Einrichtung 9, die über
eine Verbindung 11 mit der Einrichtung 8 verbunden
ist, umfasst:
- – eine übliche Einrichtung 12,
um Führungsbefehle
zu bestimmen, die dem Flugzeug A ermöglichen, dem Flugkreis 6 zu
folgen; und
- – eine übliche Einrichtung 13A,
insbesondere Betätigungselemente,
um die Führungsbefehle
an einer üblichen
Führungseinrichtung 13B anzuwenden,
wie den Leitflächen
(Seitenruder, Höhenruder,
...) des Flugzeugs A.
-
Die
Einrichtung 8 und 12 können in einer Zentraleinheit 15 zusammengefasst
sein, die über Verbindung 16 und 17 mit
den Einrichtungen 7 und 10 verbunden sind.
-
Es
sei angemerkt, dass gemäß der Erfindung die
Bezugsgerade DR und die Punkte P1, P2, P3 und P4, die auf der Bezugsgeraden
DR liegen, aktualisiert werden, vorzugsweise vor jedem neuen Fallschirmabwurf,
und zwar in Abhängigkeit
von Kennwerten dieses neuen Fallschirmabwurfes.
-
Gemäß der Erfindung
bestimmt die Einrichtung 8, um den Flugkreis 6 festzulegen:
- – ein
Hilfspunkt P5, welche in einer die Bezugsgerade DR enthaltenden
horizontalen Ebene in einem Abstand d4 vom Extrempunkt P4 liegt.
Der Geradenabschnitt 18 (mit der Länge d4), der durch den Hilfspunkt
P5 und dem Extrempunkt P4 gebildet wird, steht senkrecht zu der
Bezugsgeraden DR; und
- – ein
Hilfspunkt P6 und der Geradenabschnitt 19, der durch die
Hilfspunkte P5 und P6 gebildet wird, verläuft parallel zu der Bezugsgeraden
DR und senkrecht zu dem Geradenabschnitt 20 (gleich der
Länge d4),
die durch den Hilfspunkt P6 und den Ausrichtungspunkt P2 gebildet
wird.
-
Der
Flugkreis 6 wird somit als ein Kreis definiert, dem das
Flugzeug A in der horizontalen Ebene folgen kann und der nacheinander
(wie durch Pfeil F in 2 dargestellt ist) den Extrempunkt
P4, den Hilfspunkt P5, den Hilfspunkt P6 und den Ausrichtungspunkt
P2 durchläuft,
bevor er aufs Neue den Extrempunkt wieder erreicht.
-
Der
Flugkreis 6 umfasst somit:
- – einen
Kreisbogen 21, dem das Flugzeug A zwischen den Punkten
P4 und P5 folgen kann;
- – den
Geradenabschnitt 19 zwischen den Punkten P5 und P6;
- – einen
Kreisbogen 22, dem Flugzeug A zwischen den Punkten P6 und
P2 folgen kann; und
- – einen
Geradenabschnitt 23 zwischen den Punkten P2 und P4, der
einen der Teil der Be zugsgeraden DR bildet.
-
Um
dies zu erreichen, ermöglicht
die Einrichtung 7 einem Benutzer, den Abstand d4 in die
Zentraleinheit 15 einzugeben sowie die Drehrichtung F (nach
rechts oder nach links) für
den Flug des Flugzeugs A nach dem Extrempunkt P4.
-
In
einer speziellen Ausführungsform
wird die Einrichtung 8 so gebildet, dass eine Drehrichtung auch
in dem Fall gewählt
werden kann, in welchem diese Information nicht mit Hilfe der Einrichtung 7 eingegeben
wird. Vorzugsweise wählt
die Einrichtung 8 dann als Drehrichtung diejenige, die
es ermöglicht, das
Abwurfgebiet auf der linken Seite des Flugzeugs A zu überwachen,
wenn dieses den Geradenabschnitt 19 entlang fliegen wird,
so dass der Pilot dieses Gebiet immer im Sichtbereich haben kann.
-
Natürlich ermöglicht die
Einrichtung 7 auch einem Benutzer, Informationen einzugeben,
wie die Abstände
d1, d2 und d3 zum Beispiel, die für die Einrichtung 8 notwendig
sind, um die Punkte P1, P2, P3 und P4 zu bestimmen, wie dies oben
angegeben wurde.
-
Ferner
umfasst die Vorrichtung 1 zudem:
- – eine Anzeigeeinrichtung 24,
die über
eine Verbindung 25 mit der Zentraleinheit 15 verbunden
ist und die auf einem Bildschirm 26 Informationen betreffend
den Fallschirmabwurf anzeigen kann;
- – eine
Steuereinrichtung 27, die es einem Benutzer ermöglicht,
eine zusätzliche
Folge von Fallschirmabwürfen
zu steuern;
- – eine
Steuereinrichtung 28, die es einem Benutzer ermöglicht;
wenigstens eine Folge von Fallschirmabwürfen zu annullieren; und
- – eine
Betätigungseinrichtung 29,
die es einem Benutzer ermöglicht,
jede vorhergehende Aktion oder Steuerung, insbesondere im Falle
eines Fehlers, zu annullieren.
-
Die
Einrichtungen 27 bis 29 sind über Verbindung 30 bis 32 mit
der Zentraleinheit 15 verbunden.
-
Ferner
können
die Einrichtungen 7 und 27 bis 29 in
ein und derselben Schnittstelle 33 zusammengefasst sein,
insbesondere an einer Tastatur und/oder einer Computermaus, die
zum Beispiel mit dem Bildschirm 26 zusammenwirken kann.
-
Somit
gilt Dank der Vorrichtung 1 gemäß der Erfindung:
- A/ bei der Vorbereitung der Mission kann die Besatzung der gesamte
Anzahl von Folgen von Fallschirmabwürfen mit Hilfe der Einrichtung 7 definieren.
Wenn mehr als eine Folge von Fallschirmabwürfen vorgesehen ist, derart,
dass das Flugzeug A wenigstens einmal dem Flugkreis 6 folgen muss,
können
die Punkte P5 und P6 in den Flugplan eingegeben werden. So könnte das
Flugzeug A automatisch dem Flugkreis 6 folgen;
- B/ beim Flug kann die Besatzung vor dem Erreichen des Extrempunktes
P4 zu jedem Zeitpunkt die Anzahl von vorgesehenen Folgen von Fallschirmabwürfen mit
Hilfe der Steuereinrichtungen 27 und 28 modifizieren.
Denn mit Hilfe der Steuereinrichtung 27 kann sie wenigstens
eine zusätzliche
Folge von Fallschirmabwürfen
steuern und mit Hilfe der Steuereinrichtung 28 kann sie
Annullierung wenigstens einer vorher vorgesehenen Folge von Fallschirmabwürfen steuern;
und
- C/ wenn die Folgen von Fallschirmabwürfen beendet sind, folgt das
Flugzeug A seinem Flug entsprechend dem Flugplan nach dem Punkt
P4 in der durch ein Pfeil G in 2 dargestellten
Richtung.
-
So
kann aufgrund der Erfindung, wenn mehr als eine Folge von Fallschirmabwürfen vor
der Ankunft am Punkt P4 vorgesehen ist, die Besatzung:
- – der
geplanten Mission folgen. Es ist dann keine Aktion durchzuführen. Denn
in diesem Fall kommt das Flugzeug A ausgehend vom Punkt P4 wieder zu
Punkt P5 und fliegt entlang des Flugkreises 6, solange
wie geplant; oder
- – eine
neue Folge von Fallschirmabwürfen
steuern, falls notwendig, mit Hilfe der Steuereinrichtung 27;
oder
- – ein
Ende der Phase von Fallschirmabwürfen steuern,
mit Hilfe der Steuereinrichtung 28, und dem Flugplan folgen.
-
Ferner
kann, wenn eine einzige Folge von Fallschirmabwürfen vorgesehen ist (die bei
einem ersten Durchflug des Flugzeugs zwischen den Punkten P1 und
P3 durchgeführt
wird), die Besatzung:
- – der geplanten Mission folgen.
Keine Aktion ist dann durchzuführen.
Nach dem Punkt P4 folgt das Flugzeug dem Flugplan, wie dies durch
den Pfeil G dargestellt ist; oder
- – vor
Erreichen des Punktes P4, falls notwendig, eine neue Folge von Fallschirmabwürfen mit
Hilfe der Steuereinrichtung 27 steuern.