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Luftabwurfplattformen
werden im Lufttransport und bei der Beförderung von Nutzlasten, wie zum
Beispiel Militärfahrzeuge,
eingesetzt. Sie werden im Flugzeug aufgenommen und abgeworfen, worauf
sie unter einem Fallschirm zum Boden sinken. Um eine gewisse Maßnahme zum
Schutz der Nutzlast und/oder Plattform zu bewirken, ist die Bereit stellung
von Stoßdämpfungsmaßnahmen
bekannt, und typischerweise werden Airbags verwendet, die sich beim
Sinken durch Schwerkraft öffnen.
Die aufgeblähten
Airbags bewirken eine Maßnahme
zur Abbremsung, wenn die Plattform landet, wobei durch gesteuerten Überdruck
in den Airbags eine nach oben gerichtete Reaktion das letzte Sinken
der die Nutzlast tragenden Plattform verlangsamt, bevor sie den
Boden erreicht. Der Überdruck
in den aufgeblähten
Airbags kann durch eine kleine Öffnung
gesteuert werden, die am Anfang mit einem Berstpflaster aus Latex
abgedichtet ist, wobei sonst der Airbag beim Landen im Wesentlichen
luftdicht ist. Als ein veranschaulichtes Beispiel einer bekannten
Konstruktion wird der Leser auf US-A-2 774 560 und FR-A-1 237 871
verwiesen.
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Das
oben beschriebene, bekannte System leidet jedoch an einer Anzahl
von Nachteilen. Zum Beispiel besitzen die eingesetzten herkömmlichen Airbags
ein Gesamtverhalten, das nicht zufrieden stellend ist. Bei erheblichen
Plattformgewichten und darüber
von z.B. schweren Nutzlasten weisen die normalen Airbags eine ungenügende Stoßdämpfungskapazität auf, um
die gesamte Fallenergie aufzunehmen. Die Airbags enthalten nicht
wieder verwendbare Opferkomponenten, so dass die Airbags ohne zusätzliche
Arbeit und Materialien nicht ohne weiteres wieder verwendbar sind.
Das Aufblasen der Airbags findet bei einer niedrigen Sinkgeschwindigkeit
durch Staulufteinflüsse
statt, und infolgedessen ist der anfängliche Überdruck klein. Es wird ein
erheblicher Durchzug der Airbags genutzt, um einen zufrieden stellenden Überdruck
zu entwickeln, was eine ineffektive Verwendung des Materials darstellt. Außerdem bewirken
die in normaler Art und Weise ausgerüsteten Airbags nur eine vertikale
Verzögerung,
die im Allgemeinen auf ungefähr
zwei Drittel der vorhandenen Unterseitenfläche der Plattform begrenzt
ist, wobei kein seitlicher Druckgradient existiert. Dies schränkt jeden
Schutz gegen Überschla gen
bei Landebedingungen mit Seitenwind ein. Ein sich daraus ergebendes Überschlagen
verursacht eine ernsthafte Beschädigung
an der Nutzlast und der Plattform.
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Folglich
haben wir jetzt eine modifizierte und verbesserte Luftabwurfplattform
konstruiert, mit der versucht wird, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden
oder zu verringern.
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Nach
einer Ausführung
der vorliegenden Erfindung wird eine Luftabwurfplattform zur Verfügung gestellt,
umfassend eine im Allgemeinen flache Grundplatte zum Tragen einer
Nutzlast, zumindest ein Paar von aufblasbaren Airbags, die unterhalb
der Grundplatte angebracht sind und während des Abwurfs aus der Luft
aufgeblasen werden können,
wobei die Airbags einen Hauptkörperteil
aufweisen, der sich von der Grundplatte nach unten erstreckt, und ein
an das Hauptkörperteil
angrenzendes Verlängerungsteil,
das sich von diesem nach außen
erstreckt und eine Seitenwand besitzt, die sich beim Aufblasen des
Airbags zu dem Bereich von zumindest einer Kante des Grundplattenelements
erstreckt, das Verlängerungsteil
außerdem
eine Verlängerung
zu dem Unterteil des Hauptkörperteils
bildet; wobei jeder Airbag Seitenwände, eine Grundplatte, einen
Halsteil und eine im Inneren angebrachte Trennwand, die das Verlängerungsteil
im Abstand vom Hauptkörperteil anordnet,
enthält.
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Es
wird vorgezogen, dass der Hauptkörperteil
in einem Stück
mit dem Verlängerungsteil
ausgebildet ist. Beim Aufblasen der Airbags wird bevorzugt, dass
die Unterseite des Verlängerungsteils
und die Unterseite des Hauptkörperteils
im Allgemeinen koplanar werden. Es wird bevorzugt, dass die Unterseite
des Hauptkörperteils
und die Unterseite des Verlängerungsteils
eine schützende
Abdeckung für
die darunter liegende Fläche
und Kanten der Plattform-Grundplatte beim Auftreffen auf dem Boden
bewirken.
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Der
Hauptkörperteil
kann aus einer primären inneren
Kammer bestehen, während
das Verlängerungsteil
eine sekundäre
innere Kammer umfassen kann, wobei die Kammern durch eine im Inneren
der Airbags angeordnete Membran getrennt sind.
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Damit
die Erfindung einschließlich
ihrer weiteren bevorzugten Merkmale dargestellt, durch den Fachmann
leichter erschlossen und ohne werteres verwirklicht werden kann,
werden jetzt nur durch ein nicht einschränkendes Beispiel mit Bezug
auf die begleiten den Zeichnungen, die auch eine herkömmliche
Konstruktion darstellen, beispielhafte Ausführungen beschrieben, und in
denen:
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1 ist
der Seitenriss einer bekannten Konstruktion in einer Form, die zum
Beladen in ein Flugzeug geeignet ist;
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2 ist
ein der 1 ähnlicher Aufriss, bei dem die
Airbags freigegeben sind, um das Aufblasen zu beginnen;
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3 zeigt
das Aufblasen der Airbags in den Anordnungen von 1 und 2;
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4 stellt
die völlig
entfalteten Airbags dar;
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5 zeigt
das Landen der bekannten Luftabwurfplattform;
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6 zeigt
die bekannte Plattform, bei der sich die Airbags anschließend an
das Landen entleeren;
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7 ist
der Seitenriss einer Ausführung
der gegenwärtigen
Luftabwurfplattform;
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8 ist
eine der 7 ähnliche Seitenansicht, bei
der die Airbags zur Entfaltung freigegeben sind;
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9 zeigt
die Plattform, bei der die Airbags vor einer Landung völlig aufgeblasen
sind;
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10 zeigt
die Plattform, bei der die Airbags auf einer Bodenfläche aufschlagen;
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11 zeigt
die herkömmliche
Konstruktion eines Zeitauslösungsmechanismus
der Ladegestellklappe;
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11a zeigt eine vergrößerte Einzelheit des in 11 vorhandenen
Auslösungsmechanismus
in der ausgelösten
Position; und
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11b zeigt eine vergrößerte Einzelheit des in 11 vorhandenen
Freigabekanals und Hakens.
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Mit
Bezug auf die Zeichnungen und zu Anfang auf 1 bis 6 und 11,
die eine bekannte Konstruktion darstellen, besitzt eine Luftabwurfplattform 1 im
Allgemeinen eine flache Grundplatte, die im Wesentlichen eine rechteckige
Rahmenanordnung ist. An der Unterseite der Grundplatte sind mindestens
zwei Airbags 18 angebracht. Die Airbags sind an einer mittleren,
auf Zug beanspruchten Plattform durch obere Platten, die in Ausnehmungen angeordnet
sind, aufgehängt.
Im Ruhezustand und vor einer Entfaltung werden die nicht aufgeblähten Airbags
durch ein Paar von eingehängten
Ladegestellklappen 17 fest gehalten. Wie in 2 dargestellt
ist, sind die Ladegestellklappen 17 nach dem Abwurf aus
einem Flugzeug so angeordnet, dass sie sich durch einen Zeitauslösungsmechanismus öffnen und
um 180 Grad aufspringen. Beide Airbags 18 beginnen sich
während
des weiteren Fallens aufgrund des Gewichtes der unteren Platten 20,
die an der untersten, den Boden berührenden Fläche von jedem Airbag befestigt
sind, zu entfalten.
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Mit
Bezug auf 3 öffnen sich innen befindliche
Hülsen 19 (in
jedem Airbag in einem Stück ausgebildet)
und ermöglichen
es, dass Luft zum Aufblasen der Airbags eindringt. In 4,
die eine anschließende
Stufe des Sinkens zum Boden hin darstellt, entfalten sich beide
Airbags 18 völlig
und erreichen infolge des fortgesetzten Sinkens einen leichten Überdruck.
In dieser Ausführung
werden die Seitenwände 21 beider
Airbags völlig
ausgefahren wie es in 4 dargestellt ist. Die Airbags 18 weisen
eine im Allgemeinen zylindrische Form auf und tragen nur auf dem
mittleren Teil der Unterseite der Plattform 2. Das Überschlagverhalten
ist schlecht, und das Berstpflaster-System ist nicht einstellbar
für eine
veränderliche Masse.
Die gegenwärtige
Konstruktion ist nicht ausreichend für eine Verwendung mit allgemein
verbreiteten Massen.
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Wie 5 dargestellt
ist, landet die Plattform, wodurch die unteren Platten 20 auf
der Bodenfläche
aufschlagen. Die innen befindlichen Hülsen 19 dichten ab
und fallen zusammen, woraufhin die Airbags beginnen, unter Druck
gesetzt zu werden und die Latex-Dichtungen 23 sich
zu dehnen beginnen. Die Seitenwände
der Airbags drücken
sich schnell auf die bei 22 ausgewiesene Form zusammen.
In den letzten Stufen des Bodenaufpralls ist die Anordnung so wie
es in 6 dargestellt ist. Die Latex-Dichtungen 23 sind
geborsten, um zu Luftauslässen 24 zu werden,
wodurch die unter Druck gesetzte Luft in jedem Airbag diesen durch
die Berstdichtungen verlässt,
wie es im Allgemeinen durch Pfeile angegeben ist. Folglich tritt
die Luft aus, jedoch mit einer gesteuerten Geschwindigkeit, die
in den Airbags einen hohen Druck zurücklässt. Infolge dieses Druckes
verlangsamt sich die Plattform.
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Im
Folgenden wird der Zeitauslösungsmechanismus
von 11 beschrieben, der im Wesentlichen von bekannter
Konstruktion ist, jedoch zur Verwendung im Zusammenhang mit der
vorliegenden Erfindung geeignet ist.
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Mit
Bezug auf die veranschaulichte Ausführung nach der vorliegenden
Erfindung in 7 bis einschließlich 10 ist
die Plattform von 7 der in 1 gezeigten
in dem Maße ähnlich,
dass die Plattform 1 eine im Allgemeinen flache Grundplatte 2 aufweist,
die aus einer rechteckigen Rahmenanordnung besteht, und eine Ladegestellklappe 17 vorgesehen
ist, um die modifizierten Airbags 3 in geschlossener Stellung
zu halten und sie wie in der oben beschriebenen bekannten Plattform
um 180 Grad zu drehen. Die modifizierten Airbags 3 sind
durch obere Platten, die in Ausnehmungen angeordnet sind, von einer
mittleren, auf Zug beanspruchten Plattform aufgehängt.
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Mit
Bezug auf 8 sind die Ladegestellklappen 17 so
angeordnet, dass sie sich durch den Zeitauslösungsmechanismus, der im Folgenden
mit Bezug auf 11 beschrieben wird, öffnen und
um 180 Grad aufspringen. Die Airbags 3 beginnen sich mit
Hilfe eines Drucksystems, das gegenüber den gerade beschriebenen
herkömmlichen
Klappen unterschiedlich ist, zu entfalten. Das Drucksystem kann eine
Entlüftungsvorrichtung
sein, die von einem Gasgenerator, durch Schwerkraft oder durch beliebige andere
Mittel oder durch eine Kombination von einem oder mehreren der oben
erwähnten
Mittel gesteuert wird. Wie aus 9 ersichtlich
wird, entfalten sich die modifizierten Airbags über die gesamte untere Fläche der
Plattform.
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Hier
entfalten sich die modifizierten Airbags 3 völlig und
erreichen von dem ausgewählten
Druckmedium einen optimalen Überdruck.
Der optimale Überdruck
ist der, der eine minimale Verzögerung
gegenüber
dem Durchzug des Airbags mit einer restlichen Geschwindigkeit von
0 ermöglicht.
Mit speziellem Bezug auf die Anordnung in 9 weist
der modifizierte Airbag Seitenwände 14 und
eine Unterlage 15 auf, die zusammen mit einem Halsteil 13 und
einer Trennwand 11 einen Hauptkörperteil des modifizierten
Airbags bilden. Die Airbags besitzen außerdem ein Verlängerungsteil 5,
das durch eine Seitenwand 8, die gleiche Trennwand 11,
eine Unterlage 16 und einen ganz oben gelegenen Teil 25 wie
eine obere Wand gebildet wird. Das Unterteil 2 der Abwurfplattform
weist eine Kante 7 an der entfernten Seite der rechteckigen
Rahmenanordnung auf. Die Seitenwand 8 des Verlängerungsteils 5 erstreckt
sich in seinem völlig
entfalteten Zustand in den Bereich 6 der Kante 7 des
Unterteilelements in dem Sinn, dass die Kante 8 der Seitenwand
und die Kante 7 des Unterteilelements normalerweise mit
dem Bereich 6 der Kante des Unterteilelements koplanar
werden. Wie deutlich wird, erstreckt sich diese im Wesentlichen
im Aufprallbereich des Airbagunterteils, während gleichzeitig ein viel
größerer Schutz
gegenüber
dem Plattformunterteil und der darauf befindlichen Nutzlast zur Verfügung gestellt
wird. Insbesondere bewirkt eine solche Anordnung einen verbesserten Überschlagschutz,
wobei die Vermeidung eines Entfaltungsmechanismus mit Berstpflaster
(bevorzugt wird, dass dieser fehlt) einen Grad der Einstellung der
Entfaltungseigenschaften erlaubt, der von der Masse der Nutzlast
abhängig
ist.
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Mit
Bezug auf 10 schlägt die Abwurfplattform auf
dem Boden auf, wodurch zuerst das Unterteil der modifizierten Airbags
mit dem Boden in Berührung
kommt. Die modifizierten Airbags sind im Inneren in Bereiche aufgeteilt
oder mit einer Vielzahl von Kammern versehen, um zwischen dem Hauptkörperteil 4 und
dem Verlängerungsteil 5 einen
Differenzdruck zu ermöglichen.
Durch eine geeignete Materialwahl mit einer angemessenen Luftdurchlässigkeit
für die
Trennwand 11 kann der Hauptkörperteil 4 einen inneren
Bereich (oder Kammer) 10 mit niedrigem Druck bilden, während der
Verlängerungsteil 5 einen
inneren Bereich (oder Kammer) 9 mit hohem Druck bilden
kann. Hochdruck-Bereiche
an den ganz außen
befindlichen Seitenwänden 8 des
Verlängerungsteils 5 neigen
dazu, einem Überschlag
Widerstand zu leisten, wenn die Luftabwurfplattform bei vorherrschenden
Bedingungen mit Seitenwind landet.
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Das
Ablassen von Druckluft aus den Airbags 3 wird durch ein
Entlüftungsregelgerät gesteuert, dessen
Wartung für
die Lebensdauer des Airbags vorzugsweise reduziert ist oder das
wartungsfrei ist und dessen Durchflussrate für eine veränderliche Nutzlast und/oder
Plattformmasse einstellbar ist. Wie gezeigt wird, kann das Entlüften an
einer Öffnung oder
einem Bereich 12 in der Seitenwand 8 des Verlängerungsteils 5 stattfinden.
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Geeignete
Entlüftungsregelgeräte, die
in das Material der Seitenwand 8 der Verlängerungsteile 5 aufgenommen
werden können,
umfassen zum Beispiel Ventile, Drosselöffnungen, poröses Gewebematerial,
andere Mittel oder eine Kombination von einer oder mehreren der
oben erwähnten
Vorrichtungen.
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Aus
der Anordnung von 10 wird ersichtlich, dass bei
einem Aufprall auf dem Boden die Trennwand 11 und die Seitenwand 8 des
Verlängerungsteils
sich in einem größeren Umfang
als die Seitenwand 14 des Hauptkörperteils werten. Dies unterstützt es,
dazu beizutragen, dass das Verlängerungsteil
einen inneren Bereich 9 mit einem Kompressionsdruck bildet,
der höher
ist als im Bereich 10 des Hauptkörperteils.
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Mit
Bezug auf 11 kann der bekannte Plattform-Freigabemechanismus
in der vorliegenden Erfindung mit wenigen Modifizierungen, wenn überhaupt,
verwendet werden. Bei in geschlossener Stellung befindlichen Ladegestellklappen
(nicht dargestellt) und den die Klappen (nicht gezeigt) tragenden Klappenstäben (nicht
dargestellt) weist der Zeitverzögerungs-Freigabemechanismus 26 einen
Schaltbolzen auf, der nach hinten geschoben und in der richtigen
Lage verriegelt wird, indem die federbelastete 33 Halterung 32 der
selbsttätigen
Aufziehleine gedreht wird. Der Schaltbolzen stößt an die Kanalrolle an und
schiebt den U-förmigen
Freigabekanal 28 gegen den Druck der Feder 30 zurück, indem
die Haken 27 unter den Rollen der Klappenstäbe geschwenkt
werden. Es wird verhindert, dass sich der Schaltbolzen durch den
Freigabehebel mit Zeitverzögerung
vorwärts
bewegt. Die Luftabwurfplattform ist mit einem mittleren Längskanal 31 und
einer Federbefestigungshalterung 29 versehen, von der sich eine
Feder 30 in den Bereich eines Freigabekanals 28 zu
der Hakenklemme 34 erstreckt.
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Wenn
die Plattform beginnt sich vorwärts
zu bewegen, wird die selbsttätige
Aufziehleine, die mit der Halterung der selbsttätigen Aufziehleine und einer
unteren Position der Ladungsbodenverankerung verbunden ist, straff
und dreht die Halterungen der selbsttätigen Aufziehleine, um den
Uhrwerk-Steuermechanismus auszulösen.
Nach einer Verzögerung von
sieben Sekunden ist die Plattform von dem Flugzeug frei und tritt
in die Umkehrphase des Herausziehens ein. Der Zeitverzögerungsmechanismus 26 schaltet,
der Freigabehebel dreht sich und gibt den Schaltbolzen frei. Der
Schaltbolzen und der Freigabekanal 28 bewegen sich unter
dem Druck der Feder 30 vorwärts und drehen die Haken 27 in
die Hakenklemme 34 weg von den Klappenstäben (nicht
dargestellt). Die Klappenstäbe
fallen ab und die Ladegestellklappen öffnen sich und ermöglichen,
dass sich die Airbags ausdehnen.
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Ausführungen
der vorhandenen Luftabwurfplattform weisen eine Anzahl charakteristischer
Vorteile auf oder sind in der Lage, diese oder mehr gegenüber der
normalen Abwurfplattform, die oben mit Bezug auf die 1 bis 6 der
begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, bereitzustellen. Insbesondere
können
solche Ausführungen
eine erhöhte
Durchzuglänge
bewirken, um mehr oder sogar die gesamte Fallenergie aufzunehmen.
Ausführungen
brauchen keine Opferkomponenten zu enthalten. In solchen Fällen werden
die Airbags unmittelbar wiederverwendungsfähig. Das Äußere des Airbags kann blasenfrei
bleiben, jedoch könnte
das Entlüftungsmedium
eine Hülse
(durch elastisches Band abgedichtet, um einen inneren Druckaufbau
zu ermöglichen)
oder mit der Hülse
zusammen ein Stück aus
porösem
Gewebe sein.
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Es
kann eine werte Ausdehnung des verfügbaren Aufprallbereichs über dem
größten Teil
oder dem gesamten, vor Beschädigung
ungeschützten Bereich
der Plattform vorhanden sein. Innen befindliche Membranen und Entlüftungen
können
in einer Weise vorgesehen werden, die auf diese Weise die freigegebene
Luft bei einer seitlichen Landung verteilt, so dass ein Wiederaufrichtmoment
erzeugt wird, um die Plattform ins Gleichgewicht zu bringen. Es
ist möglich,
andere Aufblasverfahren als den gewöhnlichen Staulufteffekt zu
nutzen, um eine Entfaltung durch Stauluft zu verbessern. Zum Beispiel
könnten Ansaugvorrichtungen,
wie sie an Ausströmschiebern von
Flugzeugen verwendet werden, oder Kaltgassysteme wie sie in Airbags
von Kraftfahrzeugen verwendet werden, zur ausdrücklichen Airbagentfaltung eingesetzt
werden, nachdem die Ladegestellklappen aufgestoßen wurden.