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Fallschirm Die Erfindung bezieht sich auf einen Fallschirm, bei welchem
die beim Absinken durch mehrere Lufftauslaßöffnungen aus der Hülle entweichende
Luft zwecks Verminderung der Fallgeschwindigkeit durch Ablenkflächen in einer zur
Hülle wesentlich tangentialen Richtung abgelenkt wird und zum Antrieb des Fallschirms
dient.
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Es ist bekannt, eine Fallschirmhülle mit am Hüllenumfang zwischen
Scheitel und Rand angeordneten Luftdurchtrittsöffnungen zu versehen, um das Zerreißen
der Hülle beim Entfalten zu vermeiden. Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden,
diese Öffnungen düsenartig auszubilden und die Luftströme tangential zur Hülle nach
deren Scheitel hin zu richten, so daß das Ablösen dieser Ströme von der Hülle vermieden
wird. Durch den hervorgenifenen Unterdruck wird die Fallgeschwindigkeit vermindert.
Die Luftströmung führt zu einer Art Auftrieb.
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Andererseits ist es bereits bekannt, bei Fallschirmen Luftaustrittsöffnungen
so anzuordnen, daß die austretende Luft eine auf den Fallschirm wirkende seitliche
Antriebskraft, d. h. einen horizontalen Vortrieb erzeugt.
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Erfindungsgemäß richten die für den »Auftrieb« des Fallschirms verantwortlichen
Ablenkflächen die horizontale Komponente der aus den Auslaßöffnungen entweichenden
Luftströme nach der gleichen Hüllenseite.
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Da somit nicht alle, sondern nur ein Teil der düsenförmigen Luftdurchtrittsöffnungen
tangential nach dem Scheitel der Hülle hin gerichtet sind, wogegen ein anderer Teil
dieser Mündungen die durch sie hindurchtretenden Luftströme tangential zur Hülle
nach dem Rand derselben richtet, erteilen alle einen »Auftrieb« bewirkenden Luftströme
dem Fallschirm dank ihrer nach der gleichen Seite des Fallschirms gerichteten horizontalen
Komponente einen horizontalen »Vortrieb«. Dieser gleichzeitige »Auftrieb« und »Vortrieb«
des erfindungsgemäßen Fallschirms führt in vorteilhafter Weise zu einer außerordentlich
langsamen Fallgeschwindigkeit und gleichzeitig einer vorzüglichen Steuerung des
vorgetriebeneu Fallschirms. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt,
wenn der Fallschirm außerdem komplementäre, stoßmindernde, gegebenenfalls einstellbare
Auslaßschlitze aufweist.
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Zweckmäßigerweise ist im vorderen Teil des Fallschirms eine Ausnehmung
angeordnet, die vorzugsweise durch einen aufblasbaren Rahmen, beispielsweise in
Trapezform, versteift ist. Für das Aufblasen des Rahmens kann dabei eine Aufblasvorrichtung
mit der öffnungssteuerung dienenden Fangleinen vorgesehen sein. Der Rahmen wird
mit Hilfe der Fangleinen dann aufgeblasen, wenn auf die Leinen unter der Einwirkung
der Spannung, der sie bei der auf das Lösen des Schirrns aus dem Sack oder einer
anderen Verpackung folgenden Streckung ausgesetzt werden, ein Zug ausgeübt wird.-Weitere
Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf einen ausgebreiteten Fallschirm
nach der Erfindung, F i g. 2 Einzelheiten der Form der kugelsektorartigen
Bahn und der angrenzenden Stabilisierungsbahn des Fallschirms nach F i
g. 1,
F i g. 2 a die Form einer kugelsektorartigen Schirm.-bahn eines
herkömmlichen Fallschirms, F i g. 3 eine Seitenansicht eines schwebenden
Fallschirins, F i g. 4 den Umriß der Stabilisierungsbahnen, F i
g. 5 in größerem Maßstab ein Teil des Fallschirms nach F i g. 3,
,
F i g. 6 einen »angetriebenen« und >denkbaren« Schirm in ausgebreiteter Lage
(die Bahnen und »seitlichen« Stabilisierelemente sind nicht aneinandergefügt, und
die Fangleinen der Vorderkante befinden
sich zwar genau an ihrem
Ort, sind aber nicht befestigt, da das Anbringen nicht vor dem Areinanderfügen der
Sektoren erfolgen kann), F i g. 7 im Schnitt einen der fünf »Antriebs«-Sektoren
des rückwärtigen Teiles des in F i g. 6 dargestellten Schirms sowie die aus
einer unterschiedlichen Anordnung von an den hinteren Sektoren angebrachten »antreibenden«
Düsen resullierende Beschleunigungswirkung, F i g. 8 ebenfalls im Schnitt
einen der f ünf :,>Antriebs«-Sektoren des vorderen Teils des in F i
g. 6
dargestellten Schirms sowie die Antriebswirkung der Strömung, die sich
aus der Anordnung der an den vorderen Sektoren angebrachten »antreibenden« Düsen
ergibt, F ig.9 einen »angetriebenen« und »lenkbaren«, ebenfalls gemäß der Erfindung
hergestellten, ausgebreitet dargestellten Schirm (die Sektoren, die Stabilisierungselemente
und Elemente des »aufblasbaren« Rahmens sind nicht aneinandergefügt, und die Fangleinen
der Stirnkante, von denen gewisse mit einer Schutzhülle versehen sind, befinden
sich zwar an ihrem Platz, sind aber aus den gleichen Gründen wie den im Zusammenhang
mit F i g. 6 erwähnten nicht befestigt), F i g. 10 im Schnitt die
Anordnung der Düsen und der an einem Sektor der Vorderseite des in F i
g. 9
dargestellten Schirms, F i g. 11 ebenfalls im Schnitt die
Anordnung der Düsen auf einem der fünf Sektoren des hinteren Teils desselben Schirms
und F i g. 12 eine Seitenansicht derselben Ausf ührungsform in schwebendem
Zustand.
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In Fig. 1 und 2 ist ein Fallschirm dargestellt, dessen Schirm
1 aus einer bestimmten Anzahl von Sektoren, wie 2, besteht, an deren Stirnkanten
jeweils eine Stabilisierungsbahn 3 angebracht ist.
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In der Ausführungsforin nach F i g. 2 weist jede Bahn
3 eine im wesentlichen rechteckige (oder quadratische) Form auf, die an beiden
Seitenkanten durch die in der Zeichnung mit 10 bezeichneten, sogenannten
»Fangleinen«-Bänder und an den oberen und unteren Kanten 5 bzw. 4 durch ebensolche
Versteifungsbänder verstärkt sind. Die Oberseite bzw. Oberkante 5 der Bahn
hat die gleiche Länge wie die Stirnkante 6 des Sektors 2, mit dem sie mittels
der Fangleinen 9 verbunden ist, wobei die Verbindung lediglich zwischen den
Enden dieser Seite und den entsprechenden Enden der Sektoraußenkante hergestellt
wird.
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Die Fangleinen 9 sind zweckmäßigerweise mit Zickzacknähten
12 an den Fangleinenbändern 10
angebracht. Die Nähte setzen sich an den Seitenkanten
der Stabilisierungsbahnen 3 fort, wodurch ihre Befestigung gesichert wird.
Auf diese Weise übertragen sich die von den Fangleinen, insbesondere im Augenblick
des Rucks beim öffnen ausgeübten Zugkräfte direkt auf die in gerader Linie von der
Stimkante 6 bis zum Rand der mittleren Entlüftungsöffnung 11 angebrachten
Fangleinenbänder 10, wodurch jede übermäßige Ermüdung des die eigentlichen
Sektoren bildenden Gewebes vermieden wird, wie dies dagegen bei der in F i
g. 2 a dargestel 1-ten Sektorenart herkömmlicher kurvenförmiger Ausbildung
der Fall ist. Die von den Fangleinen 9 ausgeübten Zugkräfte neigen dazu,
sich entlang der ge-
raden Linien 13 (F i g. 2 a) auf den Schirm
zu übertragen, d. h. durch das Gewebe seibst und n;ch! durch die Fangleinenbänder
10, mit stets angemesse-Per Festigkeit.
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In F i g. 1 sind die Fangleinen 9 in durchgezogenen
und die Fangleinen 9', deren jede in Wirklichkeit bei zusammengesetztem Fallschirm
von der Fangleine des angrenzenden Sektors gebildet wird, in gestrichelten Linien
dargestellt.
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In den F i g. 3 und 5, weiche die von dem Fallschirm
während des Fluges angenommene Form zeigen, ist der Zwischenraum 7 (der sich
zwischen der oberen Kante jeder Stabilisierungsbahn 3 und der entsprechenden
Stirnkante 6 des Schirms bildet) sichtbar. Durch diesen Zwischenraum wird
die stabilisierende Luftströmung gesichert. was eine beträchtliche Verbesserung
des Gleitwertes des Schirms bewirkt.
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Wie bereits beschrieben, ist die Gesamtheit der aus allen Stabilisierungsbahnen
3 gebildeten Qberfläche im wesentlichen kegelstumpfförmig, so daß die seitlichen
Kanten jeder Bahn 3 die beiden geneigten Seiten eines Trapezes bilden, dessen
größere Grundlinie mit 5 und dessen kleine Grundlinie mit 4 bezeichnet ist.
F i g. 4 zeigt die Umrißgestalt dieser Bahnen, deren Trapezform durch das
Dreieck bestimmt wird, das durch die senkrechte Verlängerung zweier benachbarter
die beiden Seiten des Dreiecks darstellender Fangleinen gebildet wird. Die Grundlinie
des Dreiecks wird durch die Länge der Stirnkante des Schirms zwischen den beiden
zur Bildun2 des Dreiecks zusammenwirkenden Fangleinen dargestellt.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der gesamte Umfang des Fallschirms
mit Stabilisierungsbahnen versehen.
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Bei der in F i g. 6 veranschaulichten Ausführungsform sind
nur sechs Stabilisierungsbahnen oder -elemente dargestellt, von denen
61, 62 sowie 63 auf der rechten Seite des Schirms (in bezug auf seine
Gleitrichtung, die in F i g. 7 und 8 mit dem Pfeil 70 bezeichnet
ist) und 64, 65 sowie 66 auf der linken Seite des Schirms zusammenzufügen
sind. Der Grund für diese Anordnung liegt darin, daß F i g. 6 einen angetriebenen
Schirm veranschaulicht, dessen Stabilität und Lenkbarkeit durch die im vorgehenden
erwähnten sechs Stabilisierungsbahnen oder -elemente verbessert wird.
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Der Antrieb dieses Schirms ist durch die »Rückstoß«-Wirkung aller
Düsenausgänge (des vorderen Teiles, des hinteren Teiles sowie der rechten und linken
Seite des Schirms) gesichert, die sämtlich etwa in der gleichen Richtung verlaufen,
wie die Strömungspfeile der Luftschlieren 22 andeuten, die in F i g. 6 sowie
in den F i g. 7 und 8 zu sehen sind. Die F i g. 7 bzw.
8 zeigen die beiden in F i g. 6 dargestellten Sektoren 37 bzw.
30.
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In F i g. 6 sind bei 28, 29, 30, 31 und 32 die
fünf »Antriebs«-Sektoren des »vorderen« -Schirmteiles, die alle mit den mehrfach
wirkenden Düsen 33 und 34 versehen sind, d. h. in der Ordnung »stoßmindernd«
(antichoc), »übersteuernd« und »antreibend« und bei 35, 36, 37, 38 und
39 die fünf Düsen des »hinteren« Schirmteiles zu sehen, die ebenfalls sämtlich
mit Düsen 40 und 41 versehen sind, welche die gleichen Wirkungen, wie in F i
g. 7
veranschaulicht, aufweisen, zumindest was die Antriebswirkung betrifft.
In F i g. 6 bezeichnen die Ziffern 42 und 43 die sogenannten »Verdrehungs«-Sektoren
der rechten Seite, welche die Lenkbarkeit
nach links beträchtlich
verbessern, und zwar durch die von den Düsenausgängen 44 und 45 hervorgerufene »Antriebs«-Wirkung.
Die Ziffern 46 und 47 bezeichnen dagegen die Sektoren der linken Seite, die ebenfalls
»Verdrehungs«-Sektoren genannt werden und die auf Grund der gleichen wie im vorstehenden
erläuterten Ursachen die umgekehrte Wirkung erzeugen, d. h. die Möglichkeit,
mehr oder weniger »enge« Kurven nach rechts auszuführen, wobei die Kurvgeschwindigkeit
einzig vom Maximalwert der vom Fallschirmspringer ausgeführten Verdrehung abhängt.
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Außer der öffnung 11 und den Stirnkantenfangleinen48, die schematisch
und teilweise an ihrem Platz, jedoch nicht befestigt dargestellt sind, lassen sich
in F i g. 6 die Ausbildung und die Anordnung der »stoßmindernden« Sektoren
49, 50, 51, 52, 53,
54, 55, 56, 57 und
58 erkennen, die sämtlich an einer zweckmäßig ausgewählten Stelle mit einem
Ausgangsschlitz 59 mit durch Schlingen oder Schlaufen ,60 regelbarem
Austritt versehen sind. Die Schlaufen sind an den Enden entsprechender Verstärkungsbänder
(wobei die Enden sich selbstverständlich am Rand des Schlitzes befinden) angeordnet
und dazu bestimmt, gemäß der gewünschten Austrittsmenge durch eine Leine (von geeigneter
Länge und Festigkeit) mehr oder weniger eng zusammengehalten zu werden. Selbstverständlich
können entsprechend der Länge des Schlitzes eine oder mehrere dieser Vorrichtungen
oder Steuermittel zum Regeln der stoßmindernden Austrittsmenge angebracht sein.
Außerdem zeigt F i g. 6 die Anordnung der Stabilisierungselemente der rechten
61, 62 sowie 63 und der linken Seite 64, 65 sowie
66, deren verschiedene aerodynamische Wirkungen denen gleich sind, welche
die Kursstabilität und die Lenkbarkeit bei einem Flugzeug sichern.
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Die Auslegung bzw. der Umriß dieser Stabilisierungselemente oder -bahnen
entspricht der schematischen Darstellung in der Zeichnung. Hier ist das von den
beiden Fangleinen 48 a und 48 b der Stirnkante gebildete Dreieck gestrichelt
dargestellt. Die große Basis dieses Dreiecks wird von der Stirnkante des Schirms,
d. h. des Sektors 51, gebildet und die Spitze durch die Befestigung
der Fangleinen 48 a und 48 b am Bügel 67.
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Alle Doppelstriche, wie 68, stellen Verstärkungsbänder vod,einer
den voraussichtlichen Beanspruchungen entsprechenden Festigkeit dar.
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Bei 69 ist eine der als »Falt«-Schlaufen bezeichneten Schlingen
oder Schlaufen dargestellt, die im Falle einer Verwendung einer oder mehrerer zentraler
Fangleinen ein leichteres Falten des Schirms ermöglichen sollen.
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Die Pfeile 70 unter den F i g. 7 und 8 zeigen
die Bewegungsrichtung des durch den beschleunigten Düsenaustritt angetriebenen Schirms.
Einige dieser Düsen weisen Neigungen auf, die ihre Antriebswirkung durch das von
ihnen hervorgerufene nach-vorne-»Gleiten« erhöhen.
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Was die in F i g. 9 bis 12 wiedergegebene Ausführungsform im
besonderen auszeichnet, ist nicht nur die Stellung der Stabilisierungsbahnen
61, 62, 63, 64, 65 und 66 schräg nach hinten, die Anordnung
von zwei halben Stabilisierungsbahnen (in Dreieckform) sowie von vier zusätzlichen
»seitlichen« Düsen auf jeder Seite des Schirms (auf der linken Seite die dreieckigen,
halben Stabilisierungsbahnen 80, 81 und die Düsen 82, 83, 84 sowie
85 und auf der rechten Seite die dreieckigen, halben Stabilisierungsbahnen
86, 87
und die Düsen 88, 89, 90 sowie 91) und das Wegfallen
von vier stoßmindernden Austrittsschlitzen (an den Sektoren 50, 51, 56
und 57 in F i g. 6), sondern auch das Vorhandensein einer »Ausnehmung«
92,
die vorzugsweise verstärkt ist durch eine obere Stirnkante 93,
eine untere Stirnkante 94 und zwei Schräg-»Streben« 95 und 96, wobei
ein Verstärkungsband 97, wie beispielsweise in der Zeichnung dargestellt,
so angeordnet ist,- daß es den von der Ausnehmung eventuell erzeugten Umfangsspannungen
widerstehen kann.
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»Hüllen« 98 aus Streifen, vorzugsweise aus »Kunstseide«, haben
die Aufgabe, die Fangleinen über eine solche Länge zu isolieren, wie erforderlich
ist, um alle Stabilisierungsbahnen im Augenblick der beim Beginn des öffnens möglicherweise
auftretenden »Peitschenhiebe« zu schützen.
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Weiterhin läßt sich erkennen, daß die große Basis 99 aller
Stabilisierungsbahnen kleiner ist als die große Basis der Sektoren 100, welche
die Stirnkante des eigentlichen Schirms bilden. Die Länge der großen Basis
99 entspricht der Länge der Bogensehne, die von der Stirnkante des Schirms
unter Einwirkung des durch die Fallbewegung entwickelten Drucks im Innern des Schirms
gebildet wird. Das Verhältnis der großen Basis zur kleinen Basis 101
des Umrisses
der Stabilisierungselemente wird beibehalten, so daß sich eine »optimale« Gewebespannung
ergibt, um die größtmögliche Wirksamkeit der einen Hauptgegenstand der Erfindung
bildenden Stabilisierungsbahnen zu erreichen.
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Zur Erhöhung der Steuergenauigkeit unter Verminderung der vom Fallschirmspringer
auszuübenden Zugkräfte erfolgt die Verteilung der Stirnkantenfangleinen bei ihrer
Anbringung an den vorderen und hinteren Zugleinen dermaßen, daß die Anzahl der mit
den vorderen Zugleinen verbundenen Stirnkantenfangleinen kleiner ist als diejenige
der mit den hinteren Zugleinen verbundenen Stirnkantenfangleinen. Bei dem in F i
g. 9 veranschaulichten Beispiel entfallen auf die linke vordere Zugleine
fünf Stirnkantenfangleinen a b c d und e, wogegen auf die linke
hintere Zugleine sieben Stirnkantenfangleinen f g h i
j
k und 1 entfallen. Auf der anderen Schirmhälfte entfallen auf die
vordere rechte Zugleine die fünf Fangleinen y x v u und t und
auf die hintere rechte Zugleine die sieben Fangleinen s r q p o n
und m.
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Durch die Dreieckform der vorderen Halbbahnen 80 und
86 wird vermieden, daß das Gewebe dieser Bahnen übermäßigen schrägwirkenden
Beanspruchungen unterworfen wird, und außerdem wird durch sie das Abströmen der
»Luftschlieren« verbessert und so die Zufuhr zu den seitlichen Düsen gewährleistet.
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Durch die Dreieckform der hinteren Halbbahnen 81 und
87 wird die Kursstabilität des Schirms erhöht. F i g. 12, die den
montierten Schirm nach F i g. 9
im Fall zeigt, verdeutlicht den Vorteil des
Verstärkungsbands 97, dessen Verbleib in derjenigen Stellung, die am weitgehendsten
der Richtung der zu widerstehenden Belastungen entspricht, durch Kreuzverbindungen
102 mit den im Zusammenhang mit F i g. 1, 2 und 5 bereits erwähnten
»Fangleinen«-Bändern 10 gesichert wird. Um die Zeichnung klarer zu gestalten,
wurden die Bänder 10 in F i g. 9 unterbrochen dargestellt.
Selbstverständlich
ist die Erfindung nicht auf die im vorstehenden beschriebenen und in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind je nach Verwendungszweck
zahlreiche Abänderungen möglich, ohne vom Grund-Cledanken der Erfindung abzuweichen.
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So ist z. B. bei abgewandelten Ausführungsformen, deren Schirme stets
die Form beispielsweise eines allgemeinen Kreises oder vorzugsweise eine zweckmäßige
andere Form aufweisen (trapezförmig, quadratisch, rechteckig, dreieckig usw.) vorgesehen,
innere Fangleinen in genügend großer Anzahl anzubringen, um ein Profil eines übersteuernden
(hypersustent#e) Hohlflügels mit vorzugsweise gerader oder nahezu gerader Stirnkante
zu erhalten. Bei besonderen Ausführungsformen bestehen die Schirme zurnindest teilweise
aus metallischen Elementen. Außerdem sind abgewandelte Ausführungsformen vorgesehen,
deren Beschleunigungsausgänge exakt, und zwar selbstverständlich immer im gleichen
Sinn, gleichgerichtet sind.