DE3213380A1 - Anordnung von einrichtungen zum auftrennen und entfernen von wandteilen des kabinendaches von pilotenkanzeln - Google Patents
Anordnung von einrichtungen zum auftrennen und entfernen von wandteilen des kabinendaches von pilotenkanzelnInfo
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Description
DORNIER GMBH
7990 Friedrichshafen
Reg. 2504
Anordnung von Einrichtungen zum Auftrennen und Entfernen von Wandteilen des Kabinendaches von Pilotenkanzeln
Die Erfindung betrifft die Anordnung von Einrichtungen zum Auftrennen und Entfernen von Wandteilen des Kabinendaches
von Pilotenkanzeln für den Ausstieg von Besatzungsmitgliedern in Notfällen/ insbesondere der Kabxnendachverglasung
von Luftfahrzeugen, wobei die Einrichtungen entlang vorgegebener Trennlinien an den Wandteilen angeordnete Sprengschnüre
in Verbindung mit Zündvorrichtungen enthalten.
Bei der Rettung, z.B. von Besatzungen von Luftfahrzeugen, versperrt das Kabinendach mit seiner Verglasung den Rettungsweg.
Zur Räumung des Weges sind eine Anzahl von Verfahren bzw. Ausführungen solcher Einrichtungen bekannt geworden. So ist
es bekannt, in Notfällen das gesamte Kabinendach abzuwerfen. Ferner ist bekannt, die Kabinendachverglasung mit pyrotechnischen
Mitteln entlang einer vorgegebenen Bruchlinie anzubrechen oder aber aufzubrechen bzw. durchzutrennen, mit oder
ohne Hilfe eines Kabinendachbrechers, z.B. einer Schleudersitzanlage.
Ausserdem ist es bekannt, die zu rettenden Besatzungsmitglieder
durch die Kabxnendachverglasung ohne vorheriges Aufbrechen, z.B. durch pyrotechnische Mittel, hindurch nach
aussen zu katapultieren.
Der Abwurf des gesamten Kabinendaches erfordert eine relativ grosse Zeitdauer, die eine Anwendung für den Flug mit hohen
Geschwindigkeiten ausschliesst. Die Verkürzung der zur Verfügung stehenden Rettungszeitspanne durch die zurückzulegenden
grossen Wege vom Beginn des Auftretens der Gefahr und Auslösung der Haubenarretierung, sowie nachfolgendem Abtrennen
des Kabinendaches, lassen eine Anwendung nur bedingt zu.
Nach dem Verfahren, bei dem die zu rettenden Besatzungsmitglieder durch die Kabxnendachverglasung hindurchgeschleudert
werden, besteht ferner eine erhebliche Verletzungsgefahr, sowohl für die Personen selbst, als auch deren Ausrüstung. So
kann bei dieser Methode nicht verhindert werden, dass die von den zu rettenden Personen mitgeführte Überlebensausrüstung,
wie z.B. Schwimmwesten, Kälteschutzanzüge und Sauerstoffmasken beschädigt werden. Dies bedeutet, dass trotz gelungenem
Ausstieges die Chancen einer Rettung erheblich herabgesetzt werden.
Zur Reduzierung der genannten Gefahren bei Notfällen werden pyrotechnische Mittel in der Art von Sprengschnüren in Verbindung
mit Zündeinrichtungen verwendet. Dabei werden die Sprengschnüre an den Kabinendachverglasungen entlang vorgegebener
Bruchlinien angebracht.
Bei einer bekannten Anordnung verlaufen die Sprengschnüre im Bereich des Randes der Verglasung in einer geschlossenen
Schleife und ausserdem, ausgehend vom hinteren Verglasungsrand
in einem Bereich der senkrechten Symmetrieebene der Kabinendachverglasung, in bestimmten Mustern, mit in Querrichtung
der Verglasung verlaufenden Ausbuchtungen. In Kabinendachlängsrichtung erstrecken sich die im Bereich
der senkrechten Längssymmetrieebene angeordneten Sprengschnüre nur auf eine begrenzte Länge, d. h. sie haben keine
Verbindung mit den Sprengschnüren im Bereich der vorderen Verglasungskante.
Beim Abtrennen der Kabinendachverglasung kann dabei jedoch nicht sichergestellt werden, dass die zu rettenden Besatzungsmitglieder
und bzw. oder deren Überlebensausrüstung mit abgesprengten oder abgebrochenen Teilen der Verglasung
kollidieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Mittel zur Auftrennung der Kabinendachverglasung so auszubilden und
anzuordnen, dass die Verglasung bzw. Teile derselben, nach der Abtrennung so rasch als möglich, d. h. auf kürzestem
Wege, unter Erhaltung eines Festigkeitsverbandes der Verglasung mit Sicherheit aus der Ausschußbahn beseitigt werden,
um eine Kollision der zu rettenden Personen oder deren Ausrüstung mit Glasteilen oder Splittern zu vermeiden.
Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass
a) ein oder mehrere, sich über die gesamte oder annähernd gesamte Länge der Kabinendachverglasung im Bereich und
entlang der in Längsrichtung verlaufenden Symmetrieebene erstreckende Sprengschnurabschnitte und ferner
b) weitere, sich über die gesamte oder annähernd gesamte Länge der vorderen und hinteren Verglasungskante erstreckende
Sprengschnurabschnitte angeordnet sind, wobei
c) die Kabinenverglasungslängskanten im Bereich ihrer Einspannung Biege- bzw. Drehlagerungen der Verglasungshälften
bilden, und zwar bis zu dem gegenüber der Zündung der Sprengschnurabschnitte verzögerten Bruch im Einspannbereich.
Mit der erfindungsgemässen Anordnung bzw. Ausbildung werden
kürzeste Wege des Glases bzw. der Glastei.le und relativ lange Beschleunigungszeiten zur Herausführung der Kabinendachverglasung
oder von Teilen derselben aus der Aussehußbahn der zu rettenden Personen erzielt.
Ferner sind durch die verzögerte Abtrennung bestimmter Verglasungsabschnitte,
definierte Biegelinien (Drehlinien) im Bereich der Verglasu.ngslängskanten bzw. der in Längsrichtung
verlaufenden Glaseinspannung vorgegeben, um welche die durch die Sprengschnurabschnitte zu beiden Seiten der Längssymmetrieebene
der Kabine vor der Abtrennung gebildeten Vergla-
f · ψ ·
sungshälften nach aussen bewegbar sind. Diese Bewegung der Verglasungshälften nach aussen, d. h. seitlich weggerichtet
von der zu rettenden Person, wird durch die Ausnutzung der an den Verglasungshälften angreifenden im wesentlichen negativen
Luftkräfte unterstützt. Ferner ist eine Unterstützung der Bewegung der Verglasungshälften aus der Ausschußbahn der
zu rettenden Person durch die Kabinendachbrecher einer Schleudersitzanlage
bzw. durch die Schultern der zu rettenden Person gegeben. Der Festigkeitsverband der Verglasungshälften wird
nach der Zündung der Sprengschnurabschnitte weitgehend aufrechterhalten.
Die Beschleunigung der beiden Verglasungshälften nach aussen, d. h. voneinander weggerichtet, erfolgt bei relativ grossem
seitlichen Weg, verteilt über einen relativ grossen Zeitraum, so dass ein Absplittern der Verglasungshälften im Bereich der
die Drehlagerung für die Verglasungshälften bildenden Einspannung verzögert erfolgt und die Verglasungshälften dadurch
die Ausschußbahn schnellstmöglich freimachen. Bei Erreichen einer Aufklapplage der beiden Hälften der Verglasung, die die
Verletzung der zu rettenden Person und deren Ausrüstung vermeidet, erfolgt dann der Bruch der Verglasungshälften im Bereich
der Verglasungslängskanten bzw. der Einspannung an der
Flugzeugstruktur.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Sprengschnurabschnitte im Bereich der Verglasungshinterkante,
ausgehend von der Symmetrieebene, eine begrenzte
Längserstreckung in Richtung auf die Verglasungslängskanten aufweisen. Damit wird erreicht, dass den Verglasungshälften
nicht nur eine Bewegung, weggerichtet von der Längssymmetrieebene um die Einspanndrehlagerung, sondern zudem eine nach
oben gerichtete Bewegung aufgezwungen wird. Dadurch ist eine definierte Führung der beiden Verglasungshälften aus der Ausschußbahn
des Piloten mit Unterstützung der Anströmung der beiden Verglasungshälften von vorn erreicht. Der nicht durch
Sprengschnüre aufgeschnittene Abschnitt der Verglasung im Bereich der Verglasungshinterkante stellt dabei ebenso bis zum
selbsttätigen Bruch durch die angreifenden Windlasten eine Drehlagerung für die Verglasungshälften dar.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass Sprengschnurabschnitte im Bereich der
Verglasungslängskanten zu beiden Seiten der Symmetrieebene angeordnet sind und dass diese Sprengschnurabschnitte über
Zündverzögerungsglieder an die sämtlichen Sprengschnüren gemeinsame Zündvorrichtung anschliessen. Dadurch wird bei am
Boden befindlichen Flugzeug ebenfalls ein rasches Freimachen der Ausschußbahn für das zu rettende Besatzungsmitglied erreicht,
indem die Verglasung im Bereich der Längssymmetrieebene und der vorderen und hinteren Verglasungskante gemeinsam,
im Bereich der Längskante j edoch demgegenüber verzögert aufgetrennt wird. Dadurch wirkt der Bereich der Längseinspannung
entlang der Verglasungslängskanten auch hier als Drehlager, wobei mittels des Kabinendachbrechers einer Schleudersitzanlage
und bzw. oder die Schultern der zu rettenden
Person, die in ihrem Festigkeitsverband erhaltenen Verglasungshälften als Ganzes, von der Längssymmetrieebene
weggerichtet nach aussen gedrückt werden.
Nach dem weiteren Merkmal, nach dem die Sprengschnurabschnitte im Bereich der Verglasungslängskanten zu beiden
Seiten der Symmetrieebene angeordnet sind, besteht die Möglichkeit, eine bestimmte .Reihenfolge der Zündung der einzel
nen Sprengschnurabschnitte mit entsprechender Verzögerung
einzuhalten.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen
Anordnung bzw. Ausbildung dargestellt. Die Ausführungen sind nachfolgend im einzelnen näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ansicht von
oben auf das abgewickelte Kabinendach eines Flugzeuges,
Fig. 2 zeigt ebenfalls schematisiert einen Querschnitt durch das Kabinendach,
Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung die Druckverhältnisse
an der Aussenseite der Kabinendachverglasung und die
Fig. 4 bis 6 zeigen in einem teilweisen Querschnitt durch eine Flugzeugkabine wesentliche Phasen des Ausschusses
eines zu rettenden Besatzungsmitgliedes, in Verbindung mit einer Schleudersitzanlage.
Das in der Zeichnung Fig. 1 bis 6 dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine aus einem vorderen und hinteren Teil 2
bzw. 2' bestehende Kabinendachverglasung in Verbindung mit
den zugehörigen Rahmenteilen auf.
Mit 3 bzw. 31 ist dabei der Rahmen für die Aufnahme der
Kabinendachverglasung bzw. die Glaseinspannung an der Flugzeugzelle 5 bezeichnet. Für die beiden Teile 2 bzw. 21 der
Kabinendachverglasung sollen hierbei die gleichen Bezugsziffern Geltung haben. Mit strichpunktierten Linien ist
ferner die in Längsrichtung des Kabinendaches verlaufende Längssymmetrieebene E-E eingetragen.
Im Bereich der Längssymmetrieebene E-E sind zu beiden Seiten
im gleichen Abstand Sprengschnurabschnitte 6 bzw. 7 in bekannter Weise an der Verglasung befestigt. Die Abschnitte
6 bzw. 7 erstrecken sich hierbei über die gesamte Länge L der Kabinendachverglasung 2 bzw. 21 und sind je mit Zündkabeln
8 bzw. 9 in Verbindung, die"an eine, hier der Vereinfachung
halber nicht dargestellte, pyrotechnische Zündeinrichtung allgemein bekannter Art anschliessen.
Ferner sind die Sprengschnurabschnitte 6 bzw. 7 im Bereich ihrer vorderen und hinteren Enden angeschlossen an Sprengschnurabschnitte
12 bzw. 13 und 14 bzw. 15, die an der Verglasung im Bereich der vorderen bzw. hinteren Verglasungskante
18 bzw. 19 angebracht sind.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ebenfalls aus der Fig.
ersichtlich.
Für den Fall einer Auf- bzw. Abtrennung der Kabinendachver-
glasung in einem Notfall, bei am Boden befindlichem Luftfahrzeug, ist im Bereich der Längskante 22 bzw. 23 der Kabinendachverglasung
je ein weiterer Sprengschnurabschnitt 24 bzw. 25 angeordnet. Diese Abschnitte 24 bzw. 25 schliessen je über
ein Zündverzögerungsglied 27 bzw. 28 bekannter Bauart an die Sprengschnurabschnitte 14 bzw. 15 im Bereich der Verglasungshinterkante
19 oder an die Abschnitte 12 bzw. 13 oder direkt an die Zündkabel 8 bzw. 9 an.
Die Fig. 3 zeigt die Druckverhältnisse bzw. die sich ausbildenden Druckgebiete an der Verglasungsaussenseite der Kabine
mittels eingezeichneter Isobaren während der aerodynamischen ümströmung. Die eingezeichneten Isobaren entsprechen als Beispiel
Druckverhältnissen, die bei Marschfluggeschwindigkeiten etwa bei Mach 0,76 und einem Anstellwinkel °C = 1,7 auftreten.
Wie Messungen ergeben haben, bilden sich an der Kabinenverglasungsaussenseite überwiegend negative Druckverhältnisse
mit der daraus resultierenden Sogwirkung auf die Kabinendachverglasung aus, wobei diese Sogwirkung für die Herausführung
der Kabinendachverglasung nach dem Auftrennen in zwei Hälften in einem Notfall für die Beseitigung der Verglasungsteile aus
der Ausschußbahn der zu rettenden Person genutzt wird, was später noch näher erläutert ist.
In den Fig. 4 bis 6 sind drei wesentliche Phasen des Notausstieges
eines Besatzungsmitgliedes in Verbindung mit einer Schleudersitzanlage 30 und in Verbindung mit der erfindungsgemässen
Ausbildung bzw. Anordnung gezeigt.
Die Phase gemäss Fig. 4 verdeutlicht die Kabinendachverglasung mit noch nicht gezündeten Sprengschnüren 6, 7; 12, 13;
14, 15, d. h. mit noch nicht aufgetrennter Verglasung. Die
Sprengschnüre sind dabei schematisch als Punkte eingezeichnet. Ferner sind mit A bzw. B die Verglasungshälften zu beiden
Seiten der Langssymmetrieebene E-E bezeichnet und Bewegungspfeile A1 bzw. B1 deuten die Richtung der Klappbewegung der
durch die Sprengschnüre 6 bzw. 7 im Bereich der Langssymmetrieebene
E-E aufgetrennten Verglasung an.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung bzw. Ausbildung ist wie nachfolgend erläutert.
In einem Notfall, der den Ausstieg der Besatzungsmitglieder aus der Flugzeugkabine während des Fluges bzw. hoher Rollgeschwindigkeit
am Boden erforderlich macht, erfolgt vor der Betätigung der Schleudersitzanlage 30 das Zünden der Sprengschnurabschnitte
6 bzw. 7 im Bereich der Langssymmetrieebene E-E des Kabinendaches und gleichzeitig der Sprengschnurabschnitte
12 bzw. 13 und 14 bzw. 15 an der Vorder- bzw. Hinterkante 18 bzw. 19 der Verglasung.
Dadurch wird die Kabinendachverglasung über die gesamte Längserstreckung L im Bereich der Langssymmetrieebene E-E und im
Bereich der Vorder- und Hinterkante 18 bzw. 19 aufgetrennt, und zwar so, dass zwei Verglasungshälften A bzw. B entstehen.
Der Festigkeitsverband der beiden Verglasungshälften A bzw. B bleibt dabei erhalten.
Die Verglasungshälften A bzw. B bleiben vorerst im Bereich
der Verglasungslängskanten 22 bzw. 23 eingespannt und werden nicht durch Sprengschnüre aufgetrennt. Dabei dient der Einspannbereich
der Hälften A bzw. B im Kabinendachrahmen 3 als Drehlager für eine Bewegung der Verglasungshälften A bzw. B
nach aussen in Richtung der Pfeile A1 bzw. B1.
Die Bewegung der Verglasungshälften A bzw. B wird bei entsprechender
aerodynamischer ümströmung der Kabinendachverglasung
infolge der sich dabei ausbildenden Unterdruckgebiete, wie bei Fig. 3 gezeigt, hervorgerufen.
Damit werden die Verglasungshälften A bzw. B aus der Ausschußbahn des Schleudersitzes bzw. des zu rettenden Besatzungsmitgliedes
auf kürzestem Wege um die Verglasungslängskanten 22 bzw. 23 herausgeschwenkt. Nach Zurücklegung eines
entsprechend grossen Ausfederungsweges der beiden Verglasungshälften mit Drehlagerung im Bereich der Verglasungslängskanten
22 bzw. 23 erfolgt selbsttätig der Bruch der Verglasungshälften A bzw. B im Bereich der Längskanten 22 bzw. 23. Zu
diesem Zeitpunkt hat der Schleudersitz 30 mit seinem Kabinendachbrecher 31 etwa die Stellung gemäss Fig. 5 erreicht und
unterstützt die Bewegung der Verglasungshälften A bzw. B in Richtung der Pfeile A' bzw. B1. Die Verglasungshälften A bzw.
B werden durch die Anströmung von vorn aus der Ausschußbahn der zu rettenden Person herausbewegt und damit Verletzungen
der Person und deren Ausrüstung mit Sicherheit vermieden.
*- 15-
Für einen Notfall, bei am Boden befindlichem Flugzeug, bei dem eine !Anströmung der Kabinendachverglasung nicht oder
nicht ausreichend gegeben ist, werden über die Glieder 27 bzw. 28 mit Verzögerung die Sprengschnurabschnitte 24 bzw.
25 gegenüber den Abschnitten 6 bzw. 7; 12 bzw. 13; 14 bzw. 15 gezündet.
Die Zündung der Sprengschnurabschnitte 24 bzw. 25 erfolgt erst dann, wenn die Verglasungshälften A bzw. B einen entsprechenden
Weg in Richtung der Pfeile A1 bzw. B1 um die als
Drehlagerung dienende Verglasungseinspannung im Bereich der Verglasungslängskanten 22 bzw. 23 zurückgelegt haben.
Da die Bewegung der Verglasungshälften nach dem Aufschneiden mittels der Sprengschnurabschnitte 6, 7; 12, 13;, 14, 15 hierbei
nicht unterstützt wird durch eine Sogausbildung an der Verglasungsaussenseite, werden die beiden Hälften A bzw. B
durch den Kabinendachbrecher 31 und die Schulternder zu rettenden
Person seitlich aufgedrückt und durch den Kabineninnendruck in Richtung der Pfeile A1 bzw. B'.aus der Ausschußbahn
des zu rettenden Besatzungsmitgliedes herausgeführt. Die Zündung der Sprengschnurabschnitte 24 bzw. 25 erfolgt verzögert
dann, wenn die Verglasungshälften A bzw. B die Ausschußbahn verlassen haben. Dafür kann eine Verzögerungszeit von 0,3 see
ausreichend sein.
02.04.1982
Leerseite
Claims (6)
1. Anordnung von Einrichtungen zum Auftrennen und Entfernen
von Wandteilen des Kabinendaches von Pilotenkanzeln für den Ausstieg von Besatzungsmitgliedern in Notfällen, insbesondere
der Kabinendachverglasung von Luftfahrzeugen, wobei die Einrichtungen entlang vorgegebener Trennlinien
an den Wandteilen angeordnete Sprengschnüre in Verbindung mit Zündvorrichtungen enthalten, dadurch gekennzeichnet,
dass
a) ein oder mehrere,' sich über die gesamte oder annähernd gesamte Länge (L) der Kabinendachverglasung (A, B) im
Bereich und entlang der in Längsrichtung verlaufenden Symmetrieebene (E-E) erstreckende Sprengschnurabschnitte
(6 bzw. 7) und ferner
b) weitere, sich über die gesamte oder annähernd gesamte Länge der vorderen und hinteren Verglasungskante
(18 bzw. 19) erstreckende Sprengschnurabschnitte (12, bzw. 14, 15) angeordnet sind, wobei
c) die Kabinenverglasungslängskanten (22 bzw. 23) im Bereich ihrer Einspannung (3, 5) Biege- bzw. Drehlagerungen
der Verglasungshälften (A bzw. B) bilden, und zwar
bis zu dem gegenüber der Zündung der Sprengschnurabschnitte (6, 7; 12, 13; 14, 15) verzögerten Bruch
im Einspannbereich.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten und im Bereich der Symmetrieebene (E-E)
mindestens je ein Sprengschnurabschnitt (6 bzw. 7) in Längsrichtung verlaufend angeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Sprengschnurabschnitte (14 bzw. 15) im Bereich der Verglasungshinterkante (19), ausgehend von der Symmetrieebene
(E-E), eine begrenzte Längserstreckung in Richtung auf die Verglasungslangskanten (3; 22, 23) aufweisen.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
■ dass die Sprengschnurabschnitte (6 bzw. 7) im Bereich der
Symmetrieebene (E-E) und die Sprengschnurabschnitte (12, 13 bzw. 14, 15) der vorderen bzw. hinteren Verglasungskante
(18 bzw. 19) an eine gemeinsame Zündeinrichtung
(8, 9) anschliessen.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengschnurabschnitte (12, 13 bzw. 14, 15) an
getrennt arbeitende Zündeinrichtungen anschliessen.
6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Sprengschnurabschnitte (24 bzw. 25) im Bereich
der Verglasungslängskanten (22 bzw. 23) zu beiden Seiten
der Symmetrieebene (E-E) angeordnet sind und dass diese
Sprengschnurabschnitte (24 bzw. 25) über Zündverzögerungsglieder (27 bzw. 28) an die sämtlichen Sprengschnüren gemeinsame
Zündvorrichtung anschliessen.
02.04.1 982 *)« Be/S ζ H
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