DE4219827A1 - Steuerungs- und Bremsvorrichtung für ein Luftkissenfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungs- und Bremsvorrichtung für ein Luftkissenfahrzeug, welches mit wenigstens einem Triebwerk zur Erzeugung des Vortriebes, sowie einem Kompressor zur Schaffung eines unterhalb des Luftkissenfahrzeuges erzeug­ baren Luftkissens versehen ist, und bei dem sich im Heckbe­ reich eine Rudervorrichtung zur Steuerung der Fahrtrichtung befindet.

Luftkissenfahrzeuge sind üblicherweise mit einem Kompressor zur Erzeugung des benötigten Luftkissens innerhalb einer Gum­ mischürze und mit wenigstens einem Triebwerk für die Gerade­ aus- und/oder Kurvenfahrt versehen. Die Steuerung der Kurven­ fahrt erfolgt in der Regel durch eine seitliche Ablenkung des Luftstrahles des Triebwerkes. Für diese seitliche Ablenkung des Luftstrahles werden in der Regel aus dem Flugzeugbau be­ kannte Seitenruder verwendet, die unmittelbar im Luftstrahl der Triebwerke angeordnet sind.

Bei jeder Kurvenfahrt entsteht dabei allerdings in Abhängig­ keit von der gefahrenen Geschwindigkeit eine mehr oder weniger große Abdrift in Richtung zur Kurvenaußenseite, so daß die Steuerung derartiger Fahrmanöver wegen der großen benötigten Kurvenradien zu Problemen führen kann, wenn unvorhergesehene Hindernisse auftauchen. Eine Verringerung der Kurvenradien ist dadurch möglich, daß das Luftkissenfahrzeug bei der Einleitung einer Kurve in Richtung zur Kurveninnenseite geneigt wird.

Diese Neigung in Richtung zur Kurveninnenseite bewirkt, daß auf dieser Seite der Abstand zwischen der Unterkante der Gum­ mischürze und dem Boden, bzw. der Wasseroberfläche verringert und auf der Kurvenaußenseite vergrößert wird. Dadurch entsteht eine zusätzliche Kraftkomponente in Richtung zur Kurveninnen­ seite, die das Abdriften des Luftkissenfahrzeuges verringert.

Die vorstehend beschriebene Steuerung eines Luftkissenfahr­ zeuges erlaubt jedoch keine schnellen Richtungswechsel mit sehr kleinen Kurvenradien, wie das beispielsweise beim plötz­ lichen Auftauchen von Hindernissen erforderlich sein könnte. Desweiteren ist es nicht möglich, das Luftkissenfahrzeug durch eine Notbremsung auf kürzestem Wege zum Stillstand zu bringen, oder sogar rückwärts zu fahren.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Steue­ rungs- und Bremsvorrichtung für ein Luftkissenfahrzeug zu schaffen, mit der sehr schnelle Richtungswechsel, bzw. Aus­ weichmanöver, oder Schnellbremsungen vorgenommen werden können und die es auch ermöglicht, bei normaler Schubrichtung der Triebwerke rückwärts zu fahren.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerungs- und Bremsvor­ richtung für ein Luftkissenfahrzeug, welches mit wenigstens einem Triebwerk zur Erzeugung des Vortriebes, sowie einem Kompressor zur Schaffung eines unterhalb des Luftkissenfahr­ zeuges erzeugbaren Luftkissens versehen ist, und bei dem sich im Heckbereich eine Rudervorrichtung zur Steuerung der Fahrt­ richtung befindet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Heck­ bereich des Luftkissenfahrzeuges zwei nebeneinander befindli­ che und ausklappbare großflächige Bremsklappen angeordnet sind.

Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, das Luftkissenfahr­ zeug durch Ausklappen der Bremsklappen sehr schnell abzubrem­ sen, ohne daß die Funktion der Rudervorrichtung zur Steuerung der Fahrtrichtung eingeschränkt wird. Werden die Bremsklappen unabhängig voneinander betätigt, d. h. wenn beispielsweise nur eine Bremsklappe ausgeklappt wird, so sind sehr schnelle Richtungsänderungen des Luftkissenfahrzeuges möglich, so daß sehr enge Kurvenradien durchfahren werden können. Soll bei­ spielsweise eine Linkskurve gefahren werden, so genügt es, die linke Bremsklappe anzustellen, so daß durch den linksseitig erhöhten Luftwiderstand ein nach links wirkendes Drehmoment erzeugt wird. Selbstverständlich ist es möglich, Brems- und Steuervorgänge auf beliebige Weise miteinander zu kombinieren.

Damit wird durch die Erfindung eine besonders wirksame Steue­ rungs- und Bremsvorrichtung für ein Luftkissenfahrzeug ge­ schaffen, welche die Fahrsicherheit bedeutend erhöht. Diese Steuerungs- und Bremsvorrichtung steht damit dem Führer des Luftkissenfahrzeuges neben den üblichen Mitteln zur Richtungs­ steuerung zusätzlich zur Verfügung.

Es ist weiterhin zweckmäßig, die Bremsklappen zwischen einer geschlossenen und einer maximal geöffneten Stellung kontinu­ ierlich verstellbar auszuführen. Dadurch wird eine weitere Verbesserung der Steuerung erreicht, indem der Bremsvorgang bis zur Schnellbremsung kontinuierlich gesteigert werden kann. Desweiteren sind dadurch auch feinfühlige Richtungsänderungen mit gegenüber den im Normalfall verwendeten Mitteln zur Rich­ tungssteuerung deutlich verringerten Kurvenradien möglich.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Bremsklappen unmittelbar den Triebwerken zugeordnet und sind teilweise über die Kontur des Luftkissenfahrzeuges schwenkbar.

Es ist vorteilhaft, die Bremsklappen als Teil des Gehäuses der Triebwerke auszubilden und diese an ihrem hinteren unteren Ende an der Karosserie des Luftkissenfahrzeuges schwenkbar anzulenken, so daß der optische Eindruck des Luftkissenfahr­ zeuges bei eingeklappten Bremsklappen nicht durch zusätzliche Elemente oder Aufbauten gestört wird.

In einer besonderen Variante der Erfindung ist die hintere obere Hälfte des Gehäuses jedes Triebwerkes als heraus­ schwenkbare Bremsklappe ausgebildet. Damit kann die Brems­ klappe im eingeklappten Zustand gleichzeitig als Gehäuseteil des Triebwerkes verwendet werden. Der besondere Vorteil hier­ bei ist, daß die Bremsklappe die Form eines offenen Halbzylin­ ders aufweist, dessen Hohlseite im aufgeklappten Zustand dem Fahrtwind zugewandt ist. Dadurch wird ein hoher Luft­ widerstandsbeiwert und damit eine hohe Bremswirkung erreicht.

In Fortführung der Erfindung sind im Heckbereich des Luftkis­ senfahrzeuges zwei Triebwerke angeordnet, denen ein negatives V-Leitwerk mit zugehörigen Ruderelementen nachgeordnet ist, wobei sich die Ruderelemente des negativen V-Leitwerks diago­ nal über die Ausströmöffnungen der Triebwerke erstrecken.

Es ist weiterhin von Vorteil, daß die Schwenkachse jeder Bremsklappe mit der entsprechenden Schwenkachse des zugehöri­ gen Ruderelementes übereinstimmt.

Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß das Ruderelement und die Bremsklappe gemeinsam schwenkbar sind, ohne daß Rela­ tivbewegungen zwischen dem Ruderelement und der Bremsklappe entstehen.

Weiterhin ist das Ruderelement im geöffneten Zustand der Bremsklappe an diese anlegbar. Dadurch ist es möglich, den aus dem Triebwerk geblasenen Luftstrom größtenteils umzulenken, so daß eine Schubumkehr entsteht. Diese Schubumkehr läßt sich durch Verstellen des Anstellwinkels der Bremsklappe und gleichzeitiges Nachführen des Ruderelementes dosieren, so daß entweder eine den Anforderungen angepaßte erhöhte Bremswirkung oder ein besonders schneller Richtungswechsel des Luftkissen­ fahrzeuges erreicht wird. Durch die Schubumkehr ist es auch möglich, mit dem Luftkissenfahrzeug rückwärts zu fahren.

Daraus, daß die Bremsklappe und das Ruderelement unabhängig voneinander bewegbar sind, ergibt sich eine Vielzahl von Steuerungsvarianten, die es dem Führer des Luftkissenfahrzeu­ ges erlauben, auf die vielfältigsten Anforderungen zu reagie­ ren.

Durch die Erfindung und ihre Ausgestaltungen wird eine Wendig­ keit von Luftkissenfahrzeugen erreicht, die nahezu mit der Wendigkeit von Wasserfahrzeugen vergleichbar ist. Das heißt, die Fahrsicherheit von Luftkissenfahrzeugen wird insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten bedeutend verbessert.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Bremsklappe am Triebwerk ist prinzipiell auch bei solchen Luftkissenfahrzeugen einsetz­ bar, die lediglich mit einem Triebwerk ausgestattet sind. In diesem Fall entfällt die Möglichkeit der Richtungssteuerung. Die übrigen Vorzüge der Erfindung hinsichtlich der wesentli­ chen Verbesserung des Bremsverhaltens werden damit aber eben­ falls erreicht.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Luftkissenfahrzeuges mit einer angestellten Bremsklappe zur Einleitung einer Links­ kurve;

Fig. 2 eine Rückansicht des Luftkissenfahrzeuges nach Fig. 1; und

Fig. 3 eine Rückansicht des Luftkissenfahrzeuges nach Fig. 1 mit zwei angestellten Bremsklappen zur Durchführung einer Schnellbremsung.

In Fig. 1 ist ein Luftkissenfahrzeug dargestellt, welches aus einer Karosserie 1 und einer unterhalb der Karosserie 1 an dieser befestigten umlaufenden elastischen Schürze 2 zur Um­ grenzung eines Luftkissens besteht. Etwa mittig ist in die Oberseite der Karosserie 1 ein Kompressor 3 zu Erzeugung des erforderlichen Luftkissens eingelassen, der mit dem durch die elastische Schürze 2 umgrenzten Raum in Verbindung steht. In der vorderen Hälfte der Karosserie befindet sich eine Fahr­ gastzelle 4, an die sich im Heckbereich zwei seitlich angeord­ nete Triebwerke 5, 6 anschließen. Die Triebwerke 5, 6 werden jeweils durch ein Gehäuse 7, 8 umschlossen, welches zumindest im Inneraum eine etwa zylinderförmige Gestalt besitzt.

Zwischen den Triebwerken 5, 6 ist ein negatives V-Leitwerk 9 derart angeordnet, daß dessen abwärts gerichteten Leitwerks­ flächen 10, 11 sich diagonal über die Ausströmöffnungen 12, 13 der Triebwerke 5, 6 erstrecken. Diese Leitwerksflächen 10, 11 sind mit Ruderelementen 14, 15 versehen, mit denen die aus den Triebwerken 5, 6 strömende Luft so abgelenkt werden kann, daß beispielsweise eine Kurvenfahrt möglich ist.

Die hintere obere Hälfte des Gehäuses 7, 8 des Triebwerkes 5, 6 ist als Bremsklappe 16, 17 ausgebildet, deren Innenform einem Halbzylinder entspricht. Die Bremsklappen 16, 17 sind dabei derart an der Karosserie 1 angelenkt, daß diese so un­ abhängig voneinander nach oben geschwenkt werden können, daß die Öffnung des Halbzylinders in Fahrtrichtung weist. Dadurch kann eine maximale aerodynamische Bremswirkung erreicht wer­ den.

Die Bremswirkung kann durch Änderung des Anstellwinkels auf einfache Weise variiert werden.

Wird, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, nur eine Bremsklap­ pe 16 angestellt, so entsteht gegenüber der Längsachse des Luftkissenfahrzeuges eine unsymmetrische Bremskraft, die ein Drehmoment in Richtung der Bremsklappe 16 erzeugt. Die Folge ist eine schnelle Richtungsänderung nach links. Soll eine Richtungsänderung nach rechts vollführt werden, so ist ent­ sprechend die andere Bremsklappe 17 anzustellen. Der Betrag der Richtungsänderung ist vom Anstellwinkel der Bremsklappe 16; 17 und der Zeitdauer der Anstellung abhängig.

Werden beide Bremsklappen 16, 17 gleichzeitig um den gleichen Betrag angestellt, so wird das Luftkissenfahrzeug stark abge­ bremst.

Beim Anstellen der Bremsklappen 16, 17 schwenkt deren Hinter­ kante auf Grund der vorstehend beschriebenen Anlenkung nach unten. Damit ist es möglich, die Bremsklappen 16, 17 anzustel­ len und gleichzeitig die Ruderelemente 14, 15 nach oben zu schwenken, bis diese an der Hinterkante der Bremsklappen 16, 17 anliegen. Dadurch kann eine teilweise Schubumkehr des Luft­ strahles der Triebwerke 5, 6 erreicht werden. Diese Schubum­ kehr verstärkt die Bremswirkung erheblich, so daß noch schnel­ lere Richtungsänderungen oder Bremsvorgänge möglich sind.

Durch diese Schubumkehr der Luftstrahlen der Triebwerke 5, 6 kann auch eine Rückwärtsfahrt des Luftkissenfahrzeuges ohne weiteres gezielt erfolgen.

Stimmt die Schwenkachse der Bremsklappe 16; 17 mit der Schwenkachse der Ruderelemente 14; 15 überein, so kann der Anstellwinkel der Bremsklappen 16, 17 und der Ruderelemente 14, 15 gemeinsam verändert werden. Das hat den besonderen Vorteil, daß die Bremswirkung bei gleichzeitiger Schubumkehr sehr feinfühlig dosiert werden kann.

Damit steht dem Führer des Luftkissenfahrzeuges eine Vielzahl von Steuervarianten zur Verfügung, die beliebig miteinander kombiniert werden können. D.h., die Wendigkeit und Fahrsicher­ heit von Luftkissenfahrzeugen wird durch die Erfindung wesent­ lich verbessert.

Mit Einschränkungen kann die erfindungsgemäße Steuerungs- und Bremsvorrichtung auch bei Luftkissenfahrzeugen angewendet werden, die lediglich mit einem Triebwerk ausgestattet sind. In diesem Fall entfällt lediglich die Möglichkeit der Rich­ tungssteuerung. Die anderen Vorteile der Erfindung, wie die besonders hohe Bremswirkung, oder die Schubumkehr, bleiben erhalten.

Bezugszeichenliste

 1 Karosserie
 2 elastische Schürze
 3 Kompressor
 4 Fahrgastzelle
 5 Triebwerk
 6 Triebwerk
 7 Gehäuse
 8 Gehäuse
 9 V-Leitwerk
10 Leitwerksfläche
11 Leitwerksfläche
12 Ausströmöffnung
13 Ausströmöffnung
14 Ruderelement
15 Ruderelement
16 Bremsklappe
17 Bremsklappe

Claims (12)

1. Steuerungs- und Bremsvorrichtung für ein Luftkissenfahr­ zeug, welches mit wenigstens einem Triebwerk zur Erzeugung des Vortriebes, sowie einem Kompressor zur Schaffung eines unterhalb des Luftkissenfahrzeuges erzeugbaren Luftkissens versehen ist, und bei dem sich im Heckbereich eine Ruder­ vorrichtung zur Steuerung der Fahrtrichtung befindet, dadurch gekennzeichnet, daß im Heck­ bereich des Luftkissenfahrzeuges zwei nebeneinander be­ findliche und ausklappbare großflächige Bremsklappen (16, 17) angeordnet sind.

2. Steuerungs- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Brems­ klappen (16, 17) unabhängig voneinander betätigbar sind.

3. Steuerungs- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsklappen (16, 17) zwischen einer geschlossenen und einer maximal geöffneten Stellung kontinuierlich verstell­ bar sind.

4. Steuerungs- und Bremsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsklappen (16, 17) unmittelbar den Triebwerken (5, 6) zugeordnet sind und daß die Bremsklappen (16, 17) teil­ weise über die Kontur des Luftkissenfahrzeuges schwenkbar sind.

5. Steuerungs- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Brems­ klappen (16, 17) als Teil des Gehäuses (7; 8) der Trieb­ werke (5, 6) ausgebildet sind.

6. Steuerungs- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die hintere obere Hälfte des Gehäuses (7; 8) jedes Triebwerkes (5, 6) als herausschwenkbare Bremsklappe (16; 17) ausgebildet ist und daß der hintere untere Teil der Bremsklappe (16; 17) schwenkbar an der Karosserie (1) des Luftkissenfahr­ zeuges angelenkt ist.

7. Steuerungs- und Bremsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Heckbereich des Luftkissenfahrzeuges zwei Triebwerke (5, 6) angeordnet sind und daß den Triebwerken (5, 6) ein negatives V-Leitwerk (9) mit zugehörigen Ruderelementen (14; 15) nachgeordnet ist.

8. Steuerungs- und Bremsanordnung nach Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Ruderelemente (14; 15) des negativen V-Leitwerks (9) dia­ gonal über die Ausströmöffnungen (12, 13) der Triebwerke (5, 6) erstrecken.

9. Steuerungs- und Bremsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse jeder Bremsklappe (16; 17) mit der entspre­ chenden Schwenkachse des zugehörigen Ruderelementes (14; 15) übereinstimmt.

10. Steuerungs- und Bremsanordnung nach Anspruch 9, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ruder­ element (14; 15) und die Bremsklappe (16; 17) gemeinsam schwenkbar sind.

11. Steuerungs- und Bremsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderelement (14; 15) im geöffneten Zustand der Bremsklap­ pe (16; 17) an diese anlegbar ist.

12. Steuerungs- und Bremsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsklappe (16; 17) und das Ruderelement (14; 15) unab­ hängig voneinander bewegbar sind.