DE1187497B - Device for cushioning the landing impact of a load dropped with a parachute - Google Patents
Device for cushioning the landing impact of a load dropped with a parachuteInfo
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Description
Vorrichtung zur Dämpfung des Landungsaufpralls einer mit einem Fallschirm abgeworfenen Last Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung des Landungsaufpralls. von mit Fallschirmen abgeworfenen Lasten (Fallschirmspringer oder tote Last).Device for cushioning the impact of a landing with a parachute thrown load The invention relates to a device for damping the landing impact. from loads dropped with parachutes (parachutists or dead load).
Es sind bereits Versuche bekannt, den bei der Landung von mit Fallschirmen abgeworfenen Lasten bzw. Fallschirmspringern auftretenden Landeaufprall abzufangen und zu mildern. Zu diesem Zweck ist bei den bekannten Anordnungen vorgesehen, daß die Aufpralldämpfung durch eine plötzliche Kürzung des Abstandes von Last zum Fallschirm unmittelbar vor dem Aufsetzen erreicht werden soll. Für diese Verkürzung des Abstandes sind mechanische Vorrichtungen vorgesehen, wobei es bereits bekannt ist, diese mechanischen Vorrichtungen mittels eines hydraulischen Antriebs zu betätigen, der mit einem Strömungsmittel gespeist wird, das in einem mit der Abwurflast fest verbundenen Behälter unter Druck gespeichert ist.Attempts at landing with parachutes are already known to absorb thrown loads or parachutists landing impact and mitigate. For this purpose it is provided in the known arrangements that the impact absorption by suddenly reducing the distance between the load and the parachute should be achieved immediately before touchdown. For this shortening of the distance mechanical devices are provided, it is already known, these mechanical To operate devices by means of a hydraulic drive, which with a fluid is fed, which is under pressure in a container firmly connected to the drop load is stored.
So ist beispielsweise bei einer bekannten Anordnung dieser Art für die Dämpfung des Landungsaufpralls bei Fallschirmspringern in der Verbindung zwischen Fallschirmspringer und Fallschirm eine flaschenzugartige Vorrichtung mit zwei Rollensätzen vorgesehen, mittels welcher eine plötzliche Verkürzung des Abstandes zwischen Fallschirmspringer und Fallschirm kurz vor bzw. beim Aufsetzen erreicht werden kann. Die Betätigung der flaschenzugartigen Vorrichtung zur Verkürzung dieses Abstandes erfolgt dabei durch Verbrennungsgase, die beim Auslösen einer Sprengladung in einem mit dem Fallschirmspringer verbundenen Behälter erzeugt werden; die Auslösung der Sprengladung erfolgt bei Annäherung an den Erdboden, und zwar vorzugsweise automatisch durch eine Hängesonde. Die Bremswirkung kommt bei der bekannten Anordnung somit dadurch zustande, daß auf den Fallschirm durch die plötzliche Verkürzung der Verbindung zwischen Fallschirm und Last ein erhöhter Zug ausgeübt wird, wodurch die Tragkraft des Fallschirms vorübergehend erhöht wird.For example, in a known arrangement of this type for the attenuation of the landing impact in the case of parachutists in the connection between Skydiver and parachute a pulley-like device with two sets of rollers provided, by means of which a sudden shortening of the distance between parachutists and the parachute can be reached shortly before or when touching down. The operation the pulley-like device to shorten this distance takes place by combustion gases, which when triggering an explosive charge in one with the parachutist connected containers are generated; the release of the explosive charge takes place at Approaching the ground, preferably automatically by means of a hanging probe. The braking effect is thus achieved in the known arrangement that on the parachute due to the sudden shortening of the connection between the parachute and load an increased pull is exerted, thereby temporarily reducing the capacity of the parachute is increased.
Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur Dämpfung des Landungsaufpralls einer mit einem Fallschirm abgeworfenen Last (Fallschirmspringer oder tote Last), bei welcher ein in einem mit der Abwurflast fest verbundenen Behälter unter Druck stehendes Strömungsmittel im Zeitpunkt der Landung entsannt wird.The invention thus relates to a device for damping the landing impact a load dropped with a parachute (parachutist or dead load), in which a container firmly connected to the drop load is under pressure standing fluid is discharged at the time of landing.
Gemäß der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß das komprimierte Strömungsmittel unmittelbar vor dem Aufsetzen auf dem Boden durch an der Unterseite einer die Abwurflast tragenden bzw. mit ihr verbundenen Plattform vorgesehene Düsen entspannt wird, derart, daß während einer kurzen, zur Abbremsung der Fallgeschwindigkeit der Abwurflast im wesentlichen auf den Wert Null ausreichenden Zeitdauer zwischen der Plattform und dem Erdboden ein Strömungsmittelkissen erzeugt wird.According to the invention it is provided that the compressed fluid immediately before touching down on the floor through the dropping load on the underside of one supporting or associated platform nozzles is relaxed, in such a way, that during a short, to slow down the falling speed of the dropping load substantially to the value zero sufficient time between the platform and creating a cushion of fluid in the ground.
Abweichend von den bekannten Aufprall-Stoßdämpfungsvorrichtungen wird gemäß der vorliegenden Erfindung somit ein völlig neuer Weg zur Abfangung des Landeaufpralls beschritten. Dieser neuartige Weg besteht darin, zwischen einer die Last tragenden bzw. mit ihr verbundenen oder deren Unterseite bildenden Plattform und dem Erdboden unmittelbar vor dem Aufsetzen der Abwurflast ein Strömungsmittelkissen zu erzeugen, und zwar während einer verhältnismäßig kurzen Zeitdauer, die nur gerade so lang zu sein braucht, daß die Abbremsung der Fallgeschwindigkeit der Abwurflast im wesentlichen auf die Vertikalgeschwindigkeit Null erreicht wird.Deviating from the known impact shock absorbing devices according to the present invention thus a completely new way of absorbing the landing impact trodden. This novel way consists in between a load-bearing or with it connected or its underside forming platform and the ground create a fluid cushion immediately before the discharge load is applied, and that for a relatively short period of time, just that long needs to be that the deceleration of the rate of fall of the drop load is essentially on the vertical speed zero is reached.
Das Strömungsmittelkissen wird dabei in der Weise erzeugt, daß man
ein komprimiertes Strömungsmittel, das in einem oder mehreren mit der Abwurflast
verbundenen Behältern unter Druck steht; durch an der Unterseite der Tragplattform
angeord-
F i g. 1 zeigt einen entfalteten Fallschirm 1 aus Nylon- oder einem anderen Texilgewebe; der Fallschirm ist über mehrere Fangleinen 2 mit einer Verlängerung 3 verbunden, an welcher mittels herkömmlicher Vorrichtungen eine Tragplattform 4 für ein mit dem Fallschirm abgeworfenes Fahrzeug 5 befestigt ist. Unter der Plattform sind ausziehbare Ansätze 6 im ausgefahrenen Zustand dargestellt; die Ansätze stoßen Luft aus, wodurch ein Kissen 7 zwischen der Unterseite der Plattform 4 a und der Erdoberfläche 8 gebildet wird. Die Plattform kann als Behälter 9 für Druckluft oder irgendein anderes unter Druck stehendes Gas dienen. Am Ende einer Leine bzw. eines Drahtes 14 a ist eine Sonde bzw. ein Meß- oder Pegelstab 14 angeordnet, welcher die Erdberührung feststellt und die Ausstoßvorrichtung für die Luft oder das Gas auslöst.F i g. Figure 1 shows a deployed parachute 1 made of nylon or other textile fabric; the parachute is connected via several suspension lines 2 to an extension 3 to which a support platform 4 for a vehicle 5 dropped with the parachute is attached by means of conventional devices. Extendable lugs 6 are shown in the extended state under the platform; the approaches expel air, whereby a cushion 7 between the underside of the platform 4 a and the surface of the earth 8 is formed. The platform can serve as a container 9 for compressed air or any other pressurized gas. At the end of a line or a wire 14 a, a probe or a measuring or level stick 14 is arranged, which detects the contact with the ground and triggers the ejection device for the air or gas.
F i g. 2 zeigt ein Detail einer Ausführungsform für die Ausstoßvorrichtung. Über die Trageplattform 4 ist eine bestimmte Anzahl von Venturirohren 10 verteilt. Das unter Druck stehende Gas wird mittels einer Rohrleitung 11 im axialen Mittelbereich der Düsenverengung 12 zugeführt. Dieses Gas saugt Außenluft in Richtung der Pfeile f 1 mit; Anzahl, Abmessungen und Verteilung der Venturirohre sowie der Gasdruck und die Stärke des Gasstroms werden in Abhängigkeit von der Last zuvor eingestellt. Die sich erweiternden Düsenöffnungen münden noch vor der Unterseite 4 a in einen zylindrischen oder konischen Hohlraum 13, welcher einen Ansatz bildet; die Begrenzungen dieses Hohlraums können ausgezogen werden; sie sind normalerweise im Inneren der Plattform untergebracht und von Hand oder automatisch ein- und ausziehbar. Der Hohlraumbehälter kann aus Metall und teleskopartig mit zylindrischem oder konischem Innenraum ausgebildet sein; die den Hohlraumbehälter bildenden Elemente greifen ineinander ein. Der Hohjraumbehälter kann auch aus Kunststoff bestehen.F i g. Figure 2 shows a detail of an embodiment for the ejection device. A certain number of Venturi tubes 10 are distributed over the support platform 4. The pressurized gas is by means of a pipe 11 in the axial central area the nozzle constriction 12 is supplied. This gas sucks in outside air in the direction of the arrows f 1 with; Number, dimensions and distribution of the venturi tubes as well as the gas pressure and the strength of the gas flow are set in advance depending on the load. The widening nozzle openings open in front of the bottom 4 a cylindrical or conical cavity 13 which forms a shoulder; the limitations this cavity can be pulled out; they are usually inside the The platform is housed and can be pulled in and out by hand or automatically. The cavity container Can be made of metal and telescopic with a cylindrical or conical interior be; the elements forming the cavity container engage with one another. The cavity container can also be made of plastic.
F i g. 3 zeigt einen Piloten mit herausschleuderbarem Sitz. Der Fallschirm 15 ist mittels Fangleinen 16 mit dem Sitz verbunden, in dessen Innerem sich ein Druckgasbehälter 18 befindet. Unterhalb der Unterseite des Sitzes sind Ausstoßansätze 19 der beschriebenen Art angeordnet. Der Fallschirmspringer 20 kann die Ausstoßvorrichtung zur Bildung des den Aufprallstoß dämpfenden Kissens zwischen dem Sitz 17 und dem Erdboden 21 von Hand betätigen.F i g. 3 shows a pilot with the seat that can be ejected. The parachute 15 is connected to the seat by means of suspension lines 16, inside which a Pressurized gas container 18 is located. There are discharge lugs underneath the underside of the seat 19 arranged of the type described. The parachutist 20 can use the ejector to form the shock absorbing cushion between the seat 17 and the Operate ground 21 by hand.
Die Ausbildung der Behälter für das unter Druck stehende Strömungsmittel hängen von der abzuwerfenden Last ab; die Behälter können herausnehmbar und von herkömmlicher Art sein; ihre Füllung kann :schnell, beispielsweise kurz vor ihrer Verwendung, vorgenommen werden.The design of the containers for the pressurized fluid depend on the load to be dropped; the containers can be removed and be of the conventional kind; their filling can be: quickly, for example shortly before their use.
Die Ansätze oder bestimmte unter ihnen können in ihrer Neigung automatisch oder mittels Handsteuerung regelbar sein, derart, daß gleichzeitig die Bildung des Stoßdämpfungskissens gewährleistet, ,aber auch eine Kraftkomponente erzeugt wird, welche eine Bewegung der Anordnung auf dem Kissen ermöglicht; auf diese Weise kann eine Landung in Sumpfgelände, auf einem Fluß, einem See ,oder einem sonstigen Hindernis vermieden und die Landung auf geeignetem Gelände gesichert werden. Bei einem Fallschirmspringer kann die Anordnung an den Gurten oder an dem Piloten selbst befestigt werden. Die Inbetriebnahme der Düsen erfolgt wie im zuvor beschriebenen Fall.The approaches or certain among them can be automatic in their inclination or be controllable by hand control, so that at the same time the formation of the Shock absorption cushion, but also a force component is generated, which allows movement of the assembly on the cushion; this way can landing in swamp, on a river, lake, or other obstacle avoided and the landing secured on suitable terrain. With a parachutist the assembly can be attached to the straps or to the pilot himself. the The nozzles are started up as in the case described above.
Die beschriebene Anordnung ist in gleicher Weise auch beim Abwurf im freien Fall änwendbar. In .diesem Fall wird die Vorrichtung an dem Abwurfgegenstand befestigt und die Auslösung, wie oben beschrieben, sichergestellt.The described arrangement is the same when it is dropped Can be used in free fall. In this case, the device is attached to the object being dropped attached and the release, as described above, ensured.
Auf die gleiche Weise könnte auch der Landungsaufprall eines Drehflügelflugzeugs bei Bodenberührung gedämpft werden; die Schwenkbarkeit der Ansätze ergäbe dabei die Bremsung und würde zugleich das Landemanöver erleichtern.The landing impact of a rotary wing aircraft could also be done in the same way are dampened when they come into contact with the ground; the pivotability of the approaches would result the braking and at the same time would facilitate the landing maneuver.
Nach der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform kann dieselbe Strömungsmittel-Ausstoßvorrichtung 22 - am Ende biegsamer Röhren, die mit den Fangleinen 23 ausziehbar sind, angeordnet - dazu verwendet werden, um den Gasstrom unter die Fallschirmhaube zu lenken. Diese Vorrichtung kann allein oder in Kombination mit der Vorrichtung zur Ausbildung des Gaskissens Anwendung finden.After the in F i g. 3 may have the same fluid ejection device 22 - at the end of flexible tubes that can be pulled out with the suspension lines 23 - used to direct the gas flow under the canopy. These Device can be used alone or in combination with the device for forming the Find gas cushion application.
Bei der- in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform ist ein Kasten 24 in Form eines Parallelepipeds von quadratischem oder rechteckigem Querschnitt vorgesehen; der Kasten weist zwei große parallele Flächen 24 a, deren eine ein Teilelement der Platt- , formoberfläche bildet, sowie eine Seitenwandung 24 b auf, die schwenkbar angeordnet ist, um den Kasten öffnen und die Stoßdämpfungsvorrichtung einbringen zu können. Diese Vorrichtung mit Überschalldüsen weist einen Körper 25 auf, der mittels- Flanschkupplungen 25 a mit einer Speiseleitung für das unter Druck stehende Strömungsmittel verbunden ist. In dem Körper 25 sind ein Kanal 27 und zwei Leitungen 32, 33 vorgesehen, von denen die letztgenannte in einen Zylinder 30 mündet. In diesem Zylinder ist ein Rückschlagkolben 31 verschiebbar, welcher durch eine Feder 35 gegen eine Schulter des Zylinders gedrückt wird; die Feder 35 ist in mit einem Deckel 29 verschlossenen zylindrischen Ansatz 28 des Körpers 25 untergebracht. In der normalen Ruhestellung verschließt der Kolben 31 die Leitung 33, welche gegenüber einer Düse 26 in den Zylinder 30 mündet. Die Verschiebung des Kolbens 31 und damit der Fluß des in den Behältern unter hohem Druck stehenden Strömungsmittels durch die Leitungen 27 bis 32 und die Düse 26 wird durch ein Ventil bewirkt; dieses Ventil besteht aus einem kleinen zylindrischen Hohlraum 36 in dem Körper 25, der mit der Hochdruckleitung 27 über einen Kanal 34 und mit dem Zylinder 30 über einen Kanal 34 a in i Verbindung steht; ein Kolben 38 verschließt normalerweise dem Strömungsmittel den Durchtritt von 34 nach 34a; dieser Kolben wird durch eine Feder 37 gegen den Boden des Zylinders und eine auf der anderen Seite des Kolbens befindliche Explosivladung 39 gedrückt, die durch einen Verschlußstopfen 40 gehalten wird, durch welchen zwei Stromleitungsdrähte geführt sind. Die Drähte 41 der nicht dargestellten Sonde sind mit den Klemmen des Verschlusstopfens verbunden. Die Sonde weist eine Batterie auf und ist an den Enden der Drähte 41 befestigt, deren Länge veränderbar ist, jedoch im allgemeinen 1 m oder 1,50 m beträgt: Sobald die Sonde den Erdboden berührt, schließt sie den Stromkreis, wodurch die Ladung zur Explosion gebracht wird; hierdurch wird der Kolben 38 nach oben gedrückt und dem unter Druck stehenden Strömungsmittel der Durchtritt 34-34 a zu dem Zylinder 30 freigegeben. Hierdurch wird der Kolben 31 seinerseits dem Druck ausgesetzt und verschoben, wodurch der erforderliche Durchtritt zu der Düse für das Strömungsmittel freigegeben wird. Der Austritt des Strömungsmittels erfolgt augenblicklich, mit einer Dauer von weniger als 1 Sekunde; die Verzögerung liegt in der Größenornung von 5 g. Die Dämpfung verläuft daher schnell. Man kann Luft, irgendein Gas oder jede sonstige Energiequelle, wie beispielsweise Pulver, verwenden. Der erzielbare Schub hängt von dem Antriebsdruck in den Behältern bzw. von dem Antriebsdruck des Pulvers ab. Um ein Zurückprallen der Last und der Plattform zu vermeiden, kann man vorteilhaft ein Ventil 42 an Öffnungen 44 in der Oberseite des Kastens 24 vorsehen; der Luftdruck des unter der Plattform erzeugten Kissens kann das Ventil öffnen, das axial bei 42a in einen Ansatz 24c geführt ist. Eine gegen einen Teller 43 abgestützte Feder 45 sichert die Rückkehr des Ventils in seine Schließstellung.In the case of the in FIG. In the embodiment shown in FIG. 4, a box 24 in the form of a parallelepiped of square or rectangular cross-section is provided; the box has two large parallel surfaces 24 a, one of which forms a partial element of the platform, form surface, and a side wall 24 b, which is pivotably arranged to open the box and introduce the shock absorbing device can. This device with supersonic nozzles has a body 25 which is connected to a feed line for the pressurized fluid by means of flange couplings 25 a. A channel 27 and two lines 32, 33 are provided in the body 25, the latter of which opens into a cylinder 30. In this cylinder, a non-return piston 31 is displaceable, which is pressed by a spring 35 against a shoulder of the cylinder; The spring 35 is accommodated in the cylindrical extension 28 of the body 25, which is closed by a cover 29. In the normal rest position, the piston 31 closes the line 33, which opens into the cylinder 30 opposite a nozzle 26. The displacement of the piston 31 and thus the flow of the fluid under high pressure in the containers through the lines 27 to 32 and the nozzle 26 is effected by a valve; this valve consists of a small cylindrical cavity 36 in the body 25 which is in communication with the high pressure line 27 via a channel 34 and with the cylinder 30 via a channel 34 a; a piston 38 normally closes the passage from 34 to 34a to the fluid; this piston is pressed by a spring 37 against the bottom of the cylinder and an explosive charge 39 located on the other side of the piston, which is held by a stopper 40 through which two power lines are passed. The wires 41 of the probe, not shown, are connected to the terminals of the closure plug. The probe has a battery and is attached to the ends of wires 41, the length of which is variable, but generally 1 m or 1.50 m: as soon as the probe touches the ground, it closes the circuit, causing the charge to explode is brought; as a result, the piston 38 is pushed upwards and the passage 34-34 a to the cylinder 30 is released for the pressurized fluid. As a result, the piston 31 is in turn exposed to the pressure and displaced, whereby the required passage to the nozzle for the fluid is released. The exit of the fluid is instantaneous, lasting less than 1 second; the delay is on the order of 5 g. The damping is therefore quick. Air, any gas, or any other source of energy such as powder can be used. The thrust that can be achieved depends on the drive pressure in the containers or on the drive pressure of the powder. In order to avoid rebounding the load and platform, one can advantageously provide a valve 42 at openings 44 in the top of the box 24; the air pressure of the cushion created under the platform can open the valve which is guided axially at 42a into a lug 24c. A spring 45 supported against a plate 43 ensures that the valve returns to its closed position.
Wie aus F i g. 5 ersichtlich, sind die Düse bzw. die Düsen und ihre Steuerventile an Leitungen befestigt, die parallel zu den Querwänden des Kastens 24 paarweise zu beiden Seiten der Düsenkörper und ihrer Steuerventile angeordnet sind; mit diesen Hauptleitungen sind Behälter 50 quer verbunden, derart, das das Ganze einen herausnehmbaren einheitlichen Block bildet, den man bei geöffnetem Deckel 24 b -in den Kasten einsetzen kann. Die Befestigung innerhalb des Kastens kann auf mannigfache beliebige Art erfolgen.As shown in FIG. 5, the nozzle or the nozzles and their control valves are attached to lines which are arranged in pairs parallel to the transverse walls of the box 24 on both sides of the nozzle body and their control valves; with these main lines container 50 are connected transversely, in such a way that the whole forms a removable unitary block which can be inserted into the box with the lid 24 b open. The attachment within the box can be done in any number of ways.
Zur Bildung einer Plattform hinreichender Oberfläche müssen mehrere
derartige Kästen 24 kombiniert werden. Sie können einer neben dem anderen angeordnet
und durch herkömmliche Mittel miteinander verbunden werden. Ebensogut können sie
auch in ein zu einer Vierzellenanordnung unterteiltes Chassis eingesetzt werden,
wobei die einzelnen Zellen die Abmessungen des Kastens haben. In dem Chassis kann
eine Anordnung mit zwei, vier, sechs oder n Plätzen vorgesehen sein; die Befestigung
der Kästen an den jeweiligen Plätzen erfolgt mittels herkömmlicher Vorrichtungen.
Eine Plattform umfaßt daher mehrere Kästen; die Anzahl der Düsen und Sonden richtet
sich danach, wie viele in den einzelnen Kästen vorgesehen sind. Falls die Plattform
bei der Bodenannäherung eine bestimmte Neigung aufweist, so lösen die Sonden nacheinander
aus und werden nicht gleichzeitig wirksam. Diese zeitliche Versetzung der Auslösung
und die Wirkung der Düsen hat dann zur Folge, das die Ladung wieder ausgerichtet
wird und unter optimalen Landungsbedingungen aufsetzt.
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FR1187497X | 1961-05-14 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN113525695A (en) * | 2020-04-18 | 2021-10-22 | 于谦 | Counterforce descending backpack device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1077278A (en) * | 1953-05-13 | 1954-11-05 | Aerodynamic brake to obtain, temporarily, increased braking | |
US2730317A (en) * | 1955-01-20 | 1956-01-10 | Onanian Keith | Parachute deceleration device |
FR1199406A (en) * | 1957-02-26 | 1959-12-14 | Rolls Royce | Improvements in aerodyne operating procedures and devices |
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1962
- 1962-05-14 DE DEP29408A patent/DE1187497B/en active Pending
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