DE19610052A1 - Gleitfluggerät für Springer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitfluggerät für Springer zum Absprung aus einem Flugzeug mit einem, den Gleitflug ermöglichenden Flügel aus flexiblem Material.

Springer, die ein Flugzeug verlassen, sei es für einen militärischen oder einen sportlichen und zivilen Einsatz, sind üblicherweise mit einem zusammengefalteten Fallschirm versehen, der nach dem Absprung aus dem Flugzeug automatisch oder manuell entfaltet wird und ein mehr oder weniger senkrechtes Herabsinken des Springers ermöglicht. Geringfügige Lenkbewegungen, z. B. um Hindernissen vor der Landung auszuweichen, sind durch Betätigung einzelner, den Springer mit der Fallschirmkappe verbindender Zugleinen möglich. Weiterhin ist auch bekannt, für den Absprung aus Flugzeugen anstelle von Fallschirmen Gleitschirme zu benutzen, mit denen größere Strecken im Gleitflug zurückgelegt werden können. Der Fallschirm oder Gleitschirm selber muß vor dem Absprung aus dem Flugzeug in möglichst kompakt verstauter Form am Körper befestigt werden, damit zum einen die Beweglichkeit in den engen Flugzeugräumen gewährleistet ist und ein Absprung aus häufig recht kleinen Türen möglich ist.

Eine Begrenzung der maximal möglichen Geschwindigkeit ist in jedem Fall dadurch gegeben, daß die Landung nach erfolgtem Flug mit Hilfe der Füße erfolgt, die die Landekräfte aufzunehmen haben.

Sowohl den Fallschirmen als auch den Gleitschirmen ist gemeinsam, daß sie nur bei relativ niedrigen Windgeschwindigkeiten von maximal 35 km/h sicher und gezielt geflogen und gelandet werden können. Diese Begrenzung reduziert die operationelle Verfügbarkeit und damit den operationellen Wert von derartigen Fluggeräten erheblich.

Für den militärischen Einsatz ist weiterhin nachteilig, daß die Springer in Folge der geringen Fluggeschwindigkeit der Fallschirme bzw. der bisher benutzten Gleitschirme und der freihängenden Anordnung des Springers und seiner Ausrüstung einer hohen Gefährdung durch Beschuß und einer leichten Entdeckbarkeit ausgesetzt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gleitfluggerät für Springer bereitzustellen, das gegenüber den bekannten Fluggeräten wie Fallschirm und Gleitschirm bei erheblich höheren Windgeschwindigkeiten einsetzbar ist und das einen Mindestschutz gegen Beschuß bietet, um dadurch das operationelle Nutzungsspektrum von Springereinsätzen zu erweitern.

Ausgehend von einem Gleitfluggerät der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüche beschrieben.

Mit dem erfindungsgemäßen Gleitfluggerät für Springer werden folgenden Vorteile erzielt:
Es ist für den Absprung aus einem Flugzeug geeignet, da es derart ausgestaltet ist, daß es bis zum Absprung in kompakt verstauter Form am Körper des Springers befestigt ist und sich erst im freien Fall, d. h. nach dem Absprung zur Flugkonfiguration entfaltet;
es ist für eine erheblich höhere Fluggeschwindigkeit als bisher bekannt ausgelegt, d. h. daß mindestens eine Geschwindigkeit von 80 km/h erreicht werden kann;
es wird mittels eines Landeabfangmanövers näherungsweise horizontal gelandet, wobei dieses Landeabfangmanöver in einer festgelegten Höhe automatisch eingeleitet wird und
der Kontakt mit dem Boden im Zeitraum zwischen dem Aufsetzen und dem Stillstand des Gleitfluggerätes erfolgt mittels des Landegestells und nicht, wie bei den bekannten Fallschirmen oder Gleitschirmen, durch unmittelbare Körperberührung des Springers, so daß Verletzungen beim Landevorgang ausgeschlossen sind.

Die höhere Fluggeschwindigkeit bringt den Vorteil mit sich, daß die beim Einsatz maximal zulässige Windgeschwindigkeit höher sein kann als bei den herkömmlichen Fallschirmen und Gleitschirmen. Dies folgt daraus, daß mit Erhöhung der Fluggeschwindigkeit die Geschwindigkeit von Wind und Böen relativ zu derjenigen des Fluggerätes kleiner wird, wodurch ihr Einfluß auf das flugmechanische Verhalten des Fluggerätes sinkt. Die maximal zulässige Windgeschwindigkeit kann dabei so weit erhöht sein, daß ihr Einfluß auf das flugmechanische Verhalten wieder die zulässigen Grenzen erreicht.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine Erhöhung der Fluggeschwindigkeit die Möglichkeit zur Bekämpfung eines Springers im militärischen Einsatz herabsetzt, weil die Expositionszeit des Fluggerätes kleiner und die Winkelgeschwindigkeit relativ zum Standort der Bedrohung höher ist.

Erfindungsgemäß wird die Erhöhung der Fluggeschwindigkeit vorzugsweise dadurch bewirkt, daß als Flügel eine herkömmliche Gleitschirmkappe vorgesehen wird, deren Flügelfläche F im Verhältnis zum Gesamtgewicht des Fluggerätes G erheblich kleiner als bisher üblich ist (G/F 25 daN/m²). Durch die Wahl einer Gleitschirmkappe wird bewirkt, daß der Flügel kompakt verstaubar ist und sich im freien Fall entfaltet. Die Erhöhung des Verhältnisses G/F führt aufgrund aerodynamischer Zusammenhänge dazu, daß das nicht angetriebene, aber richtig eingestellte Fluggerät erheblich schneller fliegt.

Anstelle einer herkömmlichen Gleitschirmkappe kann auch ein in individuellen Bereichen seine Form veränderbarer aufblasbarer Flügel aus einem flexiblen Material eingesetzt werden, von dem einzelne Abschnitte relativ zueinander verstellbar sind.

Die automatische Einleitung des Landeabfangmanövers und die Landung auf einem Landegestell dienen in erster Linie dazu, das Gleitfluggerät sicher und ohne Gefahr für den Springer landen zu können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 ein Funktionsblockdiagramm eines Springer-Gleit­ fluggerätes;

Fig. 2 schematisch den Ablauf eines damit durchgeführten Fluges;

Fig. 3 eine Ausführungsform des zusammengefalteten Gleitfluggerätes;

Fig. 4 das Gleitfluggerät in seiner Flugkonfiguration und

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels eines gepanzerten und gegen Infrarot- und Radarerfassung geschütztes Landegestell.

Das Funktionsblockdiagramm in Fig. 1 zeigt die Funktionsblöcke eines erfindungsgemäßen Gleitfluggerätes sowie ihren Zusammenhang untereinander und die funktionellen Zusammenhänge mit dem Springer 7 und gegebenenfalls mit einer Zusatzlast 8. Das Gleitfluggerät besteht aus einem Landegestell 2, an dem ein kompakt verstaubarer, d. h. zusammenfaltbarer Flügel 3 für relativ hohe Fluggeschwindigkeiten, z. B. über einen Leinensatz befestigt ist. Mit 4 ist ein Bodenabstandsmesser bezeichnet und mit 5 eine schnell arbeitende Landeverstelleinrichtung, mit der der Flügel in Richtung Hochauftrieb/Bremsvorgang verstellt werden kann. Der Bodenabstandsmesser 4 sendet bei Erreichen einer vorgegebenen Auslösehöhe, die mit 6 bezeichnet ist, automatisch ein Signal an die Landeverstelleinrichtung 5, aufgrund dessen diese den Flügel 3 in die Hochauftriebskonfiguration verstellt. Als Bodenabstandsmesser eignet sich ein Schwellwertgeber, z. B. auf mechanischer, Ultraschall-, Laser- oder Radarbasis.

Der Springer 7 ist mit dem erfindungsgemäßen Gleitfluggerät über das Landegestell 2 mechanisch verbunden, z. B. über ein geeignetes Gurtsystem. Er hat durch einen Pfeil angedeutete, nicht weiter dargestellte herkömmliche Möglichkeiten, die Flügelkonfiguration zu verändern und so das Gleitfluggerät zu steuern. Am Landegestell 2 und/oder direkt am Springer 7 kann eine Zusatzlast 8 befestigt werden, z. B. ein Passagier oder eine Ausrüstung.

Fig. 2 zeigt in schematisierter Form den prinzipiellen Ablauf eines Fluges mit dem erfindungsgemäßen Gleitfluggerät. Hierbei wird zur Vereinfachung nicht auf die Zusatzlast eingegangen.

Fig. 2A stellt den Absprung des Springers 7 mit dem zusammengefalteten Gleitfluggerät aus einem Flugzeug 9 dar. In dieser Flugphase befindet sich das Gleitfluggerät noch in der Staukonfiguration, bei der das Landegestell 2 und der Flügel 3 zu kompakten Formen zusammengefaltet sind.

Fig. 2B zeigt den Springer 7 mit dem Gleitfluggerät im freien Fall zu Beginn der Entfaltung in die Flugkonfiguration. Hierbei beginnt sich gerade der Flügel 3 zu entfalten, während das Landegestell 2 zusammen mit den nicht gezeigten Funktionsblöcken (Bodenabstandsmesser und Landeverstelleinrichtung) noch in der Staukonfiguration sind.

Fig. 2C zeigt den Springer 7 zusammen mit dem Gleitfluggerät im schnellen Gleitflug. Das Gleitfluggerät ist zur Freiflugkonfiguration entfaltet, bei der sich der Flügel 3 in einer für den schnellen Gleitflug geeigneten, vom Springer steuerbaren Konfiguration befindet und das Landegestell 2 eine Form einnimmt, bei der diejenigen Baugruppen, die später den Boden berühren, unterhalb des Springers positioniert sind. Der Bodenabstandsmesser 4 wird in dieser Flugphase aktiviert und überprüft kontinuierlich, ob die vorgegebene Auslösehöhe 6 noch nicht unterschritten wurde. Die Landeverstelleinrichtung 5 ist hierbei noch nicht betätigt.

Fig. 2D zeigt das Landeabfangmanöver bis zur Herstellung des Kontaktes mit dem Boden 11. Der Springer 7 hat während dieser Flugphase keine Funktionen wahrzunehmen. Das Landeabfangmanöver wird automatisch eingeleitet, wenn der Bodenabstandsmesser 4 eine Unterschreitung der vorgegebenen Auslösehöhe 6 feststellt, wodurch die Landeverstelleinrichtung 5 den Flügel 3 in Hochauftriebskonfiguration verstellt. Dadurch fliegt das Gleitfluggerät zwangsläufig einen Abfangbogen und bremst gleichzeitig ab. Bei richtiger Einstellung der Auslösehöhe erfolgt der Bodenkontakt dann, wenn die Flugbahn näherungsweise tangential zum Boden 10 verläuft, d. h. daß die Landung bei geringer Sinkgeschwindigkeit und mit gegebenenfalls merklicher Vorwärtsgeschwindigkeit erfolgt. Der Bodenkontakt wird über das Landegestell 2 hergestellt

Fig. 2E zeigt die Landung nach dem Bodenkontakt. Der Bodenkontakt erfolgt bis zum Stillstand ausschließlich über das Landegestell, während der Springer 7 keinen direkten Bodenkontakt hat.

Die Unterseite des Landegestells kann nun zur Verbesserung der Landeeigenschaften entweder mit Längskufen, mit Schwimmern oder auch mit Rädern versehen sein.

Fig. 3 und 4 zeigen eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gleitfluggerätes, dessen Landegestell 2 so ausgebildet ist, daß es gleichzeitig ein Behältnis für eine mögliche Zusatzlast in Form von Ausrüstung darstellt und das über eine schnell lösbare Verbindung 12 am Springer 7 befestigt ist.

Gemäß Fig. 3 kann das Landegestell in seiner Staukonfiguration das Traggestell für die restlichen Teile des Gleitfluggerätes sein. Der Flügel 3, das Landegestell 2 mit den übrigen Bauteilen sind zu einer kompakten Geometrie zusammengefaltet.

Fig. 4 zeigt das erfindungsgemäße Gleitfluggerät in seiner Flugkonfiguration. Der Flügel 3 weist die Form einer Gleitschirmkappe auf und ist in seiner Konfiguration für den Schnellen Gleitflug dargestellt. Es ist an einem ausklappbaren Rohrrahmen 16 des Landegestells 2 befestigt, der gleichzeitig als Überrollschutz dient. Das Landegestell 2 ist entfaltet und stellt auf seiner Unterseite den Bodenkontakt her, wobei seine Vorderseite für eine weiche Landung vorzugsweise eine Wölbung aufweist. Der Springer 7 wird mittels eines Stützrahmens 13, an dem die Verbindung 12 fixiert ist und der einen Teil des Landegestells bildet, in einer, z. B. sitzenden, Position gehalten. Der Stützrahmen ist über stoßdämpfende Elemente 14 mit der Bodengruppe des Landegestells verbunden, um die Belastung des Springers, insbesondere durch die beim Bodenkontakt auftretenden Kräfte, zu mindern. Der Bodenabstandsmesser 4 liegt in Meßrichtung frei und ist über einen Signalleiter 15 mit der Landeverstelleinrichtung 5 verbunden. Ferner erstreckt sich vom Bug des Landegestells bis zur Spitze des Rohrrahmens 16 ein Abweiser 17, z. B. ein Seil, welches Äste und andere Hindernisse abweist.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Infrarot- und radarsignaturarmen, gepanzerten Landegestells in der Flugkonfiguration, wobei mit 3 der nicht dargestellte Flügel mit dem zugehörigen Leinensatz angedeutet ist. Der Springer 7 befindet sich in diesem Beispiel im Freiflug in einer liegenden Position. Eine Panzerung 18 ist hierbei als Liegeschale geformt, die den Rumpf des Springers gegen Beschuß aus dem unteren Halbraum schützt. Vom Bug bis über die Füße des Springers hinaus kann sich eine Verkleidung aus flexiblem radarreflektierendem Material 19 erstrecken (punktierte Darstellung). Sie spannt sich während der Entfaltung zur Flugkonfiguration mit auf und nimmt dann eine Form ein, die aus dem unteren Halbraum einfallende Radarsignale in andere als die Einfallsrichtung reflektiert. Diese Verkleidung ist vorteilhafterweise hinterlüftet, so daß sich ihre Temperatur kaum von der Umgebungstemperatur unterscheidet. Damit schirmt die Verkleidung das Gleitfluggerät samt dem darin befindlichen Springer gegen Radarsignale ab und bietet nur eine äußerst geringe Infrarotsignatur gegen eine Erfassung aus dem unteren Halbraum, so daß sich das erfindungsgemäße Gleitfluggerät auch hervorragend für den militärischen Einsatz eignet.

Claims (13)

1. Gleitfluggerät, zum Absprung aus einem Flugzeug mit einem den Gleitflug ermöglichenden Flügel aus flexiblem Material, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitfluggerät mit einem Landegestell versehen ist, das nach der Entfaltung des Gleitfluggerätes zur Freiflugkonfiguration unterhalb des Springers angeordnet ist, daß der Flügel über einen Leinensatz mit dem Landegestell verbunden ist, daß der Springer über ein Gurtsystem mit dem Landegestell verbunden ist und daß das Verhältnis von Gesamtgewicht (G) des Fluggerätes zur Fläche (F) des Flügels mindestens G/F = 25 daN/m² beträgt.

2. Gleitfluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Landegestell die folgenden Bauteile aufweist:
eine Bodengruppe;
eine Frontalstoßfänger;
einen Rohrrahmen;
einen Abweiser;
einen Stützrahmen;
stoßdämpfende Elemente;
mindestens eine Signalleitung;
eine Steuervorrichtung; und
einen Entfaltungsmechanismus.

3. Gleitfluggerät nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Bodenabstandsmesser aufweist, der bei Unterschreiten einer vorgegebenen Auslösehöhe ein Signal auslöst, das einer Verstelleinrichtung für den Flügel in Richtung Hochauftrieb/Bremsvorgang zugeführt wird.

4. Gleitfluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gurtsystem über eine schnell lösbare Verbindung mit dem Springer verbunden ist.

5. Gleitfluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß des Landegestell das Traggestell für die übrigen Bauteile des Gleitfluggerätes im zusammengefalteten Zustand ist.

6. Gleitfluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Landegestell mit einer Radarstrahlen absorbierenden Beschichtung versehen ist.

7. Gleitfluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Landegestell mit einer aufspannbaren Radarstrahlen absorbierenden oder reflektierenden flexiblen Schutzfolie versehen ist.

8. Gleitfluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Landegestell mit einer Panzerung versehen ist.

9. Gleitfluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodengruppe des Landegestells mit Längskufen versehen ist.

10. Gleitfluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodengruppe des Landegestells mit Schwimmern versehen ist.

11. Gleitfluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodengruppe des Landegestells mit Rädern versehen ist.

12. Gleitfluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Landegestell mit einer Schutzbeschichtung gegen Infrarotortung versehen ist.

13. Gleitfluggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Landegestell mit einer flexiblen, aufspannbaren Schutzfolie gegen Infrarotstrahlen versehen ist.