Die Erfindung betrifft eine Lastenabsetz-Plattform zum Dämpfen von
Lasten beim Lastenabwurf aus Luftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben,
die zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung der
erfindungsgemäßen Lastenabsetz-Plattform im auseinandergefahrenen Zustand, den die
Plattform kurz vor dem Auftreffen am Boden zur Gewährleistung einer ausreichenden
Dämpfung der mit geführten Last aufweisen muß, wobei die obere Platte durchsichtig
gezeichnet ist
2 eine perspektivische Darstellung der
Lastenabsetz-Plattform in ihrem eingefahrenen Zustand, wobei die obere Platte durchsichtig
gezeichnet ist,
3 eine Ansicht der Lastenabsetz-Plattform
von vorne oder in X-Richtung gesehen, wobei sich die Lastenabsetz-Plattform in ihrem
ausgefahrenen Zustand der 1 befindet, mit einer ersten
Ausführungsform von Dämpfungselementen,
4 die Lastenabsetz-Plattform der
3 in ihrem eingefahrenen Zustand ebenfalls von vorne
gesehen,
5 eine Ansicht der Lastenabsetz-Plattform
der 1 von der Seite oder in Y-Richtung gesehen in ihrem
ausgefahrenen Zustand mit der ersten Ausführungsform von Dämpfungselementen,
6 die Lastenabsetz-Plattform in der
Darstellung der 5 in ihrem eingefahrenen Zustand,
7 das Dämpfungselement in einer ersten
Ausführungsform im ausgefahrenen Zustand,
8 das Dämpfungselement der
7 in seinem eingefahrenen Zustand,
9 eine zweite Ausführungsform eines
Dämpfungselements in ihrem ausgefahrenen Zustand,
10 das Dämpfungselement der
9 in seinem eingefahrenen Zustand,
11 eine dritte Ausführungsform des Dämpfungselements
in seinem ausgefahrenen Zustand,
12 das Dämpfungselement der
11 in seinem eingefahrenen Zustand,
13 verschiedene Varianten des Luftdurchlassrings,
der in den erfindungsgemäßen Dämpfungselementen verwendet wird,
14 eine Kombination von zwei erfindungsgemäßen
Lastenabsetz-Plattformen zum Absetzen größerer Lasten.
Die in den 1 bis 6
dargestellte erfindungsgemäße Lastenabsetz-Plattform 1 wird nach ihrem
Abwurf vom Luftfahrzeug, also auch nach einer ersten Flugphase, bis zum Aufsetzen
am Boden von einem Schirmsystem getragen. Das Schirmsystem kann ein selbststeuerndes
oder ferngesteuertes Gleitschirmsystem oder ein Rundkappensystem mit einem oder
mehreren Schirmen sein. Ein solches Schirmsystem ist in den Figuren nicht gezeigt.
Die Lastenabsetz-Plattform 1 weist eine untere Platte
3 und eine obere Platte 5 auf. Zur Definition der im weiteren
Verlauf der Beschreibung verwendeten Richtungen ist in der 1
ein Koordinatensystem 7 angegeben, das die X- oder Längs-Richtung, die
Y- oder Seiten-Richtung und die Z- oder Höhen-Richtung definiert. An der oberen
Platte 5 ist ein Schirmsystem in üblicher Weise befestigt, so daß sich
der nach dem Abwurf ausgefahrene Schirm von der oberen Platte 5 aus gesehen
in positiver y-Richtung befindet. Die untere 3 und die obere 5 Platte sind über
ein Scherengestänge 9 auseinander- und zusammenfahrbar verbunden. Dabei
ist das Scherengestänge 9 so beschaffen, daß dieses Schubkräfte, d. h.
Kräfte in der X/Y-Ebene aufnimmt. Derartige Kräfte können dadurch beim Aufprall
der erfindungsgemäßen Lastenabsetz-Plattform nicht dazu führen, daß sich die obere
Platte 5 in X- oder Y-Richtung zur unteren Platte 3 verschiebt
und das gesamte Gebilde der Lastenabsetz-Plattform 1 beim Landen verzerrt. Vorzugsweise
ist das Scherengestänge 9 aus einem ersten Strebenpaar 11 mit
einer ersten Strebe 11a und einer zweiten Strebe 11b sowie aus
einem zweiten Strebenpaar 12 mit einer ersten Strebe 12a und einer
zweiten Strebe 12b gebildet. Dabei kann zumindest eines der Strebenpaare
11 bzw. 12 quer zur Scherenbewegung mit einer Versteifung
13 verstärkt sein, um die Lastenabsetz-Pattform 1 im Aufprall gegen die
Schubkräfte zu stabilisieren. Die jeweils erste Strebe 11a, 12a
ist mit der jeweils zugehörigen zweiten Strebe 11b bzw. 12b über
ein mittig vorgesehenes Drehlager 14, 15 drehbar verbunden. Die
beiden Streben eines Strebenpaars verlaufen jeweils parallel zueinander, wobei die
beiden Streben 11a, 11b bzw. 12a, 12b eines
Strebenpaars 11 bzw. 12 jeweils an gegenüberliegenden Seitenrändern
der unteren Platte 3 bzw. oberen Platte 5 verlaufen. An der in
einer angenommenen Flugrichtung gesehenen vorderen Seite 21 der Lastenabsetz-Plattform
1 sind die jeweiligen Enden des ersten 11 und zweiten
12 Strebenpaars in Drehlagern 31, 33 an der unteren
3 bzw. oberen 5 Platte drehbar gelagert. An der der vorderen Seite
21 gegenüberliegenden hinteren Seite 22 der Lastenabsetz-Plattform 1 sind
die jeweiligen Enden der Streben 11a, 11b bzw. 12a,
12b jedes Strebenpaars 11 bzw. 12 in jeweils einer Kulisse
32a, 32b, 34a, 34b gelagert, die paarweise zum
einen am jeweiligen Ende der unteren Platte 3 sowie am jeweiligen Ende
der oberen Platte 5 vorgesehen sind. Durch die Kulissen 32a,
32b, 34a, 34b wird der Längenanteil der einzelnen Streben
der Strebenpaare 11,12, der durch die relative Z-Verschiebung
der oberen Platte 5 zur unteren Platte 3 auftritt, ausgeglichen.
Im einzelnen ist die erste Strebe 11a des ersten Strebenpaars
11 mit seinem einen Ende in einem ersten Drehlager 31a an der
oberen Platte 5 drehbar gelagert und mit seinem anderen Ende in der Kulisse
32a an der unteren Platte 3 drehbar sowie beschränkt längsverschieblich
gelagert. In analoger Weise ist die zweite Strebe 11b des ersten Strebenpaars
11 mittels eines Lagers 31b an der oberen Platte 5 und
mittels einer Kulisse 32b (nicht gezeigt) an der unteren Platte
3 gelagert. Die erste Strebe 12a des zweiten Strebenpaars
12 sowie die zweite Strebe 12b des zweiten Strebenpaars
12 sind mit ihrem jeweils einen Ende in jeweils einem Drehlager
33a bzw. 33b an der unteren Platte 3 und mit ihren anderen
Enden in entsprechenden Kulissen 34a bzw. 34b beschrankt längsverschiebliche
und drehbar an der oberen Platte 5 gelagert. Die Drehlager 31a,
31b, 33a, 33b können gegen die Kulissen 32a,
32b, 34a, 34b vertauscht sein, solange das beschriebene
Funktionsprinzip erhalten bleibt.
Durch das beschriebene Scherengestänge 9 sind also die untere
Platte 3 gegenüber der oberen Platte 5 in Parallelbewegung auseinander
bzw. ineinander fahrbar. Der Scherengestänge 9 kann auch anders nach dem
Stand der Technik gebildet sein, solange die beschriebene Funktionsweise erhalten
bleibt. Beispielsweise können die Kulissen 32a, 32b,
34a, 34b durch Drehlager ersetzt werden, wenn die Streben der
Strebenpaare 11, 12 teleskopartig, beispielsweise mittels Federdämpfern
ausgebildet sind. Das Scherengestänge 9 bewirkt, daß die obere Platte
5 gegenüber der unteren Platte 3 in der X/Y-Ebene nicht gegeneinander
verschiebar sind. Die optional vorgesehene Versteifung verleiht dem Scherengestänge
9 eine zusätzliche Stabilität. Die obere 5 und die untere 3 Platte
sind nur in der Z-Richtung gegeneinander beweglich. Zwischen der oberen
5 und der unteren Platte 3 sind mehrere Dämpferelemente
30 befestigt. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel der 1
bis 6 sind insgesamt 4 Dämpferelemente
30a, 30b, 30c, 30d vorgesehen, die symmetrisch
zwischen der unteren 3 und der oberen Platte 5 angeordnet sind. Dabei sind
jeweils zwei Dämpferelemente 30a, 30b bzw. 30c, 30d auf jeweils
einer Seite der Versteifungsplatte 13 angeordnet.
Jedes Dämpferelement 30 weist einen oberen Befestigungsring
51 und einen unteren Befestigungsring 52 auf, die jeweils mittels
Befestigungselementen 53 an der oberen Platte 5 bzw. der unteren
Platte 3 befestigt sind. An dem oberen 51 und dem unteren Befestigungsring
52 ist über den Umfang derselben ein luftdurchlässiges
oder luftundurchlässiges Gewebe 35 in form eines Gewebemantels befestigt,
das zwischen den von den Befestigungsringen 51, 52 umgrenzten Flächen der
oberen 5 und unteren 3 Platte einen Luftraum bildet. Da die Platten
3, 5 auseinanderfahrbar sind, hängt die Größe des Luftraums von
der relativen Stellung der Platten 3, 5 ab. Im auseinandergefahrenen
Zustand der Platten 3, 5 bildet das Gewebe 35 ein rotationssymmetrisches
Gebilde. Die Befestigungsringe 51 bzw. 52 sind dabei nahezu luftdicht
an der oberen 5 bzw. unteren 3 Platte angebracht. Im Bereich zwischen
dem oberen 51 und dem unteren 52 Befestigungsring ist ein Durchlaßring
37 in das Gewebe 35 eingebaut. Der Durchlaßririg 37 weist
mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte Durchlaßbohrungen 39 auf,
durch die beim Auseinanderfahren der unteren 3 und oberen Platte
5 Luft in den sich dann vergrößernden Luftraum einströmen und beim Zusammenfahren
der Platten 3, 5 Luft entweichen kann. Der Durchlaßring
37 kann mittig zwischen dem oberen 51 und dem unteren 52 Befestigungsring
angeordnet sein. Alternativ dazu kann der Durchlaßring 37 auch in der Nähe
des oberen 51 oder unteren Befestigungsrings 52 oder direkt an
diesen angeordnet sein. Letzte Alternative ist in den 9
und 11 dargestellt. Die zumindest eine Durchlaßbohrung
39 kann jedoch auch auf andere Weise am Dämpferelement 30, also
nicht an dem Durchlaßring 37, vorgesehen sein, solange die beschriebene
Funktion erfüllt wird. Auch können die Befestigungsringe 51,
52 entfallen, wenn der Gewebemantel 35 an den Platten
3, 5 direkt befestigt, also z.B. aufgeklebt ist.
Das Gewebe 35 nach der 7 ist
aus mehreren Teilen zusammengesetzt, die überlappend gegeneinander aufvulkanisiert
sind. Die dadurch sich ausbildenden Überlappungsstreifen verlaufen vorzugsweise
in Längsrichtung, d.h. in Richtung der Relativbewegungen der unteren 3
und oberen 5 Platte. Dadurch läßt sich ebenso wie beim Faltenbalg-Zylinder
ein vorhersagbares Faltverhalten erzielen. Es kann jedoch auch gefaltet sein, wie
es in der 9 dargestellt ist. Im ausgefahrenen Zustand
bildet das Gewebe 35 dann einen sogenannten Faltenbalg-Zylinder. Nachteilig
an dieser Ausführungsform ist, daß ein Faltenbalg-Zylinder kostenaufwendig und in
einigen Ausführungsformen weniger robust als die verglichenen Alternativen der
7, 8 und
11, 12
ist. Das Gewebe 35 kann auch glatt und über die Höhe sowie über den Umfang
einheitlich, d.h. ohne Falten und aus einem Stück ausgebildet sein (11).
Der geringste Aufwand ergibt sich bei dem Gewebe nach der 11,
daß jedoch ein nicht vorhersehbares Faltverhalten beim Einfahren der Dämpferelemente
30 aufweist.
Die erfindungsgemäße Lastenabsetz-Plattform 1 weist an ihrer
oberen Platte 5 mehrere Beschläge 41 auf, um die abzusetzende
Last (nicht gezeigt) an der oberen Platte 5 zu befestigen oder fest zu
zurren. Die Beschläge 41 können in Form von Ösen angeordnet sein und sind
vorzugsweise gleichmäßig entlang der Seitenränder 42 der oberen Platte
5 angeordnet. Weiterhin können entlang der Seitenränder 42 der
oberen Platte 5 weitere Befestigungsmittel oder Ösen zur Positionierung
der Lastenabsetz-Plattform 1 vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist die Lastenabsetz-Plattform 1 so gestaltet,
daß diese mit anderen Lastenabsetz-Plattformen gleicher Bauform zusammen koppelbar
sind. Hierzu sind entsprechende Befestigungs- bzw. Verbindungselemente entlang der
Seitenränder 42 der oberen Platte 5 sowie entlang der Seitenränder
43 der unteren Platte 3 vorgesehen. In den 14
ist dargestellt, wie zwei Lastenabsetz-Plattformen 1 nach der Erfindung
zusammengekoppelt sind.
Im Betrieb wird die erfindungsgemäße Lastenabsetz-Plattform
1 alleine oder in Kombination mit zumindest einer weiteren Lastenabsetz-Plattform
1 zusammen mit der auf ihr montierten, abzusetzenden Last vom Luftfahrzeug
aus abgeworfen. Innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums oder innerhalb eines vorbestimmten
Höhenbereichs wird ein mit der oberen Platte 5 verbundener Schirm oder
ein Schirmsystem mit üblichen Mitteln geöffnet. Da dann an der oberen Platte
5 eine Bremskraft der Schirms bzw. der Schirme in positiver Z-Richtung
angreift, werden die obere 5 und die untere 3 Platte auseinander
gezogen. Dies kann auch erst nach der Entriegelung einer zwischen der unteren 3
und der oberen 5 Platte wirkenden Verriegelungsvorrichtung (nicht gezeigt) erfolgen.
Durch das Auseinanderziehen der Platten 3, 5 wird auch das zumindest
eine Dämpferelement 30a, 30b, 30c, 30d auseinander
gezogen, wodurch sich dieses bzw. diese mit Luft füllen, die durch die zumindest
eine Durchlaßbohrung 39 in das zumindest eine Dämpferelement
30 einströmt. Beim Auftreffen der Absetz-Plattform 1 mit der Last
auf dem Boden bewirkt das zumindest eine mit Luft gefüllte Dämpferelement
30 die geforderte Dämpfung der Last, da bei diesem Vorgang Luft durch die
zumindest eine Durchlaßbohrung 39 entweicht. Dabei können die Elastizität
der Luft sowie die Flexibilität des zumindest einen Dämpferelements 30
die Dämpfungswirkung unterstützen. Das Maß der Dämpfung ist also vom Maß der Luftdurchlässigkeit
des Gewebes (35) sowie von der Gestaltung des Durchlaßrings (37)
und der Zahl der Dämpferelemente (30) abhängig.
Um die durch die Dämpferelemente (30) erzielte Wirkung anzupassen
oder zu verbessern, können zwischen der unteren 3 und der oberen 5 Platte Federelemente,
z.B. Gasdruckfedern angeordnet sein.