RIPPLINGER, Thomas (Buechwaldstr. 33c, Heimberg, CH-3627, CH)
| Patentansprüche
1 . Cleitschirm (1 , 1 a), welcher in Richtung der Flügelspannweite (y) durch Rippen (1 2) in eine Vielzahl von Zellen (7a, 7b) unterteilt ist, mit einer unterhalb der Profilnase (2) angeordneten ersten Lufteinlassöffnung (8) zum Befüllen eines ersten durch Rippen
(1 2) unterteilten Stauraums (9), sowie einer oberhalb der ersten Lufteinlassöffnung (8) im Bereich des Staupunktes (S) angeordneten, schlitzförmigen, entlang der Profilnase (2) verlaufenden zweiten Lufteinlassöffnung (1 0) zum Befüllen eines zweiten Stauraums (1 1 ), der im Querschnitt gesehen vor dem ersten Stauraum (9) angeordnet ist.
2. Cleitschirm (1 , I a) gemäss Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lufteinlassöffnung (1 3) durch ein Netz (22) überspannt ist.
3. Cleitschirm (1 , I a) gemäss Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Netz (22) von innen durch eine Stoffbahn (38) verschliessbar ist.
4. Cleitschirm (1 , I a) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der zweite Stauraum (1 1 ) einen streifen-, sichel-, C- oder halbkreisförmigen Querschnitt aufweist.
5. Cleitschirm (1 , I a) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stauraum (1 1 ) in Flügellängsrichtung (y) einen veränderlichen Querschnitt aufweist.
6. Cleitschirm (1 , I a) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Stauraum (1 1 ) zumindest bereichsweise oberhalb des ersten Stauraums (9) angeordnet ist.
7. Cleitschirm (1 , I a) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lufteinlassöffnung (1 0) zumindest bereichsweise an die erste Lufteinlassöffnung (8) angrenzt.
8. Cleitschirm (1 , I a) nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass im ersten Stauraum (9) und/oder im zweiten Stauraum (1 1 ) Diagonalbänder (20, 20.1 , 20.2) angeordnet sind.
9. Cleitschirm (1 , I a) gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lufteinlassöffnung (8) im Profil von der Profilnase (2) her gesehen ungefähr bei 0.4% bis 7% und die zweite Lufteinlassöffnung (10) ungefähr bei 0.01 % bis 0.1 % relativ zur Profilsehne angeordnet ist.
10. Cleitschirm (1 , I a) nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lufteinlassöffnung (1 0) derart ausgebildet ist, dass deren Fläche über die Spannweite (W) gesehen flügelmittig ungefähr 5% bis 20% der Fläche der ersten Lufteinlassöffnung (8) und bei den Flügelenden (6) ungefähr 25% bis 30% der Fläche der ersten Lufteinlassöffnung (8) beträgt. |
CLEITSCHIRM
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Cleitschirm, respektive einen Kite gemäss dem Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus dem Stand der Technik sind Cleitschirme bekannt, welche in Richtung Spannweite eine Vielzahl von aneinandergereihten Zellen aufweisen, die durch Rippen voneinander getrennt sind. Die Zellen erstrecken sich im Profil gesehen zwischen einer Profilnase und einer Austrittskante und sind durch ein Obersegel und ein Untersegel begrenzt. Typischerweise sind die Zellen über Queröffnungen (Crossports) in den Rippen miteinander verbunden, um einen Druckausgleich und eine Entlüftung im Fall von Störungen zwischen benachbarten Zellen zu ermöglichen. Im Flug befüllt die über eine Lufteintrittsöffnung eintretende Luft einen Stauraum, welcher dem Cleitschirm die Zellen- und damit die Flügelform verleiht. Die Lufteintrittsöffnung ist typischerweise fest im untersegelseitigen Bereich der Profilnase unterhalb des Staupunktes angeordnet. Bei variierendem Anstellwinkel des Flügelprofils ändert sich der Innendruck im Stauraum.
Ein Schwachpunkt eines herkömmlichen Cleitschirms liegt darin, dass beispielsweise im Schnellflug mit kleinem Anstellwinkel, beim Langsamflug und beim Starten die Profilnase auf Grund eines zu geringen Innendrucks deformationsanfällig ist und daher oft obersegel- seitig eindellt. In der Folge liegt die Strömung der am Flügelprofil anliegenden Luft nicht mehr genügend am Flügelprofil an, reisst ganz oder teilweise über die Spannweite ab oder beeinträchtigt die Leistung des Cleitschirms beträchtlich. Wenn der Pilot nicht rechtzeitig geeignete Massnahmen einleitet, kollabiert das Flügelprofil ganz, was zum Absturz führen kann.
Bei Turbulenzen, wie Böen, Thermikblasen oder Querwinden mit Quer zur Profiltiefe verlaufender Wirkrichtung tritt ebenfalls oft ein kleiner Anstellwinkel auf, was zu den oben genannten Problemen führt.
Eine grosse Streckung des Gleitschirmflügels führt beim Flug zu einer unbefriedigenden Sta- bilität des Flügels infolge eines vergleichsweise tiefen Innendruckes im Stauraum. Als Folge davon neigt die Cleitschirmkappe zum Schwingen in sich, das heisst um die Hochachse der Kalotte.
Bei Störungen besteht zudem die Gefahr, dass durch eine falsche Pilotenreaktion die Strömung einseitig abreisst und die Kalotte schnell um ihre Hochachse dreht (Vrille). Bleibt ein rechtzeitiges Eingreifen des Piloten aus, ist die Flugsicherheit nicht mehr gegeben.
Zur Lösung des Problems wurden verschiedene Versuche unternommen, den Nasenbereich zu stabiliseren, indem dieser durch eine separate Kammer abgetrennt und diese zur Stabilisierung mit einem höheren Druck versehen wird, als die Hauptkammer. Die aus dem Stand der Technik bekannten Prinzipien weisen alle sammt den Nachteil auf, dass sie zu kompli- ziert oder nur wenig praktikabel sind. Entweder erfordern sie aufwendige technische Hilfsmittel um den Druck zu erzeugen, was sich negativ auf das Gewicht auswirkt. Oder es handelt sich um passive Systeme, die in der Praxis vorgeschlagenen Art und Weise nicht umgesetzt werden können.
Aus EP 1 566 336 Bl (EP336B1 ) der selben Anmelderin ist ein Gleitschirm mit einem redu- zierten Luftwiderstand bekannt. Infolge des erfindungsgemässen Aufbaus kann die Gesamtlänge, respektive die Anzahl der verwendeten Fangleinen reduziert werden. Ein Teil der Fangleinen ist an Kammer- oder Zellwänden befestigt, die eine grossere Höhe aufweisen, als der Durchschnitt der übrigen Zellwände. Beidseits neben einer Zellwand mit grosserer Höhe
ist eine Zellwand mit geringerer Höhe angeordnet ist, welche Zellwände nicht an einer Fangbzw. Tragleine gehalten werden.
In EP O 985 601 A2 (EP601A2) ist ein Cleitschirm offenbart, welcher zur Aufrechterhaltung einer optimalen Profilnasenform ein mit Druckluft aufblasbares Nasenprofil aufweist. Dieses entlang der Eintrittskante geführte röhrenförmige Nasenprofil besteht aus einer luftdichten Kammer, welche in Richtung der Spannweite in zwei geschlossene Kammersegmente etwa hälftig geteilt ist. Durch Variieren des Innendrucks mittels einer Druckregelung ist das in Flugrichtung gesehen vordere Kammersegment veränderbar, was bei gleich bleibendem Innendruck des anderen Kammersegments, zu einem veränderbaren Nasenprofil des Cleit- schirms führt. Ein derartiger Cleitschirm hat sich nicht durchgesetzt, da sein Flügelprofil im Störungsfall nicht mehr hindernisfrei zusammenklappen kann. Dies daher, als dass wegen des stabilen Nasenprofils die Zellen im kritischen Bereich nicht vollständig entlüftet werden können und die Störungsenergie (beispielsweise von thermischen Turbulenzen) nicht genügend rasch abgebaut werden kann. Zudem begünstigt die partielle Versteifung des Flügel- profus ein unerwünschtes Verheddern der Fang- und Bremsleinen. Ausserdem sind eine Vorrichtung zur Druckerzeugung und -änderung notwendig, welche das Cesamtfluggewicht in unerwünschter Weise erhöhen.
In DE 10 2006 007 905 Al (DE905A1 ) ist ein Cleitschirm offenbart, bei welchem die Zellen - im Profil gesehen - in einen ersten und einen zweiten Stauraum unterteilt sind, wobei eine Trennwand, ähnlich wie in EP601A2, den ganzen vorderen Bereich der Profilnase mit dem zweiten Stauraum gegenüber dem ersten Stauraum abtrennt. Beide Stauräume verfügen jeweils über eine eigene Lufteinlassöffnung. Das in DE 10 2006 007 905 Al offenbarte Prinzip ist zwar vom Prinzip her interessant aber nicht in die Praxis umsetzbar, da damit weder ein kleiner Nasenradius der Profilnase erreichbar, noch genügend Freiraum zum An- ordnen der erforderlichen Elemente zur Erhaltung der Flügelform in den Zellen vorhanden ist. überdies ist ein derartiger Cleitschirm sehr aufwändig herzustellen, da jede Rippe der Zellen
durch Fangleinen abgestützt werden muss. Da die dazu notwendige hohe Anzahl an Leinen im Flug für einen wesentlichen Anteil des Cesamtwiderstandes verantwortlich ist, kann die Leistung des Cleitschirms insbesondere beim Schnellflug nicht in gewünschter Weise gesteigert werden. Zudem besteht das Problem, dass beim vollständigen Kollabieren des zweiten Stauraums infolge von Störungen die Flugsicherheit durch ein vom ersten Stauraum gebildetes Teilflügelprofil aufgrund ungünstiger Strömungsverhältnisse nicht mehr in erwünschter Weise aufrecht erhalten werden kann. Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Belüftung der vorderen Kammer mit dem vorgeschlagenen Ansatz nicht optimal möglich ist.
Die Vielzahl der aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionsvarianten von Cleit- schirmen zeigt, dass der Bau von leistungsfähigen Cleitschirmen eine anspruchsvolle Aufgabe darstellt. Zum Erreichen optimalen Flugeigenschaften müssen die Schirme einerseits leicht sein, einen geringen Strömungswiderstand aufweisen, und dennoch muss die Konstruktion so ausgestaltete sein, dass das Flügelprofil selbst bei starker Beanspruchung nicht die Form verliert, d.h. nicht zu stark deformiert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Cleitschirm zu schaffen, dessen Flügelprofil selbst bei Störungen stabil ist, ohne dass Abstriche bei der Flugsicherheit und der Leistung gemacht werden müssen.
Eine Ausführungsform des Cleitschirmes weist ein von einer Profilnase (Flügelvorderkante) zu einer Austrittskante reichendes Flügelprofil auf, welches in Richtung der Flügelspannwei- te durch das Flügelprofil definierende Rippen in eine Vielzahl von Zellen unterteilt ist. Die Rippen weisen bei Bedarf öffnungen, sogenannte Crossports, auf, welche einzelne Zellen in Querrichtung miteinander wirkverbinden und so für eine Druckausgleich sorgen. Der durch die Zellen umfasste Bereich bildet einen ersten Stauraum, der im Flug durch eine oder mehrere erste Lufteinlassöffnungen mit Luft befüllt wird. Im Bereich der Vorderkante (Profilnase) des Flügelprofils bildet sich beim Fliegen ein Staupunkt aus, der sich in Flügellängsrichtung
(y-Richtung) linienförmig über die gesamte Flügelvorderkante erstreckt. Abhängig von der Fluglage (Anstellwinkel) kann sich dieser nach unten oder oben verschieben. Unterhalb der Vorderkante weist der Cleitschirm stromabwärts eine, respektive mehrere erste Lufteinlassöffnung auf, die zum Befüllen des ersten Stauraums während dem Flug dienen. Die Luftein- lassöffnungen sind in der Regel durch die Rippen begrenzt, respektive unterteilt. Nicht jede Zelle muss mit einer Lufteinlassöffnung ausgestattet sein, da ein Druckausgleich über die Crossports erfolgt.
Im Profil gesehen (x-z-Ebene) ist oberhalb der ersten Lufteinlassöffnung mindestens ein sich in Flügellängssrichtung erstreckender zweiter Stauraum angeordnet. Dieser weist je nach Ausführungsform einen in etwa streifen-, sichel- oder halbkreisförmigen Querschnitt mit einem erstem Querschnitt X-Z auf. Während dem Flug wir der zweite Stauraum über eine, respektive mehrere zweite Lufteinlassöffnung befüllt wird, die näher am Staupunkt liegen. Die zweiten Lufteinlassöffnungen sind in der Regel obersegelseitig oberhalb der, respektive den ersten Lufteinlassöffnung angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu diesen. Die zweiten Lufteinlassöffnungen sind in der Regel schlitzförmig ausgebildet und erstrecken sich in Flügellängsrichtung von Rippe zu Rippe. Gute Resultate werden erzielt indem die zweiten Lufteinlassöffnungen mit einem luftdurchlässigen Netz (Mesh) abgeckt sind. Dies wirkt sich positiv auf die Formstabililtät des Profils und der öffnung aus. Gleichzeitig kann es sich positiv auf die Strömungsverteilung innerhalb des zweiten Stauraums, sowie die Be- lüftung auswirken. Bei Bedarf kann auf der Innenseite des Netzes eine Abdeckungsklappe vorgesehen werden, welche in kritischen Zuständen ein ungewolltes Entlüften des zweiten Stauraums verhindert. Gut Resultate werden mit einseitig oberhalb des Netzes angenähten Stoffbahnen erzielt. Das Volumen des zweiten Stauraums sollte so gross wie möglich gewählt werden.
Die Ausgestaltung, Grosse und Ausrichtung der zweiten Lufteinlassöffnungen ist so gewählt dass sich die zweiten Lufteinlassöffnungen während dem gesamten Betrieb gesamthaft oder
teilweise im Einflussbereich des entlang einer Linie verlaufenden Staupunktes befindet, respektive diesen möglichst gut erfasst. Damit wird erzielt, dass in dem oder den Stauräumen ein tendenziell höherer Druck herrscht, als im ersten. Bei kleinem Anstellwinkel gelangt die zweite Lufteinlassöffnung dadurch über die gesamte Breite der Zelle näher zum Staupunkt. Die zweite Lufteinlassöffnung ist dabei vorteilhafter Weise derart an der Profilnase angeordnet, dass der Staupunkt über den gesamten Flugbereich innerhalb des Wirkbereichs beziehungsweise vor der zweiten Lufteinlassöffnung liegt. Wie der erste Stauraum erstreckt sich auch der zweite Stauraum in Richtung der Spannweite, d.h. in Richtung y, des Gleitschirmflügels. Der erste Stauraum und der zweite Stauraum sind - mit Ausnahme der ersten, bezie- hungsweise zweiten Lufteinlassöffnung - normalerweise luftdicht gestaltet. Gute Resultate werden mit einem streifenförmigen zweiten Stauraum erzielt, der derart in der Zelle angeordnet ist, dass darin beim Flug ein zweiter Innendruck entsteht, welcher in den meisten Fluglagen grösser ist, als ein im ersten Stauraum entstandener erster Innendruck. Unter „streifenförmiger Querschnitt" wird im vorliegenden Kontext ein erster Querschnitt verstan- den, welcher im Verhältnis zu seiner Länge eine vergleichsweise geringe Breite aufweist. Der Begriff „streifenförmiger Querschnitt" umfasst ausserdem nicht nur einen ersten Querschnitt X-Z von Formen mit streng parallelen Längsseiten, sondern schliesst z.B. „bananenförmige", „sichelförmige" oder „halbkreisförmige" Querschnitte mit ein. Während des Normalfluges schmiegt sich im Profil gesehen eine Längsseite dieses zweiten Stauraums mit streifenförmi- gern erstem Querschnitt an das Obersegel, beziehungsweise liegt an diesem an.
Dadurch, dass der der zweite Innendruck annähernd dem Staudruck entspricht, herrscht ein Kräftegleichgewicht zwischen dem zweiten Stauraum und der Flügeloberseite in diesem Bereich der Profilnase, so dass diese gegen das unerwünschte obersegelseitige Eindellen resistenter ist.
Die Stauraumabtrennung, beispielsweise in Form eines Zwischensegels, ist in Richtung der Spannweite, also in Richtung y, jeweils innerhalb eines Konturbereiches der Rippe seitlich
mit den entsprechenden Rippen der Zelle verbunden, so dass innerhalb einer Zelle ein Teilflügelprofilabschnitt des zweiten Stauraums - nachfolgend zweiter Teilflügelprofilabschnitt genannt - in Richtung der Spannweite entsteht. Dabei sind je nach Bedarf jeweils zwei benachbarte Teilflügelprofilabschnitte des zweiten Stauraums in Richtung der Spannweite durch Ausgleichsöffnungen, sogenannte Crossports, miteinander verbunden, um die Einklappeigenschaften durch ein schnelles Entlüften zusätzlich zu verbessern.
Durch die im Verhältnis zur Ausdehnung des ersten Stauraums vergleichsweise dünne Ausgestaltung des zweiten Stauraums wird nur ein vergleichsweise kleiner Bereich an der Profilnase des Flügelprofils abgetrennt. Sollte dieser zweite Stauraum bei ungünstiger Anströ- mung kollabieren, bleibt der erste Stauraum formmässig erhalten und der Auftrieb bleibt erhalten. Das durch den ersten Stauraum gebildete, erste Teilflügelprofil kann als ein eigenständiges, vom durch den zweiten Stauraum gebildeten zweiten Teilflügelprofil strömungstechnisch unabhängiges Teilflügelprofil verstanden werden. Das erste Teilflügelprofil ist daher, von der Flugfähigkeit her betrachtet, ein eigenständiges, funktionsfähiges Flügelprofil, welches die Hauptlast der beim Flug entstehenden Kräfte im Wesentlichen alleine aufzunehmen vermag. Der zweite Stauraum dient primär der Stabilisierung der Struktur und zum Verhindern von unerwünschten Deformationen.
Da das durch den zweiten Stauraum gebildete Teilflügelprofil dem kritischen Bereich der Profilnase mehr Stabilität verleiht, wird die Bildung von lokalen Wirbeln reduziert, wodurch sich der Profilwiderstand wunschgemäss verringert. Der Gleitschirmflügel wird dadurch insbesondere beim Schnellflug stabiler, was sich ebenfalls positiv auf die Flugsicherheit auswirkt. Die vorliegende Erfindung eignet sich daher vom Prinzip her nicht nur für Hochleistungsgleitschirme, sondern auch für Anfänger oder Intermediate-Gleitschirme.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der zweite Stauraum durch seine Ausgestaltung Schwingungen um die in Richtung z weisende Hochachse reduziert, so dass ein stabileres
Handling resultiert. Aufgrund der Unabhängigkeit des ersten Teilflügelprofils vom durch den zweiten Druckraum gebildeten zweiten Teilflügelprofil wird die Flugsicherheit selbst im Störungsfall und bei vollständig kollabiertem zweiten Stauraum nicht wesentlich beeinträchtigt.
Durch die dünne, streifenförmige Gestaltung des zweiten Stauraums wird der erste Stauraum insbesondere im kritischen Bereich der Profilnase innenraummässig nur wenig verkleinert. Dadurch bleibt genügend Raum für das „Innenleben" des Schirms vorhanden. Dazu gehören unter anderem Abspannungen in Querrichtung (Diagonalzelltechnik), welche es ermöglichen, mehrere Zellen zusammenzufassen. Damit müssen beim Flug nicht mehr alle Rippen des Flügelprofils mit Fangleinen abgestützt werden. Wie oben erwähnt, ist eine geringe Cesamt- leinenlänge erwünscht, damit der Luftwiderstand und das Gewicht gering bleiben. Zur zuverlässigen Aufrechterhaltung der Kalotten- beziehungsweise Sichelform ist das Zwischensegel in der Regel derart mit den benachbarten Rippen verbunden, dass die beim Aufblähen des zweiten Stauraums entstehenden Kräfte im Zwischensegel stets an die benachbarten Rippen abgegeben wird.
Ein Vorteil des erfindungsgemässen Gleitschirms liegt darin, dass der Freiheitsgrad zur Gestaltung der Form der Profilnase im Vergleich zu konventionellen Gleitschirmen erheblich grösser ist. Beim einem erfindungsgemässen Gleitschirm kann der Nasenradius bei dessen Konstruktion verringert werden, wodurch der Druckverlauf auf der Profiloberseite günstiger gestaltet werden kann, so dass sich ein stromabwärts liegender laminar-turbulenter Um- schlagpunkt weiter in Richtung Austrittskante verschiebt. Dadurch lässt sich die Profilleistung und damit die Gleitleistung des Gleitschirms erhöhen.
Eine Ausführungsform weist im Profil einen streifenförmigen ersten Querschnitt X-Z auf, welcher C-förmig und sichelartig ausgebildet ist, wobei der konvexe Abschnitt der Sichelform am Obersegel anliegt, während der konkave Abschnitt obersegelseitig am ersten Stauraum anliegt. Diese erste Querschnittsform des zweiten Stauraums ermöglicht eine wunschgemäs-
se Anordnung von Elementen zur Stabilisierung des Flügelprofils im hoch belasteten Bereich der Profilnase unter optimaler Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Freiraums unter gleichzeitiger Gewährleistung einer im Vergleich zu herkömmlichen Cleitschirmen grossen Freiheit zur Gestaltung einer Nasengeometrie der Profilnase.
Wenn im Flug der erste Querschnitt X-Z des zweite Stauraums in einer weiteren Ausführungsform in Richtung x zu den Enden hin verjüngt ausgebildet ist, kann die Abtrennung des ersten und des zweiten Stauraums in Richtung der Profilnase und der Austrittskante nach Möglichkeit zusammen mit ohnehin anfallenden Verbindungsstellen beziehungsweise Nähten in diesen Bereichen befestigt werden, was sich positiv auf eine wirtschaftliche Herstellung des erfindungsgemässen Gleitschirms auswirkt.
Der zweite Stauraum ist in einer weiteren Ausführungsform im ersten Querschnitt X-Z zumindest bereichsweise oberhalb des ersten Stauraums angeordnet. Dadurch ist Raum für das „Innenleben" in Form von Elementen zur Stabilisierung des Flügelprofils, beispielsweise mittels der Diagonalzellentechnik, gewinnbar. Der zweite Stauraum ist im Profil gesehen oberhalb des ersten Stauraums angeordnet und durch ein Zwischensegel vom ersten Stauraum abgetrennt.
Bei Bedarf kann ein Durchlass vom zweiten zum ersten Stauraum vorgesehen sein, welcher derart beschaffen ist, dass die Funktion der beanspruchten Kammerverhältnisse dadurch nicht beeinträchtigt wird. Dies kann beispielsweise über eine lediglich teilweise mit dem Obersegel verbundenes, austrittskantenseitiges Ende der Kammerabtrennung oder über crossportartige öffnungen in der Kammerabtrennung erfolgen, welche vorzugsweise beim austrittskantenseitigen Ende des Zwischensegels angeordnet sind.
Bei Bedarf kann die zweite Lufteinlassöffnung zumindest bereichsweise angrenzend an die erste Lufteinlassöffnung angeordnet sein. Bei Betrachtung in Anströmrichtung, d.h. in Rieh-
tung x, kann der Cleitschirm in der Spannweite gesehen einen zweiten Querschnitt Y-Z mit unregelmässigen Querschnittsverlauf aufweisen. Der zweite Querschnitt des zweiten Stauraums ist dabei sowohl in Richtung der Fangleinen (radial zur Kalotte, d.h. schirmmittig in z- Richtung), als auch in Richtung der Spannweite (y) variierbar. Bei Bedarf kann dadurch die Stabilität der Schirmkappe einerseits zusätzlich erhöht und andererseits das Schwingverhalten zusätzlich verbessert werden.
Gute Resultate werden erzielt, indem der zweite Stauraum, von Richtung x her gegen die Profilnase in Richtung der Spannweite, also im zweiten Querschnitt Y-Z gesehen segmentartig aufgebaut ist. Eine derartige Aufteilung des zweiten Stauraums in zweite Teilflügelab- schnitte ist insbesondere bei Massnahmen zur Reduktion der Leinenanzahl möglich, da hierbei gewisse Zellen stabilisiert werden, ohne dass sie über Fangleinen abgestützt sind. Obwohl grundsätzlich möglichst viele Zellen eine zweite Lufteinlassöffnung aufweisen sollten, können bei Bedarf gewisse Zellen, nachfolgend Zwischenzellen genannt, weder eine erste, noch eine zweite Lufteinlassöffnung aufweisen. Eine Anordnung von Diagonalbändern und Brücken ist dabei unabhängig von der Existenz einer zweiten Staukammerabschnitts beziehungsweise zweiten Teilflügelprofils in den entsprechenden Zellen realisierbar.
In einer Ausführungsform des Cleitschirms weist der zweite Stauraum im Profil in Richtung der Profiltiefe (x) über die Spannweite (in Richtung y) gesehen einen ersten Querschnitt X-Z mit einem unregelmässigen Querschnittsverlauf auf. Eine partielle Verlängerung des zweiten Stauraums in Richtung der Profiltiefe (x) verleiht dem Flügel zusätzliche Stabilität. Wird der erste Querschnitt symmetrisch über die Spannweite mehrfach, beispielsweise zweifach lokal erheblich verlängert, so entstehen profilartige Verstärkungen, welche dem Flügel im Flug zusätzliche Stabilität verleihen und einem Schwingen der Kalotte um die Hochachse, d.h. in Richtung z, wünschenswert entgegenwirken.
Bei Bedarf können mehrere Zellen des Flügelprofils mit Hilfe der Diagonalzelltechnik fangleinenmässig zusammengefasst werden. Um einen Cleitschirm mit möglichst perfekten Segeln zu erhalten, sind die Kräfte innerhalb der Kalotte mittels der sogenannten Diagonalzelltechnik auf die Fangleinen übertragen und mindestens zwei benachbarte Zellen leinen- massig zusammengefasst. Um nicht jeder Rippe einer Zelle mit Fangleinen abzustützen, werden - in Richtung der Profilnase gesehen - derzeit bei Bedarf bis zu fünf Zellen zusammengefasst und von Fangleinen gehalten. Dabei werden nicht mit Fangleinen abgestützte Rippen üblicherweise über Brücken miteinander verbunden, um die anfallenden Querkräfte den entsprechend zugeordneten Diagonalbändern oder Diagonalrippen zuzuführen. Vergli- chen mit herkömmlichen Cleitschirmen weist der erfindungsgemässe Cleitschirm durch die geringere Anzahl an Leinen weniger Gesamtleinenlänge und damit weniger (Luft-) Widerstand auf, wodurch eine höhere Leistung erzielbar ist. Vorteilhaft an der Diagonalzelltechnik ist, dass die Flächigkeit des Obersegels im kritischen Bereich des Obersegels bei der Profilnase verbessert werden kann, so dass das Obersegels insgesamt flacher und glatter wird, wo- durch die Luftströmung besser am Obersegel anliegen kann, ohne dass jede Zelle mit Fangleinen abgestützt werden muss. In der Folge wird der Auftrieb des Flügels und damit dessen Leistung deutlich erhöht.
Insbesondere im Bereich der Profilnase müssen zumindest gewisse Rippen über sogenannte A-Leinen abgestützt werden, um die hohe Belastung in diesem Bereich aufnehmen zu kön- nen. Da sich der zweite Stauraum ebenfalls im Bereich der Profilnase befindet, können dank einer Sichelform des zweiten Stauraums sowohl die kräftemässigen Anforderungen, die Funktion als zuverlässiges, zweites Teilflügelprofil mit dem zweiter Druckraum, als auch die räumlichen Anforderungen der Diagonalzelltechnik erfüllt werden. Aufgrund der im ersten Stauraum angeordneten Diagonalzelltechnik mittels Diagonalbändern wird die Stabilität des gesamten Flügels mehrheitlich durch das vom ersten Stauraum gebildete Teilflügelprofil gebildet. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass beim erfindungsgemässen Gleit-
schirm dank des geringen Platzbedarfs des zweiten Stauraums eine erhöhte Funktionalität erzielt werden kann, ohne dass der Cleitschirm dadurch unwirtschaftlich herzustellen ist.
Die Diagonalbänder können im Profil gesehen, das heisst in Richtung der Profiltiefe (x) segmentartig aufgebaut sein, um weniger Zwischensegel zu erhalten, wodurch die Masse des Cleitschirms klein gehalten werden kann. Damit ist das Cesamtfluggewicht verringerbar und die Gleitleistung zusätzlich verbesserbar.
Je nach Ausgestaltung kann das Obersegel mindestens zwei in Richtung y der Spannweite verlaufende Bahnen aufweisen, welche durch eine Verbindung miteinander fixiert sind. Das Zwischensegel ist austrittskantenseitig ebenfalls mit dieser Verbindung befestigt. Dadurch wird trotz erhöhter Funktionalität die Anzahl der Nähte in diesem Bereich nicht vergrössert, was sich positiv auf eine wirtschaftliche Herstellung auswirkt.
In einer Ausführungsform des Cleitschirms weist die Profilnase über der weiteren Lufteinlassöffnung ein luftdurchlässiges Netz auf, so dass sie formstabilisiert ist, ohne den Luftwiderstand für die Luft beim Eindringen in den zweiten Stauraum über Gebühr zu erhöhen. Der formtreue Bereich der Eintrittskante beziehungsweise Profilnase wirkt sich positiv auf die Gesamtflügelform aus, was sich in einer Verbesserung der Gleitleistung niederschlägt. Das Netz, auch Mesh genannt, wird bei Bedarf mit der Profilnase des Gleitschirms vernäht. Bei gewissen Ausführungsformen kann als Material für das Mesh - je nach Anwendungsgebiet - dasselbe Material eingesetzt werden, mit welchem bei manchen Gleitschirmen die Formsta- bilität der ersten Lufteinlassöffnung erzielt wurde.
Bezüglich der Lage der Lufteinlassöffnungen hat sich gezeigt, dass bei einer Lage der ersten Lufteinlassöffnung von ungefähr 0.4% bis 7% relativ zur der Profilsehne (der längsten Ausdehnung des Profils) und bei einer Lage der zweiten Lufteinlassöffnung von ungefähr 0.01 % bis 0.1 % relativ zur Profilsehne erwünschte Flugwerte erreichbar sind. Dabei ist ein in Rieh-
tung Profilnase gesehenes Grössenverhältnis beziehungsweise Flächenverhältnis einer von der zweiten Lufteinlassöffnung aufgespannten Fläche pro Zelle zur einer von der ersten Lufteinlassöffnung aufgespannten Fläche pro Zelle über die Spannweite gesehen in der Flügelmitte kleiner als bei den Flügelenden, da die Fläche der ersten Lufteinlassöffnungen von der Flügelmitte zu den Flügelenden hin stärker abnimmt, als die Fläche der zweiten Lufteinlassöffnungen. Dabei ist die zweite Lufteinlassöffnung derart ausgebildet, dass deren Fläche über die Spannweite gesehen flügelmittig ungefähr 5% bis 20% der Fläche der ersten Lufteinlassöffnung und bei den Flügelenden ungefähr 25% bis 30% der Fläche der ersten Lufteinlassöffnung beträgt. Bei Hochleistungsschirmen sind beispielsweise bei einem Crössen- Verhältnis der zweiten Lufteinlassöffnung zur ersten Lufteinlassöffnung von etwa 1 5% in der Flügelmitte und etwa 30% bei den Flügelenden gute Flugwerte erreichbar. Bei Intermediate- und Schulschirmen sind beispielsweise bei einem Crössenverhältnis der zweiten Lufteinlassöffnung zur ersten Lufteinlassöffnung von etwa 5% in der Flügelmitte und etwa 30% bei den Flügelenden gute Flugwerte erreichbar. Die erste Lufteinlassöffnung weist in Richtung x gesehen bei Bedarf beispielsweise eine halbellipsenartige, sich über zwei Zellen entlang der Profilnase erstreckende Geometrie auf. In einer weiteren Ausführungsform ist die Geometrie der Lufteinlassöffnungen gerade, weist also einen rechteckförmigen oder trapezförmigen Querschnitte auf.
Es besteht die Möglichkeit, die erfindungsgemässe Lehre mit der in EP336B1 offenbarten Lehre zu kombinieren, um einen Gleitschirm mit einer Kombination von gewünschten Merkmalen beziehungsweise Eigenschaften zu erhalten.
Bei Bedarf kann der erfindungsgemässe Gleitschirm als Drachen (Kite) ausgelegt sein. In einer weiteren Ausführungsform ist die Erfindung auf ein Ultraleichtflugobjekt, wie beispielsweise eine Art Hängegleiter (Delta) mit einem teilflexiblen Flügel übertragen, wodurch dessen Flügelprofil begünstigt und die Flügelleistung gesteigert wird.
Anhand von Figuren, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellen, wird die Erfindung im Folgenden näher erläutert. Es zeigen rein schematisch
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Cleitschirms im Profil;
Fig. 2 eine Teilansicht in Richtung der Profilnase des Cleitschirms gemäss Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Teilschnittansicht entlang der Linie Ill-Ill des Cleitschirms gemäss Fig. 1 ;
Fig. 4 eine Teilansicht in Richtung der Profilnase des Cleitschirms gemäss einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 5 eine Teilschnittansicht aus Richtung der Profilnase analog zu Fig. 3, jedoch vom
Cleitschirm gemäss Fig. 4;
Fig. 6 eine Draufsicht des Cleitschirms gemäss Fig. 4; und
Fig. 7 ein Druckabfall-Diagramm mit Kennlinien eines erfindungsgemässen Cleitschirms und eines konventionellen Cleitschirms
Fig. 8 eine zweite Ausführungsform von schräg oben;
Fig. 9 die zweite Ausführungsform von schräg unten;
Fig. 10 die zweite Ausführungsform von der Seite;
Fig. 1 1 die zweite Ausführungsform von vorne;
Fig. 1 2 ein Ventil.
Figur 1 zeigt in Zusammenschau mit Figur 6 eine Cleitschirmkappe 1 , beziehungsweise deren dreidimensionales Flügelprofil 1 im Querschnitt (x-z-Ebene), nachfolgend vereinfachend Profil genannt, beim Normalflug (d.h. ohne Störungen). Das Profil in einer x-z-Ebene reicht von einer beim Flug in Richtung F von Luft angeströmten Profilnase 2 zu einer Aus- trittskante 3 und ist von einem Obersegel 4 und einem Untersegel 5 begrenzt. Das Flügelprofil der Cleitschirmkappe 1 erstreckt sich in einer y-z-Ebene über eine Spannweite W (y- Richtung), welche durch Flügelenden 6 begrenzt und in Richtung der Spannweite W in eine Vielzahl von Zellen 7a, 7b unterteilt ist. Der Cleitschirm 1 weist im Profil gesehen beim Flug einen Staupunkt S im Bereich der Profilnase 2 und unterhalb des Staupunktes S eine, re- spektive mehrere erste Lufteinlassöffnungen 8 auf, die zum Befüllen eines ersten Stauraums 9 während dem Flug dient.
Im Profil gesehen ist oberhalb der ersten Lufteinlassöffnungen 8 im Bereich des Staupunktes S eine, respektive mehrere zweite Lufteinlassöffnungen 10 zum Befüllen eines zweiten Stauraums 1 1 während dem Flug angeordnet. Die erste Lufteinlassöffnung liegt in der gezeigten Ausführungsform von der Profilnase her gesehen bei etwa 4% der Länge der Profilsehne, während die zweite Lufteinlassöffnung bei etwa 0.05% der Länge der Profilsehne liegt. Andere Werte sind je nach Ausführungsform möglich. Die Fläche der zweiten Lufteinlassöffnung 10 pro Zelle 7a, 7b beträgt dabei über die Spannweite W gesehen flügelmittig rund 16.6% der Fläche der ersten Lufteinlassöffnung 8 der betreffenden Zelle 7a, 7b und nimmt bis zu den Flügelenden 6 kontinuierlich auf 26.2% der Fläche ersten Lufteinlassöffnung 8 zu, da die Crösse/Fläche der ersten Lufteinlassöffnungen 8 von der Flügelmitte zu den Flügelenden 6 hin stärker abnimmt, als die Crösse/Fläche der zweiten Lufteinlassöffnungen 10. Sowohl die erste Lufteinlassöffnung 8, als auch die zweite Lufteinlassöffnung 10 erstrecken sich bogenförmig entlang der Profilnase 2. Ungefähr die zehn äussersten Zellen 7a, 7b bei den Flügelenden 6 weisen hier keine erste Lufteinlassöffnung 8 auf. Die den ersten Stauraum 9 bildenden ersten Teilstauräume 14 dieser Zellen sind in y-Richtung durch erste Crossports 1 5 in deren Rippen 7a, 7b pneumatisch miteinander wirkverbunden.
Bei Bedarf sind in einer weiteren Ausführungsform des Cleitschirms die Zellen 7a, 7b bei den Flügelenden 6 teilweise oder sind ganz mit ersten und/oder zweiten Lufteinlassöffnungen 8, 10 versehen. Der zweite Stauraum 1 1 befindet sich in der gezeigten Ausführungsform oberhalb des ersten Stauraums 9 und weist während dem Flug im Profil einen sichel- förmigen ersten Querschnitt 28 beziehungsweise ersten Querschnitt X-Z auf, dessen Enden verjüngt sind. Der zweite Stauraum 1 1 erstreckt sich in Richtung der Spannweite W jeweils bis zur zweitäussersten Zelle. In Richtung der Spannweite W, also in Richtung y, sind die Zellen 7a, 7b des Cleitschirms durch Rippen 1 2 begrenzt. Im Profil gesehen ist der zweite Stauraum 1 1 mittels eines Zwischensegels 13 vom ersten Stauraum 9 abgetrennt, wobei sich das Zwischensegel 13 austrittskantenseitig an das Obersegel 4 schmiegt und mit diesem durch Vernähen befestigt ist. Sowohl der erste Stauraum 9, als auch der zweite Stauraum 1 1 sind aus Teilstauräumen gebildet, welche in jeder Zelle 7a, 7b angeordnet sind. Beim zweiten Stauraum 1 1 , welcher sich nicht über die gesamte Spannweite W erstreckt, sind alle den zweiten Stauraum 1 1 bildenden zweiten Teilstauräume 1 6 durch zweite Cross- ports 1 7 miteinander pneumatisch verbunden. Figur 1 zeigt demnach einen Flügelquerschnitt durch eine Zelle 7a, 7b, welche sowohl einen ersten Stauraum 9, als auch einen zweiten Stauraum 1 1 aufweist. Aufgrund der idealen Kräfteverhältnisse unter Belastung sind die Crossports 1 5, 1 7 rund oder rundlich. Die in Figurl dargestellte Rippe 1 2 ist über (nicht gezeigte) Flares oder Loops mit Fangleinen 18 und einer Bremsleine 19 verbunden.
Der in Figur 2 gezeigte Ausschnitt einer Ansicht des Cleitschirms gemäss Figur 1 in Richtung der Profilnase 2 zeigt die kalottenartige Schirmkappe 1 des Cleitschirms mit deren Zellen 7a, 7b in der y-z-Ebene. Innerhalb dieser Zellen 7a, 7b sind Diagonalbänder 20 im ersten Stauraum 9 angeordnet. Konstruktionsbedingt sind die erste und zweite Lufteinlassöffnung 8, 10 entlang der Profilnase 2 (in y-Richtung) nicht durchgehend offen, sondern im Fall der zweiten Lufteinlassöffnung 10 durch schmale Stege 21 unterbrochen.
überdies sind die zweiten Lufteinlassöffnungen 10 durch ein Netz (Mesh) 22 überspannt, um die zweite Lufteinlassöffnung 10 beim Flug formstabil zu halten und zu verhindern, dass sie in radialer Richtung (d.h. in Richtung Ober- beziehungsweise Untersegel) auseinanderklafft. Die erste Lufteinlassöffnung 8 ist bogensegmentartig ausgebildet und anschliessend an die kreisringabschnittförmige zweite Lufteinlassöffnung 10 untersegelseitig, also unterhalb der zweite Lufteinlassöffnung 10, angeordnet. Zwecks einfacher Herstellung erstrecken sich die erste und zweite Lufteinlassöffnung 8, 10 jeweils über zwei benachbarte Zellen 7a, 7b.
Aus Figur 2 und insbesondere aus Figur 3 geht hervor, dass in der gezeigten Ausführungs- form dank der Diagonalzelltechnik nur jede zweite Rippe 12 mit Fangleinen 18 gehalten ist. Dazu verbinden die Diagonalbänder 20 alle Zellen 7a, 7b zickzackartig entweder über deren obersegelseitiges Konturende 23 oder deren untersegelseitiges Konturende 24 und führen die in der Schirmkappe 1 auftretenden Kräfte optimal den ihnen zugeordneten Fangleinen 18 zu.
Wie insbesondere aus Figur 1 in Zusammenschau mit Figur 3 hervorgeht, erstrecken sich die Diagonalbänder 20 in Flugrichtung F nicht über die gesamte Profiltiefe 25, d.h. in Richtung x, sondern verbinden das Obersegel 4 nur partiell mit dem Untersegel 5, da sie aus Gewichtsgründen lediglich aus verschiedenen Segmenten 20a, 20b, 20c aufgebaut sind, welche belastungsoptimiert vorzugsweise lediglich im Bereich der Ankerpunkte angeordnet sind. Die Diagonalbandgeometrien sind dabei derart optimiert, dass vor allem das Obersegel 4 relativ glatt ist, d. h. wenig Wellentäler aufweist, um zu einer guten Gleitleistung beizutragen. Auch aus optischen und/oder verarbeitungstechnischen Gründen sind die Segmente 20a, 20b, 20c obersegelseitig nicht direkt mit dem oberen Konturende 23 der Rippen 12 verbunden, sondern in deren Flanschteil.
Ein Zellabstand, also ein Abstand in Richtung y von Zellmitte einer Zelle 7a zur Zellmitte einer benachbarten Zelle 7b, ist derart bemessen, dass von der Profilnase 2 her gesehen im Flug ein von einer Fangleine 18 und einem Diagonalband 20 begrenzter Winkel im Bereich der Profilnase 2 maximal 45 Grad beträgt. Dieser Winkel ist wesentlich zur Sicherstellung eines möglichst optimalen Kräfteverhältnisses innerhalb der Schirmkappe.
In Zusammenschau mit Figur 1 wird klar, dass durch die Sichelform des ersten Querschnitts 28 des zweiten Stauraums 1 1 , beziehungsweise durch dessen konkaver Abschnitt, welcher durch das Zwischensegel 13 begrenzt wird, es einerseits ermöglicht, die räumlich benötigte Mindestgrösse des zweiten Stauraums 1 1 zu garantieren und andererseits für eine minimale Reduktion des ersten Stauraums 9, verglichen mit einem herkömmlichen Cleitschirm zu sorgen. Durch die Verschiebung der obersegelseitigen Befestigung des Segmentes 20a vom oberen Konturende 23 der Rippe 12 in Richtung Profilmitte, also in z-Richtung wird Raum für die Befestigung des Segmentes 20a an der Rippe 1 2 und der raumdiagonalen Ausbreitung des Segmentes 20a beim Flug gewonnen, so dass die Sichelform hierfür sehr geeignet ist. Dies daher, als dass das Segment 20a des Diagonalbandes 20 ebenfalls im belasteten Bereich der Profilnase 2 an der Rippe 1 2 befestigt sein soll, weil die sogenannte A-Leine ebenfalls zwingend beim hoch belasteten Bereich der Eintrittskante mit der Profilnase angeordnet sein soll, um die anfallenden Kräfte möglichst optimal aufnehmen zu können.
Bezüglich der in Figur 4 und 5 gezeigten weiteren Ausführungsform des vorliegenden Cleit- schirms I a, wird nachfolgend der Einfachheit halber nur auf Unterschiede gegenüber dem Cleitschirm 1 gemäss der ersten Ausführungsform hingewiesen. Wie aus Figur 4 hervorgeht, führen die erste und die zweite Lufteinlassöffnung 8, 10 in einem zweiten Querschnitt 26, beziehungsweise zweiten Querschnitt Y-Z, nicht lückenlos entlang der Profilnase 2. Besonders aus Figur 5 geht hervor, dass dementsprechend nicht in allen Zellen 7a, 7b Diagonal- bänder 20 angeordnet sind, sondern nur in denjenigen Zellen 7a, 7b, welche über eine zweite Lufteinlassöffnung 10 verfügen. Der zweite Stauraum 1 1 weist in dem Fall einen unre-
gelmässigen zweiten Querschnitt 26 auf. Bei dieser Ausführungsform sind nun zwei beziehungsweise drei Zellen 7a, 7b leinenmässig zusammengefasst. Dadurch, dass zwischen zwei Diagonalbänder 20 aufweisende Zellen 7a, 7b eine Zwischenzelle 27 angeordnet ist, deren Rippen 1 2 ebenfalls mit ersten Crossports 1 5 versehen sind, kann das Flügelprofil 1 in deren Wirkbereich optimal fangleinenlos gehalten werden, wodurch das Flugverhalten und die Leistung des Cleitschirms I a weiter verbessert werden. Dazu ist eine Brücke 35 durch die Zwischenzellen 27 gezogen, welches mit den Diagonalbändern 20 der benachbarten Zellen 7a, 7b zusammenwirkt. In Figur 5 ist die Anordnung der Diagonalbänder in der Diagonalzelltechnik gezeigt.
Aus Figur 6 geht in Zusammenschau mit Figur 4 und 5 hervor, dass der zweite Stauraum 1 1 des Cleitschirms I a gemäss der zweiten Ausführungsform im Profil und über die Spannweite W gesehen einen unregelmässigen ersten Querschnitt 26 aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass zwei Bahnen 29a, 29b des zweiteiligen Obersegels 4 entlang einer Verbindungsnaht 30 miteinander verbunden sind, wobei sich die Verbindungsnaht 30 bezüglich einer durch eine Hochachse H führenden, in Flugrichtung F gedachten Ebene 31 spiegelsymmetrisch aufgebaut ist und sich ungefähr in der Mitte jeder Flügelhälfte über etwa 75% der Profiltiefe 25 erstreckt, so dass ein fledermausartiges Muster entsteht. Da das Zwischensegel 13 in gemäss Figur 1 gezeigter Weise austrittskantenseitig mit der derselben Verbindungsnaht 30 am Obersegel 4 befestigt ist, entsteht ein zweiter Stauraum 1 1 mit unter- schiedlicher Ausdehnung in Richtung der Austrittskante 3 beziehungsweise Profiltiefe. Dadurch entsteht ein streifenförmiger erster Querschnitt 26 des zweiten Stauraums mit im Profil gesehen unterschiedlichem Querschnittsverlauf im Querschnitt X-Z. Eine derartige Anordnung und Ausgestaltung des zweiten Stauraums 1 1 führt zu einem besonders stabilen Flugverhalten des Cleitschirms I a. Bei Bedarf sind die zwei Bahnen 29a, 29b des Obersegels 4 in unterschiedlichen Farben gehalten, so dass durch die gemeinsame Naht 30 mit dem Zwischensegel 13 das Design des Cleitschirms mit einer Funktion kombiniert ist.
Figur 7 zeigt einen Vergleich des Druckabfallverhaltens (c p ) eines herkömmlichen Gleitschirms 32 und eines erfindungsgemässen Cleitschirms 1 , 1 a über die Profiltiefe, beginnend bei der Nasenprofilspitze der Profilnase 2 in Richtung der Austrittskante. Diese ist im Diagramm mit x/c bezeichnet. Beim erfindungsgemässen Cleitschirm 1 , I a ist ein Umschlag- punkt 33b mit Umschlag der laminaren Strömungsverhältnisse in turbulente Strömungsverhältnisse auf der obersegelseitigen Seite des Flügelprofils 1 , 1 a deutlich weiter in Richtung x der Austrittskante 3 verschoben, als beim Umschlagpunkt 33a des konventionellen Cleitschirms 32. Dieser erwünschte Effekt wird in der erfindungsgemässen Ausführungsform des Cleitschirms 1 , 1 a durch einen verhältnismässig kleinen Nasenradius 34 der Profilnase 2 erreicht.
Die Figuren 8 bis 1 1 zeigen eine weitere Ausführungsform (Ausschnitt) eines erfindungsgemässen Cleitschirms 1 . Figur 8 zeigt den Cleichschirm 1 in einer perspektivischen Darstellung von schräg vorne und oben und Figur 9 von schräg unten und vorne. Figur 10 zeigt den selben Ausschnitt von der Seite und Figur 1 1 von vorne. In den Figuren 8 bis 1 1 sind die normaler Weise nicht sichtbaren Linien dünner dargestellt, als die sichtbaren.
Die Cleitschirmkappe 1 ist in Kammern 7 unterteilt, welche durch Rippen 1 2 seitlich begrenzt sind. Die Kammern 7 sind über hier kreisförmige öffnungen, sogenannte Crossports 1 5 pneumatisch miteinander Wirkverbunden. Wie zu erkennen ist, sind nicht alle, sondern nur jede dritte Rippe 1 2 über Fangleinen 18 angeschlossen, welche zum Tragen der Last (z.B. dem Piloten) und zum Steuern dienen. Die Lasten der anderen, nicht über Fangleinen angeschlossenen, dazwischen liegenden Rippen 1 2, sind über innenseitig angeordnete Diagonalbandsegmente 20 abgestützt. Wie am Besten in Figur 1 1 zu erkennen ist, weisen die Diagonalbandsegmente 20 von vorne gesehen zwei von der zugeordneten Fangleine 1 8 nach schräg oben verlaufende (diagonal zur Zelle), äussere Bereich 20.1 und einen in etwa hori- zontalen verlaufenden mittleren Bereich 20.2 auf. Je nach Position weisen die äusseren Diagonalbandsegmente 20.1 unterschiedliche Steigungen auf.
In Figur 9 ist eine erste Lufteintrittsöffnung 8 zu erkennen, die sich in Flügellängsrichtung über mehrere Zellen 7 erstreckt und durch die Rippen 1 2 vertikal segmentartig unterteilt wird. Gegen oben weist die erste Lufteintrittsöffnung 8 eine im Wesentlichen gerade verlaufende Oberkante 36 auf. Im unteren Bereich ist die Unterkante 37 bogenförmig ausgestaltet. Sie erinnert entfernt an ein Haifischmaul. Am oberen Rand schliesst eine innere Trennwand, respektive ein Zwischensegel 13 an, welches sich jeweils von Rippe zu Rippe 12 erstreckt und den vorderen Bereich des Flügelprofils in Form eines zweiten Stauraums 1 1 abtrennt. Das Zwischensegel 1 3 ist derart angeordnet, dass der zweite Stauraum 1 1 eine maximierte Grösse aufweist, ohne dass die Innenkonstruktion des Gleitschirms 1 tangiert wird. Im Un- terschied zu der in den Figuren 1 bis 7 gezeigten Ausführungsformen, ist der zweite Stauraum 1 1 nicht mehr streifen, respektive sichelförmig ausgestaltet, sondern weist einen in etwa halbkreisförmigen Querschnitt auf, der in Flügellängsrichtung (y-Richtung) durch die Rippen 1 2 segmentartig unterteilt ist. Bei Bedarf können die einzelnen Segmente untereei- nander durch öffnungen pneumatisch wirkverbunden werden. Im Wirkbereich des Staupunk- tes ist eine schlitzartige zweite Lufteintrittsöffnung 10 angeordnet, die mit einem Netz 22 aus luftdurchlässigem Gewebe verschlossen ist. Die zweite Lufteintrittsöffnung 10 ist in Flü- gellängssrichtung (y-Richtung) angeordnet und verläuft inetwa parallel zur Flügelnase, respektive dem sich ebenfalls linienförmig entlang der Flügelvorderkante ausbildenden Staupunkt S (vgl. Figur 1 ). Sie ist in einem definierten Abstand zur Oberkante 36 der ersten Luft- eintrittsöffnung 8 angeomdet. Durch die schlitzartige Ausgestaltung wird erreicht, dass die zweite Lufteintrittsöffnung 10 sich während des gesamten Betriebsszustandes und bei unterschiedlichen Anstellwinkeln im Bereich des Staupunkts S befindet. Durch die segmentierte Ausgestaltung und Anordnung des zweiten Stauraumes 1 1 vor den Diagonalbändern 20 wird erreicht, dass die Leinenzahl durch die innere Abstützung über die Diagonalbänder 20 minimiert und damit der Luftwiderstand reduziert werden kann. Bei Bedarf können die Diagonalbänder 20 am Zwischensegel 13 befestigt werden.
Nicht schlitzförmige öffnungen ergeben in der Regel verschlechterte Flugleistung, da ungünstige Druckverhältnisse resultieren können. Durch das überspannen der zweiten Lufteintrittsöffnung mit einem Netz 22 wird erreicht, dass die Formhaltigkeit besonders im kritischen Bereich des Staupunktes S erhöht und das Cesamtprofil nicht negativ beinflusst wird. Zudem wird die Druck- und Wirbelverteilung im Innern positiv beeinflusst.
Wie in Figur 1 2 vergrössert dargestellt, kann bei Bedarf auf der Innenseite des Netzes 22 eine entlang der Netzkante befestigte Stoffbahn 38 angebracht sein, welche als Ventil 38 ein ungewolltes Entweichen der Luft aus dem zweiten Stauraum 1 1 verhindert, respektive bremst, indem sie sich von innen gegen das Netz 22 legt. Andere Ausgestaltungen sind möglich.
X C)
Bezugszeichenliste
1 Cleitschirmkappe, Flügelprofil 27 Zwischenzelle
2 Profilnase 28 erster Querschnitt (X-Z)
3 Austrittskante 29a, 29b Bahnen
4 Obersegel 30 Verbindungsnaht
5 Untersegel 31 Gedachte Ebene
Flügelenden 32 Herkömml. Cleitschirm
7a, 7b Kammer, Zelle 33a, 33b Umschlagpunkt
8 Erste Lufteintrittsöffnung 34 Nasenradius
9 Erster Stau räum 35 Brücke
10 Zweite Lufteintrittsöffnung 36 Oberkante
1 1 Zweiter Stauraum 37 Unterkante
12 Rippe 38 Ventil
13 Zwischensegel
14 Erste Teilstauräume
1 5 Erster Crossport
16 Zweite Teilstauräume H Hochachse
17 Zweiter Crossport F Flugrichtung
18 Fangleine W Spannweite
19 Bremsleine S Staupunkt
20,20a, Diagonalband/Diagonal20b,20c, bandsegment 20.1 , 20.2
21 Steg
22 Netz, Mesh
23 Oberes Konturende
24 Unteres Konturende
25 Profiltiefe
26 zweiter Querschnitt (Y-Z)
Next Patent: DEVICE FOR DEFLECTING OR GUIDING IN A PARTICLE BEAM