Fallschirm
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Ein Fallschirm (engl. parachute) dient dazu, eine Person oder einen Gegenstand aus großer Höhe unversehrt auf den Boden zu bringen.
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[Bearbeiten] Geschichte
In China sprangen schon zu Beginn des 14. Jahrhunderts wagemutige Zirkusartisten mit einer Art Sonnenschirm von hohen Türmen. Man kann sie deshalb als die ersten Fallschirmspringer überhaupt bezeichnen.
1483 fertigte Leonardo Da Vinci eine Skizze von einem pyramidenförmigen Fallschirm an. Seine Randbemerkung lautete: „Wenn ein Mann mit beschichtetem Leintuch von einer Länge von 12 Iardas auf jeder Seite und 12 Iarda hoch versehen ist, so kann er aus jeglicher großen Höhe springen, ohne Verletzung.“
Der in Šibenik geborene Kroate Faust Vrancic, der als Erfinder des Fallschirms gilt, sprang im Jahr 1597 als erster Mensch mit dem Fallschirm von einem 87 Meter hohen Glockenturm vor einer Menschenmenge auf einem Marktplatz in Pressburg.
Der Franzose Sébastian Lenormand sprang 1783 in Montpellier mit einem selbst konstruierten Fallschirm vom Turm des Observatoriums.
Am 3. Oktober 1785 ließ Jean-Pierre Blanchard in Bornheim, einem Stadtteil von Frankfurt am Main, seinen Hund und am 23. August 1786 in Hamburg einen Hammel von einem Ballon aus mit dem Fallschirm herab.
Der erste Mensch, der mittels Fallschirm freiwillig aus einem Ballon ausstieg, war der Franzose André-Jacques Garnerin am 22. Oktober 1797. Sein Sprung aus einem selbstgebauten Wasserstoffballon in 400 Meter Höhe über dem Pariser Parc Monceau war der erste Fallschirmsprung Europas.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts erfand die deutsche Luftfahrt-Pionierin Käthe Paulus den zusammenfaltbaren Fallschirm. Sie gilt als eine der ersten Frauen, die mit einem Fallschirm gesprungen sind.
Am 1. März 1912 sprang der US-Army-Captain Albert Berry als erster Mensch von einem Flugzeug ab.
Vom deutschen Luftschiffbau-Ingenieur Otto Heinecke stammt das Prinzip der doppelten Hülle und der am Flugzeug befestigten Aufziehleine, wie es noch heute verwendet wird. Es gestattet einen gefahrlosen Absprung, bei dem sich der Fallschirm nicht am Fluggerät verfangen kann.
Am 28. April 1919 sprang der Amerikaner Leslie Leroy "Scy High" Irvin erstmals mit einem manuell auslösbaren, also nicht am Flugzeug befestigten Rückenfallschirm.
Als erster Pilot in der Geschichte der Luftfahrt sprang der Franzose Adolphe Pégoud am 20. August 1913 mit dem Fallschirm aus seiner Bleriot.
[Bearbeiten] Systeme
Es existieren im Wesentlichen zwei unterschiedliche Fallschirmsysteme: Rundkappenfallschirme und Flächenfallschirme. Grundsätzlich können beide Systeme als Personen-, Rettungs- und Lastenfallschirm eingesetzt werden.
[Bearbeiten] Rundkappenfallschirme
Die älteren Rundkappensysteme verringern den Fall nahezu ausschließlich durch ihren großen Luftwiderstand. Ihre Form gleicht einer nach unten geöffneten hohlen Halbkugel, an deren unterem Rand die Fangleinen und daran ein Fallschirmspringer oder die Nutzlast befestigt ist. An ihrem Scheitel befindet sich eine Öffnung (Scheitelöffnung), durch die angestaute Luft entweichen kann, um so ein Pendeln des Schirms zu vermeiden. Die Sinkbewegung eines gewöhnlichen Rundkappen-Fallschirms verläuft senkrecht zur Erdoberfläche und erhält lediglich durch die Winddrift eine horizontale Komponente. Früher im Sportbereich verwendete Hochleistungs-Rundkappensysteme waren mit Schlitzen versehen, um durch ausströmende Stauluft eine Vorwärtsfahrt zu ermöglichen. Über Steuerleinen konnte die Schlitzöffnung variiert und der Fallschirm in begrenztem Umfang gesteuert werden.
Aufgrund des hohen Verletzungsrisikos durch hohe Sinkgeschwindigkeiten und begrenzte Steuereigenschaften finden Rundkappenschirme kaum noch Verwendung als zivile Personenfallschirme. Neben der Verwendung beim Militär zum schnellen Absetzen von Fallschirmjägern und Lasten aus niedrigen Höhen werden sie fast ausschließlich als Brems- oder Rettungsfallschirme für Gleitschirm- und Hängegleiterpiloten sowie bei Segelflugzeugen, im Kunstflug oder in Gesamtrettungssystemen von Ultraleichtflugzeugen und kleinen Sportflugzeugen verwendet. Bremsschirme sind hierbei fast nie Fallschirme, sondern bremsen zumeist einen Gegenstand ab. Es sind also keine Bremsfallschirme, sondern Bremsschirme.
Als Rettungsschirme werden auch seit 1940 unverändert gebaute Schirmtypen verwendet (zum Beispiel der LBA-40.010/01 "Kohnke" der Firma Mertens).
Rettungsschirme müssen innerhalb ihrer Packintervalle (zwei bis zwölf Monate) regelmäßig von ausgebildetem Personal neu gepackt und überprüft werden. Die Lebenszeit beträgt zehn Jahre. Danach müssen Rettungsfallschirme gründlich geprüft werden, wodurch sich bei positivem Prüfergebnis die zugelassene Nutzungsdauer einmalig um zwei Jahre verlängert. Nach Ablauf der insg. zwölfjährigen Nutzungsdauer sind Rettungsschirme auszumustern. Leider werden solch überalterte Rettungsfallschirme immer wieder bei ebay Anfängern zum Kauf angeboten. Sich auf die Funktion dieser Schirme zu verlassen ist absolut lebensgefährlich. Nach einer Benutzung darf ein Rettungsschirm nur von ausgebildetem Personal wieder neu gepackt werden.
Gesamtrettungssysteme sind bei Ultraleichtflugzeugen in Deutschland zwingend vorgeschrieben, bei kleinen Sportflugzeugen jedoch noch immer verboten.
[Bearbeiten] Flächenfallschirme (auch Gleitfallschirme)
Moderne Flächenfallschirme verringern das Sinken (den Fall) hauptsächlich durch Auftrieb. Ihr Querprofil entspricht dem einer Flugzeugtragfläche. Der Flächenschirm ist an der vorderen Kante geöffnet und an der hinteren geschlossen, so dass er von der anströmenden Luft gefüllt wird und sich versteift (selbsterzeugendes Profil). Daher werden diese Schirme auch als Stauluftgleitfallschirm oder umgangssprachlich als 'Matratze' oder 'Fläche' bezeichnet.
Sobald die Vorwärtsgeschwindigkeit groß genug ist, liegt eine Strömung an, die zusätzlich zum Luftwiderstand einen Auftrieb erzeugt. Daher sinken Flächenfallschirme nicht senkrecht zu Boden, sondern können aufgrund ihres Gleitwinkels teilweise große horizontale Strecken überwinden. Die rechte und die linke Seite der Hinterkante können getrennt voneinander durch Steuerleinen herunter gezogen und so zur von vorne anströmenden Luft quergestellt werden. Dadurch lässt sich die Vorwärtsfahrt einseitig abbremsen und der Schirm genau steuern. Zur Landung wird die Vorwärtsfahrt durch starkes Herunterziehen beider Kantenteile im Optimalfall auf Null abgebremst. Im Sportbereich werden heute fast ausschließlich Flächenfallschirme verwendet.
Flächenfallschirme werden am häufigsten aus dem Nylongewebe "F-111", aus "Zero-P" (zero porosity: 'keine' Luftdurchlässigkeit, Nullgewebe) oder aus Kombinationen davon hergestellt. An den Enden (bei einer Rundkappe) oder unter der Fläche (bei Flächensystemen) des Fallschirmtuchs sind die Fangleinen befestigt, an dem die Fracht oder der Springer hängt.
Die Lebensdauer beträgt zwischen 300 (F-111) und 600 (Zero-P) Sprüngen.
[Bearbeiten] Systemaufbau
Systeme für den Fallschirmsprung bestehen heute im Wesentlichen aus folgenden Baugruppen:
- Gurtzeug, über Haupttragegurte und Fangleinen mit der Hauptkappe und dem Reservefallschirm verbunden. Es dient der Aufnahme und Halterung für die Nutzlast (Springer) und als Verpackung (Container) für die Fallschirme
- Hauptkappe (üblicherweise Ripstop-Nylon), die im Notfall (beispielsweise bei Öffnungsproblemen) mit Hilfe eines Schlosssystems (zum Beispiel Drei-Ring-System) abgetrennt werden kann
- Reservefallschirm mit Hilfsschirm, meistens ein Flächenfallschirm (selten ein Rundkappenschirm). Ausgelöst wird der Reservefallschirm entweder manuell über einen Griff, automatisch über die Reserve Static Line (bei Abtrennung der Hauptkappe) oder über einen Öffnungsautomaten
- POD (Parachute Opening Device): Eine kleine halboffene Tasche, in der der gepackte Fallschirm liegt und an der die Fangleinen in S-Schlägen eingeschlauft sind
- Hilfsschirm zur Öffnung der jeweiligen Kappe. Zum Auslösen des Hilfsschirms wird vornehmlich einer von vier verschiedenen Mechanismen verwendet:
- Hand Deploy (Throw Out): Der Hilfsschirm ist in einer am Gurtzeug angebrachten Tasche verstaut und wird zur Öffnung in den Luftstrom gezogen und dort losgelassen. Er zieht zunächst den Container auf und dann den Schirm aus seiner Verpackung (POD)
- Pull Out: Ein (oft kissenförmiger) Griff öffnet zunächst den Container, an der weitergeführten Leine hängt der Hilfsschirm und wird in der Folge in den Luftstrom gezogen und dort losgelassen, wodurch der Schirm aus seiner Verpackung (Container und POD) gezogen wird
- Auslösegriff: Der Griff ist mit einem mit PVC ummanteltem dünnem Stahlseil (von Laien oft Reißleine genannt) verbunden, welches mit dem anderem Ende durch eine Schlaufe geführt ist und so die Klappen des Containers unter Verschluss hält (ähnlich dem Drei-Ring-System). Durch Ziehen am Griff wird das Stahlseil aus der Schlaufe gezogen, dadurch werden die Klappen freigegeben und der Hilfsschirm schnellt durch eine gespannte Feder in den Luftstrom
- Static Line (Zwangsauslösung, automatische Auslösung): Durch eine mehrere Meter lange Aufziehleine ist der Öffnungsmechanismus des Fallschirms direkt mit dem Flugzeug verbunden. Dadurch wird sofort nach dem Absprung der Container geöffnet und der Hilfsschirm oder auch direkt die Fallschirmkappe aus der Packhülle gezogen. Nach erfolgter Öffnung wird die Aufziehleine vom Fallschirmsystem durch einen Klettverschluss oder eine andere Sollbruchstelle getrennt. Diese Technik ist oft bei Rettungsschirmen oder Schirmen von militärischen Fallschirmjägereinheiten im Einsatz
- Fangleinen in Kern-Mantel-Konstruktion (Kern üblicherweise aus Kevlar oder Polyethylen, Mantel aus UV-beständigem Polyester), die die Verbindung zwischen der Hauptkappe und dem Tragesystem darstellen
- Ein Öffnungsautomat (z.B. Cypres oder Vigil), der den Reserveschirm automatisch auslöst (beispielsweise bei Bewusstlosigkeit des Springers), wenn in einer bestimmten Höhe die Annäherung an den Boden schneller geschieht als ein vorher festgelegter Grenzwert
[Bearbeiten] Anwendungen
Der Fallschirm hat vor allem drei Anwendungen: Rettung, Sport/Hobby und Transport.
[Bearbeiten] Rettung
Bei einem drohenden Absturz eines Flugzeugs (siehe auch Schleudersitz) wird entweder jede Person einzeln oder aber das gesamte Flugzeug durch den Fallschirm vor einem Aufprall geschützt (s. a. Rettungsfallschirm, Gesamtrettungssystem).
In diese Kategorie gehören auch die Bremsschirme für Raumkapseln und Jagdflugzeuge, da durch die Anwendung des Bremsschirmes sehr schnell viel Geschwindigkeit auf der Landepiste abgebaut werden kann.
[Bearbeiten] Sport/Hobby
Der Fallschirm wird als zur sicheren Landung beim Fallschirmspringen und beim Base Jumping eingesetzt. Dabei kommt es meist weniger auf den Flug am Fallschirm an, als auf die vorhergehende Freiflugphase.
Eine Weiterentwicklung des Fallschirms sind die Gleitschirme. Diese sind mit größerer Fläche, verbesserter Steuerung und optimierten Profil dafür geeignet, Aufwinde zu nutzen und sich wie ein Segelfluzeug über Stunden hinweg in der Luft zu halten. Anders als klassische Fallschirme, werden Gleitschirme nicht im freien Fall geöffnet, sondern schon am Boden aufgezogen.
Hängegleiter-, Segelflugzeug- und Gleitschirm-Piloten führen bei ihren Flügen einen Rettungsfallschirm mit, der zum Einsatz kommt, wenn das Fluggerät nicht mehr flugfähig ist.
[Bearbeiten] Modellbau
Auch im Modellbau werden Fallschirme angewandt. Allerdings werden hier im Regelfall einfache Konstruktionen ohne Ersatzfallschirm angewandt. Sie dienen im Modellbau häufig als Bergungssystem von Modellraketen, aber auch zum Abwurf von kleinen Figuren aus Modellflugzeugen.
[Bearbeiten] Transport
Durch den Fallschirm können über den Luftweg schwer zugängliche Orte erreicht werden.
Dies wird insbesondere zu militärischen Zwecken von Fallschirmjägern durchgeführt, wo ganze Ausrüstungen inkl. Fahrzeugen und Panzer auf diesem Weg mitten im Feindesgebiet abgesetzt werden können. Auch einige von Bombern abgeworfene Fliegerbomben hängen an Fallschirmen, etwa die Daisy Cutter. Bei solchen Bomben soll der Fallschirm den Fall und damit auch die Explosion der Bombe verzögern, um dem abwerfenden Flugzeug ein Verlassen des von der Detonation gefährdeten Bereichs zu ermöglichen. Auf diese Weise können Bomben auch in geringen Flughöhen abgeworfen werden.
In der zivilen Ausgestaltung dieser Anwendung können insbesondere Hilfsgüter mithilfe von Fallschirmen schnell und einfach in eine betroffene Region gebracht werden.
In der Raketentechnik wurden Fallschirme zur Bergung ausgebrannter Raketenstufen eingesetzt, und zwar für die
- Cirrus- und Kumulus-Raketen,
- Raketen der Berthold Seliger Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft mbH,
- Booster des Space Shuttle.
[Bearbeiten] Landung auf anderen Himmelskörpern
Fallschirme können auch außerhalb der Erde zur Reduzierung der Sinkgeschwindigkeit eingesetzt werden, beispielsweise bei der Landung von Sonden auf anderen Planeten oder Monden. Dafür muss jedoch eine Atmosphäre mit einer bestimmten Mindestdichte vorhanden sein, wie etwa auf dem Saturnmond Titan, oder auf der Venus. Auf atmosphärelosen Himmelskörpern wie dem Erdmond oder Planeten mit geringer Atmosphärendichte wie dem Mars müssen zusätzlich Airbags oder Bremsraketen eingesetzt werden.
[Bearbeiten] Kurioses
- Laut Medienberichten überlebte im Jahr 2006 ein Fallschirmspringer einen ungebremsten Sturz aus mehreren Tausend Metern Höhe. [1]
