Fallschirm
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Ein Fallschirm ist eine Vorrichtung, die dazu dient, die Bewegung eines Objekts durch die Atmosphäre zu verlangsamen, indem sie einen Luftwiderstand oder - bei einem Fallschirm mit Staudruck - einen aerodynamischen Auftrieb erzeugt. Eine Hauptanwendung ist die Unterstützung von Personen in der Freizeit oder als Sicherheitsvorrichtung für Flieger, die aus einem Flugzeug in der Höhe aussteigen und sicher zur Erde herabsteigen können. ⓘ
Ein Fallschirm besteht in der Regel aus einem leichten, festen Stoff. Frühe Fallschirme wurden aus Seide hergestellt. Heute ist das gängigste Material Nylon. Die Kappe eines Fallschirms ist in der Regel kuppelförmig, aber es gibt auch Rechtecke, umgekehrte Kuppeln und andere Formen. ⓘ
An Fallschirmen werden verschiedene Lasten befestigt, darunter Menschen, Lebensmittel, Ausrüstung, Raumkapseln und Bomben. ⓘ
Wird der Schirm als Sprungfallschirm zum geplanten Absetzen von Personen eingesetzt, gehört er in Deutschland nach § 1 Abs. 2 Nr. 8 LuftVG zur Luftfahrzeugklasse der Luftfahrzeuge. Fallschirme, die zur Rettung aus einer Luftnot dienen, zählen dagegen zu den Rettungsfallschirmen (auch Notschirme). ⓘ
Bremsschirme zählen nicht zu den Fallschirmen. ⓘ
Geschichte
Mittelalter
Im Jahr 852 versuchte der Maure Armen Firman in Córdoba, Spanien, erfolglos zu fliegen, indem er von einem Turm sprang und dabei einen großen Umhang trug. Es wurde festgehalten, dass "in den Falten seines Umhangs genug Luft war, um große Verletzungen zu verhindern, als er den Boden erreichte". ⓘ
Frühe Renaissance
Die frühesten Belege für einen echten Fallschirm stammen aus der Zeit der Renaissance. Der älteste Entwurf eines Fallschirms findet sich in einem anonymen Manuskript aus dem Italien der Renaissance der 1470er Jahre (British Library, Add MS 34113, fol. 200v), das einen frei hängenden Mann zeigt, der sich an ein Gestänge klammert, das an einer konischen Kappe befestigt ist. Als Sicherheitsmaßnahme führten vier Riemen von den Enden der Stangen zu einem Taillengürtel. Die Zeichnung ist eine deutliche Verbesserung gegenüber einem anderen Blatt (189v), auf dem ein Mann dargestellt ist, der versucht, die Wucht seines Sturzes mit zwei langen Stoffbändern abzufangen, die an zwei Stangen befestigt sind, die er mit den Händen festhält. Obwohl die Oberfläche des Fallschirms zu klein zu sein scheint, um einen wirksamen Luftwiderstand zu bieten, und das hölzerne Grundgerüst überflüssig und potenziell schädlich ist, ist das Grundkonzept eines funktionierenden Fallschirms offensichtlich. ⓘ
Kurze Zeit später skizzierte der Universalgelehrte Leonardo da Vinci in seinem Codex Atlanticus (fol. 381v), der auf ca. 1485 datiert wird, einen anspruchsvolleren Fallschirm. Hier steht die Größe des Fallschirms in einem günstigeren Verhältnis zum Gewicht des Springers. Ein quadratischer Holzrahmen, der die Form des Fallschirms von kegelförmig zu pyramidenförmig verändert, hielt Leonardos Fallschirm offen. Es ist nicht bekannt, ob der italienische Erfinder von dem früheren Entwurf beeinflusst wurde, aber möglicherweise erfuhr er von der Idee durch den intensiven mündlichen Austausch zwischen Künstlern und Ingenieuren der damaligen Zeit. Die Machbarkeit von Leonardos pyramidenförmigem Entwurf wurde im Jahr 2000 von dem Briten Adrian Nicholas und 2008 von dem Schweizer Fallschirmspringer Olivier Vietti-Teppa erfolgreich getestet. Nach Ansicht des Technikhistorikers Lynn White markieren diese konischen und pyramidenförmigen Konstruktionen, die weitaus ausgefeilter sind als die frühen Kunstsprünge mit starren Schirmen in Asien, den Ursprung des Fallschirms, wie wir ihn kennen". ⓘ
Der venezianische Universalgelehrte und Erfinder Fausto Veranzio oder Faust Vrančić (1551-1617) untersuchte da Vincis Fallschirmskizze und behielt den quadratischen Rahmen bei, ersetzte aber die Kappe durch ein gewölbtes segelartiges Stück Stoff, das seiner Meinung nach den Fall effektiver abbremst. Eine heute berühmte Darstellung eines Fallschirms, die er Homo Volans (Fliegender Mann) nannte und die einen Mann zeigt, der von einem Turm, vermutlich dem Campanile di San Marco in Venedig, abspringt, erschien in seinem Buch über Mechanik, Machinae Novae ("Neue Maschinen", veröffentlicht 1615 oder 1616), neben einer Reihe anderer Geräte und technischer Konzepte. ⓘ
Früher glaubte man, dass Veranzio, der damals 65 Jahre alt und schwer krank war, 1617 seinen Entwurf in die Tat umsetzte und den Fallschirm durch Sprünge vom Markusdom, von einer nahe gelegenen Brücke oder vom Martinsdom in Bratislava testete. In verschiedenen Veröffentlichungen wurde fälschlicherweise behauptet, das Ereignis sei etwa dreißig Jahre später von John Wilkins, dem Gründer und Sekretär der Royal Society in London, in seinem Buch Mathematical Magick or, the Wonders that may be Performed by Mechanical Geometry, das 1648 in London veröffentlicht wurde, dokumentiert worden. Wilkins schrieb jedoch über das Fliegen, nicht über Fallschirme, und erwähnt weder Veranzio, noch einen Fallschirmsprung, noch irgendein Ereignis im Jahr 1617. Zweifel an diesem Test, zu denen auch das Fehlen schriftlicher Beweise gehört, lassen vermuten, dass er nie stattgefunden hat und stattdessen eine Fehlinterpretation historischer Aufzeichnungen war. ⓘ
Durch Leonardos Zeichnung inspiriert, entwarf der kroatische Gelehrte Faust Vrancic (1551–1617) einen eigenen Fallschirm. Vrancic behielt den rechteckigen Rahmen bei, ersetzte aber die Fallschirmkappe durch ein aufgewölbtes, segelartiges Stück Stoff, von dem er zu Recht annahm, dass es den Fall besser verlangsamen würde. Dem US-amerikanischen Technikhistoriker Lynn White zufolge sind es diese durchdachten Fallschirmentwürfe, weit komplexer als frühe artistische Sprünge in Asien mit ausgesteiften Sonnenschirmen, die am Anfang der Entwicklungsgeschichte des „Fallschirms, wie wir ihn kennen“, stehen. ⓘ
18. und 19. Jahrhundert
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Jahrhunderts. Der moderne Fallschirm wurde im späten 18. Jahrhundert von Louis-Sébastien Lenormand in Frankreich erfunden, der 1783 den ersten dokumentierten öffentlichen Sprung durchführte. Lenormand skizzierte sein Gerät auch vorher. ⓘ
Zwei Jahre später, 1785, prägte Lenormand das Wort "Fallschirm", indem er die italienische Vorsilbe para, eine Imperativform von parare = abwenden, abwehren, widerstehen, bewachen, abschirmen oder umhüllen, von paro = abwehren, und chute, das französische Wort für Fall, zusammensetzte, um die eigentliche Funktion des Fluggeräts zu beschreiben. ⓘ
Ebenfalls im Jahr 1785 demonstrierte Jean-Pierre Blanchard den Fallschirm als Mittel zum sicheren Aussteigen aus einem Heißluftballon. Während Blanchard seine ersten Fallschirmvorführungen mit einem Hund als Passagier durchführte, behauptete er später, 1793 die Gelegenheit gehabt zu haben, ihn selbst auszuprobieren, als sein Heißluftballon platzte und er einen Fallschirm benutzte, um abzuspringen. (Dieses Ereignis wurde von anderen nicht beobachtet). ⓘ
Die spätere Entwicklung des Fallschirms konzentrierte sich darauf, ihn kompakter zu machen. Während die ersten Fallschirme aus Leinen bestanden, das über einen Holzrahmen gespannt war, begann Blanchard in den späten 1790er Jahren mit der Herstellung von Fallschirmen aus gefalteter Seide, um die Stärke und das geringe Gewicht der Seide zu nutzen. 1797 gelang André Garnerin der erste Absprung mit einem "rahmenlosen" Fallschirm aus Seide. 1804 führte Jérôme Lalande eine Öffnung in der Kappe ein, um heftige Schwingungen zu vermeiden. 1887 erfanden Park Van Tassel und Thomas Scott Baldwin in San Francisco, Kalifornien, einen Fallschirm, wobei Baldwin den ersten erfolgreichen Fallschirmsprung im Westen der Vereinigten Staaten absolvierte. ⓘ
Vorabend des Ersten Weltkriegs
1907 demonstrierte Charles Broadwick zwei entscheidende Fortschritte bei dem Fallschirm, mit dem er auf Jahrmärkten aus Heißluftballons sprang: Er faltete seinen Fallschirm zu einem Rucksack zusammen, und der Fallschirm wurde durch eine am Ballon befestigte statische Leine aus dem Rucksack gezogen. Als Broadwick aus dem Ballon sprang, wurde die statische Leine straff, zog den Fallschirm aus dem Rucksack und riss dann. ⓘ
Im Jahr 1911 fand ein erfolgreicher Test mit einer Puppe am Eiffelturm in Paris statt. Das Gewicht der Puppe betrug 75 kg, das Gewicht des Fallschirms 21 kg. Die Kabel zwischen Puppe und Fallschirm waren 9 m lang. Am 4. Februar 1912 sprang Franz Reichelt bei den ersten Tests seines tragbaren Fallschirms vom Turm in den Tod. ⓘ
Ebenfalls 1911 gelang Grant Morton in Venice Beach, Kalifornien, der erste Fallschirmsprung aus einem Flugzeug, einem Wright Model B, das von Phil Parmalee gesteuert wurde. Mortons Gerät war vom Typ "throw-out", bei dem er den Fallschirm beim Verlassen des Flugzeugs in den Armen hielt. Im selben Jahr erfand der Russe Gleb Kotelnikov den ersten Rucksackfallschirm, obwohl Hermann Lattemann und seine Frau Käthe Paulus im letzten Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts mit Sackfallschirmen gesprungen waren. ⓘ
1912 demonstrierte Kotelnikov auf einer Straße in der Nähe von Zarskoje Selo, Jahre bevor die Stadt Teil von St. Petersburg wurde, erfolgreich die Bremswirkung eines Fallschirms, indem er ein russisches Balt-Automobil auf seine Höchstgeschwindigkeit beschleunigte und dann einen auf dem Rücksitz befestigten Fallschirm öffnete; damit erfand er auch den Bremsfallschirm. ⓘ
Am 1. März 1912 sprang der Hauptmann der US-Armee, Albert Berry, über der Jefferson-Kaserne in St. Louis, Missouri, aus einem Starrflügler, einem Benoist Pusher, den ersten Fallschirmabsprung in den Vereinigten Staaten (an einem Fallschirm befestigt). Bei dem Sprung wurde ein Fallschirm in Form eines Rucksacks verwendet, der in einem Gehäuse am Körper des Springers untergebracht war. ⓘ
Štefan Banič ließ sich 1914 ein schirmartiges Design patentieren und verkaufte (oder schenkte) das Patent an das US-Militär, das sein Design später abänderte und so den ersten militärischen Fallschirm schuf. Banič war der erste, der den Fallschirm patentierte, und sein Entwurf war der erste, der im 20. Jahrhundert richtig funktionierte. ⓘ
Am 21. Juni 1913 sprang Georgia Broadwick als erste Frau über Los Angeles, Kalifornien, mit dem Fallschirm aus einem Flugzeug ab. Im Jahr 1914 öffnete Broadwick bei Vorführungen für die US-Armee ihren Fallschirm manuell und war damit der erste Mensch, der im freien Fall sprang. ⓘ
Erster Weltkrieg
Der erste militärische Einsatz des Fallschirms war der von Artilleriebeobachtern auf Fesselballons im Ersten Weltkrieg. Diese waren ein verlockendes Ziel für feindliche Kampfflugzeuge, obwohl sie aufgrund ihrer starken Flakabwehr schwer zu zerstören waren. Da es schwierig war, aus ihnen zu entkommen, und es gefährlich war, wenn sie wegen der Wasserstoffaufblähung brannten, verließen die Beobachter sie und stiegen mit dem Fallschirm ab, sobald feindliche Flugzeuge in Sicht waren. Das Bodenpersonal versuchte dann, den Ballon so schnell wie möglich zu bergen und die Luft abzulassen. Der Hauptteil des Fallschirms befand sich in einer Tasche, die am Ballon aufgehängt war, während der Pilot nur ein einfaches Hüftgeschirr trug, das am Hauptfallschirm befestigt war. Beim Absprung der Ballonbesatzung wurde der Hauptteil des Fallschirms durch das Hüftgurtzeug der Besatzung aus dem Sack gezogen, zuerst die Wantenleinen, dann die Hauptkappe. Diese Art von Fallschirm wurde zunächst von den Deutschen und später von den Briten und Franzosen in großem Umfang für ihre Beobachtungsballonbesatzungen eingesetzt. Während diese Art von Fallschirm in Ballons gut funktionierte, waren die Ergebnisse bei der Verwendung in Starrflüglern durch die Deutschen gemischt, da der Sack in einem Fach direkt hinter dem Piloten aufbewahrt wurde. In vielen Fällen, in denen es nicht funktionierte, verhedderten sich die Fangleinen mit dem sich drehenden Flugzeug. Obwohl eine Reihe berühmter deutscher Kampfpiloten durch diese Art von Fallschirm gerettet wurden, darunter Hermann Göring, wurden an die Besatzungen alliierter "Schwerer-als-Luft"-Flugzeuge keine Fallschirme ausgegeben, da man davon ausging, dass ein Pilot, der einen Fallschirm hatte, bei einem Treffer eher aus dem Flugzeug springen würde, als zu versuchen, das Flugzeug zu retten. ⓘ
Die Cockpits der Flugzeuge waren damals auch nicht groß genug, um einen Piloten und einen Fallschirm unterzubringen, da ein Sitz, der für einen Piloten mit Fallschirm geeignet war, für einen Piloten ohne Fallschirm zu groß war. Aus diesem Grund wurde der deutsche Typ im Rumpf verstaut und nicht als "Rucksack" gebaut. Auch das Gewicht spielte anfangs eine Rolle, da die Tragfähigkeit der Flugzeuge begrenzt war. Das Mitführen eines Fallschirms beeinträchtigte die Leistung und verringerte die nützliche Offensive und die Treibstoffmenge. ⓘ
Im Vereinigten Königreich erfand Everard Calthrop, ein Eisenbahningenieur und Züchter von Araberpferden, einen "British Parachute" und den "Guardian Angel"-Fallschirm und vermarktete sie über seine Aerial Patents Company. Im Rahmen einer Untersuchung von Calthrops Konstruktion sprang Testpilot Clive Collett am 13. Januar 1917 erfolgreich aus einer Royal Aircraft Factory BE.2c, die über der Orford Ness Experimental Station flog, aus 180 Metern Höhe ab. Er wiederholte das Experiment einige Tage später. ⓘ
Nach Collett sprang der Ballonoffizier Thomas Orde-Lees, der als "verrückter Major" bekannt war, erfolgreich von der Tower Bridge in London ab, was dazu führte, dass Fallschirme von den Ballonfahrern des Royal Flying Corps verwendet wurden, obwohl sie für den Einsatz in Flugzeugen ausgegeben wurden. ⓘ
1911 meldete Solomon Lee Van Meter, Jr. aus Lexington, Kentucky, ein Patent für einen Fallschirm in Rucksackform an, das er im Juli 1916 erhielt - die Aviatory Life Buoy. Sein in sich geschlossenes Gerät verfügte über einen revolutionären Schnelllösemechanismus - die Reißleine -, der es einem abstürzenden Flieger ermöglichte, die Fallschirmkappe erst dann zu öffnen, wenn er sich in sicherer Entfernung von seinem Flugzeug befand. ⓘ
Otto Heinecke, ein deutsches Luftschiff-Bodenpersonal, entwarf einen Fallschirm, den die deutsche Luftwaffe 1918 als weltweit erste Luftwaffe mit einem Standard-Fallschirm einführte. Heineckes Entwurf wurde von der Firma Schroeder in Berlin hergestellt. Der erste erfolgreiche Einsatz dieses Fallschirms erfolgte durch Leutnant Helmut Steinbrecher von der Jagdstaffel 46, der sich am 27. Juni 1918 als erster Pilot der Geschichte erfolgreich aus seinem verunglückten Jagdflugzeug abseilte. Obwohl viele Piloten durch die Heinecke-Konstruktion gerettet wurden, war ihre Wirksamkeit relativ gering. Von den ersten 70 deutschen Piloten, die sich aus dem Flugzeug retteten, kam etwa ein Drittel ums Leben. Diese Todesfälle waren meist darauf zurückzuführen, dass sich der Fallschirm oder die Reißleine in der Zelle des trudelnden Flugzeugs verhedderte oder dass die Gurte versagten, ein Problem, das in späteren Versionen behoben wurde. ⓘ
Die französische, britische, amerikanische und italienische Luftwaffe haben später ihre ersten Fallschirmkonstruktionen in unterschiedlichem Umfang auf den Heinecke-Fallschirm gestützt. ⓘ
Im Vereinigten Königreich meldete Sir Frank Mears, der als Major im Royal Flying Corps in Frankreich (Abteilung Drachenballon) diente, im Juli 1918 ein Patent für einen Fallschirm mit Schnellverschluss an, der als "Mears-Fallschirm" bekannt wurde und von da an allgemein verwendet wurde. ⓘ
Nach dem Ersten Weltkrieg
Die Erfahrungen mit Fallschirmen während des Krieges machten deutlich, dass es notwendig war, eine Konstruktion zu entwickeln, die zuverlässig zum Verlassen eines beschädigten Flugzeugs verwendet werden konnte. Fallschirme mit Fesseln funktionierten zum Beispiel nicht gut, wenn das Flugzeug ins Trudeln geriet. Nach dem Krieg leitete Major Edward L. Hoffman von der US-Armee die Bemühungen zur Entwicklung eines verbesserten Fallschirms, indem er die besten Elemente mehrerer Fallschirmkonstruktionen zusammenführte. Zu den Teilnehmern an diesem Projekt gehörten Leslie Irvin und James Floyd Smith. Das Team entwickelte schließlich den Airplane Parachute Type-A. Dieser enthielt drei Schlüsselelemente. ⓘ
- die Aufbewahrung des Fallschirms in einem weichen Rucksack, der auf dem Rücken getragen wurde, wie von Charles Broadwick 1906 demonstriert;
- eine Reißleine zum manuellen Auslösen des Fallschirms in sicherer Entfernung vom Flugzeug, nach einem Entwurf von Albert Leo Stevens, und
- ein Pilotschirm, der die Hauptkappe aus dem Rucksack zieht. ⓘ
Im Jahr 1919 testete Irvin den Fallschirm erfolgreich durch einen Sprung aus einem Flugzeug. Der Typ-A-Fallschirm wurde in Produktion genommen und rettete im Laufe der Zeit zahlreiche Menschenleben. Diese Leistung wurde 1926 mit der Verleihung der Robert J. Collier Trophy an Major Edward L. Hoffman gewürdigt. ⓘ
Irvin war der erste Mensch, der einen vorsätzlichen Fallschirmsprung im freien Fall aus einem Flugzeug durchführte. In einer frühen Broschüre der Irvin Air Chute Company heißt es, William O'Connor sei am 24. August 1920 auf dem McCook Field in der Nähe von Dayton, Ohio, der erste Mensch gewesen, der von einem Irvin-Fallschirm gerettet wurde. Ein weiterer lebensrettender Sprung wurde am 20. Oktober 1922 von Testpilot Lt. Harold H. Harris auf McCook Field durchgeführt. Kurz nach Harris' Sprung schlugen zwei Zeitungsreporter aus Dayton die Gründung des Caterpillar Club vor, der sich für erfolgreiche Fallschirmsprünge aus behinderten Flugzeugen einsetzen sollte. ⓘ
Beginnend mit Italien im Jahr 1927 experimentierten mehrere Länder mit der Verwendung von Fallschirmen, um Soldaten hinter den feindlichen Linien abzusetzen. Die regulären sowjetischen Luftlandetruppen wurden bereits 1931 nach einer Reihe von experimentellen militärischen Massensprüngen ab dem 2. August 1930 aufgestellt. Zu Beginn desselben Jahres führten die ersten sowjetischen Massensprünge zur Entwicklung des Fallschirmsports in der Sowjetunion. Zu Beginn des Zweiten Weltkriegs wurden große Luftlandetruppen ausgebildet und bei Überraschungsangriffen eingesetzt, wie bei den Kämpfen um Fort Eben-Emael und Den Haag, den ersten groß angelegten, gegensätzlichen Landungen von Fallschirmjägern in der Militärgeschichte, durch die Deutschen. Im weiteren Verlauf des Krieges folgten Luftlandeangriffe größeren Ausmaßes, wie die Schlacht um Kreta und die Operation Market Garden, letztere die größte Luftlandeoperation aller Zeiten. Die Flugzeugbesatzungen wurden routinemäßig auch mit Fallschirmen für Notfälle ausgerüstet. ⓘ
1937 wurden in der Luftfahrt zum ersten Mal Bremsschirme eingesetzt, und zwar von sowjetischen Flugzeugen in der Arktis, die die damaligen Polarexpeditionen unterstützten, wie z. B. die erste driftende Eisstation Nordpol-1. Der Schleppschirm ermöglichte es den Flugzeugen, auf kleineren Eisschollen sicher zu landen. ⓘ
Die meisten Fallschirme wurden aus Seide hergestellt, bis der Zweite Weltkrieg die Lieferungen aus Japan unterbrach. Nachdem Adeline Gray im Juni 1942 den ersten Sprung mit einem Nylon-Fallschirm absolviert hatte, stellte die Industrie auf Nylon um. ⓘ
Typen
Ein Rundkappensystem besteht aus der Hauptkappe mit Fangleinen und Hilfsschirm, der inneren Verpackung meist als Packschlauch und dem Gurtzeug mit äußerer Verpackung und Haupttragegurten sowie Kappentrennschlössern. Das System wird ergänzt durch einen Reservefallschirm, meist als Brustreserve. ⓘ
Die älteren Rundkappensysteme verringern den Fall durch ihren großen Luftwiderstand. Ihre Form gleicht einer nach unten geöffneten hohlen Halbkugel, an deren unterem Rand die Fangleinen befestigt sind, die an den Haupttragegurten befestigt sind, an denen der Fallschirmspringer oder die Nutzlast hängt. An ihrem Scheitel befindet sich eine Öffnung (Scheitelöffnung), durch die angestaute Luft entweichen kann, um so ein Pendeln des Schirms zu vermeiden. Ein gewöhnlicher Rundkappen-Fallschirm sinkt vertikal und erhält lediglich durch die Winddrift eine horizontale Komponente. ⓘ
Sonderformen sind Dreieckfallschirme wie der Kohnke Dreieckfallschirm RZ 36, der u. a. als Fallschirm der Fallschirmjäger der Wehrmacht und nach dem Krieg noch im Sportfallschirmspringen benutzt wurde sowie der neue viereckige Truppenfallschirm T-11 der US Fallschirmjäger. ⓘ
In den 1960er Jahren wurde in den US-Streitkräften der steuerbare Rundkappenfallschirm Truppenfallschirm MC-6 eingeführt. ⓘ
Spezialkräfte benutzten in den 1970er-Jahren das Hochleistungs-Rundkappensysteme Para-Commander, der Schlitze hatte, um durch ausströmende Stauluft eine begrenzte Vorwärtsfahrt zu ermöglichen. Über Steuerleinen konnten die Schlitzöffnungen variiert und der Fallschirm gesteuert werden. Die Sinkgeschwindigkeit wurde dadurch gleichzeitig erhöht und die Landungen härter. Dieser Fallschirmtyp ermöglichte einen gezielten Landeanflug auf einen Landekreis und wurde im Sportfallschirmspringen bis in die frühen 1980er-Jahre benutzt. ⓘ
Wegen des hohen Verletzungsrisikos durch hohe Sinkgeschwindigkeiten und begrenzte Steuereigenschaften finden Rundkappenschirme als zivile Personenfallschirme kaum noch Verwendung und wurden auch in der Schulung durch Schulgleitfallschirmkappen ersetzt. Neben der ebenfalls selten gewordenen Verwendung beim Militär zum schnellen Absetzen von Fallschirmjägern und Lasten aus niedrigen Höhen (die Absetzmaschine befindet sich längere Zeit im Wirkungsbereich von Handfeuerwaffen und leichten Flugabwehrgeschützen) werden sie fast ausschließlich noch als Rettungsfallschirme für Gleitschirm- und Hängegleiterpiloten sowie bei Segelflugzeugen, im Kunstflug oder in Gesamtrettungssystemen von Ultraleichtflugzeugen und kleinen Sportflugzeugen verwendet. ⓘ
Rettungsfallschirme sind zulassungspflichtig und müssen regelmäßig von zugelassenem Personal (Fallschirmpacker) neu gepackt und überprüft werden. Die Packintervalle betragen je nach Muster zwei bis zwölf Monate. Die zulässige Betriebszeit wird im Rahmen der Zulassung festgelegt und beträgt in Deutschland meist 15 Jahre. Nach einer Benutzung muss ein Rettungsschirm von zugelassenem Personal (Fallschirmpacker mit gesonderter Zulassung für Rettungsfallschirme) geprüft und wieder neu gepackt werden. Diese Fallschirmspezialisten werden Rigger genannt. Sie versehen den professionell gepackten Reserveschirm mit einem Siegel, das vom Bodenpersonal vor dem Sprung überprüft werden kann. So wird sichergestellt, dass Reserven immer innerhalb des jeweilig dafür vorgeschriebenen Zeitintervalls vom Rigger gepackt wurden. ⓘ
Gesamtrettungssysteme sind bei Ultraleichtflugzeugen in Deutschland zwingend vorgeschrieben, bei Leichtflugzeugen finden sie seit einiger Zeit vereinzelt Verwendung (z. B. Cirrus SR-22). ⓘ
Die modernen Fallschirme von heute werden in zwei Kategorien eingeteilt: aufsteigende und absteigende Schirme. Alle aufsteigenden Fallschirme beziehen sich auf Gleitschirme, die speziell dafür gebaut wurden, aufzusteigen und so lange wie möglich in der Luft zu bleiben. Andere Fallschirme, einschließlich der nicht-elliptischen Stauluftfallschirme, werden von den Herstellern als Abstiegsfallschirme eingestuft. ⓘ
Einige moderne Fallschirme werden als halbstarre Schirme klassifiziert, die manövrierfähig sind und einen kontrollierten Abstieg machen können, um beim Aufprall auf den Boden zusammenzubrechen. ⓘ
Rund
Runde Fallschirme sind reine Bremsfallschirme (d. h. im Gegensatz zu den Stauluftfallschirmen bieten sie keinen Auftrieb) und werden für militärische Zwecke, Notfälle und Fracht (z. B. Luftlandungen) eingesetzt. Die meisten haben eine große kuppelförmige Haube, die aus einer einzigen Lage dreieckiger Stoffbahnen besteht. Manche Fallschirmspringer nennen sie wegen der Ähnlichkeit mit den Meeresorganismen "Quallenfallschirme". Moderne Sportfallschirmspringer verwenden diesen Typ nur noch selten. Die ersten runden Fallschirme waren einfache, flache Rundschirme. Diese frühen Fallschirme litten unter der Instabilität, die durch Schwingungen verursacht wurde. Ein Loch im Scheitelpunkt half, etwas Luft abzulassen und die Schwingungen zu verringern. Für viele militärische Anwendungen wurden konische, d. h. kegelförmige, oder parabolische Formen (eine flache kreisförmige Kappe mit einer verlängerten Schürze) verwendet, wie z. B. der T-10-Fallschirm der US-Armee mit statischer Leine. Ein runder Fallschirm ohne Löcher neigt eher zu Schwingungen und gilt nicht als steuerbar. Einige Fallschirme haben eine umgekehrte kuppelförmige Kappe. Diese werden wegen ihrer schnelleren Sinkgeschwindigkeit hauptsächlich für den Abwurf von nicht-menschlichen Nutzlasten verwendet. ⓘ
Die Vorwärtsgeschwindigkeit (5-13 km/h) und die Steuerbarkeit können durch Einschnitte in verschiedenen Abschnitten (Zwickel) auf der Rückseite oder durch das Schneiden von vier Leinen auf der Rückseite erreicht werden, wodurch die Kappenform so verändert wird, dass die Luft aus dem hinteren Teil der Kappe entweichen kann, was eine begrenzte Vorwärtsgeschwindigkeit ermöglicht. Andere Modifikationen, die manchmal verwendet werden, sind Einschnitte in verschiedenen Abschnitten (Zwickel), um einen Teil der Schürze nach außen zu wölben. Die Drehung wird durch die Formung der Kanten der Modifikationen erreicht, wodurch der Fallschirm auf einer Seite der Modifikation mehr Geschwindigkeit erhält als auf der anderen. Dies gibt den Springern die Möglichkeit, den Fallschirm zu steuern (z. B. die Fallschirme der MC-Serie der US-Armee), um Hindernissen auszuweichen und sich in den Wind zu drehen, um die horizontale Geschwindigkeit bei der Landung zu minimieren. ⓘ
Kreuzförmig
Die einzigartigen Konstruktionsmerkmale von kreuzförmigen Fallschirmen verringern die Oszillation (Hin- und Herschwingen des Benutzers) und heftige Drehungen während des Abstiegs. Diese Technologie wird von der US-Armee eingesetzt, wenn sie im Rahmen des Programms Advanced Tactical Parachute System (ATPS) ihre älteren T-10-Fallschirme durch T-11-Fallschirme ersetzt. Die ATPS-Schirmkappe ist eine stark modifizierte Version einer kreuzförmigen Plattform und hat ein quadratisches Aussehen. Das ATPS-System wird die Sinkgeschwindigkeit um 30 Prozent von 6,4 m/s (21 Fuß pro Sekunde) auf 4,80 m/s (15,75 Fuß pro Sekunde) verringern. Die durchschnittliche Sinkgeschwindigkeit des T-11 ist um 14 % geringer als die des T-10D, was zu einer geringeren Verletzungsrate bei der Landung der Springer führt. Durch die geringere Sinkgeschwindigkeit wird die Aufprallenergie um fast 25 % verringert, was das Verletzungsrisiko senkt. ⓘ
Pull-down-Scheitelpunkt
Eine Abwandlung des runden Fallschirms ist der von einem Franzosen namens Pierre-Marcel Lemoigne erfundene Fallschirm mit nach unten gezogenem Scheitel. Der erste weit verbreitete Fallschirm dieses Typs war der Para-Commander (hergestellt von der Pioneer Parachute Co.), obwohl es viele andere Fallschirme mit heruntergezogenem Scheitel gab, die in den folgenden Jahren hergestellt wurden - diese wiesen geringfügige Unterschiede auf, da sie versuchten, ein leistungsfähigeres Gerät zu bauen, wie z. B. unterschiedliche Belüftungskonfigurationen. Sie gelten alle als "runde" Fallschirme, aber mit Aufhängungsleinen am Scheitelpunkt der Kappe, die die Last dorthin bringen und den Scheitelpunkt näher an die Last heranziehen, wodurch die runde Form von der Seite betrachtet zu einer etwas abgeflachten oder linsenförmigen Form verzerrt wird. Und obwohl sie als rund bezeichnet werden, haben sie von oben oder unten betrachtet in der Regel eine elliptische Form, bei der sich die Seiten stärker auswölben als die vordere und hintere Abmessung, die Sehne (siehe das untere Foto rechts und Sie können den Unterschied wahrscheinlich feststellen). ⓘ
Aufgrund ihrer linsenförmigen Form und der entsprechenden Belüftung haben sie eine wesentlich höhere Vorwärtsgeschwindigkeit als z. B. eine modifizierte Militärkappe. Und aufgrund der kontrollierbaren, nach hinten gerichteten Belüftungsöffnungen in den Seiten der Haube sind sie auch wesentlich wendiger, obwohl sie im Vergleich zu den heutigen Stauluftgeräten ausgesprochen leistungsschwach sind. Von etwa Mitte der 1960er bis Ende der 1970er Jahre war dies der beliebteste Fallschirmtyp für das Sportfallschirmspringen (vor dieser Zeit wurden in der Regel modifizierte militärische "Rundkappen" verwendet, und danach wurden Ram-Air-"Quadrate" üblich). Beachten Sie, dass die Verwendung des Wortes elliptisch für diese "runden" Fallschirme etwas veraltet ist und zu leichter Verwirrung führen kann, da einige "Quadrate" (d. h. Stauluftfallschirme) heutzutage ebenfalls elliptisch sind. ⓘ
Ringförmig
Bei einigen Konstruktionen mit heruntergezogenem Scheitel wird das Gewebe am Scheitel entfernt, um ein Loch zu öffnen, durch das die Luft entweichen kann (die meisten, wenn nicht sogar alle runden Fallschirme haben zumindest ein kleines Loch, um das Aufziehen beim Packen zu erleichtern - diese werden nicht als ringförmig betrachtet), wodurch die Kappe eine ringförmige Geometrie erhält. Dieses Loch kann bei einigen Konstruktionen sehr ausgeprägt sein und mehr "Platz" einnehmen als der Fallschirm. Aufgrund ihrer flacheren Form haben sie auch einen geringeren horizontalen Widerstand und können in Kombination mit nach hinten gerichteten Lüftungsöffnungen eine beträchtliche Vorwärtsgeschwindigkeit erreichen. Wirklich ringförmige Konstruktionen - mit einem Loch, das so groß ist, dass die Kappe als ringförmig eingestuft werden kann - sind eher selten. ⓘ
Rogallo-Flügel
Im Fallschirmsport wurde neben anderen Formen auch mit dem Rogallo-Flügel experimentiert. Diese waren in der Regel ein Versuch, die Vorwärtsgeschwindigkeit zu erhöhen und die Landegeschwindigkeit zu verringern, die die anderen Optionen zu dieser Zeit boten. Mit der Entwicklung des Ram-Air-Fallschirms und der anschließenden Einführung des Segelsliders zur Verlangsamung der Entfaltung wurde die Experimentierfreudigkeit der Sportfallschirmsportler eingeschränkt. Die Fallschirme sind auch schwer zu bauen. ⓘ
Band und Ring
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Band- und Ringfallschirme haben Ähnlichkeiten mit ringförmigen Fallschirmen. Sie sind häufig so konstruiert, dass sie sich bei Überschallgeschwindigkeit entfalten. Ein herkömmlicher Fallschirm würde beim Öffnen sofort platzen und bei solchen Geschwindigkeiten zerfetzt werden. Bänderfallschirme haben eine ringförmige Kappe, oft mit einem großen Loch in der Mitte, um den Druck abzulassen. Manchmal ist der Ring in Bänder unterteilt, die durch Seile verbunden sind, um noch mehr Luft entweichen zu lassen. Diese großen Lecks verringern die Belastung des Fallschirms, so dass er nicht platzt oder zerreißt, wenn er sich öffnet. Bänderfallschirme aus Kevlar werden bei Atombomben wie der B61 und der B83 verwendet. ⓘ
Ram-Luft
Das Prinzip des Ram-Air-Multicell-Fallschirms wurde 1963 von der Kanadierin Domina "Dom" C. Jalbert entwickelt, aber es mussten noch ernsthafte Probleme gelöst werden, bevor ein Ram-Air-Fallschirm für den Fallschirmsport auf den Markt gebracht werden konnte. Ram-Air-Fallschirme sind lenkbar (wie die meisten Fallschirme für den Fallschirmsport) und bestehen aus zwei Gewebelagen - oben und unten -, die durch tragförmige Geweberippen miteinander verbunden sind und "Zellen" bilden. Die Zellen füllen sich mit Luft mit höherem Druck aus den Öffnungen, die sich an der Vorderkante des Profils befinden. Das Gewebe wird geformt und die Fallschirmleinen werden unter Belastung so getrimmt, dass sich das Ballongewebe in eine Tragflächenform aufbläst. Dieses Profil wird manchmal durch die Verwendung von Einwegventilen aus Stoff, so genannten Schleusen, aufrechterhalten. "Der erste Sprung mit dieser Kappe (einem Jalbert Parafoil) wurde von Paul "Pop" Poppenhager, Mitglied der International Skydiving Hall of Fame, durchgeführt. ⓘ
Verschiedene Arten
Persönliche Fallschirme werden grob in zwei Varianten unterteilt - rechteckig oder konisch -, die gemeinhin als "quadratisch" bzw. "elliptisch" bezeichnet werden. Fallschirme mit mittlerer Leistung (Reserve-, BASE-, Formations- und Präzisionsfallschirme) sind normalerweise rechteckig. Hochleistungsfallschirme für Stauluft haben in der Draufsicht eine leicht verjüngte Form an der Vorder- und/oder Hinterkante und werden als elliptisch bezeichnet. Manchmal befindet sich die gesamte Verjüngung an der Vorderkante (vorne), manchmal an der Hinterkante (hinten). ⓘ
Elliptische Schirme werden normalerweise nur von Sportfallschirmspringern verwendet. Sie haben oft kleinere, zahlreichere Stoffzellen und sind flacher im Profil. Ihre Kappen können von leicht elliptisch bis stark elliptisch sein, was auf die Verjüngung der Kappe hinweist, die oft ein Indikator dafür ist, wie gut die Kappe bei einer bestimmten Flächenbelastung auf Steuereingaben reagiert, und wie viel Erfahrung erforderlich ist, um die Kappe sicher zu steuern. ⓘ
Die rechteckigen Fallschirmkonstruktionen sehen in der Regel aus wie quadratische, aufblasbare Luftmatratzen mit offenen vorderen Enden. Sie sind in der Regel sicherer zu bedienen, da sie weniger dazu neigen, bei relativ geringen Steuereingaben schnell abzustürzen, sie werden in der Regel mit geringeren Flächenbelastungen pro Quadratfuß geflogen und sie gleiten langsamer. Sie haben in der Regel eine niedrigere Gleitzahl. ⓘ
Die Flächenbelastung von Fallschirmen wird ähnlich wie bei Flugzeugen gemessen, indem das Austrittsgewicht mit der Fläche des Fallschirmstoffs verglichen wird. Die typische Flächenbelastung für Schüler, Präzisionswettkämpfer und BASE-Springer beträgt weniger als 5 kg pro Quadratmeter - oft sogar 0,3 kg pro Quadratmeter oder weniger. Die meisten Fallschirmsprungschüler fliegen mit einer Flächenbelastung von unter 5 kg pro Quadratmeter. Die meisten Sportspringer fliegen mit einer Flächenbelastung zwischen 5 und 7 kg pro Quadratmeter, aber viele, die an Leistungslandungen interessiert sind, überschreiten diese Flächenbelastung. Professionelle Canopy-Piloten treten mit einer Flächenbelastung von 10 bis über 15 Kilogramm pro Quadratmeter an. Zwar wurden auch schon Ram-Air-Fallschirme mit einer Flächenbelastung von mehr als 20 kg pro Quadratmeter gelandet, doch ist dies ausschließlich den professionellen Testspringern vorbehalten. ⓘ
Kleinere Fallschirme neigen dazu, bei gleicher Belastung schneller zu fliegen, und elliptische Fallschirme reagieren schneller auf Steuereingaben. Daher werden kleine, elliptische Schirme oft von erfahrenen Piloten gewählt, weil sie ein aufregendes Flugerlebnis bieten. Das Fliegen eines schnellen elliptischen Schirms erfordert viel mehr Können und Erfahrung. Schnelle elliptische Schirme sind auch wesentlich gefährlicher zu landen. Bei elliptischen Hochleistungsschirmen können unangenehme Fehlfunktionen viel schwerwiegender sein als bei quadratischen Schirmen und sich schnell zu Notfällen auswachsen. Das Fliegen von hochbelasteten, elliptischen Schirmen ist einer der Hauptgründe für viele Unfälle beim Fallschirmspringen, obwohl fortschrittliche Schulungsprogramme dazu beitragen, diese Gefahr zu verringern. ⓘ
Hochgeschwindigkeits-Fallschirme mit Querverstrebungen, wie der Velocity, VX, XAOS und Sensei, haben einen neuen Zweig des Fallschirmsports hervorgebracht, der "Swooping" genannt wird. Im Landebereich ist ein Parcours aufgebaut, auf dem erfahrene Piloten die Entfernung messen, die sie an dem 1,5 Meter hohen Eingangstor vorbeifliegen können. Die derzeitigen Weltrekorde liegen bei über 180 Metern (590 ft). ⓘ
Das Streckungsverhältnis ist eine weitere Möglichkeit, Ram-Air-Fallschirme zu messen. Die Streckung von Fallschirmen wird auf die gleiche Weise wie bei Flugzeugflügeln gemessen, indem man die Spannweite mit der Sehne vergleicht. Fallschirme mit einem geringen Streckungsverhältnis, d. h. mit einer Spannweite, die 1,8 Mal so groß ist wie die Sehne, werden heute nur noch bei Präzisionslandewettbewerben eingesetzt. Beliebte Präzisionslandefallschirme sind die Para-Foils von Jalbert (jetzt NAA) und die Challenger Classics von John Eiff. Fallschirme mit geringer Streckung sind zwar in der Regel extrem stabil und haben ein sanftes Überziehverhalten, leiden aber unter steilen Gleitzahlen und einer geringen Toleranz oder einem "Sweet Spot" für das Timing des Landeanflugs. ⓘ
Aufgrund ihrer vorhersehbaren Öffnungseigenschaften werden Fallschirme mit einer mittleren Streckung von etwa 2,1 häufig für Rettungsschirme, BASE und Kappenformationswettbewerbe verwendet. Die meisten Fallschirme mit mittlerer Streckung haben sieben Zellen. ⓘ
Fallschirme mit hoher Streckung haben den flachsten Gleitflug und die größte Toleranz beim Timing des Landeanflugs, aber die unvorhersehbarsten Öffnungen. Eine Streckung von 2,7 ist ungefähr die Obergrenze für Fallschirme. Fallschirme mit hoher Streckung haben in der Regel neun oder mehr Zellen. Alle Reserve-Ram-Air-Fallschirme sind quadratisch, weil sie zuverlässiger sind und weniger anspruchsvoll in der Handhabung. ⓘ
Gleitschirme
Gleitschirme - fast alle mit Stauluftkappen - sind den heutigen Sportfallschirmen ähnlicher als etwa den Fallschirmen von Mitte der 1970er Jahre und früher. Technisch gesehen handelt es sich um aufsteigende Fallschirme, auch wenn dieser Begriff in der Gleitschirmszene nicht verwendet wird, und sie haben das gleiche Grundprofil wie die heutigen "quadratischen" oder "elliptischen" Sportfallschirme, haben aber im Allgemeinen mehr Zellen, eine höhere Streckung und ein niedrigeres Profil. Die Zellenzahl variiert stark, typischerweise von den hohen 20er bis zu den 70er Jahren, während die Streckung 8 oder mehr betragen kann, obwohl die Streckung (projiziert) für eine solche Kappe bei 6 oder so liegen könnte - beides unverschämt höher als bei einem repräsentativen Fallschirm. Die Spannweite ist in der Regel so groß, dass sie eher einem langgestreckten Rechteck oder einer Ellipse als einem Quadrat entspricht, und dieser Begriff wird von Gleitschirmpiloten nur selten verwendet. Ebenso kann die Spannweite ~15 m betragen, mit einer (projizierten) Spannweite von 12 m. Kappen werden immer noch mit Aufhängeleinen und (vier oder sechs) Tragegurten am Gurtzeug befestigt, aber sie verwenden verschließbare Karabiner als letzte Verbindung zum Gurtzeug. Bei modernen Hochleistungsgleitschirmen liegen die Öffnungen der Zellen oft näher an der Unterseite der Eintrittskante, und die Endzellen scheinen geschlossen zu sein, beides aus aerodynamischen Gründen (diese scheinbar geschlossenen Endzellen werden von den benachbarten Zellen aus belüftet und aufgeblasen, die Belüftungsöffnungen in den Zellenwänden haben). ⓘ
Der Hauptunterschied liegt in der Nutzung des Gleitschirms, die typischerweise in längeren Flügen besteht, die den ganzen Tag und in manchen Fällen Hunderte von Kilometern dauern können. Auch das Gurtzeug unterscheidet sich deutlich von einem Fallschirmgurtzeug und kann sehr unterschiedlich sein, von einem Gurtzeug für Anfänger (das vielleicht nur eine Sitzbank aus Nylonmaterial und Gurtband ist, damit der Pilot in jeder Position sicher sitzt) bis hin zu einem Gurtzeug ohne Sitzbrett für Höhen- und Streckenflüge (dabei handelt es sich in der Regel um kokon- oder hängemattenähnliche Vorrichtungen für den ganzen Körper, die auch die ausgestreckten Beine einschließen - so genannte Speedbags, Aerocones usw. - um aerodynamische Effizienz und Wärme zu gewährleisten). Viele Modelle bieten Schutz für den Rücken- und Schulterbereich sowie eine Halterung für eine Rettungsdecke, einen Wasserbehälter usw. Einige haben sogar Windschutzscheiben. ⓘ
Da Gleitschirme für den Fuß- oder Skistart konzipiert sind, eignen sie sich nicht für Endgeschwindigkeitsstarts, und es gibt keinen Schieber, der den Start verlangsamt (Gleitschirmpiloten starten in der Regel mit einer offenen, aber nicht aufgeblasenen Kappe). Um einen Gleitschirm zu starten, spreizt man normalerweise die Kappe am Boden aus, um sich einer offenen Kappe anzunähern, wobei die Aufhängeleinen wenig Spiel haben und sich weniger verheddern - mehr dazu unter Gleitschirmfliegen. Abhängig vom Wind hat der Pilot drei grundsätzliche Möglichkeiten: 1) einen Vorwärtsstart (typischerweise bei Windstille oder leichtem Wind), 2) einen Standstart (bei idealem Wind) und 3) einen Rückwärtsstart (bei stärkerem Wind). Bei idealem Wind zieht der Pilot an den oberen Tragegurten, damit der Wind die Zellen aufbläst, und lässt die Bremsen einfach herunter, ähnlich wie die Klappen eines Flugzeugs, und hebt ab. Wenn kein Wind weht, läuft der Pilot oder fährt Ski, um den Schirm aufzublasen, normalerweise am Rande einer Klippe oder eines Hügels. Sobald sich die Kappe über dem Kopf befindet, zieht man bei idealem Wind beide Klappen sanft nach unten, schleppt den Schirm auf flachem Boden (z. B. hinter einem Fahrzeug), läuft weiter den Berg hinunter usw. Das Handling am Boden bei verschiedenen Winden ist wichtig, und es gibt sogar Schirme, die speziell für diesen Zweck hergestellt werden, um den Verschleiß teurerer Schirme zu vermeiden, die z. B. für XC, Wettbewerbe oder einfach nur für den Freizeitflug gedacht sind. ⓘ
Allgemeine Merkmale
Die heute von Fallschirmspringern verwendeten Hauptfallschirme sind so konzipiert, dass sie sich sanft öffnen. Eine zu schnelle Entfaltung war ein frühes Problem bei Ram-Air-Konstruktionen. Die wichtigste Neuerung, die die Entfaltung einer Stauluftkappe verlangsamt, ist der Schieber, ein kleines rechteckiges Stück Stoff mit einer Öse an jeder Ecke. Vier Leinenstränge führen durch die Ösen zu den Tragegurten (Tragegurte sind Gurtbandstreifen, die das Gurtzeug und die Aufziehleinen eines Fallschirms verbinden). Bei der Auslösung gleitet der Gleiter von der Kappe nach unten bis knapp über die Tragegurte. Der Gleiter wird beim Abstieg durch den Luftwiderstand gebremst und verringert die Geschwindigkeit, mit der sich die Leinen ausbreiten können. Dadurch verringert sich die Geschwindigkeit, mit der sich die Kabinenhaube öffnen und aufblasen kann. ⓘ
Gleichzeitig hat die Gesamtkonstruktion eines Fallschirms immer noch einen erheblichen Einfluss auf die Öffnungsgeschwindigkeit. Die Öffnungsgeschwindigkeit moderner Sportfallschirme ist sehr unterschiedlich. Die meisten modernen Fallschirme öffnen sich bequem, aber einzelne Fallschirmspringer bevorzugen vielleicht eine härtere Öffnung. ⓘ
Der Öffnungsvorgang ist von Natur aus chaotisch. Selbst bei gutmütigen Fallschirmen kann es zu schnellen Öffnungen kommen. In seltenen Fällen kann die Entfaltung sogar so schnell erfolgen, dass der Springer Quetschungen, Verletzungen oder gar den Tod erleidet. Durch die Verringerung der Stoffmenge wird der Luftwiderstand verringert. Dies kann geschehen, indem man den Schieber verkleinert, ein Mesh-Paneel einfügt oder ein Loch in den Schieber schneidet. ⓘ
Entfaltung
Systeme für den Fallschirmsprung bestehen heute im Wesentlichen aus folgenden Baugruppen:
- Gurtzeug – englisch auch Rig, ist über Konnektoren aus Edelstahl oder sogenannte soft-links mit den Fangleinen der Hauptkappe und des Reservefallschirms verbunden. Es dient der Aufnahme und Halterung für die Nutzlast (Springer) und als Verpackung (Container) für die Fallschirme – bestehend aus Haupt- und Reservecontainer, Aufzieh- auch Auslösegriff oder Bridle und Hand Deploy (Hilfsschirm), Trenngriff und Reservegriff, Haupttragegurte mit Drei-Ring-System, .
- Hauptkappe (üblicherweise hergestellt aus einem Nylongewebe mit Ripstop, seltener aus F-111), die im Notfall (beispielsweise bei Öffnungsproblemen) mit Hilfe eines Schlosssystems (zum Beispiel Drei-Ring-System) abgetrennt werden kann. An der Hauptkappe können sich oben, oberhalb der vorderen und hinteren Fangleinenbündel, Packhilfsbänder zum schnellen und einfach Packen der Hauptkappe befinden.
- Reservefallschirm mit Hilfsschirm und nicht befestigtem POD, meistens ein Flächenfallschirm aus F-111 Gewebe (selten ein Rundkappenschirm). Ausgelöst wird der Reservefallschirm entweder manuell über einen Griff, automatisch über die Reserve Static Line (RSL) (bei Abtrennung der Hauptkappe) oder über einen Öffnungsautomaten. Im Gegensatz zum Hauptschirm kann der Reserveschirm vom Springer nicht mehr abgeworfen werden.
- POD (Parachute Opening Device): Eine kleine halboffene Tasche, in der der gepackte Fallschirm liegt und die durch die Fangleinen, die in S-Schlägen mit Hilfe von Packgummis in Schlaufen befestigt sind, verschlossen wird. Eine weitere Innereverpackung ist ein Kurzpackschlauch. Beide können an allen Flächenhauptkappen benutzt werden. Früher auch ein Diaper, eine Verschlussklappe die den unteren Teil der Gleitfallschirmhauptkappe zusammenhielt, oder / und in Verbindung damit eine Reefleine, die um die Hauptkappe verlief und eine Öffnungsverzögerung bewirkte und von der sich öffnenden Kappe nach unten gezogen wurde.
- Hilfsschirmverbindungsleine (Bridle) verbindet den Hilfsschirm mit dem Fallschirm. Zur Reduzierung des Luftwiderstands bringt eine eingebaute Gummivorrichtung oder eine kill-line den Hilfsschirm nach der Hauptschirmöffnung zum Kollabieren.
- Hilfsschirm zur Öffnung der jeweiligen Kappe. Zum Auslösen des Hilfsschirms wird vornehmlich einer von drei verschiedenen Mechanismen verwendet:
- Hand Deploy (Throw Out): Der Hilfsschirm ist in einer am Gurtzeug angebrachten Tasche verstaut und wird zur Öffnung manuell in den Luftstrom gezogen und dort losgelassen. Er zieht zunächst den Verschlusspin aus dem Hauptcontainerloop, wodurch sich der Container öffnet und den Fallschirm mittels der Hilfsschirmverbindungsleine aus seiner Verpackung gezogen wird.
- Auslösegriff: Der Griff ist mit einem dünnen Stahlkabel (von Laien oft Reißleine genannt) verbunden, das mit dem anderen Ende durch eine Schlaufe, englisch loop, geführt wird und so die Klappen des Containers verschlossen hält. Durch Ziehen am Griff wird das Stahlseil aus der Schlaufe gezogen, die Klappen freigegeben und der Hilfsschirm schnellt durch eine gespannte Feder in den Luftstrom.
- Static Line (zur Zwangsauslösung durch automatische Auslösung): Durch eine mehrere Meter lange Aufziehleine mit Verschlusspin wird der Öffnungsmechanismus des Fallschirms aus Verschlussschlaufe und ggf. Hilfsschirm direkt mit dem Flugzeug verbunden. Nach dem Absprung wird dadurch sofort der Container geöffnet und der Hilfsschirm oder direkt die Fallschirmkappe aus der Packhülle gezogen.
- 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.
- Öffnungsautomat, 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. ⓘ
Reservefallschirme haben in der Regel ein Auslösesystem mit Reißleine, das zuerst von Theodore Moscicki entwickelt wurde, aber die meisten modernen Hauptfallschirme, die von Sportfallschirmspringern verwendet werden, verwenden eine Art von handbetriebenem Pilotschirm. Bei einem Reißleinen-System wird ein Schließstift (manchmal auch mehrere Stifte) gezogen, der einen federbelasteten Pilotschirm freigibt und den Container öffnet; der Pilotschirm wird dann durch seine Feder in den Luftstrom getrieben und nutzt dann die durch die vorbeiströmende Luft erzeugte Kraft, um einen Auslösesack mit der Fallschirmkappe herauszuziehen, an dem er über eine Verbindungsleine befestigt ist. Bei einem handbetriebenen Fallschirm, der in den Luftstrom geworfen wird, wird durch Ziehen eines Verschlussbolzens an der Verbindungsleine des Fallschirms der Container geöffnet, und mit derselben Kraft wird der Auslösebeutel herausgezogen. Es gibt verschiedene Varianten von handausgelösten Bremsschirmen, aber das beschriebene System ist das gängigste Auslösesystem. ⓘ
Nur der von Hand ausgelöste Fallschirm kann nach der Auslösung automatisch kollabiert werden, indem eine Fangleine den Luftwiderstand des Fallschirms an der Hauptschirmkappe verringert. Bei Reservisten hingegen bleibt der Fallschirm nach der Auslösung nicht erhalten. Bei einem Reservesystem sind der Auslösebeutel und der Pilotschirm nicht mit der Kappe verbunden. Dies wird als Free-Bag-Konfiguration bezeichnet, und die Komponenten werden manchmal nach einer Rettungsschirmöffnung nicht wiederhergestellt. ⓘ
Gelegentlich erzeugt ein Pilotschirm nicht genug Kraft, um den Pin zu ziehen oder den Sack zu öffnen. Die Ursachen dafür können sein, dass sich der Pilotschirm im turbulenten Sog des Springers verfangen hat (der "Burble"), die Schließschlaufe, die den Pin hält, zu eng ist oder der Pilotschirm nicht genügend Kraft erzeugt. Dieser Effekt wird als "Zögern des Fallschirms" bezeichnet und kann, wenn er sich nicht auflöst, zu einer totalen Fehlfunktion führen, die einen Reserveeinsatz erfordert. ⓘ
Die Hauptfallschirme von Fallschirmjägern werden in der Regel durch statische Leinen ausgelöst, die den Fallschirm freigeben, aber den Auslösesack, in dem sich der Fallschirm befindet, zurückhalten - ohne dass ein Pilotfallschirm für die Auslösung benötigt wird. In dieser Konfiguration ist der Auslösesack ein so genanntes Direct-Bag-System, bei dem die Auslösung schnell, gleichmäßig und zuverlässig erfolgt. ⓘ
Sicherheit
Ein Fallschirm wird sorgfältig gefaltet oder "gepackt", um sicherzustellen, dass er sich zuverlässig öffnet. Wenn ein Fallschirm nicht richtig gepackt ist, kann es zu einer Fehlfunktion kommen, bei der sich der Hauptfallschirm nicht richtig oder nicht vollständig öffnet. In den Vereinigten Staaten und vielen Industrieländern werden Not- und Reservefallschirme von so genannten "Riggern" gepackt, die entsprechend den gesetzlichen Vorschriften ausgebildet und zertifiziert sein müssen. Sportfallschirmspringer werden immer darin geschult, ihre eigenen Hauptfallschirme zu packen. ⓘ
Genaue Zahlen sind schwer abzuschätzen, da die Konstruktion des Fallschirms, die Wartung, die Beladung, die Packtechnik und die Erfahrung des Bedieners einen erheblichen Einfluss auf die Fehlerquote haben. Etwa eine von tausend Öffnungen des Hauptfallschirms bei Sportlern führt zu einer Fehlfunktion, so dass der Reservefallschirm verwendet werden muss, obwohl einige Fallschirmspringer viele tausend Sprünge absolviert haben und ihren Reservefallschirm nie verwenden mussten. ⓘ
Reservefallschirme werden etwas anders gepackt und entfaltet. Sie sind auch konservativer konstruiert, wobei Zuverlässigkeit vor Reaktionsfähigkeit geht, und werden nach strengeren Normen gebaut und geprüft, was sie zuverlässiger macht als Hauptfallschirme. Geregelte Inspektionsintervalle in Verbindung mit einer deutlich geringeren Nutzung tragen zur Zuverlässigkeit bei, da der Verschleiß einiger Komponenten die Zuverlässigkeit beeinträchtigen kann. Der primäre Sicherheitsvorteil eines Reservefallschirms ergibt sich aus der Multiplikation der Wahrscheinlichkeit einer unwahrscheinlichen Fehlfunktion des Hauptfallschirms mit der noch unwahrscheinlicheren Wahrscheinlichkeit einer Fehlfunktion des Reservefallschirms. Daraus ergibt sich eine noch geringere Wahrscheinlichkeit einer doppelten Fehlfunktion, obwohl auch die Möglichkeit besteht, dass ein fehlerhafter Hauptfallschirm nicht ausgelöst werden kann und somit den Reservefallschirm beeinträchtigt. In den Vereinigten Staaten liegt die durchschnittliche Todesfallrate 2017 bei 1 von 133.571 Sprüngen. ⓘ
Verletzungen und Todesfälle beim Sportfallschirmspringen sind auch bei einem voll funktionsfähigen Hauptfallschirm möglich, z. B. wenn der Fallschirmspringer beim Fliegen der Kappe eine Fehleinschätzung vornimmt, die zu einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit entweder auf den Boden oder auf eine Gefahr am Boden führt, die andernfalls hätte vermieden werden können, oder zu einer Kollision mit einem anderen Fallschirmspringer unter der Kappe. ⓘ
Fehlfunktionen
Nachfolgend sind die Fehlfunktionen aufgeführt, die bei runden Fallschirmen auftreten. ⓘ
- Ein "Mae West"- oder "Blow Periphery"-Fehler ist eine Fehlfunktion eines runden Fallschirms, bei der die Form der Kappe das Aussehen eines großen Büstenhalters annimmt, benannt nach den großzügigen Proportionen der verstorbenen Schauspielerin Mae West. Die Nylonsäule, die vom Wind bewegt wird, erhitzt sich durch die Reibung schnell und die gegenüberliegenden Seiten der Kappe können in einem engen Bereich miteinander verschmelzen, so dass sich die Kappe nicht mehr vollständig öffnen kann.
- Ein "Streamer" ist der Hauptschirm, der sich in seinen Leinen verheddert und sich nicht entfaltet, sondern die Form eines Papierstreifens annimmt. Der Fallschirmspringer schneidet ihn ab, um Platz und saubere Luft für die Entfaltung des Rettungsschirms zu schaffen.
- Eine "Inversion" tritt auf, wenn ein Teil der Kappe zwischen den Aufhängeleinen auf der gegenüberliegenden Seite des Fallschirms durchschlägt und dann Luft einfängt. Dieser Teil der Kappe bildet dann einen sekundären Lappen, wobei die Kappe invertiert wird. Der sekundäre Lappen wächst, bis sich die Kappe vollständig nach außen dreht.
- Ein "Barber's Pole" beschreibt ein Leinengewirr hinter dem Kopf des Springers, der die Hauptleine abschneidet und seine Reserve öffnet.
- Das "Hufeisen" ist eine verkehrte Auslösung, bei der die Fallschirmleinen und der Sack vor dem Sackabwurf und der Verbindungsleine ausgelöst werden. Dies kann dazu führen, dass sich die Leinen verheddern oder dass der Fallschirmabwurf nicht aus dem Container ausgelöst wird.
- "Jumper-In-Tow" bedeutet, dass sich eine statische Leine nicht löst, so dass der Springer hinter dem Flugzeug hergeschleppt wird. ⓘ
Rekorde
Am 16. August 1960 stellte Joseph Kittinger mit dem Testsprung Excelsior III den bisherigen Weltrekord für den höchsten Fallschirmsprung auf. Er sprang aus einem Ballon in einer Höhe von 31.333 m (102.800 Fuß) ab (damals ebenfalls ein Höhenrekord für einen Ballon mit Pilot). Ein kleiner Stabilisierungsschirm entfaltete sich erfolgreich, und Kittinger fiel 4 Minuten und 36 Sekunden lang. Damit stellte er auch den immer noch bestehenden Weltrekord für den längsten freien Fall mit dem Fallschirm auf, wenn der Fall mit einem Stabilisierungsschirm als freier Fall gezählt wird. In einer Höhe von 5.300 m (17.500 Fuß) öffnete Kittinger seinen Hauptfallschirm und landete sicher in der Wüste von New Mexico. Der gesamte Abstieg dauerte 13 Minuten und 45 Sekunden. Während des Abstiegs erlebte Kittinger Temperaturen von bis zu -94 °F (-70 °C). In der Phase des freien Falls erreichte er eine Höchstgeschwindigkeit von 614 mph (988 km/h oder 274 m/s), also Mach 0,8. ⓘ
Laut Guinness World Records hielt Jewgeni Andrejew, ein Oberst der sowjetischen Luftwaffe, den offiziellen FAI-Rekord für den längsten Fallschirmsprung im freien Fall (ohne Fallschirm), nachdem er am 1. November 1962 in der Nähe der Stadt Saratow, Russland, aus einer Höhe von 25.457 m 24.500 m tief gefallen war, bis er 2012 von Felix Baumgartner gebrochen wurde. ⓘ
Felix Baumgartner brach den Rekord von Joseph Kittinger am 14. Oktober 2012 mit einem Sprung aus einer Höhe von 38.969,3 m (127.852 Fuß) und erreichte dabei Geschwindigkeiten von bis zu 1.342,0 km/h (372,8 m/s), also fast Mach 1,1. Kittinger war ein Berater für Baumgartners Sprung. ⓘ
Alan Eustace sprang am 24. Oktober 2014 aus der Stratosphäre aus einer Höhe von 41.419 m (135.889,108 Fuß). Da Eustace jedoch mit einem Fallschirm gesprungen ist und Baumgartner nicht, werden die Rekorde für die vertikale Geschwindigkeit und die Freifallstrecke in unterschiedlichen Kategorien gehalten. ⓘ
Verwendet
Neben der Verwendung eines Fallschirms zur Verlangsamung des Abstiegs einer Person oder eines Objekts wird ein Fallschirm zur Unterstützung der horizontalen Abbremsung eines Land- oder Luftfahrzeugs, einschließlich Starrflüglern und Drag Racern, zur Gewährleistung der Stabilität, zur Unterstützung bestimmter Arten von Leichtflugzeugen in Not, zum Tandem-Freifall und als Pilot zur Auslösung eines größeren Fallschirms verwendet. ⓘ
Material
Als Material für Fallschirme (aber auch für Ballone, Hängegleiter etc.) eignen sich stabile (möglichst reißfest und tragfähig), zugleich aber äußerst leichte und dünne, sowie dichtgewebte (daher möglichst luftundurchlässig) Gewebe aus Fasern, die möglichst keine Feuchtigkeit aufnehmen können. ⓘ
In Deutschland und Japan bestanden Fallschirme bis nach dem Zweiten Weltkrieg aus Seide oder wie bei der Kohnke-Dreieckkappe aus Baumwolle. In den USA wurden ab den 1940er Jahren Fallschirme aus Nylon gefertigt, da durch den Krieg mit Japan der Rohstoff Seide knapp war. Heute sind es Polyamid-Gewebe; einige von ihnen sind beschichtet. Verbreitet sind insbesondere die besonders reißfesten Ripstop-Gewebe mit einer besonderen Webtechnik. Alle diese Gewebe werden als Fallschirmseide bezeichnet und auch für andere Zwecke in ähnlicher Verarbeitung verwandt (Zelt, Segel, Trainingsanzug). ⓘ
Systeme
Unterschieden werden zwei Fallschirmsysteme – Rundkappenfallschirme und Flächenfallschirme. Beide Systeme können als Personen-, Rettungs- und Lastenfallschirm eingesetzt werden. ⓘ
Flächenfallschirme (auch Gleitfallschirme)
Moderne Flächenfallschirme verringern das Sinken (den Fall) hauptsächlich durch dynamischen 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 heruntergezogen und so das Profil asymmetrisch verändert werden. Hierdurch kann man lenken; durch Ziehen an beiden Steuerleinen bremst man. Im Sportbereich werden heute fast ausschließlich Flächenfallschirme verwendet. ⓘ
Flächenfallschirme werden am häufigsten aus den Nylongeweben „F-111“ und „Zero-P“ (zero porosity: keine Luftdurchlässigkeit, Nullgewebe) oder aus Kombinationen daraus hergestellt. Die Lebensdauer wird durch Sonneneinstrahlung verkürzt und beträgt von etwa 1.000 (F-111) bis über 3.000 Sprünge (Zero-P). ⓘ
Anwendungen
Der Fallschirm hat vor allem drei Anwendungen: Rettung, Sport/Hobby und Transport. ⓘ
Rettung
Bei einem drohenden Absturz eines Flugzeuges (siehe auch Schleudersitz) wird entweder jede Person einzeln oder das gesamte Flugzeug durch den geöffneten Fallschirm bei einem Sturz abgebremst und so vor einem Aufprall geschützt (s. a. Rettungsfallschirm, Gesamtrettungssystem). ⓘ
Ein Jungunternehmen in Graz beschäftigt sich mit der Entwicklung von automatisierten Rettungsschirmen für Drohnen, die etwa teure Kameras tragen. ⓘ
Sport/Hobby
Der Fallschirm wird zur sicheren Landung beim Fallschirmspringen und beim Objektspringen eingesetzt. Dabei kommt es meist weniger auf den Flug am Fallschirm (sog. „Schirmfahrt“) an, als auf die vorhergehende Freifallphase. ⓘ
Eine Weiterentwicklung des Fallschirms sind die Gleitschirme. Diese sind mit größerer Fläche, verbesserter Steuerung und optimiertem Profil dafür geeignet, Aufwinde zu nutzen und sich wie ein Segelflugzeug 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. ⓘ
Modellbau
Auch im Modellbau werden Fallschirme angewandt, meist einfache Konstruktionen ohne Ersatzfallschirm. Es sind im Modellbau beispielsweise Bergungsfallschirme von Modellraketen und Flächenfallschirme (Gleitfallschirme), die fernsteuerbare propellergetriebene Modelle tragen. ⓘ
Militär und Transport
Für den militärischen Einsatz werden, um mittels Fallschirmsprung auch schwer zugängliche Orte zu erreichen, Fallschirmjäger und Spezialeinheiten auch heute noch im automatischen Sprung aus niedrigen Höhen mit Rundkappenfallschirmen abgesetzt. Seit den 1980er Jahren häufiger mit Flächenfallschirmen durch HAHO-Sprünge im Gleiteinsatz aus großen Höhen. In neuester Zeit auch zwangsausgelöst, so dass eine aufwendige Freifallausbildung entfällt. Einige Spezialeinheiten der Polizei (in Deutschland nur die GSG 9 der Bundespolizei) verwenden den Fallschirmsprung zur Luftverbringung für den taktischen Einsatz. ⓘ
Luftverlastung wird insbesondere zu militärischen Zwecken von Fallschirmjägern durchgeführt, um neben den Soldaten auch Ausrüstung und Fahrzeuge im Feindgebiet abzusetzen. Auch beim Materialabwurf werden klassisch immer noch preisgünstige Rundkappenfallschirme eingesetzt. In neuerer Zeit kommen jedoch auch selbständig gelenkte Last-Gleitfallschirmsysteme wie das US Joint Precision Airdrop System / Deutschland Cassidian ParaLander zum Einsatz, die über GPS und einen Bordcomputer autonom mit dem Wind ins Zielgebiet gelenkt werden. ⓘ
Auch einige von Bombern abgeworfene Fliegerbomben hängen an Fallschirmen, etwa die Daisy Cutter. Bei solchen Bomben soll der Fallschirm den Fall und damit die Explosion der Bombe verzögern, um dem abwerfenden Flugzeug ein Verlassen des von der Detonation gefährdeten Bereichs zu ermöglichen. Auf diese Weise können Bomben in geringen Flughöhen abgeworfen werden. ⓘ
Gezündete Leuchtgranaten fallen an Fallschirmen hängend zurück zur Erde, damit das Gefechtsfeld möglichst lange beleuchtet wird. ⓘ
Einige Drohnen, wie z. B. die Canadair CL-289, landen per Fallschirm. ⓘ
Einige Handgranaten mit Hohlladung, z. B. die RKG-3, verwenden einen Fallschirm, damit die Granate das Ziel in einem Winkel von 90° trifft, um die Wirkung der Hohlladung zu maximieren. ⓘ
In der Raketentechnik werden Fallschirme zur Bergung von ausgebrannten Raketenstufen, Nutzlastverkleidungen und Raum- und Probenkapseln eingesetzt, z. B.
- Cirrus- und Kumulus-Raketen,
- Raketen der Berthold Seliger Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft mbH,
- Booster des Space Shuttle,
- Nutzlastverkleidung der Falcon 9,
- Probenkapsel der Hayabusa 2. ⓘ
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 Planeten mit geringer Atmosphärendichte wie dem Mars müssen zusätzlich Airbags oder Bremsraketen eingesetzt werden. Auf Himmelskörpern ohne Atmosphäre wie dem Erdmond können Fallschirme nicht verwendet werden. ⓘ