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Ein Fallschirm vergrößert den Luftwiderstand oder erzeugt einen Auftrieb und verringert deshalb die Fallgeschwindigkeit. Zweck ist es, eine Person oder einen Gegenstand aus großer Höhe unversehrt auf den Boden zu bringen. Wird er als Sprungfallschirm zum geplanten Absetzen von Personen eingesetzt, gehört er in Deutschland nach § 1 LuftVG zur Luftfahrzeugklasse der Luftsportgeräte. Fallschirme, welche zur Rettung aus der Luftnot dienen, gelten wiederum als Rettungsfallschirme.
Inhaltsverzeichnis |
Die Frühgeschichte des Fallschirms reicht bis in die Renaissance zurück.[1] Der älteste Entwurf eines Fallschirms ist in einem anonymen italienischen Manuskript (British Museum Add. MSS 34,113, fol. 200v) aus den 1470er Jahren enthalten.[2] Es zeigt einen konischen Fallschirm, an dessen kreuzartigem Stangenrahmen sich ein frei in der Luft hängender Mann mit den Händen festhält. Ein Bauchgurt, der über vier Riemen mit den Enden des Rahmens verbunden ist, dient dem Fallschirmspringer zur Sicherheit. Diese Konstruktion kann als Fortschritt gegenüber einer anderen Illustration (189v) gewertet werden, in der ein Mann den freien Fall durch das Greifen von zwei langen Stofffahnen als Armfortsätze abzubremsen versucht.[3] Obgleich die Oberfläche des Fallschirms zu klein wirkt, um effektiven Luftwiderstand zu bieten, und der Holzrahmen überflüssig und sogar potentiell gefährlich ist, ist der revolutionär neue Charakter des Entwurfs offenkundig.[3]
Nur kurze Zeit später (um 1485) präsentiert der Universalgelehrte Leonardo da Vinci in seinem Codex Atlanticus (fol. 381v) eine technisch ausgefeiltere Skizze, bei der die Abmessungen des Fallschirms in einem günstigeren Verhältnis zum Gewicht des Springers stehen.[2] Leonardos Fallschirmkappe wird durch einen quadratischen Holzrahmen offengehalten, wodurch sich die Kappenform von konisch zu pyramidenförmig wandelte.[3] Zwar lässt sich nicht endgültig klären, ob der italienische Erfinder durch den früheren Fallschirmentwurf beeinflusst wurde, die Idee dazu könnte ihm durch den intensiven Gedankenaustausch zwischen den Künstleringenieuren jener Zeit zu Ohren gekommen sein.[4] Die Machbarkeit von Leonardos pyramidenförmigen Design konnte 2000 vom Briten Adrian Nicholas und 2008 durch einen anderen Fallschirmspringer erfolgreich demonstriert werden.[5]
Der Universalgelehrte Faust Vrančić (1551–1617) beschloss nach dem Studium von Leonardos Zeichnung, einen eigenen Fallschirm zu entwerfen. Er 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.[3] Laut dem US-amerikanische Technikhistoriker Lynn White sind es diese durchdachten Fallschirmentwürfe, weit komplizierter als frühe artistische Sprünge in Asien mit ausgesteiften Sonnenschirmen, die den Ursprung des heute gemeinhin bekannten Rundkappenfallschirms markieren.[1]
Der Franzose Louis-Sébastien Lenormand sprang 1783 in Montpellier mit einem selbst konstruierten Fallschirm vom Turm des Observatoriums. Dieses Ereignis gilt als der Beginn des modernen Fallschirms und seiner eigentlichen Entwicklungsgeschichte.
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.
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Der erste Mensch, der mittels Fallschirm freiwillig aus einem Ballon ausstieg, war der Franzose André-Jacques Garnerin am 22. Oktober 1797. Der Sprung fand aus einem selbstgebauten Wasserstoffballon in 400 Meter Höhe über dem Pariser Parc Monceau statt.
Ende des 19. Jahrhunderts erfand die deutsche Luftfahrt-Pionierin Käthe Paulus den zusammenfaltbaren Fallschirm. Ab 1893 führte sie damit mehr als 100 sogenannte „Fallschirm-Abstürze“ aus über 1000 m Höhe durch. Sie gilt als eine der ersten Frauen, die mit einem Fallschirm gesprungen sind.
1912 erfand der Russe Gleb Kotelnikow den Rucksack-Fallschirm. 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 „Sky 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.
Richard Kohnke stellte 1930 mit einem Sprung aus 7800 Meter bei einer Freifallzeit von 142 Sekunden einen neuen Rekord auf. Später produzierte er in Heidelberg-Ziegelhausen in seiner Fallschirmfabrik Rettungsfallschirme.[6]
Am 16. August 1960 sprang der Amerikaner Joseph Kittinger mit einem Spezialfallschirm aus einem Ballon in 31.332 Meter Höhe ab und landete nach 9½ Minuten. Das war bisher der höchste Fallschirmsprung der Geschichte.
Das Fallschirmspringen als ziviles Hobby wurde Ende der 50er langsam zum Sport. Viele spätere Neuerungen wurden durch diesen Sport entwickelt. Während dem Militär im Großen und Ganzen der Rundkappenfallschirm mit automatischer Aufziehleine zum massenhaften Absetzen von Truppen zweckmäßig war, gab es im sportlichen Feld Probleme. Beim Militär ist es aufgrund der geringen Absetzhöhe am leichtesten, wenn diese automatisch nach dem Sprung aus dem Flugzeug geöffnet werden. Im Hobbybereich jedoch drang die Freifallzeit immer mehr in den Vordergrund. Anfangs verwendeten jedoch die zivilen Springer die nur erhältlichen Sprungsysteme, welche fürs Militär entwickelt wurden. Die Hauptfallschirme waren Rundkappen, welche oftmals in großen 4-Pin-Containern saßen. Die in dieser Zeit aufkommenden Reservefallschirme waren am Bauch montiert und mit 2 Pins verschlossen. Fangleinenüberwürfe, eine Störung an dem Fallschirm, waren ein häufiges Problem. Oftmals musste der Hauptfallschirm abgetrennt werden. Das geschah über Kappentrennschlösser, welche an den Tragegurten angebracht wurden.
Am Anfang der 70er Jahre erhielten die ersten Flächenfallschirme im Sport Einzug. Die anfänglichen Konstruktionen waren jedoch sehr unzuverlässig. So öffnete der Para Plane, eine frühe Entwicklung, bei einem von drei Sprüngen nicht korrekt. Trotzdem sollte die neue Art des Fallschirms in den Folgejahren das Springen revolutionieren. Auch wanderte in diesen Jahren der Reserveschirm auf den Rücken in einem Fach über dem Hauptfallschirms. Es gab nun Hersteller, welche vorrangig für den zivilen Zweck und deren Bedürfnisse produzierten. Mitte der 70er entwickelte Bill Booth das 3-Ring-System. Durch diese Neuerung war es nun möglich mit einem verhältnismäßig leichten Zug an einem Griff (Trennkissen) den Fallschirm komplett und zuverlässig abzutrennen. In den Folgejahren wurden am Fallschirm immer mehr Details geändert. Insbesondere die Zuverlässigkeit der Materialien und Öffnungssysteme wurde konstant weiter entwickelt. So ist heute das Versagen der Fallschirme zur absoluten Ausnahme geworden und es sterben mittlerweile mehr Springer an zu waghalsigen Landemanövern (Flächenschirm), als an Problemen mit dem Fallschirm.
Es existieren im Wesentlichen zwei unterschiedliche Fallschirmsysteme: Rundkappenfallschirme und Flächenfallschirme. Grundsätzlich können beide Systeme als Personen-, Rettungs- und Lastenfallschirm eingesetzt werden.
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 Rettungsfallschirme für Gleitschirm- und Hängegleiterpiloten sowie bei Segelflugzeugen, im Kunstflug oder in Gesamtrettungssystemen von Ultraleichtflugzeugen und kleinen Sportflugzeugen verwendet.
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. 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.
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 das Profil asymmetrisch verändert werden. Hierdurch ist ein Lenken, aber auch beim Zug an beiden Steuerleinen, ein Bremsen möglich. 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).
Systeme für den Fallschirmsprung bestehen heute im Wesentlichen aus folgenden Baugruppen:
Der Reservefallschirm (auch Reserveschirm) beim Fallschirmspringen gilt nicht als Rettungsfallschirm, sondern gehört zu den Sprungfallschirmen. Eine Fehlöffnung der Hauptkappe bei Einhalten der sicheren Öffnungshöhe wird somit nicht als unmittelbare Luftnot, sondern prinzipiell nur als Störung des normalen Sprungablaufs angesehen.
Beim Base-Jumping, einer Sonderform des Fallschirmspringens in Deutschland, wird aufgrund der niedrigen Absprunghöhen auf einen Reserveschirm verzichtet, da die Zeit für dessen rechtzeitige Aktivierung und Wirksamkeit im Falle einer Störung bei der Öffnung des Hauptschirmes nicht ausreicht.
Der Reserveschirm war bei seinem ersten Aufkommen meistens am Bauch montiert. Erst später wurde er am Rücken über dem Hauptschirm platziert. Über die Jahre entwickelte sich das Auslösesystem weiter.
Heute wird der Öffnungsvorgang über verschiedene Wege aktiviert. Der Springer kann mit einem oft metallenen Griff an der linken Brust die Öffnung auslösen. Auch besteht bei vielen Systemen eine Verbindungsleine zwischen Hauptfallschirm und Verschlusssystem der Reserve. Trennt der Springer seine Hauptkappe ab, wird mit der wegfligenden Hauptkappe der Öffnungsvorgang eingeleitet. Auch haben viele Springer einen Öffnungsautomaten montiert, welcher durch das Durchschneiden der Verschlussschlaufe ein weitgehend unabhängiges System der Auslösung anbieten.
Vor der Aktivierung ist jedoch wichtig, dass der Springer den fehlgeöffneten Hauptschirm abtrennt um eine Verknotung zwischen Haupt- und Reserveschirm zu vermeiden.
Der Hilfsschirm, welcher den Beutel (Bag) mit dem Reserveschirm heraus trägt und öffnet, wird mithilfe einer gespannten Feder nach außen gedrückt und in den Luftstrom geschossen. Die Hilfsschirmverbindungsleine zwischen dem Hilfsschirm und dem Bag ist besonders breit um, wenn sich der Hilfsschirm am Springer verfangen sollte, allein genug Kraft aufbringen zu können um den Bag heraus zu ziehen. Der Bag selbst ist als sogenannter „Freebag“ konstruiert. Das bedeutet, dass der Bag nach der Freigabe des Reserveschirms keine Verbindung mehr zu diesem hat und wegfliegt. So kann selbst ein verfangener Hilfsschirm eine korrekte Auslösung des Reserveschirms zur Folge haben. Die Verschlussschlaufe (Loop) ist ein spezielles Gewebe, welches zum besseren Gleiten durch die Grommets der Verschlusslaschen mit Silikon behandelt ist. Zusätzlich sind heut zutage moderne Öffnungsautomaten montiert, welche den Loop zerschneiden. Sollte der Loop sich auf der einen Seite zum Beispiel mit der Schlaufe in einem Grommet verfangen, so kann sich durch den Öffnungsautomat das andere durchgeschnittene Ende des Loops durch die Laschen ziehen. Der Öffnungsautomat selbst entscheidet unabhängig vom Springer unter einer entsprechenden Höhe zur Auslösung des Reserveschirms.
 Noch verschlossener Reservecontainer |
 Ein sich öffnender Reservecontainer |
Der Fallschirm hat vor allem drei Anwendungen: Rettung, Sport/Hobby und Transport.
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).
Der Fallschirm wird zur sicheren Landung beim Fallschirmspringen und beim Objektspringen 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 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.
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.
Durch den Fallschirm können über den Luftweg schwer zugängliche Orte erreicht werden.
Dies wird insbesondere zu militärischen Zwecken von Fallschirmjägern durchgeführt, wo neben den Soldaten 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 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.
In der zivilen Ausgestaltung dieser Anwendung können insbesondere Hilfsgüter mit Hilfe von Lasten-Fallschirmen schnell und einfach in eine betroffene Region gebracht werden.
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In der Raketentechnik werden Fallschirme zur Bergung ausgebrannter Raketenstufen eingesetzt.
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.
Commons: Fallschirme – Sammlung von Bildern und/oder Videos und Audiodateien
Wiktionary: Fallschirm – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen und Grammatik
