Fallschirm

mini|Tandemsprung mit einem Flächenfallschirm; direkt über den Springern befindet sich der SliderEin Fallschirm ist ein technisches Gerät, um eine Person oder einen Gegenstand aus großer Höhe unversehrt auf den Boden zu bringen. Es verringert dazu die Fallgeschwindigkeit durch Vergrößern des Luftwiderstands oder Erzeugen eines dynamischen Auftriebs. Wird der Schirm als Sprungfallschirm zum geplanten Absetzen von Personen eingesetzt, gehört er in Deutschland nach Abs. 2 Nr. 8 LuftVG zur Luftfahrzeugklasse der Luftfahrzeuge. Fallschirme, die zur Rettung aus einer Luftnot dienen, zählen dagegen zu den Rettungsfallschirmen bzw. Notschirmen.

Bremsschirme gehören nicht zu den Fallschirmen.

Geschichte

mini|Älteste bekannte Darstellung eines Fallschirms (Italien, 1470er Jahre)|227x227px

Renaissance

Die Frühgeschichte des Fallschirms reicht bis in die Renaissance zurück. Der älteste Entwurf eines Fallschirms ist in einem anonymen italienischen Manuskript (British Museum Add. MSS 34,113, fol. 200v) aus den 1470er Jahren enthalten. 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. Obgleich die Oberfläche des Fallschirms zu klein geraten ist, um effektiven Luftwiderstand zu bieten, und der Holzrahmen überflüssig und sogar potentiell gefährlich ist, ist der revolutionär neue Charakter des Entwurfs offenkundig. mini|200x200px|Modell von Leonardo da Vincis Fallschirm mini|Faust Vrancics Entwurf eines Fallschirms (1616)|224x224pxNur 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. Leonardos Fallschirmkappe wird durch einen quadratischen Holzrahmen offengehalten, wodurch sich die Kappenform von konisch zu pyramidenförmig wandelt. Ob der italienische Erfinder durch den früheren Fallschirmentwurf beeinflusst wurde, lässt sich zwar nicht endgültig klären, aber die Idee dazu könnte ihm durch den intensiven Gedankenaustausch zwischen den Künstleringenieuren jener Zeit zu Ohren gekommen sein.Marc van den Broek: Leonardo da Vincis Erfindungsgeister. Eine Spurensuche. Mainz 2018, ISBN 978-3-96176-045-9, S. 30–31. Die Machbarkeit von Leonardos pyramidenförmigen Design konnte 2000 vom Briten Adrian Nicholas und 2008 durch einen anderen Fallschirmspringer demonstriert werden.BBC: Da Vinci’s Parachute Flies (2000); Fox News: (2008)

Durch Leonardos Zeichnung inspiriert, entwarf der kroatische Gelehrte Faust Vrancic 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.Angaben, wonach Veranzio im Alter von 65 Jahren selbst mit seinem Fallschirm vom Campanile in Venedig oder von Martinsdom in Bratislava gesprungen sei, sind eine moderne Sage (vgl. näher im Artikel über Fausto Veranzio). 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.

Moderne

mini|hochkant=0.7|Französische Karikatur über die Erfindung des Fallschirms (Ende des 18. Jahrhunderts) mini|hochkant=0.7|Sprung von André-Jacques Garnerin (1797)

Der Franzose Louis-Sébastien Lenormand sprang 1783 in Montpellier mit einem selbst konstruierten Fallschirm vom Turm des Observatoriums und landete unversehrt. 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. Wenige Wochen später, am 21. November 1785, wagte er bei Gent als erster Mensch einen Fallschirmsprung aus großer Höhe, da sein Ballon abzustürzen drohte. Der Erste, der mittels Fallschirm freiwillig aus einem Ballon ausstieg, war der Franzose André-Jacques Garnerin am 22. Oktober 1797. Er sprang aus einem selbstgebauten Wasserstoffballon aus 400 Meter Höhe über dem Pariser Parc Monceau.

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 Albert Berry, ein Captain der US-Armee als erster Mensch von einem Flugzeug ab.

1913 entwickelte der Slowake Štefan Banič einen funktionsfähigen, nach dem Regenschirmprinzip um die Körperachse anzulegenden Fallschirm, für den er 1914 das US-Patent Nr. 1108484 erwarb. Da seine Erfindung keinen Käufer fand, schenkte Banič das Patent der US-Army, die es vermutlich nie nutzte.

Als erster Pilot in der Geschichte der Luftfahrt sprang der Franzose Adolphe Pégoud am 19. August 1913 mit dem Fallschirm aus seiner Blériot.Marcel Catillon: Mémorial aéronautique: qui était qui ? Nouvelles éditions latines, Paris 1997, ISBN 2-7233-0529-5, S. 147.

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.

Richard Kohnke stellte 1930 mit einem Sprung aus 7800 Meter bei einer Freifallzeit von 142 Sekunden einen neuen Rekord auf. Später produzierte er in Ziegelhausen in seiner Fallschirmfabrik Rettungsfallschirme.

Bereits im Ersten Weltkrieg kam es zu vereinzelten Fallschirmeinsätzen. Die Luftlandeoperationen des Zweiten Weltkrieges waren dann militärisch von operativ entscheidender Bedeutung. Für die durch die deutschen Fallschirmjäger benutzten Fallschirme siehe Fallschirme der Wehrmacht.

Am 16. August 1960 sprang der Amerikaner Joseph Kittinger mit einem Spezialfallschirm aus einem Ballon in 31.330 Meter Höhe ab und landete nach 9½ Minuten. Dies war der höchste Fallschirmsprung der Geschichte, bis er 2012 von Felix Baumgartner übertroffen wurde. Seit 2014 hält Alan Eustace mit 41.419 Metern den Rekord. Bei diesen Absprüngen aus der Stratosphäre erfolgte der Aufstieg relativ langsam per Ballon, mit dem Menschen in einer Druckkapsel mit gegenüber dem Luftdruck auf Meereshöhe reduziertem Druck und erhöhter relativer Sauerstoffkonzentration. Beim (hohen) Stratosphärensprung wird mitunter ein Druckanzug/Kompressionsanzug getragen und typisch Sauerstoff oder sauerstoffreich geatmet. Um die lebensfeindliche Umgebung in großer Höhe (geringer Luftdruck, geringer Sauerstoffpartialdruck, niedrige Lufttemperatur) rasch zu überwinden wird ein Fallschirm erst in relativ geringer Höhe geöffnet. In einem mittleren Höhenbereich kann der nur durch den Strömungswiderstand von Körper und Anzug in dünner Luft gebremste Springer Überschallgeschwindigkeit erreichen. Durch Körperhaltungsmanöver muss vermieden werden, beim schnellen Fall in schnelle Rotation zu kommen, die Blut zentrifugal in Armen und Beinen versacken lassen würde. Notausstiege aus Militärjets kennen ähnliche Probleme.

Das Fallschirmspringen als ziviles Hobby wurde Ende der 1950er Jahre zum Sport. Viele spätere Neuerungen wurden durch das Sportfallschirmspringen entwickelt. Während das westliche Militär im Großen und Ganzen den Rundkappenfallschirm mit automatischer Aufziehleine zum massenhaften Absetzen von Soldaten aus geringer Absprunghöhe auch aus Ausbildungsgründen einsetzt und die sowjetisch geführte Einflusszone die quadratische Fallschirmkappe des Truppenfallschirms PD-47 nutzt, genügte dies den Anforderungen im Sportfallschirmspringen nicht.

Im Sportbereich war die Freifallzeit eine der frühen Sportdisziplinen ebenso wie der Zielsprung mit geringer Entfernung zur Nullscheibe.

Anfangs verwendeten die zivilen Springer die erhältlichen militärischen Sprungsysteme mit einer Rundkappe als Hauptfallschirm, der in einem Container mit 3-Pin-Verschluss gepackt wurde. Die in dieser Zeit aufkommenden Reservefallschirme waren am Bauch montiert und mit einem 2-Pin-Verschluss gesichert. Fangleinenüberwürfe, eine Störung an der Fallschirmkappe, waren ein häufiges Problem. Oftmals musste der Hauptfallschirm durch die Kappentrennschlösser, die an den Tragegurten angebracht waren, abgetrennt werden.

mini|Fallschirmspringer mit manuell auslösbaren Rückenfallschirm

Um Zielsprünge besser durchführen zu können, kam 1963 der Para Commander, ein steuerbarer Hochleistungs-Rundkappenschirm mit Vortrieb, auf, der vom US-Militär für kleine Spezialeinheiten adaptiert wurde.

Anfang der 1970er Jahre hielten die ersten Flächenfallschirme im Sport Einzug. Die anfänglichen Konstruktionen waren sehr unzuverlässig. So öffnete der Para Plane, eine frühe Entwicklung, bei einem von drei Sprüngen nicht korrekt. Trotzdem revolutionierte die neue Art des Fallschirms bald das Springen. Auch wanderte in diesen Jahren der Reserveschirm auf den Rücken in ein weiteres Fach in der Rückenverpackung über dem des Hauptfallschirms. Es gab nun Hersteller, die vorrangig für den zivilen Zweck und deren Bedürfnisse produzierten. Mitte der 1970er entwickelte Bill Booth das 3-Ring-System. Diese Neuerung machte es möglich, mit einem verhältnismäßig leichten Zug an einem Griff (Trennkissen) den Fallschirm komplett und zuverlässig im Fall einer Öffnungsstörung der Hauptkappe diese abzutrennen, um dann den Reservefallschirm zu öffnen. In den Folgejahren wurden am Fallschirm immer mehr Details geändert. Insbesondere die Zuverlässigkeit der Materialien und Öffnungssysteme wurde weiter verbessert, und die ersten barometrischen Öffnungssysteme entwickelt. So ist heute das Versagen der Fallschirme sehr selten; mehr Unfälle geschehen heute durch zu waghalsige Landemanöver (Flächenschirm), als durch Probleme mit dem Fallschirm.

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. Auch heute sind es Polyamid-Gewebe, mitunter beschichtet. Verbreitet sind insbesondere die besonders weiterreißbeständigen Ripstop-Gewebe mit einer besonderen Webtechnik. Alle diese Gewebe werden – im übertragenen Sinn – als Fallschirmseide, auch Ballonseide bezeichnet und auch für andere Zwecke in ähnlicher Verarbeitung verwendet (Zelt, Schlafsack, Ballon, Segel, Trainingsanzug).

Systeme Unterschieden werden zwei Fallschirmsysteme – Rundkappenfallschirme und Flächenfallschirme. Beide Systeme können als Personen-, Rettungs- und Lastenfallschirm eingesetzt werden.

Rundkappenfallschirme