WHF002 Ubersetzung
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World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) Obwohl alles unternommen wurde, um die Richtigkeit der in diesen Konstruktionsregeln enthaltenen Informationen sicherzustellen, kann die WHF / EHF jedoch keinerlei Verantwortung für irgendwelche Verletzungen oder Beschädigungen übernehmen, die aufgrund dieser Informationen entstehen. Diese Übersetzung ist nur als Hilfestellung anzusehen, maßgebend ist nur das WHF / EHF Original. Erstausgabe - 1996 Neuauflage - November 1999 Neuauflage - Mai 2000 Neuauflage – September 2002 Neuauflage Mai 2004 Neuauflage Dezember 2005 Neuauflage Juli 2006 Neuauflage Dezember 2011 (komplette Neustrukturierung) Diese Auflage Januar 2013 (Änderung 1.7B, 2.1I, 2.4A, 2.7B, 6.3A, 8.1G, 9.1Ec, Anhang A ) Publikations Referenz - WHF 002 World Hovercraft Federation Für weitere Informationen über dieses Regelheft können Sie sich an den Sekretär wenden: (in Englisch) Kontaktdetails können über folgende Seite ermittelt werden: http://www.worldhovercraftfederation.org Seite 2 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) INHALT 1.0 Einführung 1.1 Allgemein 1.2 Interpretation 1.3 dazugehörige Dokumente 1.4 Umsetzung der Regeln 1.5 Einhaltung, Erstprüfung und Zulassung 1.6 Einspruch 1.7 Definition der Begriffe 2.0 Struktur und Hauptmechanik 2.1 Allgemein 2.2 Festigkeit und Steifheit der Struktur 2.3 Unfallsicherheiten 2.4 Registrierungsnummern 2.5 Unterkonstruktion 2.6 Schwimmfähigkeit 2.7 Auftrieb 2.8 Rettungshilfsmittel 3.0 Kraftübertragung 3.1 Überlastung der Kraftübertragung (Defekt der Kraftübertragung) 3.2 Getriebe 4.0 Propeller 4.1 Allgemein 4.2 Materialien 4.3 Festigkeit bei normalen Zuständen 4.4 Turbinen / Propeller Sicherheitsbereiche 4.5 anerkannte Propeller Systeme 5.0 Selbstsichernde Systeme 5.1 Allgemein 5.2 anerkannte Sicherungssysteme 5.3 Klebstoffe 6.0 Schutz vor rotierenden Teilen 6.1 Einführung 6.2 Allgemein 6.3 Zugang 6.4 Zurückhaltung 7.0 Steuerung 7.1 Allgemein 7.2 Aerodynamische Flächen und Steuerung 7.3 Motor Leistungskontrolle 7.4 andere Steuerungen 8.0 Kraftstoff - Systeme 8.1 Kraftstofftank und –Systeme 8.2 alternative Kraftstoffe 9.0 Elektrische Systeme 9.1 Allgemein 10.0 Feuer - Sicherheit 10.1 konstruktive Sicherheit 10.2 heiße Baugruppen 11.0 Betriebssicherheit 11.1 Überprüfung der Sicherheit 11.2 Fahrer Schutzbekleidung 12.0 13.0 Lärm Anhang A Schutzbereich Messeinrichtung Seite 3 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) 1.0 Einführung 1.1 Allgemein A Diese Regeln betreffen das Design, die Konstruktion und Sicherheitsregeln für Rennhovercrafts innerhalb von World Hovercraft Meisterschaften B Der Zweck dieser Regeln ist, sicherzustellen, das Rennhovercrafts so entworfen, konstruiert, genutzt und gewartet werden, das ein möglichst geringes Risiko für vorhersehbare Unfälle besteht. Durch diese Regeln soll bei einem Unfall der Umfang der Beschädigungen / Verletzungen möglichst gering gehalten werden. C Es liegt in der alleinigen Verantwortung des Fahrzeughalters bzw. Fahrzeugführers, dass diese Regeln eingehalten werden. 1.2 Interpretation A Zwingend vorgeschriebene Punkte werden mit „soll bzw. muss“ bezeichnet B Empfohlene Regeln werden mit „sollten“ oder „können“ bezeichnet. Falls diese Punkte nicht umgesetzt werden, können Nachfragen hierzu durchgeführt werden. C Diese Regeln sind keine Anleitung für den Bau von Hovercrafts, aber sie sind als minimale Voraussetzung für Rennhovercrafts anzusehen. D Sofern möglich, werden Beispiele für die Regelungen aufgeführt. E Alternative Umsetzungen, die einen vergleichbaren Effekt aufweisen, können nach Bestätigung des WHF Kommissar bzw. eines anerkannten Prüfers zugelassen werden. Personen, die eine Erweiterung der Regelungen wünschen, sollten dies mit dem Technischen Ausschuss diskutieren. Dies kann eine Teilnahme an eine WHF Veranstaltung sichern. F Es wird unbedingt zum Ausdruck gebracht, dass die Angaben in den Regeln (z.B. leicht lesbar, vergleichbar getestet) zur Entscheidung der Zulässigkeit durch den technischen Kommissar notwendig sind. 1.3 dazugehörige Dokumente WHF001 World Hovercraft Championship, Racing Competition Regulations. WHF007 Appeals Procedures for WHF Events WHF008 Scrutiny and Compliance Procedure for Racing Hovercraft WHF009 Moment of Inertia and Blade Energy Calculations WHF010 Homologation Requirements for Replaceable Blade Fan Systems WHF012 Compliance Checklist for Racing Hovercraft WHF013 Safety Checklist WHF014 Hovercraft Registration Document WHF015 Homologated Fans for use at WHF Events Seite 4 World Hovercraft Federation World Hovercraft Federation World Hovercraft Federation World Hovercraft Federation World Hovercraft Federation World Hovercraft Federation World Hovercraft Federation World Hovercraft Federation World Hovercraft Federation World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) 1.4 Umsetzung der Regeln A Die WHF behält sich jedes Recht vor, diese Regelungen in Hinsicht auf die praktische Anwendung zu ändern. Änderungen dieser Regelungen treten sofort in Kraft und werden bei der nächsten WHF Sitzung bewilligt. B Die WHF ist immer gegenüber Innovationen und Fortschritte in der Konstruktion aufgeschlossen. Falls ein Hersteller ein neues System, Materialien oder Herstellungsmethoden einführen will, die sich außerhalb dieser Regelungen befinden, sollte er die Meinung eines WHF Kommissars einholen. 1.5 Einhaltung, Erstprüfung und Zulassung Fahrer sollten für die Fahrzeugregistrierung die „Scrutiny and Compliance Procedure“ WHF008, einhalten 1.6 Einspruch Verfahren Falls ein Fahrer mit den Ergebnissen der technischen Prüfung nicht einverstanden ist, sollte er einen Protest nach dem WHF Appeals Procedure WHF007, einreichen. 1.7 Definition der Begriffe A Innerhalb der Regeln werden einige spezielle Begriffe verwendet, deren Bedeutung nachfolgend aufgeführt ist: Bezeichnung Verbindungselemente Sicherheitsabstand, Sicherheitszugabe Max. zulässiges Gewicht Antriebsmaschine Rotierende Teile unbeladenes Gewicht B 2.0 Erklärung Schrauben und Muttern, Nieten, Blindnieten, Nägel, Draht, Kabelbinder Ein zusätzlicher Sicherheitsabstand gegenüber dem normalen Zustand. Z.B. eine zusätzliche Sicherheit von 10% des errechneten Gewichtes des Fahrzeuges für die Berechnung der Auftriebskörper. Das maximale Gewicht eines in Betrieb befindlichen Fahrzeuges während des Entwurfes, inkl. aller ausgeschlossenen Teile bei einem unbeladenen Fahrzeuge. Motoren, Pumpen und elektrische Motoren Propeller, Antriebswellen, Riemen und Riemenscheiben, AntriebsKupplungen, Ketten und Kettenräder Gewicht eines fahrfertigen Fahrzeuges, ausgenommen Flüssigkeiten, Personen und nicht fest montierten Ballast. Bei Angaben von Maßeinheiten im Text sind diese verbindlich. Alle anderen in Klammern angegebenen Werte sind nur als Vergleich einzustufen Struktur und Hauptmechanik 2.1 Allgemein A Das Gewicht eines unbeladenen Fahrzeuges muss unter 300 KG liegen. B Alle Insassen müssen vor dem Antriebssystem positioniert werden. C Alle internen Oberflächen oder Kanten sollten so gestalten werden, das im Falle eines Unfalles die Gefahr von Verletzungen möglichst gering ist. Seite 5 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) D Es sollten Schutzeinrichtungen vorhanden sein, die verhindern, dass Körperteile durch Motorhalterungen, Befestigungsteile oder Auspuffsysteme verletzt werden. E Die Außenkante des Fahrzeuges muss so konstruiert sein, das sich keine scharfen Kanten oder Ecken ergeben. Beispiel: Aluminium Winkel müssen mit Kantenschutz versehen sein. F Es sollte keine spürbaren Vorsprünge an der Unterseite des Rumpfes sein. Ein Vorsprung ist wie folgt definiert: a Ein Bestandteil / Überstand, deren Größe über 2-mal den Durchmesser für runde Objekte liegt. b Ein Bestandteil / Überstand, dessen Höhe größer als die Breite oder Länge ist. G Kein steifes Bauteil darf über die Fahrzeugstruktur überstehen, ausgenommen bewegliche aerodynamische Steuerungsbauteile. Siehe Punkt 7.2 a „aerodynamische Steuerungsbauteile“ beinhalten die dazugehörigen Baugruppen, z.B. Steuerungszüge und Befestigungsteile b Es wird eine Toleranz von 10mm an der Außenkante gewährt, die Materialstärken von Schürzen und Leisten berücksichtigt. H Bei wassergekühlten Motoren sollten Verrohrungen und Wasserschläuche besonders beachtet werden, um im Falle eines Unfalles Verletzungen zu vermeiden. I Es ist die Möglichkeit eines Ausfalls einer bestimmten Antriebseinheit, Übertragung und Unterstützungssystem zu berücksichtigen. In einem solchen Fall muss das System betriebssicher sein und damit keine Gefahr für die Besatzung oder Dritten Personen darstellen. J Befestigungen und Verbindungen zwischen den Hauptmotoren und den Rahmen und zwischen den Hauptmotoren und den rotierenden Baugruppen müssen so konstruiert sein, dass der Ausfall von 25% der Halterungen oder Verbindungen nicht zu einem kompletten Ausfall führen. K Der Konstrukteur sollte beachten, in welchem Umfeld das Fahrzeug und die Baugruppen betrieben werden. Wenn Systeme empfindlich sind gegen Feuchtigkeit, Salzwasser, Sand, Verschleiß, Vibration und eine relative Bewegung der Fahrzeug - Strukturen sind, sollten sie nicht verwendet werden oder zum Schutz gegen solche Effekte geschützt werden. 2.2 Festigkeit und Steifheit der Struktur A Die Struktur des Fahrzeugs soll eine angemessene Stärke haben, um allen beim Betrieb auftretenden Belastungsfällen standzuhalten, so dass Verformungen des Fahrzeugkörpers den sicheren Betrieb des Fahrzeugs nicht beeinträchtigen können. B Die Steifigkeit der Fahrzeuge soll so ausgelegt werden, dass alle Vibrationen infolge der Motoren, rotierender Teile oder Verformung der Struktur infolge dynamischer Belastungen, das sichere Funktionieren des Fahrzeugs oder der Mechanismen nicht beeinflussen. C Belastungszustände sollen vom Konstrukteur wie in Tabelle 2-1 berücksichtigt werden Belastung Manövrieren Schwimmen Definition Kräfte gegen die Steuerung und der Motoren Struktur Kräfte gegen die Fahrzeughülle Seite 6 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) Wasserberührung Kräfte gegen die Front bzw. die Seite der Fahrzeughülle Windkräfte Kräfte gegen die Fahrzeugstruktur Aufprall Kräfte durch Schliddern beim Stehenbleiben auf Land Tabelle 2-1 Belastungsmomente 2.3 Unfallsicherheiten A Das Fahrzeug muss so konstruiert werden, dass ein Risiko von Verletzungen bei einem Unfall minimiert wird. a Bereiche hierfür z.B. Scharfe Kanten Steuerhebel Vorstehende Schraubenköpfe Bolzen Schäfte Lenker Endkappen usw. b Alle Hauptkomponenten müssen so an der Hauptstruktur befestigt werden, um eine äußere Krafteinwirkung von 6G (6faches Eigengewicht) zu wiederstehen. c Hauptkomponenten sind z.B. Motoren Antrieb Treibstofftanks Batterien usw. B Alle Hauptkomponenten (siehe 2.3Ac) mit flexibler Befestigung müssen eine adäquate fehlersichere Befestigung oder eine zusätzliche Sicherung wie z.B. ein Spanngurt aufweisen. C Ein Überroll - Bügel angemessener Stärke muss in alle Fahrzeuge eingebaut werden. Diese Funktion kann auch von Bauteilen mit anderem Hauptzweck (Motorhaltungen / Auspuffsystemen / Turbine /Duct) übernommen werden, sofern sie im Falle eines Überschlags einen angemessenen Bodenabstand (Sicherheitszone für Fahrer) sicherstellen. D Die Turbine und / oder das Überrollsystem sollten so konstruiert bzw. montiert werden, das im Falle eines Unfalles die ursprüngliche Funktion weiter gewährleistet ist. Größere Deformationen sind zulässig, sofern die Vorgaben unter 6.3Ca nicht möglich sind und es nicht zu einem Öffnen von Sicherheitsabdeckungen führt. 2.4 Registrierungsnummern A Die Fahrzeugregistrierungsnummer muss gut sichtbar am Fahrzeug angebracht werden (siehe WHF008) B Die vom Veranstalter für den Fahrer zugewiesene Startnummer muss gut sichtbar am Fahrzeug angebracht werden. Die Startnummer muss den Vorgaben des Veranstalters entsprechen. 2.5 Unterkonstruktionen A Die Unterkonstruktion des Fahrzeugs muss von der Seite, der Front und den vorderen Ecken als Gleitfläche zwischen der Schürzen- und Bodenbefestigung konstruiert sein, so dass im Falle eines Zusammenbruchs des Auftriebes eine Gleitfläche besteht. B Die Unterkonstruktion muss im unteren Bereich (50%) einen V-Winkel bis zu 35° Grad aufweisen. Seite 7 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) C Die unteren 50% der Unterkonstruktion sollten nicht durchlöchert werden. 2.6 Schwimmfähigkeiten A Alle Fahrzeuge sollen über eine vernünftige Schwimmfähigkeit einschließlich des Fahrers für den Fall eines Druckverlustes im Luftkissen verfügen, damit entweder der Motor neu gestartet werden kann oder bis die Besatzung im Fall eines Wassereinbruchs gerettet werden kann. B Alle Neufahrzeuge sollen einen Schwimmtest absolvieren, bei dem mindestens 5 Minuten ohne Motorenunterstützung geschwommen werden muss. C Nach dem Schwimmtest muss der Fahrer in der Lage sein, die Motoren zu starten und mit eigener Kraft weiter zu fahren. 2.7 Auftrieb A Alle Fahrzeuge müssen einen minimalen Auftrieb im Verhältnis zum unbeladenen Gewicht des Fahrzeugs aufweisen. B Der Auftrieb muss so gestaltet werden, das im Falle von Beschädigungen oder Unfällen das Fahrzeug nicht sinkt. In diesem Kontext wird „sinken“ als vollständiges untertauchen eingestuft. C Auftrieb kann durch nicht wasseraufnehmenden Schaum, Luftblasen (prüfbar) oder mehrfache Zellenartige Boxen (prüfbar) realisiert werden. D Fahrzeugkonstrukteure sollten einen zusätzlichen Sicherheitszuschlag bei der Berechnung des Auftriebes zum Gewicht des Fahrzeuges berücksichtigen. Hierbei ist zu anzumerken, dass durch das Eigengewicht der Auftriebskörper der effektive Auftrieb reduziert wird. E Die Auftriebskörper sollten im Fahrzeug so angebracht werden, so dass die Hauptstruktur unterstützt wird. 2.8 Rettungshilfsmittel Seite 8 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) A Tragegriffe a Alle Fahrzeuge müssen mit Tragegriffe zum Bewegen des Fahrzeuges und für das einsteigen von Über Board gegangenen Personen ausgestattet sein. Klampen dürfen nicht verwendet werden. b Tragegriffe sollen einen Kontrast zu Ihrer Umgebung aufweisen. c es müssen mindestens 4 Tragegriffe vorhanden sein. Ein Griff vorne und Hinten auf jeder Seite. d Tragegriffe dürfen nicht in unmittelbarer Nähe zu heißen Teilen montiert werden. e Jeder Tragegriff muss eine minimale Last von 500N aushalten. B 3.0 Abschleppöse und Abschleppseil a Alle Fahrzeuge müssen eine Abschleppöse haben. Diese muss permanent mit einem Abschleppseil verbunden sein. b Die Abschleppöse muss einer Mindestzuglast von 2000 N ~ 204 KG standhalten. c Das Abschleppseil muss mindestens 5 Meter Länge aufweisen. d Das Abschleppseil muss an dem freien Ende einen Auftriebskörper aufweisen. e Das Abschleppseil muss eine Mindestbruchlast von 2000 N ~ 204 KG aufweisen. Kraftübertragung 3.1 Überlastung der Kraftübertragung (Defekt der Kraftübertragung) A Falls die Möglichkeit von zu hohen Drehzahlen besteht (z.B. bei 2 Turbinen Systeme oder direkt angetriebene Liftmotore), muss die maximale Drehzahl begrenzt werden. B Die zu hohen Drehzahlen müssen wie folgt begrenzt werden: Bei einem Anstieg von 50% Spitzengeschwindigkeit bei austauschbaren Flügelsystemen Bei einem Anstieg von 50% Spitzengeschwindigkeit bei einteiligen Flügelsystemen C Es kann notwendig werden, einen Drehzahlbegrenzer oder Kraftbegrenzer zu installieren. 3.2 Getriebe 4.0 A Falls in der Kraftübertragung ein mehrstufiges Getriebe verwendet wird, ist sicherzustellen, dass die Vorgaben unter 4.3 und 4.4 in allen einstellbaren Gängen eingehalten werden. B „Einstellbar“ wird so definiert, als das es möglich ist, diesen Gang einzulegen. Falle hierzu eine mechanische Verriegelung besteht, muss dies demonstriert werden. Propeller 4.1 Allgemein Die Definition für diese Punkte ist: A Die Bezeichnung Flügel oder Ventilator sind austauschbar B Die Flügelnabe ist Bestandteil des Ventilators. C Ventilatoren zur ausschließlichen Motorkühlung sind ausgenommen. Seite 9 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) 4.2 Materialien Folgende Beschränkungen bestehen: A Metallflügel sind nicht erlaubt. B Sofern möglich, sollen industriell gefertigte Flügel (mit Prüfzertifikat) verwendet werden. Falls es notwendig ist, ein selbst angefertigter Propeller zu verwenden, sollte das Material vorsichtig gewählt werden und auf Zugfestigkeit gestestet werden. 4.3 Festigkeit bei normalen Zuständen A Nabe und austauschbare Flügel: a Alle Komponenten des Ventilators müssen gegen die Zentrifugalkräfte bei maximaler Drehzahl einschließlich des Sicherheitsfaktors in Tabelle 4-1 aushalten. b Der Test-Sicherheitsfaktor für Mehrfachnaben muss auch in Hinblick auf benachbarte Befestigungspunkte berücksichtigt werden, die nicht genutzt werden. c Die Vorgehensweise für das Testen der Ventilatorenteile wird in WHF0010 beschrieben. Produkt Sicherheitsfaktor Test Sicherheitsfaktor (Siehe 4.3Ab) Industrial gefertigte 2 Propeller 2 Flügel Systeme 2 Mehr als 2 Flügel Systeme 2 für jeden Sockel 4 falls nur ein Sockel getestet werden kann Alle anderen Komponenten 2 Handgefertigte Flügel 5 Tabelle 4-1 Sicherheitsfaktoren für austauschbare Flügelsysteme B Einkomponenten Flügel a Die Flügelblätter sollen kontinuierlich zum Fuß laminiert werden. Es ist sehr wichtig, dass eine ausreichende Stärke im Fußbereich vorhanden ist. b Die Flügelspitzengeschwindigkeit darf 200 m/sek. nicht übersteigen, sofern die Flügel bis 300 m/sek. geprüft sind. 4.4 Turbinen / Propeller Sicherheitsbereiche A Allgemein a Sicherheitszonen werden durch die Kinetische Energie der einzelnen Flügelblätter definiert. b Für alle Ventilationssysteme kann die maximal zulässige Flügelspitzengeschwindigkeit anhand der kinetischen Energie ermittelt werden. Der Konstrukteur bzw. der Fahrzeugführer müssen sicherstellen, dass diese Spitzengeschwindigkeit normal nicht überschritten wird. B Berechnung der Kinetischen Energie a Die kinetische Energie eines rotierenden Systems wird aufgrund der Masseträgheit und der Umdrehungsgeschwindigkeit berechnet. Die Masseträgheit kann berechnet oder gemessen werden. b Das Dokument WHF009 beschreibt die Möglichkeit der Messung und Berechnung der Energie. Seite 10 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) c Ein auf der WHF Internetseite erhältliches Programm kann diese Werte berechnen. C Schutzzonen a Folgende Ventilatorsysteme werden als Schutzzone A eingestuft: Naben und austauschbare Flügelsysteme, die nicht mehr als 1850 J produzieren. Durchgängiger Holzpropeller mit einer maximalen Kinetischen Energie von 4000 J, aber nicht mehr als 1850 J pro Blatt b Folgende Ventilatorsysteme werden als Schutzzone B eingestuft: Naben und austauschbare Flügelsysteme, die nicht mehr als 3000 J produzieren. Durchgängiger Holzpropeller mit einer maximalen Kinetischen Energie von 8000 J, aber nicht mehr als 3000 J pro Blatt 4.5 anerkannte Propeller Systeme A Bereits getestete Ventilator Systeme in diesen Regelungen werden mit einer maximalen Spitzengeschwindigkeit in Dokument WHF014 aufgeführt B 5.0 Das Dokument WHF014 kann zu jeder Zeit aktualisiert werden. Anwender sind angewiesen, sicherzugehen, dass immer die aktuelle Version von der Webseite des WHF geladen wird. Selbstsichernde Systeme 5.1 Allgemein A Alle für den sicheren Betrieb notwendigen Verbindungssysteme sollen mit einem geeigneten Sicherungssystem zum Schutz gegen Vibrationen, Rotationen, Drehmomente und Verformungen der Fahrzeugstruktur gesichert werden. B Zugelassene Sicherungssysteme müssen an alle Gewinde von rotierenden Teilen verwendet werden. C Zugelassene Sicherungssysteme müssen an allen Befestigungspunkten am Gehäuse bzw. den Rahmen von rotierenden Bauteilen verwendet werden, sofern eine Gefährdung zum Lösen der Baugruppe besteht. 5.2 anerkannte (zugelassene) Sicherungssysteme Zugelassene Sicherungssysteme sind nachfolgend angegeben: A Sicherungsdraht B Splinte / Sicherungsstifte C Sicherungsmuttern. Es sollten mindestens 2 Gewindegänge oberhalb der Mutter frei sein. D Sicherungsscheiben (Sprengring, Sicherungsring, Zahnscheiben, Fächerungsscheiben usw.) 5.3 Klebstoffe (Schraubensicherungslacke) In manchen Fällen sind Sicherungssysteme nach 5.2 nicht möglich. In solchen Fällen können Klebstoffe bzw. Schraubensicherungslacke (z.B. Loctite) verwendet werden. Es sollte jedoch immer anerkannte Sicherungssysteme verwendet werden, da Klebesysteme nicht einfach geprüft werden kann. Seite 11 6.0 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) Schutz vor rotierenden Teilen 6.1 Allgemein Die Schutzeinrichtungen für rotierende Teile (z.B. Ventilatoren, Kupplungen, Zahnräder, Antriebe usw.) sollen aufgrund 2 Gründe geschützt werden: A Um sicherzustellen, dass kein Kleidungsstück oder Körperteil des Fahrzeugführers in den Zwischenraum zu den rotierenden Teilen auch im Falle eine Krafteinwirkung auf die Abdeckung, bzw. dem Turbinengehäuse gelangt Im Falle einer Kollision mit dem Hovercraft Fahren mit dem Hovercraft Transport des Hovercraft B um Sicherzustellen, das im Falle eines Defektes die Komponenten im abgedeckten Bereich verbleibt. Mögliche Ursachen, die einen Defekt auslösen können: Eindringen von Fremdkörpern Kollisionen Überschlag des Fahrzeug 6.2 Allgemein A Schutzeinrichtungen können durch mehrlagige Matten, Schutzgitter oder Rahmenteile errichtet werden. B Baugruppen wie z.B. die Fahrzeughülle, Motor, Ruder, Rahmenteile, Motorhalterungen oder Luftleitbaugruppen können als Schutzeinrichtungen verwendet werden. 6.3 Zugang / Öffnungen A Öffnungen: Die Größe der zulässigen Öffnungen im Bereich der Schutzeinrichtungen ist abhängig vom Abstand zu den rotierenden Teilen wie in Tabelle 6-1 angegeben: Abstand zwischen den rotierenden Teilen Maximale Gitteröffnung und Ansaugbereich <50 mm 10 mm kleinste Öffnung >50mm 15 mm kleinste Öffnung >110mm (>125mm zu Propeller) 50 x 50 mm >200mm hinter dem Ansaugbereich Ein Durchmesser von 300 mm darf nicht eindringen Tabelle 5-1: Maximale Öffnung der Sicherungseinrichtungen B Der Abstand zwischen dem Schutzgitter und der Äußeren Rundung der Turbine (Duct, Antrieb oder Auftrieb) darf maximal 15 mm aufweisen. C Festigkeit a Kein Bauteil (Gitter oder Gehäusestruktur) darf innerhalb den Wirkungskreis des rotieren Bauteils eindringen, falls eine Krafteinwirkung von 440 N (~45 KG) in einem Bereich von 90mm Durchmesser in jeder Richtung an dem Bauteil anliegt. Dies soll eine Beschädigung z.B. des Ventilators verhindern, falls eine Person auf das Bauteil fällt und sich mit einer Hand abstützt. b Alle Bauteile müssen ein Krafteinwirkung von 350 N (~36 KG) von der Rückseite der Turbine auf einer Fläche von 300mm Durchmesser aushalten. D Material Schnüre oder Drähte (sofern nicht verschweißt) dürfen nicht verwendet werden. Seite 12 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) E Prüfung der Einhaltung der Regeln Ein geeignetes Prüfwerkzeug ist unter Anhang A angegeben. 6.4 Rückhaltungen A Rückhaltesysteme für Antriebs- und integrierte Ventilatoren sind nachfolgend definiert: Anmerkung: Bei integrierte Systeme entfallen die hinten 100 mm der Zone 3 , sofern die Airbox in der dritten Zone liegt. B Auftriebsventilatoren (Lift) Seite 13 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) a b C Die untere Kante der Auftriebsturbine (Zone 3) müssen den kompletten Ansaugbereich der Flügeln berücksichtigen. Falls die Ventilator Achse über dem Hauptdeck liegt, muss die Zone 3 mindestens bis zum Hauptdeck reichen. Festigkeit A Zone 1 2 3 4 D Die Schutzeinrichtung muss ausreichend sein, um ein Projektil mit dem Durchmesser „D“ und 500 g. Masse mit einer kinetischen Energie „W“ standhalten, wobei „D“ und „W“ in der nachfolgenden Tabelle definiert werden: Projektil Durchmesser „D“ Energie Level „W“ (J) in mm Ventilator Schutzzone Kategorie A Kategorie B 70 1850 3000 70 35 70 Tabelle 6-2 Festigkeit der Schutzeinrichtungen Beispiele zur zulässigen Berechnung von Schutzeinrichtungen nach 6.4C sind: Zone 1: Ein geschweißtes Gitter mit „x“ mm Stahl mit einem maximalen Gitter von 51 mm. „X“ wird in Tabelle 6-3, je nach benötigter Kategorie angegeben. b Eine minimale Stärke von GFK Lagen mit „Y“ Lagen von 450g/m² Glasfaser Matten in einem einzelnen Laminat. „Y“ wird in Tabelle 6-3 je nach benötigter Kategorie angegeben. c Das vergleichbare Gewicht von Armid Fiberglas Produkten (Kevlar) mit 66 % des Gewichtes von GFK Lagen. Armit muss gegen UV Einstrahlung geschützt werden. d Carbon Fiberglas kann in Zone 3 verwendet werden, es kann auch als Alternative in anderen Zonen verwendet werden. Zone Drahtgitter Abstand (“X”) (mm) Anzahl von GFK Lagen (“Y”) a 1 2 3 4 E Festigkeit Kategorie A B 2.5 2.8 3 5 6 8 3 5 Tabelle 6-3 Beispiele für die Konstruktion Festigkeit Kategorie A B 3 6 3 5 8 5 Primäre Zone 1 Befestigungen der Schutzeinrichtungen a Die Befestigung des Schutzgitters in Zone 1 muss so durchgeführt werden, dass nachfolgend angegebene Kräfte in jeder Richtung ausgehalten werden: 750 N Zug in Kategorie A 1000 N Zug in Kategorie B b Nachfolgend akzeptierte Beispiele der Regelung 6.4Fc: Kabelbinder mit einem Abstand von 200 mm rund um die Außenseite der Turbine mit: 5 mm Kabelbinder in der Kategorie A 7 mm Kabelbinder in der Kategorie B Seite 14 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) 7.0 F Sekundäre Zone 1 Befestigungen a Zusätzlich zu den normalen Befestigungen eines Schutzgitters müssen 4 zusätzliche Sicherungssysteme im Falle eines Bruchs der ersten Befestigungssysteme nachfolgend montiert werden: Im oberen 2/3 Bereich der Antriebsturbine (Thrust) Gleichmäßig an der Auftriebsturbine (Lift) b Die Befestigung muss relative Bewegungen von 12 m zwischen den Gitter und der Fahrzeugstruktur rückhalten und nicht mehr als 20mm Abstand erlauben. c Die sekundären Befestigungen müssen eine Kraft von 440N wiederstehen. d Beispiele: Gurtband mit einer minimalen Breite von 19mm 6,8 mm Kabelbinder G Kardan / Antriebswelle Abdeckungen a alle Antriebswellen müssen mit einer fehlersicheren Befestigung und Abdeckung ausgestattet sein, um im Falle eines Defektes der Kupplung oder der Halterung Verletzungen zu vermeiden. b Antriebswellen beinhalten unter anderen: Propeller Wellen Wellenverlängerungen Kupplungen Übersetzungen c ausreichende Sicherheitsabdeckungen beinhalten Metall- oder Kunststoffabdeckungen über dem Stehlager oder eine Abdeckplatte um die Welle, die auch als Begrenzung der Bewegungen der Welle dient. d Sicherheitsabdeckungen müssen sicher mit dem Gehäuse des Antriebes oder der Fahrzeugstruktur verbunden sein, um zu vermeiden, das die Abdeckungen selbst durch die Vibrationen der Welle ausfällt. Steuerung 7.1 Allgemein A Alle Systeme und Steuerungen müssen so konstruiert sein, das ein sicherer Betrieb auch in Falle eines Stehenbleibens oder Loslassen der Steuerung möglich ist. B Alle Systeme, die nicht speziell in diesen Bereich angegeben sind, sollten in der gleichen Weise konstruiert sein. 7.2 Aerodynamische Flächen und Steuerung A Aerodynamische Flächen werden in 2 Kategorien eingeteilt: a Feste Flächen: erzeugen aerodynamische Stabilität während des Betriebes, können fest oder in Stand verstellbare Flächen sein. z.B. Stabilisatoren, Luftleitbleche, Negativabweiser usw. b Bewegliche Flächen: Vom Fahrer steuerbare Ruder, einstellbare Auftriebsflächen usw. Seite 15 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) B Steuerungsflächen oder verbundene Systeme müssen so am Fahrzeug befestigt werden, so dass ein sicherer Betrieb auch bei maximaler Geschwindigkeit bei maximalem Ausschlag der Steuerung gewährleistet ist. C Ein Überhang über die Fahrzeugstruktur darf nur im hinteren Bereich des Fahrzeuges mit einem maximalen Überstand von 500 mm auftreten. 7.3 Motor Leistungskontrolle A Motoren, die für den Vortrieb verwendet werden, müssen eine Rückzugfeder zum Leerlauf besitzen. B Motoren, die nur für den Auftrieb verwendet werden, dürfen eine Feststellfunktion aufweisen, müssen aber bei Bedarf in die Leerlaufstellung zurückspringen. C Gas Züge müssen über den gesamten Bereich durch den Fahrer in der normalen Position bedienbar sein. Es muss möglich sein, jederzeit den Motor wieder in den Leerlauf zu bringen. 7.4 andere Steuerungen A Manuell bedienbare Steuerungssysteme sollten so konstruiert werden, das ein sicherer Betrieb mit nachfolgend angegebener Kraft (Tabelle 7-1) bei ausgestrecktem Arm möglich ist: Kontrolle FUSS STEUERHEBEL LENKRAD LENKSTANGE Kraft 600 N (≈61 kg) 500 N (≈51 kg) Vorn und Hinten bzw. 300 N (≈31 kg) Seitlich 500 N (≈51 kg) Vorn und Hinten bzw. 20 x D kg/m Kraft mit D = Durchmesser in m 500 N (≈51 kg) Vorn und Hinten, 250 N (≈25.5 kg) in Drehung B Steuerungsseilzüge, Ketten, Gestänge, und Schubstangen sollten mit einem ausreichenden Sicherheitszuschlag den oben aufgeführten Krafteinwirkungen entsprechen. C Es sollten Abdeckungen berücksichtigt werden, so dass keine Verletzungen der Fahrzeugführer durch die Steuerungselemente auftreten. (z.B. Abdeckungen von scharfen Kanten oder Rohrabdeckungen an Lenkrad) D Alle primären Steuerungselemente müssen in der Lage sein, das der Fahrer in normaler Position auch mit Schutzbekleidung bzw. Sicherheitsausrüstung, die Steuerung mit ausreichender Leichtigkeit und Laufruhe bedienen kann. E Es wird empfohlen, dass Lenksäulen / Lenker etc. mit mechanischen Anschlägen montiert werden, um die Wahrscheinlichkeit von Kabelbruch zu reduzieren. F Es wird dringend empfohlen, das bei Fahrzeugen mit hoher Leistung (F1,F2 usw.) bzw. speziell Fahrzeuge mit getrennten Auftriebssystem, ein redundantes Steuerungssystem zu installieren. Dies kann Unfälle im Falle eines Seilzugbruches verhindern. Seite 16 8.0 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) Kraftstoff – Systeme 8.1 Kraftstofftank und –Systeme A Kraftstofftanks und Spritleitungen müssen so konstruiert und montiert werden, das Vibrationen bzw. Verformungen des Fahrzeugs nicht zu einer Beschädigung oder Undichtigkeit führt. B Schwerkraft- Tanksysteme müssen mit einer Entlüftungseinrichtung ausgestattet sein, die durch den Fahrer einfach bedient werden kann. C Kraftstoffbehälter müssen so konzipiert sein, dass flüssiger Brennstoff nicht auslaufen kann und nicht in direkten Kontakt mit heißen Teilen, Elektrik oder Insassen kommt. Dies gilt auch für Überschläge oder alle anderen Positionen des Fahrzeuges, speziell in Bereich der Be- und Entlüftungsöffnungen. D Alle Kraftstofftanks, -behälter und Spritleitungen müssen so konstruiert sein, dass die Regelungen in Absatz 2.3Ab in vollgetankten Zustand und die Feuersicherheit in Absatz 10 eingehalten werden. E Elastische Gummiseile bzw. Expander dürfen nicht zur Befestigung von Kraftstofftanks verwendet werden. F Kraftstofftanks müssen dafür geeignet sein, im Falle von Ausdehnungen des Kraftstoffes im vollen Zustand kein Brennstoff z.B. durch die Lüftungsöffnung austreten kann. G Alle Kraftstoffbehälter müssen mit einer Rückschlagklappe ausgestattet sein, um ein Auslaufen von Kraftstoff zu verhindern. 8.2 alternative Kraftstoffe Alle Fahrzeuge, die >90% Ethanol oder Methanol Kraftstoff verwenden, müssen mit einem orangen Kreis mit 75mm Durchmesser im Bereich der Startnummer gekennzeichnet sein. 9.0 Elektrische Systeme 9.1 Allgemein A Elektrische Systeme sollten so konstruiert werden, das im normalen Betrieb keine Feuergefahr besteht und im Falle eines Feuers kein zusätzliches Risiko entsteht. B Es muss möglich sein, das der Fahrer im Cockpit alle Motoren und elektrische Systeme ausschalten kann. C Batterien sollten nach 2.3Ab montiert werden und eine Kurzschlusssicherung der Kontakte in allen möglichen Lagen des Fahrzeugs aufweisen. D Batterie Trennschalter a Fahrzeuge mit einer Batterie müssen einen Trennschalter in leicht zugänglicher Position haben. b Der Trennschalter muss mit einem der nachfolgenden Markierungen gekennzeichnet werden: Seite 17 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) E F 10.0 80 mm rotes gleichschenkliges Dreieck mit 10 mm weißen Begrenzung Internationales elektrisches Blitzsymbol , min. 50 mm hoch Motor Not-Aus Schalter a Alle Motoren müssen einen Not-Aus Schalter haben, der zum sofortigen Stopp des Motors führt. b Es sollte beachtet werden, wo der Not Aus Schalter befestigt wird und wie er mit dem Fahrer verbunden wird. Dies sollte dahin führen, das keine versehentliche Betätigung, beim Betrieb auftretende Verschränkungen oder eine Verhinderung der Funktion auftritt. c Gabelschalter sollten gegenüber Gummikappen bevorzugt werden. Mit Seil umwickelte Not Stopp Schalter sind zu bevorzugen, da ein geringeres Risiko zum Verwickeln besteht. Funkentstörungen a Motoren müssen eine ausreichende Funkentstörung besitzen. Das können z.B. sein: Zündkerzen mit internen Widerstand und Zündkerzenkappen ohne Widerstand Zündkerzen ohne internen Widerstand und Zündkerzenkappen mit internen Widerstand b Als einfacher Test kann mittels eines Radios in unmittelbarer Nähe des in Betrieb befindlichen Motors gemacht werden. Falls deutliche Störungen auftreten, ist die Entstörung nicht ausreichend. Feuer – Sicherheit 10.1 Sicherheitsdesign A Die Konstruktion eines Fahrzeuges muss auf ein minimales Risiko auf Feuergefahr ausgelegt sein. B Motor Auspuffsysteme müssen so konstruiert sein, das keine relevante Abgase in ein Vollschürzensystem ohne permanente Luftzirkulation eindringen kann. Der Austritt am Auspuff darf nicht im Luftanzugsbereich des Auftriebssystems liegen. 10.2 heiße Baugruppen A Der Abstand zwischen heißen Teilen und anderen Komponenten sollte ausreichend sein, um eine Beschädigung oder thermischen Verformung zu verhindern. Meist ist ein Abstand von 20 mm ausreichend. B Falle ein Auspuff einen Abstand von unter 20 mm zu einem GFK Bauteil aufweist, muss ein Hitzeschutzpad oder ein Aluminium zum Schutz des GFK gegen Überhitzung montiert werden. C Heiße Teile müssen eine ausreichende Wasser- oder Luftkühlung besitzen, um in allen Betriebssituationen die maximal zulässige Temperatur nicht zu übersteigen. D Heiße Auspuff Teile und Schalldämpfer sollten durch Abdeckungen geschützt werden, um ein versehentliches Berühren und damit verbundene Verletzungen zu vermeiden. Seite 18 11.0 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) Betriebssicherheit 11.1 Überprüfung der Betriebssicherheit Der technische Direktor oder ein ernannter Kommissar behalten sich das Recht vor, jederzeit eine Vorführung des Fahrzeuges bezüglich des Auftriebes, Höhe des Decks über Wasser, Stabilität, angemessene Kontrolle, Not-Halt und sicherer Betrieb usw. zu veranlassen. 11.2 Fahrer Schutzbekleidung 12.0 A Sturzhelm, Rettungsweste und Schutzkleidung werden in Hinsicht der Übereinstimmung mit den Regelungen in WHF001 überprüft. B Es sollten Bekleidungen zum Schutz gegen rotierende Teile, heißen Teile bis 70° C elektrischen Strom und scharfen Kanten verwendet werden. Lärm A Alle Fahrzeuge müssen den Lärm Pegel Regelungen in den entsprechenden Rennregeln entsprechen. B Der interne Lärm Pegel an der normalen Position des Fahrers sollte nicht mehr als 105 dBA entsprechen. Lärm über diesen Level kann zu permanenter Schädigung des Gehörs führen. Es ist für einen normalen Betrieb ein maximaler Lärmpegel unter 100 dBA anzuraten. Seite 19 World Hovercraft Federation Konstruktionsregelungen für Rennhovercrafts (WHF002_9) Anhang A Schutzbereich Messeinrichtung Seite 20
