Парашют - Parachute

Развертывание парашютов

Парашют представляет собой устройство , используемое , чтобы замедлить движение объекта через атмосферу , создавая сопротивление (или в случае набегающего воздуха парашютов, аэродинамического лифт ).

Парашюты обычно изготавливают из легкой, прочной ткани, первоначально шелка , а теперь чаще всего нейлона . Они, как правило, имеют куполообразную форму, но различаются по форме прямоугольниками, перевернутыми куполами и т. Д.

К парашютам прикреплены самые разные грузы, в том числе люди, еда, оборудование, космические капсулы и бомбы .

История

Средний возраст

В 852 году в Кордове, Испания , мавритан Армен Фирман безуспешно пытался летать, прыгнув с башни в большом плаще. Было записано, что «в складках его плаща было достаточно воздуха, чтобы предотвратить серьезные травмы, когда он упал на землю».

Раннее Возрождение

Самое древнее известное изображение парашюта анонимным автором (Италия, 1470-е годы).

Первые свидетельства существования настоящего парашюта относятся к периоду Возрождения . Самый старый дизайн парашюта появляется в анонимной рукописи эпохи Возрождения Италии 1470-х годов (Британская библиотека, Add MS 34113, fol. 200v), на которой изображен свободно висящий человек, сжимающий перекладину, прикрепленную к коническому куполу. В качестве меры безопасности четыре ремня тянулись от концов стержней до поясного ремня. Дизайн является заметным улучшением по сравнению с другим фолио (189v), на котором изображен человек, пытающийся сломить силу своего падения, используя две длинные тканевые ленты, прикрепленные к двум перекладинам, которые он держит руками. Хотя площадь поверхности парашюта кажется слишком маленькой, чтобы обеспечить эффективное сопротивление воздуху, а деревянная опорная рама является излишней и потенциально опасной, основная концепция рабочего парашюта очевидна.

Вскоре после этого эрудит Леонардо да Винчи набросал более сложный парашют в его Атлантическом кодексе (лист 381v), датированном ок. 1485. Здесь масштаб парашюта в более благоприятном соотношении с весом прыгуна. Купол Леонардо поддерживался квадратной деревянной рамой, которая изменяла форму парашюта с конической на пирамидальную. Неизвестно, повлиял ли на итальянского изобретателя более ранний дизайн, но он, возможно, узнал об этой идее в ходе интенсивного устного общения между художниками-инженерами того времени . Возможность пирамидальной конструкции Леонардо была успешно протестирована в 2000 году британцем Адрианом Николасом, а в 2008 году - швейцарским парашютистом Оливье Вьетти-Теппа. По словам историка технологий Линн Уайт , эти конические и пирамидальные конструкции, гораздо более сложные, чем ранние художественные прыжки с жесткими зонтиками в Азии, отмечают происхождение «парашюта, каким мы его знаем».

Дизайн парашюта Фаусто Веранцио , названный Homo Volans («Летающий человек»), из его Machinae Novae («Новые устройства», опубликованные в 1615 или 1616 годах).

Венецианский эрудит и изобретатель Фауст Вранчич (1551-1617) рассмотрели парашют эскиз да Винчи и сохранили квадратную рамку , но заменили навес с выпуклым парусом , как кусок ткани , что он пришел к выводу , затормаживается падение более эффективен. Внаменитая теперь изображение парашюта , который он назвал Homo Воланс (летающий человек), показывая человека , прыжки с парашютом с вышки, предположительно Campanile Сан - Марко в Венеции , появилась в его книге по механике, Machinae Novae ( «Новые машины», опубликованной в 1615 или 1616), наряду с рядом других устройств и технических концепций.

Когда-то считалось, что в 1617 году Веранцио, которому тогда было 65 лет и который был серьезно болен, реализовал свой проект и испытал парашют, прыгнув с колокольни Святого Марка, с моста поблизости или из собора Святого Мартина в Братиславе . В различных публикациях неправильно утверждал , что событие было зарегистрировано около тридцати лет спустя Джон Уилкинс , основатель и секретарь Королевского общества в Лондоне , в своей книге Математическое Магического или чудеса , которые могут быть выполнены с применением механической геометрии , опубликованной в Лондоне в 1648. Однако Уилкинс писал о полете, а не о парашютах, и не упоминал Веранцио, прыжок с парашютом или какое-либо событие 1617 года. Сомнения по поводу этого испытания, включая отсутствие письменных свидетельств, предполагают, что его никогда не было, а вместо этого было неправильное прочтение исторических заметок.

18 и 19 века

Луи-Себастьян Ленорман прыгает с башни обсерватории Монпелье, 1783 год. Иллюстрация конца XIX века.
Первое использование безрамного парашюта Андре Гарнереном в 1797 году.
Схематическое изображение парашюта Гарнерина с иллюстрации начала девятнадцатого века.

Современный парашют был изобретен в конце 18 века Луи-Себастьеном Ленорманом во Франции , который совершил первый зарегистрированный публичный прыжок в 1783 году. Ленорман также заранее набросал свое устройство.

Два года спустя, в 1785 году, Ленорман изобрела слово «парашют» путем гибридизации итальянской приставки para , повелительной формы parare = предотвращать, защищать, сопротивляться, охранять, щит или саван, от paro = до парирования и парашюта , Французское слово « осень» для описания реальной функции авиационного устройства.

В том же 1785 году Жан-Пьер Бланшар продемонстрировал его как средство безопасной высадки с воздушного шара . Хотя первые демонстрации парашюта Бланшар проводил с собакой в ​​качестве пассажира, позже он утверждал, что имел возможность попробовать это сам в 1793 году, когда его воздушный шар лопнул, и он использовал парашют для спуска. (Это событие не было свидетелем других).

Дальнейшая разработка парашюта была направлена ​​на то, чтобы он стал более компактным. В то время как ранние парашюты были сделаны из льна , натянутой на деревянный каркас, в конце 1790 - х, Blanchard начал делать парашюты из сложенного шелка , пользуясь силой SILK и легкого веса . В 1797 году Андре Гарнерен совершил первый спуск на «безрамном» парашюте, обтянутом шелком. В 1804 году Жером Лаланд ввел вентиляционное отверстие в куполе, чтобы исключить резкие колебания. В 1887 году Пак Ван Тассел и Томас Скотт Болдуин изобрели парашют в Сан-Франциско, Калифорния, а Болдуин совершил первый успешный прыжок с парашютом на западе США.

Канун Первой мировой войны

Фотография опубликована в голландском журнале De Prins der Geïllustreerde Bladen (18 февраля 1911 г.).
Глеб Котельников и его изобретение ранцевый парашют

В 1907 году Чарльз Бродвик продемонстрировал два ключевых достижения в области парашюта, который он использовал для прыжков с воздушных шаров на ярмарках : он сложил свой парашют в рюкзак, и парашют вытащили из рюкзака с помощью статической веревки, прикрепленной к воздушному шару. Когда Бродвик спрыгнул с воздушного шара, статическая веревка натянулась, вытащил парашют из рюкзака, а затем щелкнул.

В 1911 году состоялось успешное испытание манекена на Эйфелевой башне в Париже . Вес марионетки составлял 75 кг (165 фунтов); вес парашюта составлял 21 кг (46 фунтов). Кабели между марионеткой и парашютом были длиной 9 м (30 футов). 4 февраля 1912 года Франц Райхельт прыгнул с башни насмерть во время первоначальных испытаний своего носимого парашюта.

Также в 1911 году Грант Мортон совершил первый прыжок с парашютом с самолета , модель B Райта, пилотируемая Филом Пармале , в Венис-Бич , Калифорния . Устройство Мортона было «выбрасываемым», когда он держал парашют в руках, когда покидал самолет. В том же году россиянин Глеб Котельников изобрел первый ранцевый парашют, хотя Герман Латтеман и его жена Кете Паулюс прыгали с закрытыми парашютами в последнее десятилетие XIX века.

Альберт Берри ломает свой парашют на Кинлох Филд в Джефферсон Баракс , штат Миссури , после прыжка 1 марта 1912 года.

В 1912 году на дороге возле Царского Села , за несколько лет до того, как оно стало частью Санкт-Петербурга , Котельников успешно продемонстрировал тормозное действие парашюта, разогнав автомобиль Руссо-Балт до максимальной скорости, а затем раскрыл парашют, прикрепленный к заднему сиденью. , таким образом, также изобрели тормозной парашют .

С 1 марта 1912 года Армия США Капитан Альберт Берри совершил первый (прилагаются типа) прыжок с парашютом в Соединенных Штатах из самолетов , в Benoist толкателем, во время полета над Джефферсоном казармами , Сент - Луисом, штат Миссури . Для прыжков использовался ранцевый парашют, который хранится или размещается в кожухе на теле прыгуна.

Изображение дизайна Стефана Банича

Штефан Банич запатентовал конструкцию зонтика в 1914 году и продал (или подарил) патент военным США, которые позже изменили его конструкцию, что привело к созданию первого военного парашюта. Банич был первым человеком, запатентовавшим парашют, и его конструкция была первой, которая правильно работала в 20 веке.

21 июня 1913 года Джорджия Бродвик стала первой женщиной, прыгнувшей с парашютом с движущегося самолета, сделав это над Лос-Анджелесом, Калифорния . В 1914 году, проводя демонстрации для армии США , Бродвик вручную развернула парашют, став первым человеком, прыгнувшим в свободном падении .

Первая Мировая Война

Наблюдатели воздушного змея готовятся к спуску на парашюте.

Первое военное использование парашюта было артиллерийскими наблюдателями на привязных аэростатах наблюдения во время Первой мировой войны . Это были заманчивые цели для истребителей противника , хотя их было трудно уничтожить из-за их мощной противовоздушной защиты. Из-за того, что от них было трудно убежать и опасно при пожаре из-за надувания водорода, наблюдатели покидали их и спускались на парашютах, как только вражеские самолеты были замечены. Затем наземный экипаж попытается как можно быстрее поднять и спустить воздушный шар. Основная часть парашюта находилась в сумке, подвешенной к воздушному шару, при этом пилот был одет только в простую поясную привязь, прикрепленную к основному парашюту. При прыжке экипажа аэростата основная часть парашюта вытаскивалась из сумки за пояс экипажа, сначала за стропы кожуха, а за ним - за основной купол. Этот тип парашюта был сначала принят в больших масштабах для экипажей своих наблюдательных аэростатов немцами, а затем англичанами и французами. Хотя этот тип устройства хорошо работал с воздушными шарами, он давал неоднозначные результаты при использовании немцами на самолетах с неподвижным крылом, где сумка хранилась в отсеке непосредственно за пилотом. Во многих случаях, когда это не сработало, стропы кожуха запутались в вращающемся самолете. Хотя ряд известных немецких летчиков-истребителей были спасены этим типом парашюта, в том числе Герман Геринг , экипажам союзных самолетов « тяжелее воздуха » парашюты не выдавались , поскольку считалось, что если у пилота был парашют, он будет спрыгивать с самолета при попадании, а не пытаться спасти самолет.

Кабины самолетов в то время также были недостаточно большими, чтобы вместить пилота и парашют, поскольку сиденье, подходящее для пилота с парашютом, было бы слишком большим для пилота без него. Поэтому немецкий тип был уложен в фюзеляже, а не был «ранцевым». Вес - в самом начале - также учитывался, поскольку у самолетов была ограниченная грузоподъемность. Использование парашюта затрудняло работу и уменьшало полезную наступательную и топливную нагрузку.

В Великобритании Эверард Калтроп , железнодорожный инженер и заводчик арабских лошадей, изобрел и продал через свою компанию Aerial Patents «Британский парашют» и парашют «Ангел-хранитель». Томас Орд-Лис , известный как «Безумный майор», продемонстрировал, что парашюты можно успешно использовать с небольшой высоты (он прыгнул с Тауэрского моста в Лондоне), что привело к тому, что парашюты стали использовать воздухоплаватели Королевского летного корпуса , хотя они не были доступны для самолетов.

В 1911 году Соломон Ли Ван Метер-младший из Лексингтона, штат Кентукки, подал заявку и в июле 1916 года получил патент на парашют ранцевого типа - авиационный спасательный круг. Его автономное устройство имело революционный механизм быстрого отсоединения - трос, который позволял падающему летчику расширять фонарь только в безопасном удалении от поврежденного самолета.

Отто Хайнеке, наземный экипаж немецкого дирижабля, спроектировал парашют, который немецкие воздушные службы представили в 1918 году, став первой в мире воздушной службой, внедрившей стандартный парашют. Хотя они спасли многих пилотов, их эффективность была относительно низкой. Из первых 70 немецких летчиков, которым пришлось спастись, около трети погибли. Эти смертельные случаи произошли в основном из-за того, что парашют или трос запутался в планере их вращающегося самолета или из-за неисправности ремня безопасности, проблема исправлена ​​в более поздних версиях.

Французские, британские, американские и итальянские воздушные службы позже основали свои первые конструкции парашюта на парашюте Heinecke в различной степени.

В Великобритании сэр Фрэнк Мирс, который служил майором Королевского летного корпуса во Франции (секция воздушных змеев), зарегистрировал в июле 1918 года патент на парашют с быстроразъемной пряжкой, известный как «парашют Мирса». использовать с этого момента.

После Первой мировой войны

Опыт с парашютами во время войны показал необходимость разработки конструкции, которая могла бы надежно использоваться для выхода из самолета-инвалида. Например, привязные парашюты не работали, когда самолет вращался. После войны майор Эдвард Л. Хоффман из армии США возглавил работу по разработке улучшенного парашюта, объединив лучшие элементы различных конструкций парашютов. Среди участников были Лесли Ирвин и Джеймс Флойд Смит . Команда в конечном итоге создала самолет-парашют типа А. Это включало три ключевых элемента.

В 1919 году Ирвин успешно испытал парашют, прыгнув с самолета. Парашют Type-A был запущен в производство и со временем спас ряд жизней. Эти усилия были отмечены вручением трофея Роберта Дж. Кольера майору Эдварду Л. Хоффману в 1926 году.

Ирвин стал первым человеком, совершившим преднамеренный прыжок с парашютом в свободном падении с самолета. В одной из первых брошюр компании Irvin Air Chute Company упоминается, что 24 августа 1920 года Уильям О'Коннор стал первым человеком, спасшимся с помощью парашюта Ирвина , на Маккук Филд близ Дейтона, штат Огайо . Еще один спасительный прыжок совершил на Маккук Филд летчик-испытатель лейтенант Гарольд Х. Харрис 20 октября 1922 года. Вскоре после прыжка Харриса два репортера Дейтонской газеты предложили создать Caterpillar Club для успешных прыжков с парашютом с самолетов-инвалидов.

Начиная с Италии в 1927 году, несколько стран экспериментировали с использованием парашютов, чтобы сбрасывать солдат в тыл врага . Регулярные советские воздушно-десантные войска были созданы еще в 1931 году после ряда экспериментальных массовых прыжков со 2 августа 1930 года. В начале того же года первые советские массовые прыжки привели к развитию парашютного спорта в Советском Союзе . Ко времени Второй мировой войны крупные воздушно-десантные силы были обучены и использовались в внезапных атаках, как, например, в битвах за форт Эбен-Эмаэль и Гаагу , первые крупномасштабные, противодействующие высадке парашютистов в военной истории немцами. Позже в ходе войны последовали более масштабные воздушно-десантные атаки, такие как битва за Крит и операция «Маркет-гарден» , последняя из когда-либо являвшихся крупнейшей воздушно-десантной военной операцией. Экипаж самолета также обычно оснащался парашютами на случай чрезвычайных ситуаций.

В 1937 году тормозные парашюты впервые были использованы в авиации советскими самолетами в Арктике , которые обеспечивали поддержку полярных экспедиций того времени, таких как первая дрейфующая ледовая станция « Северный полюс-1» . Тормозной парашют позволял самолетам безопасно приземляться на льдины меньшего размера .

Большинство парашютов делали из шелка, пока Вторая мировая война не прекратила поставки из Японии. После того, как в июне 1942 года Аделина Грей совершила первый прыжок с нейлоновым парашютом, промышленность перешла на нейлон.

Типы

Современные парашюты делятся на две категории - восходящие и нисходящие парашюты. Все восходящие купола относятся к парапланам , созданным специально для того, чтобы подниматься и оставаться в воздухе как можно дольше. Другие парашюты, в том числе неэллиптические парашюты с набегающим воздухом, классифицируются производителями как спускаемые.

Некоторые современные парашюты классифицируются как полужесткие крылья, которые маневренны и могут совершать управляемый спуск и разрушаться при ударе о землю.

Круглый

Американский десантник на "круглом" парашюте серии MC1-1C.

Круглые парашюты представляют собой чисто тормозные устройства (то есть, в отличие от парашютов с набегающим воздухом, они не обеспечивают подъемной силы ) и используются в военных, аварийных и грузовых приложениях (например, для сбрасывания с воздуха ). Большинство из них имеет большие куполообразные навесы , изготовленные из одного слоя ткани треугольных клиньев . Некоторые парашютисты называют их «желобами медуз» из-за сходства с морскими организмами. Современные спортивные парашютисты редко используют этот вид. Первые круглые парашюты были простыми, плоскими круглыми. Эти первые парашюты страдали нестабильностью, вызванной колебаниями. Отверстие в вершине помогло выпустить воздух и уменьшить колебания. Во многих военных приложениях использовались конические, т. Е. Конусообразные, или параболические (плоский круглый купол с удлиненной юбкой) формы, такие как парашют T-10 армии США со статической линией. Круглый парашют без отверстий более подвержен колебаниям и не считается управляемым. Некоторые парашюты имеют куполообразные перевернутые купола. Они в основном используются для сброса нечеловеческих грузов из-за их более высокой скорости снижения.

Скорость движения вперед (5–13 км / ч) и рулевое управление могут быть достигнуты путем надрезов в различных секциях (канавках) на спине или путем прорезания четырех полос сзади, изменяя, таким образом, форму купола, позволяя воздуху выходить из задней части корпуса. купол, обеспечивающий ограниченную скорость движения вперед. Иногда используются и другие модификации: разрезы в различных секциях (клинках), из-за которых часть юбки выпирает. Поворот осуществляется путем формирования краев модификаций, что дает парашюту большую скорость с одной стороны модификации, чем с другой. Это дает прыгунам возможность управлять парашютом (например, парашютом серии MC армии США), позволяя им избегать препятствий и разворачиваться против ветра, чтобы минимизировать горизонтальную скорость при приземлении .

Крестообразный

Уникальные конструктивные характеристики крестообразных парашютов уменьшают колебания (раскачивание пользователя взад и вперед) и резкие повороты во время спуска. Эта технология будет использоваться армией США, поскольку она заменяет свои старые парашюты Т-10 на парашюты Т-11 в рамках программы под названием Advanced Tactical Parachute System (ATPS). Купол ATPS представляет собой сильно модифицированную версию крестообразной платформы и имеет квадратный вид. Система ATPS снизит скорость снижения на 30 процентов с 21 фута в секунду (6,4 м / с) до 15,75 футов в секунду (4,80 м / с). Т-11 спроектирован так, чтобы иметь среднюю скорость снижения на 14% медленнее, чем Т-10D, что снижает вероятность травм при приземлении у прыгунов. Снижение скорости спуска снизит энергию удара почти на 25%, что снизит вероятность получения травм.

Вершина с опусканием вниз

«Высокоэффективный» вытяжной купол 1970-х годов на вершине, как видно в центре «круглого» (или, на самом деле, эллиптического) парашюта.
Круглый эллиптический тренажер 1970-х годов с 4 управляемыми прорезями для поворота, а также с небольшим боковым отверстием и одним из 5 отверстий сзади.

Разновидностью круглого парашюта является раскрывающийся апекс парашют, изобретенный французом по имени Пьер-Марсель Лемуан. Первый широко используемый купол этого типа назывался Para-Commander (изготовленный компанией Pioneer Parachute Co.), хотя в последующие годы было выпущено много других куполов с опускающимся верхом - у них были незначительные различия в попытках сделать установка с более высокими характеристиками, например, различные конфигурации вентиляции. Все они считаются «круглыми» парашютами, но с линиями подвешивания к вершине купола, которые прикладывают там нагрузку и подтягивают вершину ближе к нагрузке, искажая круглую форму в несколько уплощенную или линзовидную форму, если смотреть сбоку. И хотя они называются круглыми , они обычно имеют эллиптическую форму, если смотреть сверху или снизу, с выступающими сторонами больше, чем расстояние в продольном направлении, хорда (см. Нижнюю фотографию справа, и вы, вероятно, сможете убедиться, что различия).

Благодаря линзообразной форме и соответствующей вентиляции они имеют значительно более высокую скорость движения, чем, скажем, модифицированный военный купол. А благодаря управляемым обращенным назад вентиляционным отверстиям по бокам купола они также обладают гораздо более быстрой способностью разворачиваться, хотя они явно неэффективны по сравнению с сегодняшними установками с напорным воздухом. Примерно с середины 1960-х до конца 1970-х годов это был самый популярный тип конструкции парашюта для спортивного парашютного спорта (до этого периода обычно использовались модифицированные военные «патроны», а после стали обычным явлением «квадраты» набегающего воздуха). Обратите внимание, что использование слова « эллиптический» для этих «круглых» парашютов несколько устарело и может вызвать небольшую путаницу, поскольку некоторые «квадраты» (т. Е. Таран) в наши дни также имеют эллиптическую форму.

Кольцевой

В некоторых конструкциях с выдвигающимся верхом ткань снимается с верхушки, чтобы открыть отверстие, через которое может выходить воздух (в большинстве, если не во всех, круглых куполах есть по крайней мере небольшое отверстие для облегчения крепления для упаковки - эти арены не считается кольцевым), что придает куполу кольцевую геометрию. В некоторых конструкциях это отверстие может быть очень выраженным, занимая больше «места», чем парашют. Они также уменьшили горизонтальное сопротивление из-за их более плоской формы и в сочетании с обращенными назад вентиляционными отверстиями могут иметь значительную скорость движения вперед. По-настоящему кольцевые конструкции - с отверстием, достаточно большим, чтобы можно было классифицировать купол как кольцеобразный, - встречаются нечасто.

Крыло Рогалло

В спортивном парашюте экспериментировали с крылом Rogallo , помимо других форм и форм. Обычно это была попытка увеличить скорость движения вперед и уменьшить посадочную скорость, предлагаемую другими вариантами в то время. Разработка парашюта с набегающим воздухом и последующее внедрение слайдера паруса для медленного развертывания снизили уровень экспериментов в сообществе спортивного парашютного спорта. Парашюты тоже сложно построить.

Лента и кольцо

Mars Science Laboratory капсула, неся марсохода Curiosity , спускаясь под кольцо парашюта.

Ленточные и кольцевые парашюты имеют сходство с кольцевыми конструкциями. Они часто предназначены для развертывания на сверхзвуковых скоростях. Обычный парашют при раскрытии мгновенно лопнет и разлетится на части на такой скорости. Ленточные парашюты имеют купол в форме кольца, часто с большим отверстием в центре для сброса давления. Иногда кольцо разбивается на ленты, соединенные веревками, чтобы еще больше просачивать воздух. Эти большие утечки снижают нагрузку на парашют, поэтому он не лопнет и не разорвется при открытии. Ленточные парашюты из кевлара используются на ядерных бомбах, таких как B61 и B83 .

Набегающим потоком воздуха

Принцип действия многоячеечной аэродинамической поверхности Ram-Air был разработан в 1963 году канадской Domina "Dom" К. Джалбертом, но прежде, чем парашютный парашютист мог продавать купол с набивным воздухом, необходимо было решить серьезные проблемы. Парашюты Ram-air являются управляемыми (как и большинство куполов, используемых для спортивного парашютного спорта), и имеют два слоя ткани - верхний и нижний - соединенные ребрами из ткани в форме аэродинамического профиля для образования «ячеек». Ячейки заполняются воздухом с более высоким давлением из отверстий, которые обращены вперед на передней кромке аэродинамического профиля. Ткани придают форму, а стропы парашюта обрезаются под нагрузкой, так что надувающаяся ткань надувается в форму аэродинамического профиля. Этот аэродинамический профиль иногда поддерживается с помощью тканевых односторонних клапанов, называемых воздушными шлюзами . «Первый прыжок с этого купола (Jalbert Parafoil) совершил член Международного Зала славы прыжков с парашютом Пол« Поп »Поппенгагер».

Разновидности

ВМС США с парашютом Команда «Прыжок Лягушки» прыгун посадки «квадрат» набегающего воздуха парашют.

Персональные парашюты с набегающим воздухом условно делятся на две разновидности - прямоугольные и конические, - обычно называемые «квадратными» или «эллиптическими» соответственно. Навесы со средними характеристиками (резервный, базовый , купольный и кучный ) обычно имеют прямоугольную форму. Высокопроизводительные парашюты с набегающим воздухом имеют слегка сужающуюся форму к их передней и / или задней кромкам, если смотреть в плане, и известны как эллиптические. Иногда весь конус находится на передней кромке (передней), а иногда и на задней кромке (хвосте).

Эллиптические тренажеры обычно используются только спортивными парашютистами. Они часто имеют более мелкие, более многочисленные тканевые ячейки и более мелкий профиль. Их купола могут быть от слегка эллиптических до сильно эллиптических, что указывает на степень сужения конструкции купола, которая часто является показателем способности купола реагировать на управляющие воздействия при заданной нагрузке крыла, а также уровня опыта, необходимого для безопасно управлять куполом.

Прямоугольные парашюты имеют тенденцию выглядеть как квадратные надувные надувные матрасы с открытыми передними торцами. Как правило, они более безопасны в эксплуатации, потому что они менее склонны к быстрому пикированию с относительно небольшими управляющими воздействиями, они обычно управляются с меньшей нагрузкой на крыло на квадратный фут площади и скользят медленнее. Как правило, у них более низкое качество скольжения .

Нагрузка на крыло парашюта измеряется так же, как и у самолета, сравнивая выходную массу с площадью ткани парашюта. Типичная нагрузка на крыло для студентов, участников соревнований по точности и прыгунов BASE составляет менее 5 кг на квадратный метр - часто 0,3 кг на квадратный метр или меньше. Большинство студентов-парашютистов летают с нагрузкой на крыло менее 5 кг на квадратный метр. Большинство спортивных прыгунов летают с нагрузкой на крыло от 5 до 7 кг на квадратный метр, но многие, заинтересованные в успешных посадках, превышают эту нагрузку на крыло. Профессиональные пилоты Canopy соревнуются с нагрузкой на крыло от 10 до 15 килограммов на квадратный метр. Парашюты с набегающим воздухом с нагрузкой на крыло более 20 килограммов на квадратный метр уже приземлялись, но это сугубо сфера компетенции профессиональных прыгунов-испытателей.

Парашюты меньшего размера имеют тенденцию летать быстрее при той же нагрузке, а эллиптические тренажеры быстрее реагируют на управляющие воздействия. Поэтому небольшие эллиптические конструкции часто выбираются опытными пилотами-пилотами из-за захватывающих полетов, которые они обеспечивают. Полет на быстром эллиптическом тренажере требует гораздо больше навыков и опыта. Быстрые эллиптические тренажеры также значительно опаснее приземляться. С высокопроизводительными эллиптическими куполами неприятные сбои могут быть намного серьезнее, чем с квадратной конструкцией, и могут быстро перерасти в аварийные ситуации. Полеты в высоконагруженных эллиптических куполах являются основным фактором, способствующим многим несчастным случаям при прыжках с парашютом, хотя программы продвинутого обучения помогают снизить эту опасность.

Высокоскоростные парашюты с поперечными связями, такие как Velocity, VX, XAOS и Sensei, положили начало новому разделу спортивного парашютного спорта, получившему название «парящий». В зоне приземления устроена гоночная трасса, на которой опытные пилоты могут измерить расстояние, на которое они могут пролететь через входные ворота высотой 1,5 метра (4,9 фута). Текущие мировые рекорды превышают 180 метров (590 футов).

Соотношение сторон - еще один способ измерения парашютов с набегающим воздухом. Соотношение сторон парашютов измеряется так же, как и у крыльев самолета, путем сравнения размаха с хордой. Парашюты с низким удлинением, то есть с размахом в 1,8 раза больше хорды, теперь используются только в соревнованиях по точному приземлению. Популярные парашюты для точной посадки включают парашюты Jalbert (теперь NAA) Para-Foils и серию Challenger Classics Джона Эйффа. В то время как парашюты с низким удлинением имеют тенденцию быть чрезвычайно устойчивыми, с плавными характеристиками сваливания, они страдают от крутых коэффициентов скольжения и небольшого допуска, или "оптимального положения", для определения времени посадки.

Благодаря своим предсказуемым характеристикам раскрытия парашюты со средним удлинением около 2,1 широко используются для соревнований по резервам, BASE и формированию купола. Большинство парашютов со средним удлинением имеют семь ячеек.

Парашюты с высоким удлинением имеют самое плоское скольжение и самый большой допуск по времени срабатывания сигнальной ракеты, но наименее предсказуемое раскрытие. Соотношение сторон 2,7 - это верхний предел для парашютов. Купола с высоким соотношением сторон обычно имеют девять или более ячеек. Все запасные парашюты с набегающим воздухом имеют квадратную форму из-за большей надежности и менее требовательных характеристик управления.

Парапланы

Полеты на параплане на холме Кокрейн , штат Алабама , Канада , 1991 год. APCO Starlite 26.
Параплан Apco Starlite 26 запускает надувные ячейки, поднимая верхние стояки

Парапланы, практически все из которых используют парашюты с набегающим воздухом, больше похожи на современные спортивные парашюты, чем, скажем, на парашюты середины 1970-х годов и ранее. Технически это восходящие парашюты , хотя этот термин не используется в сообществе парапланеристов, и у них такая же базовая конструкция аэродинамического профиля, как у сегодняшних «квадратных» или «эллиптических» куполов для парашютного спорта , но, как правило, они имеют больше секционных ячеек, более высокое соотношение сторон и более низкий профиль. Количество ячеек варьируется в широких пределах, обычно от 20 до 70, в то время как соотношение сторон может составлять 8 или более, хотя соотношение сторон (прогнозируемое) для такого купола может быть меньше 6 или около того - оба значения возмутительно выше, чем у типичного парашюта парашютиста. Размах крыла обычно настолько велик, что он гораздо ближе к очень вытянутому прямоугольнику или эллипсу, чем к квадрату, и этот термин редко используется пилотами парапланеристов. Точно так же пролет может составлять ~ 15 м с пролетом (прогнозируемым) на уровне 12 м. Навесы по-прежнему крепятся к подвеске с помощью подвесных тросов и (четырех или шести) подступенков, но они используют запираемые карабины в качестве окончательного соединения с подвеской. Современные высокопроизводительные парапланы часто имеют отверстия ячеек ближе к нижней части передней кромки, и концевые ячейки могут казаться закрытыми, как для аэродинамической обтекаемости (эти явно закрытые концевые ячейки вентилируются и надуваются из соседних ячеек, которые имеют вентиляционные отверстия). в стенках клеток).

Основное различие заключается в использовании парапланов, обычно более длительных полетов, которые могут длиться целый день, а в некоторых случаях - сотни километров. Обвязка также сильно отличается от привязи для парашютного спорта и может значительно отличаться от привязи для новичка (которая может быть просто скамейкой с нейлоновым материалом и ремнями для обеспечения безопасности пилота независимо от положения) до безбортных для высоких полеты на высоте и по пересеченной местности (обычно это устройства в форме кокона или гамака для всего тела с вытянутыми ногами - так называемые скоростные мешки , аэроконы и т. д. - для обеспечения аэродинамической эффективности и тепла). Во многих конструкциях предусмотрена встроенная защита спины и плеч, а также поддержка запасного тента, емкости для воды и т. Д. У некоторых даже есть лобовые стекла.

Поскольку парапланы созданы для пешего или лыжного старта, они не подходят для открывания с предельной скоростью, и, конечно же, нет ползунка для замедления раскрытия (пилоты парапланов обычно начинают с открытого, но ненадутого купола). Чтобы запустить параплан, обычно растягивают купол на земле, чтобы максимально приблизить его к открытому куполу, при этом стропы подвески имеют небольшой провис и меньше путаницы - см. Больше в параплане . В зависимости от ветра у пилота есть три основных варианта: 1) запуск с разбега (обычно без ветра или слабого ветра), 2) запуск с места (при идеальном ветре) и 3) запуск назад (при сильном ветре). При идеальном ветре пилот тянет за верхние подступенки, чтобы ветер раздувал ячейки, и просто ослабляет тормоза, как закрылки самолета, и взлетает. Или, если нет ветра, пилот бежит или катается на лыжах, чтобы заставить его надуть, обычно на краю обрыва или холма. Как только купол поднимется над головой, можно осторожно опустить оба тумблера при идеальном ветре, буксировать (например, за автомобилем) по ровной поверхности, продолжить спуск с холма и т. Д. важно, и есть даже купола, сделанные специально для этой практики, чтобы сэкономить на износе более дорогих куполов, предназначенных, например, для кросс-кантри , соревнований или просто развлекательных полетов.

Общие характеристики

Основные парашюты, используемые парашютистами сегодня, предназначены для плавного раскрытия. Слишком быстрое развертывание было ранней проблемой при разработке проектов с набегающим воздухом. Основным нововведением, замедляющим развертывание навеса с набегающим воздухом, является ползунок ; небольшой прямоугольный кусок ткани с люверсами у каждого угла. Четыре набора строп проходят через люверсы к подступенкам (подступенки - это полосы ремней, соединяющие привязь и стропы парашюта). Во время развертывания ползун скользит вниз от купола до уровня чуть выше подступенков. Ползунок замедляется из-за сопротивления воздуха, когда он опускается, и снижает скорость, с которой могут растягиваться линии. Это снижает скорость, с которой купол может открываться и надуваться.

В то же время общая конструкция парашюта по-прежнему оказывает значительное влияние на скорость раскрытия. Скорость раскрытия современных спортивных парашютов значительно различается. Большинство современных парашютов открываются удобно, но отдельные парашютисты могут предпочесть более жесткое раскрытие.

Процесс развертывания по своей сути хаотичен. Быстрое развертывание все еще может происходить даже с хорошо подобранными навесами. В редких случаях развертывание может быть даже настолько быстрым, что прыгун может получить синяк, травму или смерть. Уменьшение количества ткани снижает сопротивление воздуха. Это можно сделать, уменьшив ползунок, вставив сетчатую панель или вырезав отверстие в ползунке.

Развертывание

Анимация системы спуска с тремя кольцами, используемой парашютистом для срезания основного парашюта. Он использует механическое преимущество 200: 1.

Запасные парашюты обычно имеют систему развертывания троса , которая была впервые разработана Теодором Москицки, но большинство современных основных парашютов, используемых спортивными парашютистами, используют форму пилотного парашюта, раскрываемого вручную . Система рипкорда вытягивает закрывающий штифт (иногда несколько штифтов), который освобождает подпружиненный пилотный желоб и открывает контейнер; затем парашютный парашют продвигается в воздушный поток своей пружиной, а затем использует силу, создаваемую прохождением воздуха, для извлечения пакета развертывания, содержащего купол парашюта, к которому он прикреплен через уздечку. Раскладываемый вручную пилотный парашют, после того как его бросают в воздушный поток, вытягивает закрывающий штифт на узде пилотного парашюта, чтобы открыть контейнер, затем с той же силой извлекается мешок развертывания. Существуют разновидности выдвигающихся вручную вытяжных парашютов, но описанная система является более распространенной системой выброса.

Только вручную развернутый парашют пилота может складываться автоматически после развертывания - линией уничтожения, уменьшающей сопротивление парашюта пилота на главном куполе в полете. С другой стороны, резервы не сохраняют свои пилотные парашюты после развертывания. Сумка для развертывания резерва и парашютный парашют не соединены с куполом в системе резерва. Это известно как конфигурация free-bag, и компоненты иногда не восстанавливаются после развертывания резерва.

Иногда вытяжной парашют не создает достаточной силы, чтобы вытащить штифт или извлечь мешок. Причины могут заключаться в том, что пилотный парашют застрял в турбулентном следе за перемычкой ("бурление"), замыкающая петля, удерживающая штифт, слишком туго затянута, или пилотный парашют создает недостаточную силу. Этот эффект известен как «колебание парашюта пилота», и, если он не устраняется, он может привести к полной неисправности, требующей развертывания резерва.

Основные парашюты парашютистов обычно раскрываются с помощью статических тросов, которые освобождают парашют, но сохраняют сумку для развертывания, в которой находится парашют, без использования парашюта пилота для развертывания. В этой конфигурации сумка для развертывания известна как система прямого размещения, в которой развертывание происходит быстро, последовательно и надежно.

Безопасность

RAF Typhoon использует тормозной парашют для торможения после приземления.

Парашют аккуратно складывают или «упаковывают», чтобы обеспечить его надежное раскрытие. Если парашют не упакован должным образом, это может привести к неисправности, когда основной парашют не раскрывается правильно или полностью. В Соединенных Штатах и ​​во многих развитых странах запасные и запасные парашюты упаковываются « такелажниками », которые должны быть обучены и сертифицированы в соответствии с законодательными стандартами. Спортивные парашютисты всегда обучаются собирать свои собственные основные «основные» парашюты.

Точные цифры трудно оценить, потому что конструкция парашюта, техническое обслуживание, загрузка, техника упаковки и опыт оператора оказывают значительное влияние на частоту неисправностей. Приблизительно одна из тысячи неисправностей в раскрытии главного спортивного парашюта требует использования запасного парашюта, хотя некоторые парашютисты совершают многие тысячи прыжков и никогда не нуждаются в использовании запасного парашюта.

Запасные парашюты упакованы и развернуты несколько иначе. Они также спроектированы более консервативно, в них надежность важнее скорости реагирования, и они построены и испытаны в соответствии с более строгими стандартами, что делает их более надежными, чем основные парашюты. Регулируемые интервалы проверок в сочетании со значительно меньшим объемом использования способствуют повышению надежности, поскольку износ некоторых компонентов может отрицательно сказаться на надежности. Основное преимущество запасного парашюта в плане безопасности заключается в том, что вероятность маловероятной основной неисправности умножается на еще менее вероятную вероятность неисправности запасного парашюта . Это дает еще меньшую вероятность двойной неисправности, хотя также существует небольшая вероятность того, что неисправный основной парашют не может быть выпущен и, таким образом, повлияет на резервный парашют. В США в 2017 году средний уровень смертности составил 1 на 133 571 прыжок.

Травмы и смертельные исходы во время спортивных прыжков с парашютом возможны даже при использовании полностью функционального основного парашюта, например, это может произойти, если парашютист ошибается в оценке во время полета над куполом, что приводит к высокоскоростному удару либо о землю, либо об опасности для парашюта. земля, которую в противном случае можно было бы избежать, или может привести к столкновению с другим парашютистом под куполом.

Неисправности

Космический корабль Apollo 15 благополучно приземлился, несмотря на отказ парашютного стропа в 1971 году.

Ниже перечислены неисправности, характерные для круглых парашютов.

  • «Мэй Уэст» или «взорванная периферия» - это тип неисправности круглого парашюта, который искажает форму купола во внешний вид большого бюстгальтера , названного в честь щедрых пропорций покойной актрисы Мэй Уэст . Столб из нейлоновой ткани, сотрясаемый ветром, быстро нагревается от трения, и противоположные стороны купола могут сливаться вместе в узкой области, исключая любую возможность его полного раскрытия.
  • «Лента» - это главный желоб, который запутывается в своих линиях и не может развернуться, принимая форму бумажной ленты. Парашютист обрезает его, чтобы освободить место и чистый воздух для развертывания резерва.
  • «Инверсия» происходит, когда одна юбка купола проходит между тросами подвески на противоположной стороне парашюта и затем захватывает воздух. Затем эта часть образует вторичный лепесток с перевернутым куполом. Вторичная лопасть растет до тех пор, пока купол полностью не выворачивается наизнанку.
  • « Жезл парикмахера » описывает клубок линий позади головы прыгуна, который срезает основной и открывает свой запас.
  • « Подкова » - это развертывание вне очереди, когда стропы парашюта и сумка освобождаются раньше, чем парашют и уздечка сумки. Это может привести к запутыванию строп или к ситуации, когда якорь парашюта не выйдет из контейнера.
  • «Jumper-In-Tow» включает в себя статическую линию, которая не разъединяется, в результате чего парашютист буксируется за самолетом.

Записи

Прыгун в свободном падении в Венесуэле с парашютом за спиной

16 августа 1960 года Джозеф Киттингер в тестовом прыжке Excelsior III установил предыдущий мировой рекорд по высшему прыжку с парашютом. Он прыгнул с воздушного шара на высоте 102 800 футов (31 333 м) (что также было рекордом высоты пилотируемого аэростата в то время). Небольшой парашют-стабилизатор сработал успешно, и Киттингер упал на 4 минуты 36 секунд, установив также мировой рекорд по самому длинному свободному падению с парашютом , если падение с парашютом считается свободным падением. На высоте 17 500 футов (5 300 м) Киттингер открыл свой главный парашют и благополучно приземлился в пустыне Нью-Мексико . Весь спуск занял 13 минут 45 секунд. Во время спуска Киттингер испытал низкие температуры до -94 ° F (-70 ° C). На этапе свободного падения он достиг максимальной скорости 614 миль в час (988 км / ч или 274 м / с), или 0,8 Маха.

Согласно Книге рекордов Гиннеса , Евгений Андреев , полковник советских ВВС , установил официальный рекорд FAI по самому длинному прыжку с парашютом в свободном падении (без тормозного парашюта ) после падения на 24 500 м (80 380 футов) с высоты 25 457 м. (83523 фута) недалеко от Саратова, Россия, 1 ноября 1962 года, пока его не сломал Феликс Баумгартнер в 2012 году.

Феликс Баумгартнер побил рекорд Джозефа Киттингера 14 октября 2012 года, совершив прыжок с высоты 127 852 футов (38 969,3 м) и достигнув скорости до 833,9 миль в час (1342,0 км / ч или 372,8 м / с), или почти 1,1 Маха. Киттингер был советником по прыжкам Баумгартнера.

Алан Юстас совершил прыжок из стратосферы 24 октября 2014 года с высоты 135 889,108 футов (41419 м). Однако, поскольку прыжок Юстаса включал тормозной парашют, а прыжок Баумгартнера - нет, их рекорды вертикальной скорости и дистанции свободного падения остаются в разных категориях рекордов.

Использует

Тормозной парашют используется для облегчения горизонтального замедления транспортного средства , в том числе самолетов и перетащить гонщиков , обеспечить стабильность, чтобы содействовать некоторые типы легких летательных аппаратов в дистресса, тандем свободного падения; и как пилот, запускающий раскрытие парашюта большего размера.

Смотрите также

использованная литература

Источники

внешние ссылки