Прыжки с парашютом. Псурцев, П. А. Прыжки с парашютом
 Скачать 6.87 Mb.
|
|
Вытяжной парашют (обычно парашютисты называют его медузой) предназначен для вытаскивания основного или запасного парашюта из ранца. Есть два типа вытяжного парашюта — жесткий и мягкий. Вытяжной парашют соединяется с вершиной основного парашюта с помощью специальной ленты — стренги. При этом если разделить парашютную систему на составляющие (ранец, основной и запасной парашюты, подвесная система), то вытяжной парашют будет относиться к ранцу, так как его конструкция и размеры зависят от устройства ранца, а куполу в значительной степени безразлично, чем его будут вытаскивать из ранца и чехла. На некоторых типах парашютов (например, запасных 3-5, 3-6П) вытяжной парашют как таковой от- сутствует, его роль выполняют карманы, нашитые на вершину купола поверх полюсного отверстия (рис. 10). Такая схема исключает возможность наматывания стренги вытяжного парашюта запаски на частично работающий основной купол. Рис 10. Вершина запасного парашюта 3-5: карманы выполняют функции вытяжного парашюта Внутри жесткого вытяжного парашюта имеется металлическая пружина, за счет которой он может выпрыгивать из ранца и уходить из зоны затенения (см. раздел «Свободное падение»), чтобы, попав в воздушный поток, начать раскрывать основной или запасной парашют. Жесткий вытяжник устанавливается на все чапасные парашюты типа «крыло», некоторые круглые чапаски (LoPo), основные парашюты современных студенческих систем, некоторые ранние модели основных парашютов типа «крыло» (ПО-9, -16, -17), на круглые основные парашюты (Д-1-5У, Т-4, УТ-15) (рис. 11). Рис. 11. Шаровой вытяжной парашют системы Т-4 Жесткая медуза в уложенном ранце сдерживается в сжатом состоянии зачекованными клапанами. Когда парашютист (или страхующий прибор) выдергивает шпильку (либо страхующий прибор перерубает петлю), клапаны ранца перестают быть зафиксированными, пружина разжимается, и медуза выпрыгивает из-под клапанов, вытягивая за собой часть стренги. Затем медузу подхватывает воздушный поток и вытаскивает из ранца основной (или запасной) парашют. Мощности пружины должно хватить, чтобы медуза вышла из зоны затенения, это означает, что она должна отпрыгнуть от ранца на полтора- два метра (см. раздел «Безопасность»). К недостаткам жесткой медузы можно отнести наличие тяжелой пружины, возможность попадания в зону затенения (если пружина недостаточно жесткая), необходимое наличие вытяжного кольца (которое можно потерять). Но при этом без жесткой медузы нельзя обойтись, если необходимо раскрывать парашют типа «крыло» с помощью страхующего прибора, так как страхующие приборы пока не умеют выбрасывать мягкую медузу. Мягкий вытяжной парашют используется для раскрытия современных основных парашютов типа «крыло». Его бросают рукой в поток в стороне от тела, то есть при правильном использовании попадание в зону затенения исключено. К достоинствам мягкой медузы можно отнести также отсутствие каких-либо крупных жестких деталей (таких, как пружина в жесткой медузе), а значит, компактность в уложенном виде, легкость, возможность установки коллапса. По мере совершенствования аэродинамики, уменьшения площадей и соответственно увеличения скоростей планирования куполов типа «крыло» парашютисты столкнулись с тем, что вытяжной парашют на большой скорости создает заметное сопротивление движению. Для решения проблемы была придумана коллапсирующая медуза (collapsible pilot chute), которая складывается после выполнения своей функции. Существует две разновидности коллапсирующих медуз — вершина купола медузы притягивается к ее основанию с помощью резинки либо с помощью стропы (kill-line), продетой внутрь стренги и присоединенной к вершине купола. Коллапс, сделанный из резинки от трусов, можно увидеть, например, на парашютах Ивановского завода «Полет». Медуза с резинкой работает только при скорости выше некоторого критического значения. Жесткость резинки подбирается так, чтобы медуза наполнялась при свободном падении (скорость порядка 50 м/с) и не наполнялась при планировании под наполненным куполом (скорость порядка 15 м/с). Недостаток такой медузы — неспособность раскрывать парашют при небольших задержках после отделения от летательного аппарата, так как чтобы поток смог растянуть резинку, надо сначала разогнаться в течение нескольких секунд. С другой стороны, при выполнении разгонных маневров из-за увеличения скорости такая медуза может некстати надуваться и мешать разгону. Коллапс медузы с помощью kill-line лишен таких недостатков, но требует особого внимания на укладке, поскольку его необходимо «расколлапсировать» вручную. Если этого не сделать, медуза останется сложенной и не обязана будет раскрыть основной парашют. Чехол (камера). Эта деталь имеет несколько назначений: сохранение более правильной структуры купола и строп в уложенном виде; упорядочивание процесса раскрытия: кромка купола выходит наружу только тогда, когда чехол (камера) удалились от парашютиста и стропы вытянуты на всю длину; чехол является устройством рифления: так как чехол не может сползти с купола моментально, наполнение купола немного замедляется, уменьшая перегрузки. На чехле (камере) обычно размещают резиновые соты или газыри для укладки в них строп. Сота — резиновая петля, предназначенная для укладки в нее пучка строп. Обычно на камерах или чехлах парашютов имеется два ряда сот для укладки строп. Газырь — текстильный карман цилиндрической формы, предназначенный для укладки в него пучка строп. Нашивается на камеру парашюта (Д-5, Д-6, К-15) (рис. 12). Рис. 12. Газыри, расположенные на камере парашюта Д-6 Шпильки. Как уже говорилось, клапаны ранца парашюта зачековываются одной или несколькими шпильками. Шпильки закреплены на тросе, который, в свою очередь, присоединяется к кольцу или вытяжной веревке (фалу). На парашютах с мягкой медузой шпилька обычно крепится к стренге вытяжного парашюта. Вытяжная веревка (вытяжной фал) предназначена для расчековки ранца и стягивания чехла с купола при прыжках на принудительное раскрытие парашюта. На вытяжной веревке имеется три петли — две на концах и одна посередине. На одном конце петля продета в карабин, который зацепляется за трос в летательном аппарате. К петле с противоположной стороны веревки может быть привязан вытяжной трос со шпильками, в этом случае ранец будет расчекован с помощью веревки после отделения от летательного аппарата. К этой же петле может быть привязан чехол купола; в этом случае вытяжной трос привязывается к центральной петле веревки. При таком варианте после от- деления парашютиста веревка сначала расчековывает ранец, а затем вытаскивает из ранца основной парашют и стягивает с него чехол. Стабилизирующий парашют служит для стабилизации падения парашютиста, а после раскрытия специального замка выполняет функцию парашюта вытяжного. Используется на десантных парашютах, на тандемах (дрог). Дрог — в тандем-системе — стабилизирующий парашют, выполняющий также функцию парашюта вытяжного. Представляет собой мягкую медузу увеличенной площади на длинной стренге. Двухконусный замок (рис. 13) используется в парашютных системах, предусматривающих укладку на стабилизацию падения. Этот замок держит клапаны ранцаи закрытом состоянии в процессе снижения парашютиста под стабилизирующим парашютом. Выдернув кольцо, парашютист раскрывает двухконусный замок, клапаны освобождаются, и стабилизирующий парашют иытаскивает из ранца камеру основного парашюта. Если парашютист вовремя не выдергиваеткольцо, двухконусный замок раскрывается страхующим прибором. УСТРОЙСТВО ПАРАШЮТА ТИПА «КРЫЛО» В отличие от круглых куполов, «крыло» имеет вытянутую форму — прямоугольную или эллиптическую, которая по конструкции принципиально мало отличается от жесткого крыла самолета. Обычно крыло не Рис. 14. Конструкция крыла: 1— верхняя оболочка; 2 — нижняя оболочка; 3 — нервюра; 4 — лонжероны, стрингеры: h — высота профиля; l ' — размах, d — хорда является монолитным, а состоит из двух оболочек, нервюр (вертикальных силовых элементов) и лонжеронов (продольных силовых элементов). Роль оболочек очевидна. Форма нервюр определяет профиль крыла, лонжероны (или стрингеры) обеспечивают продольную прочность (рис. 14). Составные части купола-«крыло»: две оболочки, нервюры, «уши», стропы, слайдер. Оболочки — основные несущие поверхности купола. Они изготавливаются из ткани с низкой или нулевой воздухопроницаемостью. В качестве лонжеронов выступают силовые ленты. Материал оболочки влияет на некоторые характеристики купола: ткань с нулевой воздухопроницаемостью (ZP-0) позволяет достигать максимально возможных летных характеристик (скорость, аэродинамическое качество), ткань с низкой воздухопроницаемостью типа F-111 дает более стабильное и предсказуемое раскрытие парашюта, позволяет использовать купол большой площади при небольшой массе парашютиста и лучше подходит для планирования на низких скоростях (например, при работе на точ- Рис. 13. Двухконусный замок: — затвор; 2 — конус затвора; 3 — конус замка ность приземления). В задней части купола оболочки сшиты друг с другом, в передней части между ними есть промежуток (сопло), через который при планировании внутрь купола поступает воздух. На основных куполах-«крыло» посередине верхней оболочки имеется крепление для стренги вытяжного парашюта. Нервюры — это вертикальные (иногда — наклонные) перемычки между оболочками. От формы нервюр зависит профиль крыла и его форма (рис. 15). На прямоугольных куполах все нервюры одинаковые, на эллиптических — одна или несколько нервюр по краям имеют меньшие размеры, чем центральная. Нервюры делятся на силовые и промежуточные. К силовым нервюрам крепятся стропы, Рис. 15. Нервюра парашюта типа «крыло» промежуточные всего лишь поддерживают форму профиля. Силовые нервюры делят купол на секции. При некоторых режимах в разные секции купола поступает разное количество воздуха, и, чтобы обеспечить равномерное распределение давления воздуха внутри купола, нервюры шьют из менее плотной, чем на оболочках, ткани' либо в них делают конструктивные отверстия. Так как купол изготовлен из мягкого материала, в наполненном состоянии под напором воздуха его форма не может строго соответствовать чертежам, искажения неизбежны. Можно только попытаться сделать их не очень значительными. Для того чтобы купол сохранял более правильный профиль, на тонкопрофильных скоростных моделях парашютов используют косые (диагональные) нервюры. Чаще всего они представляют собой треугольные косынки, соединяющие верхнюю оболочку с нижней частью силовых нервюр, в местах крепления строп. Дополнительные косые нервюры, а также большее количество промежуточных нервюр, как несложно догадаться, увеличивают укладочный объем купола, то есть его размеры в уложенном виде. Секция — части купола между двумя силовыми нервюрами. На большинстве куполов секция имеет одну промежуточную нервюру. На куполах с косыми нервюрами структура секции чаще всего содержит две промежуточные и две косые нервюры. Количество секцийзависит от удлинения купола. Современные парашюты с относительно небольшим удлинением делают семисекционными, с большим — девятисекционными. Существуют отдельные экземпляры, имеющие одиннадцать секций. Некоторые старые образцы куполов имели 5 секций, из-за низкого аэродинамического качества в настоящее время такие модели не изготавливаются. Косонервюрники, секции которых отличаются от обычных, называют 21- или 27-секционными, в таком обозначении секцией считают часть купола между двумя соседними вертикальными нервюрами, не различая силовые и промежуточные. На рис. 16 показаны варианты структуры секций. В левом столбце изображена общая схема данного класса куполов, в среднем — поперечный разрез, показывающий расположение нервюр, в правом — вид купола спереди с учетом формы сопел, частично прикрытых тканью верхней оболочки. Классический семисекци-онный купол имеет толстый профиль и большие, открытые сопла (рис. 16, схема а). У скоростного купола Icarus Safire (рис. 16, схема б) более тонкий профиль, его сопла частично прикрыты для улучшения аэродинамики, оставшейся площади отверстий достаточно для забора необходимого количества воздуха. У эллиптических скоростных куполов высшего класса Icarus Crossfire и Atair Competition Cobalt (рис. 16, схемы в, г, рис. 17) та же структура секций, но их сопла сильно закрыты для уменьшения лобового сопротивления. Еще более тонкий профиль и особую структуру секций имеют косонервюрники. В традиционном определении Icarus Extreme FX (рис. 16, схема д) можно назвать семисекционным, но, так как каждая секция его делится на три части, его принято называть 21-секционным. Аналогично 9-секционный Atair Onyx (рис. 16, схема ё) называют 36- секционным. Купола с косыми нервюрами имеют самую совершенную аэродинамику, тонкий и правильный профиль, очень небольшие сопла. Сопло — отверстие в передней части секции для по-ступания воздуха внутрь купола (рис. 18). На низких скоростях планирования при небольшом встречном напоре в купол поступает относительно немного воздуха, и парашюты, предназначенные для работы в таких режимах (например, классические), имеют большие открытые сопла. На больших скоростях для поддержания высокого давления вполне достаточно небольших отверстий, при этом желательно улучшить обтекаемость передней части купола, поэтому на скоростных куполах сопла, как правило, частично закрывают тканью верхней оболочки или дополнительными косынками из того же материала, что и оболочки (рис. 16, схемы в—е) Рис. 16. Структура секций различных куполов: и — Parafoil (классический); б — Safire (скоростной); в — Crossfire (эллипс пысшсго класса); г — Competition Cobalt (свуперский эллипс); д — Extreme FX (21- секционный косонервюрник); е — Опух (36- секционный косонервюрник) Рис. 17. Competition Cobalt Рис. 18. Нервюры разных куполов: и — классический (точностной) купол; б — скоростной тонкопрофильный купол; в — параплан (приведен для сравнения). Размерными линиями показаны размеры и расположение сопел Для поддержания давления в скоростном куполе на низких скоростях были придуманы воздушные клапаны: (airlocks) (рис. 19). Они впускают воздух внутрь и ограничивают его выход наружу. Купол с клапанами труднее ввести в свал, он сохраняет устойчивость на низких скоростях и менее восприимчив к турбулентности встречного воздуха. Правда, такой купол сложнее укладывать и он не сдувается после приземления, что может вызвать проблемы при сильном ветре. К тому же если купол отцепили в воздухе, он не складывается, как другие купола, и может улететь далеко. Наличие клапанов несколько увеличивает укладочный объем. И настоящее время отношение к такой доработке неоднозначно и существует лишь несколько моделей куполов с клапанами. Рис. 19. Схема купола с клапанами (airlocks) Стропы. Для поддержания необходимого профиля парашюту-«крыло» недостаточно строп только по контуру купола, как на круглых парашютах, поэтому его стропы равномерно распределены по всей площади купола. На рис. 20 приведена схема одного из вариантов крепления строп. Стропы на данной схеме прикреплены в местах пересечения линий, кроме задней кромки. К задней кромке крепятся только лучи строп управления, они показаны на схеме. К середине задней кромки строп не прикрепляют. Цифрами на схеме обозначены ряды строп. Первый ряд расположен на передней кромке купола, остальные ряды равномерно распределены от «носа» до «хвоста». Большинство современных парашютов имеют четыре ряда строп. На эллиптических куполах боковые секции короче центральной, поэтому одна-две крайние нервюры, как правило, имеют только три ряда строп. По иностранной классификации 1-й, 2-й, 3-й, 4-й ряды строп обозначают соответственно: каскад А, В, С, D. Рис. 20. Схема расположения строп на куполе (один из вариантов). 11ифрами обозначены ряды строп, жирными точками (а) — места крепления строп; б — лучи стропы управления; в — стропа управления Парашют-«крыло» двигается, вниз за счет силы тяжести. Сопротивление воздуха обеспечивает ему постоянную скорость снижения. За счет того, что купол наклонен к горизонту и отклоняет встречный воздух, возникает движение купола по горизонтали. Наклон купола обеспечивается разницей длин строп разных рядов: стропы первого ряда самые короткие, каждый последующий ряд длиннее предыдущего (рис. 21). Рис. 21. Схема парашюта-«крыло». Цифрами обозначены ряды строп Перепадом называют разницу по высоте разных рядов строп. С небольшой погрешностью за данную величину можно принимать разницу длин строп двух рядов. На современных куполах-«крыло» для уменьшения сопротивления воздуха и укладочного объема стропы объединяют каскадно — в так называемые вилки. Исключение составляют купольные парашюты, где первый ряд строп делается отдельно от второго, чтобы спортсмены-куполыцики, перемещаясь по стропам, не могли случайно застрять в вилках. Для управления куполом используются стропы управления. Стропа управления с нижней стороны продета в кольцо на свободном конце и может двигаться. На конце стропы прикреплена бобышка, или петля управления, за которую удобно браться рукой и которая препятствует выскальзыванию стропы управления из кольца. С другой стороны стропа управления расходится на несколько (обычно четыре) лучей, которые прикрепляются к краям задней кромки купола. Таким образом, стропы управления воздействуют на заднюю кромку купола. Их длина должна быть отрегулирована тик, чтобы полностью отпущенные стропы управления (когда бобышки упираются в кольца) не деформировали заднюю кромку. Если сравнивать купол с крылом самолета, то воздействие строп управления на заднюю кромку аналогично работе закрылков. Уши (зарубежное обозначение — stabilizers) — вертикальные косынки, являющиеся продолжением крайних (внешних) нервюр и опускающиеся ниже нижней оболочки (см. рис. 21). Предназначены для уменьшения перетекания воздуха с нижней оболочки на верхнюю, так как этот процесс вызывает увеличение индуктивного сопротивления воздуха и ухудшает аэродинамические свойства купола. |