Парашют - Parachute

Эта статья про устройство. Сведения о спорте и других мероприятиях, связанных с парашютом, см. Парашютный спорт. Для использования в других целях см. Парашют (значения).
«Парашюты» перенаправляются сюда. Об альбомах см. Парашюты (альбом Coldplay) и Парашюты (альбом Фрэнка Айеро и терпения).

Развертывание парашютов

А парашют это устройство, используемое для замедления движения объекта через атмосфера создавая тащить (или в случае парашютов с набегающим воздухом, аэродинамические поднимать ). Парашюты обычно изготавливают из легкой, прочной ткани, оригинальной шелк, сейчас чаще всего нейлон. 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, снаряжение, космические капсулы, и бомбы.

А тормозной парашют используется для ускорения горизонтального замедления транспортного средства, включая самолет и гонщики, обеспечить стабильность, чтобы помочь определенным типам легкий летательный аппарат в беде,[1][2] тандемное свободное падение; и как пилот, запускающий раскрытие парашюта большего размера.

История

Смотрите также: Ранние летающие машины, История авиации, и История воздухоплавания

Средний возраст

В 852 г. Кордова, Испания, мавританский человек Армен Фирман безуспешно пытался лететь, прыгнув с башни в большом плаще. Было записано, что «в складках его плаща было достаточно воздуха, чтобы предотвратить серьезные травмы, когда он спустился на землю».[3]

Раннее Возрождение

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

Самые ранние свидетельства истинного парашюта относятся к эпоха Возрождения период.[4] Самый старый дизайн парашюта упоминается в анонимной рукописи 1470-х годов. Ренессанс Италия (Британская библиотека, добавление MS 34113, fol. 200v), на котором изображен свободно висящий мужчина, держащий поперечную балку, прикрепленную к коническому куполу.[5] В качестве меры безопасности четыре ремня тянулись от концов стержней до поясного ремня. Дизайн представляет собой заметное улучшение по сравнению с другим фолиантом (189v), на котором изображен человек, пытающийся сломить силу своего падения с помощью двух длинных тканевых лент, прикрепленных к двум перекладинам, которые он держит руками.[6] Хотя площадь поверхности парашюта кажется слишком маленькой, чтобы обеспечить эффективное сопротивление воздуху, а деревянная опорная рама является излишней и потенциально вредной, основная концепция рабочего парашюта очевидна.[6]

Вскоре после этого был разработан более сложный парашют. эрудит Леонардо да Винчи в его Кодекс Атлантический (лист 381v) датируется ок. 1485.[5] Здесь масштаб парашюта в более благоприятном соотношении с весом прыгуна. Купол Леонардо поддерживался квадратной деревянной рамой, которая изменяла форму парашюта с конической на пирамидальную.[6] Неизвестно, повлиял ли итальянский изобретатель на более ранний дизайн, но он, возможно, узнал об этой идее в ходе интенсивного устного общения между людьми. художники-инженеры того времени.[7][8] Возможность пирамидальной конструкции Леонардо была успешно протестирована в 2000 г. британец Адриан Николас и снова в 2008 году швейцарским парашютистом Оливье Вьетти-Теппа.[9] По словам историка техники Линн Уайт, эти конические и пирамидальные конструкции, намного более сложные, чем ранние художественные прыжки с жесткими зонтики в Азии отметьте происхождение «парашюта, каким мы его знаем».[4]

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

В Венецианский эрудит и изобретатель Фаусто Веранцио (1551–1617) изучил эскиз парашюта да Винчи и сохранил квадратную раму, но заменил купол на выпуклый кусок ткани, похожий на парус, который, как он понял, более эффективно замедляет падение.[6] Теперь известное изображение парашюта, которое он назвал Homo Volans (Летающий человек), изображающий человека, прыгающего с парашютом с башни, предположительно Колокольня Святого Марка в Венеция, появившийся в его книге по механике, Machinae Novae («Новые машины», опубликованные в 1615 или 1616 годах), наряду с рядом других устройств и технических концепций.[10]

Когда-то было широко распространено мнение, 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.[11] с моста рядом,[12] или из Собор Святого Мартина в Братислава.[13] В различных публикациях ошибочно утверждалось, что это событие было задокументировано примерно тридцатью годами позже. Джон Уилкинс, основатель и секретарь Королевское общество в Лондон, в его книге Математическая магия или чудеса, которые может творить механическая геометрия, изданный в Лондоне в 1648 году.[12] Однако Уилкинс писал о полете, а не о парашютах, и не упоминает Веранцио, прыжок с парашютом или любое другое событие 1617 года. Сомнения по поводу этого испытания, включая отсутствие письменных свидетельств, предполагают, что его никогда не было, а вместо этого было неверное толкование исторические заметки.[14]

18 и 19 века

Луи-Себастьен Ленорман прыжки с башни обсерватории Монпелье, 1783 год. Иллюстрация конца 19 века.
Первое использование безрамного парашюта. Андре Гарнерен в 1797 г.
Схематическое изображение парашюта Гарнерина с иллюстрации начала девятнадцатого века.

Современный парашют был изобретен в конце 18 века. Луи-Себастьен Ленорман в Франция, который совершил первый зарегистрированный публичный прыжок в 1783 году. Ленорман также заранее зарисовал свое устройство.

Два года спустя, в 1785 году, Ленорман изобрела слово «парашют», гибридизируя итальянскую приставку. параграф, императивная форма параре = отводить, защищать, сопротивляться, охранять, защищать или покрывать от паро = парировать, и желоб, французское слово для Осень, чтобы описать реальную функцию авиационного устройства.

Также в 1785 г. Жан-Пьер Бланшар продемонстрировал это как средство безопасной высадки из воздушный шар. Хотя первые демонстрации парашюта Бланшар проводил с собакой в ​​качестве пассажира, позже он утверждал, что у него была 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 первые парашюты были сделаны из шерсть натянутые на деревянный каркас, в конце 1790-х Бланшар начал делать парашюты из сложенных шелк, используя силу и свет шелка масса. В 1797 г. Андре Гарнерен совершил первый спуск на «безрамном» парашюте, обтянутом шелком.[15] В 1804 г. Жером Лаланд в куполе было сделано вентиляционное отверстие, чтобы исключить резкие колебания.[15]

Канун Первой мировой войны

Фотография опубликована в голландском журнале De Prins der Geïllustreerde Bladen (18 февраля 1911 г.).[16]
Глеб Котельников и его изобретение, рюкзак парашют

В 1907 г. Чарльз Бродвик продемонстрировал два ключевых достижения в парашюте, с которого он прыгал. воздушные шары в ярмарки: он сложил свой парашют в пакет он носил на своем назад и парашют вытащили из рюкзака статическая линия прикреплен к баллону. Когда Бродвик спрыгнул с воздушного шара, статическая веревка натянулась, парашют вытащил из рюкзака, а затем щелкнул.[17]

В 1911 г. состоялось успешное испытание дурачок на Эйфелева башня в Париж. 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).[16] 4 февраля 1912 г. Франц Райхельт прыгнул насмерть с башни во время первоначальных испытаний своего носимого парашюта.

Также в 1911 г. Грант Мортон совершил первый прыжок с парашютом с самолет, а Райт Модель B пилотируется Фил Пармали, в Венис Бич, Калифорния. Устройство Мортона было «выбрасываемым», когда он держал парашют в руках, когда покидал самолет. В том же году русский Глеб Котельников изобрел первый ранцевый парашют,[18] несмотря на то что Герман Латтеманн и его жена Кете Паулюс прыгал с закрытыми парашютами в последнее десятилетие 19 века.

Альберт Берри сбивает свой парашют на Кинлох Филд в Джефферсон Казармы, Миссури, после прыжка 1 марта 1912 года.

В 1912 г. на дороге возле г. Царское Село за годы до того, как он стал частью Санкт-Петербург Котельников успешно продемонстрировал тормозное действие парашюта путем ускорения Руссо-Балт автомобиль разгоняется до максимальной скорости, а затем раскрывает парашют, прикрепленный к заднему сиденью, таким образом также изобретая тормозной парашют.[18]

1 марта 1912 г. Армия США Капитан Альберт Берри совершил первый (приставной) прыжок с парашютом в Соединенные Штаты из самолет, а Бенуа толкач, летя над Джефферсон Казармы, Сент-Луис, штат Миссури. Для прыжков использовался ранцевый парашют, который хранился или помещался в кожух на теле прыгуна.

Изображение дизайна Стефана Банича

Штефан Банич, иммигрант в США, из Словакия запатентовал дизайн в виде зонтика в 1914 г.[19] и продал (или подарил) патент военным США, которые позже изменили его конструкцию, что привело к созданию первого военного парашюта.[20][21] Банич был первым, кто запатентовал парашют[22] и его конструкция была первой, которая правильно функционировала в 20 веке.[22][требуется разъяснение ]

21 июня 1913 г. Джорджия Бродвик стала первой женщиной, прыгнувшей с парашютом с движущегося самолета, сделав это Лос-Анджелес, Калифорния.[23]В 1914 г. во время демонстрации Армия США, Бродвик вручную развернула парашют, став первым, кто прыгнул свободное падение.

Первая Мировая Война

Наблюдатели воздушного змея готовятся к спуску на парашюте.

Первое военное использование парашюта было совершено артиллерийские наблюдатели на привязи воздушные шары наблюдения в Первая Мировая Война. Это были заманчивые цели для врага самолет истребитель, хотя их трудно разрушить из-за их тяжелых зенитный защиты. Из-за того, что от них было трудно убежать и опасно в случае пожара из-за надувания водорода, наблюдатели покидали их и спускались на парашютах, как только видели вражеские самолеты. Затем наземный экипаж попытается поднять и спустить воздушный шар как можно быстрее. Основная часть парашюта находилась в сумке, подвешенной к воздушному шару, а пилот был одет только в простую поясную привязь, прикрепленную к основному парашюту. При прыжке экипажа аэростата основная часть парашюта вытаскивалась из сумки поясом экипажа, сначала за стропы кожуха, а затем за основной купол. Этот тип парашюта был сначала широко принят на вооружение экипажей наблюдательных аэростатов немцами, а затем англичанами и французами. Хотя этот тип устройства хорошо работал с воздушными шарами, он дал смешанные 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 многие известные немецкие летчики-истребители были спасены этим типом парашюта, в том числе Герман Геринг,[24] экипажам Allied парашюты не выдавались »тяжелее воздуха "самолет, поскольку считалось, что если бы у пилота был парашют, он спрыгнул бы с самолета при ударе, а не пытался спасти самолет.[25]

Кабины самолетов в то время также были недостаточно велики, чтобы вместить пилота и парашют, поскольку сиденье, которое подходило бы 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 Соединенном Королевстве, Эверард Калтроп, железнодорожный инженер и заводчик арабских лошадей, изобрел и продал через свою компанию Aerial Patents «Британский парашют» и парашют «Ангел-хранитель». Томас Орд-Лиз, известный как «Безумный майор», продемонстрировал, что парашюты можно успешно использовать с небольшой высоты (прыгнул с Тауэрского моста в Лондоне)[26][27] что привело к тому, что парашюты стали использовать воздухоплаватели Королевский летающий корпус, хотя они не были доступны для самолетов.

В 1911 г. Соломон Ли Ван Метер младший из Лексингтона, штат Кентукки, подала заявку и в июле 1916 года получила патент на парашют ранцевого типа - авиационный спасательный круг.[28] Его автономное устройство имело революционный механизм быстрого отсоединения - трос, который позволял падающему летчику расширять фонарь только в безопасном удалении от поврежденного самолета.[29]

Отто Хайнеке, наземный экипаж немецкого дирижабля, разработал парашют, который немецкие воздушные службы представили в 1918 году, став первой в мире воздушной службой, внедрившей стандартный парашют. Хотя многие пилоты были спасены этим, их эффективность была относительно низкой. Из первых 70 немецких летчиков, которым удалось спастись, около трети погибло.[30] включая таких тузов, как оберлейтенант Эрих Левенхардт (который упал с 3600 метров (11800 футов) после того, как его случайно протаранил другой немецкий самолет) и Фриц Румей, который испытывал его в 1918 году, только чтобы потерпеть неудачу на высоте немногим более 900 м (3000 футов). Эти несчастные случаи произошли в основном из-за того, что парашют или трос запутался в корпусе их вращающегося самолета или из-за неисправности ремня безопасности, проблема исправлена ​​в более поздних версиях.[30]

Французские, британские, американские и итальянские воздушные службы позже основали свои первые конструкции парашюта на парашюте Heinecke в различной степени.[31]

В Соединенном Королевстве Сэр Фрэнк Мирс который служил майором в Королевский летающий корпус во Франции (секция Kite Balloon) в июле 1918 г. зарегистрировал патент на парашют с быстроразъемной пряжкой, известный как «парашют Mears», который с тех пор широко использовался.[32]

После Первой мировой войны

Опыт использования парашютов 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 Армия США возглавил усилия по разработке улучшенного парашюта, объединив лучшие элементы множества парашютных конструкций. В числе участников: Лесли Ирвин и Джеймс Флойд Смит. В итоге команда 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.[17] Усилия были отмечены награждением Роберт Дж. Кольер Трофи майору Эдварду Л. Хоффману в 1926 году.[33]

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 Уильям О'Коннор стал 24 августа 1920 г. МакКук Филд возле Дейтон, Огайо, первый человек, которого спасли парашют Ирвина.[34] 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 самолет. Caterpillar Club за успешные прыжки с парашютом с самолета-инвалида.

4 июля 1924 г. (патент №1607). Глеб Котельников России стал первым парашютистом, применившим мягкую набивку парашюта вместо жесткого.[35]

Начиная с Италия в 1927 году несколько стран экспериментировали с использованием парашютов для бросить солдат в тыл врага. Регулярный Советские воздушно-десантные войска были созданы еще в 1931 году после ряда экспериментальных военных массовых прыжков со 2 августа 1930 года.[18] Ранее в том же году первые советские массовые прыжки привели к развитию парашютного спорта в Советский союз.[18] Ко времени Вторая Мировая Война, большой воздушно-десантные войска были обучены и использовались в внезапных атаках, как и в боях за Форт Эбен-Эмаэль и Гаага, первая в военной истории масштабная, противодействующая высадка десантников немцами.[36] Позже в войне последовали более крупные воздушно-десантные атаки, такие как Битва за Крит и Операция Market Garden Последняя является крупнейшей военно-воздушной операцией за всю историю.[37] Экипаж самолетов также обычно оснащался парашютами на случай чрезвычайных ситуаций.[нужна цитата ]

В 1937 г. тормозные парашюты впервые использовались в авиации Советский самолеты в Арктический которые обеспечивали поддержку полярных экспедиций той эпохи, таких как первые дрейфующая ледовая станция Северный полюс-1. Тормозной парашют позволял самолетам безопасно приземляться на меньшие льдины.[18]

Типы

Современные парашюты делятся на две категории - восходящие и нисходящие парашюты.[нужна цитата ] Все восходящие навесы относятся к парапланы, построенный специально, 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

Американец десантник с использованием «круглого» парашюта серии МС1-1С.

Круглые парашюты представляют собой чисто тормозные устройства (то есть, в отличие от парашютов с набегающим воздухом, они не обеспечивают поднимать ) и используются в военных, аварийных и грузовых приложениях (например, капли ). Большинство из них имеют большие куполообразные навесы, сделанные из одного слоя треугольной ткани. забода. Некоторые парашютисты называют их «желобами медуз» из-за сходства с морскими организмами. Современные спортивные парашютисты редко используют этот тип парашютов. Первые круглые парашюты были простыми, плоскими круглыми. Эти первые парашюты страдали нестабильностью, вызванной колебаниями. Отверстие в вершине помогло выпустить воздух и уменьшить колебания. Многие военные приложения приняты на вооружение конической, т.е., конической или параболической (плоский круглый купол с удлиненной юбкой) формы, такие как армия США Т-10 статический парашют. Круглый парашют без отверстий более склонен к 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 на различных участках (канавках) на спине или путем прорезания четырех полос сзади, что изменяет форму купола, позволяя воздуху выходить из задней части купол, обеспечивающий ограниченную скорость движения вперед. Иногда используются и другие модификации: разрезы в различных секциях (клинках), которые заставляют часть юбки выпирать. Поворот осуществляется за счет 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 на посадка.

Крестообразный

Уникальные конструктивные характеристики крестообразных парашютов уменьшают колебания (раскачивание пользователя взад и вперед) и резкие повороты во время спуска. Эта технология будет использоваться Армией Соединенных Штатов, поскольку она заменяет свои старые парашюты Т-10 на Парашюты Т-11 в рамках программы Advanced Tactical Parachute System (ATPS). Навес 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). T-11 спроектирован таким образом, чтобы иметь среднюю скорость снижения на 14% медленнее, чем T-10D, что приводит к более низким показателям 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 действительно, 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.[38][39][40] Первый широко применяемый навес такого типа получил название Пара-командир (производства Pioneer Parachute Co.), хотя в последующие годы было выпущено много других куполов с откидывающимся верхом - у них были незначительные различия в попытках создать более производительную установку, 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 пока называется раунды, они обычно имеют эллиптическую форму, если смотреть сверху или снизу, со сторонами, выступающими больше, чем продольное расстояние, хорда (см. нижнюю фотографию справа, и вы, вероятно, сможете увидеть разницу).

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 поскольку эти «круглые» парашюты несколько устарели и могут вызвать небольшую путаницу, поскольку некоторые «квадраты» (т. е. таранные парашюты) 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, чтобы облегчить крепление 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 имеют уменьшенное горизонтальное сопротивление из-за их более плоской формы и в сочетании с обращенными назад вентиляционными отверстиями могут иметь значительную скорость движения вперед. Действительно кольцевые конструкции - с отверстием достаточно большим, чтобы козырек можно было классифицировать как кольцеобразный - редкость.

Крыло Рогалло

Спортивный парашютный спорт экспериментировал с Крыло Рогалло, среди других форм и форм. Обычно это была попытка увеличить скорость движения вперед и снизить 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 парашюта. Парашюты тоже сложно построить.

Лента и кольцо

В Марсианская научная лаборатория капсула, несущая марсоход Любопытство, спускающийся под кольцевым парашютом.

Ленточные и кольцевые парашюты имеют сходство с кольцевыми конструкциями. Они часто предназначены для развертывания в сверхзвуковой скорости. 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 Кевлар используются на ядерных бомбах, таких как B61 и B83.[41]

Набегающим потоком воздуха

Принцип действия многоячеечной аэродинамической поверхности Ram-Air был разработан в 1963 году канадской Domina "Dom" К. Джалбертом, но прежде, чем парашютно-спортивный купол можно было продавать на рынке парашютного спорта, необходимо было решить серьезные проблемы.[42] 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 за счет использования тканевых односторонних клапанов, называемых шлюзы. "Первый прыжок с этого купола (Jalbert Parafoil) был сделан[когда? ] Член Международного Зала славы парашютизма Пол «Поп» Поппенгагер ».[43]

Разновидности

А ВМС США Парашютисты-парашютисты прыгуна «Лягушачьи лягушки» приземляются на «квадратный» парашют набегающего воздуха.

Персональные парашюты с набегающим воздухом условно делятся на две разновидности - прямоугольные и конические, - обычно называемые «квадратными» или «эллиптическими» соответственно. Навесы средней производительности (запасные, ОСНОВАНИЕ -, тип купола и точности) обычно прямоугольные. 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 купол может быть любым, от слегка эллиптического до сильно эллиптического, что указывает на величину конуса конструкции купола, которая часто является показателем способности купола реагировать на управляющие воздействия при заданной нагрузке крыла и уровня опыта, необходимого для безопасно управлять куполом.[нужна цитата ]

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 погружению с относительно небольшими управляющими воздействиями, они обычно управляются с меньшей нагрузкой на крыло на квадратный фут площади и скользят медленнее. Обычно у них ниже 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. В то время как приземлялись воздушные парашюты с нагрузкой на крыло более 20 килограммов на квадратный метр, 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 для 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 гораздо серьезнее, чем с квадратной конструкцией, и могут быстро перерасти в аварийные ситуации. Полеты на эллиптических куполах с высокой нагрузкой являются основным фактором, способствующим многим несчастным случаям при прыжках с парашютом, хотя программы продвинутого обучения помогают снизить эту опасность.[нужна цитата ]

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, т.е., размах которых в 1,8 раза больше хорды, теперь ограничен соревнованиями по точному приземлению. Популярные парашюты для точной посадки включают парашюты Jalbert (ныне 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 "оптимальной точки", для определения времени посадки ракеты.

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 посадки 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 воздушным потоком имеют квадратную форму из-за большей надежности и менее требовательных характеристик управления.

Парапланы

Основная статья: параплан
Полеты на параплане в Кокрейн холм, AB, Канада, 1991. 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 они восходящие парашюты, хотя этот термин не используется в сообществе парапланеристов, и у них такая же базовая конструкция аэродинамического профиля, как и у современных «квадратных» или «эллиптических» видов спорта. парашютный спорт навес, но обычно имеет больше секционированных 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 (проектируемое) 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 намного ближе к очень вытянутому прямоугольнику или эллипсу, чем к удлиненному. квадрат 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 как окончательное соединение с подвеской. Современные высокопроизводительные парапланы часто имеют отверстия ячеек ближе к нижней части передней кромки, и концевые ячейки могут казаться закрытыми, как для аэродинамического обтекания (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 сильно отличаться от привязи для новичка (это может быть просто скамейка с нейлоновым материалом и ремнями для обеспечения безопасности пилота, независимо от положения) до безбортных для высоких высота и полеты по пересеченной местности (обычно это кокон или гамак для всего тела с вытянутыми ногами, называемые сумки, аэроконусыи др. - для обеспечения аэродинамической эффективности и тепла). Во многих конструкциях предусмотрена встроенная защита для спины и плеч, а также поддержка запасного тента, емкости для воды и т. Д. Некоторые даже имеют лобовые стекла.

Поскольку парапланы созданы для пешего или лыжного старта, они не подходят для открывания с предельной скоростью и, конечно же, нет ползунка, замедляющего раскрытие (пилоты парапланов обычно начинают с открыто но ненадутый навес). Чтобы запустить параплан, обычно растягивают купол на земле так, чтобы он максимально приближался к открытому куполу, при этом стропы подвески имеют небольшой провисание и меньше путаницы - подробнее см. Полеты на параплане. В зависимости от ветра у пилота есть три основных варианта: 1) запуск с разбегом вперед (обычно без ветра или слабого ветра), 2) запуск с места (в идеальный ветер) и 3) обратный пуск (при сильном ветре). При идеальном ветре пилот тянет за верхние подступенки, чтобы ветер надувал 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. Once the canopy is above one's head, it's a gentle pull down on both toggles in ideal winds, a tow (say, behind a vehicle) on flat ground, a continued run down the hill, etc. Ground handling in a variety of winds is important and there are even canopies made strictly for that practice, to save on wear and tear of more expensive canopies designed for say, XC, competition or just recreational flying.

Общие характеристики

Main parachutes used by skydivers today are designed to open softly. Overly rapid deployment was an early problem with ram-air designs. The primary innovation that slows the deployment of a ram-air canopy is the слайдер; a small rectangular piece of fabric with a grommet near each corner. Four collections of lines go through the grommets to the risers (risers are strips of webbing joining the harness and the rigging lines of a parachute). During deployment, the slider slides down from the canopy to just above the risers. The slider is slowed by air resistance as it descends and reduces the rate at which the lines can spread. This reduces the speed at which the canopy can open and inflate.

At the same time, the overall design of a parachute still has a significant influence on the deployment speed. Modern sport parachutes' deployment speeds vary considerably. Most modern parachutes open comfortably, but individual skydivers may prefer harsher deployment.

The deployment process is inherently chaotic. Rapid deployments can still occur even with well-behaved canopies. On rare occasions, deployment can even be so rapid that the jumper suffers bruising, injury, or death. Reducing the amount of fabric decreases the air resistance. This can be done by making the slider smaller, inserting a mesh panel, or cutting a hole in the slider.

Deployment

Animation of 3-ring release system used by a skydiver to cut away the main parachute. It utilizes a mechanical advantage of 200 to 1.

Reserve parachutes usually have a ripcord deployment system, which was first designed by Theodore Moscicki, but most modern main parachutes used by sports parachutists use a form of hand-deployed pilot chute. A ripcord system pulls a closing pin (sometimes multiple pins), which releases a spring-loaded pilot chute, and opens the container; the pilot chute is then propelled into the air stream by its spring, then uses the force generated by passing air to extract a deployment bag containing the parachute canopy, to which it is attached via a bridle. A hand-deployed pilot chute, once thrown into the air stream, pulls a closing pin on the pilot chute bridle to open the container, then the same force extracts the deployment bag. There are variations on hand-deployed pilot chutes, but the system described is the more common throw-out system.

Only the hand-deployed pilot chute may be collapsed automatically after deployment—by a kill line reducing the in-flight drag of the pilot chute on the main canopy. Reserves, on the other hand, do not retain their pilot chutes after deployment. The reserve deployment bag and pilot chute are not connected to the canopy in a reserve system. This is known as a free-bag configuration, and the components are sometimes not recovered after a reserve deployment.

Occasionally, a pilot chute does not generate enough force either to pull the pin or to extract the bag. Causes may be that the pilot chute is caught in the turbulent wake of the jumper (the "burble"), the closing loop holding the pin is too tight, or the pilot chute is generating insufficient force. This effect is known as "pilot chute hesitation," and, if it does not clear, it can lead to a total malfunction, requiring reserve deployment.

Paratroopers' main parachutes are usually deployed by static lines that release the parachute, yet retain the deployment bag that contains the parachute—without relying on a pilot chute for deployment. In this configuration, the deployment bag is known as a direct-bag system, in which the deployment is rapid, consistent, and reliable.

Безопасность

РАФ Тайфун используя drogue parachute for braking after landing.

A parachute is carefully folded, or "packed" to ensure that it will open reliably. If a parachute is not packed properly it can result in a malfunction where the main parachute fails to deploy correctly or fully. In the United States and many developed countries, emergency and reserve parachutes are packed by "riggers " who must be trained and certified according to legal standards. Sport skydivers are always trained to pack their own primary "main" parachutes.

Exact numbers are difficult to estimate because parachute design, maintenance, loading, packing technique and operator experience has a significant impact on malfunction rates. Approximately one in a thousand sport main parachute openings malfunctions, requiring the use of the reserve parachute, although some skydivers have many thousands of jumps and never needed to use their reserve parachute.

Reserve parachutes are packed and deployed somewhat differently. They are also designed more conservatively, favouring reliability over responsiveness and are built and tested to more exacting standards, making them more reliable than main parachutes. Regulated inspection intervals, coupled with significantly less use contributes to reliability as wear on some components can adversely affect reliability. The primary safety advantage of a reserve parachute comes from the вероятность of an unlikely main malfunction being multiplied by the even less likely probability of a reserve malfunction. This yields an even smaller probability of a double malfunction, although there is also a small possibility that a malfunctioning main parachute cannot be released and thus interfere with the reserve parachute. In the United States, the 2017 average fatality rate is recorded to be 1 in 133,571 jumps.[44]

Injuries and fatalities in sport skydiving are possible even under a fully functional main parachute, such as may occur if the skydiver makes an error in judgment while flying the canopy which results in a high-speed impact either with the ground or with a hazard on the ground, which might otherwise have been avoided, or results in collision with another skydiver under canopy.

Malfunctions

Смотрите также: Malfunction (parachuting)
В Apollo 15 spacecraft landed safely despite a parachute line failure in 1971.

Below are listed the malfunctions specific to round parachutes.

  • A "Mae West" or "blown periphery" is a type of round parachute malfunction that contorts the shape of the canopy into the outward appearance of a large brassiere, named after the generous proportions of the late actress Mae West. The column of nylon fabric, buffeted by the wind, rapidly heats from friction and opposite sides of the canopy can fuse together in a narrow region, removing any chance of it opening fully.
  • A "streamer" is the main chute which becomes entangled in its lines and fails to deploy, taking the shape of a paper streamer. The parachutist cuts it away to provide space and clean air for deploying the reserve.[45]
  • An "inversion" occurs when one skirt of the canopy blows between the suspension lines on the opposite side of the parachute and then catches air. That portion then forms a secondary lobe with the canopy inverted. The secondary lobe grows until the canopy turns completely inside out.
  • А "barber's pole " describes having a tangle of lines behind the jumper's head, who cuts away the main and opens his reserve.[45]
  • "подкова " is an out-of-sequence deployment, when the parachute lines and bag are released before the bag drogue and bridle. This can cause the lines to become tangled or a situation where the parachute drogue is not released from the container.[45]
  • "Jumper-In-Tow" involves a static line that does not disconnect, resulting in a jumper being towed behind the aircraft.[45]

Записи

A jumper in free-fall in Venezuela with his parachute on his back

On August 16, 1960, Joseph Kittinger, в Excelsior III test jump, set the previous world record for the highest parachute jump. He jumped from a воздушный шар at an altitude of 102,800 feet (31,333 m) (which was also a piloted balloon altitude record at the time). A small stabilizer chute deployed successfully, and Kittinger fell for 4 minutes and 36 seconds,[46] also setting a still-standing world record for the longest parachute свободное падение, if falling with a stabilizer chute is counted as free-fall. At an altitude of 17,500 feet (5,300 m), Kittinger opened his main chute and landed safely in the Нью-Мексико desert. The whole descent took 13 minutes and 45 seconds.[47] During the descent, Kittinger experienced temperatures as low as −94 °F (−70 °C). In the free-fall stage, he reached a top speed of 614 mph (988 km/h or 274 m/s), or Mach 0.8.[48]

В соответствии с Книга Рекордов Гиннесса, Евгений Андреев, a colonel in the Советские ВВС, held the official FAI record for the longest free-fall parachute jump (without drogue chute ) after falling for 24,500 m (80,380 ft) from an altitude of 25,457 m (83,523 ft) near the city of Saratov, Russia on November 1, 1962, until broken by Felix Baumgartner в 2012.

Felix Baumgartner broke Joseph Kittinger's record on October 14, 2012, with a jump from an altitude of 127,852 feet (38,969.3 m) and reaching speeds up to 833.9 mph (1,342.0 km/h or 372.8 m/s), or nearly Mach 1.1. Kittinger was an advisor for Baumgartner's jump.[49]

Alan Eustace made a jump from the stratosphere on October 24, 2014, from an altitude of 135,889.108 feet (41,419 m). However, because Eustace's jump involved a drogue parachute while Baumgartner's did not, their vertical speed and free fall distance records remain in different record categories.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ballistic recovery systems A U.S. Patent 4607814 A , Boris Popov, August 26, 1986
  2. ^ Klesius, Michael (January 2011). "How Things Work: Whole-Airplane Parachute". Air & Space. Получено 22 октября, 2013.
  3. ^ Moolman, Valerie (1980). The Road to Kitty Hawk. Нью-Йорк: Time-Life Books. С. 19–20. ISBN  9780809432608.
  4. ^ а б White 1968, п. 466
  5. ^ а б White 1968, pp. 462f.
  6. ^ а б c d White 1968, п. 465
  7. ^ White 1968, pp. 465f.
  8. ^ Marc van den Broek (2019), Leonardo da Vinci Spirits of Invention. A Search for Traces, Hamburg: A.TE.M., ISBN  978-3-00-063700-1
  9. ^ BBC: Da Vinci's Parachute Flies (2000); FoxNews: Swiss Man Safely Uses Leonardo da Vinci Parachute В архиве April 21, 2010, at the Wayback Machine (2008)
  10. ^ Francis Trevelyan Miller, The world in the air: the story of flying in pictures, G.P. Putnam's Sons, 1930, pages 101–106
  11. ^ He's in the paratroops now, Alfred Day Rathbone, R.M. McBride & Company, 1943, University of California.
  12. ^ а б Bogdanski, René. The Croation Language by Example. As an example for Diachronic analysis: One of his most important inventions, is, without doubt, the parachute, which he experimented and tested on himself, by jumping off a bridge in Venice. As documented by the English bishop John Wilkins (1614–1672) 30 years later, in his book Mathematical Magic published in London in 1648.
  13. ^ Парашют on 321chutelibre (in French)
  14. ^ Парашютный спорт В архиве November 17, 2015, at the Wayback Machine (on Aero.com): "Like his countryman's concept, Veranzio's seems to have remained an idea only. Though his idea was greatly publicized, no evidence has been found that there ever was a homo volans of his or any other time who tested and proved Veranzio's plan."
  15. ^ а б Soden, Garrett (2005). Defying Gravity: Land Divers, Roller Coasters, Gravity Bums, and the Human Obsession with Falling. W. W. Norton & Company. С. 21–22. ISBN  978-0-393-32656-7.
  16. ^ а б De Prins der Geillustreerde Bladen, February 18, 1911, p. 88-89.
  17. ^ а б Ritter, Lisa (April–May 2010). "Pack Man: Charles Broadwick Invented a New Way of Falling". Air & Space. 25hioj;johhhl: 68–72. Получено 1 марта, 2013.
  18. ^ а б c d е Парашютный спорт at the site Divo: The Russian Book of records and achievements (на русском)
  19. ^ U.S. Patent 1,108,484
  20. ^ Štefan Banič, Konštruktér, vynálezca, Matematický ústav, Slovenská akadémia vied, obituary. Retrieved October 21, 2010.
  21. ^ "Banic: The inventor of the parachute", osobnosti.sk (Slovak)
  22. ^ а б "Inventions That Shook The World: 1910s". dcmp.org. Получено 5 марта, 2018.
  23. ^ Ritter, Lisa (April–May 2010). "Pack Man". Air & Space. 25 (1): 68–72.
  24. ^ May 1931, Популярная механика photo of observation balloon gondola with external bag parachutes used by British Royal Navy
  25. ^ Lee, Arthur Gould (1968). No parachute. London: Jarrolds. ISBN  0-09-086590-1. (?); Харпер и Роу 1970, ISBN  978-0060125486
  26. ^ [1] В архиве January 21, 2016, at the Wayback Machine, page 68, "The Journal of the New Zealand Antarctic Society" Vol 23, No. 4, 2005
  27. ^ "ROYAL AIR FORCE HISTORICAL SOCIETY JOURNAL, #37", 2006, Page 28
  28. ^ Aviatory Life Buoy, U.S. Patent 1,192,479 , July 25, 1916, awarded to inventor Solomon Lee Van Meter, Jr.
  29. ^ Kentucky Aviation Pioneers – Solomon Lee Van Meter, Jr. (1888–1937) В архиве July 6, 2010, at the Wayback Machine, KET Aviation Museum Of Kentucky
  30. ^ а б Guttman, Jon (May 2012). "Heinecke Parachute: A Leap of Faith for WWI German Airmen". Military History Magazine. п. 23.
  31. ^ Mahncke, J O E O (December 2000). "Early Parachutes, An evaluation of the use of parachutes, with special emphasis on the Royal Flying Corps and the German Lufstreitkräfte, until 1918". South African Military History Journal. 11 (6).
  32. ^ Архивы, Национальный. «Служба открытий».
  33. ^ Collier 1920–1929 Recipients, National Aeronautic Association web site.
  34. ^ Cooper, Ralph S. "The Irvin Parachute, 1924". Earthlink.net. Получено 22 октября, 2013.
  35. ^ Russian parachute of Kotelnikov В архиве 1 декабря 2010 г. Wayback Machine (на русском)
  36. ^ Dr L. de Jong, 'Het Koninkrijk der Nederlanden in de Tweede Wereldoorlog', (Dutch language) part 3, RIOD, Amsterdam, 1969
  37. ^ Dr L. de Jong, 'Het Koninkrijk der Nederlanden in de Tweede Wereldoorlog', (Dutch language) part 10a-II, RIOD, Amsterdam, 1980
  38. ^ Pierre Marcel Lemoigne, U.S. Patent 3,228,636 (filed: November 7, 1963; issued: January 11, 1966).
  39. ^ Palau, Jean-Michel (February 20, 2008). "Historique du Parachutisme Ascensionnel Nautique" (На французском). Le Parachutisme Ascensionnel Nautique. Получено 22 октября, 2013. Включает Фото of Lemoigne.
  40. ^ See also: Theodor W. Knacke, "Technical-historical development of parachutes and their applications since World War I (Technical paper A87-13776 03-03)," 9th Aerodynamic Decelerator and Balloon Technology Conference (Albuquerque, New Mexico; October 7–9, 1986) (New York, N.Y.: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1986), pages 1–10.
  41. ^ Mitcheltree, R; Witkowski, A. "High Altitude Test Program for a Mars Subsonic Parachute" (PDF). Американский институт аэронавтики и астронавтики. Архивировано из оригинал (PDF) on July 3, 2009.
  42. ^ Ryan, Charles W. (1975). Sport Parachuting. Chicago: Henry Regnery Company. п. 191. ISBN  0-8092-8378-6.
  43. ^ International Skydiving Museum & Hall of Fame. "International Skydiving Hall of Fame Member Domina C. Jalbert". Получено 6 июня, 2020.
  44. ^ "Skydiving Safety". United States Parachute Association. В архиве с оригинала 22 августа 2018 г.. Получено 26 ноября, 2018.
  45. ^ а б c d Scott Royce E. "Bo." Jump School at Fort Benning (originally published in a column called DUSTOFF in the July – August 1988 Issue of the Screaming Eagle Magazine) В архиве November 30, 2010, at the Wayback Machine
  46. ^ Jeffrey S. Hampton (December 15, 2003). "'Hero of Aviation' speaks about record-setting free fall". Вирджинский пилот. п. Y1.
  47. ^ Tim Friend (August 18, 1998). "Out of thin air His free fall from 20 miles (32 km) put NASA on firm footing". USA Today. п. 1D.
  48. ^ "Data of the stratospheric balloon launched on 8/16/1960 For EXCELSIOR III". Stratocat.com.ar. September 25, 2013. Получено 22 октября, 2013.
  49. ^ "Faster than the speed of sound: the man who falls to earth". January 25, 2010.

Источники

внешняя ссылка