Парашют

Парашюты на китайской марке 1958 года

Парашю́т (фр. parachute) — устройство из ткани, в основном в виде полусферы, к которому стропами прикреплена подвесная система или груз. Служит для замедления движения предмета в воздухе. Парашюты используются для прыжков из летательных аппаратов (или с фиксированных объектов) с целью безопасного спуска и приземления людей (грузов), для торможения летательных аппаратов при посадке.

Разновидности

Первоначально парашюты предназначались для мягкого приземления людей. Сегодня персональные или десантные парашюты используются для десантирования с воздуха, спасения людей и как спортивные снаряды в парашютизме.

Для приземления машин и грузов используются грузовые парашюты. Для приземления тяжелой техники могут использоваться несколько таких парашютов одновременно. Их разновидностью являются спасательные системы на самолётах, которой оборудованы многие лёгкие самолёты. Система состоит из парашюта и ускорителей принудительного вытягивания (баллистических, ракетных, или пиротехнических). При развитии опасной ситуации пилот вводит в действие спасательную систему, и весь самолёт целиком приземляется на парашюте. Спасательные системы вызывают много критики.

Спуск Феникса на Марс на парашюте. Съёмка с MRO с расстояния около 760 км

Тормозные парашюты применяются для сокращения тормозного пути на военных и транспортных самолётах, в дрэг-рейсинге для остановки машин. Например, тормозными парашютами были оборудованы самолёты Ту-104 и ранние версии Ту-134.

Маленькие стабилизирующие парашюты (они же выполняют функции вытяжных) используется для стабилизации положения тела во время свободного падения.

Парашюты часто используются для снижения скорости космических аппаратов. Парашюты космических аппаратов имеют самый широкий диапазон применения (высокие скорости, высокие или низкие температуры). Кроме атмосферы Земли, парашюты использовались для посадки зондов на Венеру, Марс, Юпитер, спутник Сатурна Титан. Для использования парашюта необходимо наличие атмосферы у планеты или спутника. Атмосферы других планет отличаются по свойствам от земной, например, атмосфера Марса очень разрежена, и финальное торможение обычно выполняется с помощью ракетных двигателей или надувных подушек.

Парашюты могут иметь самые разные формы. Кроме обычных, круглых парашютов, которые используются для мягкого приземления грузов и людей, существуют круглые парашюты со втянутой вершиной, в форме крыла Рогалло, ленточные парашюты для сверхзвуковых скоростей, парафойлы — крылья в форме прямоугольника и эллипса, и многие другие.

История

Основная статья: История парашютизма

Парашютная система

Обычно под парашютом понимают персональную парашютную систему. В зависимости от целей различают десантные парашютные системы, спортивные и спасательные.

Десантная система

Круглый парашют

Круглые парашюты уменьшают скорость падения исключительно за счёт сопротивления воздуха. Они имеют форму полусферы, по нижней кромке прикреплены стропы (капроновые шнуры с противогнилостной и противообжиговой пропиткой), на которых висит парашютист и/или груз. Для стабилизации снижения в вершине купола обычно имеется полюсное отверстие, либо полотнище с повышенным пропусканием воздуха(сеточка), через которое уходит воздух. Этим предотвращают раскачивание парашюта. Скорость горизонтальная до 5 м/с (в зависимости от модификации парашюта) + скорость ветра, если купол направлен по направлению ветра, вертикальная скорость снижения до 5 м/с у основных куполов и до 8 м/с у запасных.

Подвесная система парашюта Д-5 с.2

Наиболее распространенные круглые парашюты, Д-1-5у (изготавливается из парашютного перкаля) и Д-6 (материал — капрон) предназначены для управляемого снижения и безопасного приземления парашютиста. Обычно парашют является многоразовым.

Подвесная система предназначена для:

• соединения парашютиста с парашютом;
• равномерного распределения нагрузки на тело парашютиста;
• удобного размещения парашютиста при снижении и приземлении.

Подвесная система изготовлена из капроновой ленты. Она состоит из наспинно-плечевых обхватов, грудной перемычки и ножных обхватов. Подвесная система может регулироваться при помощи прямоугольных пряжек по росту парашютиста. На левой круговой лямке, ниже прямоугольной изогнутой пряжки, находится карман для вытяжного кольца. На уровне прямоугольной пряжки пришит предохранительный шланг вытяжного троса. Другой конец шланга крепится к ранцу. Подвесная система застёгивается при помощи карабинов и пряжек, вмонтированных в лямки.

Купол круглого парашюта имеет форму двадцативосьмиугольника, сшитого из одиннадцати полотнищ. По периметру кромка усилена прокладкой из капроновой тесьмы. С наружной поверхности на купол нашит каркас из капроновой тесьмы, которая, пересекаясь, образует сетку, заканчивающуюся по периметру купола 28-ю петлями, к которым крепятся стропы. Центральная часть купола усилена дополнительной тесьмой, повышающей прочность купола. В центре купола находится петля-уздечка, которая служит для соединения со стабилизирующим куполом. По периметру купола между петлями для крепления строп нашита стягивающая тесьма, предназначенная для предотвращения перехлёстывания купола и сокращения времени его наполнения. Между 28-й и 1-й стропами, около нижней кромки, нанесено заводское клеймо, обозначающее дату изготовления парашюта и его заводской номер.

Квадратные парашюты

Современные десантные парашюты имеют сложную форму (с целью предупреждения схождения в воздухе и улучшения управляемости). Так, армия США начала замену парашюта T-10 квадратным парашютом T-11, а Российские войска получают новый парашют Д-10, имеющий форму «патиссона».

Спасательная система

Спасательные парашюты предназначены для аварийного покидания самолётов и вертолетов. По конструкции, как правило, относятся к круглым парашютам, так как они наиболее надежны, менее требовательны к позе открытия и не обязательно требуют управления на приземлении. Многие запасные парашюты у парапланов, дельтапланов имеют форму круглого парашюта со втянутой вершиной. Это позволяет уменьшить площадь запасного парашюта.

Спортивная система

Современная спортивная парашютная система предназначена для прыжков с летательных аппаратов. И основной, и запасной парашют, как правило — крыло. Спортивная парашютная система зачастую представляет собой компромисс между надежностью, комфортом в эксплуатации, размерами и лётными характеристиками индивидуально подобранных куполов (основной и запасной). Система индивидуальна и поэтому при подборе и комплектации парашютной системы руководствуются следующим: вид парашютного спорта которым занимается парашютист, вес парашютиста, уровень подготовки, выражаемый чаще всего количеством прыжков, предпочитаемый производитель. Практически во всех парашютных системах предусмотрена возможность установки страхующих приборов, которые бывают автоматическими и полуавтоматическими. Прибор раскрывает парашют либо на установленной высоте, либо по истечению определённого времени. Полуавтоматические приборы работают механически, могут быть установлены как на основной, так и на запасной купола. Автоматические,- с помощью пиропатрона перерезающего петлю, удерживающую клапана ранца запасного парашюта.

Спортивные парашюты сильно эволюционировали за последние десятилетия. Первоначально парашютисты прыгали с десантными, круглыми парашютами. Основной парашют располагается сзади, запасной спереди. Но затем, в связи с развитием таких дисциплин как «точность приземления», появилась необходимость в улучшении лётных характеристик купола. Появились основные парашюты в форме крыла Рогалло, кайта NASA. В 80-х появились парафойлы — крылья, наддуваемые набегающим потоком воздуха (ram-air). Такие парашюты могли летать против ветра. Уменьшение укладочного объёма парашютов позволило перенести запаску на спину, появилась современная, тандемная компоновка ранца. С развитием дисциплин, в которых необходимо основную соревновательную задачу выполнить до приземления, снова появилась необходимость в уменьшении объёма уложенного купола, его веса, скоростных характеристик, последние в свою очередь позволяли совершать парашютные прыжки в сложных метеоусловиях, обеспечивать приземление на ограниченную площадку. В дальнейшем профиль крыла сужался, появились ткани с нулевой воздухопроницаемостью, относительное удлинение слегка увеличивалось, размер купола уменьшался, стропы стали тоньше и крепче, длина строп уменьшалась, воздухозаборники прикрывались, стабилизирующие полотнища уменьшались и удалялись из конструкций,- Шла борьба технологий с вредным воздушным сопротивлением. Следующим шагом стали Узкопрофильные косонервюрные парашюты. Количество нервюр увеличилось, что позволило сделать профиль крыла более строгим.

Современные узкопрофильные купола имеют замечательные полётные характеристики; горизонтальная скорость, которую парашютист может достигнуть, выполняя манёвр, достигает 150 и более км/час. Гонка за уменьшением размера вызвала появление парашютов площадью всего 4 м², приземление на которых стало действительно экстремальным. Прыжков с таким куполом было выполнено всего 4, после чего производитель прекратил уменьшать площадь крыла, а испытатель прекратил с этим куполом прыгать, сказав, что это слишком экстремально.

Тандемная система

Бейс-система

B.A.S.E — это название носят прыжки с парашютом с фиксированных объектов, то есть с какой-либо базовой точки. Само слово B.A.S.E можно расшифровать как B — building (здание), A — antenna (антенна), S — span (мост), E — earth (земля). Именно с этих базовых точек совершают свои прыжки бэйсджамперы. Данный вид парашютной дисциплины не противоречит ни одному законодательному акту ни одной страны мира, официально разрешено совершать парашютные прыжки с крыш домов, балконов, антенн, электрических вышек, заводских труб, скал, обрывов, мостов и т. д. — связанно это прежде всего с тем, что при обслуживании специальных сооружений и объектов необходимо обладать совершенными средствами спасения и безопасности, коими и являются специализированные парашютные системы, промышленным альпинистам необходимо постоянно поддерживать свои профессиональные навыки спасения, знания о данном виде деятельности передаются из уст в уста только лишь посвящённым. Количество BASE-джамперов растёт с каждым годом, но благодаря совершенной методике преподавания и совершенному снаряжению уровень безопасности сохраняется на достаточно высоком уровне. Это в свою очередь говорит о том, что данный вид парашютной дисциплины с некоторых пор уже нельзя называть экстремальным и опасным. Бейс-системы — парашюты для бейсджампинга, прыжков со статических объектов. В специализированной бейс-системе чаще всего нет запасного парашюта, так как высота раскрытия заведомо не предусматривает его ввод.

Обычно не хватает времени среагировать, а если хватает, то нужно ниже открываться — BASE416

Парашюты для GL

Парашюты для Ground Launch (GL) предназначены для полетов вдоль склонов гор. Они не предназначены для терминального раскрытия, и всегда поднимаются с земли. Хотя изначально для этой цели применялись исключительно купола парашютов предназначенные для прыжков с задержкой в раскрытии. Некоторые системы для GL имеют много общих черт с парапланами, и тогда их можно использовать для полётов в сложных метеоусловиях поднимаясь выше уровня склона горы используя вверх направленный воздушный поток, (ветер). Крыло косонервюрное, стропная развязка несколько отличается, система рифления отсутствует, вытяжной парашют снят, камеры основного купола и запасного парашюта нет, подвесная система сильно редуцирована, свободные концы разведены в стороны за счёт удлинённой грудной перемычки, вследствие чего купол более чувствителен к выполнению манёвров за счёт перекоса корпуса тела пилота.

Парасейлы

Парашюты для буксировки над водой (парашютно-буксировочные системы) были изобретены относительно недавно. Бывают круглой, дельтавидной формы и в исполнении двухоболочковой системы. Наибольшее распространение получили купола круглой и дельтавидной формы, как правило не нуждаются в управлении пилотом, могут подниматься на высоту до 60 % от длины буксировочного троса, Наибольшее распространение получили на курортах и в базах отдыха в качестве аттракциона или развлечения, используются для размещения рекламы. Существует две разновидности старта,- методом срыва и травлением. Метод срыва наиболее экстравагантный, как правило сопровождается бурным эмоциональным и эндорфиновым всплеском. Процесс взлёта похож на катапультирование. Метод травления очень спокойный и не эмоциональный.

Состав парашютной системы

В состав современной людской спортивной парашютной системы входят два парашюта (основной и запасной), подвесная система с ранцем и страхующий прибор.

Основной парашют

Основной парашют во время раскрытия:
1 — медуза,
2 — стреньга,
3 — камера,
4 — крыло,
5 — слайдер (не виден),
6 — стропы,
7 — свободные концы,
8 — подвесная система и ранец

Вытяжной парашют (медуза)

Мягкая медуза

По конструкции вытяжной парашют может быть с пружиной или без неё. В конструкции вытяжного парашюта находится пружина, при помощи которой он отталкивается от парашютиста и попадает в набегающий воздушный поток. В современных спортивных парашютных системах запасной парашют вводится в действие с помощью кольца, при выдёргивании которого освобождается удерживаемый клапанами ранца вытяжной парашют с пружиной. На парашютных системах круглой формы с передним расположением запасного парашюта вытяжной парашют находится непосредственно на вершине купола и не имеет пружины.

Вытяжной парашют без пружины-состоит из капроновой ткани с малой воздухопроницаемостью и ткани большой воздухопроницаемости в плане имеет круглую форму площадью от 0,4 до 1,2 м/кв. Вытяжной парашют такого типа на сленге парашютистов называется «медуза»- укладывается чаще всего в эластичный карман расположенный в нижней части ранца. Вытяжной купол(Медуза), соединена при помощи капроновой ленты выдерживающей нагрузку на разрыв более 600 кг, с камерой основного купола и основным куполом.

Камера Основного купола

Камера предназначена для укладки в него купола со стропами и системой рифления (слайдер). При укладке в камеру сперва укладывают купол, затем камера зачековывается стропами. При раскрытии происходит обратный процесс сперва из резиновых сот выходят стропы, затем натянувшись открывается фартук камеры основного купола и из неё выходит купол, который под воздействием набегающего потока наполняется. Резиновые соты используются для того чтобы упорядочить процесс раскрытия купола.

Крыло

Основная статья: Парафойл

Современное крыло в русском языке часто называется куполом несмотря на его форму. Купол (сленг. мешок) состоит из верхней и нижней оболочек, нервюр, стабилизаторов. Нервюры задают профиль крыла и делят крыло на секции. Наибольшее распространение получили 7- и 9-секционные купола. По форме различают прямоугольные и эллиптические. В конструкции наиболее продвинутых куполов-крыльев для уменьшения искажений формы крыла используются дополнительные косые нервюры, в этом случае количество секций возрастает до 21-27.

Ткань рипстоп нейлон при увеличении

Материал крыла: ткань F-111, или ткань рипстоп нейлон Zero Porosity (нулевой проницаемости).

Стропы

Стропы соединяют нижнюю оболочку крыла со свободными концами. Стропы делят на ряды A B C D. Ряд A — лобовой. К заднему ряду D крепятся стропы управления с клевантами (петлями управления парашютом).

Материал строп обычно микролайн (spectra). Реже толстый дакрон, который хорошо растягивается. На пилотажных куполах ставят вектран и HMA (High Modulus Aramid). Стропы из них тоньше, и соответственно, имеют меньшее аэродинамическое сопротивление и меньший укладочный объём.

Слайдер (устройство рифления)

В целях равномерного открытия парашюта и плавной, постепенной остановки человека с 200 км/ч до практически нулевой скорости используется устройство замедления раскрытия парашюта: слайдер. Это квадрат ткани, скользящий на люверсах по стропам. Слайдер продлевает раскрытие парашюта на 3-5 секунд, снижая перегрузки.

Свободные концы (райзеры)

Четыре свободных конца соединяют стропы с подвесной системой. На задних свободных концах расположены клеванты. Стропы крепятся к райзерам карабинами, или софтлинками (мягкими карабинами). Часто в свободных концах вшиты гибкие трубки, антитвисты, предотвращающие заклинивание тросиков отцепки при сильной закрутке.

Запасной парашют

Предназначен для спасения жизни парашютиста в случае частичного или полного отказа основного парашюта, Перед раскрытием запасного парашюта необходимо произвести отцепку основного парашюта. Для этого на свободных концах основного купола предусмотрены замки отцепки. Наибольшее распространение получили замки КЗУ (Кольцевое замковое устройство). Запасной парашют укладывают специально подготовленные укладчики запасных парашютов или сами спортсмены после прохождения программы обучения, допущенные приказом по организации к укладке индивидуальной спортивной системы.

Устройство запасного парашюта подобно конструкции основного. Однако для увеличения надежности, запасной парашют имеет ряд отличий. Вытяжной парашют в спортивной парашютной системе имеет пружину. Соединительное звено запасного парашюта с вытяжным парашютом выполнена из другого типа капроновой или нейлоновой ленты шириной 50 мм, за счёт чего даже в случае зацепления вытяжного парашюта за парашютиста или его снаряжение способна вытянуть камеру с уложенным в неё запасным куполом. Вытяжной парашют, соединительное звено (стреньга), и Камера запасного парашюта не имеют соединения с куполом после наполнения, что позволяет нормально наполниться куполу в случае зацепления за части ЛА (летательного аппарата), стропы или снаряжение парашютиста, что увеличивает его надёжность по сравнению с основным. Запасной парашют наполняется быстрее, благодаря особенностям укладки и конструкции, однако имеет другие полётные характеристики. Все эти отличия необходимы для увеличения надежности запасного парашюта.

Подвесная система и ранец

Ранец предназначен для укладки в него основного и запасного парашюта. Имеет раскрывающее приспособления, которые позволяет производить: ручное раскрытие основного парашюта с помощью мягкого вытяжного парашюта, ручное раскрытие запасного парашюта, автоматическое раскрытие запасного парашюта страхующим прибором, принудительное раскрытие запасного парашюта в случае отцепки парашютистом основного купола.

Устройства на подвесной системе

• Отцепка и КЗУ. Позволяют отцепить основной парашют в случае его отказа или ненормальной работы. Кольцевое замковое устройство (3 Ring) состоит из трех колец разного диаметра и петли зачековки. Чтобы отцепить основной парашют, необходимо выдернуть подушку отцепки. Подушка отцепки, или релиз, имеет два стальных троса пропускаемых по шлангам каналам к правому и левому свободному концу основного купола, на которые замыкается замок КЗУ,- закреплена на подвесной системе как правило с правой стороны с помощью текстильной застёжки (липучки). Вводится в действие обеими руками, сперва парашютист берётся за подушку левой рукой, накладывает на неё правую и энергичным движением в низ под 45 градусов выдёргивает.

КЗУ (трехкольцевой замок)

• Кольцо запасного парашюта. Вводится левой рукой сразу после отцепки основного купола. Перед вводом в действие парашютист выбрасывает энергичным движением подушку отцепки наотмашь и убеждается в отцепке основного купола.
• Транзит RSL (Reserve Static Line) и MARD (Main Assisted Reserve Deployment). Это опциональные устройства, немедленно вводящие запасной парашют после отцепки основного. В транзите RSL реализован в виде капроновой ленты, идущего от шпильки зачековки запасного парашюта к переднему свободному концу (обычно левому) основного парашюта. Закреплён на свободным конце карабином, позволяющем быстро отключить его при приземлении на препятствия либо в условиях сильного ветра, а также в тех случаях, когда раскрылись оба парашюта. В системах MARD улетающий основной парашют вытягивает запасной парашют, работая как огромная медуза. Наиболее известна система Skyhook RSL, широко внедряемая Биллом Бусом.

Страхующий прибор

Основная статья: AAD

Устройство автоматического раскрытия запасного парашюта.

Страхующий прибор предназначен для автоматического раскрытия запасного парашюта в случае, если парашютист по каким-либо причинам не смог раскрыть основной парашют. Простейшие советские механические приборы (ППК-У, АД-3УД) требуют приведения в работоспособное состояние перед каждым прыжком. Их срабатывание происходит вне зависимости от скорости снижения парашютиста на заранее определённой высоте, либо по истечении определённого промежутка времени с момента, когда парашютист покидает летательный аппарат. Более совершенные электронные приборы способны отслеживать не только высоту, на которой находится парашютист, но также и его скорость. Кроме того, в течение всего дня они автоматически отслеживают колебания атмосферного давления, чтобы исключить влияние этих колебаний на измерение высоты. Такие приборы не требуют вмешательства в их работу в течение прыжкового дня. В настоящее время наиболее распространёнными электронными страхующими приборами являются Cypres, Vigil, Argus, Mars2.

Физика открытия и полёта парашюта

После ввода в действие устройства раскрытия основного парашюта - Вытяжной парашют, попадая в воздушный поток наполняется воздухом и за счет собственного сопротивления вытягивает стреньгу на всю длину к которой в свою очередь пришита шпилька зачековки клапанов ранца. После выдергивания шпильки происходит раскрытие клапанов ранца, среньга вытягивает смонтированную к ней камеру основного парашюта с уложенным в неё куполом и стропами. За счет натяжения, стропы вытягиваются из резиновых сот, камера расчековывается и из неё выходит купол. Купол под действием набегающего потока воздуха, преодолевая силу сопротивления слайдера, постепенно наполняется. Слайдер (скользящий, технический термин устройство рифления,-предназначен для замедления раскрытия), под действием сопротивления набегающему потоку воздуха медленно скользит по стропам вниз к свободным концам подвесной системы. Полное наполнение основного парашюта происходит от 2 до 5 сек.

Отказы

Отказом парашюта считается любое отклонение от нормального функционирования парашюта. Отказ парашюта не обеспечивает нормальной скорости снижения и приводит к потере управляемости. Наиболее распространённые причины отказов: неправильная укладка, неправильное положение тела при раскрытии, конструктивные недостатки, износ и повреждения (разрыв ткани основного парашюта, обрыв строп), влияние внешних факторов либо стечение неблагоприятных обстоятельств. Для разных типов парашютов характерны разные типы отказов.

Отказы делятся на два типа: полный отказ и частичный отказ парашюта. При полном (скоростном) отказе парашют не выходит из контейнера. Скорость остается терминальной. В этом случае запасной парашют вводится вручную, или с помощью прибора. Все современные приборы легко определяют этот тип отказа и открывают запасной парашют на заданной высоте.

При частичном отказе парашют частично наполняется, понижая скорость, однако управляемость и безопасное приземление не обеспечивается. Работоспособность купола оценивается по критериям Наполнен — Устойчив — Управляем…

Парашют в пассажирской авиации

В пассажирской авиации парашютные системы для спасения жизни пассажиров не используются по причине их полной бесполезности для этой цели.

Производство

Сертификация

Каждая страна устанавливает свои стандарты и требования сертификации. Большинство запасных парашютов и ранцев в мире сертифицируется по американскому FAR TSO C23, так как FAA требует, чтобы прыжок с парашютом выполнялся обязательно с ранцем (подвесной системой) и запасным парашютом, одобренными FAR (федеральными авиационными правилами)^[1].

Большинство стран Европы требуют сертификации по TSO, ETSO, JSTO или национальной программы сертификации, для ранца, основного парашюта и запасного парашюта.

В России сертификация спортивных парашютов добровольная. Однако сертифицируется только парашютная система в сборе целиком, от одного производителя. Отдельные компоненты системы не сертифицируются. Поскольку зарубежные производители предполагают модульный принцип (ОП + ЗП + ранец + прибор) сборки системы, ни одна из зарубежных систем в России не сертифицирована. Однако как показывает анализ парашютных происшествий с 2000 года, Российские сертифицированные парашюты По-16 и система По-17 имеют больше случаев отказа при применениях, чем не сертифицированные в России системы зарубежных производителей, при постоянном возрастании доли используемых зарубежных систем.

См. также

• Парашютизм
• Бейсджампинг
• Параплан
• Стропорез
• Воздушно-десантные войска
• Ивановский парашютный завод

Примечания

1. ↑ http://www.flightsimaviation.com/data/FARS/part_105-43.html Требования FAA FAR к парашютной системе