Общими элементами строения любого основного парашюта (за исключением вытяжных и стабилизирующих) являются: купол, стропы, подвесная система и ранец. По особенностям строения парашютов их можно разделить на круглые (десантные) и парашюты-крыло.
Купол . Купол шьется из тонкой, но прочной синтетической ткани (каландрированный или каркасный капрон) и связывается с подвесной системой с помощью строп. В местах наибольшей нагрузки купол укрепляют специальными лентами, которые на порядок прочнее, чем основная ткань. Стропы крепятся на куполе с помощью таких же лент. Ткань для купола может быть с нулевой воздухопроницаемостью (для скоростных «крыльев» или же с хорошей воздухопроницаемостью (круглые десантные парашюты). На вершине купола обычно располагается полюсное отверстие, которое помогает избежать раскачивания парашюта при снижении.
Стропы . Стропы для современных парашютов изготавливаются из капрона и других прочных синтетических материалов. Стропы могут различаться по толщине, прочности, стабильности длины, эксплуатационным свойствам. Например, для круглых десантных куполов важны эксплуатационные свойства строп (большой ресурс прыжков). Для скоростных куполов большую роль играет толщина и стабильная длина. По прочности стропы можно разделить на стандартные (капрон), СВМ (прочные, в три раза прочнее капрона), микролайн, вектран и НМА (сверхпрочные, в четыре раза прочнее капрона). Капроновые стропы устанавливаются на круглые парашюты, СВМ - на спортивные парашюты-крыло. Dacron - особый вид капроновых строп с большим ресурсом прыжков (используется на классических и купольных парашютах, не пригоден для скоростных парашютов из-за большой толщины). Spectra - высокопрочные стропы на основе полиэтилена, идеально подходящие для высокоскоростных парашютов (недостатки: небольшой ресурс прыжков, стропы могут уменьшаться в длине из-за перегрева вследствие трения). Vectran - стропы с небольшим ресурсом прыжков, однако со временем не изменяют длины (используются на куполах класса High и Ultra High Performance, недостаток: вероятность разрыва износившихся строп).
Подвесная система
. Любая подвесная система будет включать в себя следующие элементы: круговая лямка, грудная перемычка, плечевые обхваты, ножные обхваты, свободные концы. Круговая лямка является основной несущей частью, на которой крепятся все остальные детали. Грудная перемычка фиксирует тело парашютиста на уровне груди, а плечевой обхват не позволяет парашютисту вывалиться вверх. Ножной обхват не дает парашютисту выскользнуть вниз. Свободные концы связывают подвесную систему и стропы (рапид-динк или софт-линк - звено, связывающее стропы со свободными концами). Свободные концы крепятся к плечевым обхватам. Еще одним очень важным элементом является кольцевое замковое устройство (КЗУ), которое служит для последовательного уменьшения нагрузки на трос, которым зачекован замок. Используется для быстрого и легкого отсоединения обоих свободных концов. Подушка отцепки необходима при отказе основного купола, размещается на подвесной системе с правой стороны. Звено раскрытия также располагается на подвесной системе и служит для ручного раскрытия ранца парашюта. Система транзитного раскрытия опциональна (позволяет последовательно отстегнуть основной парашют и автоматически раскрыть запасной.
Ранец . Ранец - это контейнер в котором хранятся основной и запасной парашюты в уложенном состоянии. Он пришивается или привязывается к подвесной системе. Ранец удерживает парашют в уложенном виде до введения в действие, предотвращает непреднамеренное его раскрытие, а также удачное раскрытие, когда это необходимо.
Другие статьи раздела:
Парашютисты делятся на две категории пользователей — тех, кто тормозит, и тех, кто летает. В первую попадают парашютисты, занимающиеся прыжками на точность приземления и купольной акробатикой. Во вторую — индивидуальной акробатикой, групповой акробатикой, фристайлом, скайсерфингом и фрифлаем. Люди, прыгающие с так называемым принудительным раскрытием, — особая статья. Они занимаются не спортом, а туризмом.
Парашют — одно из самых захватывающих изобретений человечества
Зачековка строп управления. Специальные изогнутые шпильки не дают до конца раскрыться стропам управления, поэтому при раскрытии купол имеет нулевую горизонтальную скорость — «стоит». После выдергивания чеки купол начинает лететь вперед.
Первая фаза укладки — все секции купола, называемые соплами, аккуратно разобраны
Вторая фаза — укладка купола. Для простого прыжка с самолета вот такой купол можно просто затолкать в ранец — все равно раскроется. Для бейс-прыжка требуется более скрупулезная работа.
Выдавливание воздуха. Осталось только подвернуть сопла и уложить в ранец
Зачековываем ранец кривой шпилькой
Уложенные парашюты с разными «медузами» для разных ситуаций
История парашюта
Банально, но парашют тоже изобрел Леонардо да Винчи. Помимо вертолета и летающей тарелки, которые сам не смог воплотить в современных ему материалах, в своих дневниках он описал некую «палатку», с которой можно безопасно прыгать с любой высоты.
Собственно, построили купол парашюта несколько столетий спустя. Некоторое время с парашютом можно было прыгать лишь с аэростата, к днищу которого купол пристегивался в развернутом виде. В начале XX века Глеб Котельников, потрясенный гибелью известного воздухоплавателя, изобрел парашют, укладывающийся в металлический ранец. Это сделало возможным прыжок с самолета. То есть получить последовательно отделение человека от летательного аппарата и добровольное раскрытие парашюта.
В начале Первой мировой войны изобретение Котельникова сначала не получило одобрения. Великий князь Александр Михайлович, шеф военной авиации, заявил, что летчики будут необоснованно пользоваться парашютом и перестанут беречь дорогую авиационную технику. Вмешалась статистика. Она упрямо показывала, что летчики массово гибли вместе с машинами. Россия стала закупать парашюты во Франции, где уже наладили выпуск ранцев Котельникова — правда, не в лучшей модификации. Только молодое Советское государство позволило изобретателю увидеть плоды своих трудов в серийном производстве на Родине.
Как это работает
С тех пор принцип работы парашюта остается прежним, совершенствуются лишь детали. Парашютист опоясывает себя подвеской (круговой системой ремней) и подгоняет ее под свой рост-размер с помощью фиксирующихся пряжек. К подвеске в двух местах крепятся лямки, соединенные стропами с куполом из синтетического шелка высокой прочности. Сам купол укладывается в брезентовый ранец так, чтобы легко и быстро развернуться в потоке воздуха. Ранец оснащен четырьмя клапанами, которые раскрываются как конверт. Клапаны фиксируются замыкающими шпильками, соединенными с натяжными резинками. Отделившись от летательного аппарата, парашютист дергает за кольцо (или — в современных парашютах — маленькую такую грушу), соединенное тросиком со шпильками. Шпильки вынимаются из конусов, освобождая натянутые резинки, которые быстро открывают клапаны, и купол, попадая прямо в восходящий поток воздуха, раскрывается над парашютистом.
На купол действует сила сопротивления воздуха, которая равна силе тяжести, действующей на парашютиста. Благодаря этому система из парашюта и парашютиста снижается с постоянной скоростью. Скорость снижения современных купольных парашютов — 5,5 м/c.
Раскрытие парашюта в основном бывает принудительным и ручным. Еще бывает раскрытие стабилизирующим куполом и страхующим прибором. Принудительное раскрытие происходит вытяжным фалом, присоединенным одним концом к тросу, натянутому в самолете, а другим концом — к деталям парашютной системы. После раскрытия вытяжной фал остается в самолете, а парашютист летит по своим делам, то есть вниз.
Ручное раскрытие инициируется самим парашютистом. До недавнего времени на парашютных системах было предусмотрено кольцо или звено, при его выдергивании раскрывался ранец, из которого пружиной выбрасывался вытяжной парашют, а он, в свою очередь, вытягивал из ранца основной парашют. Эта система громоздкая, тяжелая, в ней много лишних деталей. К тому же проблема — куда после раскрытия деть кольцо. Поэтому лет пятнадцать назад распространение получила другая система: вытяжной парашют изготавливается в виде, удобном для складывания в наружный карман на ранце. Для раскрытия парашютист просто достает его из кармана и бросает в поток. Такой вытяжной парашют получил название «медуза». Он и правда немного похож на это животное — круглый и бесформенный.
Но если два разных устройства делают одно и то же, то среди них нет ни одного лучшего — «медуза» также имеет недостатки. Самый большой — она может не сработать при неоптимальном положении тела парашютиста при раскрытии. Поэтому на учебных и запасных парашютах применяется старая схема — вытяжной парашют с пружиной.
Как правильно падать
Оптимальное положение тела парашютиста при раскрытии — лежа на восходящем потоке лицом вниз. При некотором опыте перейти в такое положение из любого беспорядочного падения совсем несложно: надо только придать своему телу правильную аэродинамическую форму, и воздушный поток сам повернет его как надо.
Эту форму можно отрепетировать до полета. Нужно лечь на землю лицом вниз, руки-ноги раскинуть в стороны, приподнять их повыше и прогнуть спину. Так и лететь удобно, и парашют раскрывается правильно.
Управление куполом осуществляется при помощи двух строп управления, натягивая которые парашютист направляет парашют вправо или влево. Натягивая две стропы одновременно, он уменьшает горизонтальную скорость. Можно подергать и другие стропы, при этом немного увеличится вертикальная скорость, однако на практике этим никто не пользуется.
С парашютом типа «крыло» совсем другая история. Если купол может лететь только вниз, купол со щелями — вниз и вперед, то крыло не может вперед не лететь. Потому что крыло создает подъемную силу только благодаря тому, что движется с некоторой горизонтальной скоростью. Именно благодаря скорости создается значительная разница давлений на нижнюю и верхнюю оболочку крыла и крыло гораздо меньшей площади, чем круглый парашют, создает такую же подъемную силу. Еще благодаря скорости снижения поддерживается форма крыла. Крыло по горизонтали может лететь со скоростью 32 км/ч, а опускаться — от 0 до 6 км/ч.
Управление крылом осуществляется также двумя стропами управления. Если тянуть за левую, то крыло будет разворачиваться влево, за правую — вправо. Если тянуть за обе — будет уменьшаться горизонтальная скорость. Если потянуть сильно, то скорость уменьшится настолько, что крыло почти перестанет создавать подъемную силу и одновременно начнет терять свою форму, что заставит его расстаться с остатками подъемной силы, то есть приведет к эффекту «сваливания» — крыло резко ныряет вниз. Есть у крыла одна особенность: перед тем как оно «сваливается», скорость его, как горизонтальная, так и вертикальная, на очень короткое время уменьшается практически до нуля. Запомним этот факт, он нам скоро пригодится. Если стропы управления отпустить, крыло через некоторое время восстановит форму, и парашютист продолжит движение со свойственной агрегату скоростью.
Как попасть куда надо
Пожалуй, самое ответственное мероприятие. Его невозможно выполнить успешно, если ошибется или летчик, или парашютист. Летчик отвечает за то, чтобы точно вывести самолет или вертолет в точку выброски с учетом ветра и своевременно дать команду на отделение от самолета. А парашютист должен раскрыть парашют на заданной высоте (если раскроет ниже, рискует до аэродрома не долететь), найти аэродром, выйти на него, построить заход и приземлиться.
Самолет при выброске летит на ветер. Команда на отделение дается некоторое время спустя после пролета точки приземления, чтобы ветер не мешал, а, наоборот, помогал парашютистам приблизиться к ней.
После раскрытия парашютист выполняет под парашютом развороты и змейки с тем, чтобы на высоте не менее 100 м оказаться немного за точкой приземления. После этого выполняется крайний разворот (именно так, «крайний» — те, кто летает, не любят слова «последний») строго на ветер, и можно приземляться.
Приземлиться с круглым парашютом — все равно, что прыгнуть с холодильника высотой 1,25 м, ничего сложного. Только настоятельно рекомендуется держать ноги плотно вместе. Причина очевидна — прочность двух ног больше, чем одной, а если ноги развести, велика вероятность того, что вся нагрузка придется только на одну, тут и до травмы недалеко. С крылом все интереснее. Помните, мы говорили, что есть в его поведении момент, когда и горизонтальная, и вертикальная скорости его падают почти до нуля? Почему бы не воспользоваться этим? Перед самой землей (за пару-тройку метров) выбираем обе стропы управления, крыло «зависает», собирается «свалиться», но… мы в это время уже ставим ноги на землю.
Правильно выполненное приземление на крыле очень мягкое. Парашютисты называют его «поймать подушку». Если исполнить «подушку» слишком высоко, то парашютист спрыгнет с большей высоты, чем рассчитывал. Встреча с землей произойдет с большой вертикальной и горизонтальной скоростью, и придется ее гасить пробежкой по летному полю, а если не повезет, то ехать на пятой точке. Не очень страшно, но неприятно — особенно весной, когда сыро.
И еще — на круглом парашюте, в общем-то, все равно, в каком направлении по отношению к ветру приземляться, потому что горизонтальная скорость невелика. На крыле горизонтальная скорость большая, поэтому следует приземляться строго против ветра, тогда скорость ветра вычитается из скорости парашюта и приземление выполнять приятнее и проще.
Сложить за 20 минут
Наш консультант Денис Ленчевский, один из самых известных в мире экстремальных парашютистов, показал, как укладывается парашют. Решено было укладывать семисекционный купол для бейс-прыжков. Во‑первых, принцип укладки для всех парашютов одинаков, а во-вторых, бейс-купола укладываются более тщательно, чем девятисекционные парашюты для скайдайвинга. Несмотря на то что купол был уложен высокопрофессионально, редакция настоятельно не рекомендует рассматривать этот материал как полноценную инструкцию. Решились прыгать — обратитесь к профессионалам.
Лучшие в мире серийные парашюты для скайдайвинга выпускают две американские фирмы — Perfomance Designs и Icarus Canopies. Для бейс-прыжков лучшие купола делают опять же американские Basic Reseach и Consolidated Rigging. Если требуется что-то эксклюзивное, можно смело обращаться в отечественное НПО «Звезда», известное на весь мир своими катапультными креслами и космическими скафандрами. Цена хорошего нового купола обычно начинается с отметки в $1500. Специализированного магазина по торговле парашютами в России нет, и торговля более всего напоминает торговлю наркотиками: снаряжение покупается у физических лиц — дилеров какого-нибудь производителя. Ищутся же дилеры через знакомых парашютистов или через интернет. Рекомендуем заглянуть по адресу www.glavaviatorg.ru . Где и как правильно учиться прыгать с небес, мы напишем ближе к весне.
Прыжок веры
Парашют – это устройство, предназначенное для замедления процесса падения предметов в воздухе.
Существует множество разновидностей парашютов. Однако принцип действия у них един и был сформулирован еще в XV веке.
Впервые идея создания устройства, позволяющего безопасно спуститься с любой высоты, не подвергая себя опасности, была озвучена Леонардо да Винчи. Будучи человеком, опередившим свое время, он предположил, что если использовать палатку размерами 12*12 локтей, то можно безопасно спуститься с любой высоты. К сожалению почитателей трудов великого ученого, да Винчи не завершил этот проект, но заложил основу и сформулировал принцип работы парашюта, который используется и сегодня.
В дальнейшем множество изобретателей предлагали на суд общественности всевозможные вариации парашютов, однако все они были далеки от совершенства и ни один из них не получил развития.
Официальным днем рождения парашюта принято считать 9 ноября 1911 года, когда актер, в прошлом военный, Глеб Котельников, получил охранное свидетельство на свое изобретение. Толчком к созданию парашюта стала гибель одного из лучших летчиков того времени – Льва Мациевича, когда во время одного из полетов 24 сентября 1910 года его самолет буквально развалился в воздухе.
Это событие впечатлило Котельникова, и все свое дальнейшее время он посвятил созданию устройства, которое помогло бы избежать подобных смертей.
Стоит отметить, что парашюты к тому времени уже существовали и представляли собой зонт, к которому летчик должен был прикрепиться, чтобы безопасно спуститься с высоты. Но такие манипуляции занимали слишком много времени и не могли обеспечить безопасность и сохранить жизнь пилоту воздушного судна.
Глеб Котельников решил, что спасительный парашют должен быть закреплен на теле летчика, чтобы тот в любой момент мог спрыгнуть хоть из кабины, хоть с крыла самолета, экономя время на процессе крепления и раскрытия зонта. Кроме того, парашют должен быть легким и раскрываться автоматически.
Прототипы первых парашютов Котельников испытывал на куклах, и крепились они к шлему испытуемого, однако идея встроить парашют в шлем не прошла тестовых испытаний. Второй и используемой до сегодняшнего дня итерацией стал ранцевый парашют. Котельников изготовил свой парашют из шелка и упаковал его в алюминиевый ранец, сконструировал два вида строп для маневренности, а также внедрил в конструкцию пружину, которая автоматически выбрасывала купол из ранца и раскрывала парашют.
Изобретение сразу заинтересовало военную публику и иностранцев. Парашют получил название РК-1, что расшифровывалось как «Русский. Котельников. Первый».
Глеб Котельников стал не только пионером парашютостроения, но и вписал во всемирную историю факт принадлежности изобретения парашюта России.
На тонких стропах
Принцип действия парашюта прост: под полусферическим куполом образуется сила противодействия воздуху, которая замедляет падение до скорости, при которой это падение становится управляемым.
Изначально форма полотна купола парашюта была круглой, и в полете купол выглядел как полусфера. В дальнейшем появились квадратные парашюты. Со временем в парашютизм пришел купол «крыло». Вне зависимости от формы купола и вида парашюта вся отрасль работает над улучшениями его характеристик с позиции уменьшения веса, повышения маневренности и степени безопасности.
Дело Глеба Котельникова продолжали многие выдающиеся инженеры. Так, в 1936 году братья Доронины изобрели первый в мире прибор для автоматического раскрытия парашюта. Как и Котельников, Доронины начали разработки механизма после того, как несколько парашютистов разбились, не успев раскрыть парашют. Многие ученые озадачились вопросом создания прибора, который позволит парашюту раскрываться автоматически. Братья Доронины сконструировали различные механизмы, в том числе для катапультирования. Современные инженеры внедряют в парашютные системы различные электронные приборы, облегчающие задачи парашютистов и страхующие их жизни, но в их основе до сих пор применяются разработки братьев Дорониных.
Парашюты получили широкое применение и служат для различных целей. Среди множества разновидностей парашютов можно выделить следующие: стабилизирующие, тормозные, грузовые, спасательные, десантные, спортивные и т.д.
Стабилизирующий парашют. Предназначен для стабилизации падающего парашютиста в нужном положении до момента ввода в действие вытяжного парашюта. Стабилизирующий парашют вводится в действие в процессе отделения парашютиста от самолета. После того как стабилизирующий парашют наполнится воздухом, начинается стабилизированное снижение парашютиста. Далее происходит освобождение клапанов ранца, и в действие вводится основной купол парашюта. По мере снижения парашютиста камера основного купола равномерно вытягивается из ранца и наполняется воздухом.
Тормозной парашют
предназначен для сокращения длины пробега воздушного судна по взлетно-посадочной полосе при посадке. В систему тормозного парашюта входит комплект устройств, обеспечивающих крепление на самолете и введение в действие. Площадь купола тормозного парашюта варьируется от 15 до 40 кв. м на легких самолетах. На средних и тяжелых самолетах тормозные системы состоят из нескольких куполов и могут достигать 200 кв. м общей площади куполов. Такие системы позволяют быстро снизить скорость самолета и сократить длину пробега на 30–35%. Тормозные системы крепятся в хвостовой части фюзеляжа и срабатывают дистанционно по команде пилота либо автоматически.
Десантные парашюты и их модификации получили наибольшее распространение. Наиболее яркими представителями своего семейства парашютов стали Д-5 и его усовершенствованные модификации Д-6, Д-10 и Д-12. Указанные парашюты разрабатывались для десантирования людей и используются вооруженными силами. Десантный парашют Д5 и его модификации разработаны в НИИ парашютостроения, который и сегодня занимается производством парашютов и разработкой оборудования и механизмов для усовершенствования парашютов, снижения их веса при повышении грузоподъемности, маневренности и безопасности. НИИ парашютостроения был образован в 1946 году для разработки и изготовления парашютно-десантной техники и ведения научно-исследовательской работы в отрасли. НИИ на сегодняшний день является единственным в стране головным разработчиком в области парашютостроения. С 2008 года институт входит в состав Государственной корпорации «Ростех», а с 2011 года – в состав АО «Технодинамика».
Основными парашютами десантных войск считаются системы Д-10 и Д-12, пришедшие на смену Д-6, долгие годы стоявшему на вооружении ВДВ. Основное отличие всех российских парашютов – высокая степень надежности. Если соблюдены все этапы укладки, гарантируется срабатывание купола и достаточно мягкое приземление. Нормативом укладки на «отлично» считается 45 минут.
Парашют Д-10 позволяет выполнять прыжки при полном боевом обмундировании с высоты от 200 до 4000 метров. Максимальный подъемный вес – 140 кг вместе с парашютом. Такие параметры парашюта позволяют десантироваться в бронежилете и в полной боевой нагрузке с запасом питания и боеприпасов на два дня автономного существования. Несмотря на необходимость уделять все внимание безопасности и маневренности, инженеры не обошли стороной и эстетический момент и создали для Д-10 круглый купол, похожий на патиссон.
Модификация Д-12 получила романтичное название «Листик» из-за формы купола. Его уникальность заключается в сверхманевренности. Такой парашют можно разворачивать в воздухе всего на несколько градусов при практически полной остановке. Максимальный общий вес увеличен в этой модели до 160 кг.
У всех указанных моделей парашютов есть важное преимущество – надежность, но есть и недостаток – это снижение боеспособности десантника после приземления, так как для того чтобы снять парашютную систему, необходимо разоружиться. Спецназ ФСБ поставил задачу перед НИИ разработать парашютную систему, которая не будет отнимать время на разоблачение. Так появился парашют «Штурм». В настоящее время ведутся тестовые испытания указанной модели и доработки системы.
И это не будущее. Это настоящее. НИИ парашютостроения провел две летные научно-исследовательские работы. Парашютную часть мы уже фактически решили и сейчас выходим на контакт с Центром боевого применения армейской авиации в Торжке, с тем чтобы провести испытания на реальном вертолетеВладимир Нестеров, парашютист-испытатель первого класса НИИ парашютостроения
«Штурм» – это безранцевый парашют для прыжков со сверхмалых высот 60–80 м при сравнительно небольшой массе. Если при использовании парашютов Д-6 и его модификаций десантник сперва одевал парашютную систему, сверху бронежилет, оружие, боеприпасы, запас питания и пр., то при десантировании с использованием парашюта «Штурм» достаточно легкой страховочной системы. Сам парашют, готовый к десантированию, находится в самолете. Перед десантированием парашют карабинами закрепляется на теле десантника, а после приземления достаточно доли секунд, чтобы отстегнуть парашют и начать вести бой. Также в настоящее время ведутся разработки формы, в которую будут встроены петли для крепления парашюта, что еще больше облегчит массу и сократит временные затраты. Для десантных групп спецназа важнейшим является фактор внезапности. Выброс с малых высот и минимальная трата времени на освобождение от парашюта дают десантнику большие преимущества.
Несмотря на множество разработок и инноваций, наиболее популярным парашютом в вооруженных силах остается Д-6. При общей массе парашютиста не более 120 кг система Д-6 обеспечивает десантирование на высотах от 200 до 8000 м.
Механизм работы парашютной системы Д-6 состоит из стабилизирующего и основного парашюта. При этом стабилизация составляет 3 секунды при покидании самолета на скорости полета от 140 до 400 км/ч. Стабилизирующий парашют позволяет равномерно выпускать основной парашют и стропы, избегая запутывания и перекрещивания.
Парашют Д-6 зарекомендовал себя как надежная и проверенная годами система, на которой прошло обучение и службу не одно поколение бойцов ВДВИгорь Насенков, генеральный директор АО «Технодинамика»
«Технодинамика» является ключевым поставщиком парашютов российским вооруженным силам. Так, в конце 2017 года на вооружение армии России поступило более 1000 парашютов Д-6. Этот парашют является базовым при подготовке десантников. Именно на нем совершают свои первые прыжки будущие бойцы спецподразделений.
На краю земли
Особняком в отрасли парашютостроения стоят парашютные системы для спускаемых аппаратов космических кораблей (СА КК). Они изготавливаются из сверхпрочных материалов и проходят длительный период тестовых испытаний сперва на земле, в различных экстремальных условиях, после чего их выводят на орбиту для тестовых спусков спутников, после чего система может быть применена на космическом корабле. Основная масса космических парашютов расположена на спускаемых аппаратах. Такие системы состоят из тормозных и основных парашютов, а также систем торможения, которые позволяют снизить скорость спускаемого аппарата до управляемой.
Существуют более сложные системы, когда парашют есть не только на СА КК, но и у самого космонавта.
Это, по сути, парашют в парашюте. Одна парашютная система находится на самом аппарате, а вторая на кресле космонавта. Задача конструкторов усложнена не только условиями и высотами, на которых применяются эти системы, а тем, что два парашюта раскрываются в непосредственной близости друг от друга и на высокой скорости.
Во время спуска СА КК космонавт находится в кресле, оборудованном парашютной системой. Кресло имеет механизм катапультирования, чтобы покинуть СА на финальной стадии при приземлении либо при аварийной ситуации ракеты-носителя на старте.
Парашютная система СА КК состоит из вытяжного, тормозного и основного парашютов с площадями куполов, 1,5, 18 и 574 кв. м соответственно.
Один за другим последовательно парашюты раскрываются, обеспечивая равномерное торможение и возможность мягкой посадки СА.
При введении в действие парашютной системы катапультируемого кресла космонавта включаются дополнительные стреляющие механизмы, которые придают креслу скорость до 20 м/с за 0,1-0,2 секунды.
При срабатывании механизма катапультирования запускается последовательность действий всей системы. В первую очередь, происходит затяг ремней, автоматическое закрытие остекления шлема и ввод в действие кислородной системы для обеспечения беспрепятственного дыхания космонавта в процессе катапультирования. Далее производится выход кресла из СА по направляющим и выход тормозного парашюта. Через 3 секунды открывается основной парашют. После раскрытия основного парашюта происходит отделение космонавта от кресла вместе с носимым аварийным запасом, встроенным в спинку кресла, который зависает под космонавтом. В спинку кресла встроен носимый аварийный запас, а также запасной парашют, на случай отказа основного.
В 2018 году начнутся испытания нового парашюта, разработанного в НИИ парашютостроения, для пилотируемого корабля «Федерация». Система будет включать вытяжной и трехкупольный основной парашюты, реактивные двигатели для снижения скорости падения, а также амортизированные опоры, что исключит вероятность заваливания корабля набок при приземлении. Испытание и внедрение такой системы – такой проект рассчитан на несколько этапов и является крайне перспективным, так как отражает развитие сразу двух отраслей и показывает возможность их плодотворной интеграции.
Выводы
Отрасль парашютостроения востребована государством и вооруженными силами, а также благоприятно реагирует на частные инвестиции.
Интеграция частного капитала в отрасль парашютостроения с производителем-монополистом позволяет увеличивать мощности и объем производства, не теряя качества, а также при регулярной модернизации.
Отрасль постоянно получает заказы от государственных органов и смежных отраслей на стратегические разработки и модернизацию имеющихся систем, что способствует повышению научной базы.
Создавать благоприятные условия для привлечения частных инвестиций для регулярного и планомерного роста мощностей и усиления кадровых ресурсов.
Создавать благоприятные условия по взаимодействию со смежными отраслями и государственными структурами для проведения совместных испытаний и реализации проектов с использованием российских систем и комплектующих в рамках программы импортозамещения.
Усиливать и развивать научную и производственную базу отрасли парашютостроения для более плодотворного внедрения новых материалов и технологий.
ПАРАШЮТНАЯ СИСТЕМА состоит из 4-х основных частей:
Подвесной системы с ранцем Icon Student или Spirit ,
Основного (главного) парашюта Triatlon или Test ,
Запасного (резервного) парашюта Smart
Страхующего электронного прибора Vigil или Cypres
ПОДВЕСНАЯ СИСТЕМА - предназначена для:
Соединения парашюта с парашютистом,
Равномерного распределения нагрузки на тело парашютиста,
Удобного размещения парашютиста при снижении и приземлении.
Материал подвесной системы - лента капроновая, ширина - 44 мм, прочность на разрыв - 2700 кг.
Состоит из:
Двух плечевых обхватов: левого и правого,
Двух ножных обхватов,
Грудной перемычки.
Подвесная система крепится на теле парашютиста в трех точках с помощью специальных пряжек или карабинов - на ножных обхватах и грудной перемычке. Прочность пряжек 1200 кг.
РАНЕЦ - предназначен для укладки в него основного и запасного парашютов. Имеет раскрывающее приспособление, которое 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 (при его отказе).
Материал ранца – кордура.
Ранец расположен на спине парашютиста. Он имеет два отсека. В нижний отсек укладывается основной парашют, а в верхний отсек – запасной парашют. Внутри каждого отсека находится ПЕТЛЯ ЗАЧЕКОВКИ. Снизу к ранцу пришит КАРМАН для вытяжного парашюта.
Для людей различной комплекции, у нас имеются системы с разными размерами (они скомплектованы парашютами разной площади).
кольцевое замковое устройство (КЗУ) - предназначено для быстрого отсоединения основного купола и находится в верхней части плечевых обхватов.
«Подушка» отцепки (РЕЛИЗ) - предназначена для освобождения замков КЗУ и отцепки свободных концов основного купола. Состоит из матерчатой подушки красного цвета и двух тросов желтого цвета. Расположена справа - спереди на подвесной системе, на уровне груди.
ВЫТЯЖНОЕ КОЛЬЦО ЗАПАСНОГО ПАРАШЮТА (КОЛЬЦО) - предназначено для ручного раскрытия ранца запасного парашюта. Состоит из кольца, троса, ограничителя и шпильки. Крепится в специальном кармане на подвесной системе слева - спереди на уровне груди.
ВЫТЯЖНОЙ ПАРАШЮТ (МЕДУЗА) - предназначена для раскрытия ранца основного парашюта. Крепится на нижней части подвесной системы в эластичном кармане справа - сбоку.
ТРАНЗИТ (“RSL”) – предназначен для принудительного раскрытия запасного парашюта в случае отцепки основного. Представляет собой стренгу с быстроотстегивающимся карабином, присоединенным к свободному концу с одной стороны и кольцом, надетым на трос вытяжного кольца запасного парашюта на другой.
КОНСТРУКЦИЯ ПАРАШЮТА
Основной парашют.
Предназначен для управляемого снижения и безопасного приземления парашютиста. Состоит из следующих частей:
КУПОЛ - состоит из верхнего и нижнего полотнищ, соединенных между собой нервюрами , делящими купол на секции и имеет в плане форму прямоугольника площадью от 22 до 27 кв. м. Купол имеет 9 секций. Материал купола - капрон.
СТРОПЫ - предназначены для соединения купола со свободными концами подвесной системы и для удержания купола в нужном положении в воздушном потоке. Материал - шнур капроновый. Прочность на разрыв каждой - 270 кг.
СТРОПЫ УПРАВЛЕНИЯ - предназначены для управления куполом. Каждая стропа управления внизу заканчивается ПЕТЛЯМИ УПРАВЛЕНИЯ (Клевантами) , а вверху разветвляется на 4 дополнительные стропы.
СЛАЙДЕР - замедляет и упорядочивает наполнение купола. Этим снижается динамическая нагрузка при раскрытии парашюта. Состоит из полотнища с усилительными лентами, к которым прикреплены 4 люверса. Через эти люверсы пропущены стропы купола.
СВОБОДНЫЕ КОНЦЫ левый и правый – служат для передачи усилия от строп на подвесную систему. Материал - лента капроновая, ширина - 44 мм, прочность на разрыв - 1800 кг. В верхней части свободных концов находятся кольца для присоединения строп купола. В нижней части каждой пары свободных концов имеются 2 металлических кольца и петля для присоединения к замку отцепки КЗУ.
КАМЕРА - предназначена для укладки в нее купола со слайдером и строп. Имеет клапан с люверсами, люверс для пропускания стренги с вытяжным парашютом и резиновые петли для укладки строп.
ВЫТЯЖНОЙ ПАРАШЮТ (МЕДУЗА) со СТРЕНГОЙ - предназначен для вытягивания купола со стропами из ранца. Материал – металлическая пружина, капрон и капроновая сетка. Состоит из тканевой основы, пружины, накладки и уздечки.
Тактико-технические данные парашюта при соответствующем полетном весе системы (парашютист с парашютами):
Скорость снижения – 5–6 м/сек.;
Скорость горизонтального перемещения вперед - до 10 м/сек.;
Время разворота на 360 - 5 сек.;
Минимальная безопасная высота применения – 600 м;
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 точность 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).