Парашют

Парашю́т (фр. parachute) — устройство из ткани для замедления движения предмета в воздухе. Парашюты используются для безопасного спуска и приземления грузов и людей, торможения летательных аппаратов при посадке.

Парашюты на китайской марке 1958 года

            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 людскую парашютную систему. В зависимости от целей различают десантные парашютные системы, спортивные и спасательные.

           Десантная система

Круглый парашют

Круглые парашюты уменьшают скорость падения почти 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 и Д-6 предназначены для управляемого снижения и безопасного приземления парашютиста. Обычно изготавливается из капронового полотна и является многоразовым.

Подвесная система предназначена для:

• соединения парашюта с парашютистом;
• 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, однако такой парашют не пригоден для терминального раскрытия^{[источник не указан 324 дня]}.

               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, размерами и лётными характеристиками. Например, показатель отказов у основного парашюта 1:500 считается нормальным.

Спортивные парашюты сильно эволюционировали за последние хх лет. Первоначально парашютисты прыгали с десантными, круглыми парашютами. Основной парашют располагается сзади, запасной спереди. Но затем, в связи с развитием таких дисциплин как "точность", появилась необходимость в улучшении лётных характеристик. 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. В дальнейшем профиль крыла утончался, удлинение увеличивалось, а размер уменьшался. Следующим шагом стали косонервюрные парашюты. Количество секций увеличилось до 30^{[источник не указан 330 дней]}. Современные высокоэллиптические косонервюрники имеют высокое удлинение , замечательные лётные характеристики. Гонка за уменьшением размера вызвала появление парашютов площадью всего 4 м², приземление которых связано с опасностями^{[источник не указан 330 дней]} из-за высокой посадочной скорости.

Тандемная система

Бейс-система

Бейс-системы -- парашюты для бейсджампинга, прыжков со статических объектов. В бейс-системе нет запасного парашюта, так как высота раскрытия заведомо не предусматривает его ввод. Это позволяет упростить ранец вплоть до контейнера на липучках.

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. Парашютные системы для GL имеют много общих черт с парапланами. Крыло косонервюрное, стропление больше похоже на парапланерное, запасного парашюта нет, подвесная система сильно редуцирована, райзеры разведены в стороны за счёт удлинённой грудной.

Парасейлы

Парашюты для буксировки над водой.

             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 жестким или мягким. В жестком вытяжном парашюте находится пружина, которая выбрасывает его в поток. На запасном парашюте всегда ставится жесткая медуза.

Мягкая медуза укладывается в эластичный карман на днище ранца, так, что наружу торчит только бобышка. На старых системах контейнер медузы располагался на ноге. В тот же карман укладывается стреньга — лента, за которую медуза вытаскивает камеру.

Камера

Камера (контейнер) предназначена для укладки в него купола. При укладке камера зачековывается стропами.

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)^[1]. 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, отцепки основного парашюта. Запасной парашют укладывают специально обученные риггеры, прошедшие обязательную сертификацию.

Устройство запасного парашюта в целом идентично основному. Однако для увеличения надежности, запасной парашют имеет ряд отличий. Вытяжной парашют выстреливается пружиной. Стреньга запасного парашюта сделана широкой, и только за счёт своей ширины способна вытянуть камеру. Камера запасного парашюта улетает вместе с вытяжным парашютом. Запасной парашют наполняется быстрее, и без доворотов, однако имеет плохие лётные характеристики. Клеванты запасного парашюта позволяют их быстро сбросить в случае перехлеста. Все эти отличия поднимают надежность запасного парашюта, пусть даже в ущерб времени и стоимости укладки, расходных частей, и лётных характеристик.

[править] Подвесная система и ранец

Ранец предназначен для укладки в него основного и запасного парашюта. 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.

Устройства на подвесной системе

• Отцепка и КЗУ. Позволяют отцепить основной парашют в случае его отказа. Кольцевое замковое устройство (3 Ring) состоит из трех колец разного диаметра и петли зачековки переплетенных между собой. Чтобы отцепить основной парашют, необходимо выдернуть подушку отцепки. Подушка отцепки, или релиз, закреплена на подвесной системе с помощью липучки. Вводится правой рукой.

КЗУ (трехкольцевой замок)

• Кольцо запасного парашюта. Вводится левой рукой сразу за отцепкой.
• 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 тросика, идущего от шпильки зачековки запасного парашюта к переднему свободному концу (обычно левому) основного парашюта. Закреплен на свободным конце карабином, позволяющем быстро отключить его при опасностях на земле. 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 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 и Vigil.

                    Физика открытия и полёта парашюта

После ввода в действие устройства раскрытия парашюта, происходит открытие контейнера парашютной системы. Вытяжной парашют попадая в воздушный поток и вытягивая стреньгу на всю длину, расчековывает клапана ранца и вытягивает камеру с уложенным в нее куполом. Стропы вытягиваются из резиновых петель камеры, камера расчековывается и из нее выходит купол. Купол под действием набегающего потока воздуха, преодолевая силу сопротивления слайдера, наполняется. Слайдер под действием натяжения строп скользит по стропам вниз к свободным концам подвесной системы. Полное наполнение купола происходит за 3 сек.

        Отказы

Отказом парашюта считается любое отклонение от нормального функционирования парашюта. Отказ парашюта не обеспечивает нормальной скорости снижения и приводит к потере управляемости. Отказы вызываются одним или несколькими факторами: плохая укладка, неправильное положение тела на раскрытии или отказом техники. Для разных типов парашютов характерны разные виды 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.

  Производство

  В России и Украине

• Параавис
• Скайларк (Киев, Украина)
• НПП Звезда
• Полёт (Иваново)
• ЗАО РусПарашют

  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)^[2].

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.