Конструкция простейшего параплана

Параплан - термин, обозначивший новый летательный аппарат - образовался от сокращения слов «ПАРАшют - ПЛАНер». Мировая история парапланеризма насчитывает вот уже более много десятков лет. Однако лишь в конце 80-х годов, когда самодеятельным конструкторам удалось значительно улучшить его аэродинамические характеристики, появился летательный аппарат, который сегодня принято называть парапланом.

Идея его создания состояла в том, чтобы объединить свойства дельта-крыле и парашюта.

Говоря строгим языком терминов, параплан - это мягкая самозаполняющаяся оболочка с глухой задней кромкой и воздухозаборниками по передней, снабженная стропами для подвески пилота и управления аппаратом в полете.

Попробуем перевести это определение на язык более привычных для широкого читателя понятий. Представьте себе огромный мешок размерами примерно 10 Х 3 метра, но с отверстием не в узкой, в одной из широких частей. Теперь вообразите, что внутренний объем этого мешка разделён матерчатыми перегородками на 18-25 ячеек. Мысленно добавьте сюда стропы, служащие, как и у обычного парашютов, для подвески пилоте и управления аппаратом, и у вес получится модель, похожая на параплан.
Конечно, его реальная конструкция сложнее. К примеру, оболочка параплана (её еще называют куполом) на самом деле имеет не прямоугольную форму. Если посмотреть на нее сверху, то можно увидеть, что она более широкая в средней части и более узкая по краям. Материал, из которого шьется купол, - это синтетическая парусная ткань (также успешно применяется нейлоновая и капроновые ткани)

Рис.1. Конструкция простейшего параплана:
1 - воздухозаборник, 2 - нервюра, 3 - купол, 4 - стабилизатор, 5 - левая труп па строп, 6 - левый тормоз, 7 - свободные концы, 8 - правый тормоз, 9 - правая группа строп.

Главное требование, предъявляемое к материалу купола - полная воздухонепроницаемость. От этого во многом зависят аэродинамические свойства аппарата. А вот к нервюрам (полоскам ткани, разделяющим оболочку на ячейки) требования менее жесткие. Иногда их даже специально делают частично проницаемыми, чтобы обеспечить равномерную наполняемость. Достигается это либо путем подбора соответствующего материала, либо изготовлением нервюр с отверстиями. Кроме того, по бокам купола параплан имеет два дополнительных полотнища ткани, которые в полете служат стабилизаторами (иногда их еще называют концевыми косынками). Подвесные стропы крепятся в различных точках нижней плоскости с таким расчетом, чтобы при подвеске пилота к аппарату возникающая нагрузка равномерно распределялась по площади купола. Стропы - левой и правой групп. Каждая из групп имеет свободные концы, к которым подвешивается пилот. Стропы управления крепятся к задней кромке и заканчиваются так называемыми левым и правыми тормозами. (Происхождение этих названий станет понятно чуть позже).

Подвеска, которую надевает на себя пилот,- это система ремней, определенным образом соединенных друг с другом и имеющих свободные концы для крепления к подвесным стропам. Существует несколько различных модификаций подвесных систем, различающихся по тому, некое положение обеспечивают они пилоту во время полета. На первых парапланах летали вертикально, сейчас более современным считается полет сидя или полулежа ногами вперед.

Нельзя не отметить такие достоинства нового летательного аппарата, как легкость и компактность. В воздухе он производит впечатление довольно громоздкой конструкции, а на самом деле легко помещается в обычном рюкзаке и весит всего 6-8 кг.

Рис.2. Методика старта на параплане:
А - исходное положение, Б - переворот купола и наполнение его воздухом, В - взлет.

Полет на параплане не столь сложен, как это может казаться поначалу. Проще всего стартовать в ветреную погоду; при этом место старта не имеет значения - будь то склон горы или ровная площадке. Разложив аппарат «брюхом» вверх и передней кромкой по ветру, пилот прикрепляет к нему свою подвеску, становится лицом против ветра, в затем поддёргивает передние стропы, тем самым переворачивая купол. Одновременно через воздухозаборники передней кромки воздушный поток устремляется в ячейки, заполняя их (вот откуда пошел упомянутый выше термин «самонаполняющаяся оболочка»). Воздухонепроницаемая ткань обеспечивает герметичность верхней и нижней плоскости, а также задней кромки, благодаря чему заполненный воздухом купол приобретает жесткость, достаточную, чтобы поднять в небо пилота и при этом не потереть крыловидную форму.

Итак, воздушный лоток подхватил аппарат. В этот момент пилот приводит в действие стропы управления, натягивая или отпуская их. При этом изменяется профиль купола, в следовательно, и траектория попета. В основу управления парашютом положен принцип, схожий с принципом управления гусеничными машинами: торможение левой гусеницы приводит к повороту влево, торможение правой - к повороту направо. Видимо, по этой аналогии стропы управления получили названия левого и правого тормозов. Натягивается правая стропа - и параплан разворачивается влево, натягивается левая - начинается разворот вправо. Натягивание обеих строп одновременно, в зависимости от условий полета, может влиять как на вертикальную, так и на горизонтальную скорость аппарата. В ветреную погоду, при наличии восходящих потоков, умело управляя стропами, пилот может разворачиваться, снижаться, набирать высоту, выполнять некоторые фигуры высшего пилотажа (например, «спираль») и даже зависеть над одной точкой.

Старт в безветренную погоду сложней ненамного. Нужен лишь крутой склон горы и хороший разбег. Правда, при отсутствии ветра и, как следствие, динамических потоков полет будет не парящим, а планирующим.

Оценить каждый конкретный аппарат можно по нескольким основным характеристикам. Прежде всего площадь купола:

Рис.3. Конфигурация купола параплана «Орион» конструкции О. Зайцева и А. Черновалова.

Основные данные купола: площадь 23 м2, удлинение 4, количество ячеек 24, аэродинамическое качество 4,5, масса пилота 60...90 кг.

У простейших парапланов она составляет 20 - 27 кв.м. Эта величине зависит, например, от веса пилота. Так, парапланом площадью в 23 кв.м может управлять пилот весом 60-90 кг. Затем следует аэродинамическое качество, определяемое ориентировочно как отношение дельности полете к высоте старта при полном отсутствии ветра. У нынешних аппаратов оно достигает от 4 до 5 единиц. Можно назвать еще ряд показателей: размах купола, хорда его центральной части, удлинение, количество ячеек

В. Янцев