Парашюты

Во всей выше рассмотренной технике заметно стремление свести до минимума лобовое сопротивление движущегося тела.

В парашютной технике, наоборот, стремятся как можно больше увеличить лобовое сопротивление с тем, чтобы больше затормозить движение падающего тела. Это достигается, как видно из формулы лобого сопротивления:

Парашюты

 

увеличением площади движущегося тела. Парашют, прикреплённый к какому-нибудь телу, в сложенном виде занимает мало места. Тот же парашют с раскрытым куполом будет обладать большой аэродинамической поверхностью, следовательно, большим лобовым сопротивлением.

Применение парашютов крайне разнообразно. Пилотские парашюты применяются для опасения пилотов, грузовые парашюты — для спуска с самолёта различных грузов и различной десантной техники: оружия, пушек, грузовиков. Парашюты применяют: для спасения метеорологических приборов, для высадки десантных войск, а также для торможения пробега самолёта при посадке на аэродром с ограниченными размерами.

Изобретателем первого ранцевого авиационного парашюта является наш соотечественник Г. Е. Котельников. Предложенный им в 1911 г. парашют для спасения лётчиков впервые был испытан русским студентом Петербургской консерватории В. Оссовским. Опытные испытания проводились в г. Руане (Франция) на реке Сене при прыжках с моста. Испытания прошли успешно.

С тех пор парашюты системы Г. Е. Котельникова спасли немалое количество жизней лётчиков и являются необходимой принадлежностью экипажа военных и экспериментальных самолётов.

Парашюты системы Г. Е. Котельникова и его продолжателя — лауреата Ленинской премии Н. Лобанова способствовали развитию массового советского парашютного спорта. С 1932 г. советские парашютисты прочно удерживают за собой большинство мировых рекордов по прыжкам с парашютом и постоянно занимают первенствующее положение во всём мире. Об этом ещё в 1935 г. говорил Маршал Советского Союза К. Е. Ворошилов:

«Парашютизм — это область авиации, в которой монополия принадлежит Советскому Союзу. Нет страны в мире, которая могла бы сказать, что она может в этой области хоть приблизительно равняться с Советским Союзом».

Среди парашютных рекордов особенно выделяется достижение советского парашютиста-спортсмена В. Романюка, совершившего прыжок с высоты 13 400 м.

Парашютист, в зависимости от обстоятельств, не сразу открывает парашют. Например, при затяжных

прыжках парашютист продолжительное время падает в воздухе, не раскрывая парашюта. При этом вначале он падает ускоренно, и, хотя аэродинамическая форма человеческого тела мало обтекаема, всё же через некоторое время в верхних слоях атмосферы достигается скорость падения более 180÷200 км/час. В дальнейшем заметного увеличения скорости не произойдёт, так как на этой скорости сила аэродинамического сопротивления человеческого тела уравновесится его весом. После раскрытия парашюта скорость падения резко уменьшится и с некоторого момента, когда аэродинамическое сопротивление купола парашюта станет равным весу парашютиста вместе с парашютом, наступит спуск с постоянной скоростью (рис. 57, а). Эта скорость легко подсчитывается, если приравнять силу тяжести опускаемого тела силе аэродинамического сопротивления.

Тогда из формулы

Парашюты

находим, что

Парашюты

Так, например, принимая вес парашютиста плюс вес парашюта равным

Парашюты

коэффициент лобового сопротивления парашютного купола Сх = 0,75, площадь купола S = 70 м2 и плотность

воздуха у земли Парашюты и подставляя указанные величины в формулу, найдём, что скорость спуска парашюта для таких условий будет:

 

Парашюты

 

Парашют используется для торможения самолёта во время пробега по земле.

Ранее говорилось, что с ростом максимальной скорости самолёта посадочная скорость его увеличивается, а следовательно, растёт и пробег самолёта. Торможение колёсами уменьшает пробег самолёта, но недостаточно, и тогда на помощь приходит тормозной парашют (рис. 57,б). Он «выбрасывается» сзади самолёта в тот момент, когда самолёт чуть коснётся колёсами земли, и тянет самолёт назад, значительно сокращая пробег. Тормозной парашют становится особенно необходимым, когда самолёт садится на мокрый травяной или грязный аэродром (в этих случаях эффективность тормозов из-за

Парашюты

Рис. 57. Применение парашюта:

а — спуск парашютиста; б — сокращение пробега самолёта с тормозным парашютом; в — схема действия катапультируемого кресла пилота.

сравнительно маленького коэффициента трения колёс сильно падает) или когда лётчик при посадке ошибётся, не рассчитав длину аэродрома, тогда парашютный способ торможения исправляет ошибку лётчика.

При полёте на скоростном самолёте лётчику, терпящему аварию, не так легко воспользоваться услугами парашюта. Дело в том, что на больших скоростях полёта аэродинамическое сопротивление человеческого тела столь велико, что покидать самолёт обычным образом невозможно. В таких случаях пользуются (рис. 57, в) установкой, носящей название «катапультируемое кресло». Лётчик нажатием кнопки принудительно «выстреливается» вместе с креслом в поток воздуха за пределы хвостового оперения самолёта. При дальнейшем свободном падении скорость уменьшается и лётчик, освободившись от кресла, раскрывает свой парашют.

При больших скоростях полёта скоростной напор воздуха  Парашюты  столь велик, что человеческое лицо  приходится защищать от разрушительного действия аэродинамических сил специальным козырьком и маской.

Так, например, скоростной напор при скорости полёта v = 1000 км/час на высоте 500 м давит на квадратный сантиметр тела человека, в том числе и лицо, с силой равной 0,460 кГ.

Парашюты находят применение и для спасения исследовательской аппаратуры при полётах метеорологических ракет, достигающих в отдельных случаях высоты 400 км.

Смотрите также