Глава 6 "Основы Конструкции Куполов"

advertisement
Глава 6
Основы Конструкции Куполов
Загрузка Купола
Как это не странно, но ОСНОВНОЙ характеристикой купола является подвешенный под ним
груз! Ни один параметр не влияет на полет парашюта, как этот. Удивлены? А как на счет этого:
практически все купола с одинаковой загрузкой (площадь купола/подвешенный вес) летят почти
на одной и той же Скорости! Что бы вам там не рассказывали про 7 или 9 секций, про
«кроссачи» и «эйр-локи» - все они будут лететь примерно одинаково быстро. Если бы меня, как
конструктора куполов, попросили не говорить о «Загрузке» купола - мне было бы очень сложно
вообще что-либо вам объяснить...
Поэтому – все что вы хотели знать о «загрузке» купола, но боялись спросить.. . Самое
главное: Чем больше Загрузка (площадь купола/подвешенный вес) – тем выше Скорость
крыла! Именно поэтому основным нашим параметром выбора купола будет его размер (так как
свой вес варьировать значительно сложнее.. ). Это понятно. Если купол очень маленький,
лететь вы будете быстро, а если вы еще не готовы к таким Скоростям, то риск покалечиться
растет в геометрической прогрессии. Мы уже об этом говорили. Если купол вас «пугает», ведет
себя не так, как вы ожидаете – но при этом он летит медленно – это еще полбеды. Худо-бедно,
но в полях вы как-то безопасно да сядете. Но если эта же картина происходит на
высокоскоростном куполе, а внизу – город – ваши шансы безопасно выйти из этой ситуации
существенно снижаются.. Помните, если вы не можете полностью расслабится под куполом и
получать удовольствие как от полета, так и от приземления (неважно – «свуп», не «свуп») – вы в
полушаге от потенциальной ошибки, которая может ох как дорого стоить...
Я тут сложил некую таблицу, в принципе – только с одной целью – определить для себя
наименьшую площадь купола и соответствующий ей груз, при котором купол будет испытывать
именно - реальный Полет (не «упираться» и не падать, а лететь при всех усредненных
характеристиках). Это НЕ ЗНАЧИТ, что именно с этой площадью купола вы будете абсолютно
счастливы, нет. Следуя этой таблице, вы всегда будете оставаться в пределах некой
«безопасной зоны», которую пытаются заложить в парашют их производителя и конструктора.
Вы скажете – да, ладно.. И будете по-своему правы. Парашютисты всегда будут пытаться
нарушить какие либо ограничения. Я сам такой. Это заложено в нас, это у нас внутри. Но, тем ни
менее, я считаю, что все таки нужно установить хоть какой-то верхний порог, удерживающий
хоть кого-то из нас в этих пределах (опять же – пределы эти– сегодняшние. Я знаю, что через
год – они будут другими (по вышеупомянутой причине – их просто сдвинут более молодые
парашютисты) – но сейчас имеем следующее:
НЗК – Не-превышаемая Загрузка Купола (верхний предел)
Загрузка (фунт/кв. фут)
1.0
1.1
1.2
Общее кол-во
прыжков
<100
100-199
200-299
1.3
1.4
300-399
400-499
1.5
1.6
500-599
600-699
1.7
1.8
1.9
700-799
800-899
900-999
2.0
1000+
- очень рекомендую отнять от полученной Загрузки еще 0,1, если прыжки
выполняются на ДЗ в горной местности, или где превышение аэродрома над уровнем
моря более 600 м. (0,2 – если 1200 м и т.д.)
- так же очень рекомендую отнять от полученной Загрузки 0,2, если вы используете
купол размером 150 кв.футов или меньше..
Загрузка и Высота
Как известно, чем выше мы поднимаемся, тем менее плотным становится воздух. Т.е
плотность воздуха с высотой падает. А это значит, что между молекулами воздуха (молекулы-то
меньше не становятся) расстояние существенно повышается. А чем дальше молекулы друг от
друга, тем быстрее приходится лететь крылу самолета, что бы «собрать» такое же количество
молекул под крыло, какое бы он собрал на уровне моря. Точь-в-точь и с парашютом – чем выше
он раскрылся, тем быстрее будет лететь (кстати - и Снижаться так же будет быстрее).
Что это значит? Это значит, что, прыгая, скажем – в горах, вы прочувствуете новые ощущения
(из-за повышенной Скорости) – но и опасность травмирования будет выше! Купол, который
идеально подходил вам по всем параметрам на уровне моря – будет вести себя в горах - как
будто его уменьшили на 30%. (именно поэтому я рекомендую уменьшать загрузку при прыжках в
горах – если вам подходит НЗК 1.3, то в горы я бы обязательно взял купол с 1.1 – честное слово,
так бы сделал). И вообще, можете мне поверить – купола с загрузкой 1 – 1.4 практически не
фигурируют чрезвычайных сводках. Задумайтесь над этим. И, если сомневаетесь в чем-то –
всегда берите купол побольше!!
У пилотов есть такое понятие – «высота по-плотности». Как?, - удивитесь вы? Это чего - не
обычная высота? А что такое Высота?, - тогда спрошу я вас… Это не что иное, как давление,
измеренное барометром (высотомером). (Нет, есть, конечно же, радиовысотомеры, там,
лазерные и т.д. – но это для очень точных измерений, и используются они современными
самолетами при заходах на посадку в плохой видимости и только с высоты 100-200 м, не выше.).
Выше же 200 м практически все используют уже показатели давления воздуха – барометры, а
делают вид, что меряют высоту. Но фокус в том, что Давление-то зависит от очень многих
обстоятельств, не только от удаленности от земли. Скажем, известно, что все производители
высотомеров договорились, что давление 700 ГПа будет равно 3 км высоты. Все! Как только
барометр, простите – высотомер - «нащупает» 700 ГПа – можете быть уверены, его стрелка
покажет 3 км. А если это зима? А если лето? Давление-то будет другим и в том, и в том случае.
Но никто не замарачивается по этому поводу.. Ну и что, что не 3 км. Пускай 2.5. или 3.5. Самое
главное, что бы у всех эти высотомеры показывали одинаково, тогда и самолеты по высоте
можно развести, если что, и какую-то зону выделить в небе и т.д. Поэтому, нужно четко
понимать, что такое высота, и что именно показывает вам ваш высотомер. И если ваша ДЗ
находится на уровне моря, но жара невыносимая, и при этом 100 % влажность (чем влажнее
воздух – тем плотность меньше, из-за Числа Авогадро!) – можете спокойно ожидать, что купол у
вас будет вести себя точно так же, как на высоте 800 м, т.е при меньшей плотности. И делать
соответствующие поправки заранее (это я опят же намекаю на купол большего размера). Если
вы собираетесь часто прыгать в таких условиях – так же рекомендую уменьшить Загрузку на 0,1
как минимум..
Загрузка и Масштаб
А сейчас еще раз удивлю! Не смотря на то, что современные технологии позволяют выполнить
раскройку купола в любом нужном масштабе – могу вас заверить, что «собранные» таким
образом идентичные купола, но разной площади - будут вести себя по-разному! Дело в том, что
Аэродинамические Законы промасштабировать не выходит, как ни старайся. Поэтому, вы даже
не можете себе представить, насколько часто бывает так: 150-ый летит просто супер, а точь-вточь такой же, но - 95 кв. футов – весь дергается в конвульсиях и при малейших вводах – тут же
складывается.. Именно поэтому вышеприведенная таблица не является Таблицей
Рекомендуемых Загрузок! Я бы никогда не позволил парашютисту с менее чем 100 прыжками,
взять 150-ий или меньше купол, пускай даже с Загрузкой 1.0.
Вообще, когда решите брать себе купол (или же советовать кому-то из знакомых) – помните, что
помимо количества прыжков необходимо учитывать еще кое какие факторы. Как я уже сказал,
данная «Масштабируемость» имеет нелинейную зависимость, т.е. все размеры меньше 120 кв.
футов должны Загружаться еще меньше, чем в таблице. Скажем, любой 87-ой будет
невероятно «вертлявым» даже при загрузке 1.0. Так получается по многим причинам, основная
из которых – очень короткие стропы. Так уж повелось, что в большие купола изначально
закладывается возможность «нести» более тяжелый груз, чем в их маленьких «сородичей».
Поэтому, большие купола можно, без особого ущерба управляемости и эффективности,
загружать и на 3.0 и даже на 4.0. Чем купол меньше, тем меньше шансы, что вы успешно
загрузите купол без потери его «ходовых качеств». Именно поэтому я рекомендую отнимать от
Загрузки 0,2 если ваш купол менее 120 кв. футов.
Максимальная Загрузка Купола
Существует такое понятие как Максимально Возможный Подвешенный Вес – максимальный
вес, который купол еще может безопасно доставить к земле. По-правде говоря, это не то, что –
«чуть 100 гр больше – и все – катастрофа». Это скорее – параметр конструкторский. Ведь
конструкторам же нужно все-таки от чего-то отталкиваться, вот они и отталкиваются от него. По
секрету вам скажу, что большинство куполов сконструированы настолько прочно, что бы
выдерживать минимум двойную норму этого параметра! В принципе, там много тонкостей, но это
уже – дебри. Самое главное для нас, как пилотов, в этом параметре – Характеристики
Управляемости! Купола, загруженные свыше определенной Загрузки, как правило –
разворачиваются резче, могут иметь ярко выраженную тенденцию "over-steer" и т.д. Более того,
в таких разворотах они, как правило, теряют намного больше Высоты! При еще более высоких
показателях Загрузки некоторые купола просто невозможно удержать под контролем
специально неподготовленному пилоту. Следовательно, конструктора и производители просто
вынуждены сообщать вам Максимально Возможный Подвешенный Вес, - просто, что бы не
огорчать вас на приземлениях.
Вторая главная причина ограничения Максимальной Загрузки – предотвратить складывание
купола на малых скоростях. Дело в том, что хоть Качество купола и остается более-ни-менее
одинаковым при увеличении Загрузки, возможность «лететь медленно» существенно падает.
Если вы поговорите с опытными «свуперами», вы с удивлением обнаружите, что после
гигантских скачков по постоянному увеличению Загрузки, они через како-то время возвращались
немного назад – уменьшая эту самую Загрузку.. Это как раз то, о чем я вам и толкую. Есть зазор
по эффективности купола – для «Традиционных» куполов он лежит где-то в районе Загрузки 1.81.9, для «кроссачей» чуть выше - 2.0-2.2. Почему? И что такое «кроссачи»? Для этого нам
придется немного углубиться в особенности конструирования и работы как «традиционных»
куполов, так и их более скоростных сородичей. Итак:
Форма купола и ее Функциональные Возможности:
«Традиционная Схема»
Как вы поняли, существует несколько форм куполов, наполняющихся набегающим потоком
воздуха. Т.н. «Традиционной Схемой» именуют так же схему купола, известную как
«Двухсекционная» /"Bi-Cell"/. Секция, в данном случае, означает «силовое ребро», или «нервюра», именно к ним и присоединяются стропы. В «Двухсекционной Схеме» между двумя
такими силовыми «нервюрами» находится одна «не-силовая», которая, собственно, делит
секцию пополам. Цель такой «не-силовой нервюры» - просто создать побольше точек крепления
нижней кромки к верхней – так и купол будет прочнее, и воздухозаборники чуть уже, да и
аэродинамическую форму так проще удерживать.
В сущности,
когда мы
говорим
«парашют
типа
«крыло»»,
нужно
понимать, что
от крыла там,
по сути –
только лишь
форма. Все
остальное,
там, мягко
говоря –
очень
специфично.
То же самое
можно
сказать и про
«нервюры» это не совсем
самолетные
нервюры –
они лишь
держат форму секций, в которые при раскрытии купола попадает воздух, вследствие чего они
«раздуваются», словно воздушные шары. Что бы хоть как-то такой шар «унять», приходится
делать эту самую «не-силовую нервюру», которая и помогает держать форму крыла.
Но есть и еще одна положительная деталь «не-силовой нервюры»: как я уже сказал, «несиловые нервюры» создают дополнительную точку крепления верхней кромки к нижней. Это не
просто дает возможность сделать купол уже, но и шире, - т.к. здорово усиливает его
конструкцию. А если мы сможем сделать купол шире (т.е. увеличить Размах Крыла от левой
стропы до правой) – мы резко увеличиваем его характеристики по той простой причине, по
которой планера летают лучше истребителей. Ведь если при данной площади крыла (а
Подъемная Сила крыла зависит только лишь от: Скорости, Угла атаки и Площади крыла (ну,
еще чуть-чуть от его формы и свойств атмосферы, но не так критично)) - расстояние между
передней и задней кромкой (т.н. Хорду крыла) сделать как можно меньше – Сопротивление
уменьшается практически до нуля (поэтому планера могут днями не приземлятся, а прыгать с
потока на поток). Поэтому, все пытаются сделать крыло как можно длиннее. У парашютистов
есть такое понятие – Удлинение крыла – это когда Размах крыла делят на его Хорду. Так вот,
это самое Удлинение крыла и является практически Самым Знаковым показателем летных
характеристик крыла. При всех прочих равных характеристиках, крыло с более высоким
Удлинением будет обладать более высоким Качеством! Точно так же и купол с маленьким
Удлинением Крыла будет разворачиваться по более короткому радиусу, чем крыло с большим
размахом – не поворачивать медленнее, а именно иметь более Широкую Дугу Разворота.
9-секционный или 7-секционный?
Несмотря на кажущуюся очевидность, абсолютно не обязательно, что 9-секционник будет всегда
иметь большее Удлинение, чем 7-секционник. Хотя почти всегда это именно так и есть. Просто
9-секционник конструктивно может лететь по более пологой глиссаде. Хотя опять же – если вы,
скажем, оттриммируете 7-секционник под очень пологую глиссаду, а 9-секционник «загоните
под крутой угол снижения» - 7-секционник улетит дальше и в воздухе будет дольше. В
принципе каждый из этих вариантов имеет свои преимущества и недостатки. Хотя при большом
приближении все же можно охарактеризовать каждую из форм. Ну, просто потому, что
конструктора куполов все же хотят оправдывать ожидания сформировавшегося рынка. Это дает
возможность обычному покупателю изначально рассчитывать на те характеристики, какие он
ожидает от того или иного продукта. К примеру, одни выбирают 7-секционники только потому,
что он открывается намного более предсказуемее и практически всегда по-курсу – не в пример
9-секционным. И хотя это, скорее правда, чем вымысел – есть пару факторов. Если учесть, что
7-секционный открывается медленнее по времени, а 9-секционный при открытии зачастую
«хлопает секциями", - я бы все же сказал, что 9-секционный более склонен к открытию по
направлению. А вообще, я бы посоветовал вам относится ко всему этому как профессионал –
каждый купол имеет свои уникальные характеристики, и обобщать их на сегодняшний день –
крайне сложно. Очень много различных факторов, влияющих на полет. Ну и, конечно же, самым
лучшим способом узнать характеристики купола – прыгнуть с ним. Так было, и так будет… Хотя
есть еще одна характеристика, которую можно легко просчитать, лишь взглянув на купол – это:
Эллиптическая или Коническая Форма
Еще с самой зари авиации
конструктора уже поняли, что
Коническая форма или же Эллипс
– самые эффективные формы
крыла, по сравнению с обычной
прямоугольной. В сущности, что
та, что другая - в основном
обозначают, что центральная
Хорда крыла длиннее Хорд у
законцовок. Если уменьшить
Хорду законцовки крыла Сопротивление резко
уменьшается, что позволяет
существенно повысить Качество
Крыла без особых усилий. Что же касается разницы между самими "Коническими" и
"Эллиптическими" крыльями – то она не большая. Иногда даже сложно-различимая. Дело в том,
что принято называть «Коническими» такие купола, где уменьшение этой самой Хорды от
середины к краям идет как бы по линейной зависимости, более-ни-менее плавно. У «Эллипса»
эта зависимость нелинейная. На самом деле форма этой зависимости особо на характеристики
купола не влияет. Влияет только степень уменьшения этой Хорды и сама форма законцовок
купола – от этого напрямую зависит Угловая
Скорость Разворота. Поэтому очень важно
помнить, чем короче крайние секции по
отношению к центральной секции – тем
быстрее купол будет поворачивать. Почему?
Ответ будет достаточно сложным и спорным,
но тем ни менее - это так. Самое стандартное
объяснение связано с т.н. Углом
Отклонения от Плоскости Управления, и
его влиянием на количество Подъемной Силы,
генерируемой законцовкой купола во время
разворота. В куполе прямоугольной формы
при затягивании одной из клевант на этой
законцовке часть ткани очень здорово
отгибается вниз - создается большое
Сопротивление, но в месте с тем – там же
генерируется много Подъемной Силы (из-за
увеличенного Угла Атаки). Соответственно,
эта Подъемная Сила как бы противодействует
появившемуся там Сопротивлению, сглаживая тем самым и увод в сторону и крен, неизменно
появляющийся вслед за Сопротивлением. Этот эффект в авиации называют «Враждебной
Подъемной Силой».
Таким образом, если вы придумаете, как убрать эту «Враждебную Подъемную Силу», а оставить
только лишь одно Сопротивление – купол будет разворачиваться намного резче и быстрее. И
придумали углы купола закруглить – сделать их коническими. В этом случае «Подъемной силы»
получается всего чуть-чуть, а Сопротивления по-прежнему достаточно. Именно поэтому
Эллипсы поворачивают намного быстрее и резче, чем прямоугольные купола – причем, чем
больше вы затягиваете клеванту (отклоняете ткань вниз) – тем быстрее будет разворот. Кстати,
если посмотрите на скоростной купол, вы увидите, что секции законцовок у него намного тоньше,
чем секции в центральной части купола. Это сделано с той же самой целью – чем тоньше крыло
– меньше Подъемной Силы – вернее – «Враждебной Подъемной Силы».
Хотя есть еще одно различие между «Эллиптическим» и «Коническим» куполом – это
равновесие между of Сужением Передней Кромки (СПК) и Сужением Задней Кромки (СЗК).
Суть в том, что при одинаковой степени сужения отношения меду соседними нервюрами имеют
просто таки громадное значение на летные характеристики купола. Вот представьте себе эти
нервюры в качестве игральных карт, поставленных рядом друг с другом. Передвигая эти карты в
одну из сторон, вы можете менять форму купола под нужный манер.
Фишка в том, что купола без Сужения Передней Кромки (СПК=0) требуют более сильного
Сужения Задней Кромки, и наоборот! Это значит, что чем сильнее сужена передняя кромка
купола, тем больше Угол Отклонения от Плоскости Управления задней кромки. Таким
образом, высокоскоростной эллиптический купол без Сужения Передней Кромки (СПК=0) в
виду своей конструкции будет разворачиваться ну очень быстро, при этом теряя достаточно
много высоты за разворот на клеванте. И наоборот! Купола с характерно выраженным Сужением
Передней Кромки будут поворачивать гораздо медленнее, теряя при этом совсем мало высоты.
Конструктора куполов могут варьировать эти основные 2 параметра под свои конкретные цели,
таким образом, удовлетворяя любые запросы рынка куполов.
«Кроссачи»
В далеких 70-х один смышленый аргентинец Даниэль Эсквиль / Daniel Esquivel/ на
соревнованиях по точности приземления вдруг додумался до гениальной идеи: "а почему,
собственно, все нервюры должны быть именно перпендикулярны верхней кромке?"
Гениальность его идеи состояла в том, что бы добавить несколько нервюр под углом 45
градусов к кромкам, таким образом, усилив купол и увеличив его размах. Он хотел при этом
добиться лишь одного – уменьшить вертикальную Скорость, - и у него это здорово
получилось.. Но основная красота такого распределения нагрузки вдоль внутренней части
купола заключалась в том, что можно было легко «обмануть» крыло, заставляя его думать, что в
куполе намного больше силовых нервюр, чем было на самом деле. Добавив "воображаемые
точки загрузки",
появилась
уникальная
возможность
сделать так, что бы
7-секционные
купола летали так
же, как и 9секционные. Но
самое главное
преимущество
состояло в том, что
распределив таким
образом нагрузку
внутри купола (а не
снаружи), 9секционники теперь
стали обладать
такими же
характеристиками «Сопротивления строп», что и 7-секционники – именно это знаковое открытие
и послужило основным толчком к быстрому и широкому распространению этой технологии.
Когда летишь на куполе с загрузкой 1 – на самом деле такие конструкторские тонкости не
имеют приоритетного значения на характеристики полета. Поэтому достаточно легко сделать
купол, который при небольшой загрузке летел и приземлялся хорошо, в стандартных
общепринятых пределах безопасности. Ситуация становится намного интереснее, когда
начинаешь работать с высоко-загруженными куполами. Вдруг то небольшое Сопротивление,
которое ты даже не учитывал ранее – становится просто таки решающим фактором летных
параметров. (Сопротивление 8-ми строп становится уже очень ощутимым на скоростях более 60
км/ч, и чем быстрее вы двигаетесь, тем больше это Сопротивление). На «кроссачах» такие
треугольные секции «дурят» купол, будто удерживая его форму сотней силовых нервюр, тем ни
менее имея лишь Сопротивление 7-ми секционного купола…Полученная выгода была реально
– фантастической! Изначально стали повсеместно выпускать прямоугольные купола из «F-111».
Все затаили дыхание в ожидании выхода «кроссача из нулевки».. Но тут возникла одна
проблема: при раскрытии, купол выходил из камеры, и - мгновенно наполнялся, благодаря своей
жесткости «сдавливая» вниз любой «слайдер». При использовании «нулевки» такие раскрытия
могли бы привести к нежелательным последствиям, например – к откусыванию себе языка, как
это произошло с одним из тест-пилотов… Все стали лихорадочно искать выход. Самый
оптимальный и разумный выход нашел новозеландец Пол Мартин /Paul Martyn/ - он не придумал
ничего проще, чем взять и закрыть центральные сопла треугольных секций. Купол замедлил
свое раскрытие. Тогда он закрыл еще пару секций – и так, пока не вышел на приемлемое
раскрытие. (и хотя при этом купол стал довольно не стабильным, но тем ни менее – «кросссекционный купол из
«нулевки»» - успешно
родился, и очень
скоро стал самым
востребованным
куполом на рынке).
Стропы
Длина строп крыла
всегда была одной из
основных
характеристик
поведения купола,
причем, чем ближе
находился пилот к
куполу – тем короче
были стропы, а значит
и резче «ответная
реакция купола»!. Увеличивая же длину строп, вы заставляете купол «реагировать медленнее»,
иногда даже возникает чувство «разрыва» строп. Причем это проявляется независимо от формы
купола и количества секций...
Длина строп так же напрямую контролирует т.н. "Aнгедральность купола", о которой мы уже
говорили. Эта «вогнутость купола» возникает как раз из-за размещения силовых нервюр и
крепления строп к ним. Каждая половина купола превращается в что-то наподобие «полу-круга»,
или «неполной луны». И чем длиннее стропы, тем больше радиус этого полукруга получается.
Это означает, что «Ангедральность» у куполов с маленькими стропами будет намного больше,
чем у «длинностропных» куполов. В законах аэродинамики четко сказано, что если купол имеет
ярко выраженную «Ангдеральность» - он становится менее стабильным.
Собственно говоря, слово "Стабильный" в данном контексте немного отличается от того, что
обычно вкладывают в него производители куполов. Тут именно мы описываем тенденцию купола
проворачиваться во всех трех плоскостях, и само-восстановление после такого проворачивания.
Ну, к примеру, купол с очень короткими стропами будет иметь намного большую тенденцию к
"Продольному Раскачиванию", особенно на высоких Углах Атаки.
Помимо всего, «Устойчивость купола» обязательно связана самой способностью купола
генерировать Подъемную Силу. Чем сильнее "выгнут" купол, (если смотреть сверху), тем
меньше Подъемной Силы способен он сгенерировать – это связано с Углом Вектора
Подъемной Силы. Минимизировать такое негативное влияние «Ангедральности» купола
обычно пытаются при помощи т.н. "Flat-Rigging", или, т.н. «Орлиного крыла» /"Eagle Trim"/ –
последовательным смещением силовых нервюр подальше от пилота к законцовкам таким
образом, что бы центральные стропы были самыми короткими, а боковые – самыми длинными.
Так получается достаточно чуткое крыло с короткими стропами, но – с достаточно маленькой
«Ангдеральностью» купола с длинными стропами. Применяя хитрую триммировку стропами,
производитель может задать куполу необходимую подвижность, но и одновременно с этим –
хорошее Качество крыла.
Собственно, что такое «Триммировка Строп»?
Триммировка купола происходит подбором длины его строп. Обычно, когда говорят
«Триммировка купола» в основном имеют в виду, насколько нос купола смотрит вниз – Угол
Установки крыла. Т.е. слишком «крутая» триммировка будет означать, что у купола стропы ряда
"A" намного короче строп "D"-ряда. «Плоская» триммировка по сути будет означать
противоположное. Купол с «крутой» триммировкой будет обладать более высокой Скоростью и
более крутой глиссадой, и – наоборот.
Но не все тут так просто, как кажется на первый взгляд. «Вытаскивая» из купола, таким образом,
все его оптимальные характеристики, производители зачастую перемещают точки соединения
каскадных строп либо слишком вперед, либо – назад. Так можно менять очень многие
параметры, начиная от «загруженности» передних свободных концов до Устойчивости купола.
Короче говоря, если купол «плоский» от строп "A"-ряда до соседних "B"-ряда – вам будет очень
тяжело затянуть передние свободные концы, но одновременно с этим – очень хорошую
Устойчивость: Угол Установки передней кромки крыла будет очень пологим, что здорово
сместит вперед Центр Тяжести всей системы.
Целью триммировки является «золотую середину»: не слишком круто, но и не слишком полого. К
сожалению, одинакового «рецепта» для всех куполов не существует. Иногда пилоту лучше, что
бы купол летел быстрее. Он затягивает передние свободные концы, триммировка купола
становится очень «крутой». Купол увеличивает вертикальную Скорость, а одновременно с ней
и – воздушную Скорость. Такая же система будет работать, если зажать задние свободные
концы – только наоборот – купол начнет двигаться по пологой глиссаде и замедлятся.
«Дуга выхода» /Recovery Arc/
Как мы уже раньше говорили, «Дуга Выхода» - это та траектория, по которой купол сам выходит
из пикирования без всякой сторонней помощи – т.е. сам после разгона переходит в свой
«стандартный» горизонтальный полет. «Стандартный» - я имею в виду его обычный полет с
отпущенными клевантами. Однако в жизни существуют очень много различных обстоятельств,
из-за которых купол в данной ситуации (Высокая Скорость) не будет вести себя четко по
«Стандартной схеме». Вообще говоря, именно «Как купол выходит из Пикирования» - и
является основной характеристикой, по которой пилоты и выбирают себе скоростные купола для
«Свупа». Ну, к примеру, купола с долгим или резким Выходом не очень подходят новичкам, а вот
для бывалых «свуперов» - самое оно...
Самой Основной Характеристикой «Дуги Выхода» является то, сколько Подъемной
Силы может сгенерировать купол по отношению к подвешенному грузу. При небольших
загрузках, к примеру, большинство куполов после Разгона практически не будут снижаться
вообще… Такое поведение купола называется "Нейтральной Дугой Выхода".
Но «Подъемная Сила» - это, все же – очень большая Сила. Генерируемая куполом «Подъемная
Сила» может с легкостью изменить траекторию движения парашюта. «Подъемная Сила» - это
как раз разница между куполом, который «выходит в горизонт» самостоятельно, и куполом,
который по-прежнему продолжает снижаться в этой же ситуации. И если высокий,
оттримированный под очень пологую глиссаду, купол, или же – купол с маленькой загрузкой,
взять и хорошо разогнать, то его «Дуга Выхода» будет такой, при которой траектория движения
этого купола будет четко зависеть от количества сгенерированной им «Подъемной Силы». Летая
на парапланах я заметил, что после каждого разворота я чуть взмываю вверх, независимо от
того, нахожусь я в «термике», «динамике» или при полоном их отсутствии. Это, конечно же –
крайний пример, но зато – очень яркий. Большинство высокоскоростных куполов имеют
возможность самостоятельно выйти в горизонтальный полет, а иногда даже – перейти в набор
высоты! Парашюты, которые на «выходе» подбрасывает вверх, обладают т.н. "Положительной
Дугой Выхода ".
Сопротивление –
еще один фактор,
которые помогает
конструкторам
куполов подогнать
купол под нужные
характеристики
«Дуги Выхода».
Если купол создает
очень много
Сопротивления – он
будет очень долго
возвращаться в
положение «Над
головой», оставаясь
постоянно чуть
позади. Вообще
говоря, во время
разгона купол как бы
является вашим
«партнером», но
только обладающим гораздо большим Сопротивлением. А это значит, что у него будет меньше
Скорость Свободного Падения, чем у вас. Поэтому чем больше Сопротивление у купола, тем
короче будет ваш цикл: «Разгон-свуп».
Как я уже упомянул, существуют несколько моментов, от которых зависит «Дуга Выхода». Самая
простая, которую можно легко регулировать – «Загрузка купола». Тут все просто – чем сильнее
загружен купол – тем длиннее «Дуга Выхода». Можно сказать, что это практически то же самое,
как брать тот же купол,
но меньшей площади,
но – чуть не так. Ведь
чем меньше купол, тем
меньше его
Сопротивление! А это
значит, что маленькие
купола будут «лететь»
намного дальше, чем
большие, даже с одной
и той же загрузкой.
Вторым главным
моментом будет
Триммировка купола,
или вообще – длина
его строп. Чем больше
разница между рядами
"A" и "D" – тем дальше
купол пролетит.
Причем разница такая,
что будет даже
заметна при различных длинах "A" и "B" рядов. Купол с «плоской» триммировкой вырабатывает
намного больше Подъемной Силы именно своими первыми рядами, и, следовательно –
пытается «вырваться» из разгона намного раньше и много агрессивней.
А если у купола просто очень длинные стропы, то его «Дуга Выхода» будет очень большой – по
той простой причине, что пилоту нужно проделать большой путь, что бы вернуться под купол. По
этой причине, большинство куполов для «свупа» модернизируют, просто удлиняя ему стропы..
Ведь чем длиннее «Дуга Выхода» - тем потенциально больше Скорость!
Третьим фактором является Форма Купола. Как я уже говорил, чем больше
Сопротивление купола, тем короче будет «Дуга Выхода». Касательно формы крыла - чем
толще будет купол – тем больше будет Сопротивление. Дело в том, что купол встречает поток
фронтальной частью - чем больше захватит он воздуха, тем больше создаст Сопротивления. И
хотя с такой формой очень удобно летать на маленьких Скоростях (будет достаточно
Подъемной Силы) – все же из-за большого Сопротивления он будет выскакивать в горизонт
более резво как по времени, так и по высоте.
«Эйр-локи» /Airlocks/
«Эйр-локи»- это такие себе «воздушные замкИ», запирающие воздух внутри купола и не дающие
ему возможность выйти наружу. Таким образом, поддерживается высокое давление внутри
купола. Собственно изначальной целью этого изобретения было воспрепятствовать очень
резкому выходу воздуха из купола при внезапном попадании в турбулентность или похожие
неприятности. Т.е. у пилота остается определенное время осознать проблему и среагировать на
выход воздуха из купола.
Известно, что первым до этого додумался кайтер – Домина Джалберт /Domina Jalbert/. Он
пытался сделать так, что бы попавший в кайт воздух как можно дольше удерживался внутри.
«Performance Designs» так же работал над этой проблемой, и первый прототип 9-и секционного
эллиптического купола этой компании был как раз уже с «Эйр-локами». И хотя идея витала в
воздухе уже давно, но вот причиной того, что не все купола обладают такой замечательной
опцией, как обычно – в тонкостях. Оказалось, что сделать это правильно – очень сложно,
практически существует только один способ. А вот сделать не правильно – тысячи вариантов..
Но так или иначе, пройдя через все провалы и неудачи, кое что начало получаться. Как обычно
не обошлось без
Великого
Учителя –
Собственного
Опыта!
Когда я
«спиралил» в
землю с отказом
- перехлестнутым на 80% куполом, оставшихся 20 % рабочей поверхности просто не хватило,
что бы замедлить мое падение или, хотя бы дать мне возможность взять ситуацию под контроль.
Встреча с землей отправила меня на больничную койку на много-много месяцев – одновременно
подкинув мне достаточно времени и пищи для размышлений. Я перебрал множество вариантов
этого «замка». Мой т.н. "Germain Airlock" позволял воздуху беспрепятственно попадать в купол
по стандартной схеме, и автоматически закупоривать за собой «замок» у верхней кромки (как на
рисунке сверху).
Очень быстро «Эйр-локи» были протестированы многими компаниями и признаны необходимым
элементом куполов. Однако остался один большой вопрос: "А помогут ли эти «Эйр-локи»
улучшить ситуацию в целом?" Ну заперли вы воздух, ну и что? Полегчало? Ответ на этот
вопрос был заключен в разбивании «Концепции Устойчивости Купола» в пух и прах…
Основа Устойчивости Купола
Как мы знаем, Основа Устойчивости Купола – способность купола сохранять контроль и
натяжение строп во время обычных условий полета. Как правило, все это заключалось в
придании куполу нужной формы и Триммировке строп. Сюда так же были отнесены все режимы
полета – как медленного, так и ускоренного, как в турбулентность, так и при индуцированных
вводах самими пилотами. Все это было протестировано тысячи раз и выводилось многими
пробами и ошибками.
Но в итоге вся эта Теория уперлась в один крайне важный фактор – в Пилота. Несмотря на все
старания конструктов, испытателей, производителей – одно движение нерадивого пилота
приводило всю настроенную систему в неустойчивое состояние. Если не контролировать Угол
Наклона купола нужным образом и не следить за натяжением строп и Перегрузкой – парашют
легко выходит на опасные режимы и – как следствие – из-под контроля. Все это было связано
только с одним – с т.н. «мягкой» формой купола, поддерживаемой нервюрами и стропами.
Несмотря на все усилия купола оставаться в «Устойчивой Зоне» - у пилота всегда оставались
огромные возможности вывести его из этой зоны буквально за секунду. Создавая
отрицательную Перегрузку, пилот вынуждал крыло уходить назад, забирая у пилота все
бразды управления…
Короче, встал
вопрос: "может
ли купол
бороться за
Устойчивость
при любых
раскладах?".
Очень многие
были уверены,
что это –
невозможно,
причем
независимо от
того – будут там
«Эйр-локи» или
нет. Ведь если
вы потяните
передние
свободные
концы на куполе,
у которого очень
длинные стропы управления, и они начнут перетягивать купол на себя или же передняя кромка
подломиться вниз – все это будет означать нарушение Устойчивости. Другими словами, - вы не
можете просто поставить «Эйр-локи» на купол и сказать – вот, все готово! Все оказалось не так
просто.
Единственное, что удалось установить точно – поведение куполов с «Эйр-локами» при
прохождении турбулентных слоев очень сильно отличается от поведения обычных куполов.
Причем этот вывод был сделан не только на основании ощущений тест-пилотов, но и на анализе
видеозаписей. В принципе это понятнее – воздух не выходит из купола, купол более плотный,
соответственно – менее подвержен различным воздушным «ухабам». Так же в куполах с «эйрлоками» пропал т.н. «Эффект гармошки», когда при прохождении турбулентной зоны купол
«гулял» вдоль по секциям, словно гармошка.
Эффект "Гашения продольных колебаний", который так ярко проявлялся на куполах с
«Эйр-локами» наиболее, кстати, подошел для высоко-загруженных парашютов. Ведь чем
быстрее купол летит, тем выше у него внутреннее давление – простая физика. Малозагруженные медленно летящие купола по-прежнему были очень «мягкими», не важно –
поставили на них «Эйр-локи» или нет. Если хочешь сделать купол более «жестким» - «задуй» в
него побольше воздуха – то же понятно. Но и это - не все. Помимо помощи во время
турбулентности, «Эйр-локи» так же позволили теперь пилоту более точно регулировать Угол
Атаки купола (препятствуя выходу воздуха при снижении Скорости). Ведь теперь купол стал
более чутким, и любые вводы стали более эффективными. Резкий «тормоз» клевантами
внезапно клюнувшего вперед купола (во время турбулентности) заставлял его тут же вернуться
назад, не «сдуваясь» и удерживая постоянное натяжение строп. Такое поведение купола теперь
стало основой новых «Основ Устойчивости Купола».
Вторичная Устойчивость
"Вторичная Устойчивость" – термин, который можно расшифровать вроде: как парашют ведет
себя при возникновении особых случаев – складывании боковой или передней кромки. В
большинстве случаев правильно спроектированный и установленный «Эйр-лок» в таких
ситуациях ведет себя крайне позитивно – удерживая купол под повышенным внутренним
давлением, он дает ему возможность тут же продолжить полет, как только купол выйдет на свои
рабочие Углы Атаки.
Однако, как я уже несколько раз говорил – всегда будут такие случаи, когда Природа
преподносит просто таки удивительные по своей непредсказуемости сюрпризы. Если, скажем,
вы поймаете хорошую «болтанку» у самой земли – «Эйр-локи» могут не спасти. Более того – мы
всегда должны помнить, что не то, что «Эйр-локи» - зачастую железные крылья самолетов не
могут спасти сложную ситуацию. Сама Философия такого «клапана» и заключается в том, что бы
не дать куполу «сложиться» полностью, сохранив тем самым пилоту жизнь и отсутствие
серьезных переломов. И зачастую это достаточно сносно работает..
Собственно причина, по которой «Эйр-локи» стали основой т.н. «Вторичной Устойчивости»
проста. Если крыло «надуто» - любые управляющие воздействия на него будут иметь куда
большую эффективность, по сравнению с «полу-сдутым». Ну представьте, что случиться с
обычным куполом, если вы резко потяните сразу за обе клеванты до упора вниз? Выдув весь
воздух с задней части купола, вы заставите нижнюю оболочку «сплюснуться» с верхней – т.е.
крыло превратится в тряпочку со всеми вытекающими отсюда последствиями. На «клапанных»
же куполах такие действия просто уменьшат немного внутренний объем купола! А согласно
Уравнению Бойля-Мориота, это приведет к увеличению давления в оставшемся объеме:
P1 V2=P2 V2
Т.е. согласно этому Закону, вы только сделаете купол более «жестким» и более чутким на
любые вводы пилота. Причем на всем диапазоне рабочих Углов Атаки.
Все это я рассказал
только с одной целью
– что бы вы
убедились, что «Эйрлоки» - это не фишка
лучшего поведения
купола в воздухе, это в
первую очередь – а
средства безопасной
доставки пилота на
землю! Кстати,
парашютисты обычно
не любят после
приземления бороться
с непослушным
куполом, особенно в
ветреную погоду.
Сетуют, мол – зачем
только эти «Эйр-локи»
ставят, сдуть
невозможно..
Поверьте, оно того
стоит! А как сдуть –
есть пару приемов:
Техника поведения на земле с надутым куполом:
Вообще говоря, приемов много. Особенно – если очень сильный ветер. Но существует мой
любимый способ, подходящий практически для любых условий. Передаю пошагово:
1) как только приземлились – тут же отпускаете одну клеванту – купол тут же уйдет резко в
сторону. Как только сделаете – тут же наклонитесь чуть против ветра – это ускорит реакцию
купола на вводные движения.
2) как только купол коснется земли – тут же отпустите вторую клеванту – купол должен
полностью лечь на землю.
3) сделайте шаг навстречу лежащему куполу. Лучше перетяните его так, что бы он лежал на
задней кромке, передней – к вам. В таком положении с ненатянутыми стропами он безопасен – у
вас есть минутка перевести дыхание после прыжка.
4) в этот момент не стоит фиксировать клеванты или стягивать слайдер. И то и другое может
заставить купол снова наполнится, что затруднит ваше перемещение.
5) как только соберетесь идти, разделите передние концы от задних свободных концов, причем –
передние в одну руку, задние – в другую. Отведите руку с передними концами в сторону, что бы
натянуть только переднюю часть строп.
6) соберите все стропы в одну кучу, затягивая слайдер как можно выше – что бы он зажать купол
как можно туже, и возьмите стропы в одну из рук. Если вы все это время будете удерживать
переднюю кромку купола в натяжении, форма купола изменится из «стены» в «трубу» - а она уж
будет иметь куда меньшее сопротивление, так как воздух будет просто проходить сквозь нее.
7) постарайтесь так перекрутить переднюю кромку купола, что бы воспрепятствовать попаданию
воздуха через сопла внутрь. Без такой подпитки купол начнет потихоньку сдуваться, и пока вы
дойдете до укладки, по идее – должен будет весь выйти.. как то так...
Download