Стропы параплана не только «связывают» купол с пилотом, но и участвуют в создании его формы. Для повышения жесткости крыла к нему следует подвести возможно большее число строп. Но увеличение числа строп ведет к увеличению массы параплана и его аэродинамического сопротивления. Уменьшение числа строп достигается за счет их разветвления по мере приближения от свободных концов к куполу. Очевидно, что нагрузка на одну стропу после разветвления уменьшается. Следовательно, диаметры строп верхних ярусов тоже можно уменьшить без потери прочности (смотри рис. 1).
На первых парапланах свободные концы повторяли парашютную технику. От карабинов крепления подвесной системы наверх поднималось по две лямки: передняя и задняя. К передним лямкам крепились стропы, идущие к передней части купола. К задним — остальные стропы и стропы управления. Со временем, по мере развития парапланерной техники, появилось множество иных, более сложных конструкций. Мы рассмотрим лишь одну из них (смотри рис. 55).
СЛА СССР 80-е годы — потрясающее видео про историю развития СЛА. Познавательное видео, оставил здесь специально, чтобы временами просматривать и помнить историю. Видео местами нудное, но как приятно увидеть кадры на горе Клементьева или увидеть уникальные разработки того времени!
Ранее уже говорилось о том, что величина и направление действия аэродинамической силы зависят от формы обтекаемого тела и его ориентации в потоке. В этом разделе мы рассмотрим более подробно процесс обтекания тонкой пластины воздушным потоком и построим графики зависимости коэффициентов подъемной силы и сопротивления от угла установки пластины к потоку (угла атаки).
Для УДОБСТВА выполнения аэродинамических расчетов полную аэродинамическую силу R можно разложить на три взаимно перпендикулярные составляющие в СКОРОСТНОЙ системе координат. Нетрудно заметить, что при исследованиях ЛА в аэродинамической трубе оси скоростной системы координат фактически «привязаны» к трубе (смотри рис. 14). Составляющую полной аэродинамической силы вдоль оси X назвали силой аэродинамического сопротивления. Составляющую вдоль оси Y — подъемной силой.
ПОЛЕТ — ЭТО СКОРОСТЬ. Там, где кончается скорость, кончается и полет. Там, где кончается полет, начинается падение.
Что такое штопор? Потеряв скорость, самолет сваливается на крыло и устремляется к земле, двигаясь по круто вытянутой спирали. Штопор потому и назвали штопором, что внешне фигура напоминает гигантский, чуть растянутый пробочник.
Существует бесчисленное множество форм крыльев. Это объясняется тем, что каждое крыло рассчитывается под совершенно определенные режимы полета, скорости, высоты. Поэтому выделить какую-то оптимальную или «наилучшую» форму невозможно. Каждое хорошо работает в «своей» области применения. Обычно форму крыла определяют, задавая профиль, вид в плане, угол крутки и угол поперечного V.
На заре авиации, будучи не в состоянии объяснить процессы образования подъемной силы, люди при создании крыльев искали подсказки у природы и копировали их. Первое, на что было обращено внимание — это особенности строения крыльев птиц. Было замечено, что все они имеют выпуклую поверхность наверху и плоскую или вогнутую внизу (смотри рис. 34). Почему же природа придала птичьим крыльям такую форму? Поиски ответа на этот вопрос легли в основу дальнейших исследований.
Давайте рассмотрим подробнее индуктивную составляющую. При обтекании крыла над верхней и под нижней поверхностями давление воздуха разное. Внизу больше, наверху меньше. Собственно, это и определяет возникновение подъемной силы. В «середине» крыла воздух течет от передней кромки к задней. Ближе к законцовкам картина обтекания меняется. Воздух, стремясь из зоны повышенного давления в зону пониженного давления, перетекает из-под нижней поверхности крыла на верхнюю через законцовки. Поток при этом закручивается. За концами крыла образуются два вихря. Их часто называют спутными струями. Энергия, затрачиваемая на образование вихрей, и определяет индуктивное сопротивление крыла (смотри рис. 40).
Пограничный слой (ПС) — это тонкий слой воздуха, непосредственно примыкающий к обтекаемой поверхности и тормозящийся о нее.
Непосредственно на обтекаемой поверхности скорость потока равна нулю. В этом легко убедиться. Вспомните, например, крылья бабочек. Они покрыты тончайшей пыльцой, которая не сдувается набегающим потоком.
Для обеспечения равномерного и прямолинейного движения сумма действующих на аппарат сил должна быть равна нулю. Для упрощения объяснений мы не будем рассматривать все силы, действующие на параплан и его отдельные части, а ограничимся только двумя основными:
Обычно параплан балансируется таким образом, чтобы при отпущенных клевантах его траектория снижения была наиболее пологой. При затягивании клевант пилот подгибает заднюю кромку купола, что приводит к увеличению значений коэффициентов подъемной силы Cy и сопротивления Cx. Параплан тормозится. Причем, поскольку коэффициент сопротивления Cx растет значительно быстрее, чем коэффициент подъемной силы Cy, траектория полета крыла наклоняется вниз (смотри рис. 63).
Существует множество конструкций парапланов. Постоянно появляются новые модели. В результате начинающий пилот часто оказывается перед проблемой выбора: аппаратов много, а летать хочется на самом-самом... Давайте попробуем разобраться в этом многообразии.
Первый самостоятельный полет — пожалуй, самое важное событие в жизни любого пилота. Обычно он короток. При полетах на параплане его продолжительность измеряется в секундах, а высота — в единицах метров, но в эти мгновения происходит превращение человека ходящего в человека летающего, и наверное поэтому первый полет запоминается на всю жизнь. Впрочем, обо всем по порядку.
Для равнинных местностей, где высота холмов обычно не превышает 30-50 м, буксировочная система часто является единственным средством, дающим пилоту-парапланеристу возможность подняться над землей на более-менее существенную высоту. Согласитесь, что существует некоторое отличие между 20-30 секундным слетом с 30-ти метрового холма и затяжкой на высоту 200-400 и более метров (смотри рис. 76, 77).
Полеты на парапланах — очень интересный вид спорта, но, к сожалению, даже в самом простом полете может появиться элемент риска. Купол параплана, при правильной работе с ним, способен поднять вас под облака. Но, в случае ваших ошибок, он может «взбунтоваться». Если под действием сильного ветра купол параплана превращается в парус и начинает тащить пилота по склону, то никакая сила не в состоянии его остановить. В этом случае единственное, что можно и нужно сделать — немедленно уложить купол на землю. То есть «погасить» его. Запомните и обязательно отработайте практически приведенный ниже порядок действий пилота в том случае, если его купол выходит из-под контроля.
С тех пор, как парапланеристы освоили полеты на больших высотах, спасательный парашют стал неотъемлемой частью экипировки любого пилота. В длительном маршрутном полете может случиться всякое. В том числе, к сожалению, нельзя исключить возникновение ситуаций, когда основной купол параплана окажется не в состоянии мягко опустить вас на землю. Тогда на помощь приходит спасательная система. Требования, предъявляемые к спас системе достаточно просты: она должна максимально надежно и быстро раскрываться и обеспечить пилоту приемлемую скорость встречи с землей.
Облака состоят из бесчисленного множества микроскопических капель воды, образующихся при конденсации растворенного в воздухе водяного пара. Когда теплый и влажный приземный воздух поднимается вверх, он охлаждается. С уменьшением температуры максимально возможная концентрация воды в воздухе уменьшается и она начинает конденсироваться в виде облака.