07.09.2008

Стабилизирующие устройства людских парашютных систем

«… Я лежу на спине. Центр вращения где-то около шеи. Мои ноги ходят по большому кругу, а голова - по малому. Меня вращает со страшной быстротой. Надо выходить из штопора, иначе будет плохо. Делаю обратные рывки, выбрасываю правую руку. С трудом выхожу из штопора, но земли не вижу…
Я даже не знаю, в каком положении я падаю. Кровь звенит в ушах. Чтобы уравновесить давление я пытаюсь петь. Но песня не получилась. Тогда я просто заорал, как оглашенный, первое попавшееся слово…
Потеряв ориентировку, я снова ничего не видел. Меня мотало, швыряло из стороны в сторону, вертело, кувыркало. Я был оглушён и не мог сообразить, что мне надо делать, чтобы прекратить это мучение…»

Это цитата из рассказа одного из пионеров советского парашютизма, известного спортсмена Николая Евдокимова о рекордном тогда прыжке с задержкой 142 секунды с высоты 8100 метров совершённого им 17 июля 1934 года.
Первые парашютисты, начавшие осваивать прыжки с задержкой раскрытия, столкнулись с тем, что сейчас называется беспорядочным падением или БП. Как с ним бороться, тогда ещё никто не знал.

Беспорядочное падение

Кроме прыжков с принудительным раскрытием парашюта, когда парашют раскрывается сразу же после отделения от ЛА вытяжной верёвкой, иногда необходимо совершать прыжки с задержкой раскрытия. В этом случае парашютист сталкивается со многими трудностями, которые обусловлены физическими законами движения тела в воздухе.

После отделения от летательного аппарата скорость падения нарастает с каждой секундой (до определённой величины, когда из-за сопротивления воздуха и неоднородности атмосферы скорость падения можно считать постоянной). Спокойный, неощутимый вначале воздух становится упругим. Не имея навыков устойчивого свободного падения, парашютист попадает во власть стихии, становится беспомощным, воздушный поток его бросает, крутит и часто заставляет преждевременно раскрывать парашют. Сила воздушного потока становится настолько сильной и может так сильно вращать парашютиста, что его тело начнёт делать несколько оборотов в секунду. Центробежная сила при штопоре достигает такой величины, что тяжело дотянуться до вытяжного кольца. Парашютист испытывает такую психологическую и физическую нагрузку, что он уже не в состоянии ни вести счёт времени падения, ни наблюдать за землёй. Всё это очень сильно изнуряло и тяжело переносилось.
Чтобы научится владеть своим телом в свободном падении и бороться со стихией, нужно потратить достаточно много времени и совершить некоторое количество прыжков. Т.е. для подобных прыжков требуются подготовленные парашютисты. В начале «парашютной эры», когда подобными навыками практически никто не владел, пришла мысль о необходимости искусственной стабилизации падения при помощи специального устройства. Ведь в воздушном бою или при аварии может случиться, что затяжной прыжок будет вынужден совершить человек, не имеющий достаточной подготовки. Не умея управлять своим телом, он оказался бы в опасном положении.

Первые опыты

Так как же сделать свободное падение устойчивым? Проведя несложные опыты, можно заметить, что любой падающий предмет становится устойчивым в воздухе и перестаёт кувыркаться, если к нему прикрепить длинный шлейф в виде ленты. Кроме придания устойчивости падающему предмету, подобное устройство ещё и несколько уменьшает скорость падения. Именно такой способ применялся для связи летчика с землёй на заре авиации, когда на самолётах не было радиосвязи. Это устройство получило название «вымпел» и, представляло собой небольшой контейнер с длинной лентой. Яркая лента предназначалась для обозначения его в воздухе и на земле, а также для уменьшения скорости падения контейнера. Для передачи сообщения на землю, летчик просто сбрасывал на землю вымпел с запиской.

Наблюдая за падающим вымпелом, можно видеть, что он ведёт себя в воздухе достаточно устойчиво.
Однако для стабилизации в воздухе падающего парашютиста, вымпел должен иметь значительные размеры. Изобретатель первого ранцевого парашюта Глеб Котельников предложил стабилизировать падение специальным маленьким парашютом.
По сравнению с вымпелом, купол парашюта работал более эффективно и занимал гораздо меньше места в уложенном виде. Такие парашюты пытались делать и раньше, но никакого удобства они не принесли - парашюты сильно раскачивались или вращались вокруг вертикальной оси вместе с парашютистом. Идея требовала изучения и серьёзного подхода.

В 1940 году, после окончания Финской войны, этим решили заняться более серьёзно. Разработкой и испытаниями стабилизатора для падающего парашютиста занимались Игорь Глушков, Станислав Карамышев, Порфирий Полосухин, Сергей Щукин и Яков Мошковский.
Учитывая выявленные ранее недостатки, Игорь Глушков предложил свою конструкцию стабилизатора для использования с имевшимися тогда парашютами. Стабилизатор представлял собой небольшой квадратный парашют со стропами, сходившимися на замке, вшитом в круговую лямку (главный обхват) подвесной системы. Замок стабилизатора сконструировал Станислав Карамышев.

Замок предназначался для отсоединения стабилизатора перед раскрытием парашюта, чтобы исключить возможные зацепы основного купола во время его раскрытия. Так как замок был смонтирован на круговой лямке (главный обхват), то стабилизатор должен был стабилизировать падающего парашютиста в положении «вниз головой». По мнению разработчиков, это было самое безопасное положение тела парашютиста, к тому же подобное крепление позволяло «безболезненно» закрепить стабилизатор на подвесной системе любого тогдашнего парашюта.
Работу замка сначала проверили на земле, подвесив на тросе к потолочным балкам швейной мастерской парашютиста Полосухина в полном парашютном снаряжении. Глядя на него, Глушков, Щукин и Карамышев проверили положение, которое займёт парашютист при падении со стабилизатором. Убедившись в том, что падать будет удобно, парашютист выдернул кольцо замка и упал на руки товарищам. Замок работал надёжно!
После стабилизатор испытали в воздухе. Прыгали с новой конструкцией Порфирий Полосухин и Сергей Щукин с субстратостата, который поднялся на высоту 5500 метров.

Для первого испытания стабилизаторы не укладывались в ранец. Яков Мошковский, находившийся в гондоле стратостата, придерживал их рукой, чтобы они не зацепились за что-нибудь, и отпустил в момент отделения.
Устройство сработало нормально и обеспечило прекрасное, чуть замедленное падение. Ни вращения, ни штопора, ни раскачивания. Лишь одно показалось неудобным: тело парашютиста ни разу не изменило положения, и из-за неудачно выбранной точки крепления стабилизатора, парашютист всё время смотрел вниз. Т.к. снижение происходило вниз головой и в лицо сильно бил встречный воздух, отчего потом болели глаза.

В этом прыжке задержка раскрытия была в 50 секунд. Для того чтобы раскрыть парашют, нужно было сначала отсоединить стабилизатор, выдернув специальное кольцо. Полосухин, когда потянулся левой рукой к кольцу замка, случайно задел вытяжное кольцо парашюта. Парашют открылся, не задев стабилизатора. Динамический удар вследствие уменьшенной скорости был слабее, чем при обычных затяжных прыжках.
У Сергея Щукина всё прошло нормально. Он отделился от стабилизатора, а затем раскрыл парашют.

В этих первых опытах, стабилизирующее устройство работало самостоятельно и могло применяться с любыми типами имеющихся тогда парашютов, т.к. его функция сводилась только к предотвращению беспорядочного падения парашютиста. В раскрытии основного парашюта стабилизирующее устройство участия не принимало, поэтому его следовало отцепить перед раскрытием.

Десантирование из самолёта Ил-76 с парашютами Д-6 серии 4. Хорошо видны стабилизирующие парашюты и оранжевые карманы вытяжных устройств.

Спортивно-тренировочный парашют с переменной скоростью снижения

После Великой Отечественной войны парашютизм вновь стал развиваться в нашей стране и снова встал вопрос о стабилизации снижения парашютиста при прыжках с больших высот. Тогда и появился новый «спортивно-тренировочный парашют с переменной скоростью снижения» ПДПС-48, разработанный коллективом конструкторов под руководством Н. Лобанова.

ПДПС-48 впервые продемонстрировали на воздушном параде в Тушино летом 1955 года. Новый парашют имел квадратный купол площадью 70м2, такой же, как и у ПД-47 созданный тем же конструктором ранее. Переменную скорость снижения, как тогда назвали стабилизацию падения, обеспечивал стабилизирующий парашют квадратной формы площадью 3,3м2. Посредством 16 строп, длиной 1,6м, стабилизирующий купол крепится к петлям у верхней кромки чехла основного парашюта.
В отличие от современных парашютных систем, у ПДПС-48 замок, который фиксировал стабилизирующий парашют, находился не на ранце, а на подвесной системе. Обычная подвесная система дополнительно имела двухлямочную пирамидку с замком для стабилизирующего устройства. Замок же был предназначен для отделения стабилизирующего парашюта с чехлом от подвесной системы. Было у этого парашюта ещё одно важное усовершенствование по сравнению с первыми опытными прыжками со стабилизацией в 1940 году – парашютист стабилизировался в положении «сидя», ногами вниз. Такое положение тела было гораздо комфортнее, чем падение вниз головой и обеспечивало беспрепятственное раскрытие основного парашюта.

Схема работы парашюта ПДПС-48 (слева): 1-вытяжная верёвка для принудительного раскрытия парашюта; 2-предохранительный чехол для вытяжного троса; 3-вытяжной парашют; 4-ранец основного парашюта; 5-стабилизирующий парашют; 6-чехол купола парашюта; 7-двухлямочная пирамидка для стабилизации парашюта; 8-вытяжное кольцо для прекращения стабилизации; 9-стропы основного парашюта; 10-обрывные стропы (короткая и длинная); 11-купол основного парашюта. Устройство стабилизирующей системы (справа): 1-вытяжной парашют; 2-стабилизирующий купол; 3-стропы стабилизирующего купола; 4-уздечка чехла купола; 5-соты для строп стабилизирующего купола; 6-чехол купола; 7-каркасная тесьма; 8-малая пряжка замка; 9-карабин ПКМ-1; 10-петля для контровки вытяжной верёвки; 11-вытяжная верёвка для принудительного раскрытия парашюта; 12-предохранительный чехол вытяжного троса; 13-вытяжной трос принудительного раскрытия парашюта; 14-вытяжной трос ручного раскрытия ранца парашюта; 15-корпус вытяжного кольца; 16-вытяжной трос раскрытия замка чехла; 17-шпилька замка.

Страница 1 - 1 из 6
Начало | Пред. | 1 2 3 4 5 | След. | Конец | Все

Автор:  Александр МАРЕЦКИЙ