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.

Раскрытие ранца происходило с помощью вытяжной верёвки при отделении парашютиста от ЛА. После раскрытия ранца сразу же вступал в работу вытяжной парашют с проволочной пружиной и вытягивал из ранца стабилизирующий купол и чехол с уложенным основным куполом. До момента раскрытия парашютист снижался с вытянутым на всю длину чехлом основного купола, который тянул за вершину стабилизирующий парашют. Для прекращения стабилизированного снижения и введения в действие основного купола, а также для ручного раскрытия парашюта в случае отказа принудительного раскрытия ранца служило вытяжное кольцо. Кольцо у ПДПС-48 имело два тросика – для ручного раскрытия ранца и для раскрытия замка чехла купола.
После раскрытия замка, стабилизирующий парашют стягивал чехол с основного купола и вместе с вытяжным парашютом и чехлом приземлялся автономно.

В остальном, ПДПС-48 конструктивно подобен широко известному парашюту ПД-47. Особой массовости данный парашют не получил, ввиду того, что все спортивные прыжки выполнялись с парашютами свободного действия. К тому времени уже был накоплен необходимый опыт и найдены способы обучения парашютистам устойчивому свободному падению.

Прыжки со скоростных самолётов, Возврат к старой идее

Десантирование с парашютами Д-1-8 серии 3. Момент стабилизированного снижения сразу после отделения от самолёта.

В середине 1950-х годов, на снабжение ВВС поступили новые транспортные самолёты Ту-4Д. Это были бомбардировщики, специально переоборудованные в транспортные. Ту-4Д имели свои преимущества по сравнению с более старыми машинами и позволяли десантировать личный состав на более высоких скоростях, чем это было раньше. На снабжении ВДВ в то время находились парашюты Д-1, вполне устраивавшие по своим техническим параметрам и надёжности.

Но первое массовое десантирование с Ту-4Д принесло одни проблемы: основной купол выворачивался наизнанку и рвался, стропы скручивались жгутом до самой кромки купола. Были отмечены случаи, когда купола оказались свёрнутыми в комок и завязаны стропами! Некоторые парашютисты получили ушибы головы и лица свободными концами, другие потеряли сознание от сильного динамического удара…

Как же так? Надёжный ранее парашют Д-1, массово распространенный и используемый в ВДВ уже несколько лет, оказался непригодным для использования!

Специально созданная комиссия специалистов, изучив все эти случаи, пришла к выводу, что парашют разрушается из-за того, что не выдерживает нагрузок при раскрытии на такой скорости.
Простое увеличение задержки в раскрытии парашюта не принесло должного эффекта, т.к. парашютист после отделения сохранял скорость ЛА достаточно долго. Усиливать парашют также не представлялось возможным из-за существенно увеличивающейся массы и стоимости такой доработки. Нужно было что-то новое.

Братья Николай, Владимир и Анатолий Доронины предложили использовать стабилизирующий парашют, чтобы снизить горизонтальную и вертикальную составляющую скорости. В комплексе с небольшой задержкой, стабилизирующий парашют позволил бы уменьшить собственную скорость парашютиста, тем самым взяв на себя часть динамической нагрузки при раскрытии, кроме всего прочего можно было использовать главное свойство стабилизирующего парашюта – стабилизацию парашютиста в положении, наиболее удобном для работы основного парашюта. Основной купол со стропами оставался неизменным, что позволяло использовать его от уже имеющихся парашютов. Доронины и взялись доработать парашют Д-1 для прыжков на увеличенной скорости.

В 1959 году, после всех доработок, на вооружение воздушно-десантных войск был принят новый парашют Д-1-8, который, по сути, являлся глубокой модернизацией парашюта Д-1. Очевидно, что был изучен опыт создания уже имеющегося парашюта со стабилизирующим устройством ПДПС-48, т.к. новый Д-1-8 структурно повторял его логику работы, хотя конструктивно существенно отличался.

Новая система работала следующим образом: После отделения от самолёта вытяжной верёвкой открывался ранец, клапана которого под действием резинок откидывались в стороны. Одновременно с отделением парашютиста от самолёта с помощью той же вытяжной верёвки включался прибор.
Из раскрытого ранца, выходил вытяжной парашют, который раскрывался под действием пружинного механизма. Наполняясь, вытяжной парашют вытягивал соединённый с ним чехол стабилизирующего парашюта и стягивал его. Наполнившийся воздухом купол стабилизирующего парашюта в свою очередь вытягивал из ранца часть чехла с уложенным в него куполом основного парашюта.
Нижняя часть чехла купола, находящаяся в кармане ранца, в работу не вступала, так как она удерживалась на ранце с помощью пряжек-люверсов силовых тесьм чехла и двухконусного замка.
В таком виде, с наполненным стабилизирующим куполом и частично вытянутом чехле купола происходило стабилизированное снижение парашютиста.
По истечении заданного времени парашютист выдёргивал вытяжное кольцо, в результате чего петля вытяжного троса проворачивала затвор двухконусного замка, пряжки-люверсы силовых тесьм освобождались от зацепления. Чехол купола вытягивался во всю длину, стропы выходили из сот чехла и купол основного парашюта наполнялся. После полного наполнения основного купола чехол полностью сходил с купола основного парашюта и приземлялся автономно вместе со стабилизирующим парашютом.
Вытяжной парашют с чехлом стабилизирующего купола также приземлялся отдельно.

Схема работы парашюта при использовании стабилизации показана на рисунке:

Схема работы парашюта Д-1-8 (слева) и стабилизирующий парашют (справа)

Новый парашют получился очень удачным и не потребовал серьёзного переучивания личного состава укладке и эксплуатации. Однако была сохранена возможность использовать этот парашют без применения стабилизации для прыжков с принудительным раскрытием на стягивание чехла вытяжной верёвкой с нескоростных самолётов.
В дальнейшем парашют неоднократно улучшался и стали появляться различные серии и совсем новые парашюты, такие как Д-3 и ПСН-66.

Дальнейшее развитие стабилизирующих систем

По мере накопления опыта и количества подобных прыжков, стали появляться новые проблемы и новые решения. Нужно было понять, какой площади должен быть стабилизирующий купол, в каком положении стабилизировать парашютиста и решить массу других проблем, которые появлялись в процессе эксплуатации.

Чтобы ускорить и упорядочить наполнение стабилизирующего парашюта, было решено нашить на вершину стабилизирующего парашюта специальные карманы образующие вытяжное устройство. Оказалось, что эти карманы ещё препятствуют вращению всей системы во время снижения, что было весьма кстати. При прыжках с длительной стабилизацией оказалось, что из-за плохой группировки, либо из-за выступающих деталей снаряжения, парашютиста часто начинало вращать вокруг своей оси и при раскрытии стропы парашюта оказывались скрученными в жгут. Это могло стать предпосылкой к отказу. Вращению препятствовал частично вытянутый чехол с основным куполом, но, длинный шлейф стабилизации, состоящий из стабилизирующего купола и вытянутого из ранца чехла основного купола, мешал применению запасного парашюта в случае отказа системы. Эта причина, плюс накопленный опыт по эксплуатации и модернизации подобных систем, послужили причиной разработки принципиально новых систем стабилизации, а значит и новых парашютов.

Схема работы парашюта Д-1-8 серии 3П и серии 6П и парашюта Д-3 серии 3П и серии 6П (слева) Устройство стабилизирующего парашюта (справа): 1-карманы; 2-боковина купола; 3-усиленный каркас из ленты ГЛК-13-70; 4-стропы; 5-коуш.

Параллельно шла работа по совершенствованию парашютов Д-1-8 и Д-3. Изменения коснулись и стабилизирующей системы. Отделяемая вместе с чехлом купола стабилизация приносила большие неудобства парашютистам, т.к. приходилось после прыжка подолгу разыскивать свой чехол. Тогда и появились парашюты Д-1-8 серии 3П и 6П и Д-3 серии 3П и 6П (буква «П» - привязка). Схема работы парашюта оставалась прежней, но отделяемые ранее части (вытяжной парашют с чехлом стабилизирующего купола и стабилизирующий купол с чехлом основного купола) теперь были постоянно соединены друг с другом и с вершиной основного купола. После раскрытия парашюта вся стабилизация теперь лежала на куполе сверху, а не разлеталась по всей площадке приземления.
Применяя такую систему, стало очевидно, что можно упростить конструкцию и обойтись без вытяжного парашюта с чехлом стабилизирующего купола вводя в действие сразу стабилизирующий парашют принудительным способом.

Такой вариант был испробован в конструкции парашюта Д-4, у которого в процессе раскрытия сначала раскрывался стабилизирующий парашют, на котором десантник снижался до момента срабатывания прибора или выдёргивания вытяжного кольца. После раскрытия двухконусного замка, стабилизирующий парашют расчековывал ранец и вытягивал шаровой вытяжной парашют с прикреплённым к нему чехлом основного купола.

Система работала таким образом: При отделении парашютиста от самолёта вводится в действие автономный стабилизирующий парашют путём принудительного раскрытия укладочного кармана, расположенного на соединительном звене стабилизирующего парашюта, вытяжной верёвкой, закреплённой внутри самолёта.
При этом вытяжная верёвка выходит из трёх резиновых сот, укладочного кармана, расчековывает укладочный карман стабилизирующего парашюта и вытягивает чехол стабилизирующего парашюта.
Далее из газырей чехла стабилизирующего парашюта вытягивается уложенная в них часть соединительного звена и стропы стабилизирующего парашюта, а затем из чехла выходит стабилизирующий купол. Попадая в поток, стабилизирующий купол наполняется, и десантник начинает снижаться на стабилизирующем парашюте.
После раскрытия двухконусного замка прибором или вытяжным кольцом, стабилизирующий парашют отделяется от ранца основного парашюта.
При отделении стабилизирующего парашюта сначала натягивается его стреньга, пряжка обрывает контровку и выходит из кармана ранца, захватывая при этом концевой шарик стренги вытяжного парашюта, в результате чего образуется связь между стабилизирующим и вытяжным парашютами.
После этого стренга стабилизирующего парашюта вытягивает шпильку-чеку из шнурового кольца и тем самым расчековывает клапаны ранца, которые под действием ранцевых резин отбрасываются в стороны. Вытяжной парашют под действием пружинного механизма расправляется, а стабилизирующий парашют, продолжая удаляться, тянет за собой вытяжной парашют с прикрепленным к нему чехлом основного купола.
Далее чехол с уложенным в него основным куполом вытягивается стабилизирующим парашютом из-под кармана на дне ранца. Пучки строп у свободных концов подвесной системы выходят из резиновых сот на дне ранца и расчековывает карман.
Свободные концы подвесной системы поднимаются со дна ранца и натягиваются. Стропы выходят из несъёмных сот чехла. Далее расчековываются съёмные соты, зачековывающие фартук чехла. Чехол сходит с основного купола, и купол наполняется.
Стабилизирующий парашют вместе с вытяжным парашютом и чехлом основного купола снижается отдельно.

Схема работы парашюта Д-4 (слева): 1-стабилизирующий парашют; 2-укладочный карман; 3-вытяжная верёвка; 4-чехол стабилизирующего парашюта; 5-парашютный прибор; 6-пряжки шнуров соединительного звена; 7-ранец основного парашюта; 8-стренга стабилизирующего парашюта; 9-пряжка; 10-концевой шарик стренги вытяжного парашюта; 11-шпилька-чека; 12-вытяжной парашют; 13-чехол основного купола; 14-основной купол. Устройство стабилизирующего парашюта (справа): 1-купол; 2-стропы; 3-соединительное звено; 4-стренга; 5-косынка; 6-основа купола; 7-боковина купола; 8-карманы; 9-капроновые силовые 27мм шнуры; 10-пряжки шнуров соединительного звена; 11-укладочный карман; 12-резиновая сота для вытяжной верёвки; 13-клапан; 14-резинове соты для зачековки кармана

Шаровой вытяжной парашют (ШВП) Д-4 применялся для надёжности раскрытия основного купола, а стабилизирующий - именно для стабилизации падения парашютиста, хотя также выполнял и функции вытяжного. Судя по тому, что эта парашютная система так и осталась экспериментальной, разработчикам сразу стало понятно, что от вытяжного парашюта вполне можно отказаться, оставив только один стабилизирующий.

По сравнению с Д-1-8 и Д-3 у парашюта Д-4 появилось одно важное изменение: стабилизирующий парашют был вынесен за пределы ранца и размещался снаружи в специальном кармане соединительного звена, а чехол основного купола уже не вытягивался из ранца во время стабилизации. Это позволяло держать ранец закрытым во время стабилизации, тем самым предохраняя основной парашют от случайного преждевременного раскрытия в потоке при прыжках со скоростных самолётов. Однако, отказавшись от чехла основного купола, который вытягивался из ранца во время стабилизации у Д-1-8 и Д-3, столкнулись с тем, что проблема с вращением и закрутками стала более острой.

Стабилизирующий парашют у Д-4 имел соединительное звено в виде широкого и длинного полотнища, которое, по всей видимости, предназначалось для уменьшения вращения всей системы и чем-то внешне напоминало частично вытянутый чехол у Д-1-8 или Д-3. Соединительное звено имело специальный укладочный карман, куда и укладывался стабилизирующий парашют в чехле.
Как и в случае с Д-1-8 и Д-3, разработчиками была сохранена возможность использовать этот парашют без применения стабилизации для прыжков с принудительным раскрытием на стягивание чехла вытяжной верёвкой с нескоростных самолётов.

Конструкторская работа на этом не остановилась и была предложена новая схема работы парашютной системы без участия большого и неудобного шарового вытяжного парашюта с пружинным механизмом. Стабилизирующий парашют предлагалось размещать в специальной камере, в которую он укладывался без всякого чехла. Камера же карабином закреплялась в самолёте за трос ПРП или за специальное звено-удлинитель и оставалась в самолёте после прыжка. Таким образом, удалось избавиться и от вытяжной верёвки.
Упрощение конструкции принесло одни плюсы – уменьшилась стоимость парашюта, стала проще укладка, повысилась надёжность работы, и значительно уменьшился вес системы и её габариты, что для десантников было очень важно. Кроме этого, отказ от вытяжного парашюта позволил изменить конструкцию ранца, существенно упростить его и уменьшить габариты.

Новый, созданный в 1969 году, парашют стал называться Д-5. Ведущим инженером по этой парашютной системе была Балакирева Клавдия Петровна. В конструкции Д-5 вместо чехла основного купола применялась камера, которая во время стабилизации находилась в зачекованном ранце и уже не использовалась в работе стабилизирующего устройства. Стабилизирующая система работала самостоятельно и состояла только из купола со стропами, камеры, чехла строп и соединительного звена. Стропы стабилизирующего парашюта имели довольно значительную длину (1,3м) и чтобы эти стропы не запутались и не зацепились за детали снаряжения, их укладывали в специальную соту-газырь, нашитую на камере стабилизирующего купола, а оставшуюся слабину строп закрывали специальным чехлом, который стягивался в момент раскрытия стабилизирующего купола. Соединительное звено теперь представляло собой обычную ленту, и опять встал вопрос по закруткам и вращению!

На этот раз решили изменить не соединительное звено, а длинные стропы стабилизирующего парашюта. Вместо длинных строп стали использовать стабилизатор, образованный из двух полотнищ, каждое из которых имеет форму равнобедренного треугольника. Полотнища изготовлены из капронового полотна серого цвета и сострочены по центральной оси, образуя четыре пера стабилизатора. По боковым сторонам каждого пера были нашиты ленты, образующие в верхней части петли, к которым привязаны стропы, а в нижней части - звено.
На каждую боковую сторону пера нашивались по ленте с кольцом. Кольца на перьях служили для их контровки с кольцами, нашитыми на камере стабилизирующего парашюта.
Стабилизатор прекратил закрутки, серьёзно уменьшил вращение и позволил упростить конструкцию, сделав её более надёжной. Отказ от длинных строп и чехла строп стабилизирующего парашюта позволил упростить и камеру стабилизирующего парашюта. Стропы у стабилизирующего парашюта сохранили, но существенно укоротив. Короткие стропы (всего 0,5м и 0,52м) уже не нужно было укладывать в соты и газыри, а достаточно было, просто собрав змейкой, положить внутрь камеры вместе с куполом стабилизирующего парашюта. Доработанная стабилизирующая система и улучшенная конструкция ранца у парашюта Д-5 и составили новую модификацию - Д-5 серии 2.

Схема работы парашюта Д-5 серии 2 (слева): 1-камера стабилизирующего купола; 2-стабилизирующий купол; 3-соединительное звено; 4-ранец; 5-камера основного купола; 6–купол основной. Устройство стабилизирующего парашюта (справа): 1-основа купола; 2-стропы; 3-стабилизатор; 4-коуш стабилизатора; 5-ленты с кольцами для контровки с кольцами камеры; 6-вытяжное устройство.

Новая парашютная система работала так: При отделении парашютиста от самолета из камеры, закрепленной при помощи карабина за трос, натянутый внутри самолетов Ан-12, Ан-26, Ил-76 и вертолёта Ми-8, за шариковый поводок у Ан-22 или за серьгу переходного звена (удлинителя) в самолете Ан-2 и вертолёте Ми-6, вытягивается и вводится в действие стабилизирующий парашют.
Стабилизирующий парашют, попав в поток, наполняется в зоне грузового люка самолетов Ан-12, Ан-22, Ан-26, Ил-76 и вертолёта Ми-8 или под фюзеляжем самолета Ан-2 и вертолета Ми-6.
В момент наполнения купола стабилизирующего парашюта звено натягивается и выдергивает гибкую шпильку из прибора ППК-У-165А-Д или АД-3У-Д-165, которая соединена со звеном при помощи фала длиной 0,36 м.
После наполнения купола стабилизирующего парашюта происходит стабилизированное снижение парашютиста. При этом ранец основного парашюта остается закрытым. Прекращение стабилизированного снижения, освобождение клапанов ранца и введение в действие основного купола осуществляется после раскрытия двухконусного замка ручным способом (с помощью вытяжного кольца) или прибором ППК-У-165А-Д или АД-3У-Д-165, в результате чего стабилизирующий парашют вытягивает камеру с уложенным в нее основным куполом из ранца.

По мере снижения парашютиста камера основного купола удаляется от него и из ее сот равномерно выходят стропы.
При полном натяжении строп происходит расчековка съемных резиновых сот камеры и из нее начинает выходить нижняя свободная часть купола длиной 0,2 м, не зажатая эластичным кольцом.
По мере удаления стабилизирующего парашюта с камерой основного купола от парашютиста из камеры равномерно выходит остальная часть купола до полного натяжения всей системы.
Наполнение основного купола начинается после выхода его из камеры примерно наполовину и завершается после полного стягивания камеры с основного купола.

Идея использования стабилизирующего устройства бурно развивалась, и в короткий промежуток времени было создано множество модификаций парашюта Д-5. Применяя различные купола, но сохранив уже отработанную на Д-5 серии 2 общую структурную схему парашютной системы (ранец-стабилизация), позволило конструкторам создать новые системы различного назначения (например, Д-6, ПСН-71, ПВ-3, ПСН-74, ПТЛ-72, Т-4С, Лесник, ПА, ПСН-80, Лесник-2, Д-10), ранец и стабилизация у которых оставались, практически, одними и теми же.

Десантники с парашютами Д-6 серии 4 в самолёте Ил-76 перед совершением прыжка. Хорошо видны стабилизирующие парашюты в камерах, присоединённые карабинами к тросу ПРП самолёта.

Парашюты менялись, разрабатывались новые, а стабилизирующая система парашюта Д-5 серии 2, отлично себя зарекомендовавшая, применяется практически без изменений уже почти 40 лет. Применяемые сейчас в массовых количествах парашютные системы Д-6 разных серий и Д-10 имеют в своём составе незначительно изменённую стабилизирующую систему, впервые применённую в 1970 году.

Новые парашюты – новые решения

С развитием парашютной техники стали появляться новые системы. Не обошлось и без экспериментов. Это затронуло и стабилизирующие системы: пробовали купола разной площади, разное количество перьев стабилизатора, стропы разной длины, чехлы, камеры, соединительные звенья – практически все элементы стабилизирующей системы в той или иной степени подвергались изменениям. Параллельно проводились исследования по созданию совершенно новых конструкций стабилизирующих устройств.

Одним из подобных исследований стала попытка использования для стабилизации парашютиста в воздухе нескольких поддерживающих парашютов, которые не принимали участие в процессе раскрытия основного парашюта. А стягиванием камеры с основного парашюта и расчековкой строп занимался специальный вытяжной парашют. Иначе говоря, вытяжной парашют и стабилизация конструктивно разделены и работают отдельно.

Парашютная система Д-8. Хорошо видны поддерживающие парашюты на свободных концах подвесной системы (справа).

Поддерживающий стабилизирующий парашют предназначен для стабилизации падающего парашютиста в нужном положении до момента ввода в действие вытяжного парашюта. Именно по этому принципу работала первая экспериментальная система в 1940 году.
Были разработаны экспериментальные парашютные системы с несколькими поддерживающими парашютами небольшого размера, например Д-8 и опытный вариант ТП-6 (Параавис).

Идея выглядела так: После отделения от ЛА, вытяжной верёвкой раскрывались клапана ранца и вступали в работу четыре поддерживающих парашютика, которые конструктивно были смонтированы на свободных концах подвесной системы и как бы поддерживали падающего парашютиста за плечи, вернее за свободные концы, в то время пока основной парашют находился в ранце. После срабатывания прибора либо после выдёргивания звена ручного раскрытия вступает в работу вытяжной парашют, который и обеспечивает раскрытие основного парашюта.
Пример такой системы - парашют Д-8, который изображён на фото.
Одним из достоинств данной схемы, является то, что не требуется применять специальный замок для стабилизирующей системы. Но, по всей вероятности, данная конструкция оказалась неудачной и никаких особых преимуществ с уже имеющимися системами не имела. Однако поддерживающие парашюты нашли широкое применение в грузовых многокупольных системах.

Дальнейшим развитием уже ставшей классической конструкции стабилизирующей системы стала бесстропная стабилизация.

Бесстропный стабилизирующий парашют впервые использовали в некоторых модификациях парашюта Д-6 приблизительно в 1990 году.
Основное отличие этой конструкции в том, что перья стабилизатора крепятся непосредственно к куполу и составляют с ним как бы единое целое. Отказавшись от строп, удалось существенно упростить укладку, уменьшить вес и укладочный объём и повысить надёжность в работе. Кроме того, изготовление таких парашютов более технологично и гораздо дешевле, чем со стропами.
Стабилизирующий парашют стали применять и в системах с планирующими куполами. Но из-за особенностей планирующего парашюта с куполом «крыло», стабилизирующий парашют достаточно значительной площади, находясь сзади основного купола и наполняясь от набегающего потока, серьёзно ухудшал качество планирующего основного купола. При использовании классического стабилизирующего парашюта со стропами, например у парашюта Лесник-2, приходилось мириться с этим неудобством. А бесстропный стабилизирующий парашют оказалось возможным совершенно безболезненно сложить. Для этого применили одно полезное приспособление – складывающую стропу.

Бесстропный стабилизирующий парашют Д-6 и Д-10 (слева): 1-купол; 2-ленты усилительные радиальные; 3-перо стабилизатора; 4-звено; 5-петля фала гибкой шпильки; 6-ленты силовые; 7-пряжка двухконусного замка; 8-петля; 9-косынка; 10-лента кольца, 11-кольцо направляющее для фала гибкой шпильки; 12-ленты (усилительный каркас); 13-ленты с кольцами; 14-маркировка; 15-ленты круговые Устройство стабилизирующей системы Лесник-3 и Арбалет-2 (справа): 1-стабилизирующий парашют; 2-стабилизатор; 3-соединительное звено; 4-гибкая шпилька; 5-силовой треугольник; 6-шпилька; 7-камера ОП; 8-петли резиновые; 9-складывающая стропа; 10-сота; 11-кольцо; 12-пряжка; 13-ограничительное звено; 14-кольца контровочные.

При раскрытии, после выхода основного парашюта из камеры, складывающая стропа системы стабилизации натягивается и втягивает вершину стабилизирующего парашюта, что приводит к его полному складыванию и уменьшению суммарного аэродинамического сопротивления. Таким образом, сложенный стабилизирующий парашют не мешает планирующему снижению всей парашютной системы.
Складывающая стропа применяется и в современных спортивных системах, для складывания (коллапсирования) мягкого вытяжного парашюта. Вероятно, именно со спортивных парашютных систем она и перешла в системы со стабилизацией.
Бесстропная стабилизация подобного типа получила распространение в современных планирующих системах специального назначения типа Арбалет-1, Арбалет-2, Арбалет-4, Лесник-3.

Планирующие парашютные системы Лесник-2 (слева) и Арбалет-2 (справа). Хорошо виден наполненный стабилизирующий парашют системы Лесник-2 и сложенный бесстропный стабилизирующий парашют системы Арбалет-2.

Вытяжной + стабилизирующий. Двухместные парашютные системы

В последние годы широкое распространение получили двухместные парашютные системы, которые используются для прыжков неподготовленных людей. Один из парашютистов «тандем-мастер», второй - «пассажир». Эти системы стоят особняком в нашем списке и использование стабилизирующего парашюта у них обусловлено лишь тем, что очень тяжело обеспечить устойчивое свободное падение двух парашютистов (инструктор и пассажир).

Данные системы конструктивно близки к спортивным (собственно фактически таковыми и являются) и для прыжков в качестве тандем-мастера необходимо иметь определённый опыт и соответствующую квалификацию. Т.к. эти системы развивались из спортивных, то здесь уже вытяжной парашют используется в качестве стабилизирующего. Поэтому конструкция стабилизирующих систем у этих парашютов максимально упрощена – отсутствуют перья стабилизатора и стропы, а вращение вокруг вертикальной оси, при наличии определённого опыта, можно легко скомпенсировать руками и ногами.

Двухместные парашютные системы Арбалет-3 (слева) и Стелс-тандем (справа).

Двухместная парашютная система работает таким образом: тандем (инструктор и пассажир) отделяются от ЛА свободно и так падают некоторое время. Потом тандем-мастер (инструктор) вручную вводит в действие стабилизирующий парашют (дрог), вынимая его рукой из специального кармана на нижнем клапане ранца и отпускает его в поток. Дрог, раскрываясь, стабилизирует обоих в положении «лёжа», создавая иллюзию свободного падения. Для раскрытия основного парашюта, тандем-мастер рукой выдёргивает звено ручного раскрытия замка стабилизации (КЗУ). При этом трос звена выходит из петли зачековки замка, освобождая кольца замка стабилизации. Кольца замка последовательно выходят из взаимного зацепления, вследствие чего замок отсоединяет стабилизирующий парашют от подвесной системы.

После отсоединения от подвесной системы, стабилизирующий парашют извлекает из петли зачековки нижнего отсека ранца тросы зачековки, закреплённые на соединительном звене, тем самым освобождая клапана отсека ранца.
В дальнейшем стабилизирующий парашют отходит от ранца и последовательно вытягивает: камеру с уложенным в неё основным парашютом системы из нижнего отсека ранца; стропы парашюта из петель и сот камеры; купол парашюта из камеры. После наполнения основного купола складывающая стропа втягивает вершину дрога, от чего он полностью складывается.

У подобных систем применяется только ручной ввод в действие стабилизирующей системы.
Из отечественных систем к таковым относятся Стелс-тандем (Параавис) и Арбалет-3 (ПО Звезда).

Подобным же образом (вручную) происходит ввод в работу стабилизирующей системы парашюта Арбалет-1 уложенного в варианте «для прыжка на стабилизацию падения». Стабилизирующий парашют там применяется для того, чтобы придать устойчивое положение падающему парашютисту, совершающему прыжок с грузовым контейнером УГКПС-50 нагрудного размещения для 50кг груза. Парашютист с грузовым контейнером стабилизируется в положении «лёжа» лицом вниз.

Работа стабилизации у данного парашюта практически не отличается от работы в двухместной парашютной системе, только вместо дрога применяется обычная бесстропная стабилизация с перьями и складывающей стропой - такая же, как и у других систем с планирующим основным парашютом и принудительным вводом в действие стабилизирующего парашюта.

На вершине стабилизирующего парашюта нашита специальная пластмассовая бобышка, за которую парашютист извлекает из специального кармана, расположенного на нижнем клапане ранца, и вводит непосредственно в воздушный поток стабилизирующий парашют.

Схема работы планирующей парашютной системы Арбалет-1 в варианте применения "со стабилизацией": А-введение в поток стабилизирующего парашюта; Б-снижение на стабилизирующем парашюте; В-вытягивание камеры основного парашюта из отсека ранца и строп из петель и сот камеры; Г-вытягивание основного парашюта из камеры; Д-наполнение основного парашюта; Е-планирующий спуск.

Замки

Для того чтобы основной парашют оставался не раскрытым, пока происходит снижение на стабилизирующем, нужен был специальный замок. Открываясь, этот замок должен был отсоединять стабилизирующее устройство от ранца или подвесной системы и давать возможность стабилизирующему парашюту вытянуть из ранца основной.

Изменялась конструкция парашюта – изменялись и замки. Как оказалось, замков для стабилизирующих систем не так уж много. Впрочем, это и неудивительно, т.к. практически любой замок можно приспособить для любого парашюта.

Как уже написано выше, первый замок сконструировал Станислав Карамышев в 1940 году. Но т.к. практической ценности прыжков со стабилизацией снижения в те годы не было, работа по созданию приспособлений и испытанию была чисто экспериментальной. Замок размещался на подвесной системе, на главной круговой лямке (главный обхват). И открывался специальным кольцом с тросиком. Для раскрытия ранца основного парашюта применялось другое кольцо.
К сожалению, не удалось найти изображение этого устройства.

З-51: Вторая попытка создать систему «с переменой скоростью снижения», т.е. с возможностью стабилизированного снижения, была предпринята после Великой отечественной войны конструктором Лобановым. Был создан парашют ПДПС-48 с оригинальным замком З-51. Вытяжное кольцо этого парашюта имело два тросика – один раскрывал ранец, а второй – замок чехла купола. Замок размещался на подвесной системе на специальной двухлямочной пирамидке. При помощи замка подвесная система соединяется с чехлом и стабилизирующим куполом.

Замок З-51 чехла купола ПДПС-48.

Замок состоит из корпуса, шпильки и двух пряжек. В корпусе замка имеется паз, в который вкладываются пряжки, пришитые к чехлу. Пряжки в замке удерживаются рычагом, запирающимся в серьге шпилькой.
Для предохранения головы парашютиста от возможного удара замком на замок надет чехол, изготовленный из авизента с прослойкой ваты. Чехол застёгивается на четыре кнопки.

Замок З-51 оказался слишком сложным и ненадёжным и, вероятно, из-за этого не применялся в других системах.

Двухконусный замок на ранце парашюта Арбалет-2.

Двухконусный замок: Работая над парашютом Д-1-8, братья Доронины столкнулись с тем, что для работы системы необходим был специальный замок, который в дальнейшем ими же и был разработан. В 1959 году началась работа над новым замком. В процессе разработки было разработано и изготовлено 17 различных конструкций. И в 1960 году появился замок, который удовлетворял по всем параметрам. Замок получился очень удачным – простым и технологичным и получил название «двухконусный».
Двухконусный замок братьев Дорониных уже более 40 лет применяется в десантных парашютных системах.

Справедливости ради стоит заметить, что вначале с Д-1-8 использовался другой замок, но он оказался недостаточно надёжным. Его ненадёжность и послужила причиной разработки братьями Дорониными новой конструкции. К сожалению, мне не удалось разыскать никакой информации об этом замке.

Двухконусный замок размещается в верхней части ранца и предназначен для замыкания пряжек силовых лент стабилизирующего парашюта либо силовых тесьм чехла основного парашюта (у Д-1-8, Д-3, ПСН-66), петли троса звена ручного раскрытия и серьги, с помощью которой к двухконусному замку присоединяется прибор КАП-3М, ППД-10, ППК-У-165А-Д или АД-ЗУ-Д-165.

Двухконусный замок состоит из монтажной пластины, корпуса с двумя конусами, затвора с двумя конусами, крышки, двух пряжек, пластины крепления, винта крышки, пяти винтов и одной гайки. Прикреплен к ранцу четырьмя винтами.

Двухконусный замок: 1-пластина монтажная; 2-корпус с конусами; 3-конус корпуса; 4-крышка; 5-пряжка; 6-винт крышки; 7-затвор с двумя конусами; 8-пластина крепления; 9-гайка; 10-винт

Однако оказалось, что двухконусный замок невозможно использовать на некоторых парашютных системах. Например, в двухместных тандем-системах, как отечественного, так и зарубежного производства. Поэтому в последнее время всё чаще стали применять в качестве замка стабилизирующей системы простое и надёжное устройство, применяемое для отцепки свободных концов на спортивных парашютах – кольцевое замковое устройство (КЗУ), состоящее из трёх колец разных диаметров, тросика, люверса и петли.

Например, у ТП-5, ТП-6, Кентавр, Стелс-тандем, Арбалет-1, Арбалет-3.

КЗУ - простое и надёжное устройство, не требует обслуживания и очень простое в изготовлении и эксплуатации. Три кольца разных диаметров проходят друг в друга и фиксируются тросиком. Тросик вставляется в петлю просунутую в люверс. Для того, чтобы такое устройство раскрылось, необходимо просто вытащить фиксирующий тросик из петли, обеспечив при этом натяжение всей системы. Причём усилие для вытаскивания тросика весьма незначительное.

Монтаж замка стабилизирующей системы (КЗУ) парашюта Арбалет-1: 1-трос звена аварийного раскрытия замка стабилизации; 2-трос звена ручного раскрытия замка стабилизации

Подобные устройства для стабилизирующих систем людских парашютов пока ещё не получили широкого распространения, возможно ввиду своего малого возраста, однако идея продолжает развиваться. В настоящее время применяются и двухконусные замки и КЗУ (в гораздо меньших количествах).

Двухместная парашютная система Стелс-тандем. Хорошо виден замок КЗУ стабилизирующего устройства.

Следует отметить, что двухконусные замки существенно сложнее в производстве и требуют серьёзных производственных мощностей, а также периодических регламентных работ по обслуживанию замков установленных на парашютные системы.

Достоинства и недостатки

Парашютные системы со стабилизацией, по сравнению с системами свободного действия имеют ряд достоинств и недостатков. Но выявленные недостатки не являются существенными, по сравнению с теми возможностями, которые позволяет получить наличие стабилизирующей системы у парашюта.

Достоинства:

1. позволяет снизить скорость свободного падения и горизонтальную составляющую скорости при прыжках со скоростных самолётов, а значит существенно облегчить конструкцию основного парашюта.
2. нет необходимости обучать парашютиста устойчивому свободному падению. Независимо от действий парашютиста, стабилизирующая система приводит положение его тела в наиболее удобное для работы парашютной системы и комфортное для парашютиста.
3. простота конструкции вытяжной системы и системы включения страхующего полуавтомата

Недостатки:

1. более сложная методика отделения парашютиста от ЛА, чем с системами без стабилизации. При отделении необходимо исключить возможность зацепа стабилизации за части тела и снаряжение парашютиста.
2. необходимость иметь специальный замок, зачековывающий ранец на время стабилизации, который требует обслуживания.
3. более сложная укладка по сравнению с системами без стабилизации.
4. невозможность использования большинства подобных систем на необорудованных ЛА

Перспективы развития

Несомненно, стабилизирующие устройства будут развиваться. Они уже широко применяются не только в людских парашютных системах, но и в многочисленных грузовых системах для десантирования грузов и боевой техники. Стабилизирующие системы нашли также своё применение в спасательных парашютах и в катапультных системах.
Дальнейшее развитие мне видится в направлении бесстропной стабилизации. Это позволит существенно сократить время укладки и повысить надёжность. Бесстропные парашюты очень технологичны в производстве и надёжны в применении. А применение современных материалов позволяет использовать невиданные ранее свойства – компактность, малый вес, прочность, нужную воздухопроницаемость.

Используемые материалы:

• Лушников Ф.А., Братья Доронины. – Москва, Издательство ДОСААФ, 1977 г.
• Белоусов А.А., Парашют и парашютизм. – Москва, Военное издательство МО СССР, 1957 г.
• Жорник Д.Т., Лушников К.В., Пясецкая Г.Б., Стасевич Р.А., Сторчиенко П.А., Ткаченко Е.В. Теория и практика подготовки парашютистов. – Москва, Издательство ДОСААФ, 1969 г.
• Жорник Д.Т., Лушников К.В., Пясецкая Г.Б., Стасевич Р.А., Сторчиенко П.А. Теория и практика парашютной подготовки. – Москва, Издательство ДОСААФ, 1958 г.
• Полосухин П. П., Записки спортсмена-воздухоплавателя и парашютиста. — Москва, Физкультура и спорт, 1958 г.
• Инструкция по проведению регламентных работ на двухконусных замках 038-6З-10 (издание 1975 г.).
• Система парашютная десантная Д-10. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 24607-91 ТО, 1999 г.
• Система парашютная десантная Д-6, Техническое описание и инструкция по эксплуатации 13967-76 ТО, 1982 г.
• Десантный парашют Д-5 серии 2, Техническое описание № 9153-70 и инструкция по укладке и эксплуатации № 9152-70, 1984 г.
• Техническое описание №8501-69 и инструкция №8502-69 по укладке и эксплуатации на десантные парашюты Д-1-8 серии 3П и 6П и Д-3 серии 3П и 6П, 1971г.
• Система парашютная специального назначения Арбалет-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 600-99 ТО

Фото предоставили:

Служба информации и общественных связей ВДВ РФ, Александр СЕРЕБРЯКОВ, Александр МАРЕЦКИЙ, Александр ВЕСЕЛОВ, Сергей АСТАШОВ, сайты: http://aerograd.ru, http://airbase.forest.ru, http://www.glavpryg.ru, http://www.vdvrespect.narod.ru

Страница 1 - 6 из 6
Начало | Пред. | 1 | След. | Конец | По стр.
Автор:  Александр МАРЕЦКИЙ