Парашют
Полезная модель относится к парашютам, имеющим осесимметричные купола, и может использоваться для десантирования людей и грузов. Целью осуществления полезной модели является повышение коэффициента аэродинамического сопротивления парашюта путем увеличения эффективного диаметра купола. Поставленная цель достигается тем, что в парашюте, содержащем купол с радиальным каркасом, полюсным отверстием и треугольными конструктивными вырезами по кромке, а также стропы, конструктивные вырезы выполнены в виде одинаковых равнобедренных треугольников. Равные стороны треугольников являются боковыми кромками лопастей. Количество вырезов равно количеству лопастей. Купол предлагаемого парашюта имеет пять и более лопастей. От полюса купола вершины треугольников находятся на расстоянии, равном 0,6R-0,7R, где R - радиус купола. Минимальный угол при вершине каждого выреза определяется из соотношения 360°/n, где n - количество вырезов, а максимальный угол задается боковыми кромками треугольных лопастей. Купол выполнен из ткани с низкой или нулевой воздухопроницаемостью.
Предлагаемая полезная модель относится к парашютам, имеющим осесимметричные (обычно - круглые) купола, и может использоваться для десантирования людей и грузов.
Известен спортивно-тренировочный парашют с круглым куполом Д-1-5У. В задней части купола выполнены три треугольных выреза. Воздух, выходящий через эти вырезы, создает реактивную силу, толкающую купол вперед. При этом круговая нижняя кромка купола выполнена непрерывной (См., например, П.А.Псурцев «Прыжки с парашютом», стр.71, издательства: ООО «Издательство ACT», ОАО «Люкс», г.Москва, 2005 г).
Недостатком упомянутого парашюта является невысокое аэродинамическое сопротивление, обусловленное практически полусферической формой купола. Попытки снизить вертикальную скорость за счет, например, уменьшения воздухопроницаемости ткани приводят к раскачиванию купола и, следовательно, к увеличению вертикальной скорости.
Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является парашют, содержащий купол с радиальным каркасом, полюсным отверстием в куполе, четырьмя узкими треугольными конструктивными вырезами по кромке, стропами. Купол выполнен из двух видов ткани с разной воздухопроницаемостью. При этом полюсная или центральная часть купола выполнена из более плотной ткани, а часть купола, ограниченная нижней кромкой и имеющая треугольные вырезы, выполнена из менее плотной ткани. (См., например, описание к патенту США №2.483.423, 1949 г., НКИ 244-145, МПК B 64 D 17/02).
В ближайшем аналоге полюсное отверстие, треугольные вырезы, купол, частично пропускающий набегающий поток, обеспечивают некоторое уменьшение динамических нагрузок при раскрытии парашюта, но снижают коэффициент аэродинамического сопротивления Сп, увеличивая вертикальную скорость снижения. Невысокий коэффициент аэродинамического сопротивления также обусловлен практически полусферической формой купола и не превышает 0,8-0,9.
Цель осуществления предлагаемой полезной модели - повышение коэффициента аэродинамического сопротивления парашюта путем увеличения эффективного диаметра купола.
Поставленная цель достигается тем, что в парашюте, содержащем купол с радиальным каркасом, полюсным отверстием и треугольными конструктивными вырезами по кромке, а также стропы, конструктивные вырезы выполнены в виде одинаковых равнобедренных треугольников. Равные стороны треугольников являются боковыми кромками лопастей. Количество вырезов равно количеству лопастей.
В зависимости от веса нагрузки, спускаемой с парашютом, рассчитывается количество строп, в зависимости от этого количества выбирается количество лопастей, и, следовательно, количество конструктивных вырезов. Купол предлагаемого парашюта имеет пять и более лопастей. От полюса купола вершины треугольников находятся на расстоянии, равном 0,6R-0,7R, где R - радиус купола. Угол «А» при вершине каждого треугольника - не менее 360°/n, где n - количество конструктивных вырезов, выполненных по кромке купола, или количество лопастей, что одно и то же. Максимальная величина угла «А» определяется при сведении боковых кромок в точку (лопасть превращается в треугольник). Купол парашюта выполнен из ткани с низкой или нулевой воздухопроницаемостью.
Достижение поставленной цели действительно возможно, т.к. выполнение конструктивных вырезов в виде равнобедренных треугольников и в количестве, равном количеству лопастей, позволяет перераспределить нагрузку, действующую на боковые кромки лопастей. Эта нагрузка является составляющей силы аэродинамического сопротивления купола и направлена на растяжение боковых кромок лопастей. По боковым кромкам создается разрежение, купол дополнительно растягивается, увеличивается его
эффективный диаметр. Коэффициент аэродинамического сопротивления увеличивается (у предлагаемой конструкции Сп - не менее 1,3).
Кроме того, упомянутые конструктивные вырезы в совокупности с полюсным отверстием позволяют сбросить избыточное давление, тем самым снизить перегрузки, действующие на парашютиста при наполнении купола. Из-под наполненного купола через вырезы воздух истекает равномерно, что избавляет парашют от раскачивания.
Минимальное значение угла при вершине каждого выреза, равное 360°/n, при n больше четырех и максимальное - задаваемое боковыми кромками треугольных лопастей, а также расстояние 0,6R-0,7R от полюса, на котором находятся вершины вырезов, соответствуют работоспособным вариантам купола, попадающим под объем притязаний, заявленных в формуле.
Использование ткани с низкой или нулевой воздухопроницаемостью также повышает коэффициент аэродинамического сопротивления.
На фиг.1 изображен вид раскрытого парашюта в перспективе.
На фиг.2 изображен вид купола в плане, с пятью конструктивными вырезами, без прикрепленных к нему строп.
На фиг.3 - вид купола в плане, с восемью вырезами, без строп, с настроченным усилительным каркасом.
На фиг.4 - вид купола в плане, с шестнадцатью вырезами, без строп.
На фиг.5 показано взаимодействие купола с набегающим воздушным потоком.
Предлагаемый парашют содержит круглый купол 1 с конструктивными вырезами в виде равнобедренных треугольников, выполненных по нижней кромке 2. Стороны 3 треугольников являются боковыми кромками лопастей 4. На внешней стороне купола настрочен усилительный каркас 5 из капроновых лент, пересекающихся в полюсной части 6. К нижним кромкам 2 лопастей подсоединены стропы 7.
Вершина каждого выреза лежит от полюса купола на расстоянии, равном 0,6R-0,7R, где R - радиус купола (см. фиг.2), а угол «А» при вершине каждого выреза - не менее 360°/n, где n - количество вырезов, равное количеству лопастей.
В процессе работы парашюта, воздух, находящийся под куполом 1 под более высоким давлением, истекает через конструктивные вырезы. По боковым кромкам лопастей 4 образуется вихревая пелена 8 (см. фиг.5), которая создает дополнительное разрежение в этой области. Купол растягивается, увеличивается его эффективный диаметр. Коэффициент аэродинамического сопротивления увеличивается. Набегающий поток, взаимодействуя с вихревой пеленой, тормозится, также повышая коэффициент сопротивления. Скорость снижения парашютиста уменьшается.
Предлагаемый парашют может быть серийно воспроизведен как в условиях промышленного, так и в условиях мелкого частного производства.
Для этого используется типовое штатное оборудование, широко освоенная технология и материалы, используемые в настоящее время в парашютостроении.
Так, например, для купола используется ткань с низкой воздухопроницаемостью F-111, которую поставляет компания Performance Textiles, США. Вес ткани 38-40 г/м2. Радиальный каркас купола выполнен из капроновых лент. Стропы изготовлены из лавсана (дакрона). Для строп может также использоваться высокомодульный полиэтилен. Вес парашюта площадью 64 м2 - менее 4,5 кг.
В настоящее время изготовлен и испытан парашют предлагаемой конструкции. Подтверждены его прогнозируемые потребительские свойства.
1. Парашют, содержащий купол с радиальным каркасом, полюсным отверстием и треугольными конструктивными вырезами по кромке, а также стропы, отличающийся тем, что конструктивные вырезы выполнены в виде одинаковых равнобедренных треугольников, равные стороны которых являются боковыми кромками лопастей, при этом количество вырезов больше четырех и равно количеству лопастей, вершина каждого выреза лежит от полюса купола на расстоянии, равном 0,6 - 0,7 R, где R - радиус купола, минимальный угол при вершине каждого выреза определяется из соотношения 360°/n, где n - количество вырезов, а максимальный угол задается боковыми кромками треугольных лопастей.
2. Парашют по п 1, отличающийся тем, что купол выполнен из ткани с низкой или нулевой воздухопроницаемостью.
