Параплан (от слов: парашют планирующий) — сверхлёгкий летательный аппарат (СЛА), созданный на базе планирующего парашюта. Несмотря на внешнее сходство и родство с парашютом (в основе обоих — мягкое крыло, не оборудованное каркасом), они принципиально отличаются тем, что параплан предназначен для горизонтального полёта, а парашют — для вертикального спуска. На параплан может быть дополнительно установлен силовой агрегат (мотор), трансформирующий его в мотопараплан, который позволяет взлетать с любой поверхности, набирать высоту за счет мотора и дает возможность не подстраиваться под погоду.
Параплан — это сверхлёгкий планер-паритель, на котором опытные пилоты могут пролететь более 300 км и подняться на высоту более 4000 метров. Он является самым легким и компактным из существующих летательных аппаратов: комплект из крыла, подвесной системы, запасного парашюта и прибора помещается в рюкзаке весом около 12 кг, а вес сверхлёгких «hike and fly» моделей может не превышать 3 кг. Параплан отличается исключительной простотой управления в простых метеоусловиях и, как следствие молниеносным первоначальным обучением, но, в то же время, он наиболее зависим от погоды и, как следствие, для полётов в условиях термической активности, предъявляет высокие требования к мастерству пилота. Для безопасного выполнения маршрутных полетов требуется серьзеное обучение и постоянное совершенствование навыков пилотирования, в том числе регулярное прохождение контраварийного курса высшего пилотажа (SIV курс).
Характеристики:
Параплан — наиболее медленный из летательных аппаратов тяжелее воздуха. Типичная скорость полёта относительно воздуха — от 20 до 70 км/ч. Благодаря низкой скорости, склонности учебных моделей к самостоятельному выходу на стационарные режимы планирования и минимальных требований к площадке для экстренной посадки параплан прост в обучении и прощает некоторые ошибки пилота.
Сравнительно невысокие лётные характеристики параплана сильно ограничивает его возможности и делают его зависимым от погодных условий. Это самый лёгкий (5-7 кг) и доступный (от 1000 евро) среди пилотируемых летательных аппаратов. Малый вес по сравнению с планёрами и дельтапланами обусловлен тем, что все его конструкционные элементы работают только на растяжение и поэтому изготовлены из тканевых материалов.
Конструкция:
Параплан состоит из крыла (купола), к которому через стропы и свободные концы крепится подвесная система. Подъёмная сила возникает за счёт обтекания профиля крыла встречным потоком воздуха. Поскольку все элементы параплана работают на растяжение, в его конструкции можно избежать использования жёстких элементов. Современные парапланы, особенно предназначенные для участия в соревнованиях, часто имеют дополнительные жёсткие элементы, необходимые для поддержания формы крыла на высоких скоростях.
Крыло:
Крыло состоит из двух полотен синтетической ткани, создающих верхнюю и нижнюю поверхности крыла. Они сшиваются по задней кромке и по бокам, а спереди оставляются зазоры — воздухозаборники, через которые набегающий поток воздуха надувает крыло изнутри. Внутри крыла параллельно направлению полёта располагаются вертикальные тканевые перегородки, задающие его профиль — нервюры.
В полёте поток воздуха, попадающий через воздухозаборники в крыло, создаёт в нём повышенное давление, благодаря чему крыло становится жёстким и приобретает соответствующий профиль.
Нервюры делятся на силовые и промежуточные. К силовым снизу крепятся стропы, промежуточные предназначены только для задания профиля крыла. В нервюрах делаются перепускные отверстия, через которые воздух может перетекать из одной секции крыла в другую. Это позволяет параплану легче надуваться при старте или после подсложения в воздухе.
Крыло делается из воздухонепроницаемых тканей. Для лучшего распределения нагрузки со строп силовые нервюры усиливаются каркасными лентами. Передние кромки нервюр (воздухозаборники) делаются полужёсткими, что облегчает наполнение параплана при старте.
Существуют также однооболочковые парапланы, отличающиеся меньшим весом и несколько худшими летными характеристиками по сравнению с традиционными двухоболочковыми.
Однако первый ЛА, напоминающий параплан, был сделан Дэвидом Бэришем именно по однооболочковой схеме.
Стропная система и свободные концы:
Стропы обычно располагаются в несколько рядов (от 2 до 5), обозначаемых буквами «A», «B», «C» и «D» начиная с ряда, прикреплённого к передней кромке крыла. Последний ряд используется для управления и прикреплён к задней кромке крыла. Управление осуществляется клевантами. По высоте стропы делятся на ярусы. Нижний ярус крепится к свободным концам, к каждой стропе нижнего яруса крепятся несколько строп среднего яруса и т. д. Верхний ярус крепится к нервюрам. Стропы разных ярусов различаются по толщине: стропы нижнего яруса самые толстые, верхнего — самые тонкие.
Свободные концы имеют специальные петли для крепления карабинов подвесной системы.
Стропы изготавливаются из пара-арамидного волокна (кевлар) либо высокопрочного полиэтиленового волокна и могут быть как защищёнными полиэстеровой оболочкой, так и безоплеточными (в этом случае используются специальные пропитки или покрытия для защиты от ультрафиолетового излучения).
Подвесная система:
Подвесная система параплана, соединённая через карабины со свободными концами стропной системы, удерживает пилота под крылом в положении, удобном для полёта. Основой всех подвесных систем является сиденье с поддержкой спины, плечевыми, поясным и ножными обхватами. Конструктивно подвесная система выполнена из мягких элементов, в некоторых случаях с твёрдыми вставками, системы ремней, карабинов и регулирующих элементов.
В зависимости от назначения, положение пилота в подвеске может быть сидячим, лежачим и полулежачим. В большинстве подвесок положение спины относительно сиденья регулируется в некоторых пределах.
Среди дополнительных, но не обязательных элементов подвесной системы можно выделить:
— Систему протекторов, снижающих риск травмирования при падении на спину либо на бок;
— Отсек для груза;
— Отсек для запасного парашюта;
— Проводку для запасного парашюта;
— Проводку для системы акселератора;
— Систему крепления парамотора;
— Карманы для мелких вещей;
— Подножку;
— Обтекатели.
Органы управления:
Существует два способа управления парапланом: аэродинамический и балансирный. В полёте они обычно используются совместно.
Аэродинамический способ управления:
Затягивая клеванты, пилот подгибает заднюю кромку купола. Это приводит к изменению аэродинамических сил, действующих на параплан, и к изменению траектории полета. Если клеванты запутались, «потерялись» или оборвались, парапланом можно управлять и с помощью свободных концов последнего ряда строп. Следует делать это весьма аккуратно, поскольку деформация крыла при зажатии свободных концов существенно больше, чем при работе клевантами. Главной особенностью аэродинамического способа управления парапланом является так называемый ЭФФЕКТ МАЯТНИКА, выражающийся в запаздывании реакции аппарата на управляющие воздействия, а также возможности появления раскачки пилота относительно купола. Пилот должен постоянно помнить это и предугадывать характер поведения купола в воздухе с опережением на 1—2 секунды. Это явление объясняется большим удалением друг от друга центров масс и давления. При изменении формы купола происходит изменение действующих на него сил, в то время как пилота (центр масс) держат в воздухе не аэродинамические силы, а силы натяжения строп. Запаздывание реакции параплана возникает из-за того, что сначала изменяется траектория полета купола, и лишь спустя некоторое время, после достаточного удаления купола параплана и наклона строп, пилот тоже начнет изменять траекторию своего движения. Если же купол начинает «уходить» слишком быстро, пилот может начать раскачиваться под ним на стропах, как на качелях. Движения клевантов должны быть плавными. Чрезмерно резкое руление ведет к раскачке параплана.
Балансирный способ управления:
Своим перемещением в подвесной системе, а также перемещением подвесной системы относительно купола с помощью триммеров или акселератора пилот может изменять положение центра тяжести относительно крыла параплана. Это приводит к изменению ориентации крыла относительно воздушного потока и, далее, к изменению аэродинамических сил и траектории полета. Выполнение энергичных маневров данным способом невозможно, но потери высоты при выполнении маневров оказываются несколько меньше, чем при аэродинамическом способе управления.
Управление горизонтальной скоростью полёта:
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.
Торможение параплана клевантами:
При торможении параплана его ориентация относительно земли не меняется, так как центры давления и тяжести расположены далеко друг от друга. А поскольку траектория полета наклоняется вниз, то угол атаки крыла увеличивается. Чем глубже зажимаются клеванты, тем сильнее тормозится параплан, тем больше наклоняется к земле траектория его полета и увеличивается угол атаки. Он не может расти бесконечно. После выхода крыла за критический угол атаки происходит срыв потока. Плавность обтекания крыла воздухом прерывается, и оно начинает, складываясь, валиться вниз и назад за спину пилота. Этот режим называется ЗАДНЕЕ СВАЛИВАНИЕ. На многих парапланах выход из сваливания проблематичен из-за непредсказуемости поведения аппарата в момент раскрытия крыла.
Сертификация и классификация:
Крыло и подвесная система являются принадлежностями параплана как летательного аппарата. Однако классифицируются и сертифицируются они раздельно и независимо. При этом конкретные крылья и подвески можно использовать практически в любых комбинациях, учитывая условия эксплуатации.
Обучение:
Обучаться полётам на параплане необходимо у инструктора или в лётной школе. Самостоятельное обучение, как правило, приводит к травмам и летальным исходам. Единого курса учебно-лётной подготовки не существует, каждая школа отличается собственным подходом, но основные этапы обучения схожи: это задачи, теория и практика. За основу обучения обычно берется КУЛП-СД-87 (курс учебно-лётной подготовки спортсменов-дельтапланеристов 1987 года).
Задача №1. Обучение курсанта основам обращения с аппаратом на земле и технике пилотирования. Разделяется на:
— наземную подготовку (которой уделяют должное внимание и именитые спортсмены, летающие большие маршруты);
— обучению техники пилотирования;
В теоретической части изучаются:
— материальная часть;
— аэродинамика;
— штурманское дело;
— аэрология;
— метеорология;
— действия в особых случаях;
— оказание первой помощи;
— воздушное право;
Задача №2. Обучение парению в динамических потоках обтекания. Парение в «динамике» (или в потоках обтекания) — самый простой способ парения. Воздушная масса (ветер), набегая на гору с наветренной части, поднимается вверх, создавая восходящий поток. Удерживаясь в этой части склона, можно летать, не снижаясь, и даже набирать высоту до 100 м.
Задача №3. Обучение полётам в термических потоках и на большой высоте над рельефом местности. Парение в термических потоках — самый интересный способ парения. Термические потоки, или «термики», создаются нагретым от земной поверхности тёплым воздухом при определённом состоянии атмосферы. Используя эти потоки, возможно набирать высоту в несколько километров и пролетать расстояния в несколько сотен километров.
Парапланеризм:
Парапланеризм — это полёты на параплане. В отличие от прыжков с управляемым парашютом, парапланеризм — это настоящий полёт на крыле с использованием энергии восходящих потоков воздуха. Для набора высоты пилоты используют восходящие воздушные потоки: термические (возникающие от разницы температур воздуха и поднимающихся от нагретой земли воздушных масс) и динамические (возникающие при столкновении ветра с препятствием, чаще всего горой). В спокойном воздухе параплан планирует — двигается одновременно вперёд и вниз. Чтобы набрать высоту, параплан должен попасть в восходящий поток воздуха. Это может быть динамический поток обтекания, который обычно образуется вблизи склона, термик (термический восходящий поток, обусловленный конвекцией) либо волновой поток обтекания. Благодаря наличию термиков (в основном в тёплое время года), параплан может набирать высоту вплоть до границы атмосферной инверсии. Существует ещё один — «смешанный» — тип потоков: «термодинамики». В таком потоке параплан летает у склона, но на большей высоте. В термодинамике и термике воздух часто турбулизируется, и купол приходится постоянно «отлавливать», чтобы компенсировать клевки.
Чаще всего пилоты стартуют на склонах холмов, сопок или гор, строго против ветра, используют восходящий динамический поток (динамик) и, набрав достаточную высоту (до 3500 м), уходят на маршрут, используя попадающиеся термические потоки (термики).
На равнинной местности для первоначального набора высоты и выхода в зону термических потоков используется затяжка на лебёдке, пассивной или активной. Пассивные лебёдки устанавливаются на транспортном средстве, тянущем параплан за собой. Для регулирования натяжения троса используется дисковый тормоз или гидротормоз. При затяжке трос постепенно разматывается. Активные лебёдки устанавливаются на земле и имеют собственный двигатель, с помощью которого и затягивают параплан. В последнее время значительную популярность набирает «малинка» — чрезвычайно простая и дешевая конструкция, состоящая из гидроцилиндра, цепляющегося одним концом к любому автомобилю, быстродействующего замка, закреплённого на другом его конце, растяжимого шнура длиной не менее 1 км, а также подсоединённого к цилиндру манометра, показывающему силу тяги водителю. Использование автомобиля и троса без систем измерения и регулирования тяги может привести к лётным происшествиям.
Первые соревнования по парапланеризму (чемпионаты Европы и мира) состоялись в 80-х годах XX века и регулярно проходят в наши дни. Пилоты соревнуются в скорости преодоления дистанции (чаще всего по маршруту длиной 25 км), высоте подъема, продолжительности пребывания в воздухе, дальности полета (до цели, до цели с возвращением, по треугольному маршруту, на открытую дальность — в этом случае пилот сам выбирает направление и траекторию движения).
Существует также акро (воздушная акробатика) — выполнение различных трюков (повороты, петли, «бочки», «горки» и так далее) в воздухе, часто с использованием специализированных парапланов с уменьшенной площадью крыла.
Набирает популярность бивак-флай. Бивак-флай — симбиоз парапланеризма и спортивного туризма, своего рода воздушный туризм. Помимо собственно снаряжения для полёта, парапланерист берёт с собой туристическое снаряжение (палатку, спальный мешок и так далее) и запас продуктов. Без мотора, используя только воздушные потоки, спортсмены преодолевают десятки, а при благоприятных условиях сотни километров в день, выбирая для ночёвки площадки, подходящие для старта на следующий день, как правило, высоко в горах. Одними из наиболее популярных районов бивак-флая являются протяжённые горные цепи Каракорума в Пакистане и Гималаев в Индии и Непале.
| Спорт |
