Параплан

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Парапла́н (от слов: ПАРАшют ПЛАНирующий) — безмоторный пилотируемый летательный аппарат с неподвижным крылом, планёр с мягким двухоболочковым крылом, которое надувается через воздухозаборники набегающим потоком воздуха.

Парапланерист

Характеристики[править | править вики-текст]

Параплан — наиболее медленный из летательных аппаратов тяжелее воздуха. Типичные скорости полёта относительно воздуха 20-70 км/ч. За счёт 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.

Однако параплан имеет сравнительно невысокие лётные характеристики (аэродинамическое качество около 10 единиц), что сильно ограничивает его возможности по погодным условиям. Параплан является самым лёгким (5—7кг) и самым доступным (от 1000 евро) среди пилотируемых летательных аппаратов. Малый вес параплана по сравнению с планёрами и дельтапланами обусловлен тем, что все его конструкционные элементы работают только на растяжение и, соответственно, изготовлены из тканевых материалов.

Конструкция[править | править вики-текст]

Параплан состоит из крыла (купола), к которому через стропы и свободные концы крепится подвесная система. Подъёмная сила возникает благодаря обтеканию профиля крыла встречным потоком воздуха. Все элементы параплана работают на растяжение, благодаря чему в его конструкции можно избежать использования жёстких элементов. Современные парапланы, особенно предназначенные для участия в соревнованиях, часто имеют дополнительные жёсткие элементы конструкции, предназначенные для поддержания формы крыла на высоких скоростях полёта.

Основные части параплана: 1 — верхняя поверхность крыла; 2 — нижняя поверхность крыла; 3,4 — нервюры; 5, 6, 7 — стропы; 8 — свободные концы.

Крыло[править | править вики-текст]

Крыло состоит из двух полотен ткани, представляющих собой верхнюю и нижнюю поверхности крыла. Они сшиваются по задней кромке и по бокам, а спереди оставляется зазор — воздухозаборники, через который набегающий поток воздуха надувает крыло изнутри. Внутри крыла параллельно направлению полёта располагаются вертикальные тканевые перегородки, задающие профиль крыла — нервюры.

В полёте набегающий поток воздуха, попадая через воздухозаборники в крыло, создаёт там повышенное давление, благодаря чему крыло становится жёстким и имеет соответствующий профиль.

Нервюры делятся на силовые и промежуточные. К силовым нервюрам 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. Силовые нервюры усиливаются каркасными лентами для лучшего распределения нагрузки со строп. Передние кромки нервюр (воздухозаборники) делаются полужёсткими, что облегчает наполнение параплана при старте.

Стропная система и свободные концы[править | править вики-текст]

Свободные концы и работа акселератор‎а (акселератор показан синим)

Стропы обычно располагаются в несколько рядов от 2 до 5, ряды называются 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.

Подвесная система[править | править вики-текст]

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[править | править вики-текст]

Существует два способа управления парапланом: аэродинамический и балансирный. В полете они обычно используются совместно.

Аэродинамический способ управления

Затягивая клеванты, пилот подгибает заднюю кромку купола. Это приводит к изменению аэродинамических сил, действующих на параплан, и, далее, к изменению траектории полета. Здесь необходимо сделать одно очень важное дополнение. Если по какой-либо причине клеванты запутались, «потерялись» или оборвались, то следует иметь в виду, что парапланом можно управлять с помощью свободных концов четвертого ряда строп. Однако делать это придется 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 об этом и предугадывать характер поведения купола в воздухе на 1-2 секунды вперед. Это явление объясняется большим удалением друг от друга центров масс и давления. При изменении формы купола происходит изменение сил действующих на купол, 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, когда купол параплана «уйдет» достаточно далеко и стропы наклонятся, пилот тоже начнет менять траекторию своего движения. Если же купол начинает «уходить» слишком быстро, то пилот может начать раскачиваться под ним на стропах, как на качелях. Движения клевант 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 полета

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. Угол атаки 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[править | править вики-текст]

Крыло и подвесная система являются принадлежностями параплана, если рассматривать его как летательный аппарат. Однако, классифицируются и сертифицируются они раздельно и независимо. При этом конкретные крылья и подвески можно использовать практически в любых комбинациях, учитывая условия эксплуатации.

Сертификация и классификация крыльев[править | править вики-текст]

Классификация парапланов по безопасности неразрывно связана с их сертификацией. В разное время существовали различные системы сертификации парапланов[1] по безопасности:

  1. Французская система ACPUL (фр. Association des Constructeurs des Planeurs Ultra-Legers — Ассоциация конструкторов безмоторных СЛА) — первая система сертификации парапланов, получившая широкое признание и активно применявшаяся с начала 1990-х годов.
  2. Система AFNOR на парапланы (фр. Association Francaise de NORmalisation — Французская ассоциация по сертификации) — французский государственный стандарт на парапланы, поглотивший систему ACPUL в середние 1990-х годов.
  3. Немецкая система LTF (нем. Lufttüchtigkeitsforderungen — требования к лётной годности), ранее называвшаяся DHV (нем. Deutscher Hangegleiter Verband — Немецкая ассоциация дельтапланеризма) — начала разрабатываться одновременно с развитием массового парапланеризма (с середины 1980-х годов) исключительно для немецкого рынка, оказалась более продуманной системой сертификации, чем ACPUL и AFNOR, и, в отличие от последних, со временем приобретала всё большее распространение и авторитет.
  4. Единая евронорма на парапланы CEN (фр. Comité Européen de Normalisation или англ. European Committee for Standardization — Европейский комитет по стандартизации) — разрабатывалась как единая система для всех стран Евросоюза с начала XXI века на основе систем AFNOR и DHV, но широко применяться начала лишь в 2006 году.

Сравнение шкал сертификационных систем AFNOR, LTF и CEN[2]:

LTF 1 1-2 2 2-3 3
CEN A B C D
AFNOR Standart Performance Competition

Характеристика классов безопасности парапланов (в системе AFNOR):

  • Парапланы класса «Standart» — отличаются простотой управления и высокой степенью безопасности, они прощают многие ошибки пилотирования и самостоятельно выходят из опасных режимов, но вместе с тем обладают более низкими лётными качествами. Предназначены для начинающих пилотов и пилотов, имеющих небольшой налёт, а также для редко летающих пилотов.
  • Парапланы класса «Performance» — уже требуют определённого опыта пилотирования, для выхода из опасных режимов требуют однократного правильного воздействия пилота, обладают лучшими лётными качествами. Предназначены для подготовленных пилотов (пилотов «выходного дня») и опытных пилотов.
  • Парапланы класса «Competition» — обладают самыми высокими лётными качествами, но при этом очень требовательны к пилоту, для выхода из опасных режимов требуют совершения определённой последовательности правильных действий. Предназначены для спортсменов, профессионалов и очень опытных пилотов.

В зависимости от назначения можно выделить следующие виды парапланов:

  • учебные («школьные») — предназначенные для первоначального обучения пилотов;
  • для маршрутных полётов (англ. cross-country);
  • «акро» — предназначенные для выполнения фигур высшего пилотажа (аэробатика);
  • тандем — двухместные парапланы (как правило для полётов опытного инструктора с человеком, не имеющим специальной подготовки);
  • для моторизированных полётов (см. парамоторы, паралёты).

Классификация подвесных систем[править | править вики-текст]

Подвесные системы в зависимости от условий использования условно делятся на несколько типов:

  • учебные — с сидячим положением пилота и хорошей системой защитных протекторов;
  • универсальные — с полулежачим, регулируемым в широких пределах, положением пилота.
  • спортивные — с лежачим положением пилота и съёмными, либо выполненными заодно обтекателями;
  • облегчённые — имеющие только базовые элементы, и минимум дополнительных;
  • трансформеры (комбинированные) — совмещают функционал подвески и рюкзака для переноски всего комплекта парапланерного оборудования;
  • для тандемных полётов — снабжённые специальной дополнительной подвесной системой для пассажира.
  • для моторизированных полётов — снабжённые системой крепления парамотора.
  • акро — выдерживающие максимальные нагрузки и имеющие место для двух запасных парашютов

Парапланеризм[править | править вики-текст]

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. Применяются пассивные и активные лебёдки. Пассивные лебёдки устанавливаются на транспортном средстве, которое и тянет 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 они 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, и подсоединённого к этому цилиндру манометра, показывающему силу тяги водителю.

Стоит отметить, что ежегодно в прессе встречаются упоминания о лётных происшествиях с участием парапланеристов, использующих для старта с равнинной поверхности трос, привязанный к автомобилю, без систем измерения и регулирования тяги.

Мировые рекорды (утвержденные FAI)[3][править | править вики-текст]

Рекорд Дата Пилот Место Параплан
Открытая дальность
502,9 km 14.12.2008 Nevil Hulett (ЮАР) Copperton (ЮАР) Mac Para Magus
336.4 km 20.11.2012 Seiko Fukuoka (Франция) Quixada (Бразилия) Niviuk Icepeak
Дальность по прямой до заявленной цели
423.5 km 18.11.2013 Honorin Hamard (Франция) Quixada (Бразилия) Niviuk Icepeak 6
285.3 km 14/11/2009 Kamira Pereira Rodrigues (Бразилия) Quixada, CE - Castelo Do Piaui, PI (Бразилия) Sol Paragliders Tracer
Дальность с возвращением
282.4 km 27.06.2012 Arduino Persello (Италия) Sorica (Словения) - Longarone (Италия) Ozone Mantra R
204.3  km 06.05.2011 Nicole Fedele (Италия) Soriska Planina (Словения) Ozone Mantra
Дальность через 3 контрольные точки (ППМ)
285.4 km 19.10.2012 Samuel Nascimento (Бразилия)

Marcelo Prieto (Бразилия)

Donizete Baldessar Lemos (Бразилия)

Frank Thoma Brown (Бразилия)

Quixada - Ceara (Бразилия) Sol Paragliders TR 2
255,7 km 05.11.2010 Nicole Fedele (Италия) Quixada, CE — Castelo Do Piaui, PI (Бразилия) Airwave Magic 5
Дальность по треугольнику ФАИ
237,1 km 10/08/2003 Pierre Bouilloux (Франция) Pralognan la Vanoise — Fort Steynard —

Tête du Parmelan — Pralognan la Vanoise (Франция)

Gin Gliders Boomerang
108.8 km 31.07.2010 Renate Brümmer (Германия) Molini di Tures (Италия) Skywalk Cayenne 3
Максимальный набор высоты
4 526 m 06.01.1993 Robbie Whittall (Великобритания) Brandvlei (ЮАР) Firebird Navajo Proto
4 325 m 01.01.1996 Kat Thurston (Великобритания) Kuruman Airfield (ЮАР) Nova Xyon 22
Скорость по треугольнику 25 km
46,8 km/h 20.04.2010 Charles Cazaux (Франция) Aiguebelette, Savoie (Франция) Ozone R 10
Скорость по треугольнику 100 km
36.57 km/h 05.05.2014 Stéphane Drouin (Франция) Marlens - Annecy (Франция) Ozone Enzo

Фотографии[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Френкель З. Введение в параглайдинг = An introduction to paragliding / Z Frankel / Пер. с англ. А. С. Серебрякова. — СПб.: ЛИРО (Трим Авиэйшн), 1994. — 187 с. — ISBN 5-900341-01-1.
  • Волков И. Мечта летать. — М.: Сфинкс, 1999. — 239 с.

Ссылки[править | править вики-текст]