Meтодическое пособие дня начальной учебно-летной подготовки спортсменов - парапланеристов по КУЛП-СД-88. (В.А. Тюшин)
Конструкция и эксплуатация параплана
1. Введение.
2. Купол параплана.
2.1. Конструкция.
2.2. Материалы
2.2.1 Требования к тканям.
2.2.2 Используемые ткани.
2.3. Эксплуатация.
2.4. Контрольный осмотр.
2.5. Перечень неисправностей, при которых эксплуатация купола не допускается.
2.6. Ремонт.
2.6.1 Порывы ткани до 30 мм.
2.6.2 Порывы ткани свыше 30 мм.
2.6.3 Частичные разрушения швов.
3. Стропая система.
3.1. Конструкция.
3.2. Конструкция стропы.
3.3. Материалы.
3.3.1 Требования к стропам.
3.3.2 Используемые материалы.
3.4. Эксплуатация.
3.5. Контрольный осмотр.
3.6. Перечень неисправностей, при которых эксплуатация стропной системы не допускается.
3.7. Ремонт.
3.7.1 Восстановление поврежденной оплетки (при условии того, что силовые нити не пострадали).
3.7.2 Замена строп.
4. Свободные концы.
4.1. Конструкция.
4.2. Используемые материалы.
4.3. Эксплуатация.
4.4. Контрольный осмотр.
4.5. Перечень неисправностей при которых эксплуатация свободных концов не допускается.
4.6. Ремонт.
5. Подвесная система
5.1. Эксплуатация и текущий ремонт.
1. Введение.
Параплан - это сверхлегкий летательный аппарат, созданный на базе семейства двух оболочковых планирующих парашютов. Принципиальное отличие параплана от парашюта заключается в его предназначении.
Парашюты родились с развитием авиации прежде всего как средство спасения экипажа из гибнушего ЛА. Хотя в дальнейшем область их применения расширилась, парашют, тем не менее, является не летательным аппаратом, а средством мягкого спуска груза с неба на землю. Требования, предъявляемые к парашюту, достаточно просты: он должен надежно раскрываться, обеспечивать безопасную скорость снижения и, при необходимости, доставлять в заданное место груз с большей или меньшей точностью приземления. Первые парашюты имели круглые купола и были неуправляемыми. В дальнейшем, по мере развития техники, конструкция куполов совершенствовалась. Были изобретены парашюты-крылья. Они оказались не совсем парашютами. Их принципиальное отличие от 'круглых' состояло в том, что купол, благодаря особой форме, начинал работать как крыло и, создавая подъемную силу, позволял парашютисту не просто опускаться вниз, а выполнять планирующий полет. Точность приземления таких парашютов стала такой, что при соответствующей квалификации спортсмен-парашютист мог приземляться на метку диаметром 10-15 см. Появившаяся возможность выполнения планирующего полета на парашюте и родила идею параплана.
ПАРАПЛАН ЯВЛЯЕТСЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ. Хотя первые парапланы мало чем отличались от прыжковых парашютов-крыльев, тем не менее, предназначены они были именно для полета. Пилот-парапланерист не выпрыгивал из летящего самолета, а стартовал со склона горы, и задача у него была не опуститься на землю, а лететь, причем, желательно подольше и подальше. Постепенно параплан все дальше и дальше уходил от своего прародителя -парашюта. Сейчас, несмотря на некоторое сходство с парашютом, параплан - это уже принципиально иной летательный аппарат. Аэродинамическое качество лучших парапланов перевалило 8, в то время как у парашютов оно составляет всего 2. Внешний вид летящего параплана схематично показан на рисунке I.
Впр: Что такое аэродинамическое качество?
Отв:
Аэродинамическое качество - Максимально возможное отношение коэффициентов подъемной силы Су и сопротивления Сх. Или, что тоже самое, отношение Су/Сх при установке крыла на наивыгоднейший угол атаки. Можно сказать, что аэродинамическое качество показывает сколько метров по горизонтали может пролететь безмоторный Л А при потере одного метра высоты (если воздух неподвижен).
Впр: Что такое угол атаки крыла?
Отв: Угол между центральной хордой крыла и плоскостью XZ скоростной системы координат.
Впр: Что такое наивыгоднейший угол атаки?
Отв: Угол атаки, при котором отношение Су/Сх максимально.
Купол создает подъемную силу, удерживающую параплан в воздухе.
Впр: Что такое подъемная сила?
Отв:
Подъемная сила - это составляющая полной аэродинамической силы. ориентированная вдоль оси Y скоростной системы координат.
Впр: Что такое полная аэродинамическая сила? Куда она направлена, если безмоторный ЛА выполняет прямолинейный полет с постоянной скоростью?
Отв:
Полная аэродинамическая сила - сила. с которой воздушный поток воздействует на тело. Если тело летит равномерно и прямолинейно, то сумма всех сил, действующих на него, равна нулю. На тело действуют ДВЕ силы: сила тяжести G, которая всегда направлена вниз, и уравновешивающая ее полная аэродинамическая сила R. Для того чтобы сумма G и R была равна нулю, R должна быть направлена вверх и по величине равняться G.
Пилот находится в подвесной системе. Она связана с куполом стропной системой и свободными концами. Строчная система выполняет еще одну функцию: участвует в формировании формы купола.
2. Купол параплана.
2.1. Конструкция.
Купол параплана сохранил от парашюта только название, фактически, это крыло. И выполняет оно те же функции, что и крылья самолета или планера. Но крыло это мягкое. В нем нет ни одного жесткого элемента. Крыло собирается из полотнищ ткани, формирующих верхнюю и нижнюю поверхности. Между ними вертикально вшиваются нервюры, определяющие профиль крыла. Различают силовые и промежуточные нервюры. К силовым нервюрам крепятся стропы. Промежуточные используются только для поддержания формы профиля. На рисунке 2 схематично показан разрез купола по силовой нервюре.
По передней кромке расположены воздухозаборники. Через них внутренняя полость купола наполняется воздухом, и он приобретает форму крыла, поддерживающуюся в полете избыточным давлением воздуха внутри купола, создаваемым скоростным напором. В нервюрах прорезаны перепускные отверстия, предназначенные для обеспечения свободного перетекания воздуха внутри купола. Это ускоряет наполнение купола на старте и облегчает его раскрытие в случае подсложений в воздухе. Носки нервюр усилены полужесткими пластинами. Эти пластины повышают жесткость передней кромки, что значительно облегчает старт, уменьшая вероятность 'залипания' воздухозаборников. Стропы крепятся к каркасным лентам, устанавливаемым для более равномерной передачи нагрузок от ткани купола к стропам.
2.2. Материалы.
2.2.1 Требования к тканям.
1) Воздухонепроницаемость.
2) Легкость и прочность.
Впр: На какой поверхности купола (верхней или нижней) должно отслеживаться более строго требование воздухонепроницаемости материала?
Отв:
На ВЕРХНЕЙ. Разница давлений между внутренней полостью и верхней поверхностью купола существенно больше чем между внутренней полостью и нижней поверхностью. Следовательно нагрузка на ткань верхней поверхности тоже больше. Кроме того, воздухопроницаемость ткани на верхней поверхности купола приводит к перетеканию воздуха из внутренней полости купола на его верхнюю поверхность. Такая 'подпитка' увеличивает толщину пограничного слоя (ПС), способствует его отрыву. Отрыв ПС ведет к срыву потока и 'заднему сваливанию" параплана.
2.2.2 Используемые ткани.
|
Лаке (болонья со специальной воздухонепроницаемой пропиткой). | |
|
Гельвинор (импортная). | |
|
Каррингтон (импортная). |
Лаке тяжелее импортных тканей, но дешевле и проще чинится в случае повреждений. До недавнего времени из лаке изготавливались парапланы, предназначенные для учебных полетов, а из импортных шились спортивные крылья. Сейчас, из-за роста цен на лаке, использование импортных тканей существенно расширилось. Изготовление из импортной ткани учебных куполов облегчает отработку начинающими пилотами старта и сокращает время наземной подготовки.
2.3. Эксплуатация.
|
Не держите купол на солнце дольше, чем это абсолютно необходимо для выполнения полетов. |
Ткани, из которых изготавливаются купола, разрушаются ультрафиолетовым излучением солнца. В перерывах между полетами купол следует уложить в тень или компактно сложить и накрыть рюкзаком, подвесной системой, одеждой. При несоблюдении данного требования потери прочности ткани за один летний сезон эксплуатации могут составить до 30%.
|
Не подвергайте купол нагреву свыше 50 С. |
В жаркий день в закрытых автомобилях на стоянке или в невентелируемой палатке температура может превысить 50 С. Это разрушает ткань и воздухонепроницаемую пропитку.
|
Не летайте в мороз. |
При температуре воздуха ниже -15 С воздухонепроницаемая пропитка ткани становится хрупкой и начинает разрушаться.
|
Держите параплан сухим. Если он намок, высушите его в тени или в помещении. Не храните параплан мокрым. |
При проведении полетов в зимнее время по окончании полетов из внутренней полости купола следует вытряхнуть снег и высушить купол в теплом помещении.
Бели вы намочили купол в морской воде, необходимо тщательно промыть его пресной водой (в том числе изнутри) так как кристаллизовавшаяся соль разрушает воздухонепроницаемую пропитку ткани и ослабляет стропы вплоть до необходимости их замены.
|
Недопустимо выполнение полетов на мокром куполе. |
Мокрая ткань под нагрузкой деформируется. В результате летные свойства параплана быстро и необратимо ухудшаются.
|
Не стирайте купол с мылом или иным моющим средством. Пользуйтесь только водой. Никогда не трите ткань во избежание ее повреждения. |
Для 'стирки' купол раскладывается на ровной и чистой поверхности и чистится влажными губкой или мягкой тряпкой.
|
Берегите параллан от пыли. Избегайте приземления на песок. |
Частицы песка и пыли разрушают воздухонепроницаемую пропитку ткани. Накапливающиеся внутри купола песок, листья, траву следует регулярно вытряхивать.
|
Следите за тем, чтобы при приземлении купол не падал на землю воздухозаборниками. |
Удар воздухозаборниками о землю приводит к резкому скачку давления внутри купола. Это ослабляет ткань, швы, разрушает воздухонепроницаемую пропитку. Если купол падает на землю воздухозаборниками, его следует затормозить энергичным и глубоким зажатием клевант.
|
Не допускайте того чтобы при укладке параплана в рюкзак в нем оставались живые насекомые. |
Если, по окончании полетов в летнее время, не вытряхнуть из купола кузнечиков и прочую живность, то она, безуспешно пытаясь выбраться на свободу, будет прогрызать в ткани купола отверстия диаметром 3-5 мм.
2.4. Контрольный осмотр.
Купол собран из полотнищ ткани и сшит нитками. С ним могут произойти две беды:
|
ткань порвется; | |
|
швы разойдутся. |
Это и нужно проверить в приведенной ниже последовательности.
1) Проверить верхнюю и нижнюю поверхности купола на отсутствие повреждений. Проверить целостность швов крепления нервюр к верхней и нижней поверхностям.
2) Проверить целостность швов крепления нервюр в районе воздухозаборников.
3) Проверить целостность нервюр в местах расположения перепускных отверстий.
2.5. Перечень неисправностей при которых эксплуатация купола не допускается.
|
Не допускаются любые незашитые (или незаклеенные) порывы ткани. | |
|
Не допускается разрушение любых швов. |
2.6. Ремонт.
2.6.1 Порывы ткани до 30 мм.
Небольшие повреждения заклеиваются клейким капроном типа 'репстоп'. Размер заплаты должен быть "таким, чтобы ее границы были удалены от краев порыва ткани купола не менее, чем на 15 мм.
При починке верхней поверхности всегда накладывается ДВЕ заплаты: с внешней и с внутренней сторон. Давление воздуха внутри крыла значительно больше давления над крылом. Герметичность закрытия порыва обеспечивается заплатой, устанавливаемой со стороны внутренней части крыла..'Верхняя' заплата не несет силовой нагрузки, но нужна, для того чтобы аккуратно прикрыть края порыва и предотвратить его расширение. Смотри рисунок 3.
При починке нижней поверхности купола также рекомендуется ставить две заплаты так как давление воздуха внутри крыла больше давления под крылом. Но если размер пробоины в куполе незначителен, а 'репстопа' очень мало, то можно ограничиться одной заплатой устанавливаемой с внешней стороны купола. Разница давлений в крыле и под крылом относительно невелика и установленная 'снизу' заплата обычно в состоянии достаточно надежно держать нагрузку. Смотри рисунок 3.
2.6.2 Порывы ткани свыше 30 мм.
В зависимости от серьезности повреждения зашиваются пилотом самостоятельно или на фирме-производителе. При наложении заплаты место шва рекомендуется проклеивать мягким резиновым клеем типа 'Момент' для уменьшения утечек воздуха через отверстия, пробитые в ткани швейной иглой.
2.6.3 Частичные разрушения швов.
Разрушающиеся (обычно от времени и старости) швы рекомендуется восстанавливать 'вручную' без использования швейной машины. Этот способ относительно медленный, но он дает возможность пилоту не пробивать в ткани новые дыры, а тянуть нитку через уже имеющиеся отверстия 'старого' шва.
При восстановлении шва следует помнить, что каждое новое отверстие. пробитое швейной иглой, уменьшает прочность и без того уже изрядно потрепанной от старости) ткани.
3. Стропая система.
3.1. Конструкция.
Стропы не только 'связывают' купол параплана с пилотом, но и участвуют в формировании формы купола. Для повышения жесткости крыла полезно подвести к нему возможно большее число строп. Но увеличение числа строп ведет к увеличениям массы параплана и его аэродинамического сопротивления.
Уменьшение числа строп достигается за счет их разветвления по мере приближения от свободных концов к куполу. Очевидно, что нагрузка на одну стропу после разветвления уменьшается, следовательно диаметр строп верхних ярусов тоже можно уменьшить без потери в прочности. Смотри рисунок 4.
Стропы по местам их крепления к куполу делятся на группы (ряды). За рубежом ряды строп называются по первым буквам латинского алфавита; 'А'. 'В', 'С', 'D'. 'А' ряд расположен ближе всего к передней кромке купола. За ним следуют 'В', 'С' и 'D' ряды. У нас часто используются цифровые обозначения; I, 2, 3 и 4 ряды. Отметим отдельно идущие к задней кромке стропы управления. С их помощью пилот подгибает заднюю кромку купола. Это приводит к изменению аэродинамических характеристик параплана и последующему маневрированию.
3.2. Конструкция стропы.
Нагрузку в стропе несут спрятанные под защитной оплеткой нити. Оплетка нужна для предохранения силовых нитей от повреждения, Смотри рисунок 5.
На некоторых парапланах, предназначенных для выполнения рекордных полетов, устанавливаются стропы без защитной оплетки. Уменьшение диаметра строп дает выигрыш в аэродинамическом сопротивлении. Уменьшается вес параплана. Но при этом существенно снижается долговечность и надежность стройной системы. Фирмы-производители применяют такие стропы на парапланах, выставляемых на крупные соревнования для 'выжимания' из аппарата всех резервов. На серийных парапланах они не используются.
3.3. Материалы.
3.3.1 Требования к стропам.
1) Стропа не должна растягиваться под нагрузкой.
2) Легкость и прочность.
Впр: Почему на спасательных авиационных парашютах устанавливаются стропы, растягивающиеся под нагрузкой, а на парапланах такие стропы применять нельзя?
Примечание: Не следует думать, что парашютные стропы растягиваются, как резиновые жгуты. Стропа длиной 5-6 метров под нагрузкой растянется не более, чем на 10-15 см.
Отв:
На парашюте растягивающиеся стропы помогают гасить динамический удар возникающий в момент раскрытия купола. На параплане такого рода нагрузки отсутствуют. Жесткость строп обеспечивает заданную форму куполу-крылу.
Примечание: Длина строп параплана составляет 5-6 метров. Если, например при монтаже строп, допускается ошибка на 15-20 мм. хотя бы по одной стропе, то это уже может существенно ухудшить летные свойства аппарата. Следует также отметить, что растягивающиеся стропы ставятся на парашюты с круглыми куполами. На парашютах-крыльях используются нерастягивающиеся стропы для поддержания у купола-крыла заданной формы.
3.3.2 Используемые материалы.
|
Кевлар. | |
|
СВМ. | |
|
Суперамид. |
3.4. Эксплуатация.
|
Не ходите по стропам, не перегибайте, не скручивайте их. |
Частые перегибания и скручивания строп приводят к размягчению и последующему разрушению защитной оплетки. Если же наступить тяжелым ботинком на лежащую на остром камне стропу, то, скорее всего, 'грустно' станет не только оплетке, но и силовым нитям
3.5. Контрольный осмотр.
Необходимо проверить целостность силовых нитей и защитных оплеток. Стропы проверяются последовательно по рядам в направлении от свободных концов к куполу в следующей последовательности:
1) Проверить целостность защитной оплетки и соединительных швов в местах соединений с замками свободных концов.
2) Проверить целостность защитной оплетки и силовых нитей (в том числе под неповрежденной оплеткой) по всей длине стропы.
3) Проверить целостность защитной оплетки и соединительных швов в местах развилок и соединений с куполом.
Примечание 1: Особое внимание следует уделять стропам I и 2 рядов, так как на них приходится основная доля аэродинамических нагрузок. 1 ряд - 30%, 2 ряд -40%, 3 ряд - 20%. 4 ряд - 10%.
Примечание 2: Силовые нити не 'тянутся' под нагрузкой. Оплетка же может растягиваться. Иногда случается так, что после сильных рывков в воздухе силовые нити лопаются, а оплетка остается неповрежденной. Такая стропа на ощупь становится тоньше и мягче по сравнению с неповрежденными и подлежит замене.
3.6. Перечень неисправностей при которых эксплуатация стропной системы не допускается.
|
Стропа подлежит замене в случае ПОДОЗРЕНИЯ на повреждение силовых нитей или при повреждении защитной оплетки а местах соединений с замками свободных концов, в 'развилках' и местах соединения с куполом. | |
|
На стропах нижнего яруса (длинных) 1 -го и 2-го рядов строп не допускается более одного бандажа на одной стропе. | |
|
На остальных стропах не допускается более двух бандажей на одной стропе. |
3.7. Ремонт.
3.7.1 Восстановление поврежденной оплетки (при условии того, что силовые нити не пострадали).
Место повреждения может быть закрыто бандажом. ВНИМАНИЕ: Бандажи уменьшают прочность строп. Не экономьте на стропах. Если есть возможность не ставить бандаж, а заменить стропу, то лучше заменить стропу.
3.7.2 Замена строп.
Замена строп должна выполняться на фирме-производителе. При замене стропы пилотом самостоятельно ее длина берется из технического паспорта параплана или по симметрично расположенной стропе другой консоли.
ВНИМАНИЕ: Длина строп параплана обычно составляет не менее 5-6 метров. Если при монтаже строп допускается ошибка на 15-20 мм. хотя бы по одной стропе, то это уже может существенно ухудшить летные свойства аппарата.
4. Свободные концы.
4.1. Конструкция.
На первых парапланах свободные концы повторяли парашютную технику. От карабинов крепления подвесной системы наверх поднималось по две лямки: передняя и задняя. К передним лямкам крепились стропы, идущие к передней части купола. К задним: остальные стропы и стропы управления. Со временем, по мере развития парапланерной техники, появилось множество иных, более сложных конструкций. Мы рассмотрим лишь один из вариантов. Смотри рисунок 6.
Дополнительные органы управления парапланом (рисунок 6).
|
Триммер: укорачивание свободного конца четвертого ряда смещает центр тяжести (пилота) относительно крыла назад. Это увеличивает угол атаки крыла и уменьшает скорость полета. | |
|
Ускоритель: укорачивание свободных концов первого и второго рядов смещает центр тяжести (пилота) относительно крыла вперед. Это уменьшает угол атаки крыла и увеличивает скорость полета. |
Поскольку усилия, необходимые для работы с ускорителем, достаточно велики, пилот управляет им ногами. Для этого от ускорителя вниз спускаются стропы, заканчивающиеся стременем. Надавливая ногами на стремя, пилот укорачивает передние свободные концы. При снятии нагрузки со стремени купол мгновенно принимает исходную форму под действием аэродинамических сил.
Примечание: Благодаря плавающей установке свободного конца третьего ряда строп при управлении парапланом с помощью триммеров или ускорителя форма профиля купола почти не меняется.
4.2. Используемые материалы.
|
Прочные капроновые ремни. |
Примечание: Свободные концы рассчитываются на максимальную перегрузку в 8g. Но при этом максимально допустимая нагрузка на них не должна быть менее 600 кг.
4.3. Эксплуатация.
|
Следите за резьбовыми соединениями карабинов крепления строп к свободным концам. |
Следует регулярно проверять затяжку резьбовых соединений и беречь карабины от ржавчины. Ржавчина не только уменьшает прочность карабина, но и делает его поверхность шершавой. А это, в свою очередь, ведет быстрому износу трущихся о нее защитных оплеток строп. Схема одной из конструкций карабина показана на рисунке 7.
4.4. Контрольный осмотр.
1) Проверить затяжку резьбовых соединений карабинов крепления строп.
2) Проверить целостность силовых ремней и швов.
3) Проверить состояние 'липучек' крепления клевант на свободных концах и клевантах.
4.5. Перечень неисправностей при которых эксплуатация свободных концов не допускается.
|
Не допускаются любые повреждения силовых ремней и швов. | |
|
Не допускается наличие ржавчины на карабинах крепления строп. | |
|
При легком встряхивании свободных концов 'липучки' должны удерживать клеванты на свободных концах. |
4.6. Ремонт.
Как правило, свободные концы не требуют ремонта, за исключением работ по замене липучек, крепящих клеванты. При интенсивной эксплуатации параплана в учебных целях липучки обычно меняются раз в два-три месяца.
5. Подвесная система
Примечание: Спинки изготавливаются из углепластика или кевлара. Кевларовые существенно лучше, но и дороже.
5.1. Эксплуатация и текущий ремонт.
После полетов (особенно учебных) и неудачных посадок подвесную систему нужно чистить. Так как на ней будет только земля, а не жир, то можно это делать влажной тряпкой без мыла.
При многократных неудачных посадках нижняя часть подвесной системы начинает рваться. Чинить лучше сразу, не дожидаясь, пока маленький порыв превратится в большую дыру. Необходимо также следить за целостностью швов, замков, силовых ремней.
Страница 3 из 9 пред. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 след.
