Парашют

Парашют — это устройство, предназначенное для замедления движения объекта в воздушной среде за счёт создания аэродинамического сопротивления. Основное применение парашюта — безопасный спуск человека или груза с большой высоты (с самолёта, вертолёта, аэростата), а также торможение летательных аппаратов при посадке. Конструктивно парашют представляет собой купол из ткани, соединённый стропами с подвесной системой или грузовым контейнером.

История

Ранние идеи и прототипы

Идея использования куполообразного устройства для замедления падения восходит к эпохе Возрождения. Леонардо да Винчи в XV веке сделал набросок конструкции, напоминающей пирамидальный купол из ткани, и сопроводил его описанием возможности безопасного прыжка с любой высоты. Однако нет свидетельств, что этот проект был реализован.

Первое документально подтверждённое применение парашюта в Европе относится к 1617 году, когда венецианский инженер Фауст Веранцио совершил прыжок с башни в Венеции, используя куполообразное устройство. В 1783 году французский физик Себастьян Ленорман дал устройству название «парашют» (от греч. para — «против» и франц. chute — «падение»). В том же году Луи-Себастьян Ленорман совершил публичный прыжок с башни обсерватории в Монпелье.

Развитие в XIX веке

В 1797 году французский воздухоплаватель Андре-Жак Гарнерен совершил первый прыжок с парашютом с воздушного шара. Его конструкция не имела отверстия в куполе, что приводило к сильным раскачиваниям. В 1802 году его племянница Элиза Гарнерен стала первой женщиной-парашютисткой.

В 1887 году русский изобретатель Иосиф (Осип) Макарович Пономарёв создал первый в России ранцевый парашют, который автоматически раскрывался при падении. Однако его изобретение не получило широкого распространения. В 1911 году русский военный инженер Глеб Евгеньевич Котельников запатентовал ранцевый парашют нового типа — РК-1 (ранцевый, Котельникова, модель 1). Его ключевым нововведением было размещение купола в металлическом ранце, который раскрывался с помощью вытяжного кольца. Котельников также впервые применил для купола шёлк, а для строп — резиновые шнуры, что обеспечивало компактность и надёжность. В 1912 году он успешно испытал парашют на автомобиле, а затем и на самолёте.

XX век: авиация и массовое применение

Первая мировая война ускорила развитие парашютостроения. Парашюты стали обязательным элементом экипировки пилотов и воздухоплавателей. В 1920-е годы в СССР под руководством Котельникова были созданы парашюты для спасения лётчиков и десантирования грузов.

В 1930-е годы парашютный спорт и воздушно-десантные войска получили бурное развитие. Первое в мире десантирование парашютистов с боевой техникой было проведено в СССР в 1935 году. В 1936 году в СССР был создан первый в мире специализированный парашют для десантирования людей — ПД-6 (парашют десантный, модель 6). В годы Великой Отечественной войны парашюты широко применялись для высадки десантов, снабжения партизан и эвакуации раненых.

После войны парашюты совершенствовались: появились круглые купола с управляемыми стропами, щелевые парашюты, а затем и прямоугольные «крылья» (парапланы). В 1960-е годы были разработаны парашютные системы для спуска космических аппаратов (например, «Восток», «Союз») и возвращаемых ступеней ракет.

Устройство и принцип действия

Основные элементы

Современный парашют состоит из следующих частей:

• Купол — основная тканевая часть, создающая аэродинамическое сопротивление. Изготавливается из нейлона, капрона или других синтетических тканей с высокой прочностью и малой массой. Купол может быть круглым, прямоугольным, эллиптическим или иметь сложную форму.
• Стропы — прочные шнуры, соединяющие купол с подвесной системой. Стропы делятся на силовые (основные) и управляющие. Количество строп может варьироваться от 4 до 40 и более.
• Подвесная система — совокупность ремней и лямок, фиксирующих человека или груз. Включает грудную перемычку, ножные обхваты, плечевые лямки и поясной ремень.
• Ранец — контейнер для укладки купола и строп. Оборудован замками, клапанами и вытяжным устройством (кольцом или автоматическим механизмом).
• Вытяжное устройство — небольшой вспомогательный парашют (или пружинный механизм), который вытягивает основной купол из ранца.

Принцип действия

При раскрытии парашюта купол наполняется воздухом, создавая силу лобового сопротивления, которая противодействует силе тяжести. Скорость снижения устанавливается на уровне, при котором эти силы уравновешиваются. Для круглых парашютов типичная скорость приземления составляет 5–6 м/с (18–22 км/ч). Для современных парашютов-крыльев скорость снижения может быть ниже (3–4 м/с), но они требуют активного управления.

Классификация

По назначению

• Десантные (спасательные) — предназначены для высадки людей с самолётов и вертолётов. Обычно круглые, не управляемые (или с ограниченным управлением). Примеры: Д-6, Д-10 (СССР/Россия), Т-10 (США).
• Спортивные — используются для точности приземления, акробатики (купола-крылья) и фристайла. Имеют прямоугольную или эллиптическую форму, высокую манёвренность и скорость.
• Грузовые — для десантирования техники, боеприпасов, продовольствия. Отличаются усиленной конструкцией и большими размерами (диаметр до 30 м и более).
• Тормозные — устанавливаются на самолётах (например, на истребителях МиГ-29, Су-27) для сокращения пробега после посадки. Раскрываются после касания полосы.
• Парашютные системы космических аппаратов — для спуска спускаемых аппаратов на Землю (например, «Союз», «Прогресс»). Часто многокупольные (2–3 купола).

По конструкции купола

• Круглые — классические, симметричные. Обеспечивают устойчивое снижение, но ограниченную манёвренность.
• Прямоугольные (крылья) — имеют профиль, подобный крылу самолёта. Создают подъёмную силу, позволяют планировать и выполнять манёвры.
• Эллиптические — промежуточный вариант, сочетающий свойства круглых и прямоугольных куполов.
• Щелевые — имеют прорези для улучшения управляемости и снижения раскачивания.

По способу раскрытия

• Ручное — парашютист выдёргивает вытяжное кольцо.
• Автоматическое — раскрытие происходит за счёт вытяжного фала, прикреплённого к самолёту, или с помощью автоматического устройства (например, ППК-У — полуавтомат парашютный комбинированный, унифицированный).
• Принудительное — купол вытягивается силой потока воздуха при открытии люка или сбросе груза.

Применение

Военное дело

Парашюты являются основным средством десантирования воздушно-десантных войск (ВДВ). В России и СССР разработаны серии парашютов Д-6, Д-10, а также грузовые парашютные системы (ПГС-500, ПГС-1000). Парашюты используются для высадки разведчиков, спецназа, а также для эвакуации экипажей аварийных самолётов.

Авиация и космонавтика

Парашюты применяются для спасения пилотов при катапультировании (например, в системах К-36), а также для торможения самолётов на посадке. В космонавтике парашютные системы обеспечивают мягкую посадку спускаемых аппаратов кораблей «Союз», «Прогресс» и грузовых кораблей Dragon (США).

Спорт и развлечения

Парашютный спорт включает дисциплины: точность приземления, купольная акробатика, фристайл, скайсёрфинг. В России парашютный спорт развивается под эгидой Федерации парашютного спорта России. Прыжки с парашютом также популярны как экстремальное развлечение (тандем-прыжки).

Спасательные службы

Парашюты используются для доставки спасателей и грузов в труднодоступные районы, а также для спасения людей при пожарах и стихийных бедствиях (например, с высотных зданий — парашютные системы «Спасатель»).

Безопасность и ограничения

Основные риски

• Неполное раскрытие — может быть вызвано неправильной укладкой, дефектом ткани или строп, зацеплением за выступы.
• Запаздывание раскрытия — при недостаточной высоте или скорости.
• Раскачивание — особенно у круглых куполов, может привести к травмам при приземлении.
• Схождение куполов — при прыжках в группе или при сближении с другими парашютистами.

Требования к экипировке

• Наличие запасного парашюта (обязательно для всех прыжков, кроме тандемных).
• Использование высотомера и автоматического устройства раскрытия (например, ППК-У).
• Проверка укладки парашюта квалифицированным укладчиком.

Правила безопасности

• Прыжки разрешены только при наличии медицинского допуска и подготовки.
• Запрещены прыжки при сильном ветре (более 10 м/с), грозе, тумане.
• Обязательна проверка исправности парашюта перед каждым прыжком.

Интересные факты

• Самый массовый парашют в истории — советский Д-6, выпускавшийся с 1960-х годов. Использовался в ВДВ СССР и России, а также в спортивных целях.
• Рекорд высоты прыжка с парашютом принадлежит австрийскому парашютисту Феликсу Баумгартнеру (2012 год) — 39 045 метров (с использованием стратостата).
• В 1960 году советский парашютист Евгений Андреев совершил прыжок с высоты 25 458 метров (стратосферный прыжок), установив рекорд, который держался более 50 лет.
• Первый в мире парашют для космического корабля был разработан в СССР для корабля «Восток» (1961 год). Он имел купол диаметром 5,5 м и обеспечивал снижение спускаемого аппарата до скорости 10 м/с.

Источники

• Котельников Г. Е. «Парашют» (1923) — описание конструкции и принципов работы.
• История парашютостроения в СССР / под ред. В. И. Козлова, М.: Воениздат, 1975.
• Федерация парашютного спорта России — официальные правила и регламенты.
• «Парашютные системы» — учебное пособие для ВДВ, М.: Военное издательство, 1988.
• Отчёты о рекордах FAI (Международной авиационной федерации).