Полёт человека: способы и принципы¶

Полёт человека — перемещение по воздуху с использованием силы мышц, аэродинамических сил или реактивной тяги. Ещё в древности люди пытались летать, подражая птицам, однако физиологические ограничения (соотношение массы тела и площади мышц) делают самостоятельный полёт без приспособлений невозможным. Современные способы полёта делятся на свободный полёт с парашютом и паралётом, полёт на аппаратах тяжелее воздуха (самолёты, вертолёты, планеры) и полёты в закрытых помещениях (аэротруба).

¶Биомеханика полёта

Человек не способен к машущему полёту: для этого потребовались бы крылья площадью около 60—100 м² и соответствующая мускулатура груди. Тем не менее человек способен к управлению полётом — изменению положения тела в воздухе, что принципиально для парашютизма и паралёта.

Основные движения в свободном полёте:

• Флюгинг (от нем. Flügel — крыло) — удержание тела горизонтально,四肢 расставлены, спина прогнута. Положение используется в статической фазе свободного падения.
• Дайвинг — свёртывание конечностей и переход в вертикальное положение головой вниз для набора скорости.
• Спин-флюгинг — удержание горизонтального положения на спине.
• Ротация — вращение вокруг вертикальной оси, выполняется разноуровневым положением рук.

Скорость свободного падения в флюгинге достигает 190—200 км/ч, при дайвинге — до 300 км/ч и выше.

¶Свободное падение и парашют

Парашютизм — основной способ безопасного полёта человека. Парашют представляет собой купол из прочной ткани, который тормозит падение, увеличивая лобовое сопротивление. Первые практические парашюты создал итальянский изобретатель Леонардо да Винчи около 1485 года (проект, описанный в рукописи), а первый прыжок с парашютом выполнен итальянцем Фаусто Вержане в 1617 году.

Современный прыжок выполняется с высоты 800—4000 м. До раскрытия купола парашютист свободно падает 30—60 секунд. Основные дисциплины:

В России парашютный спорт развивается под эгидой Федерации парашютного спорта России; крупнейшие центры — Тула (аэродром Добрыни), Кубинка, Санкт-Петербург.

¶Паралёт (параглайдинг)

Паралёт — мягкий несущий орган, состоящий из двух слоёв ткани с ячейками-камерами, которые при движении заполняются воздухом и образуют профиль крыла. В отличие от парашюта, паралёт способен к планерному полёту и подъёму в восходящих потоках.

Для взлёта парашютист разбегается по склону холма с раскрытым крылом; при наборе скорости подъёмная сила превышает вес и аппарат отрывается от земли. Круизная скорость паралёта — 35—45 км/ч, дальность полёта зависит от термиков и может достигать нескольких сотен километров.

Полёт на паралёте требует подготовки: управление осуществляется перетяжкой строп через подвесную систему (карнизы), а посадка — двумя ногами. В России параглайдинг развит в горных регионах — Кавказ, Крым, Алтай, Саяны.

¶Аэротруба

Вертикальная аэротруба — замкнутый цилиндр, в котором мощные вентиляторы создают восходящий воздушный поток со скоростью 180—280 км/ч. Человек, расположенный в потоке, испытывает подъёмную силу, аналогичную свободному падению, но остаётся в ограниченном пространстве.

Аэротруба позволяет:

• тренировать технику свободного падения без прыжка с самолёта;
• обучать начинающих управлению телом в воздухе;
• выполнять групповые формации в закрытом пространстве.

Первая коммерческая аэротруба открыта в 1998 году в Лас-Вегасе (США). В России крупнейшие аэротрубы работают в Москве, Санкт-Петербурге, Сочи, Екатеринбурге.

¶Полёты на аппаратах

Самолёт — летательный аппарат тяжелее воздуха, подъёмную силу создаёт неподвижное крыло, а тягу — двигатель. Управление осуществляется рулём высоты, рулём поворота и элеронами. Пилотирование требует специальной подготовки и медицинского освидетельствования.

Планёр — моторный летательный аппарат, использующий энергию восходящих потоков. Планеристы достигают высот свыше 15 000 м и дальности полёта более 1000 км.

Вертолёт — аппарат с винтами, обеспечивающими подъёмную силу и тягу; способен к висению, вертикальному взлёту и полёту назад.

¶История первых полётов

Первый документированный полёт человека на воздушном шаре выполнен братьями Монгольфье 21 ноября 1783 года во Франции. Первый полёт на самолёте — братья Райт, 17 декабря 1903 года, Китти-Хок. Первый свободный полёт с раскрытием парашюта над территорией России — 1910-е годы; первые парашютные прыжки в Российской империи выполнялись с аэростатов и самолётов в 1910—1911 годах.

В СССР развивалась школа высотных прыжков: в 1962 году Евгений Андреев выполнил рекордный прыжок с высоты 25 458 м с раскрытием парашюта на высоте около 7 км, а в 1965 году Дмитрий Мартынов совершил прыжок с высоты 31 км.

Источники:

• Большая энциклопедия полёта (Авиация: Энциклопедия, Кн. 1)
• Физиология человека / Под ред. Косицкого Г. И.
• Парашютный спорт: Учебник / Под ред. К. К. Миронова
• Воздухоплавание и авиация в России: Исторический очерк