ПАРАШЮТ

прибор, замедляющей падение тел в воздухе. Изобретение принципа устройства парашюта относится к XIII стол., когда Рожер Бэкон в своем сочинении "De secretis operibusartis et naturae" признает возможность постройки летательных машин и указывает на возможность опираться на воздух с помощью вогнутой поверхности. Леонардо да Винчи оставил в своих рукописях, между прочим, и набросок, изображающей подвязанного к парусу человека, падающего с башни. Парус за четыре угла схвачен веревками и имеет выпуклость вверх. Первый изобрел и выполнил на практике П. Севастьян Ленорман (Sebastien Lenormand). В 1783 г. он сделал удачную попытку прыгнуть из окна 1-го этажа, имея в руках 2 зонтика по 30 дм диаметром, у которых концы ребер были притянуты веревочками в рукоятке. Потом вместе с аббатом Бертолоном он произвел ряд подобных опытов над различными животными. По вычислениям Ленормана, зонтик в 14 фут. диаметром был бы достаточен для безопасного спуска вниз человека, если он вместе с зонтиком не весили бы больше 200 фун. В декабре 1783 г. Ленорман бросился на подобном П. с башни обсерватории. Но попытку применить на практике для своего спасения П. произвели 2 француза, Жак Гарнерен и Друэ, бывшие в плену у австрийцев. Первый был пойман во время приготовлений, другому удалось изготовить из занавесей своей кровати нечто в роде П., на котором он и бросился ночью с высоты стен крепости Шпильберг в Моравии (Spielberg); сломав ногу, он был пойман. Жак Гарнерен, получив свободу, попытался все-таки довести свой опыт до конца и 22 октября 1797 г. благополучно спустился с выс. 1000 м из-под шара, хотя П. его, не имевший еще среднего отверстия, сильно колебался из стороны в сторону. После этого Гарнерен, снабдив П. отверстием вверху, уничтожил боковые колебания при спуске; он также ввел в закрытый П. горизонтальное колесо из легких прутьев, подвешенное на 3/4 от его вершины так, чтобы был приоткрыт нижний край П., для облегчения его раскрыванию. До настоящего времени этот прибор остается без дальнейших существенных изменений; это — род зонтика в 5 м радиусом из 36 или более полотнищ шелковой прочной материи, сшитых вместе и с вставленным в верхней точке деревянным кольцом в 40 см диам.отверстия; к кольцу привязаны 4 веревки, длиной от 10 до 15 м, прикрепленные к легкой корзине из ивовых прутьев. Смотря по числу полотнищ 36 или более, тонких, но прочных веревочек идут от наружного края П. тоже к корзине, чтобы мешать П. вывернуться от напора столба воздуха. На 4-х веревках, соединяющих верхнее кольцо П. с корзиной, укреплено распорное колесо, из легких прутьев или камышей, обеспечивающее открывание П.; диаметр этого колеса от 1 до 1,5 м. Вес всего доходит до 2-х пуд. (30—32 кг). На фиг. 1 представлен П. Шарля Леру, погибшего при спуске на П. в Ревеле в 1889 году.

Фиг. 1. Парашют Шарля Леру.

Фиг. 3. Аэростат с парашютом сбоку и противовесом.

Фиг. 2. Пружинное приспособление Шарля Леру.

Фиг. 4. Монгольфьер Годара с экваториальным парашютом Янсена.

Этот П. не имел корзины, а только кольцо и веревочную петлю, продевавшуюся под мышками воздухоплавателя. П. прикреплялся сбоку аэростата на особой веревке с пружинной задержкой (фиг. 2), выдерживавшей, не выпуская кольца, вес П. без воздухоплавателя; но когда последний брался за кольцо П. и повисал на нем, то пружина уступала, и шар отделялся от П. Чтобы держать шар в равновесии, с противоположной стороны места прикрепления П. укреплялся к сети шара груз, равный весу П. По отделении П. с воздухоплавателем, груз этот заставлял шар опрокинуться, газ выходил из открытого нижнего отверстия шара, обращенного теперь вверх, и оболочка шара падала вниз, часто раньше спуска воздухоплавателя на парашюте. Кокинг в 1836 г. устроил прибор в виде конуса, повернутого острием вниз и распираемого легким каркасом; он полагал, что при таком устройстве тяжесть, подвешенная к острию, заставит прибор падать вниз, причем в полостях конуса образуется разреженное пространство, которое обусловит значительную разность давлений на нижнюю и верхнюю поверхность его П., чем и замедлится его падение. Результатом опыта была смерть изобретателя вследствие слишком быстрого падения.

В настоящее время П., как спасательное средство, почти вышли из употребления. Ими невозможно управлять; попытки управления парашютом были сделаны Гарнереном, Летуром, Захариа, Пуатвеном (1853), Латеманом, Леру и др., но почти безуспешно. Пуатвен при опытах в Парме спускался с высоты 1800 м (843 саж.) в течение 43 минут. Сивель в 1869 г. с 1760 м опустился в 23 минуты. Тяжесть П. обременяет аэростат и принуждает иногда отрезать и бросать его в минуту опасности, скорее чем расстаться с баллоном. В 1892 г. г. Капацца испытывал П.-рубашку, покрывавший шар и долженствовавшей служить для спуска в случае разрыва аэростата. Капацца сделал несколько полетов и спускался с значительной высоты, разрывая свой баллон, всегда удачно. Но по тяжести приспособления Капацца, оно нигде не было принято, тем более, что оболочка современного аэростата так приспособляется, чтобы, и по разрыве, могла образовать подобие парашюта, причем получается довольно замедленный спуск. Единственное практическое применение П. есть устройство экваториального П. для монгольфьеров по системе Янсена (Janssen), усовершенствованной Евгением Годаром Старшим (см. фиг. 4). В истории воздухоплавания не было ни одного примера, чтобы кто-либо специально воспользовался П. во время опасности, и все спуски на П. происходили только в виде опытов или же для увеселительной цели и собирания денег с публики. Математическая теория П. была установлена Дидионом и Мореном в 1835—37 гг. Их опытами определено, что при П., в которых стрелка выпуклости составляет 1/3 диаметра, сопротивление П., опускающегося выгнутостью к земле, в 1,936 или почти вдвое более сопротивления, приходящегося на плоский круг, равный диаметру П. (или на его горизонтальную проекцию). Сопротивление это составляет только 0,768 сопротивления на горизонтальную проекцию, когда П. падает обращенный выпуклостью к земле. Для П., опускающегося вогнутой стороной к земле и достигшего равномерной скорости падения, Дидион и Морен вывели следующую формулу:

R означает сопротивление воздуха в килограммах, А — площадь горизонтальной проекции П. в метрах, v — равномерная скорость опускания в метрах. Скорость опускания, в видах безопасности воздухоплавателя, не должна быть более 4 м в секунду. При обыкновенном размере П. в 10 м в диаметре, при весе с нагрузкой в 100 кг, предел скорости составляет 3,3 м в секунду, при чем П., развернутый до начала падения, достигает предельной равномерной скорости весьма скоро (через 2 м падения); П. же, закрытый до начала падения, падает вначале ускоренно, пока совсем не раскроется, потом скорость убывает и, наконец, движение становится равномерным. Вообще на практике не следует начинать спуск на закрытом П. меньше чем со 100 саж. (200 м), чтобы дать время П. раскрыться и чтобы скорость его падения достаточно замедлилась сопротивлением воздуха. При франц опытах с П. принимали на практике, что при нагрузке в 1 кг на 1 круговой метр поверхности (т. е. на площадь круга диаметром в 1 м) скорость падения не должна превышать 2,80 м в 1 секунду (9,18 фт.). А Поатвен довел медленность спуска до 1,5 м в секунду, увеличив верхнее отверстие клапана и добавив над ним дополнительную крышку, отступя от верхнего края. Вместо предыдущих формул, Хаген дает следующие выражения для вычисления скорости и веса П.

где А — горизонтальная проекция П., R — сопротивление воздуха в килограммах, G — вес П. с грузом, V — скорость падения. Но при этом предполагается, что: 1) П. падает параллельно своему сечению, что на практике трудно достижимо и 2) что он представляет собой не вогнутую поверхность, а плоскость. Положим, что горизонтальная проекция П. А = 130 кв. м, диаметр 13 м (42,6 фт.). Вес П. с одним человеком 104 кг, то наибольшая скорость падения будет:

а если придать П. вогнутую поверхность, то скорость падения не будет превышать скорости пешехода. Наибольший предел диаметра П. для одного человека — 15 м.

        устройство для торможения объекта, движущегося в сопротивляющейся среде. Комплекс П., раскрывающихся последовательно один за другим, составляет парашютную систему. П. (или парашютные системы) используют в качестве: спасательных— в случае аварии летательного аппарата на высотах до 25 км при скоростях полёта до 1400 км/ч; посадочных— для безопасного приземления грузов и людей, покидающих самолёт, для спуска беспилотных и пилотируемых космических кораблей (таковы, например, современные космические корабли «Космос», «Союз», «Луна-16» и американские космические корабли «Джемини», «Аполлон»); тормозных— для уменьшения пробега самолёта (например, при посадке на мокрую или обледенелую полосу), для обеспечения замедленного снижения так называемые звёздки осветительного снаряда (с целью продолжительного освещения местности) или заданной скорости снижения научной аппаратуры при исследовании атмосферы планет (например, во время плавного спуска автоматической межпланетной станции «Венера-8» в атмосфере Венеры), для торможения гоночного автомобиля (при испытаниях и в аварийной ситуации) и морского судна (перед причаливанием); спортивных — для управляемого приземления спортсменов (рис. 1) в заданную точку местности, например в центр круга (см. Парашютный спорт).

         П. состоит из следующих основных частей: купола со стропами, вытяжного устройства и подвески. П. хранится в парашютном контейнере (ранце, камере). Купола П. имеют различную форму (круг, прямоугольник, полусфера, усечённый конус и др.) и отличаются аэродинамическими характеристиками (коэффициентом сопротивления, временем наполнения, устойчивостью при снижении и др.). Площадь купола П. может составлять от 0,01 до нескольких тысяч м². Для безопасного спуска человека достаточна площадь 40—50 м².В ряде случаев П. составляется из нескольких одинаковых или различных по площади куполов, применяемых в качестве тормозных (3—5 куполов) или посадочных (3—27 куполов). Масса раскрытого П., в зависимости от заданных скорости снижения и скорости движения объекта перед раскрытием П., может достигать 10% массы объекта. Удельный объём парашютного контейнера обычно равен 1,5—2,5 дм³ на 1 кг массы П. Купол П. изготавливают из парашютного полотна, вырабатываемого из химических волокон (например, из капрона, нейлона-66, кинола, номекса), стеклометаллизированного волокна, натурального шёлка и хлопка. Парашютное полотно обладает высокой прочностью при статической и динамической нагрузках, несминаемостью, малой удельной массой, термостойкостью и т.д.

         Ввод П. в действие начинается с раскрывания парашютного контейнера: вытяжной верёвкой, один конец которой крепится к летательному аппарату, а другой — к устройству, раскрывающему контейнер, или специальным полуавтоматическим прибором, или, наконец, вручную самим парашютистом (рис. 2). Минимальная скорость вертикального снижения объекта с П. в воздухе в момент приземления — 4—5 м/сек, в сочетании с реактивным тормозящим устройством или энергоёмким амортизатором — 1—2 м/сек. Масса объектов, спускаемых на П. с самолётов, составляет от 0,1 кг до нескольких десятков тонн; отработавшие ступени ракет, спускаемые на П., имеют массу до нескольких сотен тонн.

         Научное обоснование идеи П. принадлежит Леонардо да Винчи (1495). Первые спуски с П. совершили венецианский инженер-механик Ф. Веранцио (с крыши высокой башни, 1617) и французский воздухоплаватель А. Ж. Гарнерен (с воздушного шара, 1797). В 1911 русский изобретатель Г. Е. Котельников создал первый ранцевый спасательный П., располагаемый на спине пилота. В СССР большой вклад в развитие парашютной техники внесли многие конструкторы П. — О. И. Волков, Н. А. Лобанов, А. И. Привалов, Ф. Д. Ткачев и др., и испытатели П. — Е. Н. Андреев, В. Г. Романюк, О. К. Хомутов и др.

         Лит.: Современные средства аварийного покидания самолёта, М., 1961; Brown W. D., Parachutes, L., 1951.

         Н. А. Лобанов.

        

        Рис. 1. Снижение спортсмена-парашютиста на управляемом парашюте: 1 — купол; 2 — стропы.

        

        Рис. 2. Схема действия спасательного парашюта: 1 — выбрасывание вытяжного парашюта из парашютного контейнера с помощью пружинного или иного механизма; 2 — вытягивание купола и строп основного парашюта раскрывшимся вытяжным парашютом; 3, 4, 5 — наполнение купола воздухом.