САМОДЕЛЬНЫЙ ПАРАПЛАН «АЛЬФА-29»
Полет от созвездия Орион к созвездию Скорпион, а именно к альфе созвездия — Антаресу, потребовал бы, вероятно, гораздо больше времени, чем создание парапланов, названных звездными именами. Семейство парапланов серии «Орион», ставшее безопасным проводником в парапланеризм для сотен пилотов, за период с 1986 по 1994 год было разработано более чем в десяти модификациях.
«Орионы» и до настоящего времени пользуются уважением благодаря своей высокой надежности и держат пальму первенства как первые отечественные серийные парапланы (начало серийного выпуска — май 1990 года, защищены свидетельством на промышленный образец. Авторы: О.Зайцев и А.Черновалов).
На «орионах» начинали летать на горе Клементьева в Коктебеле, где после предварительных полетов наиболее серьезную проверку летательного аппарата провел парашютист-испытатель В.Котов. Затем на горе Ай-Петри в районе Ялты параплан испытывал пилот-инструктор по пара- и дельтапланерному спорту из Германии.
Чуть позже на нем отрабатывались безопасные способы одиночных и парных буксировочных полетов (1990 — 1991 годы), а также испытывался первый отечественный парамотор Олега Орэ, изготовленный на базе ижевского мотоциклетного двигателя (1992 год, название мотопараплана — «АВИЗ-Латена»), В.Божуков планировал со склонов и вершин памирских семитысячников и экспериментировал с летающими радиоуправляемыми роботами (1991 — 1993 годы).
Сам я участвовал на «Орионе-27С» в чемпионате мира (Швейцария, 1993 год) и так далее. На «орионах» завоевывались призовые места почти на всех соревнованиях 1990 — 1993 годов, а в 1995 году на Кубке СНГ А.Кобызев, «пересевший» с родного дельтаплана на столь непривычный аппарат накануне соревнований, занял 3-е место. В январе 1992 года мы с женой организовали фирму «АВИЗ», которая до сих пор выполняет все разработки парапланов и снаряжения к ним.
Одновременно с модификациями «Ориона» создавались и экспериментальные образцы новых парапланов. Так, в начале 1993 года разработали и испытали аппарат с малой площадью купола (19 м2) по имени «Джонатан», имевший много конструктивных новшеств.
Во-первых, был применен поперечный крой верхней поверхности купола (по аналогии с дельтапланом) и задана более плоская форма центроплана в сочетании с отклонением концевых частей вниз по малому радиусу.
Во-вторых, использованы тонкие профили с относительной толщиной 9. 11%. В-третьих, изменена конструкция узлов подсоединения строп к куполу. Все это вместе обеспечило диапазон скоростей полета, сравнимый с дельтапланом, что не удавалось получить на других парапланах такой же площади, например, на Trilair-19 швейцарской фирмы Ailes de К. Однако этот аппарат оказался несколько преждевременным и работы над ним пока отложены.
После ознакомления с аналогичной техникой непосредственно во время участия в чемпионатах мира и Европы (Словения, 1994 год) начались разработки новых парапланов в классах perfomance (спортивно-тренировочный) и competition (спортивный).
Так, в 1995 году появились серии «Альфа» с удлинением купола 5.3. 5.6, а в 1996 году — «Антарес» с удлинением 6,6. 7.3 (параметр «удлинение купола» — отношение квадрата размаха купола к его площади, увеличение этого показателя обеспечивает повышение аэродинамического качества крыла). «Альфа» и «Антарес» по существу являются звеньями одного направления, так как базируются на дельтавидной форме купола в плане.
Другими словами, они имеют прямую стреловидность по передней и задней кромкам. Именно дельтавидная форма купола в сочетании с правильным набором профилей (нервюр) и определенной регулировкой стропной системы обеспечили очевидный прогресс в летных характеристиках и надежности. Такие предварительные выводы сделали после сравнения «Антареса» в полетах 1996 — 1997 годов с лучшими образцами, такими, как Zen (Арсо), Хуоп и Xenon (Nova) и другие.
Но об «Антаресе» речь пойдет позже, когда будет накоплен практический опыт. В данной статье целесообразно остановиться на парапланах серии «Альфа», для которых «Антарес» можно рассматривать как вариант, подтверждающий правильность выбранного нами направления по многим параметрам. Например, то же удлинение купола (7,3) сегодня как минимум на единицу — полторы превышает достигнутый уровень большинства зарубежных спортивных парапланов.
Первый экспериментальный образец «Альфы» был изготовлен в январе 1995 года и имел на май налет более 30 часов. Из них около 20 часов потребовалось для регулировки стропной системы, обеспечивающей безопасность на всех режимах полета. Всего налет на лидерном образце в том году составил около 80 часов, включая полеты на чемпионатах СНГ, Украины и на тестах в Швейцарии, которые проводились совместно с немецкой фирмой Flight Design.
За два года на всех «альфах» пилоты налетали более 600 часов. Но мне самому для поиска оптимальных регулировок и других параметров параплана пришлось пожертвовать участием во всех соревнованиях и рейтингом спортсмена, так как для большей эффективности основной объем работ проводился на израильских парадромах, отличающихся стабильностью погодных условий. Ниже приведено краткое описание конструкции параплана «Апьфа-29» образца 1997 года.
Купол-крыло имеет дельтавидную форму и содержит 55 ячеек, образованных последовательным соединением нервюр с элементами верхних и нижних полотнищ. При раскрое последних используются соответственно длины спинок и корытец соседних профилей, а углы скоса по передней (а) и задней (Р) кромкам определяются углом стреловидности купола.
Припуск на швы оставляется из расчета 12. 15 мм. Воздухозаборники полукруглой формы вырезаются в передней части нижних полотнищ, за исключением шести концевых (по три с каждой стороны), и усиливаются по контуру дакроновыми полосками. Нервюры являются носителями профилей крыла. По мере удаления от продольной оси купола к его концевым частям профили изменяются в соответствии с закономерностью, заданной значениями относительной координаты максимальной толщины центрального и концевого профилей, что обеспечивает аэродинамическую крутку купола.
Таким образом, каждая нервюра имеет свои собственные геометрические параметры, что отличает «Альфу» от множества зарубежных парапланов, где используют один базовый профиль. Сочетание аэродинамической крутки с дельта- видной формой обеспечивает компромисс между легким управлением, устойчивостью параплана с хорошими демпфирующими свойствами в условиях повышенной турбулентности внешнего потока, жесткостью купола в полете и высокими аэродинамическими характеристиками.
Равномерное наполнение купола по всему размаху осуществляется за счет овальных отверстий в нервюрах. Чтобы последние не теряли прочности, отверстия располагают в области условного равнобедренного треугольника, образованного отрезками нижней кромки нервюр и лучами, проведенными из точек а, Ь, с и d под углом приблизительно 45° к основанию.
В качестве материалов для изготовления полотнищ и нервюр купола могут использоваться традиционные для парапланов ткани зарубежного или отечественного производства — «Альфа» не является очень чувствительным к таким факторам. Однако следует помнить, что более тяжелые отечественные материалы усложняют старты в безветрие. Стропная система — разветвленного типа. Подсоединяются стропы к петлям купола, вшитым вдоль каждой нервюры для пер-а, b и с) и через одну нервюру для рядов d и d*.
Изготавливаются они из малорастяжимых шнуров, содержащих сердцевину и внешнюю оплетку. Для коротких строп используются шнуры диаметром 1,1 . 1,3 мм с усилием на разрыв 60. 80 кгс, а для длинных строп, соединяющихся с лямками свободных концов (V-line), диаметром 1,7. 2 мм с усилием на разрыв 100. 120 кгс. Регулировкой стропной системы (подбором длин строп) добиваются при доводке параплана оптимальных значений установочных углов купола во всех продольных сечениях, что характеризует геометрическую крутку крыла.
Этот этап окончательной доводки является, как правило, самым длительным и трудоемким, но таблица длин строп значительно облегчит его. Стропы управления также разветвленного типа соединяют заднюю кромку купола с петлей (клевантой), при помощи которой пилот управляет парапланом с момента старта и до приземления. К каждой клеванте подсоединяются по одной или по две стропы. Свободные концы выполнены в 4-рядном исполнении (a, b, d со скользящим рядом с). По желанию на передних лямках можно установить два блочка для «акселератора» или один блочок на лямке d для ножного триммера.
Оба эти дополнительные устройства обеспечивают расширение диапазона скоростей полета. Свободные концы изготавливаются из капроновой ленты типа ЛТКП шириной от 22 до 26 мм и усилием на разрыв не менее 600 кгс. Одним из наиболее важных параметров параплана для каждого пилота является площадь купола или, точнее, удельная нагрузка на крыло. Поэтому представляемые разработчиками сведения о массе пилота с допуском в 15. 30 кг для каждого типоразмера параплана не являются корректными.
В связи с этим выводом для «Альфы» разработана универсальная методика индивидуального подбора площади купола путем варьирования шириной полотнищ и длиной хорд при постоянном количестве ячеек, что позволяет отказаться от корректировки удельной нагрузки при помощи крайне неудобных в эксплуатации водяных балластов. Подвесная система состоит из основы, плечевых, грудных и ножных лямок. Первая шьется из капронового авизента в два-три слоя. Для придания системе большей жесткости в ее спинке и сиденье делаются карманы, в которые вставляются фанерные вкладыши.
Лямки, изготовленные из ленты ЛТКП-44-1600 и снабженные разъемными пряжками, могут регулироваться по длине. Соединенные с основой и между собой (закрепы выполняются зигзагообразным швом нитками № ЗК), они надежно фиксируют пилота. Самодеятельным конструкторам, пожелавшим изготовить параплан типа «Альфа» по данной публикации, рекомендую после сборки и регулировки аппарата провести его облет квалифицированным пилотом соответствующей организации.
(Автор: О.ЗАЙЦЕВ, г.Феодосия)
Параплан «Лльфа-29»: 1 — воздухозаборники, 2 — стропы дополнительные, 3 — стропы центральной группы основные, 4 — стропа консольной группы основная, 5— стропа боковая (по 2 шт. от каждой консоли), 6 — клеванта, 7 — система подвесная, 8 — конец ремня свободный, 9 — нервюра, 10 — элемент верхнего полотнища, 11—элемент нижнего полотнища, 12 — стропа управления консольной группы, 13—стропа управления центральной группы, 14 — кольца (сталь XI8Н9Т), 15 — триммер ручной, 16 — пряжка со стопором, 17 —шнур ножного триммера, 18 — блоки, 19 — лямка «акселератора», 20 — петля крепления дополнительных строп (лента ЛТКП-15-185), 21, 22 — окантовки воздухозаборника (лента, дакрон или лавсан плотностью 200. 240 г/м2), 23 — стремя ножного триммера.
Купол параплана (вил в плане).
Характеристики профиля купола.
Профиль AVIZ-ALPHA (центральный) для параплана «Альфа-29».
Подвесная система: 1 — основа (авизент или рюкзачная ткань), 2 — лямка грудная, 3 — клапан плечевой, 4 — пряжка, 5 — лямка плечевая, 6—карабин альпинистский, 7 — лямка регулируемая разъемная грудная, 8 — лямка верхняя ножная, 9 — лямки нижние регулируемые ножные, 10 — вкладыш (фанера s10), 11 — блок ножного триммера.
Источник
Конструкция простейшего параплана
Авторизация на сайте
Параплан — термин, обозначивший новый летательный аппарат — образовался от сокращения слов «ПАРАшют — ПЛАНер». Мировая история парапланеризма насчитывает вот уже более много десятков лет. Однако лишь в конце 80-х годов, когда самодеятельным конструкторам удалось значительно улучшить его аэродинамические характеристики, появился летательный аппарат, который сегодня принято называть парапланом.
Идея его создания состояла в том, чтобы объединить свойства дельта-крыле и парашюта.
Говоря строгим языком терминов, параплан — это мягкая самозаполняющаяся оболочка с глухой задней кромкой и воздухозаборниками по передней, снабженная стропами для подвески пилота и управления аппаратом в полете.
Попробуем перевести это определение на язык более привычных для широкого читателя понятий. Представьте себе огромный мешок размерами примерно 10 Х 3 метра, но с отверстием не в узкой, в одной из широких частей. Теперь вообразите, что внутренний объем этого мешка разделён матерчатыми перегородками на 18-25 ячеек. Мысленно добавьте сюда стропы, служащие, как и у обычного парашютов, для подвески пилоте и управления аппаратом, и у вес получится модель, похожая на параплан.
Конечно, его реальная конструкция сложнее. К примеру, оболочка параплана (её еще называют куполом) на самом деле имеет не прямоугольную форму. Если посмотреть на нее сверху, то можно увидеть, что она более широкая в средней части и более узкая по краям. Материал, из которого шьется купол, — это синтетическая парусная ткань (также успешно применяется нейлоновая и капроновые ткани)
Рис.1. Конструкция простейшего параплана:
1 — воздухозаборник, 2 — нервюра, 3 — купол, 4 — стабилизатор, 5 — левая труп па строп, 6 — левый тормоз, 7 — свободные концы, 8 — правый тормоз, 9 — правая группа строп.
Главное требование, предъявляемое к материалу купола — полная воздухонепроницаемость. От этого во многом зависят аэродинамические свойства аппарата. А вот к нервюрам (полоскам ткани, разделяющим оболочку на ячейки) требования менее жесткие. Иногда их даже специально делают частично проницаемыми, чтобы обеспечить равномерную наполняемость. Достигается это либо путем подбора соответствующего материала, либо изготовлением нервюр с отверстиями. Кроме того, по бокам купола параплан имеет два дополнительных полотнища ткани, которые в полете служат стабилизаторами (иногда их еще называют концевыми косынками). Подвесные стропы крепятся в различных точках нижней плоскости с таким расчетом, чтобы при подвеске пилота к аппарату возникающая нагрузка равномерно распределялась по площади купола. Стропы — левой и правой групп. Каждая из групп имеет свободные концы, к которым подвешивается пилот. Стропы управления крепятся к задней кромке и заканчиваются так называемыми левым и правыми тормозами. (Происхождение этих названий станет понятно чуть позже).
Подвеска, которую надевает на себя пилот,- это система ремней, определенным образом соединенных друг с другом и имеющих свободные концы для крепления к подвесным стропам. Существует несколько различных модификаций подвесных систем, различающихся по тому, некое положение обеспечивают они пилоту во время полета. На первых парапланах летали вертикально, сейчас более современным считается полет сидя или полулежа ногами вперед.
Нельзя не отметить такие достоинства нового летательного аппарата, как легкость и компактность. В воздухе он производит впечатление довольно громоздкой конструкции, а на самом деле легко помещается в обычном рюкзаке и весит всего 6-8 кг.
Рис.2. Методика старта на параплане:
А — исходное положение, Б — переворот купола и наполнение его воздухом, В — взлет.
Полет на параплане не столь сложен, как это может казаться поначалу. Проще всего стартовать в ветреную погоду; при этом место старта не имеет значения — будь то склон горы или ровная площадке. Разложив аппарат «брюхом» вверх и передней кромкой по ветру, пилот прикрепляет к нему свою подвеску, становится лицом против ветра, в затем поддёргивает передние стропы, тем самым переворачивая купол. Одновременно через воздухозаборники передней кромки воздушный поток устремляется в ячейки, заполняя их (вот откуда пошел упомянутый выше термин «самонаполняющаяся оболочка»). Воздухонепроницаемая ткань обеспечивает герметичность верхней и нижней плоскости, а также задней кромки, благодаря чему заполненный воздухом купол приобретает жесткость, достаточную, чтобы поднять в небо пилота и при этом не потереть крыловидную форму.
Итак, воздушный лоток подхватил аппарат. В этот момент пилот приводит в действие стропы управления, натягивая или отпуская их. При этом изменяется профиль купола, в следовательно, и траектория попета. В основу управления парашютом положен принцип, схожий с принципом управления гусеничными машинами: торможение левой гусеницы приводит к повороту влево, торможение правой — к повороту направо. Видимо, по этой аналогии стропы управления получили названия левого и правого тормозов. Натягивается правая стропа — и параплан разворачивается влево, натягивается левая — начинается разворот вправо. Натягивание обеих строп одновременно, в зависимости от условий полета, может влиять как на вертикальную, так и на горизонтальную скорость аппарата. В ветреную погоду, при наличии восходящих потоков, умело управляя стропами, пилот может разворачиваться, снижаться, набирать высоту, выполнять некоторые фигуры высшего пилотажа (например, «спираль») и даже зависеть над одной точкой.
Старт в безветренную погоду сложней ненамного. Нужен лишь крутой склон горы и хороший разбег. Правда, при отсутствии ветра и, как следствие, динамических потоков полет будет не парящим, а планирующим.
Оценить каждый конкретный аппарат можно по нескольким основным характеристикам. Прежде всего площадь купола:
Рис.3. Конфигурация купола параплана «Орион» конструкции О. Зайцева и А. Черновалова.
Основные данные купола: площадь 23 м2, удлинение 4, количество ячеек 24, аэродинамическое качество 4,5, масса пилота 60. 90 кг.
У простейших парапланов она составляет 20 — 27 кв.м. Эта величине зависит, например, от веса пилота. Так, парапланом площадью в 23 кв.м может управлять пилот весом 60-90 кг. Затем следует аэродинамическое качество, определяемое ориентировочно как отношение дельности полете к высоте старта при полном отсутствии ветра. У нынешних аппаратов оно достигает от 4 до 5 единиц. Можно назвать еще ряд показателей: размах купола, хорда его центральной части, удлинение, количество ячеек
Источник
