ПЛАНИРУЮЩИЙ ПАРАШЮТ Российский патент 1995 года по МПК B64D17/02 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к управляемым планирующим парашютам; спортивным или грузовым, одно- или двухоболочковым.

Известны различные по конструкции однооболочковые и двухоболочковые управляемые планирующие парашюты крылья с открытой передней кромкой профиля [1] Управление такими парашютами осуществляется отгибанием вниз с помощью специальных строп управления задних консольних частей крыла. При одновременном затягивании левой и правой строп управления уменьшается аэродинамическое качество К парашюта и, как следствие, увеличивается крутизна планирования.

Недостатком парашютов такого типа являются узкие диапазоны изменения аэродинамического качества К, определяющего крутизну планирования, и коэффициента полной аэродинамической силы C_R, определяющего траекторную скорость.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является планирующий парашют, снабженный устройством для управления аэродинамическим качеством, размещенным на передней кромке купола, форма которой определяется положением дополнительной стропы управления [2]
Недостатками данного решения являются узкие диапазоны изменения ΔК, ΔC_R и ухудшение устойчивости парашюта при уменьшении аэродинамического качества за счет ухудшения формы передней кромки купола. Последнее вызвано тем, что передняя кромка расположена впереди центра давления купола, обычно лежащего в районе середины хорды профиля. Ухудшение формы носовой части профиля отрицательно сказывается на обтекании крыла и его устойчивости.

Цель изобретения улучшение аэродинамических характеристик планирующего парашюта: расширение диапазонов изменения аэродинамического качества и коэффициента полной аэродинамической силы при управлении им без ухудшения устойчивости.

Для этого к планирующему парашюту, содержащему купол со стропами, коуши и стропы управления, прикреплено дополнительное полотнище с помощью соединительных звеньев, проходящих через кольца, соединенные со стропами и коушами непосредственно или через гибкие элементы.

На чертеже показана схема планирующего парашюта (ПП).

ПП состоит из купола 1, строп 2, собранных в коуши 3, и строп управления 4. На основных стропах 2 на некотором расстоянии от коушей 3 закреплены кольца 5, непосредственно, либо с помощью гибких элементов 6. Кольца 5 играют роль блоков и могут быть заменены ими; через них проходят соединительные звенья 7, к которым прикреплено дополнительное полотнище 8, например, трапециевидной формы в плане. Вторая сторона дополнительного полотнища 8 прикреплена к кольцам 5, соединенным с коушами 3, либо с основными 2 вблизи коушей 3. Дополнительное полотнище 8 до ввода в поток уложено в мягкий контейнер 9. Соединительные звенья 7 проходят через кольца 5 (блоки) на коушах 3 и их концы соединены с устройством управления 10 на грузе 11 для грузовых систем.

Устройство управления 10 может быть выполнено в виде электродвигателя с барабаном. Концы соединительных звеньев 7 закреплены на барабане и при вращении вала электродвигателя накатываются или сматываются с него. Кольца 5, гибкие элементы 6, соединительные звенья 7 стандартные элементы, используемые в парашютной технике [Лобанов Н.А. Основы расчета и конструирования парашютов. М. Машиностроение, 1965] Дополнительное полотнище 8 изготовлено из плотной воздухонепроницаемой ткани, оно может иметь отверстия конструктивной проницаемости для улучшения обтекания.

Устройство функционирует следующим образом.

По сигналу автомата или парашютиста вводится в поток планирующий парашют, одно или двухоболочковый, и производится управление им с помощью органов управления. Обычно это осуществляется перемещением строп управления 4 одной или обоих консолей крыла.

Для расширения диапазона изменения траекторного угла, например в случае потребности крутого планирования, по сигналу из контейнера 9 натяжением соединительных звеньев 7 с помощью устройства управления 10 вводится в поток дополнительное полотнище 8. Управление наклоном траектории планирования производится путем изменения длины соединительных звеньев 7. При этом меняется угол атаки и площадь миделя дополнительного полотнища 8 и соответственно сила сопротивления и подъемная сила парашюта.

Для осуществления максимального аэродинамического качества ПП соединительные звенья 7 опускаются на максимальную длину, соответствующую близкому к нулю углу атаки дополнительного полотнища 8. Стропы управления 4 планирующего парашюта могут управляться согласовано с дополнительным полотнищем 8 (совместное затягивание или отпускание устройством управления 10). Управление стропами 4 и дополнительным полотнищем может осуществляться парашютистом.

Устойчивость ПП не ухудшается из-за того, что аэродинамика оболочки крыла остается неизменной, а источник большого аэродинамического сопротивления дополнительное полотнище, расположено вблизи коушей, на малом плече и сзади центра давления.

Изготовлен опытный образец ПП площадью 22 м² с дополнительным полотнищем из авиазента. Проведенный с опытным образцом эксперимент в натурной аэродинамической трубе Т-101 ЦАГИ при скорости V 10-20 м/с показал, что поведение ПП с дополнительным полотнищем устойчиво, а диапазоны изменения аэродинамического качества и коэффициента C_Rрасширяются. Если при управлении ПП традиционным способом (без дополнительного полотнища) аэродинамическое качество менялось примерно от 2,5 до 2,0, т.е. уменьшалось при подтягивании строп управления на 20% то без использования возможности традиционного способа управления, при наличии дополнительного полотнища изменение К составило от 2,5 до 1,7, т.е. ΔК 0,8 32% первоначальной величины К, соответствующей отпущенным стропам управления. При использовании дополнительно традиционного способа управления изменение ΔК будет еще больше. Диапазон изменения коэффициента C_R расширен с ΔC_RΔC_R≃ 0,3 0,3 до ΔC_R 0,35-0,37. Эксперимент позволил сравнить различные схемы закрепления дополнительного полотнища на стропах ПП.

Изобретение позволяет путем несложной конструктивной доработки улучшить характеристики управления существующих и вновь создаваемых ПП.

Использование: изобретение относится к парашютной технике и позволяет улучшить аэродинамические характеристики планирующего одно- или двухоболочкового парашюта. Сущность изобретения: планирующий парашют со стропами, коушами и куполом снабжен дополнительным полотнищем, закрепленным на стропах и коушах с помощью колец и соединительных звеньев, проходящих через эти кольца. При изменении длины соединительных звеньев меняются угол атаки и площадь миделя дополнительного полотнища, благодаря чему расширяются диапазоны изменения аэродинамического качества и коэффициента полной аэродинамической силы. 1 ил.

ПЛАНИРУЮЩИЙ ПАРАШЮТ, содержащий купол со стропами, коуши, стропы управления, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным полотнищем, закрепленным с помощью соединительных звеньев, проходящих через кольца, прикрепленные к стропам и коушам непосредственно или через гибкие элементы.