Fallskärm

Den här artikeln handlar om enheten. För sport och andra aktiviteter som involverar fallskärm, se Fallskärmshoppning . För annan användning, se Fallskärm (disambiguation) .
"Fallskärmar" omdirigerar hit. För albumen, se Parachutes (Coldplay-album) och Parachutes (Frank Iero and the Patience-album) .
Utplacering av fallskärmar

En fallskärm är en anordning som används för att bromsa ett objekts rörelse genom en atmosfär genom att skapa motstånd eller, i en ram-luft fallskärm, aerodynamisk lyft . En viktig applikation är att stödja människor, för rekreation eller som en säkerhetsanordning för flygare, som kan lämna ett flygplan på höjden och säkert gå ner till jorden.

En fallskärm är vanligtvis gjord av ett lätt, starkt tyg. Tidiga fallskärmar var gjorda av siden . Det vanligaste tyget idag är nylon . En fallskärms baldakin är vanligtvis kupolformad, men vissa är rektanglar, inverterade kupoler och andra former.

En mängd olika laster är fästa på fallskärmar, inklusive människor, mat, utrustning, rymdkapslar och bomber .

Historia

Se även: Tidiga flygmaskiner , Flygets historia och ballongflygningens historia

Medeltiden

År 852, i Córdoba, Spanien , försökte den moriska mannen Armen Firman flyga utan framgång genom att hoppa från ett torn iförd en stor mantel. Det registrerades att "det fanns tillräckligt med luft i vecken på hans mantel för att förhindra stora skador när han nådde marken."

Tidig renässans

Den äldsta kända avbildningen av en fallskärm, av en anonym författare (Italien, 1470-talet)

De tidigaste bevisen för den riktiga fallskärmen går tillbaka till renässansen . Den äldsta fallskärmsdesignen förekommer i ett anonymt manuskript från 1470-talets renässans Italien (British Library, Add MS 34113, fol. 200v), som visar en fritt hängande man som håller i en tvärstångsram fäst vid en konisk baldakin. Som en säkerhetsåtgärd löpte fyra remmar från ändarna av stängerna till ett midjebälte. Designen är en markant förbättring jämfört med en annan folio (189v), som föreställer en man som försöker bryta kraften från sitt fall med hjälp av två långa tygstreamers fästa på två stänger, som han greppar med händerna. Även om ytan på fallskärmsdesignen verkar vara för liten för att erbjuda effektivt luftmotstånd och träbasramen är överflödig och potentiellt skadlig, är grundkonceptet med en fungerande fallskärm uppenbart.

Kort därefter skissades en mer sofistikerad fallskärm av polymaten Leonardo da Vinci i hans Codex Atlanticus (fol. 381v) daterad till ca. 1485. Här står fallskärmens våg i en mer gynnsam proportion till hopparens vikt. En fyrkantig träram, som ändrar formen på fallskärmen från konisk till pyramidformad, höll öppet Leonardos baldakin. Det är inte känt om den italienska uppfinnaren var påverkad av den tidigare designen, men han kan ha lärt sig om idén genom den intensiva muntliga kommunikationen mellan dåtidens konstnär-ingenjörer . Genomförbarheten av Leonardos pyramidformade design testades framgångsrikt 2000 av britten Adrian Nicholas och igen 2008 av den schweiziske fallskärmshopparen Olivier Vietti-Teppa. Enligt teknikhistorikern Lynn White markerar dessa koniska och pyramidformade mönster, mycket mer utarbetade än tidiga konstnärliga hopp med stela parasoller i Asien, ursprunget till "fallskärmen som vi känner den."

Fausto Veranzios fallskärmsdesign, med titeln Homo Volans ("Flygande man"), från hans Machinae Novae ("New Contraptions", publicerad 1615 eller 1616)

Den venetianske polymaten och uppfinnaren Fausto Veranzio , eller Faust Vrančić (1551–1617), undersökte da Vincis fallskärmsskiss och behöll den fyrkantiga ramen men ersatte kapellet med en utbuktande segelliknande tygbit som han insåg bromsar ett fall mer effektivt . En nu känd skildring av en fallskärm som han kallade Homo Volans (Flygande man), som visar en man hoppa fallskärm från ett torn, förmodligen St Mark's Campanile i Venedig , dök upp i hans bok om mekanik, Machinae Novae ("New Machines", publicerad i 1615 eller 1616), tillsammans med ett antal andra enheter och tekniska koncept.

Det var en gång en allmän uppfattning att 1617 implementerade Veranzio, då 65 år gammal och allvarligt sjuk, sin design och testade fallskärmen genom att hoppa från St Mark's Campanile, från en bro i närheten eller från St Martin's Cathedral i Bratislava . Olika publikationer hävdade felaktigt att händelsen dokumenterades cirka trettio år senare av John Wilkins , grundare och sekreterare av Royal Society i London , i hans bok Mathematical Magick or, the Wonders that may be Performed by Mechanical Geometry, publicerad i London 1648. Wilkins skrev om att flyga, inte fallskärmar, och nämner inte Veranzio, ett fallskärmshopp eller någon händelse 1617. Tvivel om detta test, som inkluderar en brist på skriftliga bevis, tyder på att det aldrig inträffade, och var istället en felaktig tolkning av historiska anteckningar.

1700- och 1800-talen

Louis-Sébastien Lenormand hoppar från tornet på Montpellier-observatoriet, 1783. Illustration från slutet av 1800-talet.
Den första användningen av en ramlös fallskärm, av André Garnerin 1797
Schematisk skildring av Garnerins fallskärm, från en illustration från tidigt 1800-tal.

Den moderna fallskärmen uppfanns i slutet av 1700-talet av Louis-Sébastien Lenormand i Frankrike , som gjorde det första registrerade offentliga hoppet 1783. Lenormand skissade också sin apparat i förväg.

Två år senare, 1785, myntade Lenormand ordet "fallskärm" genom att hybridisera ett italienskt prefix para , en imperativ form av parare = att avvärja, försvara, motstå, skydda, skydda eller hölje, från paro = att parera och skjuta , Franska ord för höst , för att beskriva flygutrustningens verkliga funktion.

Också 1785 visade Jean-Pierre Blanchard det som ett sätt att säkert gå i land från en luftballong . Medan Blanchards första fallskärmsdemonstrationer genomfördes med en hund som passagerare, hävdade han senare att han hade möjlighet att prova det själv 1793 när hans luftballong sprack, och han använde en fallskärm för att gå ner. (Denna händelse bevittnades inte av andra).

Efterföljande utveckling av fallskärmen fokuserade på att den skulle bli mer kompakt. Medan de tidiga fallskärmarna var gjorda av linne sträckt över en träram, började Blanchard i slutet av 1790-talet göra fallskärmar av vikt silke , och utnyttjade silkets styrka och lätta vikt . År 1797 André Garnerin den första nedstigningen av en "ramlös" fallskärm täckt av siden. 1804 Jérôme Lalande en ventil i taket för att eliminera våldsamma svängningar. 1887 Park Van Tassel och Thomas Scott Baldwin en fallskärm i San Francisco, Kalifornien, där Baldwin gjorde det första framgångsrika fallskärmshoppet i västra USA.

Aftonen för första världskriget

Bild publicerad i den holländska tidskriften De Prins der Geïlllustreerde Bladen (18 februari 1911).
Gleb Kotelnikov och hans uppfinning , ryggsäcksskärmen

1907 visade Charles Broadwick två viktiga framsteg i fallskärmen som han använde för att hoppa från luftballonger på mässor : han vek sin fallskärm till en ryggsäck , och fallskärmen drogs ur förpackningen av en statisk linje fäst vid ballongen. När Broadwick hoppade från ballongen blev den statiska linjen spänd, drog fallskärmen ur förpackningen och knäcktes sedan.

1911 ägde ett framgångsrikt test rum med en dummy vid Eiffeltornet i Paris . Dockans vikt var 75 kg (165 lb); fallskärmens vikt var 21 kg (46 lb). Kablarna mellan dockan och fallskärmen var 9 m (30 fot) långa. Den 4 februari 1912 Franz Reichelt till sin död från tornet under inledande tester av sin bärbara fallskärm.

Också 1911 gjorde Grant Morton det första fallskärmshoppet från ett flygplan , en Wright Model B som styrdes av Phil Parmalee , vid Venice Beach , Kalifornien . Mortons apparat var av typen "utkastning" där han höll fallskärmen i sina armar när han lämnade flygplanet. Samma år (1911) uppfann ryska Gleb Kotelnikov den första ryggsäcksfallskärmen, även om Hermann Lattemann och hans fru Käthe Paulus hade hoppat med fallskärmar i säckar under 1800-talets sista decennium.

Albert Berry kollapsar sin fallskärm på Kinloch Field vid Jefferson Barracks, Missouri , efter sitt hopp den 1 mars 1912.

1912, på en väg nära Tsarskoye Selo , år innan den blev en del av St. Petersburg , demonstrerade Kotelnikov framgångsrikt bromseffekterna av en fallskärm genom att accelerera en Russo-Balt- bil till dess högsta hastighet och sedan öppna en fallskärm fäst i baksätet. , vilket också uppfann drogfallskärmen .

Den 1 mars 1912 gjorde den amerikanska arméns kapten Albert Berry det första fallskärmshoppet i USA från ett fastvingat flygplan , en Benoist- skjutare, medan han flög ovanför Jefferson Barracks , St. Louis, Missouri . Hoppet använde en fallskärm lagrad eller inrymd i ett konformat hölje under flygplanet och fäst vid en sele på hopparens kropp.

En bild på Stefan Banics design

Štefan Banič patenterade en paraplyliknande design 1914 och sålde (eller donerade) patentet till USA:s militär, som senare modifierade hans design, vilket resulterade i den första militära fallskärmen. Banič hade varit den första som patenterade fallskärmen, och hans design var den första som fungerade ordentligt på 1900-talet. [ förtydligande behövs ]

Den 21 juni 1913 blev Georgia Broadwick den första kvinnan att hoppa fallskärm från ett rörligt flygplan, och gjorde det över Los Angeles, Kalifornien . 1914, medan hon gjorde demonstrationer för den amerikanska armén , satte Broadwick ut sin ränna manuellt, och blev därmed den första personen som hoppade fritt fall .

första världskriget

Drakballongobservatörer förbereder sig för att gå ner med fallskärm.

Den första militära användningen av fallskärmen var av artilleriobservatörer på bundna observationsballonger under första världskriget . Dessa var frestande mål för fientliga stridsflygplan , även om de var svåra att förstöra, på grund av deras tunga luftvärnsförsvar . Eftersom det var svårt att fly från dem, och farligt när de brinner på grund av deras väteuppblåsning, skulle observatörer överge dem och gå ner med fallskärm så snart fiendens flygplan sågs. Markpersonalen skulle sedan försöka hämta och tömma ballongen så snabbt som möjligt. Huvuddelen av fallskärmen var i en väska upphängd i ballongen med piloten endast klädd i en enkel midjesele fäst vid huvudfallskärmen. När ballongbesättningen hoppade drogs huvuddelen av fallskärmen ur väskan av besättningens midjesele, först höljeslinjerna, följt av huvudtaket. Denna typ av fallskärm antogs först i stor skala för deras observationsballongbesättningar av tyskarna och sedan av britterna och fransmännen. Även om denna typ av enhet fungerade bra från ballonger, hade den blandade resultat när den användes på flygplan med fast vingar av tyskarna, där väskan förvarades i ett fack direkt bakom piloten. I många fall där det inte fungerade trasslade sig höljeslinorna in i det snurrande flygplanet. Även om denna typ av fallskärm räddade ett antal berömda tyska stridspiloter, inklusive Hermann Göring , gavs inga fallskärmar ut till besättningarna på allierade " tyngre än luft "-flygplan, eftersom man trodde att om en pilot hade en fallskärm skulle han hoppa från planet när de träffades istället för att försöka rädda flygplanet.

Flygplanscockpits vid den tiden var inte heller tillräckligt stora för att rymma en pilot och en fallskärm, eftersom ett säte som skulle passa en pilot som bar fallskärm skulle vara för stort för en pilot som inte hade en. Det är därför den tyska typen stuvas i flygkroppen, snarare än att vara av typen "ryggsäck". Vikten var – i början – också ett övervägande eftersom flygplan hade begränsad lastkapacitet. Att bära fallskärm hämmade prestandan och minskade den användbara offensiven och bränslebelastningen.

I Storbritannien uppfann och marknadsförde Everard Calthrop , en järnvägsingenjör och uppfödare av arabiska hästar, genom sitt Aerial Patent Company en "British Parachute" och "Guardian Angel" fallskärm. Som en del av en undersökning av Calthrops design hoppade testpiloten Clive Franklyn Collett den 13 januari 1917 framgångsrikt från en Royal Aircraft Factory BE.2c som flög över Orford Ness Experimental Station på 180 meter (590 fot). Han upprepade experimentet flera dagar senare.

Efter Collett hoppade ballongofficern Thomas Orde-Lees , känd som "Mad Major", framgångsrikt från Tower Bridge i London, vilket ledde till att ballongfararna från Royal Flying Corps använde fallskärmar, även om de utfärdades för användning i flygplan.

1911 ansökte Solomon Lee Van Meter, Jr. från Lexington, Kentucky, för och i juli 1916 fick patent på en fallskärm i ryggsäcksstil – Aviatory Life Booy. Hans fristående enhet innehöll en revolutionerande snabbutlösningsmekanism – ripcorden – som gjorde det möjligt för en fallande flygare att expandera kapellet endast när han var på ett säkert sätt borta från det handikappade flygplanet.

Otto Heinecke, en tysk markbesättningsman, designade en fallskärm som den tyska flygtjänsten introducerade 1918, och blev världens första flygtjänst som introducerade en standard fallskärm. Schroeder-företaget i Berlin tillverkade Heineckes design. Den första framgångsrika användningen av denna fallskärm var av Leutnant Helmut Steinbrecher från Jagdstaffel 46 , som räddade den 27 juni 1918 från sitt drabbade stridsflygplan för att bli den första piloten i historien att framgångsrikt göra det. Även om många piloter räddades av Heinecke-designen, var deras effektivitet relativt dålig. Av de första 70 tyska flygmännen som räddades, dog omkring en tredjedel. Dessa dödsfall berodde mest på att rännan eller rivlinan trasslade in sig i sitt snurrande flygplans flygplan eller på grund av att selen misslyckades, ett problem fixat i senare versioner.

De franska, brittiska, amerikanska och italienska flygtjänsterna baserade senare sina första fallskärmsdesigner på Heinecke-fallskärmen i varierande utsträckning.

I Storbritannien registrerade Sir Frank Mears , som tjänstgjorde som major i Royal Flying Corps i Frankrike (Kite Balloon-sektionen), ett patent i juli 1918 för en fallskärm med ett snabbspänne, känd som "Mears fallskärm", som var i allmänt bruk sedan dess.

Efter första världskriget

Ben Turner hoppade fallskärm från ett plan i Camden, Sydney, 14 augusti 1938.

Erfarenheterna med fallskärmar under kriget visade på behovet av att utveckla en design som på ett tillförlitligt sätt kunde användas för att lämna ett handikappat flygplan. Till exempel fungerade tjudrade fallskärmar inte bra när flygplanet snurrade. Efter kriget ledde major Edward L. Hoffman från USA:s armé ett försök att utveckla en förbättrad fallskärm genom att sammanföra de bästa delarna av flera fallskärmsdesigner. Deltagare i ansträngningen inkluderade Leslie Irvin och James Floyd Smith . Teamet skapade så småningom Airplane Parachute Type-A. Detta inkluderade tre nyckelelement:

1919 testade Irvin fallskärmen framgångsrikt genom att hoppa från ett flygplan. Fallskärmen Typ-A sattes i produktion och räddade med tiden ett antal liv. Insatsen uppmärksammades genom tilldelningen av Robert J. Collier-trofén till major Edward L. Hoffman 1926.

Irvin blev den första personen som gjorde ett överlagt fritt fall fallskärmshopp från ett flygplan. En tidig broschyr från Irvin Air Chute Company krediterar William O'Connor som att ha blivit den 24 augusti 1920 på McCook Field nära Dayton, Ohio , den första personen som räddades av en Irvin-fallskärm. Testpiloten Lt. Harold R. Harris gjorde ännu ett livräddande hopp vid McCook Field den 20 oktober 1922. Kort efter Harris hopp föreslog två Dayton-tidningsreportrar att man skulle skapa Caterpillar Club för framgångsrika fallskärmshopp från handikappade flygplan.

Från och med Italien 1927 experimenterade flera länder med att använda fallskärmar för att släppa soldater bakom fiendens linjer . De reguljära sovjetiska luftburna trupperna etablerades så tidigt som 1931 efter ett antal experimentella militära masshopp med start från 2 augusti 1930. Tidigare samma år ledde de första sovjetiska masshoppen till utvecklingen av fallskärmshoppningssporten i Sovjetunionen . Vid tiden för andra världskriget tränades och användes stora luftburna styrkor i överraskningsattacker, som i striderna om Fort Eben-Emael och Haag , de första storskaliga, motsatta landningarna av fallskärmsjägare i militärhistorien, av tyskarna. Detta följdes senare i kriget av luftburna angrepp i större skala, som slaget vid Kreta och Operation Market Garden , den senare var den största luftburna militära operationen någonsin. Flygplansbesättningen var rutinmässigt utrustad med fallskärmar för nödsituationer också. [ citat behövs ]

1937 användes dragrännor i flyget för första gången av sovjetiska flygplan i Arktis som gav stöd för erans polarexpeditioner, som den första drivande isstationen , North Pole-1 . Dragrännan tillät flygplan att landa säkert på mindre isflak .

De flesta fallskärmar var gjorda av siden tills andra världskriget avbröt försörjningen från Japan. Efter att Adeline Gray gjort det första hoppet med en nylonfallskärm i juni 1942 gick industrin över till nylon.

Typer

Dagens moderna fallskärmar delas in i två kategorier – stigande och fallande skärmtak. [ citat behövs ] Alla stigande baldakiner hänvisar till paragliders , byggda specifikt för att ta sig upp och hålla sig uppe så länge som möjligt. Andra fallskärmar, inklusive ram-luft icke-elliptiska, klassificeras som fallskärmar av tillverkare.

Vissa moderna fallskärmar klassificeras som halvstyva vingar, som är manövrerbara och kan göra en kontrollerad nedstigning för att kollapsa vid stötar mot marken.

Runda

En amerikansk fallskärmsjägare som använder en MC1-1C-serie "rund" fallskärm.

Runda fallskärmar är enbart en draganordning (det vill säga till skillnad från ram-luft-typerna ger de ingen hiss ) och används i militära, nöd- och lastapplikationer (t.ex. luftdropp ). De flesta har stora kupolformade baldakiner gjorda av ett enda lager av triangulära tyger . Vissa fallskärmshoppare kallar dem "maneter" på grund av likheten med de marina organismerna. Moderna sportfallskärmshoppare använder sällan denna typ. De första runda fallskärmarna var enkla, platta cirkulära. Dessa tidiga fallskärmar led av instabilitet orsakad av svängningar. Ett hål i spetsen hjälpte till att ventilera ut lite luft och minska svängningarna. Många militära applikationer antog koniska, dvs konformade eller paraboliska (en platt cirkulär baldakin med en förlängd kjol) former, såsom USA:s armé T-10 statisk linje fallskärm. En rund fallskärm utan hål i den är mer benägen att svänga och anses inte vara styrbar. Vissa fallskärmar har inverterade kupolformade skärmtak. Dessa används främst för att tappa icke-mänskliga nyttolaster på grund av deras snabbare nedstigningshastighet.

Framhastighet (5–13 km/h) och styrning kan uppnås genom skärningar i olika sektioner (gores) över ryggen, eller genom att skära av fyra linjer i ryggen och därigenom modifiera kapellformen så att luft kan strömma ut från baksidan av kapell, vilket ger begränsad hastighet framåt. Andra modifieringar som ibland används är snitt i olika sektioner (gores) för att få en del av kjolen att böja sig ut. Svängning åstadkoms genom att forma kanterna på modifikationerna, vilket ger fallskärmen mer fart från ena sidan av modifieringen än den andra. Detta ger hopparna möjligheten att styra fallskärmen (som fallskärmarna i United States Army MC-serien), vilket gör att de kan undvika hinder och svänga in i vinden för att minimera horisontell hastighet vid landning .

Korsformad

De unika designegenskaperna hos korsformade fallskärmar minskar svängningar (att användaren svänger fram och tillbaka) och våldsamma svängar under nedstigning. Denna teknik kommer att användas av USA:s armé då den ersätter sina äldre T-10 fallskärmar med T-11 fallskärmar under ett program som kallas Advanced Tactical Fallskärmssystem (ATPS). ATPS-kapellet är en mycket modifierad version av en kors-/korsformad plattform och har ett fyrkantigt utseende. ATPS-systemet kommer att minska nedstigningshastigheten med 30 procent från 21 fot per sekund (6,4 m/s) till 15,75 fot per sekund (4,80 m/s). T-11 är designad för att ha en genomsnittlig nedstigningshastighet som är 14 % långsammare än T-10D, vilket resulterar i lägre landningsskadefrekvens för hoppare. Nedgången i nedstigningshastigheten kommer att minska stötenergin med nästan 25 % för att minska risken för skador.

Neddragbar spets

1970-talets "högpresterande" neddragbara topptak, som ses i den "runda" (eller egentligen, elliptiska) fallskärmens mitt.
1970-tals "runda" ellipsträckare som visar 4 kontrollerbara svängöppningar, plus en annan liten sidoventil och en av fem ventiler bak.

En variant på den runda fallskärmen är den neddragbara apex-fallskärmen, uppfunnen av en fransman vid namn Pierre-Marcel Lemoigne. Den första mycket använda baldakinen av denna typ kallades Para-Commander (tillverkad av Pioneer Parachute Co.), även om det finns många andra baldakiner med en neddragbar spets som producerades under åren därefter - dessa hade mindre skillnader i försök att göra en rigg med högre prestanda, såsom olika ventilationskonfigurationer. De betraktas alla som "runda" fallskärmar, men med upphängningslinjer till baldakinens spets som applicerar belastning där och drar spetsen närmare lasten, vilket förvränger den runda formen till en något tillplattad eller linsformad form sett från sidan. Och även om de kallas rundor , har de i allmänhet en elliptisk form när de ses uppifrån eller under, med sidorna som buktar ut mer än dimensionen för-och-bakåt, ackordet ( se det nedre fotot till höger så kan du antagligen se skillnaden).

På grund av sin linsformade form och lämpliga ventilering har de en betydligt snabbare hastighet framåt än, säg, en modifierad militär baldakin. Och på grund av kontrollerbara bakåtvända ventiler i kapellets sidor, har de också mycket snabbare svängmöjligheter, även om de är avgjort lågpresterande jämfört med dagens ram-luft-riggar. Från ungefär mitten av 1960-talet till slutet av 1970-talet var detta den mest populära typen av fallskärmsdesign för sportfallskärmshoppning (före denna period användes i allmänhet modifierade militära "rundor" och efter det blev ram-luft-"torg" vanliga). Observera att användningen av ordet elliptisk för dessa "runda" fallskärmar är något daterad och kan orsaka en viss förvirring, eftersom vissa "rutor" (dvs. ram-airs) är elliptiska nuförtiden också.

Ringformig

Vissa mönster med en neddragbar spets har tyget borttaget från spetsen för att öppna ett hål genom vilket luft kan komma ut (de flesta, om inte alla, runda baldakiner har åtminstone ett litet hål för att göra det lättare att knyta fast för packning - dessa är anses inte ringformig), vilket ger baldakinen en ringformig geometri. Detta hål kan vara mycket uttalat i vissa mönster och tar upp mer "utrymme" än fallskärmen. De har också minskat horisontellt motstånd på grund av sin plattare form och, i kombination med bakåtvända ventiler, kan de ha avsevärd hastighet framåt. Verkligen ringformade mönster - med ett hål som är tillräckligt stort för att kapellet kan klassificeras som ringformade - är ovanliga.

Rogallo vinge

Sport fallskärmshoppning har experimenterat med Rogallo-vingen , bland andra former och former. Dessa var vanligtvis ett försök att öka hastigheten framåt och minska landningshastigheten som de andra alternativen vid den tiden erbjöd. Ram-air-fallskärmens utveckling och den efterföljande introduktionen av segelreglaget för långsam utplacering minskade nivån av experiment i fallskärmsvärlden. Fallskärmarna är också svåra att bygga.

Band och ring

Mars Science Laboratory- kapseln, som bär Mars-rovern Curiosity , faller ner under en ringfallskärm.

Band- och ringfallskärmar har likheter med ringformade mönster. De är ofta utformade för att distribueras i överljudshastigheter . En konventionell fallskärm skulle omedelbart brista när den öppnades och strimlas i sådana hastigheter. Bandfallskärmar har en ringformad baldakin, ofta med ett stort hål i mitten för att frigöra trycket. Ibland bryts ringen i band som förbinds med rep för att läcka ut luft ännu mer. Dessa stora läckor sänker belastningen på fallskärmen så att den inte spricker eller går sönder när den öppnas. Ribbon fallskärmar gjorda av Kevlar används på kärnvapenbomber, såsom B61 och B83 .

Ram-luft

Huvudartikel: Parafoil

Principen för Ram-Air Multicell Airfoil skapades 1963 av kanadensiska Domina "Dom" C. Jalbert, men allvarliga problem var tvungna att lösas innan en ram-air-kapell kunde marknadsföras till sporten fallskärmshoppare. Ram-air parafoils är styrbara (liksom de flesta baldakiner som används för sport fallskärmshoppning), och har två lager av tyg - topp och botten - anslutna av aerofoil-formade tyg ribbor för att bilda "celler". Cellerna fylls med luft med högre tryck från ventiler som är vända framåt på framkanten av bärytan. Tyget formas och fallskärmslinjerna trimmas under belastning så att ballongtyget blåses upp till en vingform. Denna bäryta underhålls ibland genom användning av envägsventiler i tyg som kallas luftslussar . "Det första hoppet av denna baldakin (en Jalbert Parafoil) gjordes [ när? ] av International Skydiving Hall of Fame-medlemmen Paul "Pop" Poppenhager."

Olika sorter

En hoppare av United States Navy Fallskärmsteam "Leap Frogs" landar en "fyrkantig" ram-air fallskärm.

Personliga ram-luft fallskärmar är löst uppdelade i två varianter - rektangulära eller avsmalnande - vanligtvis kallade "fyrkanter" respektive "elliptiska". Medelpresterande baldakiner (reserv-, BASE- , kapellbildnings- och precisionstyp) är vanligtvis rektangulära. Högpresterande ram-air fallskärmar har en något avsmalnande form till sina främre och/eller bakre kanter när de ses i plan form, och är kända som elliptiska. Ibland är all avsmalning på framkanten (framtill), och ibland i bakkanten (svansen).

Ellipticals används vanligtvis endast av sport fallskärmshoppare. De har ofta mindre, fler tygceller och har grundare profil. Deras baldakiner kan vara allt från något elliptiska till mycket elliptiska, vilket indikerar mängden avsmalnande i kapelldesignen, vilket ofta är en indikator på kapellets lyhördhet för att styra inmatning för en given vingbelastning, och på den erfarenhetsnivå som krävs för att styr kapellet säkert. [ citat behövs ]

De rektangulära fallskärmsdesignerna tenderar att se ut som fyrkantiga, uppblåsbara luftmadrasser med öppna framändar. De är generellt säkrare att använda eftersom de är mindre benägna att dyka snabbt med relativt små kontrollingångar, de flygs vanligtvis med lägre vingbelastningar per kvadratfot område och de glider långsammare. De har vanligtvis ett lägre glidförhållande .

Vingbelastning av fallskärmar mäts på samma sätt som flygplans, jämför utgångsvikten med fallskärmsvävens yta. Typisk vingbelastning för studenter, precisionstävlande och BASE-hoppare är mindre än 5 kg per kvadratmeter – ofta 0,3 kg per kvadratmeter eller mindre. De flesta fallskärmshoppare flyger med vingbelastning under 5 kg per kvadratmeter. De flesta sporthoppare flyger med vinglast mellan 5 och 7 kg per kvadratmeter, men många som är intresserade av prestationslandningar överstiger denna vingbelastning. Professionella Canopy-piloter tävlar med vinglast på 10 till över 15 kg per kvadratmeter. Medan ram-luft fallskärmar med vinglast högre än 20 kilo per kvadratmeter har landats, är detta strikt riket för professionella testhoppare.

Mindre fallskärmar tenderar att flyga snabbare för samma last, och elliptiska reagerar snabbare på kontrollinmatning. Därför väljs ofta små, elliptiska mönster av erfarna kapellpiloter för den spännande flygningen de ger. Att flyga en snabb elliptisk träning kräver mycket mer skicklighet och erfarenhet. Snabba elliptiska sträckor är också betydligt farligare att landa. Med högpresterande elliptiska skärmtak kan störande funktionsfel vara mycket allvarligare än med en fyrkantig design och kan snabbt eskalera till nödsituationer. Att flyga högt belastade, elliptiska baldakiner är en stor bidragande orsak till många fallskärmsolyckor, även om avancerade träningsprogram hjälper till att minska denna fara. [ citat behövs ]

Höghastighetsfallskärmar med tvärstag, som Velocity, VX, XAOS och Sensei, har gett upphov till en ny gren av sportfallskärmshoppning som kallas "swooping". En kapplöpningsbana är inrättad i landningsområdet för expertpiloter att mäta avståndet de kan flyga förbi den 1,5 meter höga infartsgrinden. Aktuella världsrekord överstiger 180 meter (590 fot).

Bildförhållande är ett annat sätt att mäta ram-luft fallskärmar. Bildförhållanden för fallskärmar mäts på samma sätt som flygplansvingar, genom att jämföra spännvidd med korda. Fallskärmar med lågt bildförhållande, dvs. spänner över 1,8 gånger ackordet, är nu begränsade till precisionslandningstävlingar. Populära precisionslandningsfallskärmar inkluderar Jalbert (nu NAA) Para-Foils och John Eiffs serie Challenger Classics. Medan fallskärmar med lågt bildförhållande tenderar att vara extremt stabila, med milda stallegenskaper, lider de av branta glidförhållanden och en liten tolerans, eller "sweet spot", för att tajma landningssignalen.

På grund av deras förutsägbara öppningsegenskaper används fallskärmar med ett medium bildförhållande runt 2,1 i stor utsträckning för tävlingar i reservat, BASE och kapellformation. De flesta fallskärmar med medium bildförhållande har sju celler.

Fallskärmar med högt bildförhållande har det plattaste glidet och den största toleransen för att tajma landningsblossen, men de minst förutsägbara öppningarna. Ett bildförhållande på 2,7 är ungefär den övre gränsen för fallskärmar. Baldakiner med högt bildförhållande har vanligtvis nio eller fler celler. Alla reserv ram-air fallskärmar är av den kvadratiska sorten, på grund av den större tillförlitligheten och de mindre krävande hanteringsegenskaperna.

Paragliders

Huvudartikel: paraglider
Skärmflygning vid Cochrane hill, AB , Kanada , 1991. En APCO Starlite 26.
Apco Starlite 26 paraglider lanserar uppblåsande celler genom att dra upp de övre stigarna
Skärmflygning över Kristusstatyn i Rio de Janeiro , Brasilien, 2015

Skärmflygare - som praktiskt taget alla använder ram-luft-tak - är mer besläktade med dagens sportfallskärmar än till exempel fallskärmar från mitten av 1970-talet och tidigare. Tekniskt sett är de fallskärmar som stiger upp , även om den termen inte används i skärmflygningssamhället, och de har samma grundläggande bärplansdesign som dagens "fyrkantiga" eller "elliptiska" sportfallskärmstak, men har i allmänhet fler sektionerade celler, högre bildförhållande och en lägre profil. Antalet celler varierar mycket, vanligtvis från de höga 20-talet till 70-talet, medan bildförhållandet kan vara 8 eller mer, även om bildförhållandet (projicerat) för en sådan kapell kan vara nere på 6 eller så - båda skandalöst högre än en representativ fallskärmshoppares fallskärm. Vingbredden är vanligtvis så stor att den är mycket närmare en mycket långsträckt rektangel eller ellips än en kvadrat och den termen används sällan av skärmflygare. På samma sätt kan spännvidden vara ~15 m med spännvidden (projicerad) vid 12 m. Baldakiner är fortfarande fästa vid selen med upphängningslinor och (fyra eller sex) stigare, men de använder låsbara karbinhakar som den sista anslutningen till selen. Moderna högpresterande paragliders har ofta cellöppningarna närmare botten av framkanten och ändcellerna kan se ut att vara stängda, både för aerodynamisk strömlinjeformning (dessa uppenbarligen slutna ändcellerna ventileras och blåses upp från de intilliggande cellerna, som har ventilering i cellväggarna).

Den största skillnaden ligger i paragliders användning, vanligtvis längre flygningar som kan pågå hela dagen och hundratals kilometer i vissa fall. Selen skiljer sig också ganska mycket från en fallskärmssele och kan variera dramatiskt från sådana för nybörjaren (som kan vara bara en bänk med nylonmaterial och webbing för att säkerställa att piloten är säker, oavsett position), till sätelösa för hög höjd- och längdflygningar (dessa är vanligtvis kokong- eller hängmattaliknande enheter för hela kroppen som inkluderar de utsträckta benen - kallade speedbags , aerocones , etc. - för att säkerställa aerodynamisk effektivitet och värme). I många utföranden kommer det att finnas skydd för rygg- och axelpartierna inbyggda, och stöd för reservkapell, vattenbehållare etc. Vissa har till och med vindrutor.

Eftersom paragliders är gjorda för fot- eller skidstart, är de inte lämpliga för terminalhastighetsöppningar och det finns inget skjutreglage för att bromsa en öppning (paragliderpiloter börjar vanligtvis med ett öppet men ouppblåst kapell). För att lansera en paraglider, sprider man vanligtvis ut kapellet på marken för att nära närma sig en öppen kapell med upphängningslinorna som har lite slack och mindre trassel - se mer i Paragliding . Beroende på vinden har piloten tre grundläggande alternativ: 1) en löpande uppskjutning framåt (vanligtvis vid ingen vind eller svag vind), 2) en stående uppskjutning (vid idealiska vindar) och 3) en uppskjutning bakåt (vid högre vindar ) . I idealiska vindar, drar piloten i de översta stigarna för att få vinden att blåsa upp cellerna och lättar helt enkelt på bromsarna, ungefär som ett flygplans klaffar, och lyfter. Eller om det inte blåser, springer piloten eller åker skidor för att få den att blåsa upp, vanligtvis vid kanten av en klippa eller kulle. När kapellet väl är ovanför ens huvud, är det en försiktig neddragning av båda växlarna i idealiska vindar, en bogsering (säg bakom ett fordon) på plan mark, en fortsatt körning nedför backen, etc. Markhantering i en mängd olika vindar är viktigt och det finns till och med baldakiner gjorda strikt för den praktiken, för att spara på slitaget på dyrare baldakiner designade för t.ex. XC , tävling eller bara fritidsflyg.

Generella egenskaper

Huvudfallskärmar som används av fallskärmshoppare idag är designade för att öppna mjukt. Alltför snabb utplacering var ett tidigt problem med ram-air design. Den primära innovationen som bromsar utplaceringen av en ram-luftkapell är reglaget ; ett litet rektangulärt tygstycke med en genomföring nära varje hörn. Fyra samlingar av linor går genom genomföringarna till stigarna (stigare är remsor av väv som förenar selen och rigglinorna i en fallskärm). Under utplaceringen glider reglaget ner från kapellet till precis ovanför stigarna. Reglaget bromsas av luftmotstånd när det sjunker och minskar hastigheten med vilken linjerna kan spridas. Detta minskar hastigheten med vilken kapellet kan öppnas och blåsas upp.

Samtidigt har den övergripande designen av en fallskärm fortfarande ett betydande inflytande på utplaceringshastigheten. Moderna sportfallskärmars utbyggnadshastigheter varierar avsevärt. De flesta moderna fallskärmar öppnas bekvämt, men enskilda fallskärmshoppare kanske föredrar hårdare användning.

Utplaceringsprocessen är till sin natur kaotisk. Snabba installationer kan fortfarande ske även med väluppfostrade baldakiner. I sällsynta fall kan utplaceringen till och med vara så snabb att hopparen drabbas av blåmärken, skada eller dödsfall. Att minska mängden tyg minskar luftmotståndet. Detta kan göras genom att göra skjutreglaget mindre, sätta in en nätpanel eller skära ett hål i skjutreglaget.

Spridning

Animation av 3-ringssystem som används av en fallskärmshoppare för att skära bort huvudfallskärmen. Den utnyttjar en mekanisk fördel på 200 till 1.

Reservfallskärmar har vanligtvis ett ripcord- utbyggnadssystem, som först designades av Theodore Moscicki, men de flesta moderna huvudfallskärmar som används av sportfallskärmshoppare använder en form av handutplacerad pilotränna . Ett rivsnöresystem drar ett stängningsstift (ibland flera stift), som släpper en fjäderbelastad pilotränna och öppnar behållaren; pilotrännan drivs sedan in i luftströmmen med sin fjäder, och använder sedan kraften som genereras av att luften passerar för att dra ut en utlösningspåse som innehåller fallskärmstaket, till vilken den är fäst via ett träns. En handutplacerad pilotränna, när den väl har kastats in i luftströmmen, drar en stängningsstift på pilotrännans träns för att öppna behållaren, sedan drar samma kraft ut utlösningspåsen. Det finns variationer på handutplacerade pilotrännor, men det beskrivna systemet är det vanligaste utkastsystemet.

Endast den handutplacerade pilotrännan får kollapsas automatiskt efter utplaceringen – av en dödningslinje som minskar pilotrännans motstånd under flygning på huvudtaket. Reserver, å andra sidan, behåller inte sina pilotrännor efter utplacering. Reservutsättningsväskan och pilotrännan är inte anslutna till kapellet i ett reservsystem. Detta är känt som en fri-påse-konfiguration, och komponenterna återvinns ibland inte efter en reservutplacering.

Ibland genererar en pilotränna inte tillräckligt med kraft vare sig för att dra i stiftet eller för att dra ut påsen. Orsaker kan vara att pilotrännan fastnar i bygelns turbulenta kölvatten ("burble"), att stängningsöglan som håller stiftet är för hårt eller att pilotrännan genererar otillräcklig kraft. Denna effekt är känd som "tveksamhet i pilotrännan", och om den inte försvinner kan den leda till ett totalt fel, vilket kräver reservutbyggnad.

Fallskärmsjägares huvudfallskärmar utplaceras vanligtvis av statiska linjer som frigör fallskärmen, men ändå behåller utplaceringsväskan som innehåller fallskärmen – utan att förlita sig på en pilotränna för utplacering. I den här konfigurationen är utplaceringspåsen känt som ett direktpåsesystem, där utplaceringen är snabb, konsekvent och pålitlig.

Säkerhet

RAF Typhoon använder en drogue-fallskärm för att bromsa efter landning.

En fallskärm viks noggrant, eller "packas" för att säkerställa att den öppnas på ett tillförlitligt sätt. Om en fallskärm inte packas ordentligt kan det resultera i en funktionsfel där huvudfallskärmen inte kan utlösas korrekt eller helt. I USA och många utvecklade länder packas nöd- och reservfallskärmar av " riggare " som måste utbildas och certifieras enligt lagliga standarder. Sportfallskärmshoppare tränas alltid i att packa sina egna primära "huvudskärmar".

Exakta siffror är svåra att uppskatta eftersom fallskärmsdesign, underhåll, lastning, packningsteknik och operatörserfarenhet alla har en betydande inverkan på felfrekvensen. Ungefär en av tusen sportens huvudfallskärmsöppningar fungerar inte, vilket kräver användning av reservfallskärmen, även om vissa fallskärmshoppare har många tusen hopp och aldrig behövt använda sin reservfallskärm.

Reservfallskärmar packas och sätts ut något annorlunda. De är också designade mer konservativt, gynnar tillförlitlighet framför lyhördhet och är byggda och testade enligt mer krävande standarder, vilket gör dem mer pålitliga än huvudfallskärmar. Reglerade inspektionsintervaller i kombination med betydligt mindre användning bidrar till tillförlitligheten eftersom slitage på vissa komponenter kan påverka tillförlitligheten negativt. Den primära säkerhetsfördelen med en reservfallskärm kommer från sannolikheten för att ett osannolikt huvudfel multipliceras med den ännu mindre sannolikheten för ett reservfel. Detta ger en ännu mindre sannolikhet för ett dubbelt fel, även om det också finns en liten möjlighet att en felaktig huvudfallskärm inte kan släppas och därmed störa reservfallskärmen. I USA registreras den genomsnittliga dödligheten för 2017 till 1 av 133 571 hopp.

Skador och dödsfall vid sportfallskärmshoppning är möjliga även under en fullt fungerande huvudfallskärm, vilket kan inträffa om fallskärmshopparen gör ett fel i bedömningen när han flyger över taket, vilket resulterar i en höghastighetskollision antingen med marken eller med en fara på mark, som annars hade kunnat undvikas, eller resulterar i kollision med en annan fallskärmshoppare under tak.

Felfunktioner

Se även: Fel (fallskärmshoppning)
Apollo 15 landade säkert trots ett fallskärmsfel 1971.

Nedan listas de funktionsfel som är specifika för runda fallskärmar.

  • En "Mae West" eller "blåst periferi" är en typ av rund fallskärmsfel som förvränger formen på baldakinen till det yttre utseendet av en stor bysthållare , uppkallad efter den sena skådespelerskan Mae Wests generösa proportioner . Kolonnen av nylontyg, stött av vinden, värms snabbt av friktion och motsatta sidor av kapellet kan smälta samman i ett smalt område, vilket tar bort varje chans att den öppnas helt.
  • En "streamer" är huvudrännan som trasslar in sig i sina linjer och misslyckas med att utvecklas och tar formen av en pappersstreamer. Fallskärmshopparen skär bort den för att ge utrymme och ren luft för att distribuera reserven.
  • En "inversion" uppstår när en kjol av kapellet blåser mellan upphängningslinorna på motsatt sida av fallskärmen och sedan fångar luft. Den delen bildar sedan en sekundär lob med taket inverterat. Sekundärloben växer tills baldakinen vänder helt ut och in.
  • En " barberstång " beskriver att ha en härva av linjer bakom hopparens huvud, som skär bort huvudet och öppnar sin reserv.
  • " Hästskon " är en utplacering utanför sekvensen, när fallskärmslinorna och väskan släpps innan väskan dras och tränsen. Detta kan göra att linorna trasslar ihop sig eller en situation där fallskärmsdrogen inte släpps ut från behållaren.
  • "Jumper-In-Tow" innebär en statisk linje som inte kopplas bort, vilket resulterar i att en bygel bogseras bakom flygplanet.

Uppgifter

En hoppare i fritt fall i Venezuela med fallskärmen på ryggen

Den 16 augusti 1960 satte Joseph Kittinger , i Excelsior III-testhoppet , det tidigare världsrekordet för högsta fallskärmshopp. Han hoppade från en ballong på en höjd av 102 800 fot (31 333 m) (vilket också var ett pilotat ballonghöjdrekord vid den tiden). En liten stabilisatorränna utplacerades framgångsrikt och Kittinger föll i 4 minuter och 36 sekunder, vilket också satte ett stillastående världsrekord för det längsta fallskärmsfria fallet, om fall med en stabilisatorränna räknas som fritt fall. På en höjd av 17 500 fot (5 300 m) öppnade Kittinger sin huvudränna och landade säkert i New Mexicos öken. Hela nedstigningen tog 13 minuter och 45 sekunder. Under nedstigningen upplevde Kittinger temperaturer så låga som -94 °F (-70 °C). I det fria fallsteget nådde han en topphastighet på 614 mph (988 km/h eller 274 m/s), eller Mach 0,8.

Enligt Guinness World Records höll Yevgeni Andreyev , en överste i det sovjetiska flygvapnet, det officiella FAI-rekordet för det längsta fallskärmshoppet i fritt fall (utan drogränna ) efter att ha fallit 24 500 m (80 380 fot) från en höjd av 25 457 m. (83 523 fot) nära staden Saratov, Ryssland den 1 november 1962, tills den bröts av Felix Baumgartner 2012.

Felix Baumgartner slog Joseph Kittingers rekord den 14 oktober 2012, med ett hopp från en höjd av 127 852 fot (38 969,3 m) och nådde hastigheter upp till 833,9 mph (1 342,0 km/h eller 372,8 m/s), eller nästan 1.1. Kittinger var rådgivare för Baumgartners hopp.

Alan Eustace gjorde ett hopp från stratosfären den 24 oktober 2014 från en höjd av 135 889,108 fot (41 419 m). Men eftersom Eustaces hopp involverade en drogfallskärm medan Baumgartners inte gjorde det, förblir deras rekord för vertikal hastighet och fritt fall avstånd i olika rekordkategorier.

Används

Förutom användningen av en fallskärm för att bromsa nedstigningen av en person eller ett föremål, används en drogfallskärm för att underlätta horisontell retardation av ett land- eller luftfordon, inklusive flygplan med fasta vingar och dragracers , för att ge stabilitet, för att hjälpa vissa typer av lätta flygplan i nöd, tandemfritt fall; och som en pilot som utlöser utplacering av en större fallskärm.

Fallskärmar används också som lekredskap .

Se även

Bibliografi

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Parachute&oldid=1138878170 "