Приветствую Вас, Гость Пятница, 07.08.2020, 01:21 Главная Регистрация RSS
Главная » Статьи » Проектирование парашютных систем » 1. Конструкции ПС

Устройства рифления планирующих парашютных систем
Автор: Куянов А.Ю. парашютист-испытатель

Устройства рифления планирующих парашютных систем

Термины и определения
Наполнение парашюта - процесс непрерывного изменения формы купола парашюта под действием аэродинамических сил. (ГОСТ 21452-88)
Фаза наполнения парашюта - любая из промежуточных форм парашюта, которые он последовательно принимает при наполнении. (ГОСТ 21452-88)

Вступление
 Процесс наполнения купола планирующей парашютной системы (ППС) из уложенного состояния в рабочее состояние, предусмотренное конструкцией ППС, является сложным и ответственным этапом ее функционирования. При наполнении купола ППС на систему «планирующий парашют – объект» действуют максимальные аэродинамические и инерционные нагрузки, по которым ведут расчет конструкции на прочность. 
Для снижения динамических и инерционных нагрузок в процессе наполнения купола ППС используются различные устройства рифления.

1 Устройства рифления
 Устройства рифления предназначены для замедления времени раскрытия купола парашютной системы и, как следствие, снижения динамических нагрузок, возникающих при наполнении купола ПС. 
Устройства рифления можно разделить на следующие типы:
- слайдерные системы рифления (большинство современных двухоболочковых планирующих ПС);
- система рифления с использованием вытяжного парашюта (запасные ПС: ПЗ-81, ПЗ-81Ф, ПЗ-81ТФ);
- устройства рифления по нижней кромке купола или по другим конструктивным частям купола ПС с помощью шнура или ленты рифления (ПО-9 сер2, многокупольные грузовые ПС).

1.2 Слайдерные системы рифления
 Слайдер - устройство рифления, предназначенное для замедления времени раскрытия купола парашютной системы и, как следствие, снижения динамических нагрузок, возникающих при раскрытии ПС. 
 В основном слайдер представляет собой прямоугольную косынку с кольцами по углам (см. рис. 1 и 2). В каждое кольцо продета соответствующая группа строп, подсоединенная к свободным концам. Кольца конструктивно соединены силовыми лентами к косынке слайдера через отверстие – 1 (см. рис. 1). Также кольца слайдерной системы рифления могут быть выполнены в виде люверсов, находящихся в углах косынки слайдера. 



Рисунок 1 – Кольцо слайдерной системой рифления

На рис. 1 обозначено:
1- отверстия для крепления силовых лент косынки слайдера;
d1- внутренний диаметр;
d2- внешний диаметр;
h- толщина кольца слайдерной системы рифления.
 В уложенном состоянии слайдер находится вплотную к куполу. При наполнении за счет аэродинамического сопротивления косынки слайдера и силы трения колец слайдера о стропы происходит замедление времени раскрытия купола ПС и, как следствие, снижения динамических нагрузок, возникающих в процессе наполнения. 
 Таким образом, время замедления процесса раскрытия купола ПС с помощью слайдерных систем рифления зависит от следующих факторов: 
- условий наполнения купола ПС (скорость в момент ввода в действие вытяжного парашюта, полетной массы системы «объект-парашют»);
- геометрических размеров: купола ПС, косынки слайдера (площади), внутреннего диаметра колец слайдера;
- от применяемых материалов: воздухопроницаемости купола, косынки слайдера, строп купола ПС, материала колец слайдера (коэффициент трения зависит от материала (толщина, сечение и т.д.).
 На данный момент существуют три основных вида слайдерных систем рифления: 
- слайдер в виде косынки;
- слайдер в виде косынки с фартуком;
- слайдер-крестовина.

1.2.1 Слайдерная система рифления в виде косынки
Представляет собой прямоугольную косынку с кольцами по углам (разделяющийся или с встроенной системой колопсации. Обычно используется в ПС с площадью купола меньше 22 м2).


Рисунок 2 – Слайдерная система рифления в виде косынки ПС «Цимус167»

На рис. 2 обозначено:
l1- ширина косынки слайдера;
l2- длина косынки слайдера;
l1´- длина силовой ленты, образующей ширину косынки;
l2´- длина силовой ленты, образующей длину косынки;
lл1- ширина силовой ленты каркаса;
lл2- ширина диагональных силовых лент;
lл3- ширина усилительных угловых лент;

1.2.2 Слайдерная система рифления в виде косынки с фартуком
Слайдерная система с фартуком отличается от слайдерной системы рифления в виде косынки наличием дополнительного фартука с двумя карманами для воздушного потока и наличием в центре косынки слайдера прямоугольника с тканью меньшей воздухопроницаемостью или сеткой (см. рис. 3).
 Фартук с карманами предназначен для увеличения аэродинамического сопротивления слайдера, и как следствие, увеличения времени раскрытия двухоболочковых ППС. 
Прямоугольник из ткани с меньшей воздухопроницаемостью или сетки предназначен для улучшения наполняемости купола двухоболочковых ППС и предотвращения частичного отказа в процессе раскрытия ПС – несход слайдера.
 Данный тип слайдерной системы рифления используется в ПС, предназначенных для классического парашютизма (приземление на точность, площадь купола начиная с 22 м2. ПС: По-16, По-17, Барс-С, Parafoil и др.). 

Рисунок 3 – Геометрические характеристики слайдера с фартуком

1.2.3 Слайдер-крестовина
 Слайдер - крестовина представляет собой четыре кольца, соединенные накрест с помощью двух силовых лент (см. рис. 4). Данный тип системы рифления используется в ПС, предназначенных для купольной акробатики и BASE прыжков, когда необходимо быстрое раскрытие ПС с минимально возможной потерей высоты при раскрытии. Также иногда на данных типах ПС в качестве материала косынки слайдера используется сетка. 

Рисунок 4 – Слайдер – крестовина

На рис. 4 обозначено:
l1- условная ширина слайдера;
l2- условная длина слайдера;
ld- длина силовой ленты, образующей крестовину слайдера;
lл- ширина силовой ленты, образующей крестовину слайдера.

1.3 Система рифления с использованием вытяжного парашюта
 Система рифления с использованием вытяжного парашюта реализована в запасных ПС: ПЗ-81, ПЗ-81Ф, ПЗ-81ТФ. 
 Данное устройство рифления состоит из двух колец, скользящих по стропам, и соединенных между собой лентой рифления, свободный конец которой проходит через люверс на куполе к вытяжному пружинному парашюту (см. рис. 5). В кольца рифления продеты соответствующие группы строп, таким образом кольца рифления делят стропы на две группы, которые с помощью пряжек-полуколец крепятся к двум свободным концам. 
 Принцип работы устройства рифления с использованием вытяжного парашюта состоит в следующем: после выхода парашюта из ранца под действием силы сопротивления поверхность купола стремится принять форму предусмотренную конструкцией ПС, этому противодействует сила трения строп о кольца устройства рифления, соединенного с вытяжным парашютом. Вытяжной парашют, в свою очередь, за счет аэродинамического сопротивления так же препятствует спуску колец системы рифления по стропам к пряжкам-полукольцам свободных концов запасной парашютной системы. В результате воздействия этих сил процесс наполнения парашюта замедляется, и этим самым снижается динамическая нагрузка, действующая на систему «объект-парашют» в момент наполнения парашюта. 

Рисунок 5 – Система рифления с использованием вытяжного парашюта

На рис. 5 изображено: 1 - кольца рифления; 2- лента рифления; 3- ограничительное кольцо; 4- вытяжной пружинный парашют.
Два кольца соединенные лентой рифления с ограничительным кольцом образуют звено рифления.
Вытяжной пружинный парашют предназначен для вытягивания запасного парашюта из ранца и натяжения устройства рифления в момент наполнения купола. Он состоит (см. рис. 6) из верхнего и нижнего полотнищ, каркасных лент, образующих коуш для соединения с устройством рифления, жесткого диска с накладкой, люверса и конической пружины, способствующей быстрому вводу запасного парашюта в поток.

Рисунок 6 –Вытяжной пружинный парашют

1.4 Устройство рифления по конструктивным частям купола ПС с помощью шнура или ленты рифления
Данное устройство рифления использовалось на ПС ПО-9 сер. 1, 2 до момента выхода бюллетеня №21717-86БУ (по доработке парашютной системы ПО-9 сер. 2 в ПО-9 сер.3.)
 Устройство рифления состояло из колец, нашитых по периметру купола, ленты рифления и вытяжного парашюта. Лента рифления проходила через кольца и соединялась с вытяжным парашютом. При укладке ПС кольца соединялись вместе. В процессе наполнения купола за счет силы трения ленты рифления, проходящей через кольца, и аэродинамического сопротивления вытяжного парашюта происходило замедление времени наполнения купола ПС и, как следствие, снижение динамических нагрузок. Из-за многочисленных отказов данная система рифления была заменена на слайдерную систему рифления. 
Необходимо отметить, что устройство рифления с помощью стропы (ленты) рифления успешно реализованы в многокупольных грузовых ПС МКС – 5-128Р(М).

 Выводы: 
1. Существующие устройства рифления обеспечивают необходимое снижение динамических нагрузок при допустимой потере высоты в процессе наполнения купола ППС.
2. На сегодняшний день самыми распространенными устройствами рифления являются слайдерные системы рифления.
Применение слайдерных систем рифления обусловлено:
- высокой надежностью функционирования;
- простотой изготовления;
- удобством при эксплуатации (укладка, контролепригодность, быстрая замена при необходимости).
3. Устройство рифления по конструктивным частям купола ПС с помощью шнура или ленты рифления не используются, в основном, по следующим причинам:
 - из-за многочисленных отказов ПС; 
 - большей, по сравнению с слайдерными системами рифления, потери высоты в процессе наполнения ППС.
Категория: 1. Конструкции ПС | Добавил: alex (08.11.2011)
Просмотров: 1509 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]