Парашют с приводом
Парашют с электроприводом , часто сокращенно PPC , а также называемый моторизованным парашютом или парапланом , представляет собой тип летательного аппарата, который состоит из парафойла с двигателем и колес.
ФАУ определяет парашют с приводом как самолет с приводом, состоящий из [ sic ] гибкого или полужесткого крыла, соединенного с фюзеляжем так, что крыло не находится в положении для полета до тех пор, пока самолет не начнет движение. Фюзеляж парашюта с приводом содержит двигатель самолета, сиденья для каждого пассажира и прикреплен к шасси самолета. [1]
В полете, благодаря конструкции парафойла, PPC эффективно перемещаются с фиксированной воздушной скоростью , обычно около 25–35 миль в час (40–56 км/ч). PPC безопасно работают на высоте от нескольких футов над землей (например, при скимминге, облете) до высоты более 10 000 футов (3+ км), но типичная рабочая высота составляет от 500 до 1 500 футов (150–460 м). метров) над уровнем земли ( AGL ). Оснащенные топливным баком емкостью 5–15 галлонов (в зависимости от двигателя и ограничений по весу), PPC обычно могут летать около трех часов, прежде чем потребуется дозаправка. У них очень короткие разбеги при взлете и посадке, иногда менее 100 футов (30 м).
КПП относятся к числу наименее дорогих летательных аппаратов и считаются экономичным способом стать авиатором. Новый одноместный КПП может стоить всего 10 000 долларов, а двухместный КПП стоит около 20 000 долларов. Первоклассные двухместные КПП могут стоить 35 000 долларов и более, в зависимости от опций. Пустой вес КПП может составлять 200–500 фунтов (91–227 кг), а полезная нагрузка может превышать 500 фунтов (230 кг).
В Соединенных Штатах многие из самых маленьких одноместных PPC эксплуатируются в соответствии с разделом 14 CFR § 103 Федеральных авиационных правил. [2] и классифицируются как сверхлегкие самолеты , что позволяет управлять ими без лицензии или летной инструкции. Тем не менее, настоятельно рекомендуется летное обучение, и средний студент может научиться безопасно управлять PPC, проведя 5–10 часов летного обучения. двухместные PPC классифицируются как легкие спортивные самолеты В США пилот должен иметь как минимум сертификат спортивного пилота, выданный FAA , а это означает, что для управления ими . Для получения этого сертификата требуется минимум 12 часов летного обучения, включая 2 часа одиночной работы в качестве пилота-студента. [3] Парашютный спорт с приводом не следует путать с полетом на параплане с приводом .
Путаница с парапланеризмом с электроприводом
[ редактировать ]Часто возникает путаница в различиях между парашютами с приводом (PPC) и парапланами с приводом (PPG) как терминологически, так и даже иногда визуально. Например, с земли обычному наблюдателю может быть трудно отличить два типа самолетов в тех случаях, когда PPG использует передвижной планер (также называемый тележкой, трехколесным велосипедом или квадроциклом, в зависимости от конфигурации).
Проще говоря, PPC всегда управляются с помощью руля, нажимаемого ногами для управления рулевым управлением, а планер является неотъемлемым компонентом самолета (как установлено в Руководстве по полетам FAA PPC). [4]
С другой стороны, PPG почти всегда управляются руками, натягивая рулевые тросы. При парапланеризме планер считается исключительно вариантом более высокого класса; Фактически, поскольку крыло PPG всегда должно быть прикреплено к ремням безопасности, если планер, используемый в PPG, каким-либо образом выйдет из строя, крыло продолжит поддерживать вес пассажиров и двигателя через ремни безопасности. Кроме того, поскольку в PPG используются меньшие маломощные двигатели, чтобы соответствовать правилам 14 CFR § 103, они часто используют парафойл с более высокими характеристиками, который визуально кажется тоньше и более эллиптическим, чтобы компенсировать это. [5]
Любые другие различия менее ясны. В США все парапланерное оборудование должно подпадать под действие 14 CFR § 103, а лицензирование пилотов (в строгом юридическом смысле) не применимо, что мало чем отличается от сверхлегких КПП. Другие линии размыты еще больше. Например, некоторые люди ранее утверждали, что двухместные полеты разрешены только с использованием КПК, но «тандемные» (двухместные) парапланы легко осуществимы во многих странах мира, а ограниченные типы тандемных парапланов разрешены законом в США в результате освобождения FAA только для летной подготовки (с 2018 года с последующим продлением). [6] [7]
С достижениями в области проектирования легких материалов еще одной причиной путаницы в настоящее время является тот факт, что некоторые производители самолетов и комплектующих продают передвижные планеры сверхлегкого класса, которые могут быть сконфигурированы либо с ручным рулевым управлением в стиле PPG, либо с ножным рулевым управлением в стиле PPC (наряду с более широкими точки крепления купола), а позже он был продан как «парашют с приводом» 14 CFR § 103. Конечным результатом являются почти идентичные самолеты, хотя и с разными системами рулевого управления и потенциально разными типами фонарей.
Безопасность
[ редактировать ]
Некоторые считают, что PPC более безопасны, чем обычные самолеты, из-за присущей им устойчивости, ограниченной реакции на управляющие воздействия и устойчивости к сваливанию . Существует два основных способа управления PPC: увеличение или уменьшение мощности двигателя (который контролирует вертикальную скорость набора высоты) и отклонение правой или левой задней кромки парафойла - путем перемещения рулевых стержней ногами - что поворачивает самолет вправо. или ушел.
Расширение обычно используется для точной регулировки высоты при полете близко к земле и, в частности, при приземлении. В парашюте с приводом под расширением понимается одновременное нажатие на обе рулевые тяги, в результате чего левая и правая задние кромки купола одновременно тянутся вниз. В результате этого корпус планера выдвигается вперед относительно крыла (по поперечной оси), снижается скорость полета, увеличивается угол атаки и самолет временно получает дополнительную подъемную силу. Если все сделано правильно, основное преимущество этого маневра состоит в том, что он смягчает приземление (и особенно приземление с выключенным двигателем) на последних нескольких футах над землей. [4]
Коэффициент планирования PPC при выключенном двигателе варьируется от 3:1 до 6:1. Коэффициент скольжения варьируется в зависимости от размера и формы желоба. Посадка с выключенным двигателем, как правило, безопасна при условии, что самолет находится в пределах диапазона планирования подходящей зоны приземления, а пилот надлежащим образом обучен использованию правильной техники разжигания.
Хотя это и возможно, трудно заставить самолет перейти в опасное положение, свалиться или свалиться парашютом с помощью управляющих сигналов пилота. Многие пилоты считают, что схлопывание парашюта с квадратными крыльями практически невозможно. Крыло с большей вероятностью разрушится при использовании более маневренного, но по своей сути менее стабильного эллиптического крыла, но такое разрушение обычно сопровождается немедленным рефлированием и часто остается незамеченным пилотом. В редких случаях, когда эллиптическое крыло разрушается, разрушение вызвано либо крайне неблагоприятными метеорологическими условиями, либо ошибкой пилота. ФАУ сообщает , что более 80 процентов всех авиационных происшествий происходят из-за ошибок пилотов. Надувные эллиптические крылья с набегающим потоком воздуха могут иметь до 30 отдельных ячеек, тогда как квадратные крылья обычно имеют менее 13 ячеек. [4]
Основные опасности, с которыми можно столкнуться при полете на PPC, связаны с ветром и препятствиями. Не следует предпринимать полеты при скорости ветра более 10–15 миль в час или в порывистую погоду. К опасностям ветра относятся возмущения воздуха, вызванные рельефом местности, называемые роторами (желательно держаться с наветренной стороны от деревьев, гор и других препятствий, нарушающих поток ветра). Еще одну серьезную опасность представляет турбулентность следа, создаваемая прохождением других самолетов (называемых «вихрями на законцовках крыла»), особенно тяжелых, аэродинамически «грязных» и медленных самолетов. Кроме того, поскольку тихоходный КПП, как и вертолет, особенно хорошо оборудован для безопасного полета вблизи земли, необходимо проявлять особую осторожность, чтобы избегать линий электропередач, деревьев и других препятствий на низкой высоте. [4]
Операции
[ редактировать ]Пилотам PPC обычно нравится летать низко и медленно, а PPC является отличной платформой для осмотра достопримечательностей и фотографирования . КПП также используются в сельском хозяйстве , а иногда и в правоохранительных органах и организациях по поиску полетов.
КПП не нужен аэропорт для взлета и посадки. Многие пилоты выбирают и предпочитают летать с задних дворов, небольших аэропортов и скошенных сенокосов.
В Соединенных Штатах сверхлегким КПП Part 103 (как и другим классам сверхлегких самолетов) не разрешено летать ночью, а также над густонаселенными районами. [2] Однако в 2004 году ФАУ ввело правило спортивных пилотов , которое расширило территории и воздушное пространство, в которых могут легально летать легкие спортивные самолеты (LSA) PPC. Фактически, правильно оборудованный PPC может даже летать ночью или над городскими районами частным пилотом с рейтингом PPC.
Использование
[ редактировать ]Правоохранительные органы
[ редактировать ]Парашюты с приводом использовались полицейскими управлениями в качестве наблюдательных площадок и помогали при поимке подозреваемых, спасении на реках, облетах критически важных объектов инфраструктуры, фотографировании мест преступлений, борьбе с наркотиками и пресечении преступлений, за небольшую часть стоимости полицейского вертолета. . В одном случае этот недорогой авиационный актив был приобретен у Министерства юстиции США в рамках программы авиационных технологий. [8] [9] [10]
Скорая медицинская помощь
[ редактировать ]I-Fly Maverick представлял собой экспериментальный сертифицированный самолет, предназначенный для использования на улице и предназначенный для оказания неотложной медицинской помощи хуаорани коренному народу в тропических лесах Амазонки в Эквадоре .
Охота и разведка
[ редактировать ]В США вообще запрещено охотиться/стрелять с любого самолета, за исключением очень ограниченных определенных обстоятельств. [11] Тем не менее, PPC считается идеальным самолетом для первоначального разведки мест обитания животных и стад за несколько дней или недель до сезона охоты из-за его естественно более медленных характеристик полета. Во время охотничьего сезона в большинстве штатов США действуют строгие правила об обязательных периодах ожидания между тем моментом, когда охотник воспользуется самолетом и сможет начать охоту. [12] и практически все они имеют ограничения и серьезные штрафы за использование любых самолетов для охоты в режиме реального времени (например, сотрудничество/связь «воздух-земля»). Учитывая полный запрет во многих штатах на использование БПЛА в любой ситуации, связанной с охотой и преследованием дикой природы, некоторые считают, что PPC являются более благоприятной для животных и экономически эффективной альтернативой.
История
[ редактировать ]В 1930 году на обложке октябрьского номера журнала Modern Mechanix описывался проект Бадди Бушмейера по созданию парашюта с приводом . родилась концепция «парашюта с приводом», и это одна из причин, почему этот вид спорта называют парашютным спортом с приводом, несмотря на то, что на самом деле в нем используется парафойл.
После Второй мировой войны спортивные прыжки стали развлекательным занятием и начались с доступных в то время круглых парашютов диаметром от 20 до 30 футов. [4]
1 октября 1964 года Домина Джалберт подал заявку на патент на свое новое «многоячеечное крыло», которое он назвал « парафойл » (также известное как «набегающее» крыло), которое представляло собой новую конструкцию парашюта. Его идеи были зарегистрированы как патент США № 3 285 546 15 ноября 1966 года. [4]
Возможности конструкции Джалберта быстро стали очевидны: поскольку парафойл при надувании образовывал форму крыла, было возможно увеличить качество планирования и пройденное расстояние, вероятно, можно было увеличить, при условии, что у человека или полезного груза, подвешенного под парашютом, была добавлена некоторая добавленная тяга. Имея еще большую мощность, можно было изменить угол атаки, и крыло могло лететь ровно или даже набирать высоту.
В 1968 году Лоуэлл Фарранд предпринял именно такую попытку и управлял моторизованной версией под названием «Irish Flyer I», разработанной доктором Джоном Николаидесом из Университета Нотр-Дам. Это был модифицированный стандартный гирокоптер Бенсона, в котором ротор был удален и заменен 6-футовой поперечиной, к которой был прикреплен парафойл. Пропеллер был кожухован, чтобы не запутываться за стропы парафойла. Irish Flyer I был испытан летом 1968 года, когда его буксировали в воздух и отпускали для длительного планирования с двигателем. В последующие годы были разработаны и запущены в эксплуатацию дополнительные буксирные прототипы. [13]
К сожалению, тяжелые двигатели, а также ограничения в наличии прочных и легких материалов парафойла и рамы затруднили реализацию этой концепции.
Более поздняя разработка первого парашюта с приводом массового производства заняла примерно два с половиной года.
Авиационный инженер Стив Снайдер реализовал и усовершенствовал использование квадратных парапланов с набегающим воздухом и решил реализовать идею и цель создания безопасного и простого самолета, который даже любители могли бы легко запускать и летать.
Первый парашют с приводом, который мог взлетать самостоятельно, появился в 1981 году, когда Стив Снайдер, Дэн Томпсон и Адриан Ванденбург объединили свои таланты и вдохновение. Идея Снайдера заключалась в том, чтобы взять новейшие конструкции парашютных крыльев и добавить более новые (и более легкие) двигатели, в то время как навыки Ванденбурга как машиниста сыграли решающую роль в построении каркаса кабины, которое было завершено в марте 1981 года. Дэниел Томпсон, конструктор сверхлегких самолетов и малый авиастроитель. механик-двигатель, был привлечен к проекту три месяца спустя, чтобы определить силовую установку для самолета. Он оснастил самолет двумя небольшими двигателями Chrysler, в результате чего появился первый прототип самолета P-1. [14]
В первый день испытательного полета были предприняты попытки просто оторвать КПП от земли. Снайдер, весивший 150 фунтов, наконец, попытался снизить мощность с полного газа при взлете и сумел поднять корабль на высоту от 40 до 50 футов. Снайдеру было трудно управлять самолетом из-за крутящего момента, создаваемого пропеллерами обоих двигателей, вращающимися в одном направлении. Общее время полета составляло 30–35 секунд на скорости от 20 до 25 миль в час. P-1 летал более 10 раз, один раз на женщине весом 110 фунтов, что позволило улучшить результаты испытательных полетов. Во время этих испытательных полетов было внесено множество изменений, включая добавление вертикального стабилизатора, закрылков, элеронов и оптимизацию триммирования парафойла.
Парапланы Ram air того времени имели плоский профиль и обеспечивали ограниченный контроль. В результате была применена более угловатая (кривая вниз) конструкция и к парафойлу были добавлены ребра, что в конечном итоге придало самолету большую устойчивость и герметичность, а также решило проблему управления.
Пока разрабатывались решения по конструкции парашюта и управлению, Томпсон разработал улучшенную конструкцию планера, включая идею Снайдера о складывании шасси для портативности. Проблема крутящего момента была решена за счет вращения пропеллеров в противоположных направлениях, что компенсировало эффект крутящего момента друг друга. Самолет Р-2 был построен в январе 1983 года.
Проектирование и строительство Р-3 началось 26 февраля 1983 года. Три месяца спустя прототип дебютировал на авиашоу Sun & Fun во Флориде. Реакция была ошеломляющей, и была создана корпорация ParaPlane для производства первого коммерчески жизнеспособного парашюта с двигателем P-3. С тех пор было разработано множество нововведений и усовершенствований. [15]
Модельное проектирование
[ редактировать ]Существуют также радиоуправляемые модели парашютов с электроприводом. [16]
См. также
[ редактировать ]
- Фольгированный змей
- Дельтаплан
- Паравинг
- Параплан с приводом - парамотор с ножным приводом.
- Моторный дельтаплан - дельтаплан, запускаемый с помощью ног.
- Сверхлегкая авиация
Люди
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Свод федеральных правил (США). «14 CFR 1.1 – Общие определения» . www.ecfr.gov .
- ^ Jump up to: а б Свод федеральных правил (США). «14 CFR 103 — Сверхлегкие автомобили» . www.ecfr.gov .
- ^ Свод федеральных правил (США). «14 CFR 61 — Сертификация: пилоты, летные инструкторы и наземные инструкторы» . www.ecfr.gov .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Федеральное управление гражданской авиации (2007 г.). «FAA-H-8083-29: Справочник по полетам на парашюте с двигателем» (PDF) . www.faa.gov .
- ^ «FAR Часть 103 – Сверхлегкие транспортные средства» . Ассоциация парапланеристов США (USPPA) . 08.01.2022. «Спортивные пилоты: разница между PPC и PPG» . Проверено 13 февраля 2023 г.
- ^ Ассоциация дельтапланеризма и парапланеризма США (USHPA). «Освобождение FAA 4721 — Тандемные операции» . www.ushpa.org . Проверено 16 августа 2022 г.
- ^ Ассоциация парапланеристов США (USPPA) (01 мая 2022 г.). «Освобождение FAA 9751 — Тандемные операции» . usppa.org . Проверено 13 февраля 2023 г.
- ^ «Авиационная часть РПД» . www.riponpd.org. Архивировано из оригинала 29 июля 2012 года.
- ^ Эпплгейт, Алекс. «Парашют с электроприводом дает возможность полиции взглянуть с воздуха» . Публичный генеральный директор . Проверено 16 августа 2022 г.
- ^ «Парашют с приводом поднимает борьбу с преступностью на новую высоту» . www.WDBJ7.com . 10 октября 2011 г. Архивировано из оригинала 17 января 2012 г.
- ^ «[USC07] 16 USC 742j-1: Охота с воздуха» . uscode.house.gov . Проверено 27 ноября 2018 г.
- ^ «Пересмотренный устав штата Колорадо, раздел 33. Парки и дикая природа § 33-6-124 | FindLaw» . Финдлоу . Проверено 27 ноября 2018 г.
- ^ Николаидес, Джон (1972). «Летные характеристики парафойла» (PDF) . Лаборатория динамики полета ВВС. Архивировано из оригинала (PDF) 2 июня 2022 г.
- ^ «Вопреки физике» . www.aopa.org . 9 мая 2000 г. Проверено 27 ноября 2018 г.
- ^ «Развитие параплана» . Внутренний Парафлайт, Инк . Архивировано из оригинала 29 марта 2023 года . Проверено 5 ноября 2023 г.
- ^ «Пара-RC Облако 1.5» . Модель авиации . 15 июня 2021 г. Проверено 16 августа 2022 г.