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PERSÖNLICHER TRANSPORT: BODEN, WASSER, LUFT
Gleitschirmfliegen für Anfänger. Persönlicher Transport
Verzeichnis / Personenverkehr: Land, Wasser, Luft Was könnte auf den ersten Blick einfacher sein als ein Trainingsgleitschirm? Niedrige Flügelstreckung, dickes Profil, kurze Leinen. Es scheint, dass diese ganze kleine Reihe von Eigenschaften dem Anfängerpiloten einen ruhigen und komfortablen Flug ermöglichen sollte. Das ist so, aber leider wird ein Anfänger schnell müde, nur zu planen, er will immer höher. Und es beginnt der Kampf zwischen Flugleistung und Flugsicherheit des Flugzeugs. Das Zusammentreffen dieser widersprüchlichen Anforderungen hat zu vielen unterschiedlichen Modellen von Gleitschirmen geführt, die für die Ausbildung eingesetzt werden. In der GUS unterrichten sie aufgrund der Armut oft in allem. Kuppeln, die vor einigen Jahren noch als Halbsportarten galten, sind in den Rang von Bildungssportarten gerückt. An der Herstellung spezieller Gleitschirme sind nur wenige Menschen beteiligt. Für einheimische Designer ist es viel interessanter, in der Sportklasse der Geräte zu experimentieren – im ewigen Wettlauf um Geschwindigkeit und Qualität. Noch schlimmer ist es, wenn die Trainingskappe als erfolglose Idee unglücklicher Konstrukteure ausgegeben wird, die nicht die gewünschten rekordverdächtigen Flugeigenschaften lieferte und daher (natürlich nach einigen Modifikationen) in den Rang einer Schulung übertragen wurde. Ende des Winters 1996 entschieden sich die Paraavis-Spezialisten für einen anderen Ansatz bei der Entwicklung eines Trainingsgeräts und verwendeten eine neue Reihe von Profilen, die während der Arbeit an einem Gleitschirm der Competition-Klasse gewonnen wurden. Die Profile dieser Serie verfügen über einen erweiterten Bereich zulässiger Anstellwinkel, d. h. sie widerstehen dem Falten der Kappe bei niedrigen Anstellwinkeln und deren Störung bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten. „Commander“ (wie der neue Gleitschirm genannt wurde) übertraf die kühnsten Erwartungen der Designer. Seine Haube lässt sich leicht anheben und schwebt über dem Piloten, sodass er die wenigen Sekunden hat, die er zum Abheben benötigt. Während des Startlaufs nimmt die Kappe eine stabile Position über dem Piloten ein und ihr Wanken kann durch Hochfahren und Betätigen der Bremsen leicht beseitigt werden. Das Fliegen mit dem Commander ist ein Vergnügen. Über dem Kopf befindet sich ein leistungsstarker monolithischer Flügel, der keine Voraussetzungen für die Faltung hat. Wir schätzten die „narrensichere“ Funktion dieses Gleitschirms, nachdem ein Anfänger in einem Flug lange Zeit mit voll angezogenen Bremsen hing und in einem anderen Flug die Kappe auf eine Art und Weise in Schräglage schwang, wie es selbst Testpiloten nicht tun. Und nichts, es fliegt! Mit dem Aufkommen des Commander wurde es einfacher, das Fliegen zu lehren und zu lernen. Immer mehr Menschen entscheiden sich für diese zuverlässige und leise Maschine für Freizeitflüge am Wochenende und im Urlaub. Darüber hinaus ermöglichen die Qualität und Geschwindigkeit nicht nur die Durchführung von Segelflügen, sondern sogar Streckenflügen.
Technische Eckdaten des Gleitschirms „Commander“ Und jetzt mehr darüber, wie der Gleitschirm konstruiert wurde. Wo fangen sie normalerweise an? Zunächst stellen sie eine Aufgabe oder formulieren die Grundvoraussetzungen, die ein Ausbildungsgleitschirm erfüllen muss. Und sie lauten wie folgt:
Wie immer in der Luftfahrt sind diese Anforderungen sehr widersprüchlich. Der erste und zweite Punkt lassen sich leicht mit einer geringen Dehnung und einem dicken Profil erreichen, die anderen Anforderungen werden damit jedoch wahrscheinlich nicht erfüllt. Die Designer mussten also hart arbeiten. Wir begannen mit der Auswahl einer Planform. Hier passt am besten eine Ellipse (minimale induktive Reaktanz) oder eine dieser in ihrer Form nahe kommende Figur (Abb. 2). Die Gleitschirmfläche wurde unter Berücksichtigung der spezifischen Flächenbelastung q gewählt. Laut Statistik gibt es einen Bereich von q-Werten (3 – 3,8 kg/m2), der für die Ausbildung von Gleitschirmfliegern verwendet wird. In diesem Fall dienen die Reichweitengrenzen als Kompromiss zwischen der Sinkgeschwindigkeit (mehr Fläche – weniger Flug- und Sinkgeschwindigkeit) und der Stabilität des Gleitschirms (geringere Fluggeschwindigkeit – weniger Druck in der Kappe und er verliert leichter an Stabilität). Die Abflugmasse des Pilot-Gleitschirm-Systems ergibt sich aus der Formel: Mvzl. = M0 + Msn (1), wobei: M0 die Masse des Piloten ist, Msn die Masse der Ausrüstung ist (etwa 15 kg). Basierend auf der Masse des Piloten von 80 kg und der spezifischen Belastung von 3,4 kg/m2 (mittlerer Bereich) wurde die Flügelfläche des Gleitschirms ermittelt:
Die Wahl des Streckungsverhältnisses (das Verhältnis des Quadrats der Flügellänge zu seiner Fläche) beeinflusst die Eigenschaften des Gleitschirms maßgeblich: Eine Erhöhung des Streckungsverhältnisses verringert den induzierten Widerstand und führt zu einer Steigerung der aerodynamischen Qualität des Flügels, jedoch bei Gleichzeitig wird die Flugsicherheit verringert, da ein schmaler Flügel anfälliger für Faltungen ist und außerdem den Start und die Landung erschwert. Es wurde beschlossen, bei der Dehnung λ = 4,8 aufzuhören. Obwohl es etwas groß ist, hofften wir, durch das neue Profil eine gute Flügelstabilität und Faltfestigkeit zu erreichen. Die Flügellänge (L) wurde durch die Formel bestimmt:
Als ursprüngliche Grundrissform des Flügels wurde eine halbe Ellipse angenommen, deren Fläche gleich ist:
wobei a, b die Werte der großen und der Hälfte der kleinen Achsen der Ellipse sind. Von hier aus haben wir unter der Annahme von a = L den Wert des Mittelakkords b gefunden:
Die Anzahl der Rippen im Flügel bestimmt die Qualität seiner Oberfläche, die Füllgeschwindigkeit der Kappe beim Falten und die Herstellbarkeit des Gleitschirms in der Produktion. Nach der Analyse verschiedener Designoptionen mit allen Arbeits- (Kraft-) oder Hilfsrippen (Abb. 2) wurde beschlossen, sich für die erste Option zu entscheiden, da diese besser mit dem Konzept eines Trainingsgleitschirms übereinstimmt, d. h. 37 Abschnitte ( 38 Kraftrippen) und nur auf den Konsolen zwei Hilfsrippen verwenden (Abb. 4).
Die Länge der Leinen beeinflusst die Festigkeit des Gleitschirms und die Spannung seiner Oberflächen. Das Verzweigungsmuster der Linien bestimmt ihre Gesamtlänge. Die Analyse möglicher Verzweigungsoptionen, vorbehaltlich der minimalen Gesamtlänge der Leitungen, ergab, dass die optimale Option darin besteht, die Leitungen der ersten beiden Reihen („a“ und „b“) jedes Halbflügels zu den entsprechenden zusammenzuführen separate freie Enden (Abb. 1) und Ränge „c“ und „d“ – für allgemein (Abb. 3).
Die wichtigste Arbeit beim Entwurf einer Überdachung ist die aerodynamische Berechnung. Das neue Profil (Abb. 5) mit den Eigenschaften Xc max = 28 % und Cmax = 17 %, basierend auf einem bewährten Profil des Grand Paraglider, hat einen charakteristischen „Bauch“. Es ist stabil bei niedrigen Anstellwinkeln, was für die Sicherheit des Gleitschirms sehr wichtig ist. Auch die Stalleigenschaften des Profils erwiesen sich als gelungen.
Es wurde sorgfältig an der Verteilung der geometrischen und aerodynamischen Verwindung gearbeitet, wodurch ein Kompromiss zwischen Stabilität, Kontrollierbarkeit und Qualität gefunden wurde. Computerprogramme wurden verwendet, um Muster für die Details der Kuppel zu erhalten. Also was ist passiert?
Eigenschaften der Nähte, die beim Nähen der Bänder LTK-44-1600 verwendet werden
Der Gleitschirmflügel besteht aus einem speziellen luftdichten Stoff und ist aus zwei Bahnen zusammengenäht (Abb. 4). Jeder Abschnitt der Kuppel hat eine obere, eine untere Platte und Rippen. Entlang der Vorderkante sind die Paneele nicht miteinander verbunden und bilden Lufteinlässe. Um bei ungleichmäßiger Füllung die Luft entlang der Flügellänge neu zu verteilen, sind die Rippen mit Löchern versehen und in den Bereichen, in denen die Leinen befestigt sind, sowie entlang der Vorderkante mit Dacron-Streifen verstärkt. Die Schlingen (Abb. 9) bestehen aus SVM-Kordel mit Nylongeflecht. Ihre Enden sind 55-70 mm lange Schlaufen. Die Schlingen wurden „schlingenartig“ von der oberen zur unteren Etage verlegt (Abb. 1). Darüber hinaus vergrößert sich ihr Durchmesser in der gleichen Richtung von 0,8 mm auf 1,6 mm. Die Schlingen der unteren Reihe werden an Ringen mit freien Enden aus LTKP-25-1000-Band befestigt, die über drei Reihen verfügen. Die Steuerleitungen sind an einer Leine befestigt und mit der Bremse verbunden. Die Tragegurte sind mit Trimmern und einem Beschleuniger ausgestattet, wodurch Sie die Fluggeschwindigkeit in einem weiten Bereich verändern können. Sie werden jedoch nur erfahrenen Piloten empfohlen. In einem bestimmten Stadium der Entwicklung des Gleitschirmfliegens wurde klar, dass der Wunsch, schneller, höher und weiter als alle anderen zu fliegen, nicht allein durch die Konstruktion des Gleitschirmflügels erreicht werden konnte. Es stellte sich die dringende Frage, ein neues Gurtsystem zu schaffen, das den Anforderungen der Piloten vor allem in Bezug auf Ergonomie und Flugsicherheit gerecht wird. Dies erforderte die Aufnahme einer Reihe neuer Elemente in das Federungssystem und die Modernisierung traditioneller Komponenten. Ein modernes Gurtsystem besteht je nach Klasse aus einem Gurt, einem Stuhl, Taschen für Ausrüstung und Ausrüstung, einem Schutz- und Rettungssystem (Abb. 6). Das Gurtsystem (Abb. 7) verbindet den Piloten mit dem Gleitschirm oder ggf. Rettungsfallschirm. Sein Hauptelement ist der aus strapazierfähigen Nylonbändern genähte „Rahmen“, der Folgendes umfasst: den kreisförmigen Hauptgurt, Rücken-Schulter-, Bein- und Taillenschlaufen sowie Brustgurte. Der Rundgurt wird über zwei Karabiner (wie Bergsteigerkarabiner) mit den freien Enden des Gleitschirms verbunden. Wichtig hierbei ist der Abstand zwischen dem Befestigungspunkt des Tragegurtes und dem Schwerpunkt des Piloten. Normalerweise versuchen sie, es so weit wie möglich zu erhöhen, um so das Moment zu reduzieren, das den Piloten beim Arbeiten mit dem Gaspedal oder beim Fliegen in einer turbulenten Atmosphäre zurückwirft. Der Sitz ist so konzipiert, dass er die Last gleichmäßig auf den Körper des Piloten verteilt und so Komfort und Schutz bei einer Kollision mit dem Boden bietet. Es bietet Platz für Taschen sowie Schutz- und Rettungssysteme. Eine für den Piloten angenehme Arbeitsposition, in der er die geringste Muskelspannung erfährt und die Auswirkungen von Überlastungen (Beschleunigungen) besser verträgt, ist eine nach hinten geneigte Körperhaltung in einem Winkel von 16–18°. Die Sitzbreite wird auf der Grundlage der maximalen Beckenbreite einer Person unter Berücksichtigung einer gewissen Spielraumhöhe für die Kleidung berechnet. Im Durchschnitt beträgt sie 390 - 450 mm. Die Form der Rückenlehne, ihre Höhe und Breite sorgen für die richtige und bequeme Position des Piloten. Sitz und Rückenlehne sind mit weichem, stoßabsorbierendem Strukturmaterial überzogen, um den Druck des Gurtzeugs auf den Körper des Piloten zu eliminieren und die Belüftung im Rückenbereich zu verbessern. Ein Gleitschirm ist ein Flugzeug. Deshalb ist er, wie die meisten seiner „großen Brüder“, mit Schutz- und Rettungssystemen ausgestattet. Sie werden in aktive und passive unterteilt. Zu den ersten gehören Rettungsfallschirme, pneumatische Stoßdämpfer, die mit Druckluft gefüllt werden, nachdem der Pilot den Fallschirm auslöst. Und zum zweiten – ein Brett und eine harte Rückenlehne, pneumatische Stoßdämpfer, gefüllt vor dem Flug. Beim Commander kommen Federungssysteme vom Typ „Classic“ oder „Pro“ zum Einsatz, die höchsten Ansprüchen am besten gerecht werden. Das ist eigentlich alles. Auf den ersten Blick scheint dieses Gerät nicht sehr kompliziert zu sein. Aber ich empfehle jedem, der sich entscheidet, einen Gleitschirm selbst zu bauen, dringend, ihn vor dem Test einem Spezialisten zu zeigen. Und es wäre schön, die ersten Flüge unter der Aufsicht eines Fluglehrers zu machen. Autor: I. Volkov
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