З деяким подивом виявив інтерес авіамоделістів до парашутів, і оскільки у мене є в цьому питанні власна розробка, вирішив запропонувати її вашій увазі. Хоча даний парашут розроблений для ракет, він цілком може застосовуватися і в інших областях, в тому числі і авиамоделизме, тому що має хороші несучі властивості, високу міцність, компактність, і дуже просту технологію виготовлення.
Основні особливості парашута ПРСК-1:
1. Купол - плоский багатогранник з синтетичної тканини.
2. Тонкі капронові стропи.
3. Основна особливість - надійне кріплення строп до купола без шиття.
теорія
Для початку трохи теорії. Хто добре знайомий з нею, може пропустити цей розділ і перейти до наступного - виготовлення.
Сувора теорія парашута не надто проста, тому тут я зупинюся тільки на загальних питаннях, що виникають у початківців, в прив'язці до даної конструкції.
Найперше питання, напевно, це розмір парашута. Його треба визначати вже після того, як літальний апарат (далі ЛА) буде зібраний і укомплектований. Таким чином, буде відома вага ЛА. Треба врахувати, що система порятунку при штатному режимі польоту спрацьовує вже коли мотор відпрацював. Тому з загальної ваги ЛА треба відняти вагу палива, якщо таке є, і з цієї величини виходити. З вагою апарату, що спускається ми визначилися.
Тепер треба зрозуміти, з якою швидкістю нам треба здійснювати спуск. Швидкість спуску зазвичай витримують в межах 4-8 м / с. При цьому 4 м / с відповідає "м'якому спуску", а 8 м / с - "жорсткого". Зрозуміло, що швидкість спуску більше 8 м / с чревата серйозними поломками апарату. Що стосується швидкостей менше 4 м / с, то тут може виникнути інша проблема. При повільному спуску з великої висоти ЛА може дуже сильно знести вітром. Доведеться пристойно протопати до місця посадки і ще не факт, що апарат буде при цьому знайдений. Я рекомендую дотримуватися золотої середини, тобто 5-6 м / с.
Після того, як ми визначилися з масою ЛА і швидкістю спуску, визначимо розмір необхідного купола. Це можна зробити за формулою
S = 2mg / (Cx rV 2)
При розрахунку потрібно ввести коефіцієнт опору Сх. Для ПРСК-1 він приблизно дорівнює 1,1-1,2. Щільність повітря r = 1,23 кг / м 3 (при 15 o С). Зазвичай невеликий модельний парашут типу ПРСК-1 має 6-ти або 8-ми гранную форму. Можна розрахувати за вищенаведеною формулою площа кола, потім помножити на 1,1, щоб отримати діаметр описаного кола потрібного шестикутника, або на 1,05 для діаметра кола, описаного навколо необхідного восьмикутника.
Хочу по ходу помітити, що плоский купол по факту не є плоским, через особливості поведінки тканини під навантаженням, і має досить пристойний коефіцієнт Сх. При цьому треба враховувати, що Сх обчислюється в даному випадку з розрахунку площі саме плоского купола, в той час, як в польоті площа миделя (максимального поперечного перерізу) у такого парашута помітно менше, тобто реальний Сх вище, і, очевидно, близький до значення для полусферического парашута
Наступне питання, яке задають новачки, це потрібно чи центральний отвір в куполі, а якщо потрібно, то якого розміру його робити. На першу частину питання відповідь однозначна - треба і дуже важливо. Отвір виконує стабілізуючу функцію, не дає парашута розбовтуватися, схлопнуться і заплутати стропи. На другу частину, про розміри отвору, в літературі про парашути йдеться: діаметр отвору повинен дорівнювати 1/50 діаметра купола. Але, на мій погляд, 1/50 це крайня величина, я б відповів інакше: в діапазоні 1 / 50-1 / 10 діаметра купола. Сам зазвичай роблю в районі 1/20. Мені задавали питання, наскільки отвір впливає на несучу здатність парашута? Практично, зменшення несучої здатності пропорційно відношенню площ отвори і купола, тобто відношенню квадратів діаметрів d 2 / D 2. Легко прикинути, що навіть при відносно діаметрів d / D = 1/10, відношення площ d 2 / D 2 = 1/100, чи то пак за все один відсоток.
Залишилося зрозуміти, яку довжину строп вибрати. Найкраще брати в межах 1-3D. При цьому, чим довше стропи, тим ефективніше працює купол. З іншого боку, при коротких стропах конструкція виходить легше і менше шансів заплутатися в мотузках. Так що оптимум знаходиться десь в районі 1,5-2D.
Що стосується кількості строп, то для ПРСК-1 з плоским куполом воно, очевидно, залежить від кількості кутів багатогранника, обраного для купола. А кількість кутів залежить від розміру парашута, точніше, від діаметра описаного навколо багатогранника купола окружності. Для маленьких діаметрів
20см досить квадратного купола. Діаметр до 60 см можна виготовляти шестигранним, вище 60см вже потрібен восьмигранник і т.д.
виготовлення
Парашут - вінець системи порятунку в прямому і переносному сенсі, і до його виготовлення треба поставитися відповідально. Іноді для моделей роблять купол з підручних матеріалів, типу пластикового пакета для сміття, але, якщо хочете зробити безвідмовну систему порятунку, робіть парашут з легкої синтетичної тканини. Саме для таких парашутів, з куполом з синтетики і розроблена дана технологія. Краща тканину для цього звичайно легкий капрон від літакового гальмівного парашута. Свого часу мені вдалося роздобути пару метрів. Парашути виходять з нього шикарні. Якщо немає такого, підійде будь-яка легка синтетична тканина. Але навіть у разі тканинного парашута, не рекомендую тримати його в упакованому вигляді при зберіганні. Споряджати систему треба тільки безпосередньо перед польотом.
Лінь - двигун прогресу. Природна лінь і відсутність хорошою швейної машинки змусили мене придумати технологію виготовлення тканинного парашута без шиття.
Отже, купол робимо плоским за формою правильного багатокутника. Для початку робимо викрійку з газети. За викрійці розігрітим паяльником вирізаємо купол.
Стропи робимо з капронових мотузок завтовшки десь близько 1мм. Довжина строп приблизно в 1,5-2 рази більше діаметра купола, плюс запас на організацію центрального стропа, амортизатора, петлі кріплення.
Тепер кріпимо стропи до купола. Ось тут-то сама фішка. Ніякого шиття. Робимо на стропі простий вузол-удавочкою
і накидаємо на складений в два рази куточок купола і добре так затягуємо на відстані 10 мм від вершини кута.
Злегка обрізавши зайвий кінець вузлика і куточка, оплавлятися їх запальничкою до освіти акуратних круглих галтелів. Оплавлятися так, щоб галтелі щільно прилягали до вузла.
Все, строп приєднаний. Таким же чином кріпимо всі стропи. І потім з невеликим зусиллям розправляємо купол в місці кріплення кожної стропи.
Один нюанс - складання всіх куточків купола треба робити в одному напрямку (вниз). Тоді після закріплення строп, купол буде не плоским, а придбає певний обсяг, що збільшує ефективність парашута.
Якщо хтось думає, що таке з'єднання строп і купол не міцне, той глибоко помиляється. У цьому я переконався, коли в одному аварійному польоті парашут відкрився на зльоті в кінці розгінної ділянки траєкторії. Швидкість була максимальна і дуже пристойна, але ракета швидко загальмувала і плавно спустилася, а для ремонту виявилося достатнім закріпити одну оторвавшуюся стропу.
Власне, парашут готовий, залишилося з'єднати стропи разом. Складаємо разом всі крапки кріплення строп до купола, з'єднуємо стропи в джгут і, відмірявши відстань 1,5-2D, пов'язуємо простим вузлом. А з останків кінця джгута, організуємо центральний строп з петлею кріплення до ЛА.
Останнім часом я модернізував цю частину процесу, відрізаю мотузки подвійної довжини строп + запас і фіксую її кінці на протилежних кутках купола. Тоді після організації вузла на відстані довжини стропа в нижній частині сама собою утворюється петля для фіксації до корпусу ЛА.
Укладання
Система викиду парашута залежить від конкретного літального апарату і способу застосування. А ось системи укладання досить однотипні. Я пропоную два способи: спрощений і досить стандартний.
1. При спрощеному способі спочатку з'єднуємо всі крапки кріплення строп до купола і розправляємо всі складки купола, як на розкладному парасольці і вкладаємо їх в одну сторону в стопку, см. Рис.3. Далі складаємо один раз в поперечному напрямку і скочується в "ковбаску" починаючи з вершини. "Ковбаску" обмотуємо джгутом з строп, рис.1.
Цей спосіб складання парашута не зовсім "правильний", але цілком працездатний. Його перевага - щільна скручування парашута, що дуже корисно при недостатньому обсязі фюзеляжу.
2. Якщо розміри ЛА не обмежують, можна застосувати "правильний" спосіб. Він заснований на стандартній методиці складання запасних рятувальних парашутів. Так само складаємо купол, як складаний парасолька, розправляючи складки. Розподіляємо складки на дві рівні стопки рис.2.
Накладаємо одну стопку на іншу, склавши конструкцію вздовж осі рис.3.
Якщо ширина отриманої подвійний пачки занадто велика, то верхню і нижню половини ще раз складаємо навпіл в зворотну сторону назовні, тобто верхню - вгору, нижню - вниз, рис.4.
Якщо невелика, відразу переходимо до наступного етапу - складання Z-образними дрібними складками в поперечному напрямку, починаючи з вершини, рис.5.
Виходить компактна чарочка, яку обмотуємо стропами і пакуємо в фюзеляж (див. Рис.1).
PS
Даю ролик для прикладу. На ракеті Циклон-3 встановлено парашут ПРСК-1:
У обране 12