Крыло параплана

Прародителями всех парапланов были обычные прыжковые парашюты-крылья, но современные парапланы настолько далеко ушли от них, что парапланерные купола сохранили от парашютной техники, пожалуй, только название. Фактически это крылья. И выполняют они те же функции, что и крылья самолета или планера. Но крылья эти мягкие, в них нет ни одного жесткого элемента.

Крыло параплана собирается из полотнищ ткани, формирующих верхнюю и нижнюю поверхности. Между ними вшиваются нервюры, определяющие форму профиля. Различают силовые, промежуточные и косые нервюры. Стропы крепятся к силовым нервюрам (см. рис. 47).

На передней кромке расположены воздухозаборники. Через них внутренняя полость купола наполняется воздухом, и купол приобретает форму крыла.

Рис. 46. Параплан «Eden2-25» фирмы «МАО (Чехия)

Рис. 47. Разрез купола параплана по силовой нервюре.
1 - воздухозаборник; 2 - жесткость; 3 - перепускные отверстия; 4 - каркасные ленты; 5 - верхняя поверхность; 6 - нижняя поверхность; 7 - силовая нервюра; 8 - А группа строп; 9 - В группа строп; 10 - С группа строп; 11 - D группа строп; 12 - стропа управления

В полете форма крыла параплана поддерживается избыточным давлением воздуха внутри купола, создаваемым скоростным напором. В нервюрах прорезаны перепускные отверстия, предназначенные для обеспечения свободного перетекания воздуха внутри купола. Это ускоряет наполнение купола на старте и облегчает его раскрытие в случае подсложений в воздухе.

Носки нервюр усилены полужесткими пластинами. Эти пластины повышают жесткость передней кромки, что значительно облегчает старт, т.к. уменьшается вероятность залипания воздухозаборников. Стропы крепятся к каркасным лентам или местным усилениям на силовых нервюрах, устанавливаемых для более равномерной передачи нагрузок от ткани купола к стропам.

Использование промежуточных и косых нервюр позволяет более точно поддерживать форму профиля крыла и уменьшить число строп, подводимых к куполу. Это снижает вес параплана, сопротивление, увеличивает скорость полета и аэродинамическое качество параплана (см. рис. 48).

Рис. 48. Виды нервюр

Промежуточные нервюры используются для поддержания формы профиля в промежутках между силовыми. Косые нервюры позволяют значительно уменьшить количество строп, подводимых к куполу. Однако необходимо отметить, что при этом возрастает сложность сборки и, следовательно, стоимость аппарата.

Кроме того, существенное увеличение промежутков между стропами ведет к опасности образования так называемого «галстука» (запутывания купола параплана в стропах) при сложениях крыла атмосферной турбулентностью. По этой причине косые нервюры устанавливают преимущественно на спортивные крылья, предназначенные для опытных пилотов.

Впрочем, применение косых нервюр не всегда сопровождается резким уменьшением количества подводимых к куполу строп. Если конструктор параплана, применяя косые нервюры, промежутки между стропами не увеличивает, то не растет и вероятность образования «галстуков». Однако при этом удается существенно улучшить качество верхней поверхности крыла и, таким образом, повысить летучесть аппарата (см. рис. 49).

Рис. 49. Воздухозаборники и нервюры параплана «Mister X» фирмы «АЭРОС» (Украина)

Далеко не всякую ткань можно использовать для изготовления купола параплана. Главное требование к ней - воздухонепроницаемость. Кроме того, ткань должна быть максимально легкой и достаточно прочной.

Сначала, повторяя парашютную технику, парапланерные купола шились из лаке. Летали эти аппараты неплохо, но из-за тяжести ткани (75 - 80 гр/кв.м) поднять такой купол с земли, особенно в штиль, было нелегко.

Это доставляло неудобства опытным пилотам и существенно затрудняло процесс обучения новичкам. Постепенно лаке заменилось на более легкие импортные ткани.

В настоящее время наиболее популярны ткани фирм Gelvenor textiles и NCV industries. Ткань NCV industries ранее производилась компанией Porcher Marine и носила название SKYTEX. Сейчас она выпускается под маркой NEW SKYTEX.

Скайтекс (44 гр/кв.м) легче гельвенора (52 гр/кв.м), поэтому изготовленные из этой ткани купола проще взлетали, но, к сожалению, ранние образцы скайтекса старели и приходили в негодность существенно быстрее гельвенора. Поэтому подавляющее большинство пилотов предпочитало гельвеноровые купола.

В настоящее время, несмотря на сохранившуюся разницу в весе, по данным подмосковной фирмы АСА, существенных различий в прочностных и ресурсных характеристиках между этими тканями не наблюдается. Но, по устоявшейся традиции, гельвенор продолжает активно использоваться для подвергающихся максимальному износу учебных аппаратов, а из нью-скайтекса шьются преимущественно спортивные крылья параплана.

Для того чтобы ваш аппарат мог длительное время радовать вас красивыми и дальними полетами, необходимо помнить, что параплан - «птица» нежная, требующая к себе весьма бережного отношения.

Особое внимание следует обращать на сохранность ткани верхней поверхности купола у передней кромки.

Из курса аэродинамики известно, что именно там образуется основная часть подъемной силы. Разница давлений между внутренней полостью и верхней поверхностью купола существенно больше, чем между внутренней полостью и нижней поверхностью.

Нагрузка на ткань верхней поверхности тоже существенно больше. Кроме того, воздухопроницаемость ткани на верхней поверхности купола приводит к перетеканию воздуха из внутренней полости купола на его верхнюю поверхность. Такая подпитка увеличивает толщину пограничного слоя (ПС), способствует его отрыву. Отрыв пограничного слоя ведет к срыву потока и преждевременному заднему сваливанию параплана.

Для уменьшения веса крыла некоторые парапланы изготавливаются из нескольких сортов ткани. Так, например, конструктор дельтаклуба МАИ Михаил Петровский при проектировании парапланов «Стаер» наиболее нагруженную верхнюю поверхность крыла вдоль передней кромки крыла изготавливал из тяжелого, но прочного гельвенора, а менее нагруженные части - из менее прочного и износостойкого, но более легкого каррингтона.

В среднем срок жизни параплана составляет 5 - 6 лет. Но он может существенно сократиться при неправильной эксплуатации крыла. Поэтому нужно знать основные правила содержания параплана.

Не держите купол на солнце дольше, чем это необходимо для выполнения полетов. Ткани, из которых изготавливаются купола, разрушаются под воздействием ультрафиолетовых лучей. В перерывах между полетами купол следует держать в тени или компактно сложить и накрыть рюкзаком, подвесной системой, одеждой. При несоблюдении данного требования потери прочности ткани только за один летний сезон эксплуатации могут составить до 30%.

Не подвергайте купол чрезмерному нагреву. В жаркий день в закрытых автомобилях на стоянке или в невентилируемой палатке температура может превысить 50 °С. Это разрушает ткань и воздухонепроницаемую пропитку.

Не летайте в мороз. При температуре воздуха ниже -20ºС воздухонепроницаемая пропитка ткани становится хрупкой и начинает разрушаться.

Держите параплан сухим. Если он намок, высушите его в тени или в помещении. Не храните параплан мокрым.

При проведении полетов в зимнее время по окончании полетов из внутренней полости купола следует вытряхнуть снег и высушить параплан в теплом помещении. Впрочем, если на следующий день планируются полеты, а ночью не ожидаются ни сильный мороз, ни оттепель с плюсовой температурой воздуха, то аппарат можно оставить на холоде. Тогда необходимость в сушке купола после полетов отпадает.

Ecли вы намочили купол в морской воде, необходимо тщательно промыть его пресной водой (в том числе изнутри), т.к. кристаллизовавшаяся соль разрушает воздухонепроницаемую пропитку ткани и ослабляет стропы вплоть до необходимости их замены.

Не летайте на мокром куполе. Мокрая ткань под нагрузкой деформируется. В результате летные свойства параплана быстро и необратимо ухудшаются.

Не стирайте купол с мылом или любым иным моющим средством. Пользуйтесь только водой. Никогда не трите ткань во избежание ее повреждения. Для чистки купол раскладывается на ровной и чистой поверхности и аккуратно протирается влажной губкой или мягкой тряпкой.

Вытряхивайте из купола листья и траву. Трава и листья очень хорошо впитывают и накапливают в себе влагу. В результате купол, кажущийся снаружи сухим, может начать незаметно гнить изнутри.

Следите за тем, чтобы при приземлении купол не падал на землю воздухозаборниками. Удар воздухозаборника о землю приводит к резкому скачку давления внутри купола. Это ослабляет ткань, швы, разрушает пропитку. Если купол падает на землю воздухозаборниками, его следует затормозить энергичным и глубоким зажатием клевант.

Избегайте приземлений на песок. Попавшие внутрь купола частицы песка и пыли разрушают воздухонепроницаемую пропитку ткани.

Берегите крыло от колючих кустарников. Даже если вы снимаете купол чрезвычайно аккуратно, их шипы оставят в крыле множество мелких проколов. Одна-две посадки на кусты, конечно, существенно не ухудшат общее состояние купола, но если такие приземления будут случаться регулярно, то их последствия очень скоро дадут о себе знать.

Не допускайте, чтобы при укладке параплана в рюкзак в нем оставались живые насекомые. Яркие цвета куполов притягивают к себе самую разную живность. Если по окончании полетов в летнее время не вытряхнуть из купола кузнечиков, то они, безуспешно пытаясь выбраться на свободу, будут прогрызать в ткани купола отверстия диаметром 3 - 5 мм.

Для того чтобы ваш купол вдруг не порвался в самый неподходящий момент, регулярно проверяйте его состояние. Это целесообразно делать не реже двух раз в год и в обязательном порядке после каждой посадки на кусты или деревья. По большому счету у купола параплана может быть два типа неисправностей - или ткань порвется, или швы разойдутся. Это и нужно проверить в приведенной ниже последовательности.

1. Аккуратно расстелите купол и проверьте верхнюю и нижнюю поверхности купола на отсутствие повреждений. Попутно проверьте целостность швов крепления нервюр к верхней и нижней поверхностям.
2. Проверьте целостность швов внутри воздухозаборников.
3. Проверьте через воздухозаборники, насколько это возможно, целостность перемычек между перепускными отверстиями в нервюрах.

В случае обнаружения любого повреждения следует прекратить полеты на параплане до устранения выявленной неисправности. Помните: порыв даже небольших размеров является концентратором напряжений и под действием аэродинамических нагрузок может привести к полному разрушению купола.

Рис. 51. Разрушение перемычки между перепускными отверстиями

Порывы небольших размеров (до 30 мм) можно заклеить клейким капроном типа «репстоп». Размер заплаты должен быть таким, чтобы ее границы были удалены от краев порыва ткани купола не менее чем на 15 мм.

При починке верхней поверхности всегда накладываются две заплаты: с внешней и с внутренней стороны. Давление воздуха внутри крыла значительно больше давления над крылом. Герметичность закрытия порыва обеспечивается заплатой, устанавливаемой с внутренней стороны крыла. Верхняя заплата не несет силовой нагрузки, но нужна, для того чтобы аккуратно прикрыть края порыва и предотвратить его расширение (см. рис. 52).

При починке нижней поверхности купола также рекомендуется ставить две заплаты. Но если размер пробоины в куполе не превышает 3 - 5 мм, а «репстопа» очень мало, можно ограничиться одной заплатой, устанавливаемой с внешней стороны купола. Разница давлений в крыле и под крылом параплана относительно невелика, и установленная снизу заплата обычно в состоянии достаточно надежно держать нагрузку (см. рис. 52).

Порывы размером более 30 мм необходимо зашивать. Пилот может сделать это самостоятельно, но надежнее и безопаснее такие работы выполнять на фирме-производителе. В случае самостоятельной починки купола пилотом следует уделить максимум внимания сохранению формы крыла параплана. Место шва при наложении заплаты рекомендуется проклеивать мягким резиновым клеем типа «Момент» для уменьшения утечек воздуха через отверстия, пробитые в ткани швейной иглой.

Рис. 52. Установка заплат на купол

При восстановлении перемычек между перепускными отверстиями нервюр необходимо обязательно прошивать заплату независимо от размеров повреждения. При починке небольшого порыва очень заманчиво ограничиться клейким капроном, но нужно помнить, что клейкая масса под заплатой остается мягкой и не сможет длительное время нормально работать на сдвиг.

Разрушающиеся (чаще всего от времени и старости) швы рекомендуется восстанавливать вручную, без использования швейной машины. Это займет немало времени, но в таком случае в ткани не пробиваются новые дыры, т.к. нитка тянется через уже имеющиеся отверстия старого шва.

При восстановлении швов следует помнить, что каждое новое отверстие, пробитое швейной иглой, уменьшает прочность ткани.