ВРАЩАЮЩИЙСЯ ПАРАШЮТ С ДВУХСТАДИЙНЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ
SPINNING PARACHUTE WITH TWO-STAGE BRAKING

Изобретение относится к вращающимся (роторным) парашютам. Известны вращающиеся парашюты однослойной и двухслойной надувной конструкции, см. например, пат №№RU 2382322 и RU 2028255 (прототип), имеющие вытянутую или звездообразную в плане форму, лучи (далее «лопасти») которых расположены под углом атаки к набегающему потоку. Однако они имеют один недостаток - раскрытие их на большой скорости может привести к нарушению целостности парашюта или к недопустимым перегрузкам на груз или человека.
Желательно было бы иметь возможность при необходимости управлять аэродинамическим сопротивлением парашюта.
Задача и технический результат изобретения - повышение безопасности парашютного спуска путем временного уменьшения аэродинамического сопротивления парашюта на начальном этапе.
Для этого купол данного парашюта состоит из центральной части, имеющей треугольную (при трех лопастях), квадратную (при четырех лопастях) форму или форму многогранника (при нескольких лопастях - число граней - по числу лопастей), к которой управляемым креплением прикреплены в сложенном состоянии три или более тканевых или пленочных лопасти.
Суть изобретения в том, что на большой скорости первой раскрывается центральная часть парашюта. По мере падения скорости открывается управляемое крепление, и раскрываются три или более лопасти, после чего парашют начинает вращаться, обеспечивая большое аэродинамическое сопротивление.
Лопасти при этом могут иметь менее прочную конструкцию, чем центральная часть купола парашюта.
Для того, чтобы в сложенном состоянии лопасти своими стропами не искажали форму центральной части, дальние от центра парашюта стропы лопастей должны быть равной или большей длины, чем стропы, примыкающие к центральной части купола.
Для предотвращения раскачивания парашюта его центральная часть, как обычно, может иметь центральное отверстие в куполе.
Большое значение имеет тип временного управляемого крепления лопастей в сложенном состоянии. Оно должно отвечать разносторонним требованиям - оно должно выдерживать турбуленции скоростного потока в сложенном состоянии, оно не должно искажать форму лопасти после ее раскрытия. Этим требованиям удовлетворяет, в частности, управляемое крепление в виде тканевого или пленочного полотнища, охватывающего лопасть, уложенную в валик, расположенный горизонтально (относительно условно рабочего положения парашюта в воздухе) и по касательной к центральной части купола. Каждое полотнище может быть прикреплено одним или несколькими управляемыми замками к центральной части купола, или же несколько полотнищ скреплены одним замком между собой.
Такими управляемыми замками могут быть, например, пирорезаки, расположенные на шнурах, крепящих валики (пирорезаки - резаки, срабатывающие от газовыделяющего пиротехнического заряда).
Возможно применение электрических резаков.
Возможно применение электрических или пиротехнических замков в виде системы из двух коушей, расположенных на разных полотнищах, соединенных штифтом, или системы из двух коушей, расположенных на одном полотнище, и третьего коуша, расположенного между ними на другом полотнище, также соединенных штифтом, причем штифт имеет пиротехнический или электрический привод, вытягивающий его из коушей.
Вследствие того, что при применении данного способа крепления лопастей в сложенном состоянии они имеют форму валиков, желательно применение граненой формы центральной части купола. Тогда валики располагают по прямолинейным граням квадрата прямоугольника, треугольника и т.п.
Возможен и другой вариант крепления лопастей в сложенном состоянии: лопасти расположены в сложенном состоянии в мешках или в карманах, прикрепленных к центральной части купола, и имеют вытяжные парашюты, выбрасываемые управляемым креплением, например, в виде зафиксированной в сжатом состоянии пружины.
Чтобы после раскрытия лопастей вытяжные парашюты не мешали им вращаться, возможны 4 варианта конструкций:
ВАРИАНТ 1. На конце фала вытяжного парашюта имеется треугольная пластина из ткани с фрикционной эластичной накладкой на противоположном от фала конце, которая не крепится, а заворачивается в валик сложенной лопасти.
Работает этот вариант так: после вытягивания и разворачивания сложенной лопасти пластина из ткани отделяется и опускается самостоятельно.
ВАРИАНТ 2. На фале вытяжного парашюта имеется пирорезак, срабатывающий с замедлением.
Работает этот вариант так: после вытягивания сложенной лопасти пирорезак перерезает фал вытяжного парашюта, и он опускается самостоятельно.
ВАРИАНТ 3. Фал вытяжного парашюта крепится к центру лопасти и имеет длину, бόльшую радиуса парашюта.
Работает этот вариант так: после начала вращения парашюта фалы всех (например, как на чертеже, двух) вытяжных парашютов переплетаются над центром парашюта, и не мешают его вращению (в центре линейная скорость вращения равна нулю).
ВАРИАНТ 4. Все лопасти имеют один общий вытяжной парашют, расположенный над центральной частью купола и соединенный с ней отрезком фала с пирорезаком.
Работает этот вариант так: после раскрытия центральной части купола и снижения скорости падения до заданного предела пирорезак (например, по сигналу пиротехнического реле времени) перерезает отрезок фала, при этом вытяжной парашют, уже находящийся в раскрытом состоянии, освобождается и вытягивает все лопасти парашюта. После чего вытяжной парашют остается над центральной частью купола и не мешает парашюту вращаться (в центре линейная скорость вращения равна нулю).
Варианты 3 и 4 имеют еще одну особенность - при очень большой длине фалов (фала) вытяжных парашютов (парашюта), - примерно 5 диаметров парашюта, их можно раскрывать одновременно с раскрытием центральной части купола. Пока фалы (фал) выбирают свободную длину, центральная часть успеет раскрыться и замедлить падение до нужной безопасной скорости. После чего фалы (фал) вытащат сложенные лопасти, они раскроются, и парашют начнет вращаться.
На фиг. 1, 2, изображен данный парашют на виде сбоку в двух стадиях своего раскрытия, а на фиг. 3 изображен парашют в полностью раскрытом состоянии на виде сверху.
Парашют состоит из центральной части 1, имеющей форму квадрата, и двух лопастей 4. Центральная часть и лопасти соединены стропами 2 с грузом 3.
Работает парашют следующим образом: после сброса на большой скорости первой раскрывается центральная часть 1, обеспечивая своим аэродинамическим сопротивлением снижение скорости падения до предела, безопасного для раскрытия менее прочных лопастей парашюта. На этом этапе парашют нейтральный и не вращается (фиг. 1).
После падения скорости до заданного предела с помощью реле времени (например, пиротехнического) или посредством управляющего воздействия от человека или от системы дистанционного управления производится раскрытие управляемого крепления, и раскрываются лопасти 4 парашюта, который сразу начинает вращаться, создавая большое аэродинамическое сопротивления и уменьшая скорость снижения до заданной величины (фиг. 2, 3).
При сбросе на малой скорости, особенно при недостатке высоты, при управлении посредством управляющего воздействия от человека или от системы дистанционного управления производится раскрытие управляемого крепления лопастей одновременно с выброской парашюта, или с незначительной задержкой по времени. Это ускорит раскрытие парашюта.