Мечта летать (Теоретический курс) - [15]

Естественное желание хорошего конструктора повысить качество своего детища. Как ? - Очень просто. Нужно уменьшать силу сопротивления.

Взлетаем! На крыле образуется подъемная сила и уравновешивает силу тяжести. К сожалению, при образовании подъемной силы появляется и сила сопротивления. Параплан скользит по наклонной траектории и тратит потенциальную энергию высоты на компенсацию силы сопротивления. Чем больше сопротивление, тем круче траектория и короче полет. Из чего же складывается эта нехорошая сила?

Х = Хпрофильное + Х индуктивное + Хстроп + Хпилота

Профильное сопротивление образуется при обтекании профиля крыла и состоит из сопротивления трения и сопротивления давления.

Сопротивления давления возникает из-за разности давлений на профиле и в основном зависит от формы профиля.

Сопротивления трения сильно зависит от качества поверхности крыла и типа обтекания (турбулентное- ламинарное).

Не буду много писать о профильном сопротивлении, интересующиеся заглянут в учебник аэродинамики. Нам же важно знать, что для уменьшения профильного сопротивления нужно улучшать профиль и качество поверхности параплана.

Современные спортивные парапланы имеют большое количество нервюр, что позволяет "вылизать" поверхность крыла. Как всегда "палка о двух концах". Чем больше нервюр, тем больше строп, материала, веса. Внутри параплана хуже циркулирует воздух, и он медленнее наполняется после складываний.

Индуктивное сопротивление возникает из-за перетекания воздуха на концах крыла. В полете на верхней поверхности существует разрежение, на нижней сжатие. В результате воздух устремляется с нижней поверхности на верхнюю, и его энергия тратится на образование бесполезного вихря.

Для уменьшения индуктивного сопротивления увеличивают удлинение крыла.

l = A2/S ,

где, А- длина (размах) крыла, S - площадь крыла

У прямоугольного крыла l = А/В

Современные спортивные парапланы имеют удлинение 6 - 6.5. Возможно это предел, так как рост удлинения сильно ухудшает безопасность параплана, а неизбежное увеличение сопротивления конуса строп "съедает" выигрыш в индуктивном сопротивлении.

Сопротивление стройной системы возникает при обтекании строп и составляет до 40% общего сопротивления. Оно сильно уменьшает качество, особенно на высоких скоростях полета. Стремление уменьшить суммарную длину строп привело к появлению множества вариантов ветвления стропной системы и разнообразных конструкций с косыми и промежуточными нервюрами (рис. 26)

Можно долго спорить о достоинствах и недостатках различных схем. Очевиден лишь тот факт, что применение косых нервюр ухудшает безопасность параплана. Уменьшается демпфирование, усиливаются клевки, а увеличение расстояния между стропами существенно повышает вероятность возникновения "галстука". На мой взгляд, применение косых нервюр оправдано лишь на спортивных парапланах с удлинением больше 5,5.

Правдивая история: во время испытаний прототипов модели "Корвет" мы долго спорили, ставить косые нервюры или нет. Для разрешения споров сшили и протестировали два геометрически идентичных параплана с разной схемой нервюр. Очевидная агрессивность "косонервюрника" перечеркнула все его достоинства. Споров больше не возникало...

Сопротивление пилота. Да, как это не обидно, но мы тоже ухудшаем аэродинамику. Поэтому не растопыривайте руки, ноги и уши в потоке, а примите удобообтекаемое каплевидное положение. Некоторые "крутые" спортсмены летают в обтягивающих костюмах и лежачих подвесках. Можете попробовать, но помните, что лежачее положение увеличивает момент инерции пилота и повышает вероятность закрутки строп при складывании.

Итак, мы рассмотрели все составляющие сопротивления и знаем, как можно увеличить качество параплана. Следует помнить, что обычно это происходит за счет снижения уровня надежности параплана, и "немереное" качество подразумевает весьма "умеренную" безопасность.

3. Скорость снижения. Ой, как хочется порой снижаться помедленнее. Формула снижения проста: приближенно Vсн = V/K.

Очевидно, что чем выше качество, тем ниже скорость снижения. Правильный, высокотехнологичный, но сложный путь улучшения характеристик.

Есть и другой, более" простой способ уменьшить скорость снижения. Конструктор "сдвигает" в сторону уменьшения диапазон скоростей полета. Этого легко добиться за счет увеличения площади или применения "тихоходных" аэродинамических профилей. На мой взгляд, ущербный путь, так как "бабочек сдувает в сильный ветер". В слабых условиях медленные парапланы производят неплохое впечатление, но в сильную погоду существенно проигрывают своим более быстроходным собратьям.

4. Диапазон скоростей полета. Продолжаем разговор о медленных и быстрых парапланах. Рассмотрим минимальную, максимальную и балансировочную скорость.

Минимальная скорость. (20...25 КМ/ч) Скорость, близкая к минимальной, используется при парении в слабых спокойных потоках. В этом случае легче парить на парапланах с меньшей минимальной скоростью.

Балансировочная (установочная) скорость. (32...40 КМ/ч). На этой скорости параплан летит при отпущенных стропах управления. Увеличение балансировочной скорости ограничено из-за сложностей с сертификацией безопасности при асимметричных складываниях. Так что, если ваш аппарат летает на 40 КМ/ч при классе безопасности "стандарт", то его конструктора и тест-пилоты здорово потрудились.