Моторлы парашют және дөңгелекті ұшақтар

Кіріспе

Моторлы және дөңгелекті парашют

Моторлы парашют, көбінесе PPC деп қысқартылады, сондай-ақ моторлы парашют немесе параплан деп аталады, – мотор мен дөңгелектері бар парафолдан тұратын ұшақ түрі. FAA моторлы парашютті қозғалтқышпен жабдықталған ұшақ деп анықтайды, икемді немесе жартылай қатты қанатты фюзеляжға қосылған, осылайша ұшақ қозғалғанға дейін қанат ұшуға дайын күйде болмайды. Моторлы парашюттің фюзеляжында ұшақтың қозғалтқышы, әрбір жолаушыға арналған орындық және ұшақтың қону шассиіне бекітіледі. Ұшу кезінде және парафолдың конструкциясына байланысты PPC тұрақты жылдамдықпен қозғалады, әдетте PPC жер бетінен бірнеше фут биіктікте (мысалы, сырғанау, тікелей ұшу) 10 000 футтан (3 км-ден) астам биіктікке дейін қауіпсіз жұмыс істейді, бірақ әдеттегі жұмыс биіктігі жер бетінен жоғары (AGL) аралығында болады. 5-15 галлондық жанармай багымен жабдықталған (қозғалтқыш пен салмақ шектеулеріне байланысты), PPC әдетте жанармай құюды қажет етпей үш сағатқа дейін ұша алады. Олардың ұшып-қону және қону жолдары өте қысқа, кейде 30 метрден кем. PPC – ең арзан әуе кемелерінің бірі және ұшқыш болудың тиімді жолы саналады. Жаңа бір орындық PPC-нің құны 10 000 доллардан басталады, ал екі орындық PPC-нің құны 20 000 доллардан басталады. Екі орындық PPC-нің жоғары сапалы үлгілері 35 000 доллар немесе одан да қымбатқа тұруы мүмкін, бұл опцияларға байланысты. PPC-нің бос салмағы және пайдалы жүктемесі шамамен 150 кг-нан аспауы мүмкін. АҚШ-та ең кішкентай бір орындық PPC-нің көпшілігі Федералдық авиациялық ережелердің 14 C.F.R. § 103-қа сәйкес ұшырылады және олар ультражеңіл ұшақтар ретінде жіктеледі, бұл оларды лицензиясыз немесе ұшу нұсқаусыз ұшуға мүмкіндік береді. Ұшу нұсқаулары өте ұсынылады және орташа оқушы 5-10 сағат ұшу нұсқауларымен PPC-ні қауіпсіз ұшуды үйрене алады. Екі орындық PPC АҚШ-та жеңіл спорттық ұшақтар ретінде жіктеледі, яғни ұшқыштың оларды ұшу үшін FAA берген спорттық ұшқыштар куәлігі болуы керек. Осы куәлікті алу үшін кемінде 12 сағат ұшу нұсқаулары, оның ішінде оқушы ұшқыш ретінде 2 сағат жеке ұшу қажет. Моторлы парашютпен секіруді моторлы парапланмен шатастыруға болмайды.

A powered parachute, often abbreviated PPC, and also called a motorized parachute or paraplane, is a type of aircraft that consists of a parafoil with a motor and wheels. The FAA defines a powered parachute as a powered aircraft a flexible or semi rigid wing connected to a fuselage so that the wing is not in position for flight until the aircraft is in motion. The fuselage of a powered parachute contains the aircraft engine, a seat for each occupant and is attached to the aircraft's landing gear. While in flight, and due to the design of the parafoil, PPCs effectively travel at a fixed airspeed, typically about PPCs operate safely at heights ranging from a few feet off the ground (e. g., skimming, fly bys) to altitudes as high as 10,000+ ft (3+ km), but typical operating heights are between above ground level (AGL). Equipped with a 5 15 gallon fuel tank (depending on the engine and weight limitations), PPCs can typically be flown for about three hours before requiring refueling. They have very short take off and landing rolls, sometimes less than 100 feet (30 m). PPCs are among the least expensive aerial vehicles, and are considered a cost effective way to become an aviator. A new single seat PPC may cost as little as $10,000, while a two seat PPC starts around $20,000. Top end two seat PPCs may cost $35,000 or more, depending on options. The empty weight of a PPC can range from and payload can be upwards of
In the United States, many of the smallest single seat PPCs are flown under 14 C. F. R. § 103 of the Federal Aviation Regulations and are classified as ultralight aircraft, which allows them to be flown without a license or flight instruction. Flight instruction is, however, highly recommended, and an average student can learn to fly a PPC safely with 5 to 10 hours of flight instruction. Two seat PPCs are classified as light sport aircraft in the United States, which means the pilot must have at least a sport pilot certificate issued by the FAA to fly them. A minimum of 12 hours of flight instruction, including 2 hours of solo as a student pilot, are required to obtain this certificate. Powered parachuting is not to be confused with powered paragliding.

Қуатты парапландаумен шатастыру

Көбінесе, қуатты парашюттер (PPC) мен қуатты парапланерлер (PPG) арасындағы айырмашылықтар терминологиялық және кейде тіпті визуалды жағынан шатасу тудырады. Мысалы, жерден қарағанда, PPG дөңгелекті корпус (конфигурациясына байланысты арба, трик немесе квад деп те аталады) пайдаланғанда, екі типті ұшақты ажырату кездейсоқ бақылаушыға қиын болуы мүмкін. Қарапайым тілмен айтқанда, PPC әрқашан аяқпен басқарылатын рульдік таяқшалар арқылы басқарылады, ал ұшақ корпусы ұшақтың құрылымдық бөлігі болып табылады (FAA PPC Flying Handbook-та белгіленгендей). Басқа айырмашылықтар одан да аз түсінікті. АҚШ-та барлық парапланерлік жабдық 14 C. F. R. § 103 талаптарына сәйкес келуі керек, ал ұшқыш куәлігі (құқықтық мағынада) қажет емес, бұл ультражеңіл PPC-ден көп ерекшеленбейді. Басқа да мәселелер бар. Мысалы, кейбір адамдар екі орынды ұшуға тек PPC рұқсат етеді деп таластаған, бірақ "тандемдік" (екі орынды) парапланерлік әлемнің көптеген елдерінде кең таралған, ал АҚШ-та ұшу оқуы үшін FAA-ның 2018 жылдан бергі рұқсатымен (кейінгі ұзартпалармен) тандемдік парапланерліктердің шектеулі түрлері заңды түрде рұқсат етілген. Жеңіл материалдарды жасаудағы прогресс қазіргі кезде шатасудың тағы бір себебін тудырып отыр, себебі кейбір ұшақ және жиынтық құрастырушылар PPG стиліндегі қолмен басқару немесе PPC стиліндегі аяқпен басқару (шатырды бекіту нүктелері кеңейтілген) мүмкіндігі бар ультражеңіл дөңгелекті корпус ұшақтарын сатады, соңғысы 14 C. F. R. § 103 талаптарына сәйкес 'қуатты парашют' ретінде сатылады. Нәтижесінде, басқару жүйелері мен шатыр түрлері әртүрлі болғанымен, ұшақтардың өзі дерлік бірдей.

Қауіпсіздік

PPC-ді кейбір адамдар әдеттегі қанатты ұшақтардан қауіпсіз деп санайды, себебі олардың ішкі тұрақтылығы, басқару әрекеттеріне шектеулі жауап беруі және тоқтауға қарсы тұру қабілеті бар. PPC-ді басқарудың екі негізгі тәсілі бар: қозғалтқыш қуатын арттыру немесе азайту (ол тік өрлеу жылдамдығын реттейді) және парафойлдің оң немесе сол жақ артқы жиегін иіскеу (аяқтармен басқару таяқшаларын жылжыту арқылы), бұл ұшақты оңға немесе солға бұрады. Жерге жақын ұшу кезінде, әсіресе қону кезінде биіктікті дәлдеу үшін көбінесе жарықтандыру (flaring) қолданылады. Қозғалтқышты қолданатын парашютте жарықтандыру – екі басқару таяқшасын бір мезгілде итеру, ол арқалықтың сол және оң жақ артқы жиектерін бірдей төмен тартып алады. Бұл ұшақ корпусының қанаттың алдына жылжуына, жылдамдықтың төмендеуіне, шабуыл бұрышының артуына және ұшақтың уақытша қосымша көтерілу күшіне әкеледі. Дұрыс орындалғанда, бұл маневрдің басты артықшылығы – жерге қонуды (әсіресе қозғалтқыш істен шыққандағы қонуды) жерден соңғы бірнеше метрде жұмсарту болып табылады. PPC-нің қуаты өшірілген кездегі ұшу қатынасы 3:1-ден 6:1-ге дейін ауысады. Ұшу қатынасы парашюттің мөлшері мен пішініне байланысты өзгереді. Ұшқыш ұшақты қонуға қолайлы аймаққа жеткізе алатын болса және дұрыс жарықтандыру техникасын меңгерген болса, қозғалтқышты тоқтатып қону әдетте қауіпсіз болады. Басқару әрекеттері арқылы ұшақты қауіпті жағдайға түсіру, тоқтату немесе парашютті құлату мүмкін болса да, бұл қиынға соғады. Көптеген ұшқыштар үшін шаршы қанаттарда парашюттің құлауы дерлік мүмкін емес деп есептеледі. Қанаттың құлау ықтималдығы жоғарырақ, бірақ тұрақсыз, эллипстік қанатта, бірақ мұндай құлаулар көбінесе дереу қалпына келтіріледі және ұшқыш оларды байқамай қалуы мүмкін. Эллипстік қанаттың құлауына себеп болатын сирек жағдайларда, себептің бірі – өте қолайсыз ауа-райы немесе ұшқыштың қателігі болады. FAA мәліметтері бойынша, барлық авиациялық апаттардың 80 пайызы ұшқыштардың қателіктерінен туындайды. Ауамен толтырылатын эллипстік қанаттарда 30-ға жуық жеке камералар болуы мүмкін, ал шаршы қанаттарда әдетте 13-тен кем камера болады.

PPCs are considered by some to be safer than normal fixed wing aircraft because of their inherent stability, limited response to control inputs, and stall resistance. There are two primary means to control a PPC: increasing or decreasing engine power (which controls the vertical rate of climb) and deflecting the right or left trailing edge of the parafoil—by moving the steering bars with the feet—which turns the aircraft right or left. Flaring is generally used to make fine adjustments in altitude when flying close to the ground and, in particular, when landing. In a powered parachute, flaring refers to pushing on both of the steering bars simultaneously, which causes the left and right trailing edges of the canopy to be pulled downwards at the same time. The result of this is that the airframe moves forward of the wing (on the transverse axis), airspeed is reduced, the angle of attack increases, and the aircraft temporarily gains additional lift. Done properly, the primary benefit of this maneuver is that it softens a landing (and especially an engine out landing) within the last few feet off the ground. The power off glide ratio of a PPC ranges from 3:1 to 6:1. Glide ratio varies depending on the chute size and shape. Engine off landings are generally safe, provided that the aircraft is within glide range of a suitable landing zone and the pilot is properly trained in the use of proper flaring technique. Although possible, it is difficult to cause the aircraft to get into a dangerous attitude, stall, or chute collapse by means of pilot control inputs. Chute collapse is considered by many pilots to be virtually impossible with square wings. The wing is more likely to collapse with the more maneuverable, but inherently less stable, elliptical wing, but such collapses are normally followed by an immediate reflation and often go unnoticed by the pilot. In the rare circumstances where an elliptical wing collapses, the collapse is caused either by some extreme adverse meteorological condition or by pilot error. The FAA reports that over 80 percent of all aviation accidents are due to pilot error. Inflatable ram air elliptical wings can have upward of 30 individual cells whereas square wings typically have fewer than 13 cells.

Жедел медициналық көмек көрсету

I Fly Maverick – Эквадордағы Амазонка орманында тұратын Huaorani тайпасына шұғыл медициналық қызмет көрсету мақсатында құрастырылған, көшеде жүруге рұқсат етілген, эксперименталды сертификатталған ұшақ.

Аңшылық және барлаушылық

АҚШ-та, өте шектеулі жағдайларды қоспағанда, кез келген ұшақтан аң аулау/ату әдетте заңсыз. Дегенмен, PPC жануарлар мен топтардың орналасқан жерін аңшылық маусымына дейін күндер немесе апталар бұрын іздеу үшін өте қолайлы ұшақ саналады, себебі оның ұшу сипаттамалары табиғи түрде баяу. Аңшылық маусымында АҚШ штаттарының көпшілігінде аңшы ұшақ қолданғаннан кейін аң аулауға дейін міндетті күту мерзімі туралы қатаң ережелер бар, және барлығы дерлік кез келген ұшақты нақты уақытта аң аулау үшін пайдалануға шектеулер мен қатаң жазалар белгіленген (мысалы, әуеден жерге байланыс/коммуникация). Көптеген штаттар аң аулау және жабайы табиғатты мазалаумен байланысты кез келген жағдайда дрондарды (БПҰ) пайдалануға толық тыйым салғандықтан, кейбір адамдар PPC-ны жануарларға мейірімдірек және экономикалық тұрғыдан тиімді балама деп санайды.

Тарих

1930 жылы Modern Mechanix журналының қазан айындағы санында Бадди Бушмейердің қуатты парашют жобасы туралы мақала жарияланды. Осылайша, "қуатты парашют" тұжырымы дүниеге келді, және осы себепті спорт "қуатты парашютпен ұшу" деп аталады, тіпті ол іс жүзінде парафольды қолданады. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін спорттық секіру демалысқа арналған әрекетке айналды, ол сол кезде қол жетімді дөңгелек парашюттермен басталды, олардың диаметрі 20 мен 30 фут аралығында болды. Айырықша жағдай, ауыр қозғалтқыштар, сондай-ақ берік және жеңіл парафоль мен рама материалдарының жетіспеуі, осы тұжырымды жүзеге асыруды қиындатты. Алғашқы сериялық қуатты парашюттің жасалуы шамамен екі жарым жылға созылды. Аэронавтика инженері Стив Снайдер шар тәрізді парафольдерді пайдалануды енгізіп, жетілдіріп жатты, және тіпті әуесқойлардың да оңай ұша алатын қауіпсіз және қарапайым ұшақ жасау идеясын жүзеге асыруды шешті. Өз күшімен ұшып көтерілетін алғашқы қуатты парашют 1981 жылы Стив Снайдер, Дэн Томпсон және Адриан Ванденбург өздерінің білімі мен шабыттарын біріктіргенде ұшты. Снайдердің идеясы – парашюттің ең соңғы үлгілерін алып, оларға жаңа (және жеңіл) қозғалтқыштар қосу болды, ал Ванденбургтің машина жасаушы ретіндегі шеберлігі 1981 жылғы наурыз айында аяқталған кабинаның рамасын жасауға көмектесті. Үш айдан кейін жобаға Дэниел Томпсон тартылды, ол өте жеңіл ұшақтардың дизайнері және кіші қозғалтқыштарды жөндейтін маман еді, оның міндеті – ұшаққа қуат беру жүйесін таңдау болды. Ол ұшаққа екі кішкентай Chrysler қозғалтқышын орнатып, нәтижесінде бірінші P 1 прототипі пайда болды. Сынақ ұшудың бірінші күні PPC-ні жерден көтеруге әрекеттер жасалды. Снайдер, 150 фунт салмақта, ұшып көтерілгенде, толық газ бермей, қуатты біртіндеп азайтуға тырысып, кемені 40-50 фут биіктікке көтерді. Снайдер ұшақты басқаруда қиындыққа тап болды, себебі екі қозғалтқыштың да винттері бір бағытта айналып тұрды. Ұшу уақыты 30-35 секундқа созылды, жылдамдығы 20-25 миль сағатына жеңілді. P 1 ұшағы 10 рет ұшты, соның ішінде 110 фунт салмақтағы әйел де ұшты, бұл сынақ ұшуларын жақсырақ орындауға мүмкіндік берді. Сынақ ұшу кезінде көптеген түзетулер енгізілді, соның ішінде тік стабилизатор, қанаттар, элерон және парафольдің жақсартулары. Сол кездегі шар тәрізді парафольдері жазық пішінге ие болды және басқару мүмкіндігі шектеулі болды. Нәтижесінде, көлбеу (төмен қарай иілген) дизайн қолданылды және парафольге қабырғалар қосылды, бұл ұшаққа тұрақтылық пен қысымды арттырып, басқару мәселесін шешті. Парафольдің дизайны мен басқару шешімдері әзірленген кезде Томпсон жақсартылған фюзеляж дизайнын жасады, соның ішінде Снайдердің ұшақты тасымалдау үшін қону шассиін бүктеу туралы идеясы да бар еді. Винттердің әсерін жою үшін олар кері айналатын етіп жасалды. P 2 ұшағы 1983 жылдың қаңтарында аяқталды. P 3 жобалау және құрылысы 1983 жылдың 26 ақпанында басталды. Үш айдан кейін прототип Флоридадағы Sun & Fun Airshow-да таныстырылды. Бұл жобаға үлкен қызығушылық танытылды, соның нәтижесінде ParaPlane корпорациясы құрылды, ол коммерциялық мақсатта қолданылатын P 3 қуатты парашютін шығаруға бағытталды. Осы уақыттан бері көптеген жаңалықтар мен жетістіктер пайда болды.

In 1930, a cover article in Modern Mechanix, October issue, described the project of Buddy Bushmeyer for a powered parachute. the concept of a "powered parachute" was born, and is a contributing reason why the sport is called powered parachuting, despite the fact that it actually uses a parafoil. After World War II, sport jumping became a recreational activity, and started with the round parachutes available at that time, ranging in size from 20 to 30 feet in diameter. Unfortunately, heavy engines, as well as limitations in the availability of strong and light parafoil and frame materials, contributed to making the concept difficult to execute. The later development of the first mass produced powered parachute took approximately two and one half years. Aeronautical engineer Steve Snyder was implementing and perfecting the use of the square ram air parafoils, and decided to pursue the idea and objective of creating a safe and simple aircraft that even amateurs could launch and fly easily. The first powered parachute that could take off under its own power flew in 1981 when Steve Snyder, Dan Thompson, and Adrian Vandenburg combined their talents and inspiration. It was Snyder's idea to take skydiving's newest parafoil designs and add newer (and lighter) engines, while Vandenburg's skills as a machinist were critical to building the cockpit frame that was completed in March 1981. Daniel Thompson, an ultralight aircraft designer and small engine mechanic, was brought onto the project three months later to identify a power plant for the aircraft. He fitted the aircraft with two small Chrysler engines, resulting in the first prototype P 1 aircraft. On the first day of test flight, attempts were made to simply get the PPC off the ground. Snyder, at 150 lbs., finally tried easing the power away from full throttle at take off, and managed to fly the craft to a height of 40 to 50 feet. Snyder had a difficult time controlling the aircraft because of the torque produced by both engines' propellers spinning in the same direction. The total flight time was 30–35 seconds at a speed of 20 to 25 mph. The P 1 flew more than 10 times, once by a woman weighing 110 lbs., which allowed for better performance of the test flights. Many revisions were made during those test flights, including the addition of a vertical stabilizer, flaps, ailerons, and optimization of the parafoil trim. Ram air parafoils of the day had a flat profile and offered limited control. As a result, a more anhedral (downward curve) design was applied and ribs were added to the parafoil, ultimately giving the aircraft more stability and pressurization and solving the control issue. As the parafoil design and control solutions were being worked out, Thompson developed an improved airframe design, including Snyder's idea of folding landing gear for portability. The problem of torque was resolved by having the propellers counter rotating, thus canceling out each other's torque effect. The P 2 aircraft was completed in January 1983. Design and construction of the P 3 started on February 26, 1983. Three months later the prototype made its debut at the Sun & Fun Airshow in Florida. Response was overwhelming, and the ParaPlane Corporation was formed to produce the first commercially viable P 3 powered parachute. Since that time, many innovations and improvements have developed.

Модельдік инженерия

Сонымен қатар, радиобасқарылатын қозғалмалы парашюттердің модельдері де бар.