Введение
Парашют для высокоскоростного раскрытия
Тормозной парашют, также называемый вытяжным парашютом, – это парашют, предназначенный для раскрытия с быстро движущегося объекта. Он может использоваться для различных целей, таких как снижение скорости, обеспечение управления и стабильности, в качестве пилотного парашюта для раскрытия более крупного парашюта или в их комбинации. Транспортные средства, в которых использовались тормозные парашюты, включают многоступенчатые парашюты, самолеты и системы возврата космических аппаратов. Тормозной парашют был изобретен русским профессором и специалистом по парашютам Глебом Котельниковым в 1912 году, который также изобрел рюкзачный парашют. Советский Союз представил свой первый самолет, оснащенный тормозными парашютами, в середине 1930-х годов; использование этой технологии расширилось во время и после Второй мировой войны. Большое количество реактивных самолетов было оснащено тормозными парашютами, включая стратегический бомбардировщик Boeing B-52 Stratofortress и многоцелевой истребитель Eurofighter Typhoon; они также широко использовались в программах возврата пилотируемых космических аппаратов, включая проекты Mercury и Gemini. Тормозной парашют также широко используется в катапультируемых креслах для стабилизации и замедления.
История
Парашют "Дрог" впервые был использован в 1912 году в наземном испытании парашюта, когда самолёты ещё отсутствовали, российским изобретателем Глебом Котельниковым, который запатентовал ранний канистровый рюкзачный парашют за несколько месяцев до этого испытания. На дороге возле Царского Села (ныне часть Санкт-Петербурга) Котельников успешно продемонстрировал тормозящий эффект парашюта, разогнав автомобиль "Руссо Балт" до максимальной скорости и затем открыв парашют, прикреплённый к заднему сиденью. В 1937 году Советский Союз впервые решил использовать парашют "Дрог" на ограниченном количестве своих самолётов, в частности, на тех, которые предназначались для работы в Арктике с целью обеспечения логистической поддержки знаменитых полярных экспедиций того времени, таких как первая дрейфующая ледовая станция "Северный полюс-1", запущенная в том же году. Парашют "Дрог" позволил самолётам безопасно приземляться на небольшие ледяные поля, которые в противном случае были бы непригодны для посадки. Во время космической гонки между Соединёнными Штатами и Советским Союзом парашюты "Дрог" были приняты на вооружение многих космических кораблей. Все космические программы, управляемые НАСА и СССР в то время, включая проект "Меркурий" и программу "Аполлон", использовали парашюты "Дрог" в системах возврата аппаратов вместе с более крупными основными парашютами. Значительный бюджет, выделенный НАСА в то время, позволил провести масштабную разработку парашютов, включая "Дроги", предназначенные для использования в экстремальных условиях и оказавшиеся полезными для межпланетных миссий. Космический челнок, совершавший посадку на взлётно-посадочную полосу, также получил выгоду от использования тормозного парашюта при посадке.
Конструкция и характеристики
По сравнению с обычным парашютом, тормозной парашют более вытянут и имеет значительно меньшую площадь поверхности; в результате он создает гораздо меньшее сопротивление. Тормозной парашют можно раскрыть на скоростях, при которых обычный парашют был бы разорван, хотя он и не замедлит объект так сильно, как обычный парашют. Благодаря более простой конструкции, тормозной парашют также легче раскрывается, что снижает риск запутывания при раскрытии или неправильной надувки.
Парашют
Дроги-парашюты иногда используются для раскрытия основного или запасного парашюта, используя сопротивление, создаваемое дрогом, для извлечения основного парашюта из контейнера. Такой дрог называется пилотным парашютом, когда он используется в парашютной системе для одного человека (спортивной). Пилотный парашют используется исключительно для раскрытия основного или запасного парашюта и не предназначен для снижения скорости или стабилизации. Тандемные системы устроены иначе: вскоре после выхода из самолета выбрасывается дрог для уменьшения конечной скорости пары тандемных прыгунов во время свободного падения. В дальнейшем он используется для раскрытия основного парашюта, как и в парашютных системах для одного человека. В дроги-парашюты, предназначенные для этой цели, было внесено множество инноваций и улучшений; примерами служат патент на функцию предотвращения вращения, полученный в 1972 году, и улучшенное распределение нагрузки, полученное в 2011 году.
Замедление
При использовании для сокращения дистанции посадки самолета, тормозной парашют известен также как парашют сопротивления или вытяжной тормозной парашют. Они сохраняют эффективность при посадке на мокрые или обледенелые взлетно-посадочные полосы, а также при аварийных посадках на высокой скорости. Тормозные парашюты также применяются для замедления автомобилей во время драг-рейсинга; Национальная ассоциация хот-родов (NHRA) требует их установки на все транспортные средства, способные развивать скорость 150 миль в час и выше. Они также устанавливались на различные экспериментальные транспортные средства, предназначенные для установления рекордов скорости на суше.
Стабильность
Парашюты с дрогом также могут использоваться для стабилизации направления полета объектов, таких как брошенные противотанковые гранаты RKG 3 или сброшенные с воздуха бомбы. Парашюты для восстановления управляемости используются для снижения риска неконтролируемых вращений во время летных испытаний. Они применялись для аналогичных целей в конструкции нескольких ядерных бомб, таких как B61 и B83, замедляя снижение оружия, чтобы дать самолету, сбросившему его, достаточно времени для ухода от ядерного взрыва. Парашюты с дрогом нашли применение в катапультируемых креслах для стабилизации и быстрого замедления сразу после выброса, примером является система индивидуального спасения ACES II. Подобным образом, ряд спасательных капсул, используемых на сверхзвуковых самолетах и космических кораблях, применяют парашюты с дрогом для стабилизации и торможения, позволяя либо раскрыть основной парашют, либо пилоту покинуть капсулу и использовать индивидуальный парашют. Капсулы и обтекатели SpaceX Dragon, первые ступени ракет Rocket Lab Electron, модули Gaganyaan ISRO и спускаемый аппарат Chang'e 5. Капсулы для возврата образцов Stardust и OSIRIS REx, а также все успешные миссии по посадке на Марс по состоянию на январь 2024 года использовали сверхзвуковые парашюты с дрогом. Некоторые высотные ракеты также использовали парашюты с дрогом в составе системы двойного раскрытия, после чего раскрывали основной парашют для контроля и замедления спуска.