Дельтапланеризм — это воздушный вид спорта или развлекательная деятельность, при которой пилот управляет легким безмоторным летательным аппаратом тяжелее воздуха, называемым дельтапланом . Большинство современных дельтапланов изготовлены из алюминиевого сплава или композитного каркаса, покрытого синтетической парусиной [1] для формирования крыла . Обычно пилот находится в ремнях безопасности, подвешенных к планеру , и управляет самолетом, перемещая вес тела относительно рамы управления.
Ранние дельтапланы имели низкое аэродинамическое качество , поэтому пилотам приходилось планировать только с небольших холмов. К 1980-м годам это соотношение значительно улучшилось, и с тех пор пилоты могли часами парить , набирать тысячи футов высоты в тепловых восходящих потоках, выполнять фигуры высшего пилотажа и планировать по пересеченной местности на сотни километров. Международная авиационная федерация и национальные организации, регулирующие воздушное пространство, контролируют некоторые нормативные аспекты дельтапланеризма. Получение преимуществ в плане безопасности от прохождения инструктажа настоятельно рекомендуется и даже является обязательным требованием во многих странах. [2] [3]
В 1853 году Джордж Кэли изобрел пилотируемый планер, запускаемый по склону. Большинство ранних конструкций планеров не обеспечивали безопасный полет; Проблема заключалась в том, что первые пионеры полетов недостаточно понимали основные принципы работы птичьих крыльев. Начиная с 1880-х годов были достигнуты технические и научные достижения, которые привели к созданию первых по-настоящему практичных планеров , таких как те, что были разработаны в США Джоном Джозефом Монтгомери . Отто Лилиенталь построил в 1890-х годах управляемые планеры, с помощью которых он мог парить по гребню . Его тщательно документированные работы оказали влияние на более поздних конструкторов, сделав Лилиенталя одним из самых влиятельных пионеров ранней авиации . Его самолет управлялся с помощью переноса веса и был похож на современный дельтаплан.
Дельтапланеризм увидел дельтаплан с жестким гибким крылом в 1904 году, когда Ян Лавеццари управлял дельтапланом с двойным парусом у берегов Берк-Бич , Франция . В 1910 году в Бреслау треугольная рама с пилотом дельтаплана, висевшая за треугольником на дельтаплане, была заметна в деятельности планерного клуба. [4] Дельтаплан-биплан был очень широко разрекламирован в общественных журналах с планами постройки; [5] такие дельтапланы-бипланы были построены и эксплуатировались в нескольких странах после того, как были продемонстрированы Октав Шанют и его хвостатые дельтапланы-бипланы. В апреле 1909 года статья Карла С. Бейтса с практическими рекомендациями оказалась плодотворной статьей о дельтапланах, которая, по-видимому, повлияла на строителей даже в наше время. Многие строители построили свой первый дельтаплан , следуя плану, изложенному в его статье. [6] Фольмер Йенсен с дельтапланом-бипланом VJ-11 1940 года позволял безопасно управлять трехосным дельтапланом с ножным запуском. [7]
23 ноября 1948 года Фрэнсис Рогалло и Гертруда Рогалло подали заявку на патент [8] на полностью гибкое кайтовое крыло с одобренными заявлениями относительно его жесткости и использования в плане; гибкое крыло или крыло Рогалло , которое в 1957 году американское космическое агентство НАСА начало испытывать в различных гибких и полужестких конфигурациях, чтобы использовать его в качестве системы восстановления космических капсул «Джемини ». Различные форматы жесткости, простота и легкость конструкции крыла, а также его способность к медленному полету и плавное приземление не остались незамеченными энтузиастами дельтапланов. В 1960–1962 годах Барри Хилл Палмер адаптировал концепцию гибкого крыла для создания дельтапланов с ножным запуском и четырьмя различными схемами управления. [9] В 1963 году Майк Бернс адаптировал гибкое крыло для создания буксируемого кайт-дельтаплана, который он назвал Skiplane. В 1963 году Джон В. Дикенсон адаптировал концепцию аэродинамического профиля с гибким крылом , чтобы создать еще один планер для водных лыж; за это Международная авиационная федерация наградила Дикенсона Дипломом по дельтапланеризму (2006 г.) за изобретение «современного» дельтаплана. [10] С тех пор крыло Рогалло стало наиболее часто используемым профилем дельтапланов.
Парусник для дельтаплана обычно изготавливается из тканого или ламинированного волокна, такого как лавсан или майлар соответственно.
Тканая полиэфирная парусина представляет собой очень плотное переплетение полиэфирных волокон небольшого диаметра, стабилизированное пропиткой полиэфирной смолы горячим прессованием. Пропитка смолой необходима для обеспечения устойчивости к деформации и растяжению. Это сопротивление важно для поддержания аэродинамической формы паруса. Тканый полиэстер обеспечивает наилучшее сочетание легкого веса и долговечности паруса, а также лучшие общие характеристики управляемости.
Ламинированные материалы паруса с использованием полиэфирной пленки достигают превосходных характеристик за счет использования материала с меньшей растяжимостью, который лучше сохраняет форму паруса, но при этом имеет относительно легкий вес. Недостатками тканей из полиэфирной пленки является то, что пониженная эластичность под нагрузкой обычно приводит к более жесткому и менее отзывчивому обращению, а ламинированные полиэфирные ткани обычно не так прочны и долговечны, как тканые ткани.
В большинстве дельтапланов пилот закреплен за ремнями безопасности, подвешенными к планеру , и осуществляет управление, перемещая вес тела относительно неподвижной рамы управления, также известной как треугольная рама управления или А-образная рама. Рама управления обычно состоит из двух «нижних труб» и стержня управления/опорной стержня/опорной трубы. Любой конец штанги управления прикреплен к вертикальной трубе или к более аэродинамической стойке («нижняя труба»), причем обе они выходят из базовой трубы и соединяются с вершиной рамы управления/килем планера. . Это создает форму треугольника или «А-образной рамки». Во многих из этих конфигураций дополнительные колеса или другое оборудование можно подвешивать к нижней перекладине или концам стержней.
Изображения, показывающие треугольную рамку управления на дельтаплане Отто Лилиенталя 1892 года, показывают, что технология таких рам существовала с момента появления первых планеров, но он не упоминал ее в своих патентах. В конструкции Октава Шанюта также была показана рама управления переносом веса тела . Это была основная часть ныне распространенной конструкции дельтапланов Джорджа А. Спрэтта с 1929 года . -запускаемый в 1908 году дельтаплан У. Саймона; Историк дельтапланов Стефан Нитч также собрал образцы U-образной рамы управления, использовавшейся в первом десятилетии 1900-х годов; U - вариант А-образной рамы.
Из-за плохих показателей безопасности первых пионеров дельтапланеризма, этот вид спорта традиционно считался небезопасным. Достижения в подготовке пилотов и конструкции планеров привели к значительному улучшению показателей безопасности. Современные дельтапланы очень прочны, если они изготовлены в соответствии с Ассоциацией производителей дельтапланов, BHPA , Deutscher Hängegleiterverband или другими сертифицированными стандартами с использованием современных материалов. Несмотря на небольшой вес, их можно легко повредить либо в результате неправильного использования, либо в результате продолжительной эксплуатации в небезопасных ветровых и погодных условиях. Все современные планеры имеют встроенные механизмы восстановления при пикировании, такие как стропы передней шкаторины в планерах с кингштоком или «скобы» в планерах без верха.
Пилоты летают в ремнях безопасности, которые поддерживают их тела. Существует несколько различных типов ремней безопасности. Ремни подвески надеваются как куртка, а во время запуска часть ног находится позади пилота. В воздухе ноги заправляются за нижнюю часть ремня безопасности. В воздухе они застегиваются веревкой, а перед приземлением расстегиваются отдельной веревкой. Привязь-кокон надевается на голову и во время запуска лежит перед ногами. После взлета ноги поджимаются к нему, а спина остается открытой. Ремень безопасности для коленей также надевается на голову, но коленная часть перед запуском оборачивается вокруг коленей и автоматически поднимает ногу пилота после запуска. Привязь для лежания на спине или для лежания на спине представляет собой привязь для сидения. Погоны надеваются перед стартом, а после взлета пилот садится обратно в кресло и летит в сидячем положении.
Пилоты несут парашют , прикрепленный к ремням безопасности. В случае серьезных проблем парашют раскрывается вручную (вручную или с помощью баллистической помощи ) и спускает на землю пилота и планер. Пилоты также носят шлемы и обычно имеют при себе другие средства безопасности, такие как ножи (для перерезания уздечки парашюта после удара или перерезания строп и ремней в случае приземления на дерево или воду), легкие веревки (для спуска с деревьев для подъема инструментов или альпинистские веревки), радиостанции (для связи с другими пилотами или наземной командой) и средства первой помощи.
Уровень несчастных случаев при полетах на дельтапланах значительно снизился благодаря обучению пилотов. Первые пилоты дельтапланов изучали свой вид спорта методом проб и ошибок, и планеры иногда собирались в домашних условиях. Для современных пилотов были разработаны программы обучения с упором на полет в безопасных пределах, а также на дисциплину, позволяющую прекращать полеты при неблагоприятных погодных условиях, например: сильный ветер или риск засасывания облаков .
В Великобритании исследование 2011 года показало, что на 116 000 рейсов приходится одна смерть, что сравнимо с риском внезапной сердечной смерти в результате бега на марафоне или игры в теннис. [12] По оценкам, уровень смертности во всем мире составляет одну смерть на 1000 активных пилотов в год. [13] [14]
Большинство пилотов учатся на признанных курсах, по результатам которых получают международно признанную международную информационную карту пилота, выдаваемую FAI .
Методы запуска включают пеший запуск с холма/утеса/горы/песчаной дюны/любой возвышенности, буксировку с помощью наземной буксирной системы, воздушную буксировку (за двигателем самолета), ремни с приводом и буксировку лодкой. . В современных буксирных лебедках обычно используются гидравлические системы, предназначенные для регулирования натяжения троса. Это уменьшает вероятность блокировки, поскольку сильные аэродинамические силы приводят к дополнительному разматыванию троса, а не к прямому натяжению буксирного троса. Успешно использовались и другие, более экзотические методы запуска, такие как сбрасывание воздушного шара с очень большой высоты. Когда погодные условия не подходят для парящего полета, это приводит к полету сверху вниз и называется «пробегом на санях». В дополнение к типичным конфигурациям запуска дельтаплан может быть сконструирован для альтернативных режимов запуска, отличных от запуска с ноги; Один из практических способов сделать это — для людей, которые физически не могут запускать с ног. [15]
В 1983 году Денис Каммингс вновь представил систему безопасной буксировки, которая была разработана для буксировки через центр масс и имела датчик, отображающий натяжение буксира. В нее также было встроено «слабое звено», которое ломалось при превышении безопасного натяжения буксира. После первоначальных испытаний в долине Хантер Денис Каммингс, пилот, Джон Кларк (Redtruck), водитель, и Боб Сильвер, официальный представитель, начали соревнования по дельтапланеризму Flatlands в Парксе, Новый Южный Уэльс. Конкуренция быстро выросла: с 16 пилотов в первый год до проведения чемпионата мира, в котором приняли участие 160 пилотов, буксирующих из нескольких пшеничных загонов на западе Нового Южного Уэльса. В 1986 году Денис и «Редтрак» взяли группу международных пилотов в Алис-Спрингс, чтобы воспользоваться преимуществами огромных термических потоков. С помощью новой системы было установлено множество мировых рекордов. С ростом использования системы были включены другие методы запуска: статическая лебедка и буксировка за сверхлегким трайком или сверхлегким самолетом .
Планер в полете постоянно снижается, поэтому для достижения продолжительного полета пилот должен стремиться к тому, чтобы потоки воздуха поднимались быстрее, чем скорость снижения планера. Выбор источников восходящих потоков воздуха — это навык, которым необходимо овладеть, если пилот хочет достичь полета на большие расстояния, известные как кросс-кантри (XC). Поднимающиеся воздушные массы происходят из следующих источников: [16]
С каждым поколением материалов и улучшением аэродинамики характеристики дельтапланов возрастали. Одним из показателей производительности является качество планирования . Например, соотношение 12:1 означает, что в спокойном воздухе планер может пролететь вперед на 12 метров, теряя при этом всего лишь 1 метр высоты.
Некоторые показатели производительности по состоянию на 2006 год:
Поскольку дельтапланы чаще всего используются для развлекательных полетов, особое внимание уделяется плавному поведению, особенно при сваливании и естественной устойчивости по тангажу . Нагрузка на крыло должна быть очень низкой, чтобы пилот мог бежать достаточно быстро и преодолеть скорость сваливания . В отличие от традиционных самолетов с удлиненным фюзеляжем и хвостовым оперением для поддержания устойчивости, дельтапланы полагаются на естественную устойчивость своих гибких крыльев, чтобы вернуться к равновесию по рысканию и тангажу. Устойчивость к крену обычно устанавливается близкой к нейтральной. В спокойном воздухе правильно спроектированное крыло будет поддерживать сбалансированный балансирующий полет с минимальным вмешательством пилота. Пилот с гибким крылом подвешивается под крылом с помощью ремня, прикрепленного к его ремням безопасности. Пилот лежит ничком (иногда на спине ) внутри большой треугольной металлической рамы управления. Управляемый полет достигается за счет того, что пилот толкает и тянет эту рамку управления, тем самым перемещая свой вес вперед или назад, вправо или влево при скоординированных маневрах.
Кроме того, тот факт, что крыло спроектировано так, чтобы сгибаться и изгибаться, обеспечивает благоприятную динамику, аналогичную рессорной подвеске. Это обеспечивает более мягкий полет, чем на дельтаплане аналогичного размера с жестким крылом.
Чтобы максимизировать понимание пилотом того, как летает дельтаплан, большинство пилотов имеют при себе летные приборы . Самым простым из них является вариометр и высотомер, часто объединенные вместе. Некоторые более опытные пилоты также имеют указатели скорости и радиоприемники. Во время полетов на соревнованиях или по пересеченной местности пилоты часто также берут с собой карты и/или устройства GPS . У дельтапланов нет приборных панелей как таковых, поэтому все приборы крепятся к раме управления планером или иногда привязываются к предплечью пилота.
Пилоты-планеры способны ощущать силы ускорения при первом столкновении с термиком, но испытывают трудности с оценкой постоянного движения. Таким образом, трудно обнаружить разницу между постоянно поднимающимся воздухом и постоянно опускающимся воздухом. Вариометр – очень чувствительный индикатор вертикальной скорости . Вариометр указывает скорость набора высоты или скорость снижения с помощью звуковых сигналов (звуковых сигналов) и/или визуального дисплея. Эти устройства, как правило, электронные, различаются по сложности и часто включают в себя высотомер и указатель воздушной скорости. Более продвинутые устройства часто включают в себя барограф для записи полетных данных и/или встроенный GPS. Основная цель вариометра - помочь пилоту найти и оставаться в «сердцевине» потока, чтобы максимизировать набор высоты, и, наоборот, указать, когда он или она находится в опускающемся воздухе и ему нужно найти восходящий воздух. Вариометры иногда способны производить электронные расчеты, чтобы указать оптимальную скорость полета для данных условий. Теория Маккриди отвечает на вопрос о том, с какой скоростью пилот должен двигаться между термическими потоками, учитывая среднюю подъемную силу, которую пилот ожидает при следующем наборе термических потоков, и величину подъемной силы или снижения, с которой он сталкивается в крейсерском режиме. [19] Некоторые электронные вариометры производят расчеты автоматически, учитывая такие факторы, как теоретические характеристики планера (качество планирования), высоту, вес крюка и направление ветра.
Пилоты иногда используют двустороннюю радиосвязь в учебных целях, для связи с другими пилотами в воздухе и со своей наземной командой во время полетов по пересеченной местности.
Одним из типов используемых радиостанций являются портативные радиопередатчики PTT ( нажми и говори ) , работающие в диапазоне ОВЧ FM. Обычно микрофон носят на голове или встроен в шлем, а переключатель РТТ либо крепится к внешней стороне шлема, либо привязывается к пальцу. Использование радиостанции УКВ-диапазона без соответствующей лицензии является незаконным в большинстве стран, где вещание регулируется (включая США, Канаду, Бразилию и т. д.), поэтому дополнительную информацию необходимо получить в национальной или местной ассоциации дельтапланеристов или у компетентной радиостанции. регулятивный орган.
Поскольку воздушные суда работают в воздушном пространстве, занятом другими воздушными судами, пилоты дельтапланов также могут использовать соответствующий тип радиосвязи (т.е. приемопередатчик самолета в диапазоне ОВЧ аэромобильной службы). Конечно, его можно оснастить переключателем PTT на палец и динамиками внутри шлема. Использование авиационных приемопередатчиков регулируется правилами, специфичными для использования в воздухе, такими как ограничения по частотам, но имеет ряд преимуществ перед FM-радиостанциями (т.е. с частотной модуляцией), используемыми в других службах. Во-первых, это большой радиус действия (без ретрансляторов) из-за амплитудной модуляции (т.е. AM). Во-вторых, это возможность напрямую связываться с другими пилотами самолетов, информировать их и получать информацию о своих намерениях, тем самым улучшая предотвращение столкновений и повышая безопасность. В-третьих, необходимо предоставить большую свободу в отношении дальних полетов в регулируемых воздушных пространствах, в которых радиосвязь самолета обычно является юридическим требованием. В-четвертых, это универсальная аварийная частота, контролируемая всеми другими пользователями и спутниками и используемая в случае чрезвычайной ситуации или надвигающейся чрезвычайной ситуации.
GPS (система глобального позиционирования) может использоваться для облегчения навигации. На соревнованиях он используется для проверки того, что участник прошел необходимые контрольные точки.
Рекорды санкционируются ФАИ . Мировой рекорд по прямой дистанции принадлежит Дастину Б. Мартину с дистанцией 764 км (475 миль) в 2012 году, родом из Сапаты, штат Техас . [20]
Джуди Леден (Великобритания) является рекордсменом высоты для дельтаплана, запускаемого с воздушного шара: 11 800 м (38 800 футов) в Вади-Рам, Иордания, 25 октября 1994 года. Леден также является рекордсменом набора высоты: 3 970 м (13 025 футов). ), установленный в 1992 году. [22]
Рекорды высоты для дельтапланов, запускаемых на воздушном шаре:
Соревнования начались с «пролета как можно дольше» и точечных приземлений. С ростом производительности их в значительной степени заменили полеты по пересеченной местности. Обычно необходимо пройти от двух до четырех путевых точек и приземлиться у цели. В конце 1990-х годов были представлены маломощные GPS- навигаторы, которые полностью заменили фотографии цели. Каждые два года проводится чемпионат мира. Чемпионат мира по жесткому и женскому спорту в 2006 году проводился компанией Quest Air во Флориде. Биг-Спринг , штат Техас , принимал чемпионат мира 2007 года. Дельтапланеризм также является одной из категорий соревнований на Всемирных воздушных играх, организованных Международной авиационной федерацией (Всемирной федерацией воздушного спорта - ФАИ), которая ведет хронологию чемпионатов мира ФАИ по дельтапланеризму. [28]
Другие формы соревнований включают соревнования по высшему пилотажу и соревнования по скоростному планеризму, цель которых - как можно быстрее спуститься с горы, проходя через различные ворота, аналогично катанию на горных лыжах.
Для соревновательных целей существует три класса дельтапланов: [29]
В дельтаплане есть четыре основных фигуры высшего пилотажа:
Может возникнуть путаница между планерами, дельтапланами и парапланами . Парапланы и дельтапланы представляют собой планеры, запускаемые с ног, и в обоих случаях пилот подвешивается («висит») под подъемной поверхностью, но «дельтаплан» - это термин по умолчанию для тех, у кого планер содержит жесткие конструкции. Основная структура парапланов гибкая и состоит в основном из тканого материала. [ нужна цитата ]
Дельтапланеризм в Медиа (раздел)
