Крыло Рогалло — гибкий тип крыла . В 1948 году инженер НАСА Фрэнсис Рогалло и его жена Гертруда Рогалло изобрели самонадувающееся гибкое крыло, которое они назвали Parawing , также известное в их честь как «Крыло Рогалло» и гибкое крыло . [1] НАСА рассматривало гибкое крыло Рогалло в качестве альтернативной системы спасения для космических капсул Mercury и Gemini , а также для возможного использования при посадке других космических кораблей, но в 1964 году эта идея была отклонена в пользу обычных парашютов .
Рогалло интересовался гибким крылом с 1945 года. Он и его жена строили и запускали воздушных змеев в качестве хобби. Они не могли найти официальной поддержки для крыла, в том числе и у работодателя Рогалло, Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA), поэтому они проводили эксперименты в свое время. К концу 1948 года у них было два рабочих проекта с использованием гибкого крыла — воздушный змей, который они назвали «Flexi-Kite», и планирующий парашют, который они позже назвали «парапланом». [2] Рогалло и его жена получили патент на гибкое квадратное крыло в марте 1951 года. Продажа Flexi-kite как игрушки помогла финансировать их работу и популяризировать дизайн.
В конце 1950-х и начале 1960-х годов американские производители аэрокосмической техники работали над конструкциями парашютов для спасения космических капсул. НАСА недолгое время рассматривало крыло Рогалло для замены традиционного круглого парашюта для капсулы проекта «Меркурий» во время временных проблем разработки. Позже крыло Рогалло было первоначальным выбором для капсулы проекта «Джемини» , но проблемы разработки в конечном итоге вынудили заменить его парашютом. [3] [4]
В настоящее время термин «крыло Рогалло» является синонимом крыла, состоящего из двух частичных конических поверхностей, оба конуса которых направлены вперед. Медленные крылья Рогалло имеют широкие, пологие конусы. Быстрые дозвуковые и сверхзвуковые крылья Рогалло имеют длинные, узкие конусы. Крыло Рогалло — это простое и недорогое летающее крыло с замечательными свойствами. Само крыло не является воздушным змеем, и его нельзя охарактеризовать как планер или летательный аппарат с двигателем, пока крыло не будет привязано или размещено в конфигурации, которая скользит или приводится в движение. Другими словами, то, как оно прикреплено и управляется, определяет, каким типом летательного аппарата оно станет. Крыло Рогалло чаще всего можно увидеть в игрушечных воздушных змеях , но оно использовалось для создания парашютов космических кораблей, спортивных парашютов , сверхлегких летательных аппаратов с двигателем, таких как трехколесные и дельтапланы . У Рогалло было более одного патента на его открытие; Расширение его изобретения в результате комплексного анализа включало цилиндрические форматы, множественные лопасти, различные элементы жесткости, различные углы наклона носа и т. д. Конструкция Чарльза Ричардса и использование крыла Рогалло в проекте НАСА «Паресев» привели к созданию конструкции, которая стала четким шаблоном для стандартного крыла дельтаплана Рогалло, которое охватило весь мир этого вида спорта в начале 1970-х годов.
Кроме того, крыло спроектировано так, чтобы изгибаться и сгибаться на ветру, и таким образом обеспечивает благоприятную динамику, аналогичную пружинной подвеске. Гибкость позволяет крылу быть менее восприимчивым к турбулентности и обеспечивает более мягкий полет, чем самолет с жестким крылом аналогичного размера. Задняя кромка крыла, которая не усилена, позволяет крылу скручиваться и обеспечивает аэродинамическую устойчивость без необходимости в хвосте (хвостовом оперении).
В 1961–1962 годах авиационный инженер Барри Палмер запустил с ноги несколько версий каркасного дельтаплана с крылом Рогалло , чтобы продолжить любительский и спортивный дух дельтапланеризма. Другим игроком в продолжающейся эволюции дельтаплана с крылом Рогалло был Джеймс Хобсон, чей «Rogallo Hang Glider» был опубликован в 1962 году в журнале Sport Aviation Ассоциации экспериментальных самолетов, а также показан по национальному телевидению США в шоу Лоуренса Уэлка . Позже в Австралии Джон Дикенсон [5] в середине 1963 года решил построить управляемый воднолыжный кайт/планер, который, как он признал, был адаптирован из самолета с гибким крылом Ryan Aeronautical. Реклама от испытанных и запущенных в эксплуатацию дельтапланов Паресева и различных космических подрядчиков вызвала интерес к конструкции крыла, продвигаемой Рогалло, среди нескольких дизайнеров-любителей: Томаса Х. Перселла-младшего, Барри Хилла Палмера, Джеймса Хобсона, Майка Бернса, Джона Дикенсона, Ричарда Миллера, Билла Мойеса, Билла Беннетта, Дэйва Килбурна, Дика Эйппера и многих других. Возрождение дельтапланеризма произошло в 1960-х годах, и Джон Уорт был одним из первых лидеров среди конструкторов и проектировщиков четырехбалочных дельтапланов, использовавших общедоступные конструкции.
Одноточечное зависание было полностью продемонстрировано в Бреслау в 1908 году, как и треугольная рама управления, которая позже будет использоваться в дельтапланах NASA и Джона Уорта и дельтапланах с двигателем. Томас Перселл и Майк Бернс использовали треугольную раму управления. Гораздо позже Дикенсон поступил бы так же, спроектировав планер для установки на стандартное к тому времени четырехбалочное усиленное крыло Рогалло. [6] [7] Модель Дикенсона использовала одну точку подвешивания и А-образную раму : [8] [9] Он начал с каркасного крыла Рогалло с U-образной рамой (позже А-образной рамой управления ); она состояла из киля, передних кромок, поперечной балки и фиксированной рамы управления. Для управления планером также использовалось смещение веса. Гибкое крыло, получившее название «Ski Wing», впервые было продемонстрировано публике на фестивале Grafton Jacaranda в сентябре 1963 года Родом Фуллером, который буксировал его за моторной лодкой .
Австралийская ассоциация самостоятельного полета утверждает, что первый запуск дельтаплана с ноги в Австралии состоялся в 1972 году. [10] В Торрансе, Калифорния, Биллу Мойесу помогал Джо Фауст в запуске с кайта с ноги на пляжном склоне в 1971 или 1972 году. Мойес продолжил строить компанию с его собственными фирменными дельтапланами Rogallo wing, которые использовали трапециевидную раму управления, которую он видел в пилотируемых лыжных кайтах Дикенсона и Австралии. Билл Мойес и Билл Беннетт экспортировали новые усовершенствования своих собственных дельтапланов по всему миру. Паракрыло дельтаплан был включен в Зал славы космических технологий Космического фонда в 1995 году. [ необходима цитата ]
Дельтапланы использовались с различными формами управления смещением веса со времен Отто Лилиенталя . Наиболее распространенным способом смещения центра тяжести был полет, подвешенный за подмышки на двух параллельных брусьях. Готтлоб Эспенлауб (1922), Джордж Спратт (1929) и Барри Палмер (1962) использовали маятниковые сиденья для пилота. Взаимодействие с рамой обеспечивало различные средства управления крылатым дельтапланом Рогалло.
Сегодня большинство крыльев Rogallo также управляются путем изменения их тангажа и крена посредством смещения центра тяжести. Это делается путем подвешивания полезной нагрузки к одной или нескольким точкам под крылом, а затем перемещения маятниковой массы полезной нагрузки (пилота и всего остального) влево или вправо или вперед или назад. Несколько методов управления были изучены NASA для крыльев Rogallo с 1958 по 1960-е годы, воплощенные в различных версиях Parawing.
На дельтапланах с крылом Рогалло Джон Дикенсон использовал тип рамы управления смещением веса, состоящей из установленной треугольной рамы управления под крылом. Пилот сидел на сиденье и иногда также был пристегнут к туловищу. Пилот был подвешен за треугольной рамой управления, которая использовалась в качестве опоры для руки, чтобы толкать и тянуть, чтобы смещать вес пилота относительно массы и положения крыла выше.
После того, как NASA прекратило исследования Паресева в 1965 году, концепция планирующих парашютов была использована в военных и других более земных целях. Эти направления в конечном итоге ввели версии надувающегося гибкого крыла Рогалло в спорт парашютизма . Ирвин рекламировал модель Hawk и Eagle в 1967 году, [11] но они были доступны только в течение очень ограниченного времени, прежде чем они представили Irvin Delta II Parawing в 1968 году. [12] Это был наиболее производимый и разработанный из ранних куполов для парашютного спорта с крылом Рогалло. Они были изготовлены тремя заводами Ирвина — в США, Канаде и Великобритании.
Delta II имела цветные стропы подвески, помогающие направлять процесс укладки, а также уникальный ремень OSI «Opening Shock Inhibitor», который помогал сдерживать высокие скорости раскрытия и удары. Объем упаковки купола был немного больше, чем у тогдашнего современного Para-Commander. Как один из первых типов планирующих куполов, он вызвал значительный интерес у парашютистов. Однако он приобрел репутацию ненадежного, так как, по-видимому, склонен к сбоям при раскрытии, возможно, из-за нетрадиционных методов укладки для такой новой конструкции купола. Однако при успешном развертывании скольжение и производительность были заметно лучше, чем у купола типа Para-Commander. [ необходима цитата ]
Delta II был доступен до 1975 года и проложил путь для других парашютов Rogallo Wing для прыжков с парашютом, таких как Handbury Para-Dactyl . Он был изготовлен как в однокилевой, так и в двухкилевой версии в качестве основного парашюта в середине-конце 1970-х годов, а также в качестве запасного парашюта, известного как Safety-Dactyl. Это был купол американского производства, оснащенный парусом-слайдером для уменьшения скорости открытия и силы открытия, что является нормой для современных куполов с набегающим потоком воздуха. Российский купол Rogallo-Wing, известный как PZ-81, был доступен до 1995 года. Купол Rogallo Wing был заменен в конце 1970-х годов куполами с набегающим потоком воздуха, которые улучшили свою надежность и производительность, а также уменьшили свой упакованный объем по сравнению со всеми другими планирующими и непланирующими парашютами.
Воздушные змеи с крыльями Rogallo контролируют тангаж с помощью уздечки, которая устанавливает угол атаки крыла . Уздечка из веревки обычно представляет собой петлю, идущую от передней части до конца центральной стойки А-образной рамы. Пользователь завязывает узлы (обычно подпругу ) на уздечке, чтобы установить угол атаки. Массовые воздушные змеи Rogallo используют уздечку, которая представляет собой треугольник из пластиковой пленки, один край которой приварен к центральной стойке.
Управляемые воздушные змеи Рогалло обычно имеют пару уздечек, устанавливающих фиксированный шаг, и две стропы, по одной с каждой стороны воздушного змея, для изменения крена.
Рогалло также разработал серию конструкций с мягкими крыльями в 1960-х годах, которые были модифицированы для тягового кайтинга. Это конструкции с двойным килем, коническими крыльями и многоканальной уздечкой, которые можно использовать как с двух-, так и с четырехканальным управлением. Они обладают отличной тягой, но страдают от меньшего окна, чем более современные конструкции с тягой. Обычно используются альтернативы #5 и #9.
Несмотря на то, что аналогичные конструкции уже появлялись ранее, а такие важные инновации, как треугольная рама управления и ремни для адекватного управления смещением веса, были разработаны другими, Рогалло имеет несколько патентов.
