11.

01.2021 вдп -способы прыжка с парашюто
Время: 2 часа.
Цель: Ознакомить обучаемых с теорией выполнения парашютных прыжков.
Основные характеристики воздуха
Воздух, составляющий атмосферу, представляет собой смесь различных газов. Вблизи земли это двухатомные газы: азот. Незначительную часть воздуха составляют другие газы: аргон, углекислый газ, водород, неон, гелий, озон, а так же пары воды. В нижней части атмосферы состав воздуха практически постоянен: 78% - азот, 21% - кислород, 0.93% - аргон.
Воздух обладает определенной массой, давлением и плотностью. Давление воздуха резко уменьшается с увеличением высоты. Под давлением газы сжимаются, поэтому воздух у земли плотнее, чем на высоте. Нормальным давлением на уровне моря, при температуре 15 С -называется давление, равное 760мм. рт. ст.
Возникновение аэродинамических сил в значительной мере объясняется вязкостью и сжимаемостью воздуха.
Вязкость – способность жидкостей и газов сопротивляться усилиям сдвига.
Согласно закону всемирного тяготения на всякое тело поднятое над землёй действует сила тяжести. P=m*g. Как только тело начинает двигаться силе тяжести начинает противодействовать сила сопротивления воздуха. Сила сопротивления зависит от массы тела, формы и площади наибольшего сечения ерпендикулярного набегающему потоку.
После раскрытия парашюта наступает такой момент когда сила тяжести уравновешивается с силой сопротивления воздуха, и далее скорость снижения уменьшается т.к. при уменьшении высоты плотность воздуха увеличивается.
После схода камеры основного купола парашют попадает в воздушный поток, часть потока попадает под кромку купола и не найдя выхода скапливается под куполом. Давление под куполом постепенно становится больше чем давление во внешнем потоке и купол начинает раздуваться изнутри и расправляется.
Происходит резкое торможение парашютиста, резкое уменьшение скорости сопровождается динамическим ударом.
После раскрытия неуправляемый парашют полностью попадает во власть воздушных потоков. Если ветра нет он опускается вертикально. Под управлением подразумевается изменение направления и скорости купола. Для этого на неуправляемых куполах применяют элемент – скольжение. Скольжение подразумевает под собой вытягивание одной или нескольких строп чтобы наклонить купол в ту или иную сторону. При этом излишки воздуха начинают истекать из под кромки с противоположной стороны с некоторой начальной скоростью. Воздух за пределами купола относительно него неподвижен поэтому истекающий воздух как бы отталкивается от него и в результате купол получает горизонтальную скорость. За счет изменения положения купола изменяется его проэкция на горизонтальную плоскость, и скорость снижения соответственно увеличивается.
Снижение на парашюте
При парашютировании сила сопротивления купола Q находится в равновесии с весом системы G (парашютист плюс парашютные системы)
Используя формулу (1.1), нах
Отсюда скорость снижения ра
Где G — вес парашютиста с парашютными системами, Н; ск — коэффициент сопротивления купола парашюта; р — плотность воздуха, кг/м3; 5куп — площадь купола парашюта, м2.
Коэффициент ск зависит от материала и конструкции парашюта.
Из формулы видно, что чем больше вес системы О, тем больше скорость
снижения. Приближенно зависимость такая: с увеличением веса системы на 10% скорость снижения увеличивается на 5%.
В зависимости от увеличения высоты, а соответственно и уменьшения плотности воздуха скорость снижения увеличивается. Так, при повышении высоты на 200 м скорость снижения увеличивается на 1%.
Изменение температуры воздуха приводит также к изменению плотности воздуха, а значит и скорости снижения. Зимой при температуре от —5 до 10° С скорость снижения на 5—10% меньше, чем летом.
Конструктивно парашютные системы созданы так, что скорость снижения у земли на тренировочных системах не превышает 5 м/с, на спасательных 6 м/с, на запасных 7 м/с, •размеры их куполов соответственно находятся в пределах 80, 60 и 50 м2
Если при снижении на парашюте подтянуть с одной стороны несколько строп, то кромка купола с этой стороны опустится и обтекание его воздухом будет несимметричным (рис. 1.4). Со стороны приподнятой части кромки купола воздуха будет выходить больше, в результате этого появится реактивная сила, толкающая купол в сторону подтянутых строп со скоростью 1,5—2 м/с. Следует заметить, что мидель купола при этом уменьшается и возрастает скорость снижения, которая при глубоком скольжении может достигать 15—20 м/с.
Почти все современные тренировочные и управляемые системы имеют собственную скорость перемещения по горизонтали от 1,5 до 5,5 м/с за счет щелей в задней части купола через которые вытекает часть воздуха, в результате чего возникает реактивный эффект.
Во второй половине 70-х годов появились управляемые парашютные системы совершенно новой конструкции планирующие (рис. 1.5). Задняя кромка у них приподнята и парашют, как планер, скользит по воздуху. Профиль купола напоминает крыло, при обтекании его воздухом создается подъемная сила, которая удерживает систему «парашютист — парашют», создавая необходимую безопасную скорость снижения при горизонтальной скорости перемещения до 10 м/с.
При снижении на любом парашюте суммарная скорость перемещения парашютиста Vп равна геометрической сумме горизонтальной скорости Vг и скорости снижения VCH.
Приземление
Приземление является завершающим, наиболее сложным и ответственным этапом прыжка с парашютом, требующим от парашютиста совершенного знания правил приземления и строгого их выполнения. Малейшее отклонение от этих требований приводит к травмированию.
При приземлении парашютиста происходит резкое гашение его скорости снижения до нуля, которое воспринимается как удар о землю.
Силу удара в момент приземления можно определить через кинетическую энергию и путь, на котором она гасится:
где А — кинетическая энергия, Дж;
l — путь гашения энергии, м;
m — масса парашютиста с запасной парашютной системой, кг;
Vпр — скорость приземления, м/с.
Путь гашения энергии лежит в пределах 0,1 — 1 м. При правильном приземлении сила удара не велика и легко переносится, а при несоблюдении мер безопасности может достигать величины, превышающей предельно допустимую для организма. Существует и второй способ определения силы удара при приземлении с учетом времени гашения кинетической энергии по
Очень интересную временную характеристику силы удара при приземлении с трамплина высотой 2,5 м (Vпр «7 м/с) на измерительную площадку приводит В.П.Ломоносов.
В результате исследований он определил, что основная сила динамического удара концентрируется в начальный момент приземления (ударная фаза) и находится в пределах 5000— 8000 Н при времени воздействия 0,04—0,11 с; через 0,3—0,5 с наступает снижение усилий до 1500—2500 Н.
Приземление с последующим падением вперёд - набок уменьшает силу удара в среднем на 20—30%.
Из-за малого времени воздействия ударной фазы части тела не успевают деформироваться, поэтому величина нагрузки в этот период существенного значения для организма не имеет, а основное влияние на него оказывает нагрузка, действующая через 0,2—0,3 с.
Исходя из анализа множества приземлений, необходимо отметить, что весьма важным фактором в восприятии организмом ударной нагрузки являются ее величина и направленность.
Она должна удовлетворять следующим требованиям:
-быть вдоль костных тканей;
Скорость приземления Vпр зависит от горизонтальной скорости перемещения парашютиста Vг и скорости снижения Vсн и является их геометрической суммой.
Сорость снижения Vсн предусмотрена конструкцией парашюта и у земли незначительно изменяется с изменением массы парашютиста и плотности воздуха.
Горизонтальная скорость Vг зависит от силы ветра, а также от ^направления и величины собственной скорости парашюта, если он имеет киль или щели. Для уменьшения Vг перед приземлением необходимо развернуть купол так, чтобы его скорость была направлена против ветра.
На планирующих оболочках скорость приземления Vпр может, быть уменьшена почти до нуля за счет постановки купола на большие углы атаки (опускание задней кромки купола). Такое приземление напоминает посадку птиц.
Уменьшение ударной нагрузки при приземлении за счет увеличения пути гашения энергии может быть достигнуто одним из следующих путей: преднамеренным падением с выполнением кувырков; приземлением на мягкий грунт (пахота, луг, песок и т.д.).
Наиболее целесообразной направленность ударной нагрузки при приземлении будет тогда, когда глиссада снижения проходит через центр тяжести тела, расположенный в области солнечного сплетения, и через ступни ног (рис 1.6). Для этого после визуального определения глиссады снижения необходимо развернуться лицом в сторону набегающей земли, свести ноги и поставить их по глиссаде за счет изменения угла в тазобедренном суставе. При этом угол в коленях между голенью и бедром должен быть 120—150°, что созд