М Ямабэ - Парашютисты японского флота

земного тяготения парашютист с каждой секундой приобретает все большую вертикальную скорость и совершает ускоренное движение вниз. Однако по мере увеличения вертикальной скорости возрастает и сопротивление воздуха и в конце концов наступает такой момента когда скорость падения парашютиста достигает определенного предела и больше не увеличивается. Эта скорость называется критической (предельной) скоростью.

Следовательно, критическая скорость (V, м/сек) зависит от веса парашютиста (W, кг), средней площади сопротивления парашютиста (S, м2), массовой плотности воздуха (р) и коэффициента лобового сопротивления (Сх).

Если бы земной шар не был окружен воздушной оболочкой, скорость падения парашютиста с каждой секундой возрастала бы на 9,81 м (ускорение силы тяжести. g). Нетрудно себе представить, что случилось бы с ним в момент приземления. Однако, к счастью, земной шар окружен атмосферой и ее воздушные слои оказывают сопротивление движущемуся в ней телу. Поэтому через определенное время скорость свободно падающего тела стабилизируется. Через сколько же времени при свободном падении парашютиста наступит этот момент и какой величины достигнет скорость? Мне не приходилось совершать затяжных прыжков, и поэтому для ответа на этот вопрос я воспользуюсь данными, содержащимися в литературе. При прыжке с высоты 2000 м указанный момент наступит через 12 сек. свободного падения, а скорость достигнет 53 м/сек. Если прыжок совершается с высот 4000, 10000 и 16000 м, этот момент будет соответственно наступать через 14, 18 и 23 сек. свободного падения, а скорость составит 59 (свыше 200 км/час), 80 (около 300 км/час) и 115 м/сек (свыше 400 км/час).

Как я уже упоминал выше, в Советском Союзе и других странах совершались высотные затяжные прыжки. Парашютисты при таких прыжках отделялись от самолета на большой высоте и раскрывали парашют в 200-300 м от земли. Ниже я привожу, правда, довольно устаревшие данные относительно рекордов, которые были установлены в свое время.

Обычный парашют рассчитан на раскрытие через 40-50 м свободного падения парашютиста, то есть спустя примерно 4 сек. после отделения от самолета. Другими словами, раскрытие происходит тогда, когда уже почти пропадает инерционная скорость. Так, при совершении нами прыжков парашют раскрывался примерно после

55 м свободного падения, или через 4 сек. с момента отделения от самолета.

В заключение приведу формулы, по которым определяется критическая скорость V и сила сопротивления воздуха R:

где S-средняя площадь сопротивления (парашютиста- 05-0,9 м2, парашюта-50 м2); р - массовая плотность воздуха (у земли-0,125, на высоте 6700 м- вдвое меньше, на высоте 500 м и ниже-в среднем 012)- Сх - коэффициент лобового сопротивления (парашютиста - 0,04, парашюта - 0.6-0,8, хорошо обтекаемого физического тела (при падении) - 0,025-0.03).

Движение в воздухе после раскрытия парашюта

С момента раскрытия парашюта до момента приземления каждую секунду под воздействием ветра происходит относ парашютиста. Например, при снижении с высоты 300 м при скорости ветра 5 м/сек и скорости снижения 5 м/сек парашютист пробудет в воздухе 60 сек. и, следовательно, его отнесет в направлении ветра на 300 м.

Для более точного определения величины сноса необходимо сделать поправку на расстояние, на которое сместится тело парашютиста с момента отделения от самолета до момента раскрытия парашюта в направлении полета самолета под действием сообщенной ему скорости. Но это смещение в общем принимается за 80% расстояния свободного падения до раскрытия парашюта (50 м).

Кроме того, и после раскрытия парашюта действует горизонтально направленная сила инерции, которая также вызывает смещение тела парашютиста. Однако это смещение небольшое.

При наличии вблизи поверхности земли восходящего потока воздуха скорость снижения, конечно, будет уменьшаться. Даже при отсутствии восходящего потока скорость снижения в результате увеличения сопротивления воздуха будет иметь тенденцию к некоторому уменьшению в районе приземления.

При подтягивании строп начинается скользящий спуск, таким способом можно осуществлять некоторое управление парашютом.

В случае перекрытия в воздухе одного парашюта другим скорость снижения верхнего парашюта резко возрастает, и поэтому нужно быть особенно осторожным при приближении к земле {28}.

Способы прыжков с самолета

Современные парашюты устроены таким образом, что их раскрытие гарантируется независимо от способа прыжка и положения тела парашютиста во время свободного падения.