Костюм планериста

1. Костюм планериста, що містить стропи, ремені, крило, який відрізняється тим, що він виконаний з аеронепроникної тканини і додатково 3 ширяючого птаха, в перерізі - у вигляді овалу Кассіні. Замки-блискавки, ніпеля розміщені симетрично по вертикалі і горизонталі, розсувні ребра жорсткості розміщені відповідно на грудній, поперековій, п'ятковій ділянках, двигун розміщений поза костюмом, на спині. Такий зміст пристрою і розташування позицій дозволяють планеристу-альпіністу плавно покинути скелю, парити в повітрі, безпечно опуститися на землю. На Фіг.1 наведений загальний вид (план) костюму планериста; на Фіг.2 - розріз за перетином АА Фіг.1; на Фіг.3 - ущелина з гірською вершиною, з трьома положеннями планериста-альпініста; на Фіг.4 - розрахункова схема падіння планериста в опірному газовому середовищі (в повітрі). Пристрій містить несуче середовище - повітря 1, водне середовище 2, гірську ущелину 3 з вершиною 4, костюм 5 планериста 6, замки-блискавки 7, телескопічні ребра жорсткості 8, розміщені в тілі костюма, блок живлення 9, лист-основу 10 для кріплення двигуна з гвинтом 11, здатного придати швидкість руху планериста до 20км/год., ніпель 12, через котрий закачується легкий газ в герметичний костюм планериста (Фіг.1, 2). Як відомо, часто сходження з вершини 4 альпіністу здійснити значно важче і небезпечніше, ніж піднятися на цю вершину. В цьому випадку єдиний шанс вижити - вниз спланерувати з припустимою швидкістю (Фіг.3). Реактивна сила опору R, як показує досвід, пропорційна квадрату швидкості v і визначається за формулою R=0,5Cx F v2, (3) де - 0,125кг см2/м4 - щільність повітря при температурі 15°С і тиску 760мм.рт.ст.; Сх - безрозмірний коефіцієнт опору, що залежить від форми тіла (для парашуту Сх=1,4, кулі Сх=0,5, веретена Сх 0,03); F - площа проекції тіла на площину, перпендикулярну напрямку руху (площа Міделя, для костюму F=2,5м2). На падаюче тіло діє активна сила Р і реактивна сила R (Фіг.4). Отже N=P-R=P-0,5Cx F v2. (4) Залежність швидкості падіння v від висоти х отримуємо з формули (P v/g)(dv/dx)=Р-0,5Cx F v2. (5) Позначаючи а2=2P/5Cx p F і розділяючи перемінні, маємо -(v dv/a2-v2)=-(g/a2)dx. (6) Здійснюючи інтегрування і відповідні спрощення можна остаточно визначити величину швидкості падіння v v a (1 e 2gx / a ) . (7) Швидкість падіння v зі збільшенням висоти х збільшується, прагнучи в межі до постійної величини а. 16341 4 При цьому, гранична швидкість падіння дорів нює v a 2P / F C x (8) і збільшується зі збільшенням ваги тіла Р та зі збільшення величин Сх, , F. Досвід показує, що вага парашутиста разом з парашутом дорівнює Р 80кг; F=0,4м2; при затяжному стрибку Vпp=55м/с; при стрибку з відкритим парашутом F=36м; Vпp=5м/с. При стрибку планериста в костюмі F=2,5м. Площа планериста більша за площу парашутиста без парашута в 6,5 рази, отже, швидкість падіння повинна бути 55/6,5=8,5м/с, що цілком прийнятне при планеруванні і приземленні без травм і каліцтва. При використанні для надування костюму будь-якого інертного газу, що хоча б в 4 рази легше за повітря, планерування парашутиста відбувається зі швидкістю 2,0-2,5м/с [1]. Пристрій працює наступним чином. Альпініст піднімається на скалю-висоту 4 за допомогою клинів і строп, що забиваються. При досягненні вершини 4 планерист-альпініст надягає костюм 5, здійснює піддув (наповнення) за допомогою портативного насосу і ніпеля 12 костюму повітрям. При цьому розсуваються телескопічні ребра жорсткості 8, котрі утримують і запобігають від складування крила. При цьому створюється округла повітряна парусна система. Альпініст (оскільки він має стрибати) включає двигун з гвинтом 11 і стрибає в ущелину 3. При цьому планер приймає форму птаха, здатного парити в повітрі. Обертання лопат двигуна з гвинтом 11 створює рушійну силу - турбулентність плануючій парашутній системі, котра плавно спускається не більше 6-7м за секунду на землю чи поверхню води 2. Далі альпініст вивільнюється від аерокостюма. Костюм планериста, що пропонується, в порівнянні з базовими та іншими технічними рішеннями дозволяє: - використовувати та завантажити легку промисловість виробництвом герметичних матеріалів і виготовленням амуніції для планеристівальпіністів; - зменшити матеріалоємність до 50% при виготовленні різного роду парашутів; - знизити трудомісткість до 30% і працевтрати при пошивці спеціальних костюмів. Для народного господарства України нові технології (навіть для продажу виробів) необхідні, включаючи виготовлення, випробування виробів і поставку їх на ринок, подібно товарам багатьох країн, зокрема, Китаю, Турції та ін. Джерела інформації: 1. ТВ программа РТР-планета. С. Брилев. Вести недели. Костюм-ветровка. 25.09.2005. - Газета "Сегодня" від 19.09.2005. - аналог. 2. Иванов П.И. Проектирование, изготовление и испытание парапланов. - Феодосия: Гранд-С., 2001. - 262с. - найближчий аналог. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 16341 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601