Полеты в вингсьюте (костюме крыле): обучение, опасность, экипировка

Как устроены электросамолеты

Под термином «электросамолет» понимают электрифицированный летательный аппарат. Специалисты в области авиации различают три уровня электрификации самолетов: «более электрический», «полностью электрический» и «гибридный».

«Более электрический», или самолет с повышенной электрификацией

Этот аппарат, как и обычный самолет, оснащен двигателем внутреннего сгорания. Мотор преобразует химическую энергию сгорающего топлива в механическую и создает тягу — силу, которая толкает его сквозь поток воздуха. Но большую часть работы оборудования (регулировку крыла, выпуск шасси и так далее) выполняют электроприводы. Они питаются от системы электроснабжения и преобразуют электрическую энергию в механическую.

Советский бомбардировщик Пе-2 считается первым в мире электрифицированным самолетом. В 1930-х годах на нем установили около 50 электроприводов

(Фото: avia.pro)

«Полностью электрический самолет»

Летательный аппарат, у которого отсутствуют двигатели внутреннего сгорания, а все оборудование работает на электроэнергии. Для создания тяги в таких самолетах используют электродвигатели, которые питаются от аккумуляторов.

В начале 2000-х годов начался бум создания «полностью электрических самолетов», где основным источником энергии были литий-ионные аккумуляторные батареи.

Самолет Yuneec International E430 китайского производства с электрическим двигателем, который питается от литий-полимерных аккумуляторов

(Фото: avia.pro)

Применение батарей в качестве основных источников энергии ограничивало возможности летательных аппаратов — дальность, время полета, грузоподъемность. Поэтому специалисты в области авиации стали рассматривать альтернативные варианты получения энергии. Среди них:

• солнечные батареи — преобразуют энергию излучения в электроэнергию;
• топливные элементы — преобразуют химическую энергию топлива в электрическую без процессов горения; чаще всего в качестве топлива используется водород.

Сергей Кравченко, руководитель проекта «Контур» Фонда перспективных исследований:

«Применение водорода обусловлено его высокими энергетическими свойствами как топлива и отсутствием загрязнения окружающей среды. Поэтому он имеет большой потенциал в области развития полностью электрических технологий».

«Гибридный самолет»

Оснащен гибридной силовой установкой. Она преобразует энергию дважды: сначала в механическую с помощью двигателей внутреннего сгорания, затем в электрическую с помощью генераторов.

Сергей Кравченко:

«Гибридный двигатель состоит из электрической части (электромотор, генератор, аккумуляторная батарея) и двигателя внутреннего сгорания, который использует химическое топливо. И если сейчас это керосин, то в будущем это будет водород, что открывает огромные перспективы для авиационной техники, разрабатываемой по технологии «полностью электрического самолета».

История

Франц Райхельт

Ранняя попытка полета в вингсьюте была предпринята 4 февраля 1912 года 33-летним портным Францем Райхельтом , который прыгнул с Эйфелевой башни, чтобы проверить свое изобретение комбинации парашюта и крыла, которое было похоже на современные вингсьюты. Он ввел охранников в заблуждение, сказав, что эксперимент будет проводиться с манекеном. Он довольно долго колебался, прежде чем прыгнуть, и умер, ударившись о землю головой вперед, открыв измеримую дыру в мерзлой земле.

Вингсьют впервые использовал в США в 1930 году 19-летним американцем Рексом Дж. Финни из Лос-Анджелеса , штат Калифорния . Целью было увеличить горизонтальное движение и маневренность во время прыжка с парашютом. В этих ранних вингсьютах использовались такие материалы, как холст, дерево, шелк, сталь и китовый ус. Они были не очень надежными, хотя некоторые «люди-птицы», такие как Клем Сон и Лео Валентин , утверждали, что планировали много миль.

Летучие мыши, предшественники вингсьютов, были показаны в фильме 1969 года «Цыганские мотыльки» с Бертом Ланкастером и Джином Хэкменом в главных ролях .

В середине 1990-х годов современный вингсьют был разработан Патриком де Гаярдоном из Франции на основе модели, которую использовал Джон вольностей . В 1997 году болгарин Сэмми Попов спроектировал и построил вингсьют с большим крылом между ног и более длинными крыльями на руках. Он испытал свой прототип в вертикальной аэродинамической трубе в Лас-Вегасе на Flyaway Las Vegas. Вингсьют Попова впервые поднялся в воздух в октябре 1998 года, но в серийное производство так и не пошел. В 1998 году Чак «Да Кайн» Прист построил версию, которая включала жесткие нервюры внутри аэродинамических поверхностей крыла . Хотя эти более жесткие крылья лучше держали форму в полете, это сделало вингсьют тяжелее и сложнее в управлении. Дизайн Рэггса также так и не пошел в коммерческое производство. Впервые летая вместе, Попов и Рэггз продемонстрировали свои модели бок о бок на Всемирной конвенции свободного падения в Куинси, штат Иллинойс , в августе 1999 года. Оба дизайна показали себя хорошо. На этом же мероприятии прыгуны выполнили групповые прыжки с парашютом в вингсьютах в костюмах де Гаярдона, Попова и Рэггса.

Коммерческая эпоха

В 1999 году Яри ​​Куосма из Финляндии и Роберт Печник из Хорватии объединились, чтобы создать вингсьют, который был безопасным и доступным для всех парашютистов. В том же году Куосма основал Bird-Man International Ltd. «Classic» BirdMan, разработанный Печником, был первым вингсьютом, предложенным широкой публике в прыжках с парашютом. BirdMan был первым производителем, разработавшим программу для инструкторов. Цель программы для инструкторов, созданной Куосмой, состояла в том, чтобы избавиться от клейма, что вингсьют опасны, и предоставить новичкам вингсьют (как правило, парашютистам, совершившим минимум 200 прыжков) возможность безопасно насладиться тем, что когда-то считалось самым опасным подвигом в прыжках с парашютом. Мир. С помощью инструкторов Birdman Скотта Кампоса, Чака Блю и Кима Гриффина была разработана стандартизированная программа обучения для подготовки инструкторов. Производители вингсьютов Squirrel Wingsuits, TonySuits Wingsuits, Phoenix-Fly, Fly Your Body и Nitro Rigging также учредили программы обучения тренеров.

Дизайн костюма

Дизайн вингсьютов

В современных вингсьютах используется комбинация материалов для создания аэродинамической формы. Основная поверхность обычно изготавливается из нейлона рипстоп с различными материалами, используемыми для усиления передней кромки и уменьшения сопротивления.

• В вингсьюте с тремя крыльями есть три отдельных крыла для набегающего воздушного потока, прикрепленные под руками и между ногами.
• Дизайн вингсьюта с одним крылом объединяет весь костюм в одно большое крыло.

Вингсьют для начинающих имеют меньшую площадь поверхности и меньшее внутреннее давление. Это упрощает управление и снижает вероятность нестабильности в полете. Меньшее количество тканевого материала облегчает развертывание парашюта пилота в конце полета. Имея опыт, пилоты могут выбрать более продвинутые костюмы с большей площадью поверхности и улучшенными характеристиками планирования.

Форма воздушной фольги формируется давлением внутри крыла и конструкции костюма. Внутренние ребра помогают формировать форму. Гладкая передняя кромка особенно важна, поскольку она является источником наибольшей подъемной силы и наибольшего сопротивления

Уменьшение сопротивления на входе при сохранении высокого внутреннего давления в костюме также важно в современном дизайне вингсьюта. Количество воздухозаборников и их положение варьируются в зависимости от конструкции костюма

Костюмы, предназначенные для полетов вольным стилем, часто имеют входные отверстия на задней поверхности костюма для поддержания внутреннего давления, когда пилоты летят «назад» в ориентации лицом вверх.

Модернизация 2010 года, испытанная в аэродинамической трубе на 8-й конференции Международной ассоциации спортивной инженерии (ISEA), показала, что добавление дополнительного материала к вингсьюту между областью головы / шлема и его соединением с запястьем, таким образом увеличивая размер верхних крыльев, может «… более низкое отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению в большинстве сценариев испытаний. Уменьшение отношения подъемной силы к аэродинамическому сопротивлению произошло из-за комбинации увеличенной подъемной силы и более высокого увеличенного сопротивления». Другие нововведения конца 2000-х и начала 2010-х годов помогли еще больше повысить качество полета .

Техника

Вингсьюты в полете

Запуск

Пилот в вингсьюте входит в свободное падение в вингсьюте и в парашютном снаряжении. Детали запуска вингсьюта зависят от того, является ли это прыжком с парашютом с самолета или BASE прыжком с фиксированного объекта.

Для выхода из самолета в вингсьюте требуются навыки, которые различаются в зависимости от расположения и размера двери. Эти методы включают ориентацию относительно самолета и воздушный поток при выходе

Также важно, чтобы пилоты в вингсьюте своевременно разворачивали ноги и руки, чтобы не задеть хвостом и не потерять устойчивость. Вингсьют сразу же начинает лететь при выходе из самолета в относительном ветре, создаваемом поступательной скоростью самолета.

Для выхода с места для BASE-прыжков, например с обрыва, требуется другая техника. В таких ситуациях вертикальное падение с использованием сил тяжести создает воздушную скорость, необходимую вингсьюту для создания подъемной силы . То же самое и при выходе из вертолета , параплана или воздушного шара . В отличие от выхода из самолета, требуется время, чтобы набрать скорость, чтобы надуть вингсьют и обеспечить аэродинамический контроль. Так что выход из обрыва в правильной ориентации имеет решающее значение.

Флайер в вингсьюте над островами Пальм , Дубай

Скольжение

Вингсьют изменяет область тела, подверженную ветру, чтобы увеличить желаемую подъемную силу и сопротивление, создаваемое телом. При обучении пилоты в вингсьютах могут достичь стабильного качества планирования 3: 1 или более. Это означает, что на каждый сброшенный метр, продвигаясь вперед, вы получаете три метра. Регулируя конфигурацию тела , летчики могут изменять как скорость движения вперед, так и скорость падения. Пилот управляет этими летными характеристиками, изменяя форму туловища, разгибая и перекатывая плечи, двигая бедрами и коленями, а также изменяя угол атаки, под которым вингсьют летит при относительном ветре , и величину натяжения. наносится на тканевые крылья костюма. Отсутствие вертикальной стабилизирующей поверхности приводит к небольшому демпфированию вокруг оси рыскания , поэтому плохая техника полета может привести к вращению, требующему активного усилия со стороны парашютиста для остановки.

Близость полета вингсьюта

Конечная скорость типичного парашютиста при ориентации «живот к земле» колеблется от 180 до 225 км / ч (от 110 до 140 миль в час). Вингсьют может значительно снизить эти скорости. Была зафиксирована мгновенная вертикальная скорость 40 км / ч (25 миль в час). Однако скорость, с которой тело движется вперед по воздуху, все еще намного выше (до 100 км / ч [62 миль / ч]).

Соотношение скольжения более старых вингсьютов, изготовленных в 1990-х — начале 2010-х, было ближе к 2: 1. Опытные летчики могли достичь соотношения 3: 1, но это было очень сложно. Однако достижения в области современных вингсьютов позволяют летчикам намного легче достичь соотношения 3: 1, что позволяет развивать более высокие скорости.

Вспышка

Вингсьюты могут выполнять ракету, при которой скорость полета меняется на дополнительную подъемную силу. При первом погружении, чтобы набрать скорость, современные вингсьюты могут расширяться достаточно, чтобы набрать высоту, но только на короткий период времени.

Развертывание

На запланированной высоте над землей, на которой парашютист или парашютист обычно разворачивает парашют, летчики в вингсьюте также будут раскрывать свои парашюты. Перед развертыванием пилоты корректируют конфигурацию полета, сжигая факел, чтобы снизить скорость полета . Затем пилот тянется назад и бросает парашют, чтобы начать последовательность развертывания парашюта. Парашют спускается на управляемую посадку в желаемую точку приземления с использованием обычных методов прыжков с парашютом или BASE-прыжков.

Бухучет, ведение учета, делопроизводство

Пилоты вингсьютов часто используют инструменты, в том числе портативные приемники GPS, для записи траектории полета. Эти данные могут быть проанализированы позже, чтобы оценить летные характеристики с точки зрения скорости падения, скорости и качества планирования. При первом прыжке на новом месте BASE-джамперы часто оценивают местность с помощью карт и лазерных дальномеров. Сравнивая известный профиль местности с ранее записанными полетными данными, прыгуны могут объективно оценить, возможен ли конкретный прыжок. BASE-прыгуны также используют ориентиры вместе с записанным видео своего полета, чтобы определить свои результаты относительно предыдущих полетов и полетов других BASE-джамперов на том же месте.

Записи [ править ]

Записи о построении вингсьюта править

Международная авиационная федерация (FAI), всемирный руководящий орган по воздушному спорту, установила критерии судейства для официальных мировых рекордов вингсьют-формаций в феврале 2015 года. Правила доступны на веб-сайте FAI.

До этого самая большая группа вингсьютов, признанная соответствующей критериям национального рекорда, состояла из 68 пилотов вингсьютов, которые установили национальный рекорд США на озере Эльсинор, Калифорния , 12 ноября 2009 года. Самым большим мировым рекордом был алмаз. формирование с участием 100 пилотов-вингсьютов в Перрисе, Калифорния, 22 сентября 2012 года. Эти рекорды с тех пор были сняты с учета, поскольку не соответствуют действующим правилам.

С момента обновления правил было установлено два мировых рекорда. Строй из 42 человек над Мурселе , Бельгия , установил рекорд FAI 18 июня 2015 года. Он был побит 17 октября 2015 года, когда 61 пилот в вингсьюте установил текущий мировой рекорд FAI над аэропортом Перрис-Вэлли недалеко от Перриса , Калифорния .

Текущий национальный рекорд США включает 43 пилота вингсьюта. Он был установлен 5 октября 2018 года в Рошароне, штат Техас, в Skydive Spaceland-Houston.

Рекорды BASE прыжков в вингсьюте править

Наибольший

23 мая 2006 года австралийская пара Хизер Свон и Гленн Синглмен прыгнула с высоты 6 604 метра (21 667 футов) с пика Меру в Индии , установив мировой рекорд по высочайшему прыжку в вингсьюте BASE.
Этот рекорд был побит 5 мая 2013 года россиянином Валерием Розовым , который прыгнул с 7220 метров (23 690 футов) на Северном седле Эвереста.
Розов побил свой собственный рекорд, прыгнув с 7 700 метров (25 300 футов). ft) на Чо-Ойю в 2016 году.

Самый длинный

Самый длинный подтвержденный вингсьют-прыжок BASE — 7,5 км (4,7 мили), сделанный американцем Дином Поттером 2 ноября 2011 года. Поттер прыгнул с горы Эйгер и провел в полете 3 минуты 20 секунд, спустившись на 2800 метров (9 200 футов). высота.

Самый большой

Самый большой прыжок BASE в вингсьюте от выхода до приземления был совершен Патриком Кербером 11 августа 2013 года на высоте 3240 метров (10630 футов) у побережья Юнгфрау в Швейцарии.

Рекорды полетов вингсьюта править

Парение в вингсьюте

Самый быстрый

22 мая 2017 года британский пилот вингсьюта Фрейзер Корсан установил мировые рекорды максимальной скорости, достигнутой в вингсьюте — 396,86 км / ч (246,60 миль / ч).

Наибольшая средняя горизонтальная скорость

Текущий мировой рекорд максимальной средней горизонтальной скорости в рамках правил соревнований по производительности, то есть в пределах 1000 м (3300 футов) от вертикального расстояния, был установлен Трэвисом Миклом (США) на скорости 325,4 км / ч (202,19 миль / ч) 6 ноября 2017 г. .

Самое долгое время и самая большая высота

20 и 21 апреля 2012 года колумбийский парашютист Джонатан Флорес установил мировые рекорды Гиннеса в полете в вингсьюте. Прыжки проходили в Ла-Гуахира в Колумбии со следующими рекордами:

• Самое долгое время: Самый длинный (по продолжительности) полет в вингсьюте составил 9 минут 6 секунд .
• Самый высокий: самый высокий прыжок в вингсьюте составил 11 358 м (37 265 футов) .

Текущий мировой рекорд по продолжительности полета в рамках правил соревнований по производительности, то есть в пределах 1000 м (3300 футов) от вертикального расстояния, был установлен 28 августа 2018 года Крисом Гейлером (США) со временем 100,2 секунды (1,67 мин)

Самый дальний

Текущий мировой рекорд Гиннеса по «наибольшему абсолютному расстоянию, на которое пролетел в скафандре» составляет 32,094 км (19,94 мили), установленный Кайлом Лобприсом (США) в Дэвисе, Калифорния, 30 мая 2016 г.

Текущий мировой рекорд по самой длинной горизонтальной дистанции, пройденной в рамках правил соревнований по производительности, то есть в пределах 1000 м (3300 футов) от вертикальной дистанции, был установлен 27 мая 2017 года американским пилотом вингсьюта Алексеем Галдой на дистанции 5,137 км (3,19 мили)

Посадка

23 мая 2012 года британский каскадер Гэри Коннери благополучно приземлился в вингсьюте, не раскрывая парашют, приземлившись на разрушительной «взлетно-посадочной полосе» (зоне приземления), построенной из тысяч картонных коробок.

Вингсьют в художественных произведениях

Сначала вингсьюты показывают в кинотеатре. В 1969 году в фильме « Парашютисты идут» показаны десантники, одетые в костюмы, похожие на вингсьюты. Тема не будет обсуждаться снова до 2003 года, в фильмах Лара Крофт Расхитительница гробниц, Колыбель жизни , Лара Крофт и Терри Шеридан прыгают из здания в костюмах вингсьютов, чтобы сбежать от группы убийц. В 2005 году в фильме « Бэтмен: Начало» ( Batman: The Beginning ) Брюс Уэйн облачается в костюм, похожий на вингсьют.

С 2010-х годов вингсьют будет больше использоваться как в кино, так и в видеоиграх.

В фильме « Трансформеры 3: Обратная сторона Луны» особое армейское подразделение прыгает с V-22 Osprey , а затем летит между небоскребами Чикаго , преследуемое истребителями десептиконов . Эту сцену снимали каскадеры, одетые в костюмы вингсьютов с фотоаппаратами на головах. В том же году Салман Хан совершил полет в вингсьюте для рекламного ролика Mountain Dew .

Есть игры, которые позволяют напрямую использовать вингсьюты, например, сноуборд SSX , Far Cry 3 , Far Cry 4 , Call of Duty: Black Ops II , Just Cause 3 , Just Cause 4 и Steep .

В фильме « После Земли» от М. Найта Шьямалана есть сцена, в которой актер Джейден Смит выполняет BASE-прыжок в вингсьюте со скалы, прежде чем его преследует хищная птица.

В фильме « Точка перерыва» (выпущенном во Франции в 2016 году) Джонни Юта ( Люк Брейси ) прыгает в вингсьюте с Бодхи ( Эдгар Рамирес ) и совершает посадку неподалеку. Он содержит самые длинные вингсьют-кадры в кино. Для сборки потребовалось более 60 прыжков.

Взлет и посадка

Существует два основных варианта совершения прыжков в вингсьюте.

• Прыжок с самолета или вертолета
• Прыжок с возвышенности: строения, сооружения, скалы

Так как вингсьют — это одно из ответвлений парашютного спорта, то и приземление происходит практически так же. После свободного планирования спортсмен должен открыть парашют и совершить приземление.

Перед приземлением необходимо подготовиться: на высоте около 150 метров развернуться к ветру, полусогнуть и соединить ноги. При приземлении нужно коснуться поверхности двумя ногами. После этого спортсмену требуется погасить купол, взявшись за нижние стропы и притянув их к себе.

Смертность при вингсьют полетах

Говоря о рисках при вингсьют полетах, следует разделить их на 2 категории:

• риски при выброске из самолета;
• риски при прыжке BASE или Proximity.

Риски при выброске из самолета

Риски те же, что и при обычном прыжке с парашютом. Разбиться можно по следующим причинам (в порядке убывания частотности):

• неправильное приземление, в том числе по причине столкновения с другим парашютистом, в результате неправильной оценки метеоусловий, выполнения рискованного маневра и т.д.;
• нераскрытие запасного парашюта;
• открытие запаски на слишком низкой высоте;
• неисправность парашютной системы;
• другие объективные факторы.

Смертью заканчивается от 0,001% до 0,03% всех прыжков с выбросом из самолета, т.е. от 1 до 30 из 100 000 прыжков. Столь большой разбег объясняется тем, что в разных странах требования к организации парашютных прыжков отличны друг от друга, а также тем, что в некоторых человеческих сообществах сильна привычка полагаться на «авось» и «пойдет».

Wingsuit

Watch this video on YouTube

Риски при прыжках с возвышенностей на земле

При wingsuit BASE-прыжках и proximity-полетах, близких к опасному рельефу, к вышеперечисленным факторам риска добавляются дополнительные:

• неправильно выбранная траектория полета;
• недооценка особенностей рельефа;
• неправильно выполненный начальный прыжок;
• нераскрывшиеся крылья, в том числе из-за неисправности костюма;
• нестабильность полета.

Наиболее опасны вингсьют-прыжки со скал и гор: чаще всего (30%) разбиваются в результате контакта пилота со скалистой поверхностью во время полета.  Смертью заканчиваются от 0,1% до 0,2% всех BASE и Proximity полетов, т.е. от 1 до 2 из 1000 прыжков.

Планирование в вингсьюте

Наиболее интересная и сложная часть вингсьют-пилотирования — это свободное планирование. За счет конструкции костюма-крыла скорость падения парашютиста сильно замедляется и он получает возможность совершать управляемое планирование. Именно из-за ощущения парения в воздухе наподобие птицы спортсмены идут на риск, занимаясь этим экстремальным видом.

Планирование в вингсьюте требует специальной подготовки, отличной координации и владения телом, знания техники полета и опыта прыжков. Именно поэтому к вингсьют-пилотированию допускаются самые опытные спортсмены, совершившие не меньше двух сотен прыжков с обыкновенным парашютом.

Появление и развитие вингсьютинга

При описании истории костюма-крыла первым обычно вспоминают австрийского портного Франца Райхельта, который в 1912 году погиб при испытании «плаща-парашюта» собственного изобретения. Райхельт пытался создать костюм, позволяющий авиатору спастись при необходимости выпрыгнуть из самолета. Его эксперименты с манекенами казались удачными, хотя стабильного результата получить не удавалось.

Франц считал, что всему виной малая высота – он сбрасывал кукол в костюмах с пятого этажа. Изобретатель просил власти разрешить ему проведение эксперимента на Эйфелевой башне и после многократных отказов, наконец, добился своего. Райхельт говорил всем, что будет, как и раньше, сбрасывать манекен. Однако он задумал прыгнуть сам, чем шокировал присутствовавших. После некоторых колебаний Франц прыгнул, но парашют не раскрылся, и он погиб, упав с 60-метровой высоты. От удара головой в мерзлой земле осталось значительное углубление.

Летчикам плащи-парашюты не понадобились, потому что к моменту прыжка Райхельта Глеб Котельников уже изобрел парашют-ранец, а в США шли успешные испытания купольных парашютов.

К разработкам вернулись в 1930 году, когда 19-летний Рекс Финни из Лос-Анджелеса решил с помощью крыла добиться увеличения горизонтального движения и маневренности при прыжках с парашютом. Для изготовления этого приспособления использовалось дерево, сталь, китовый ус, шелк и холст. Надежностью крылья не отличались, хотя некоторые воздухоплаватели рассказывали о том, что костюмы позволяли им преодолеть несколько миль.

Смертность среди парашютистов, желавших расширить свои возможности при помощи костюма-крыла, была чрезвычайно высока. По этой причине в 1950-е годы федерация парашютного спорта США (USPA) запретила любые испытания подобной экипировки. Запрет сохранялся до конца 1980-х годов.

В середине 1990-х годов французский парашютист Патрик де Гайардон изобрел современный вингсьют со следующими особенностями:

• вместо двух крыльев их стало три;
• крылья начали делать из двухслойного материала, который надувается набегающим потоком (ram-air).

Патрик погиб в 1998 году на Гавайях из-за отказа основного парашюта, который он, как настоящий изобретатель, пытался улучшить за счет собственных доработок. К тому моменту у скайсерфера было больше 12 000 прыжков с парашютом.

Дело де Гайардона продолжили развивать другие энтузиасты, и в 2015 году Международная авиационная федерация дополнила свой перечень видов воздушного спорта двумя позициями:

• вингсьют-пилотирование (пилоты соревнуются на время, дальность и скорость полета);
• вингсьют-акробатика.

В 2017 году эти же дисциплины по инициативе Федерации парашютного спорта РФ оказались во Всероссийском реестре видов спорта.