Дельтаплан

<час />

Фон

Дельтаплан - это летательный аппарат тяжелее воздуха без двигателя, предназначенный для перевозки человека-пассажира, который подвешен под его парусом. В отличие от других планеров, которые напоминают самолеты без двигателя, дельтапланы выглядят как большие воздушные змеи. Другие планеры обычно буксируются автомобилем или самолетом или иным образом запускаются в воздух с земли. С другой стороны, дельтапланы обычно запускаются с высокой точки, и им позволяют опуститься до более низкой точки.

История

Люди пытались летать с помощью устройств, похожих на дельтапланы, по крайней мере тысячу лет. Оливер Мальмсберийский, английский монах, как говорят, прыгнул с башни с тканевыми крыльями в 1020 году. Предположительно, он пролетел около 600 футов (180 м), прежде чем приземлился и сломал обе ноги. Говорят, что аналогичные короткие полеты совершались в Константинополе в XI веке и в Италии в 1498 году. Итальянский художник и ученый Леонардо да Винчи сделал подробные наброски различных летательных аппаратов, но эти устройства так и не были построены.

Современная история планеризма начинается с английского изобретателя сэра Джорджа Кэли. К 1799 году Кэли разработал базовую конструкцию планеров, которые используются до сих пор. В 1804 году он пилотировал свою первую успешную модель планера. В 1853 году Кэли совершил первый успешный полет человека на планере с устройством, которое несло его кучер на несколько сотен футов.

Следующим важным пионером в исследованиях планеров был немецкий изобретатель Отто Лилиенталь. В 1890-х годах Лилиенталь построил 18 планеров, на которых летал сам. Он также вел подробные записи своей работы, оказывая влияние на более поздних изобретателей. Совершив более двух тысяч успешных полетов, Лилиенталь погиб в авиакатастрофе в 1896 году.

Вдохновленный Лилиенталем, американский инженер Октав Шанут и его помощники на рубеже веков совершили около двух тысяч полетов на планере с песчаных дюн на берегу озера Мичиган. Работа Шанюта оказала большое влияние на Орвилла и Уилбура Райтов, которые вскоре изобрели двигатель с двигателем. Быстрое развитие механических полетов в двадцатом веке привело к снижению интереса к планерам вплоть до окончания Второй мировой войны. В это время для планеров были разработаны легкие гладкие крылья из стеклопластика.

Важнейшее нововведение в разработке дельтаплана было сделано американскими изобретателями Гертрудой и Фрэнсисом Рогалло. В 1948 году Rogallos подал заявку на патент на гибкий воздушный змей под названием пара-крыло. В отличие от других воздушных змеев, конструкция Rogallo не имела жестких опор. Вместо этого он оставался вялым, пока ветер в полете не придал ему твердую, но временную форму. Разработка майлара, чрезвычайно легкого и прочного пластика, улучшила характеристики кайта Rogallo.

В конце 1950-х годов правительство США проявило интерес к конструкции Рогалло для использования в парашютах, предназначенных для возвращения космических кораблей на Землю. Были также проведены эксперименты по созданию больших воздушных змеев Rogallo для военного транспорта. Вдохновленный отчетами об этих экспериментах, американский инженер Томас Перселл в 1961 году построил планер Rogallo шириной 16 футов (4,9 м) с алюминиевой рамой, колесами, сиденьем для пассажира и основными тягами управления. планер. Ранние дельтапланы также были построены в США из бамбука Барри Хиллом Палмером в 1961 году и в Австралии из алюминия Джоном Дикенсоном в 1963 году.

Хотя правительство США отказалось от использования конструкции Рогалло для парашютов космических кораблей в 1967 году, дельтапланы с такой же конструкцией стали популярными в 1970-х годах. В 1971 году была создана Ассоциация дельтапланеристов США. В то время как Калифорния является излюбленным местом для дельтапланов Запада, Данлэп, штат Теннесси, претендует на звание столицы дельтапланеризма на востоке Соединенных Штатов благодаря своему расположению высоко на плато Камберленд. В течение следующих нескольких лет дельтапланеризм стал не столько опасным увлечением, сколько серьезным видом спорта. В 1995 году было зарегистрировано семь погибших в результате дельтапланеризма по сравнению с 40 в 1974 году.

Сырье

Дельтаплан состоит из крыла, рамы, тросов и элементов, удерживающих эти части на месте. Крыло, также известное как парус, выполнено из прочного и легкого пластика. Обычно используется ткань из полиэстера. Сложные полиэфиры - это полимеры - это большие молекулы, образованные путем соединения множества маленьких молекул. Сложные полиэфиры обычно получают из этиленгликоля и терефталевой кислоты или аналогичных химических веществ. Наиболее распространенным полиэфиром для изготовления дельтапланов является полиэтилентерефталат, известный под торговым названием дакрон.

Рама дельтаплана, также известная как планер, изготовлена ​​из сплава алюминия и других металлов, таких как магний, цинк и медь. Тросы и детали, удерживающие дельтаплан, изготовлены из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь - это сплав железа, небольшого количества углерода и 12-18% хрома.

Сэмюэл Лэнгли

Сэмюэл Лэнгли родился в Роксбери, штат Массачусетс, в 1834 году. В детстве Лэнгли заинтересовался изучением звезд и, несмотря на то, что он никогда не учился в колледже, стал профессором астрономии и физики. Лэнгли внес большой вклад в область астрономии, одним из наиболее значительных из которых было изобретение болометра - прибора, способного обнаруживать и измерять электромагнитное излучение.

Работая секретарем Смитсоновского института, Лэнгли проявил интерес к воздухоплаванию и получил грант в размере 50 000 долларов от военного министерства США на изучение возможности пилотируемых полетов. Он начал строить большие паровые модели самолета, которые он назвал Аэродром . не тратя времени на то, чтобы сначала проверить свои теории на планерах. К 1891 году он начал строительство Аэродрома . модели, которые должны были быть катапультированы с крыши плавучего дома. Первые пять моделей потерпели неудачу, но его модель 1896 года пролетела более полумили. Позже в том же году один оставался в воздухе почти две минуты.

Наконец, 7 октября 1903 года Лэнгли был готов к полету на своем первом полномасштабном аэродроме . из плавучего дома на реке Потомак. При наличии прессы машина была спущена на воду и сразу упала в реку. Лэнгли утверждал, что механизм запуска был неисправен, но дальнейшие попытки дали те же результаты, и его финансирование вскоре закончилось. Всего несколько месяцев спустя Орвилл и Уилбур Райт совершили первый полет с двигателем в Китти-Хок, Северная Каролина. Вплоть до своей смерти в 1907 году Лэнгли утверждал, что, если бы несчастные случаи не истощили его фонды, он добился бы славы, присущей братьям Райт. Через несколько лет после смерти Лэнгли экспериментаторам удалось запустить его аэродром, установив на него более мощный двигатель. Сегодня база ВВС Лэнгли в Вирджинии названа в честь пионера авиации.

Производственный
процесс

Изготовление полиэфирной ткани

• 1 Как и многие пластмассы, полиэфиры производятся из химических веществ, получаемых из нефти. Как правило, эти химические вещества получают путем нагревания нефти с катализатором, процесса, известного как крекинг. Результирующий Дельтаплан состоит из крыла, рамы, тросов и элементов, удерживающих эти части на месте. Крыло, также известное как парус, выполнено из прочного и легкого пластика. Рама дельтаплана, также известная как планер, изготовлена ​​из сплава алюминия и других металлов, таких как магний, цинк и медь. Затем вещества разделяются и подвергаются различным химическим реакциям для получения желаемых химикатов.
• 2 Полиэтилентерефталат получают путем объединения этиленгликоля с терефталевой кислотой или диметилтерефталатом. Затем его нагревают до состояния жидкости. Расплавленный полимер распыляется через устройство с множеством небольших отверстий, известное как фильеры. По мере выхода жидкого пластика он охлаждается и превращается в длинные твердые нити. Нити скручиваются в пряжу. Затем пряжу растягивают примерно в пять раз от ее первоначальной длины при повышенной температуре для увеличения ее прочности. Затем усиленная пряжа вплетается в ткань и окрашивается в яркие цвета. Затем ткань складывается в большие рулоны и отправляется производителю дельтаплана.

Делаем крыло

• 3 рулона полиэфирной ткани обычно имеют ширину 54 дюйма (137 см) и длину 100–300 ярдов (91,4–274,3 м). Ткань отрезается от рулона по мере необходимости и помещается на резак X-Y. Это устройство представляет собой плоский стол, обычно длиной 40 футов (12,2 м) и шириной 5 футов (1,5 м), с многочисленными небольшими отверстиями на поверхности. Когда ткань помещается на резак, давление вакуума прижимает ее к отверстиям. Система шестерен, ремней и рельсов перемещает острый нож по столу в горизонтальном (направление «X») и вертикальном (направление «Y») направлении. Компьютер управляет движением лезвия, чтобы можно было резать сложные формы с точностью до одной тысячной дюйма (0,0025 см).
• 4 Отрезанные куски ткани, количество которых может исчисляться сотнями, маркируются, чтобы их можно было правильно совместить друг с другом. Затем они сшиваются на промышленных швейных машинах. Процесс повторяется с кусками ткани различной формы и цвета, пока не будет сформировано крыло.

Делаем каркас

• 5 Трубки из алюминиевого сплава, обычно диаметром 1,5 дюйма (3,8 см) и длиной 10–20 футов (3–6 м), поступают к производителю дельтапланов. Трубки нарезаются по мере необходимости электропилами. Затем с помощью электродрелей формируются отверстия, в которых будет скрепляться рама.
• 6 Трос из нержавеющей стали поступает к производителю дельтапланов в больших катушках, которые обычно удерживают 5 000 футов (1524 м) кабеля. При необходимости кабель обрезается большими острыми плоскогубцами.
• 7 Кабель и шланг собираются вручную, образуя каркас. Гайки и болты из нержавеющей стали используются для фиксации деталей на месте.

Сборка дельтаплана

• 8 Парус и рама скреплены. После полной сборки, осмотра и испытаний дельтаплан частично разбирается для облегчения хранения и транспортировки. Дельтаплан в разобранном виде помещается в цилиндрический контейнер и отправляется розничному продавцу или потребителю.

  Брусчатка и трубы собираются вручную, образуя каркас. Гайки и болты из нержавеющей стали используются для фиксации деталей на месте.

Контроль качества

Поскольку дельтапланеризм является опасным занятием, крайне важно обеспечить максимальную безопасность используемого оборудования. Производители должны соответствовать требованиям к гражданскому и / или военному авиационному оборудованию, установленным федеральным правительством под надзором Федерального авиационного управления (FAA). Перед началом производства производитель дельтапланов проверяет все сырье. Алюминиевая трубка должна быть прямой и без вмятин. Трос из нержавеющей стали не должен иметь видимых дефектов. Ткань из полиэстера должна быть правильно соткана и без дырок. Машины для испытания на растяжение измеряют прочность ткани и количество воздуха, который может пройти через ткань.

Самая важная часть производственного процесса - изготовление крыла. На каждом этапе процедуры крыло проходит полный визуальный осмотр, чтобы убедиться, что оно сшито правильно, без слабых швов. Ее внимательно осматривают на освещенном смотровом столе, чтобы убедиться, что швы правильно сложены и прошиты, а ткань не имеет дефектов. В конце производственного процесса дельтаплан полностью собирается для окончательного визуального осмотра.

Перед разборкой для отправки каждый дельтаплан проходит полные летные испытания опытным пилотом. Дельтаплан должен правильно «чувствовать» и правильно реагировать на движения пилота. Он должен уметь лететь по прямой с постоянной скоростью без резких неожиданных изменений в движении.

Будущее

Хотя сейчас на дельтапланах летает меньше людей, чем в 1970-х, технология значительно улучшилась. Современные дельтапланы могут летать более безопасно, на большие расстояния, в течение более длительных периодов времени и с большей высоты. Вне всяких сомнений, в ближайшее время будут побиты все рекорды дельтапланеризма.