Является ли параплан спортом опасным?
Обновлено 12 июля 2007 года
...На следующем рисунке показано устройство, предотвращающее провисание и закручивание крыла, которое сейчас имеется на всех современных крыльях. На концах крыла находятся «дефлекторы» или «плавники», вставленные в трубу переднего края. Концы стрингеров также соединены с вершиной мачты тросами.
...Таким образом, вся серая часть крыла участвует в восстановлении устойчивости аппарата при случайном пикировании.
...От современной конструкции до первых моделей — путь, усыпанный телами погибших. На следующих рисунках — конструкция современного дельтаплана:
Каркас крыла: трубы и тросы.
...Пояс сильно изменился. Двадцать шесть лет назад мы летали стоя, вися в парашютном снаряжении. Потом появилось лежачее управление. При взлёте пилот бежал, держа в зубах часть своего «саркофага», в который ему нужно было засунуть ноги, извиваясь. Затем кто-то придумал безумную идею — оснастить эти снаряжения чем-то вроде оси пчелы, как видно на рисунке выше. Сразу после взлёта пилот «забирает шасси», то есть вставляет обе ноги в этот мешок, а затем вручную застёгивает молнию. Самое удивительное — всё это происходит без проблем.
...Вот как я выгляжу под своим «Облаком» Tecma после взлёта (моя собственная машина). На животе — запасной парашют. Крыло, с которым можно хорошо повеселиться, преодолевать большие расстояния, справляться с турбулентностью. Надёжное крыло, как по конструкции, так и по летным качествам. Конечно, не стоит быть дураком — не нужно летать под кучевыми облаками, которые превращаются в кучево-дождевые или рядом с холмистыми рельефами.
...При посадке тянут другую молнию и «выпускают шасси». Эта манёвр до сих пор доставляет мне радость. Кто бы мог подумать, что двадцать пять лет назад появятся такие устройства (тогда я приземлялся на лыжах, переделанных из колясок, с помощью колёс от детских колясок). К счастью, это длилось недолго.
Свободное крыло сегодня.
...Можно ли сказать, что все проблемы в этой области сверхлёгких летательных аппаратов решены? Скажем, машины значительно улучшились. Но грустно то, что эти успехи были достигнуты ценой жизни многих людей. Почему? Потому что этот спорт — сверхлёгкие летательные аппараты — вырос, как дикая трава. Мою голову наполняют трагические воспоминания. Однажды один из конструкторов выпустил двухслойное крыло. Производительность сразу возросла. Сегодня эти крылья из дакрона, хорошо укреплённые как на верхней, так и на нижней стороне, почти напоминают крылья самолётов. С большим удлинением они уже не имеют ничего общего с «Мантами» семидесятых годов. Переход к двухслойной конструкции увеличил аэродинамическое качество, уменьшил сопротивление и скорость падения. Но при этом, когда в повороте начинался скольжение, аппарат резко уходил вниз.
...Опять погибшие. Только под давлением со стороны общественности конструктор был вынужден прекратить этот скандал.
...Должны ли люди обязательно погибать, чтобы спорт снова развивался «в полной свободе»? Нет, можно было бы испытывать эти устройства в аэродинамической трубе. В ОНЕРА инженер Клодий Лабурт имел доступ к большой аэродинамической трубе в Шале-Мюдон, где крылья можно было тестировать в натуральную величину. Доступна ли она сегодня? Была ли она доступна тогда? Почему нельзя было провести испытания на моделях, возможно, дистанционно управляемых?
— Всё это дорого, скажут некоторые? Но какова цена человеческой жизни?
...Десять лет назад мой друг Мишель Катцман, с которым я летал уже 15 лет, погиб глупо. Он был одним из пионеров этого вида спорта и обладал большим опытом. Разрыв детали во время полёта. Он летел на двухместном аппарате с пассажиром, без запасного парашюта. Вот эта деталь — в натуральную величину:
...Указание крепления здесь лишь схематическое, но видно, что речь идёт о простой «лапке с отверстиями» из нержавеющей стали, которая служит для крепления нижнего троса к трубчатой конструкции аппарата. Эта лапка разорвалась во время полёта. Мишель и его пассажир оказались запертыми в гробу из ткани, тросов и сломанных труб. Во время падения он кричал, и его хорошо было слышно с земли: «Закрой глаза, мы пропали!» Во время бесконечного падения Мишель, наверное, подумал: «Я никогда не верил в парашют. Но сейчас он, может быть, нам пригодится».
...Никогда ранее ни одна лапка с отверстиями не ломалась на дельтапланах с самого начала. Почему же в этот раз?
Усталость материалов.
...Все инженеры авиации скажут вам: при расчёте деталей в авиации решающее значение имеет не столько статическая прочность, сколько усталостная прочность. Вы все, наверное, ломали проволоку или листовую сталь, многократно сгибая и разгибая материал. Металл «устаёт» и в конце концов разрушается. В этом случае мы искусственно усиливаем нагрузку. Но любая металлическая деталь, подвергнутая переменным нагрузкам, постепенно теряет свою прочность. Это может быть лопасть ротора, работающая на изгиб, обшивка кабины пассажирского самолёта, которая подвергается циклам давления и разрежения при каждом полёте. Это может быть... что угодно. Например, лапка с отверстиями.
...Я расскажу вам историю, врезавшуюся кровью в историю международной авиации. После войны англичане выпустили невероятно передовую машину — четырёхдвигательный реактивный самолёт Comet. Это был первый такой аппарат. Известно, что англичане были лидерами в области реактивной тяги, как раз к концу войны, с их «Глостер Метеор». Comet был стройным, привлекательным, быстрым. Но через несколько месяцев после начала эксплуатации десятков таких самолётов произошла серия поразительных непонятных аварий. Каждый раз погибали сотни пассажиров. Самолёты были запрещены к полётам, и компания Хэвилленд потеряла все заказы. Множество специалистов оказалось в техническом безработице.
...Одно было известно: аварии происходили после определённого количества полётов. В то время не было «чёрных ящиков». Когда происходила авария, пилоты не успевали подать сигнал бедствия, будто самолёты буквально взрывались в воздухе. И вот оказалось, что именно это и происходило. Чтобы прийти к этому выводу, инженеры поместили кабину Comet в герметичную камеру и имитировали циклы давления и разрежения. Испытания начались. Через определённое количество циклов оболочка самолёта лопнула у иллюминатора. Это число оказалось близким к количеству циклов, которые самолёт прошёл в начале коммерческой эксплуатации.
...Прогнозирование усталостных явлений практически невозможно. Проблема слишком сложна. Единственное решение — испытание материалов и полных конструкций. В специальных испытательных стендах шасси самолётов бесконечно подвергаются ударам, соответствующим посадкам на взлётно-посадочные полосы, крылья испытываются на изгиб с помощью простых кривошипов, имитирующих нагрузки от порывов ветра. Это может продолжаться до ста миллионов циклов.
...Фактически прочность материала снижается с начального статического значения. Эта кривая снижения называется кривой Вöhлера, если я правильно помню. Некоторые конструкции, подвергнутые определённым нагрузкам, постепенно теряют прочность, затем стабилизируются на постоянном уровне. Если этот уровень превышает нагрузку, возникающую при нормальной эксплуатации, можно сделать вывод, что конструкция «годна для службы».
...Авиационная промышленность установила стандарты и приняла коэффициенты запаса прочности. Сегодня, садясь в пассажирский самолёт, вы можете быть уверены, что все его компоненты были испытаны на удары, мороз, жару. Безопасность стоит этих затрат.
...То же самое касается «малых самолётов» — двухместных, четырёхместных, которые не производятся беспорядочно, а рассчитываются и испытываются на усталость. То же самое относится к так называемой «лёгкой авиации». Самостоятельное строительство процветает, но оно регулируется. Возьмём пример известного маленького одноместного самолёта — «Кри-Кри», изначально приводимого в движение двумя моторами от газонокосилки. Сначала один человек спроектировал, нарисовал и собрал его. Но он подал расчётный пакет, который был проверен компетентными специалистами. Он испытал свой аппарат на нагрузки и усталость, соблюдая действующие стандарты. Прочность крыла в первую очередь зависит от «лонжерона». Изобретатель «Кри-Кри» сам испытал свой лонжерон с помощью эксцентрика, установленного на электродвигателе. Стотысячный цикл. Испытание было одобрено. Изобретатель получил разрешение на коммерческую продажу. Ни одно крыло «Кри-Кри» никогда не ломалось в полёте.
...А что в области сверхлёгких летательных аппаратов? К сожалению, ничего подобного (&&& написано в 2001 году. Но есть большой шанс, что через шесть лет ситуация не изменилась). В этой области мы находимся в эпоху братьев Райт, которые, как известно, начинали свою жизнь как производители велосипедов. Никто не рассчитывал и не испытывал лапку с отверстиями, разрыв которой привёл к гибели моего друга. «Кажется, довольно толстая, чтобы выдержать», — вот и всё. Нельзя винить конструктора: никаких нормативов не было, обязывающих его проводить такие испытания, и, вероятно, он просто не знал значения слова «усталость материалов».
...На статическую нагрузку деталь могла выдерживать многократные максимальные усилия. Но никто не испытывал её на усталость, даже не думал об этом. А ведь было бы просто: стенд, эксцентрик, растяжения, изгибы — тысячи, миллионы раз, имитирующие нагрузки, в десять, сто раз превышающие те, что испытывает деталь в самых тяжёлых условиях, намного превышающие срок службы аппарата.
...Лапка с отверстиями, которая сломалась, была вырезана из нержавеющей стали толщиной 1,5 мм. С толщиной 2 мм она никогда бы не сломалась. Все толщины лапок с отверстиями были впоследствии проверены, и некоторые увеличены. Но для этого понадобились две смерти — ещё две.
...Я не виню конструктора Малиньё. Бедняга провёл достаточно бессонных ночей из-за трагедии, стоившей жизни человеку, который был и его другом. Виновата система. Нет норм, нет периодических проверок, нет требования носить шлем, не требуется иметь запасной парашют. Только прекрасная свобода.
...Что касается конструкции, в области сверхлёгких летательных аппаратов царит полный хаос (&&& написано в 2001 году. Если что-то изменилось, сообщите мне). Мы посвятим этому отдельный раздел. В этой области — настоящий «блюдо дня». Я ограничусь одним недавним, крайне показательным фактом. Несколько месяцев назад один из моих друзей привлёк мое внимание к идее, которая казалась привлекательной своей простотой. Кто-то решил строить сверхлёгкие летательные аппараты, используя обычные лестницы из дюралюминия, выкупленные по низкой цене. Он купил целую партию в крупном магазине. Лёгкие, относительно прочные. Человек выбрал форму «летающего солнца».
Структурная часть этого революционного сверхлёгкого летательного аппарата: три лестницы из лёгкого сплава.
...Тот же самый, «одетый».
...Конечно, он летает. С пятьюдесятью лошадиными силами можно взлететь на любом сверхлёгком аппарате, сделанном из чего угодно. Но давайте внимательно посмотрим на эти знаменитые лестницы.
...Любой начинающий инженер объяснит вам, что эти квадратные отверстия, в которые вставляются стойки лестниц, являются идеальными местами для появления «трещин» под действием изгибающих и крутящих усилий, ведущих в конечном счёте к разрушению во время полёта. Но кто контролирует блестящие испытания этого «создателя рабочих мест»? (Я даже слышал о «субсидиях»). Какой технический отдел уполномочен, получивший мандат, чтобы вмешаться в это дело? Никакой. В области сверхлёгких летательных аппаратов каждый может построить что угодно, как угодно и продать первому встречному, будь он пилотом или нет. Вы это знали?