 |
2. Теоретические основы прыжка с парашютом
|
|
|
|
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЫЖКА С ПАРАШЮТОМ
Любое тело при падении в атмосфере Земли испытывает сопротивление воздуха. На этом свойстве воздуха основан принцип действия парашюта. Введение парашюта в действие производится либо сразу после отделения парашю-тиста от самолета, либо спустя некоторое время. В зависимости от того, через какое время парашют введен в действие, раскрытие его будет происходить в разных условиях.
Сведения о составе и строении атмосферы, метеорологических элементах и явлениях, определяющих условия прыжков с парашютом, практические реко-мендации для расчета основных параметров движения тел в воздухе и при при-землении, общие сведения о десантных парашютных системах, назначении и составе, работе купола парашюта позволяют наиболее грамотно эксплуатиро-вать материальную часть парашютных систем, глубже осваивать наземную подготовку и повышают безопасность совершения прыжков.
2. 1. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
Атмосфера является средой, в которой производятся полеты различных летательных аппаратов, совершаются прыжки с парашютом, применяется воз-душно-десантная техника.
А т м о с ф е р а – воздушная оболочка Земли (от греч. atmos – пар и sphairf – шар). Её вертикальная протяженность составляет более трех земных
радиусов (условный радиус Земли равен 6357 км).
Около 99% всей массы атмосферы сосредоточено в слое у земной поверхности до высоты 30 – 50 км. Атмосфера представляет собой смесь газов, водяного пара и аэрозолей, т. е. твердых и жидких примесей (пыли, продуктов конденсации и кристаллизации продуктов горения, частиц морской соли и т. д. ).
Объем основных газов составляет: азота 78, 09%, кислорода 20, 95%, аргона 0, 93%, углекислого газа 0, 03%, на долю других газов (неона, гелия, криптона, водорода, ксенона, озона) приходится менее 0, 01%, водяного пара – в переменных количествах от 0 до 4%.
|
|
|
Атмосферу по вертикали условно делят на слои, которые отличаются по составу воздуха, характеру взаимодействия атмосферы с земной поверхностью, распределению температуры воздуха с высотой, влиянию атмосферы на полеты летательных аппаратов (рис. 1).
По составу воздуха атмосфера делится на гомосферу – слой от земной поверхности до высоты 90 – 100 км и гетеросферу – слой выше 90 –100 км.
По характеру влияния на применение летательных аппаратов и воздушно-десантных средств атмосферу и околоземное космическое пространство, где воздействие гравитационного поля Земли на полет летательного аппарата является определяющим, можно условно разделить на четыре слоя:
- воздушное пространство (плотные слои) – от 0 до 65 км;
- приземное космическое пространство – от 65 до 150 км;
- ближний космос – от 150 до 1000 км;
- дальний космос – от 1000 до 930 000 км.
По характеру распределения температуры воздуха по вертикали атмосфера делится на следующие основные и переходные (даны в скобках) слои:
- тропосфера – от 0 до 11 км;
(тропопауза)
- стратосфера – от 11 до 40 км;
(стратопауза)
- мезосфера – от 40 до 80 км;
(мезопауза)
- термосфера – от 80 до 800 км;
(термопауза)
- экзосфера – выше 800 км.
2. 2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ЯВЛЕНИЯ ПОГОДЫ,
ВЛИЯЮЩИЕ НА СОВЕРШЕНИЕ ПРЫЖКА С ПАРАШЮТОМ
Погодой называется физическое состояние атмосферы в данный момент времени и в данном месте, характеризующееся совокупностью метеорологических элементов и атмосферных явлений. Основными метеорологическими элементами являются температура, атмосферное давление, влажность и плотность воздуха, направление и скорость ветра, облачность, осадки и видимость.
|
|
|
Т е м п е р а т у р а в о з д у х а. Температура воздуха является одним из основных метеорологических элементов, определяющих состояние атмосферы. От температуры в основном зависят плотность воздуха, влияющая на скорость снижения парашютиста, и степень насыщенности воздуха влагой, которая обусловливает эксплуатационные ограничения парашютов. Зная температуру воздуха, определяют форму одежды десантникам и возможность выполнения прыжков (так, в зимних условиях прыжки с парашютом разрешаются при температуре не ниже 350 С).
Изменение температуры воздуха происходит через подстилающую поверхность – воду и сушу. Земная поверхность, нагреваясь, днем становится теплее воздуха, и тепло начинает передаваться от почвы воздуху. Воздух, находящийся у земли и соприкасающийся с ней, нагревается и поднимается вверх, расширяется и охлаждается. Одновременно происходит опускание вниз более холодного воздуха, который сжимается и нагревается. Движение воздуха вверх называют восходящими потоками, а движение вниз – нисходящими потоками. Обычно скорость этих потоков невелика и равна 1 – 2 м/с. Наибольшего развития вертикальные потоки достигают в середине дня – около 12 – 15 часов, когда их скорость доходит до 4 м/с. В ночное время почва охлаждается за счет излучения тепла и становится холоднее воздуха, который тоже начинает охлаждаться, отдавая тепло почве и верхним, более холодным, слоям атмосферы.
А т м о с ф е р н о е д а в л е н и е. Величина атмосферного давления и температура определяют значение плотности воздуха, непосредственно влияющей на характер раскрытия парашюта и скорость снижения парашюта.
Атмосферное давление – давление, создаваемое массой воздуха от данного уровня до верхней границы атмосферы и измеряемое в паскалях (Па), миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст. ) и барах (бар). Атмосферное давление изменяется в пространстве и во времени. С высотой давление убывает за счет уменьшения столба вышележащего воздуха. На высоте 5 км оно примерно в два раза меньше, чем на уровне моря.
П л о т н о с т ь в о з д у х а. Плотность воздуха является тем метеорологическим элементом погоды, от которого зависят характер раскрытия парашюта и скорость снижения парашютиста. Она увеличивается с понижением температуры и увеличением давления, и наоборот. Плотность воздуха непосредственно влияет на жизнедеятельность человеческого организма.
|
|
|
Плотность – отношение массы воздуха к объему, который он занимает, выраженное в г/м3, зависящее от его состава и концентрации водяного пара.
В л а ж н о с т ь в о з д у х а. Содержание основных газов в воздухе довольно постоянно, по крайней мере до высоты 90 км, содержание же водяного пара изменяется в больших пределах. Влажность воздуха более 80% отрицательно сказывается на прочности ткани парашюта, поэтому учет влажности имеет особое значение при его хранении. Кроме того, при эксплуатации парашюта запрещается производить его укладку на открытой площадке при дожде, снегопаде или на мокром грунте.
Удельная влажность – отношение массы водяного пара к массе влажного воздуха в том же объеме, выраженное соответственно в граммах на килограмм.
Влияние влажности воздуха непосредственно на скорость снижения парашютиста незначительно и при расчетах обычно не учитывается. Однако водяной пар играет исключительно важную роль в определении метеорологических условий выполнения прыжков.
В е т е р представляет собой горизонтальное движение воздуха относи-тельно земной поверхности. Непосредственной причиной возникновения вет-ра является неравномерное распределение давления. При появлении разности атмосферного давления частицы воздуха начинают перемещаться с ускорением из области более высокого в область более низкого давления.
Ветер характеризуется направлением и скоростью. Направление ветра, принятое в метеорологии, определяется точкой горизонта, откуда движется воздух, и выражается в целых градусах окружности, отсчитываемых от севера по ходу часовой стрелки. Скоростью ветра называется путь, пройденный частицами воздуха в единицу времени. По скорости ветер характеризуют следующим образом: до 3 м/с – слабый; 4 – 7 м/с – умеренный; 8 – 14 м/с – сильный; 15 – 19 м/с – очень сильный; 20 – 24 м/с – шторм; 25 – 30 м/с – жестокий шторм; более 30 м/с – ураган. Различают ровный и порывистый ветер, по направлению – постоянный и меняющийся. Ветер считается порывистым, если его скорость в течение 2 мин изменяется на 4 м/с. Когда направление ветра изменяется более чем на один румб (в метеорологии один румб равен 22030/), его называют меняющимся. Кратковременное резкое усиление ветра до 20 м/с и более со значительным изменением направления называется шквалом.
|
|
|
