Угол атаки

Многие парашютисты считают, что угол атаки — это угол плоскости купола по отношению к земле. Совсем нет! Угол атаки — это угол между хордой крыла и направлением "вымпельного ветра" (см. ниже — прим. пер.). Самолет может изменять угол атаки при помощи рулей высоты хвостового оперения. Но у парашютиста их нет. Поэтому подушка — единственный способ изменить угол атаки. Когда вы задавливаете клеванты на подушке, вес под куполом (т.е. вы, пилот) "вылетает" вперед — потому что легкий парашют с увеличившимся сопротивлением замедлится быстрее, чем тяжелый пилот с меньшим сопротивлением. В результате угол атаки на время увеличивается и создает больше подъемной силы за счет большего отклонения воздуха.

Надо заметить, что изменение угла атаки происходит за счет изменения скорости "вымпельного ветра" в момент, когда вес под куполом смещается вперед. Вводы клевантами, изменяющие форму купола, конечно также играют роль. Но если вес при этом не смещается вперед, то и угол атаки изменяется незначительно — за счет искривления купола только слегка увеличивается подъемная сила. Заход в режиме глубокого торможения во время прыжков на точность — типичный пример, когда для приземления используется только торможение клевантами без подушки.

При хорошей подушке плавное втягивание клевант заставляет купол лететь все медленее и медленее; пилот под куполом остается в положении, слегка смещенном вперед, поддерживая тем самым больший угол атаки и более значительное отклонение воздуха. Когда горизонтальная скорость купола придет к нулю, пилот вернется назад в нормальное положение. В этот момент не останется горизонтальной скорости, чтобы создать ни одну из составляющих подъемной силы, и начнет увеличиваться скорость вертикальная — до тех пор, пока купол снова не наберет горизонтальную скорость (или пока он не окажется на земле). Как вы заметили, я употребляю выражение "вымпельный ветер" вместо привычного "относительный ветер" или "относительный поток". "Вымпельный ветер" — термин из парусного спорта. Он обозначает скорость ветра, которую физически ощущает парус во время движения (представляет собой сочетание ветра как такового (истинного ветра) и ветра, "индуцированного" собственным движением паруса — или, в нашем случае, парашюта — прим. пер.). Управляющий парусом часто забывает про вымпельный ветер и использует более привычные, но совершенно бесполезные ориентиры — например, изменения по горизонту. Но для аэродинамического профиля — будь то парус или купол — горизонта не существует, а есть только вымпельный ветер. Для того, чтобы яснее это понять, представьте себе "колокол" у купольщиков. Люди, которые видят эту фигуру впервые, часто удивляются, почему нижний купол остается наполненным. Но вымпельный ветер, который "чувствует" этот купол — такой-же, как и в полете в нормальном положении. То, что купол повернут верхней кромкой в земле, не означает, что он не будет наполняться или не будет иметь подъемной силы — просто при этом вектор подъемной силы направлен вниз.

Угол планирования

Теперь взглянем на угол планирования, который часто путают с углом атаки. Угол планирования — это угол, задаваемый регулировкой переднего и заднего рядов строп (нос выше или нос ниже). Он конструктивно заложен в парашют и зависит от длины строп. Его можно изменить за счет использования передних или задних свободных концов. Ввод передних концов изменяет угол планирования, а не угол атаки. При более остром угле купол будет снижаться быстрее, но вымпельный ветер останется постоянным (хотя на какой-то момент — в начале и по окончании ввода — его скорость измененится). Длина строп большинства куполов расчитаны на такой угол планирования, чтобы купол каждые три метра по горизонтали терял один метр высоты: соотношение горизонтали к вертикали (т.н. "аэродинамическое качество крыла" — прим. пер.) — 3/1. Меньший угол планирования позволит парашюту лететь дальше, но за это придется расплачиваться уменьшением давления в секциях по сравнению с более "остронаклоненными" куполами, и в результате купол будет более подвержен турбулентности. Больший угол увеличивает скорость снижения и наполненность, но теряет в горизонте, а также приводит к потери части мощности подушки.

Изгиб (кривизна профиля)

Когда вы втягиваете клеванты, вы изменяете не только угол атаки, но и саму форму крыла. Изгиб определяется величиной искривления крыла по его верхней кромке. Сильно выгнутые крылья имеют больше подъемной силы на низких скоростях — но одновременно они создают большое профильное сопротивление. Если вы втяните клеванты и оставите их внизу, такое изменение изгиба начнет влиять на летные характеристики парашюта. Скорость снижения снизится — равно как и горизонтальная скорость. Современные купола обычно берут большую часть энергии для подушки от изменения угла атаки — поэтому лучшая подушка будет получаться из режима полного планирования с отпущенными клевантами. Во время подушки высокая скорость снижения трансформируется в подъемную силу. Но в ситуации, когда вам нужно замедлить скорость снижения на продолжительное время, увеличение изгиба крыла за счет клевант является очень эффективным.

Заключение

Найдите минуту-другую и понаблюдайте за камнями на дне быстрого ручье. Вода плавно течет поверх гладких округлых камней — турбулентность возникает, только когда поток уже перетечет через камень. Плавная вода — это как разряженный воздух над верхней кромкой, который создает подъемную силу куполу. Бурная вода за камнем — это профильное сопротивление: след, который ваш купол оставляет в воздухе. Видно, как плоская, грубая передняя сторона камня создает паразитное сопротивление. А теперь взглянем на острый неровный камень. Он разрезает течение, вода бурлит — никакого плавного потока. Нет плавного потока — нет подъемной силы. Нет подъемной силы — нет контроля.
Высуньте ладонь в окно машины во время движения. Поставьте ее ребром к потоку ветра, найдите нейтральное положение. Теперь повертите ладонью, меняя ее угол — больше, меньше... Это — отклонение воздуха.
Как эти абстрактные понятия о потоке и профиле применить в реальной прыжковой практике? Мы скоро увидим. Но сначала давайте посмотрим на разные конструкции парашютов на нашей дропзоне — чтобы понять, почему они сделаны именно так, и чего мы можем от них ожидать.