Wingsuit flying and Basic Aerodynamics1 / Полеты в Вингсьюте и базовая аэродинамика.Часть 1: Wingsuit flying and Basic Aerodynamics

То, что каждый хороший вингсьют пилот должен знать о полёте в костюме-крыле.
Летает ли вингсьют или он только создает аэродинамическое сопротивление, которое снижает его вертикальную скорость? Вингсьют действительно летает, однако его площади не хватает чтобы достичь низкой скорости снижения и плоского полёта. Существует только одна сила позволяющая придавать ускорение крылу в воздухе - это гравитация. Вингсьют пытается превратить вертикальное свободное падение создаваемое гравитацией в максимально возможный горизонтальный полёт. Такой же принцип используют в планерах, дельтапланах, а также во всем известных прямоугольных парашютах. Вингсьют летит, потому что это аэродинамическая поверхность, как крыло самолёта, прямоугольный купол или космический челнок (на самом деле, по своей форме и лётным качествам вингсьют более сопоставим с космическим челноком, нежели с любым другим летающим объектом).

frozik_main 12.04.14 в 12:29

Вингсьют, как любая аэродинамическая поверхность, создаёт подъёмную силу и сопротивление.Чем лучше соотношение между подъемной силой и сопротивлением, тем лучше летные характеристики. Для конкретной аэродинамической формы, соотношение между подъемной силой и сопротивлением зависит от скорости. Существует скорость, при которой это соотношение является наилучшим, и эта скорость, как правило, на 30-40% выше скорости свала (спросите любого планериста о минимальной и лучшей скорости планирования, в 90% ответ будет 55-65 км/ч для минимальной и 80-90 км/ч для лучшей скорости планирования). Полёт на отпимальной скорости планирования позволит пролететь дальше чем на более низкой или высокой скорости.

frozik_main 12.04.14 в 12:57

У любого аэродинамического тела есть минимальная скорость, на которой оно ещё будет создавать достаточно подъёмной силы для полёта. Ниже этой скорости оно теряет подъёмную силу и уходит в свал (необходимо помнить, что прямоугольные парашюты тоже уйдут в свал потеряв подъёмную силу. Собственная горизонтальная скорость в таком случае равна или близка к нулю, тогда как вертикальная скорость увеличится более чем в два раза). Это относится и к вингсьюту, которому необходима скорость, чтобы лететь. Это приводит нас к вопросу - "Какова оптимальная скорость полета в вингсьюте для создания максимального аэродинамического качества?". Это очень сложный вопрос, так как вингсьют не обладает жестким аэродинамическим профилем. Каждый пилот летит по-разному, используя разные положения рук, ног и тела, и обладает собственным аэродинамическим профилем. Добавьте сюда разный вес и размер пилота, различную длину рук и ног, и вопрос становится ещё сложнее.

frozik_main 12.04.14 в 13:23

Именно поэтому сложно измерить минимальную скорость для вингсьюта. Но есть общее правило для любого аэродинамического тела. Загрузка крыла - это соотношение эффективной площади крыла и веса тела. Большинство парашютистов знакомо с этим термином, и они знают загрузку на своих куполах. Чем выше загрузка, тем быстрее летит крыло, но также будет и выше скорость свала. Сегодня загрузка на прямоугольных куполах в пределах 0.5 и 1.3 фунтов на квадратный фут. На дельтапланах загрузка составляет от 1.2 до 1.5 фунтов/фут² и их минимальная скорость полёта составляет около 35 км/ч (22 мили/ч).

frozik_main 12.04.14 в 13:59

У самолётов Cessna загрузка 20 фунтов/фут², а их минимальная скорость полёта составляет 80-90 км/ч (50-55 миль/ч). Космический челнок с его короткими и маленькими крыльями, с чрезвычайно большой загрузкой приземляется на скорости более чем 350 км/ч (220 миль/ч). Для обычного человека площадь вингсьюта составит около 15-16 квадратных футов, а масса 170-190 футов. Что даёт нам загрузку в 10.5-12.5 фунтов/фут², что в 10 раз выше чем у прямоугольного купола. Используя простейшую математику можем выяснить, что при загрузке, которая выше в десять раз, минимальная скорость будет выше в 3 раза. Это согласуется с измерениями вингсьют полётов, где лучшая скорость планирования обычно достигается при 130 км/ч (75 миль/ч). На такой скорости вертикальная составляющая была 40-50 км/ч, что соответствует коэффициенту планирования от 2 до 2.5. Вы можете снизить вертикальную составляющую скорости, но это приведёт к снижению горизонтальной скорости, и как следствие ухудшит планирование.

frozik_main 12.04.14 в 14:36

Что касается попыток приземлить вингсьют, то здесь необходима намного большая площадь крыла для создания большей подъемной силы и снижения скорости полета. Однако человеческое тело имеет определенную форму, которая совершенно не подходит для полета, и нам нужно по крайней мере несколько миллионов лет эволюции, чтобы изменить его на более подходящее для вингсьют полетов. Это означает, что потенциал вингсьюта для получения дополнительной подъемной силы ограничен неподходящим по форме и силе человеческим телом. Единственным вариантом для получения дополнительной подъемной силы было бы создание жесткого крыла. Но для этого у нас уже есть самолеты.

Crazy510 12.04.14 в 13:20

Кроме того, если вы все еще думаете о посадке в вингсьюте, то сделайте один нормальный прыжок с парашютом, но после открытия, закрепите свое тело в горизонтальном положении (это может быть сделано посредством зацепления ногами своих ЗСК) и попытайтесь приземлить небольшой эллиптической купол в таком положении. После этого болезненного опыта, умножьте боль и травмы на 9 (в три раза выше скорость = в девять раз выше сила удара = в 9 раз хуже последствия), и решите, готовы ли вы попробовать.

frozik_main 12.04.14 в 13:39