Учебный вопрос № 3. 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 парашютиста 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 рекомендации для расчета основных параметров движения тел в воздухе и при приземлении повышают безопасность совершения прыжков.

Атмосфера – воздушная оболочка Земли (от греч. atmos – пар и sphairf – шар). Её вертикальная протяженность составляет более трех земных радиусов (условный радиус Земли равен 6357 км).

Атмосфера является средой, в которой производятся полеты различных летательных аппаратов, совершаются прыжки с парашютом, применяется воздушно-десантная техника.

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.).

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.

По составу воздуха атмосфера делится на:

1. гомосферу – слой от земной поверхности до высоты 90 – 100 км;

2. 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:

1. воздушное пространство (плотные слои) – от 0 до 65 км;

2. приземное космическое пространство – от 65 до 150 км;

3. ближний космос – от 150 до 1000 км;

4. 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:

1. тропосфера (тропопауза) – от 0 до 11 км;

2. стратосфера (стратопауза) – от 11 до 40 км;

3. мезосфера (мезопауза) – от 40 до 80 км;

4. термосфера (термопауза) – от 80 до 800 км;

5. экзосфера – выше 800 км.

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, осадкии видимость.

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 парашютистов (парашютистов-десантников) и возможность выполнения прыжков (так, в зимних условиях прыжки с парашютом разрешаются при температуре не ниже 35º С).

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).

Величина атмосферного давления и температура определяют значение плотности воздуха, непосредственно влияющей на характер раскрытия парашюта и скорость снижения парашюта.

Атмосферное давление изменяется в пространстве и во времени.

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.

Влажность воздуха –содержание основных газов и водяных паров в воздухе.

Влажность воздуха более 80% отрицательно сказывается на прочности ткани парашюта, поэтому учет влажности имеет особое значение при его хранении и эксплуатации.

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.

Ветер – представляет собой горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности.

Непосредственной причиной возникновения ветра является неравномерное распределение 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:

1. до 3 м/с – слабый;

2. 4 – 7 м/с – умеренный;

3. 8 – 14 м/с – сильный;

4. 15 – 19 м/с – очень сильный;

5. 20 – 24 м/с – шторм;

6. 25 – 30 м/с – жестокий шторм;

7. более 30 м/с – ураган.

Различают ровный и порывистый ветер, по направлению – постоянный и меняющийся.