Крыло Рогалло - Rogallo wing
Крыла Rogallo представляет собой гибкий тип крыла . В 1948 году Фрэнсис Rogallo , НАСА инженер, и его жена Гертруда Rogallo , изобрел самонадувным гибкое крыло они назвали Parawing , также известный после них как «Rogallo крыла» и гибкого крыла . НАСА рассматривало гибкое крыло Рогалло как альтернативную систему восстановления космических капсул « Меркурий» и « Близнецы» , а также для возможного использования при посадке других космических кораблей, но в 1964 году эта идея была отклонена от «Джемини» в пользу обычных парашютов .
История
Рогалло интересовался гибким крылом с 1945 года. Он и его жена строили воздушных змеев и запускали их в качестве хобби. Они не смогли найти официальной поддержки для своего крыла, в том числе в Национальном консультативном комитете по аэронавтике (NACA) работодателя Рогалло , поэтому они проводили эксперименты в свое время. К концу 1948 года у них было две рабочие конструкции с гибким крылом - воздушный змей, который они назвали «Flexi-Kite», и парашют, который они позже назвали «парапланом». Рогалло и его жена получили патент на гибкое квадратное крыло в марте 1951 года. Продажа гибкого змея в качестве игрушки помогла им профинансировать их работу и популяризировать дизайн.
НАСА исследования
В конце 1950-х - начале 1960-х годов производители авиакосмической отрасли США работали над конструкциями парашютов для подъема космических капсул. НАСА вкратце рассмотрело возможность использования крыла Рогалло для замены традиционного круглого парашюта для капсулы проекта Меркурий во время временных проблем разработки. Позднее крыло Rogallo было выбрано для капсулы Project Gemini , но проблемы разработки в конечном итоге вынудили его заменить парашютом.
Строительство
В настоящее время термин «крыло Рогалло» является синонимом крыла, состоящего из двух частичных конических поверхностей, причем оба конуса направлены вперед. У медленных крыльев рогалло широкие неглубокие шишки. Быстрые дозвуковые и сверхзвуковые крылья Рогалло имеют длинные узкие конусы. Крыло Rogallo - это простое и недорогое летающее крыло с замечательными характеристиками. Само крыло не является воздушным змеем и не может быть охарактеризовано как планер или летательный аппарат с двигателем, пока крыло не привязано или не расположено в конфигурации, которая скользит или приводится в действие. Другими словами, то, как он прикреплен и манипулируется, определяет, каким самолетом он станет. Крыло Рогалло чаще всего встречается в игрушечных воздушных змеях , но оно использовалось для создания парашютов космических кораблей, спортивных парашютов , сверхлегких самолетов, таких как трайки и дельтапланы . У Рогалло было более одного патента на его открытие; Расширение его изобретения с должной осмотрительностью включало цилиндрические форматы, множественные лепестки, различные элементы жесткости, различные углы носа и т. д. Конструкция Чарльза Ричардса и использование крыла Рогалло в проекте НАСА Парезева привели к сборке, которая стала абсолютным шаблоном для стандартное крыло дельтаплана Rogallo, которое покрывало мир спорта в начале 1970-х годов.
Кроме того, крыло спроектировано так, чтобы гнуться и изгибаться от ветра, и поэтому обеспечивает благоприятную динамику, аналогичную пружинной подвеске. Гибкость позволяет крылу быть менее восприимчивым к турбулентности и обеспечивает более мягкий полет, чем у самолета с жестким крылом аналогичного размера. Задняя кромка крыла, не имеющая жесткости, позволяет крылу поворачиваться и обеспечивает аэродинамическую устойчивость без необходимости использования хвоста (оперения).
Дельтаплан с крылом Rogallo
В 1961–1962 годах авиационный инженер Барри Палмер запустил несколько версий дельтаплана Rogallo в форме крыла, чтобы продолжить развлекательный и спортивный дух дельтаплана. Другим участником продолжающейся эволюции дельтаплана с крыльями Rogallo был Джеймс Хобсон, чей «Дельтаплан Rogallo» был опубликован в 1962 году в журнале Sport Aviation Ассоциации экспериментальных самолетов, а также показан по национальному телевидению США в шоу Лоуренса Велка. Позже, в Австралии, Джон Дикенсон в середине 1963 года намеревался создать управляемый кайт / планер для катания на водных лыжах, поскольку он признался, что адаптировался к летательному аппарату Ryan Aeronautical с гибким крылом. Публичность от испытанных и управляемых Паресевым дельтапланов и различных космических подрядчиков вызвала интерес к продвигаемой Рогалло конструкции крыла среди нескольких мастеров по порядку: Томаса Х. Перселла младшего, Барри Хилла Палмера, Джеймса Хобсона, Майка Бернса, Джона Дикенсон, Ричард Миллер, Билл Мойес, Билл Беннетт, Дэйв Килборн, Дик Эйппер и сотни других; Возрождение дельтапланеризма произошло в 1960-х годах. Джон Уорт был одним из первых лидеров в группе конструкторов и конструкторов дельтапланов с четырьмя стрелами, использующих искусство общественного достояния.
Одноточечное подвешивание было древним искусством, полностью продемонстрированным, по крайней мере, в Бреслау в 1908 году, так же как и треугольная управляющая рамка, которую позже увидят в дельтапланах НАСА Джона Уорта и дельтапланах с электроприводом. Томас Перселл и Майк Бернс использовали бы треугольную контрольную рамку. Намного позже Дикенсон поступил так же, сконструировав планер, который поместился на тогда уже стандартное крыло Rogallo с четырьмя стрелами. В модели Дикенсона использовались единственная точка подвешивания и А-образная рама : он начал с аэродинамического профиля крыла Рогалло в рамке с U-образной рамой (позже - А-образной панелью управления ); он состоял из киля, передней кромки, поперечной балки и неподвижной рамы управления. Сдвиг веса также использовался для управления планером. Гибкое крыло, получившее название «Ski Wing», впервые было запущено на публике на фестивале Grafton Jacaranda в сентябре 1963 года Родом Фуллером, буксируемым моторной лодкой .
Австралийская ассоциация самоподъемников заявляет, что первый запуск дельтаплана с ног в Австралии произошел в 1972 году. В Торрансе, штат Калифорния, Билл Мойес помогал Джо Фаусту в спуске с ног на пляжном склоне в 1971 или 1972 годах. Мойес продолжал строить компанию со своим собственным торговым названием крылатые дельтапланы Rogallo, в которых использовалась рама управления трапецией, которую он видел в пилотируемых воздушных змеях Дикенсона и австралийских пилотируемых воздушных змеев. Билл Мойес и Билл Беннетт экспортировали новые усовершенствования своих дельтапланов по всему миру. Дельтаплан с парашютом был занесен в Зал славы космических технологий Космического фонда в 1995 году.
Дельтапланы использовались с различными формами управления переносом веса со времен Отто Лилиенталя . Самый распространенный способ смещения центра тяжести - летать, подвешиваясь за подмышки на двух параллельных брусьях. Готтлоб Эспенлауб (1922), Джордж Спратт (1929) и Барри Палмер (1962) использовали сиденья с маятником для пилотов. Взаимодействие с рамой обеспечивало различные средства управления крылатым дельтапланом Rogallo.
Сегодня большинство крыльев Rogallo также управляются путем изменения их тангажа и крена посредством смещения его центра тяжести. Это делается путем подвешивания полезной нагрузки в одной или нескольких точках под крылом и последующего перемещения маятниковой массы полезной нагрузки (пилота и прочего) влево или вправо, вперед или назад. НАСА изучило несколько методов управления крыльями Рогалло с 1958 по 1960-е годы, воплощенными в различных версиях Parawing.
На дельтапланах с крылом Rogallo Джон Дикенсон использовал тип рамы управления смещением веса, состоящей из установленной треугольной рамы управления под крылом. Пилот сидел на сиденье и иногда его также пристегивали к туловищу. Пилот был подвешен за треугольной рамой управления, которая использовалась в качестве опоры для руки, чтобы толкать и тянуть, чтобы сместить вес пилота относительно массы и положения крыла над ним.
Навесы для парашютизма Rogallo
После того, как НАСА прекратило свои исследования Паресева в 1965 году, концепция планирующих парашютов использовалась для военных и других, более связанных с Землей целей. Эти проспекты в конечном итоге представили версии надувного гибкого крыла Rogallo в спорте парашютистов . Ирвин рекламировал модель Hawk and Eagle в 1967 году, но они были доступны лишь в течение очень ограниченного времени, прежде чем в 1968 году они представили Irvin Delta II Parawing . Это был самый производимый и разработанный из первых парашютных куполов Rogallo wing. Их производили три фабрики Ирвина - в США, Канаде и Великобритании.
У Delta II были цветные стропы подвески, которые помогали направлять процесс упаковки, а также был уникальный ремешок OSI «ингибитор удара при открытии», который помогал замедлять высокие скорости открывания и удары. Объем упаковки купола был немного больше, чем у современного тогдашнего Para-Commander. Как один из первых видов параплана, он вызвал значительный интерес со стороны прыгунов. Тем не менее, он заработал репутацию ненадежного, поскольку, казалось, он был склонен к сбоям при открытии, возможно, из-за неортодоксальных методов упаковки для такой новой конструкции купола. Однако при успешном развертывании полет и характеристики были заметно лучше, чем у купола типа Para-Commander.
Delta II был доступен до 1975 года , и проложил путь для других прыжков с парашютом навесов Rogallo крыла, такие как Handbury Para-дактиль . Это было сделано как в версии с одним, так и с двумя килями в качестве основного парашюта в середине-конце 1970-х годов, а также в качестве версии запасного парашюта, известной как Safety-Dactyl. Это был купол американского производства и имел паруса-слайдер для уменьшения скорости открывания и силы открывания, как это обычно бывает в современных таранных надувных куполах. Российский фонарь крыла Rogallo-Wing, известный как PZ-81, был доступен только в 1995 году. Фонарь крыла Rogallo был заменен в конце 1970-х годов куполами с набегающим воздухом, которые улучшили их надежность и характеристики, а также уменьшили их упакованный объем по сравнению с ко всем остальным парашютам с парашютом и без парашюта.
Воздушные змеи Rogallo
Воздушные змеи с крылом Rogallo контролируют тангаж с помощью уздечки, которая устанавливает угол атаки крыла . Уздечка, сделанная из веревки, обычно представляет собой петлю, идущую от передней части до конца центральной стойки А-образной рамы. Пользователь завязывает узлы (обычно петлю для подпруги ) на уздечке, чтобы задать угол атаки. В массовых воздушных змеях рогалло используется уздечка, представляющая собой треугольник из пластиковой пленки, с одним краем, приваренным к центральной стойке.
Управляемые воздушные змеи Rogallo обычно имеют пару уздек, устанавливающих фиксированный шаг, и используют две струны, по одной с каждой стороны кайта, для изменения крена.
Рогалло также разработал серию мягкой фольги в 1960-х годах, которая была модифицирована для тягового кайтинга. Это конструкции с двойным килем, коническими крыльями и уздечкой с несколькими креплениями, которую можно использовать как с двухстрочным, так и с четырехстрочным управлением. У них отличное тяговое усилие, но они имеют меньшее окно, чем более современные конструкции тяги. Обычно используются альтернативы №5 и №9.
Ранние патенты Рогалло
Несмотря на аналогичные конструкции, появившиеся ранее, и важные инновации, такие как треугольная рама управления и ремни для адекватного контроля смещения веса, были разработаны другими, Рогалло имеет несколько патентов.
- Рогалло, Гертруда и др., «Гибкий змей», патент США 2546078, подана 23 ноября 1948 г.
- Rogallo, Gertrude et al., «Flexible Kite», патент США 2,751,172, подана 17 ноября 1952 г.