Воздушные десанты Второй мировой войны

Движение в воздухе до раскрытия парашюта

После отделения от самолета парашютист некоторое время летит в горизонтальном направлении со скоростью, равной скорости самолета. Но в результате сопротивления воздуха горизонтальная скорость постепенно уменьшается. Вместе с этим под действием силы земного тяготения парашютист с каждой секундой приобретает все большую вертикальную скорость и совершает ускоренное движение вниз. Однако по мере увеличения вертикальной скорости возрастает и сопротивление воздуха и в конце концов наступает такой момент, когда скорость падения парашютиста достигает определенного предела и больше не увеличивается. Эта скорость называется критической (предельной) скоростью.

Следовательно, критическая скорость (V, м/сек) зависит от веса парашютиста (W, кг), средней площади сопротивления парашютиста (S, м2), массовой плотности воздуха (р) и коэффициента лобового сопротивления (С).

Если бы земной шар не был окружен воздушной оболочкой, скорость падения парашютиста с каждой секундой возрастала бы на 9,81 м (ускорение силы тяжести, g). Нетрудно себе представить, что случилось бы с ним в момент приземления. Однако к счастью земной шар окружен атмосферой и ее воздушные слои оказывают сопротивление движущемуся в ней телу. Поэтому через определенное время скорость свободно падающего тела стабилизируется.

Через сколько же времени при свободном падении парашютиста наступит этот момент и какой величины достигнет скорость? Мне не приходилось совершать затяжных прыжков, и поэтому для ответа на этот вопрос я воспользуюсь данными, содержащимися в литературе. При прыжке с высоты 2000 м указанный момент наступит через 12 сек. свободного падения, а скорость достигнет 53 м/сек. Если прыжок совершается с высот 4000,10 000 и 16 000 м, этот момент будет соответственно наступать через 14,18 и 23 сек. свободного падения, а скорость составит 59 (свыше 200 км/час), 80 (около 300 км/час) и 115 м/сек (свыше 400 км/час).

Как я уже упоминал выше, в Советском Союзе и других странах совершались высотные затяжные прыжки. Парашютисты при таких прыжках отделялись от самолета на большой высоте и раскрывали парашют в 200—300 м от земли. Ниже я привожу, правда, довольно устаревшие данные относительно рекордов, которые были установлены в свое время.

Устройство парашюта

Движение парашютиста в воздухе до раскрытия парашюта

Обычный парашют рассчитан на раскрытие через 40—50 м свободного падения парашютиста, то есть спустя примерно 4 сек. после отделения от самолета. Другими словами, раскрытие происходит тогда, когда уже почти пропадает инерционная скорость. Так, при совершении нами прыжков парашют раскрывался примерно после 55 м свободного падения, или через 4 сек. с момента отделения от самолета.
H Высота прыжка, м R Свободное падение, м Н Высота раскрытия парашюта, м t Время падения, сек Y Критическая скорость, м/сек До 1932 года Халисон, США — 1 500 — — — 1932 год Евдокимов, СССР 1200 600 600 14 — Афанасьев, СССР 2000 1600 400 33,5 47 Мэннинг, США 3350 3200 150 62 — 1933 год Тарасам, США 7000 5300 1700 87 — Зворыгин, СССР 2500 2200 300 41 53,7 Кайтанов, СССР 3270 3170 100 61,5 51,5 Евдокимов, СССР 6920 6440 480 115 56 Евсеев, СССР 7200 7050 150 132,5 53 1934 год Евдокимов, СССР 8100 7900 200 142 55,6 1938 год Уильям, Франция 10 600 10 400 200 170 62,3

В заключение приведу формулы, по которым определяется критическая скорость V и сила сопротивления воздуха R:

где S — средняя площадь сопротивления (парашютиста — 0,5— 0,9 м2, парашюта — 50 м2); р —массовая плотность воздуха (у земли —0,125, на высоте 6700 м — вдвое меньше, на высоте 500 м и ниже — в среднем 0,12); Сх — коэффициент лобового сопротивления (парашютиста — 0,04, парашюта — 0,6—0,8, хорошо обтекаемого физического тела при падении — 0,025— 0,03).