Установление ограничений по максимальным скоростям десантирования с учетом деградации прочностных характеристик материалов купола парашюта. Сообщение 1. Зависимость прочности парашютов от деградации прочностных характеристик конструкционных материалов

Abstract

Введено понятие о коэффициентах деградации прочностных характеристик материалов силовой конструкции купола парашюта. Эти коэффициенты определены как отношение разрушающих нагрузок после длительной эксплуатации или хранения к исходным, принятым при проектировании. Отмечена зависимость коэффициентов запаса прочности от коэффициентов деградации. Принято условие равенства коэффициентов запаса прочности после длительной эксплуатации или хранения и при проектировании, показано, что отношение максимально допустимых нагрузок равно коэффициенту деградации. Изложена методика расчета нагрузок на парашют при раскрытии. Использован упрощенный подход, предложенный Н. А. Лобановым. В соответствии этим подходом приняты коэффициент динамичности равный двум, методика определения опасного сечения купола при оценке прочности ткани, зависимость скорости в момент полного наполнения купола парашюта от обобщенного эмпирического коэффициента. Характеристики стандартной атмосферы в виде зависимостей от высоты покидания самолета заданы аппроксимирующими функциями. Движение тела до момента раскрытия парашюта задано в виде дифференциальных уравнений с известными начальными условиями. Решение уравнений позволяет найти скорость падения в момент начала раскрытия парашюта в зависимости от времени задержки. Приведены скорости установившегося свободного падения без введения парашюта в работу и со стабилизирующем парашютом, скорость приземления с основным парашютом. Установлены зависимости максимально допустимых нагрузок на купол в момент раскрытия от коэффициентов деградации прочности для ткани купола, строп, свободных концов подвесной системы. Предложены соотношения для максимально допустимой скорости в момент начала раскрытия парашюта по требованиям прочности. Эта скорость определяет максимально допустимую скорость десантирования для конкретного типа парашюта после длительной эксплуатации или хранения.

Запропоновано поняття про коефіцієнти деградації міцностних властивостей матеріалів силової конструкції купола парашута. Ці коефіцієнти визначені як відношення руйнівних навантажень після довготривалої експлуатації чи зберігання до вихідних, що були прийняті при проектуванні. Відмічена залежність коефіцієнтів запасу міцності від коефіцієнтів деградації. Прийнята умова рівності коефіцієнтів запасу міцності після довготривалої експлуатації та при проектуванні, встановлено, що відношення максимально допустимих навантажень є рівним коефіцієнту деградації. Викладено методику розрахунків навантажень на парашут при розкритті. Використано спрощений підхід, що був створений М. А. Лобановим. Згідно цьому підходу прийнято коефіцієнт динамічності рівний двом, методику визначення небезпечного перерізу куполу при визначенні міцності тканини, залежність швидкості в момент повного наповнення куполу парашуту від узагальненого емпіричного коефіцієнту. Властивості стандартної атмосфери у вигляді залежностей від висоти покидання літака прийняті апроксимуючими функціями. Рух тіла до моменту розкриття парашуту задано у вигляді диференційних рівнянь із визначеними початковими умовами. Рішення рівнянь дозволяє знайти швидкість падіння в момент початку розкриття парашуту в залежності від часу затримки. Представлені швидкості сталого вільного падіння без введення парашута у роботу та із стабілізуючим парашутом, швидкість приземлення із основним парашутом. Встановлені залежності максимально допустимих навантажень на купол в момент розкриття від коефіцієнтів деградації міцності для тканини куполу, строп, вільних кінцівок підвісної системи. Запропоновані співвідношення для максимально допустимої швидкості в момент початку розкриття парашуту за вимогами міцності. Ця швидкість визначає максимально допустиму швидкість десантування для конкретного типу парашуту після довгострокової експлуатації чи зберігання.