¿Cómo funciona un paramotor?

Las estructuras y principios de las alas de parapente y las alas de parapente son exactamente iguales, por eso comúnmente las llamamos parapentes. La estructura y principios de vuelo de los parapentes.

La estabilidad de los parapentes.

Para todos los objetos en movimiento, el primer requisito de calidad es la estabilidad. La estabilidad de un parapente se refiere a su tendencia o capacidad de volver a su estado original (vuelo suave y recto) cuando es perturbado por fuerzas externas (principalmente ráfagas, turbulencias o breves maniobras del piloto). En resumen, un parapente estable puede volver automáticamente al estado de vuelo normal después de encontrar interferencias de ráfagas o tiene la capacidad de volar "sin intervención" en un flujo de aire estable.

Para ilustrar la estabilidad de un parapente, echemos un vistazo primero a sus tres ejes de rotación: el eje transversal, el eje longitudinal y el eje vertical. La rotación del parapente alrededor del eje transversal se llama cabeceo, es decir, el borde delantero del parapente sube o baja, lo que es un cambio en el ángulo de ataque se llama alabeo, es decir, el giro; movimiento hacia arriba o hacia abajo de un lado del parapente alrededor del eje vertical La rotación del parapente se llama guiñada, que es el movimiento hacia adelante o hacia atrás de un lado del parapente, es decir, el cambio de rumbo del parapente.

La estabilidad de cabeceo y de balanceo de un parapente son causadas ambas por la acción del péndulo. Durante un vuelo normal y estable, el piloto cuelga debajo del paracaídas (esto es similar a un objeto pesado suspendido debajo de una cuerda, es decir, un péndulo. En este momento, la fuerza aerodinámica R y el peso W del sistema de paracaídas son iguales). de tamaño y de dirección opuesta. Todo el sistema de fuerzas en estado plano. Debido a la perturbación (como la fuerza impulsora de la ráfaga de viento que se aproxima), la posición de la cubierta y el cuerpo humano se desvía y el ángulo de ataque aumenta. Dado que R y w ya no actúan en la misma línea recta, el equilibrio. Sin embargo, debido a la desviación de la fuerza, en este momento se generará un par de fuerza o un momento, lo que hará que la cubierta vuelva a una posición no original. Por lo tanto, la estabilidad de cabeceo de un parapente se ve perturbada y el ángulo de ataque del parapente tiene tendencia a volver a su estado de ángulo de ataque original. Si el costado del parapente es golpeado por una ráfaga de viento, la punta del ala de un lado del parapente se elevará y el otro lado caerá, lo que también provocará que se destruya el equilibrio de R y w, y se generará un momento de restauración. También se generará bajo la acción del par de fuerzas, provocando la caída del paracaídas. El paracaídas gira alrededor del eje longitudinal y regresa a la parte superior de nuestras cabezas. Esta es la estabilidad de rodadura del parapente.

La estabilidad de guiñada y rumbo del planeo son diferentes a las anteriores. Cuando la vela del parapente se inclina en la dirección del viento, el área de sombra de la vela es el área detrás del centro de presión (el centro de presión es siempre la suma de la fuerza aerodinámica ascendente R, que también puede considerarse como el centro de gravedad que también actúa sobre este punto. Haga clic en). En el estado de guiñada, el lado del paracaídas que se mueve hacia atrás tiene un ángulo de ataque mayor según la experiencia, mientras que el lado que se mueve hacia adelante tiene un ángulo de ataque menor, por lo que el primero genera mayor fuerza que la fuerza que actúa sobre el segundo. la parte trasera combinada con la gravedad del centro de masa del sistema produce un efecto de corrección en la vela, haciendo que se rompa del estado de guiñada y vuelva al rumbo original.

Vuelo en giro

El parapente gira en el aire tirando hacia abajo de la cuerda de control, haciendo que la parte posterior del paracaídas se doble hacia abajo, aumentando el ángulo de ataque, y provocando así el El parapente gira en el aire. Bajo la acción, la resistencia en este lado aumenta y la sustentación se destruye.

Un lado del parapente desacelera y desciende ligeramente a medida que se aplican los frenos. Al mismo tiempo, el parapente gira alrededor del eje vertical para cambiar la dirección del vuelo, consiguiendo así un giro aéreo. Cuando el parapente gira, debido a la fuerza de inercia del cuerpo humano, el cuerpo humano se desvía hacia afuera y el parapente se inclina. Cabe señalar que cuando se pisan los frenos para girar, el ángulo de inclinación del paracaídas aumentará a medida que aumenta la cantidad de frenado, y la fuerza centrífuga causada por la inercia del cuerpo humano también cambiará con la cantidad de frenado. y la velocidad de control. Cuanto más rápido se frena, mayor es la fuerza de inercia. Por tanto, la frenada debe ser moderada y suave, de lo contrario tendrá graves consecuencias. Si el piloto continúa aumentando la cantidad de frenado, el radio de giro del parapente será cada vez más pequeño, el ángulo de inclinación será más pronunciado y entrará en un descenso en espiral cerrado. Un control excesivo del frenado puede incluso conducir a una peligrosa caída en espiral. La razón de esta situación es que la fuerza centrífuga combinada con el peso total W del sistema paraguas produce una nueva gravedad expresada Wa. Esta nueva carga es mayor que w, y también mayor que la fuerza aerodinámica R. Dado que la fuerza de sustentación no es suficiente para equilibrar la fuerza componente de wa, provocará una pérdida de altura. Si esto sucede a baja altura, a menudo tendrá consecuencias graves como caer al suelo y provocar víctimas, lo que requiere especial atención.

En circunstancias normales, al maniobrar un parapente para girar, el ángulo de inclinación entre el parapente y el plano horizontal no debe ser superior a 30 grados.

El mejor rendimiento de un parapente

El rendimiento de un parapente implica muchos aspectos. Aquí sólo analizamos algunos indicadores principales relacionados con el rendimiento, a saber, la tasa de planeo, la tasa de hundimiento y la velocidad.

La relación de planeo está directamente relacionada con la trayectoria de planeo. La llamada relación de planeo se refiere a la relación entre la distancia horizontal del movimiento hacia adelante del parapente y la distancia de descenso vertical o la relación entre la velocidad horizontal y la velocidad de descenso vertical del parapente en unidad de tiempo. El tamaño de esta relación refleja hasta cierto punto el rendimiento del parapente. La relación de planeo de los parapentes junior está entre 3:1 y 6:1, mientras que la relación de planeo de los parapentes intermedios y avanzados está entre 5:1 y 9:1. La relación de planeo de algunos parapentes competitivos de alto rendimiento es cercana a 10. :1 (es decir, avanzar 10 metros en horizontal y bajar 1 metro en vertical). La relación de planeo de un parapente también puede considerarse simplemente como la relación entre la sustentación L y la resistencia D. La forma de mejorar la relación de planeo de un parapente debería ser aumentar la sustentación y reducir la resistencia. La determinación de la relación de planeo máxima (L/D) MAX del parapente depende principalmente de la forma del perfil y la relación de aspecto. Lo que se debe tener en cuenta aquí es: el ala flexible no debe perseguir ciegamente el rendimiento aerodinámico, aumentar la relación de aspecto y adelgazar el perfil aerodinámico. Esto hará que el ala tipo paraguas colapse fácilmente y dificulte la recuperación. Debido a que un parapente con motor tiene un motor, el parapente con motor puede sacrificar algo de rendimiento aerodinámico a cambio de una mayor rigidez y estabilidad del ala. Esto no significa que el parapente con motor sea inferior, sino que tiene un enfoque diferente. En comparación con los dos, el ala de paramotor tiene una mayor capacidad anti-colapso y una mejor estabilidad.

La tasa de hundimiento se refiere a la distancia de descenso vertical del parapente en unidad de tiempo, es decir, la velocidad de descenso vertical Vv. En términos generales, la tasa de caída mínima se produce cuando volamos muy lentamente (un poco más rápido que la velocidad de pérdida). Los principales factores en la tasa de caída de la Shadow Tower son la forma del perfil aerodinámico, el tamaño y el peso del piloto.

En vuelo real, cuando queremos cambiar la velocidad de vuelo, generalmente usamos el control de frenos para aumentar la inclinación del perfil aerodinámico del dosel y aumentar el ángulo de ataque. Este método es similar a la función de bajar el. flaps durante el vuelo normal. Cuando tiramos hacia abajo de las cuerdas de control izquierda y derecha al mismo tiempo para desviar el borde de salida del paracaídas hacia abajo, se reducirá la velocidad de avance y la velocidad de descenso vertical del parapente. Esta última es lo que llamamos tasa de hundimiento.

Aquí hemos aprendido que para conseguir diferentes propósitos (efectos) de vuelo, se debe utilizar el control de freno para ajustar el ángulo de ataque del paracaídas y volar a la velocidad correspondiente. Por ejemplo, para lograr la distancia de vuelo más larga, debemos volar a la "velocidad de planeo óptima", es decir, sin aplicar el control de frenos. En este momento, la relación de planeo y la relación sustentación-resistencia están en su valor máximo. Si desea lograr el propósito de permanecer en el aire durante mucho tiempo, debe volar a la velocidad de "hundimiento mínimo". En este momento, se deben aplicar alrededor del 20-30% de los frenos al paracaídas.

Acerca de la pérdida

¿Qué es la "pérdida" y qué impacto tiene en el vuelo en parapente?

El paracaídas del parapente se mueve respecto al aire con un determinado ángulo de ataque, generando una fuerza aerodinámica que nos permite volar en el aire. Para diferentes necesidades de vuelo, tenemos que controlar el paracaídas para cambiar de dirección y ajustar la velocidad. Sin embargo, el aumento del ángulo de ataque no es arbitrario, sino que tiene un límite. Cuando el paracaídas del parapente vuela en un cierto ángulo de ataque, el flujo de aire que fluye a través de la superficie del ala "cierra" suavemente la superficie superior. Cuando el ángulo de ataque aumenta aún más hasta una determinada posición, el flujo de aire que fluye cerca de la superficie superior comienza a separarse de una determinada posición, generando así un vórtice inestable detrás de él, lo que hace que la resistencia aumente rápidamente y la sustentación desaparezca. , este fenómeno se llama "estancamiento".

Después de que el parapente se cale, el control se deteriorará y caerá cada vez más rápido. Si se cala cerca del suelo, será más peligroso si no se maneja bien, será catastrófico. Esta situación también es muy común en los entrenamientos y competiciones de vuelo normales. Durante el aterrizaje del piloto, el paracaídas se "caló" debido a un control excesivo y cayó pesadamente al suelo. Por lo tanto, los nuevos estudiantes que están empezando a aprender a volar en parapente no deben utilizar la cuerda de control para reducir demasiado la velocidad de vuelo antes de haber dominado por completo las complejas técnicas de control y recuperación del vuelo.

A continuación se ofrecen algunos consejos sobre las condiciones de pérdida:

1. La pérdida sólo ocurre en un cierto ángulo de ataque;

2. Para un piloto específico, su pérdida se produce a una determinada velocidad de vuelo, lo que se denomina "velocidad de pérdida".

3. La pérdida es causada por un ángulo de ataque excesivo, que es el resultado de un control excesivo de frenado o control excesivo después de tirar hacia abajo

4. El resultado de la pérdida será la pérdida de velocidad de vuelo, pérdida de control, pérdida de altitud y posible colapso de la vela

5. Para recuperarse de una pérdida moderada, la cantidad de frenado debe reducirse inmediata y suavemente hasta el nivel de los hombros para reducir el ángulo de ataque.

Volar con el viento

El estado óptimo de planeo del parapente que comentamos anteriormente se supone que se realiza en una atmósfera tranquila, es decir, sin viento. Sin embargo, en la atmósfera generalmente no existe una situación sin viento; el "viento" mencionado aquí es en realidad el movimiento horizontal a gran escala de masas de aire, por lo que tiene dirección y cierta velocidad. También incluye direcciones horizontales y verticales. (Normalmente lo llamamos 'flujo de aire' en dirección vertical)

Primero, echemos un vistazo a la situación de un parapente que vuela contra el viento. Por ejemplo, si un parapente se desliza por el aire a una velocidad V, la dirección de la velocidad es consistente con la trayectoria de planeo. Como la dirección del viento es horizontal, descomponemos la velocidad V en velocidad horizontal y dos cantidades de viento verticales Vh y Vv. Si la velocidad del viento y Vh son iguales en magnitud pero opuestas en dirección, el resultado de que los dos se cancelen entre sí es que la velocidad combinada es cero. En este momento, el parapente está estancado en el aire con respecto al suelo. Debido a la velocidad de descenso Vv del parapente, haciendo que el parapente descienda verticalmente como un paracaídas normal. Si la velocidad horizontal Vh del parapente es mayor que la velocidad del viento, después de los dos desplazamientos, todavía hay una cierta velocidad resultante y el parapente aún puede volar hacia adelante lentamente cuando se ve desde el suelo. Eso sí, si la velocidad del viento es mayor que Vh, lo que vemos desde el suelo es que el parapente no podrá avanzar, sino que será arrastrado hacia atrás por el viento.

Normalmente nos referimos a la velocidad horizontal de un parapente cuando está estable en aire en calma como "velocidad aérea", y a la velocidad de movimiento relativa al suelo como "velocidad terrestre", luego velocidad aérea, velocidad terrestre y velocidad del viento Existe la siguiente relación entre los tres:

En ausencia de viento: velocidad sobre el terreno = velocidad del aire

En el caso de viento en contra: velocidad sobre el terreno = velocidad del aire - velocidad del viento;

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En el caso de viento de cola: velocidad respecto al suelo = velocidad del aire + velocidad del viento

Tenga en cuenta que volar en un clima con viento paralelo no significa que el viento vertical ( flujo de aire) ha alcanzado el estándar de vuelo. Esto es algo que los pilotos de paramotor deben tener en cuenta.