V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Могу ли я спрыгнуть с парашютом?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Королев  С.А. 1

---

1Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 91 с углубленным изучением отдельных предметов»

Бушуева  Е.А. 1

---

1Муниципальное бюджетное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 91 с углубленным изучением отдельных предметов»

Работа в формате PDF

1.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Летом мы с папой были на празднике «День воздушно-десантных войск», который организовала Администрация города Ижевска в аэропорту «Пирогово». На празднике была представлена выставка военной техники, показательные выступления десантников, которые демонстрировали элементы рукопашного боя, но больше всех на меня произвели впечатление показательные вступления парашютистов.

Рис. 1. Выставка военной техники на празднике «День воздушно-десантных войск»

Мечта прыгнуть с парашютом, наверное, появляется у многих — это и желание полета, и преодоление страха высоты, и возможность получить новые впечатления. Такая мечта есть теперь и у меня.

Таким образом, проблемой данной научно-исследовательской работы является изучение возможности прыжка с парашютом. Актуальность темы заключается в том, что желание прыгнуть с парашютом появляется у многих людей. Для безопасного воплощения своей мечты в реальность необходимо обладать определенными теоретическими знаниями.

Для осуществления моей мечты родители записали меня в школу юных летчиков, где я смогу изучить историю авиации, историю парашютизма, пройти специальную подготовку (прыжки с парашютной вышки, гироскоп, лопинг, парашютная горка).

Рис.2. Школа юных летчиков

Целью моей научно-исследовательской работы является изучение парашюта и возможности спрыгнуть с парашютом. Для достижения цели я ставлю перед собой следующие задачи:

1. Рассмотреть историю парашюта и его развитие.

2. Изучить классификацию парашютов.

3. Определить, влияет ли материал, из которого изготовлен купол парашюта, на время его приземления.

4. Изучить влияние веса груза, с которым спускается парашют, на время его полета.

5. Определить возможность моего прыжка с парашютом.

С моей точки зрения, материал, из которого изготовлен парашют, не оказывает влияние на время его приземления. Я считаю, что вес груза, с которым спускается парашют, не влияет на время его полета. На мой взгляд, я смогу прыгнуть с парашютом.

Данную проблему изучали такие российские ученые и писатели, как Андреев Е.Н., Поморцев М.М., Пономарев А.Т., Псурсев П.А., Черненко Г.Т.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ 1.1. Происхождение и история развития парашюта

Идея создания парашюта появилась задолго до полета первого воздушного шара, не говоря уже о самолете. Парашют — это устройство для торможения падающего тела.¹ Парашют в переводе с французского — устройство, предотвращающее падение.

Рис. 1.1. Парашют

Считается, что впервые идея создания парашюта пришла Леонардо да Винчи. В его рукописи 1495 года можно найти следующий текст: "Если у человека есть шатер из прокрахмаленного полотна, шириною в 12 локтей и вышиной в 12, он сможет бросаться с любой высоты без опасности для себя". Проводил ли да Винчи какие-либо опыты со своим парашютом или ограничился лишь эскизом и кратким описанием его, неизвестно.

Огромный вклад в развитие парашюта внес Глеб Евгеньевич Котельников. Он вошел в историю техники как изобретатель первого в мире авиационного ранцевого парашюта². В сентябре 1910 он вместе с женой пришёл посмотреть на показательный полёт капитана Мациевича, во время которого пилот выпал из кабины своего самолёта и разбился насмерть. Когда возвращались домой, потрясенная жена спросила: «Неужели нельзя придумать такой парашют, который падал бы вместе с летчиком и раскрывался по его желанию?» Как ни странно, эти слова запали в душу, и Глеб Евгеньевич засел за книги о воздухоплавании.

К этому времени уже были опубликованы труды таких известных конструкторов, как Бонне, Орс, Роббер, а также русских изобретателей Поморцева и Янге - Котельников проштудировал и их. Главный вывод, который сделал Котельников, звучал так: парашюты этих изобретателей чрезвычайно громоздки, ненадежны и, что совсем плохо, размещаются отдельно от летчика в специальном контейнере, а то и вообще в районе шасси.

После долгих поисков Котельников пришел к выводу: спасти летчика может лишь такой парашют, который можно надевать на себя. В октябре 1911 года Котельников запатентовал своё изобретение. Первая модель парашюта называлась РК-1, что означает «русский котельниковский первый». Первый парашют был лёгким, укладывался в ранец и, как показали многочисленные испытания, раскрывался в 100% случаев. Позже, в 1923 году Котельников предложил ранец для укладки парашюта, сделанный в виде конверта с сотами для строп.

1.2. Классификация и устройство парашютов

Все существующие парашюты по назначению можно классифицировать несколькими способами³:

Грузовые;

Тормозные;

Людские.

Грузовые парашютыприменяются для десантирова­ния крупногабаритных тяжелых грузов, как правило, военными и спасателями.

Рис. 1.2. Грузовой парашют

Тормозной парашют предназначается для сокращения длины пробега самолета, резко увеличивает сопротивление, что позволяет быстро снизить скорость движения самолета и сократить длину пробега.

Рис.1.3. Тормозной парашют

Людские парашюты можно классифицировать по области применения:

Десантные;

Учебно-тренировочные, спортивно-тренировочные;

Спортивные;

Спасательные;

Специального назначения.

Рис.1.4. Десантный парашют

Рис.1.5. Учебно-тренировочный парашют

Рис.1.6. Спортивный парашют

Рис.1.7. Спасательный парашют

Рис.1.8. Спасательный парашют для катапультирования

Рис.1.9. Спасательное катапультное кресло К 39

Рис.1.10. Парашют специального назначения

Все парашюты имеют общие элементы: купол, стропы, подвесную систему, ранец (контейнер).⁴

Рис.1.11. Строение парашюта

ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКИЕ ОПЫТЫ

Для того, чтобы узнать, влияет ли материал, из которого устроен купол парашюта на скорость его приземления, мы с папой изготовили 4 макета парашютов.

Все наши макеты были одинаковой формы, отличались они материалом, из которого изготовлен купол.

Куполы парашютов были изготовлены из бумаги, полиэтилена, органзы и льняной ткани.

Из вышеперечисленных материалов мы вырезали круги диаметром 21 сантиметр. Изготовили для каждого парашюта по 8 строп одинаковой длины из капроновой нити. Стропы прикрепили к куполу парашюта на равном расстоянии друг от друга при помощи скотча. Свободные концы четырех последовательно идущих друг за другом строп связали между собой.

Испытания парашютов я начал с того, что решил запускать парашюты без ветра, то есть без воздействия дополнительных факторов окружающей среды.

Как только мы начали проводить первые опыты, увидели, что наши парашюты приземляются не плавно, они раскачиваются, а ближе к точке падения – переворачиваются.

Изучив литературу, мы поняли, что допустили ошибку при изготовлении макета парашюта. Купола наших макетов парашюта были цельные. При опускании таких парашютов воздух сквозь них не проходил, возникали вихревые потоки воздуха то с одной, то с другой стороны. Вследствие этого изменялось давление на купол. Такие изменения давления раскачивали парашют. В конце концов выяснилось: укротить купол очень просто — нужно лишь проделать в его середине отверстие. И парашют опускается более плавно. В середине каждого купола мы с папой вырезали небольшое отверстие.

В первом опыте я опускал парашюты диаметром 21 сантиметр дома с грузом массой 10 г. с высоты 2,5 метра, во втором опыте – с грузом массой 30 г. Результаты испытаний представлены в таблице № 1.

Таблица 1

Результаты испытания парашютов в домашних условиях с диаметром купола 21 см

Опыт показал, что парашюты, изготовленные из разных материалов, достигают поверхности за разное время. Быстрее всех опускается парашют из органзы, затем – из бумаги, далее из льняной ткани, а медленнее всех достигает поверхности парашют из полиэтилена. Парашюты достигали поверхности именно в такой последовательности несмотря на то, что я поменял вес груза, с которым он опускался с 10 на 30 грамм.

Из этого я сделал следующие выводы:

Материал, из которого изготовлен купол парашюта влияет на время его приземления.

Чем легче груз, с которым опускается парашют, тем больше время его приземления.

В своем следующем опыте, я решил опускать парашюты на улице, при слабом ветре. Результаты представлены в таблице № 2.

Таблица 2

Результаты испытания парашютов на улице с диаметром купола 21 см

Опыт показал, что вне зависимости от того, в помещении я провожу эксперимент или на улице, парашюты достигают поверхности земли в той же последовательности, что и в первом опыте. То есть мои выводы о том, что материал, из которого изготовлен макет парашюта, влияет на скорость его падения подтвердились. Также по результатам этого опыта мы видим, что груз с меньшей массой опускается дольше.

Проанализировав результаты первого и второго опытов, я выяснил, что время приземления парашютов при проведении опытов на улице больше, чем в домашних условиях. Значит кроме материала купола и массы груза парашюта на время его приземления повлиял внешний фактор, а именно – ветер. Ветер относил парашют на другое расстояние, за счет чего и увеличивалось время его приземления.

Далее мне захотелось узнать, а влияет ли на скорость опускания парашюта размер купола.

Для этого мы с папой изготовили еще 4 макета парашюта, из тех же материалов, что и первые, только диаметр их купола был больше и составил 34 сантиметра.

Я повторил все те же опыты с парашютами большего размера. Результаты представлены в таблицах № 3 и № 4.

Таблица 3

Результаты испытания парашютов в домашних условиях с диаметром купола 34 см.

Таблица 4

Результаты испытания парашютов на улице с диаметром купола 34 см.

Опыты № 3 и № 4 показали, что диаметр купола парашюта повлиял только на время приземления: чем больше размер купола, тем медленнее он опускается. Выводы, сделанные по результатам первых двух опытов, остались неизменными.

Опыты показали, что факторов, влияющих на скорость приземления парашюта, много. Мне захотелось узнать, смогу ли я осуществить свою мечту - спрыгнуть с парашютом?

Преподаватели мне рассказали, что прыжок с парашютом нельзя совершать неподготовленному человеку. Это опасно для его жизни и здоровья.

Перед прыжком необходимо пройти программу обучения, позволяющую научить человека обращаться с современной парашютной техникой. Для допуска к самостоятельным прыжкам нужно уметь правильно отделяться от летательного аппарата, уверенно выполнять фигуры индивидуальной акробатики (спирали и сальто), уметь выходить из беспорядочного падения и штопора, контролировать высоту в свободном падении по визуальным приборам, раскрывать парашют на заданной высоте, обеспечивать стабильное положение тела (без перекосов и вращений) при раскрытии парашюта, знать устройство парашютной системы, с которой совершается прыжок, уметь ею управлять, знать порядок действий в особых случаях.

Рис.2.1. Подготовка к прыжкам с парашюта

Рис.2.2. Подготовка к прыжкам с парашюта

Рис.2.3. Подготовка к прыжкам с парашюта

Рис. 2.4. Подготовка к прыжкам с парашюта

Существуют медицинские показания, по которым нельзя совершать прыжки детям до 14 лет, в связи с тем, что у ребенка скелет до конца не сформирован и нагрузки при открытии парашюта или резком торможении могут привести к травмам. К тому же у детей до 14 лет слуховой аппарат и другие полости черепа еще не до конца сформированы: быстрые изменения давления могут нанести вред.⁵

Нельзя совершать прыжок с парашютом с массой тела менее 45 килограмм. Для того, чтобы парашют падал равномерно сила тяжести должна быть равна силе сопротивления. При низкой массе тела парашютиста сила тяжести меньше, чем сила сопротивления. Прыжок получается затяжной, то есть долгий по времени, трудно управляемый, приземление часто происходит далеко от заданных позиций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Я считаю, что в результате проведенных мною опытов, мне удалось доказать, что материал, из которого изготовлен купол парашюта влияет на время его приземления. Я убедился в том, что, вес груза, с которым опускается парашют влияет на время его полета. Я понял, что в настоящее время, я пока не могу прыгнуть с парашютом. Цели и задачи, которые я ставил перед собой приступая к этой работе достигнуты.

Данная работа еще больше увлекла меня, я не от отступлю от своей мечты прыгнуть с парашютом. Для этого я изучаю теорию управления парашютом, а на практических занятияхсовершенствую физическое развитие (развитие силы, выносливости, координации).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Андреев Е.Н. «Небо вокруг меня» - М., Издательство ДОСААФ СССР, 1983 г.;

Андреев Е.Н. «Общее положение для начинающих парашютистов. Руководство по парашютной подготовке» - М,. Издательство ДОСААФ СССР, 1983 г.;

Пономарев А.Т., Лямин В.В., Морозов В.И. «Парашютные системы» - М.: Фихматлит, 2009 г.

Псурсев П.А. «Прыжки с парашютом» – М.: Изд-во АСТ серия Мир увлечений, 2005 г.;

Черненко Г.Т. «Глеб Евгеньевич Котельников» - Л: Наука, 1998 г.;

1^ Андреев Е.Н. «Небо вокруг меня» - М., Издательство ДОСААФ СССР, 1983 г.;

2^ Черненко Г.Т. «Глеб Евгеньевич Котельников» - Л: Наука, 1998 г.;

3^ Андреев Е.Н. «Общее положение для начинающих парашютистов. Руководство по парашютной подготовке» - М. Издательство ДОСААФ СССР, 1983 г.;

4^ Пономарев А.Т., Лямин В.В., Морозов В.И. «Парашютные системы» - М.: Фихматлит, 2009 г.

5^ Псурсев П.А. «Прыжки с парашютом» – М.: Изд-во АСТ серия Мир увлечений, 2005 г.;