パラシュート
背景
パラシュートは、落下したり空中を移動したりするときに、人や物の動きを遅くするために使用される装置です。パラシュートは、主に高高度からの安全な降下（たとえば、大気圏に再突入する宇宙船、飛行機から落下した人や物体）に使用され、水平構成で使用して、走行を終えたレースカーなどの物体を減速させることもできます。
パラシュートには2つの基本的なタイプがあります。 1つは、半球から円錐までの形状の布で作られたドーム型の天蓋です。キャノピーはそのエンベロープ内に空気を閉じ込め、流入する空気の流れと反対の方向への動きを遅らせる高圧の領域を作成します。もう1つは、一連の管状セルで構成される長方形のパラフォイル、またはラムエアキャノピーです。スポーツジャンパーで一般的に使用されるパラフォイルは翼として機能し、ジャンパーがターゲットに向かって「飛ぶ」ことを可能にします。どちらのタイプのパラシュートも、重量が15ポンド（7 kg）未満で、価格は1,200ドルから1,500ドルです。
布製の天蓋に加えて、人が使用するように設計されたパラシュートには、ユーザーが着用するハーネスが装備されている必要があります。ハーネスに取り付けられているのは、キャノピーを保持するコンテナです。多くの場合、これはバックパックですが、ユーザーがその上に座れるように十分に低く伸ばすこともできます。コンテナを開き、キャノピーを解放して使用するための作動装置があります。最も一般的な作動装置の1つはリップコードです。コンテナを開くと、直径約3フィート（1 m）の小さなパイロットシュートがバネ機構または手で引き出されます。このパイロットシュートは、順番に、コンテナからメインキャノピーを引き出します。キャノピーの開きを遅くするために、ファブリックスリーブなどのある種の展開デバイスが使用され、サスペンションラインがまっすぐになる時間があります。キャノピーを徐々に開くと、突然開くことによる機器やユーザーへの衝撃も軽減されます。
歴史
堅くて傘のようなパラシュートが12世紀には早くも中国で娯楽に使用され、人々が高い場所から飛び降りて地面に浮かぶことができたという証拠がいくつかあります。パラシュートの最初の記録されたデザインは、1495年にレオナルドダヴィンチによって描かれました。それは、正方形の木製フレームで開いたピラミッド型のリネンキャノピーで構成されていました。燃えている建物から飛び降りることができる脱出装置として提案されましたが、これまでにテストされたという証拠はありません。
パラシュートの開発は本当に18世紀に始まりました。 1783年、フランスの物理学者であるルイセバスティアンレノルマンは、2つの日傘を持って木から飛び降りました。 2年後、別のフランス人であるJ. P.ブランチャードは、絹を使用して、ラーメンで開かれていない最初のパラシュートを作りました。彼が熱気球からジャンプするためにデバイスを使用したといういくつかの証拠があります。
アンドレジャックガルネリンが1797年以降、熱気球から多数のパラシュートジャンプを行ったという広範な証拠があります。パリでの彼の最初のジャンプは、少なくとも2,000フィート（600 m）の高度からでした。 1802年に、彼は8,000フィート（2,400 m）の高度からジャンプしました。彼は、絹または帆布で作られた天蓋の頂点（上部）から下向きに伸びる木の棒に取り付けられたバスケットに乗りました。パラシュートアセンブリの重量は約100ポンド（45 kg）でした。降下中、キャノピーは激しく振動したため、ガーネリンはエアシックになりました。実際、彼はかつて「パラシュートで降下した後、数時間は[痛みを伴う嘔吐]を経験した」と述べたと言われていました。 1804年、フランスの科学者ジョセフ・リーランデスは、天蓋の中央にある円形の穴である頂点ベントを導入し、厄介な振動を排除しました。
アメリカ人は、チャールズブロードウィックがコードと一緒にひもで締められたパラシュートパックを設計した1901年にパラシュート開発に関与するようになりました。パラシュートがジャンプしたとき、コードと航空機を結ぶ線がコードを壊し、パックを開けてパラシュートを引き抜いた。 1912年、米陸軍のキャプテンアルバートベリーは、移動中の飛行機からの最初のパラシュートジャンプを達成しました。パラシュートは、第一次世界大戦後までアメリカ軍のパイロットの標準装備にはなりませんでした（ドイツのパイロットはその戦争の最終年にパラシュートを使用しました）。
パラシュートは、第二次世界大戦中にパイロットの救命装置としてだけでなく、軍隊の配備にも広く使用されました。 1944年、フランクデリーという名前のアメリカ人が、パラシュートを操縦できるようにキャノピーの外縁にスロットを配置する設計の特許を取得しました。
最高のパラシュートジャンプの世界記録は1960年に設定されました。米国空軍のプロジェクトエクセルシオのテストパイロットであるジョーキッティンジャーは、気球で高度102,800フィート（31 km）まで上昇し、ジャンプしました。彼を安定した垂直位置に保つためにわずか6フィート（1.8 m）のパラシュートを使用して、彼は4分38秒間本質的に自由落下を経験し、時速714マイル（1,150 km / h）に達しました。高度17,500フィート（5.3 km）で、彼の28フィート（8.5 m）のパラシュートが開きました。全部で、彼の転倒はほぼ14分続きました。
原材料
パラシュートの天蓋は最初に帆布でできていました。シルクは薄く、軽量で、丈夫で、梱包が簡単で、耐火性があり、弾力性があるため、より実用的であることが証明されました。第二次世界大戦中、米国は日本から絹を輸入することができず、パラシュートメーカーはナイロン生地を使い始めました。素材は、弾力性があり、カビに強く、安価であるため、シルクよりも優れていることがわかりました。最近、ダクロンやケブラーなどの他の生地がパラシュートの天蓋に使用されていますが、ナイロンが依然として最も人気のある素材です。より具体的には、パラシュートは「リップストップ」ナイロンでできており、一定の間隔で二重または極太の糸で織られ、小さな正方形のパターンを作成します。この構造は、小さな涙が広がるのを防ぎます。
補強テープ、ハーネスストラップ、サスペンションラインなどの他のファブリックコンポーネントもナイロン製です。金属製のコネクタは、錆びないようにカドミウムでメッキされた鍛鋼で作られています。 Ripcordsはステンレス鋼ケーブルから作られています。
あるパラシュート製造工場では、毎月の材料使用量が40万平方ヤード（330,000 m 2 ）を超えていると記載されています。 ）ファブリック、500,000ヤード（455 km）のテープとウェビング、230万ヤード（2,000 km）のコード、および3,000ポンド（1,400 kg）のスレッド。
デザイン
ドームキャノピーは、平らな布の円で構成されている場合もあれば、広げたときに平らにならない円錐形または放物線形の場合もあります。頂点に通気孔があり、開いたキャノピーに空気が流れるようになっています。いくつかのデザインはまた、降下を操縦するのを助けるためにキャノピーの外縁の近くにいくつかのメッシュパネルを持っています。一部の設計では、キャノピーのスパン全体にまたがり、両端のハーネスまで延びる連続サスペンションラインを使用しています。その他（「製造プロセス」で説明）では、キャノピーの外縁にのみ（および頂点ベントを横切って）取り付けられているサスペンションラインのセグメントを使用します。
製造
プロセス
組み立て
- 1リップストップナイロンクロスを長いテーブルに広げ、型紙に合わせてカットします。切断は、コンピューター誘導機構によって、または丸刃の電気ナイフを使用する人によって行うことができる。
- 2 4つの台形パネルを縫い合わせて、長さ約13フィート（3.96 m）のくさび形の「ゴア」を形成します。 2本針の工業用ミシンは2列を平行に縫い合わせ、
典型的なドームキャノピーパラシュート。行。十分な強度を提供し、生の生地の端を囲むために、「フレンチフォール」シームが使用されます。ミシンのアタッチメントは、熟練したオペレーターが布に材料を供給するときに、布の端を折ります。パラシュートの特定のデザインによっては、最大のパネルにリップストップナイロン生地ではなくメッシュを使用してゴアセクションのいくつかを縫う場合があります。 - 3多数のゴア（通常は24個）を並べて縫い合わせ、円形の天蓋を形成します。縫い目は手順2と同じ方法で縫い付けられます。
- 4すべてのパネルとすべての縫い目は、照明付きの検査テーブルで注意深く検査され、縫い目が正しく折りたたまれて縫われていること、および布に傷がないことを確認します。織りの欠陥、縫い付けられたプリーツ、または1インチあたりのステッチ数が正しくない場合、キャノピーは拒否されます。問題は検査シートに記録されており、追加の作業を行う前に修理する必要があります。
A. フランス人は縫い目を落としました。 B. 針裾。 C. Vタブ。 D. ステッチされたVタブの外観。
仕上げ
- 5さらに2列のステッチを使用して、元の縫い目と同じ幅のテープを各放射状の縫い目の上に縫い付けます。このテープはキャノピーを強化します。
- 6各マチの上部の幅は数インチ（数センチメートル）です。ゴアが縫い合わされた後、それらの上部はキャノピーの中央に小さな開いた円（通気口）を形成します。通気孔を補強し、布がほつれないようにするために、生地をウェビングに巻き付け、4本の平行な列を一度に縫う4本針ミシンで縫います。
- 7各ゴアの底の幅は2〜3フィート（0.5〜1 m）です。一緒に縫い合わされて、これらの端はキャノピーの外縁（スカート）を形成します。このエッジは、ステップ6と同様に、ベントと同じ方法で仕上げられます。
- 8各ラジアルテープのスカートに短い補強テープが縫い付けられています。キャノピーから外側を指す「V」に折りたたまれています。この特定の操作のために設計された専用の自動ミシンは、毎回まったく同じパターンで正確に同じ数のステッチを縫うために使用されます。
- 9 20フィート（6 m）の長さのサスペンションラインの一方の端が各V字型のタブに通され、ラインからスカートの裾のセクションに荷重が分散されます。丈夫で弾力性のある特別なジグザグパターンを使用して、サスペンションコードはキャノピーの裾テープとキャノピーシームに4-10インチ（10-25cm）の長さで縫い付けられています。
- 10 24本のサスペンションラインがキャノピーに縫い付けられた後、12本の1フィート（30 cm）の長さのアペックスラインが同様に中央の通気口に縫い付けられます。各ラインの一方の端はVタブに縫い付けられ、次にラインはベントを横切って反対側の継ぎ目になり、もう一方の端はVタブにステッチされます。
リギング
- 11キャノピーは、サスペンションラインをハーネスのスチールコネクタリンクに接続することでハーネスに取り付けられます。パラシュートが適切に機能するためには、線がねじれたり絡まったりしてはいけません。ハーネスの接続リンク上の正しい連続位置にラインを取り付け、ラインがまっすぐであることを確認することを、パラシュートのリギングと呼びます。ラインの端はハーネスリンクで結ばれるか、「中国のフィンガートラップ」のようにラインの内側にねじ込まれます。
- 12取り付けノットまたはフィンガートラップがほどけないようにするために、各サスペンションの端
A. ふた結び。 B. クローブとハーフヒッチ。 C. 編組サスペンションライン。ラインはラインのメインセクションにジグザグステッチされています。 - 13すべての組み立て作業、すべての縫い目、すべてのステッチでさえ、完成と正確さについてレビューされます。パラシュートが承認されると、シリアル番号、製造日、および最終検査スタンプが付けられます。
- 14連邦航空局（FAA）によって認可されたパラシュートリガーは、構成部品（キャノピー、サスペンションライン、パイロットシュートなど）を組み立て、慎重に折りたたんでパックに配置し、次のような適切な起動装置で固定します。リップコード。
品質管理
パラシュートメーカーが使用する品質管理システムは、FAAの監督下で、連邦政府によって確立された民間および/または軍用の航空機器の要件を満たす必要があります。上記の照明付き検査表に加えて、他のタイプの試験装置には、引張試験機（引っ張られている間の布と継ぎ目の強度を測定するため）、透過率計（布を通過できる空気の量を測定するため）、および基本的な測定が含まれますデバイス（たとえば、1インチあたりのステッチ数をカウントするため）。
未来
他のメーカーと同様に、パラシュートメーカーは絶えずより良い材料とデザインを探しています。おそらく、パラシュートの最も興味深い将来の開発は、航空機全体の緊急降下を制御するためのそれらの潜在的な使用です。少なくとも1つの会社であるBallisticRecovery Systems Inc.（BRS）は、小型飛行機で使用するためのこのようなGeneral Aviation Recovery Devices（GARD）をすでに製造しています。
キャノピーに非常に低気孔率で丈夫で軽量な生地を使用して、メーカーは1,600平方フィート（150 m 2 ）を焼きます。 ）キャノピーと真空パックで、重量25ポンド（10 kg）の15×10×6インチ（38×25×15cm）のバッグに入れます。パックは、飛行機の重心近くのルーフライナーの内側に取り付けられています。パラシュートが低高度の緊急事態でも展開することを確実にするために、それは小さなロケット装置によって作動されます。
1990年代後半までに、14,000を超える軽量および超軽量飛行機に、それぞれ2,000ドルから4,000ドルのGARDがすでに装備されています。 1998年6月の時点で、BRSはデバイスによって救われた121人の命を記録しました。 FAAは、セスナ航空機の2つのモデルのGARDシステムを承認しました。
ボーイング747民間旅客機で使用するために、5つのパラフォイルのシステムが提案されています。複雑なシステムにより、パイロットは各キャノピーの展開を制御できます。このシステムは、飛行機を真っ直ぐに落とすのではなく、パイロットが航空機を制御して着陸できるようにするグライドパスを確立します。提案されたシステムの実用性はまだ証明されていません。
製造プロセス