[科普中国]-开缝伞

发展历程

跳伞运动乃是一项有着攸久历史的重要体育运动。我国古代邸在宫廷仪式中用跳伞表演来招待宾客。但是，作为一项国际体育跳伞比赛，则还只是本世纪40年代以后的事，它主要包括定点、造型、表演等比赛及训练。比赛成绩的优劣，除取决于运动员的勇敢和技术水平的高低外，十分重要的是取决于供比赛用的降落伞的性能。这就出现了专供比赛训练和表演的伞——运动伞。

初期，人们直接采用伞兵伞或救生伞进行跳伞比赛，由子这转伞水平速度小，操纵迟钝，故定点成绩极差。为了提高成绩，人们在平面圆形伞基础上，作成圆形开缝伞，圆形滑翔牟，使伞的水平速度达到405米/秒。随着国际跳伞运动不断发展，技术不断提高，运动伞性能也得到不断改进。由主要靠空气阻力减速的圆型结构伞一跃而成为主要靠机翼升力减速的翼型结构伞，使伞的水平速度由每秒几米提高到每秒十数米，使伞由原来操纵吊滞到操纵灵活，运转自如。从而使比赛成绩也随之得到一次飞跃性的提高，而特别应当指出的是，上述降落伞性能的提高也与所用的新型纺织材料性能筻重大提高分不开。纵观运动伞纺织材料的发展大致经历了三个重要的阶段。1

特点及用途开缝伞的开缝数量、大小及位置可以各不相同，有单缝、双缝和多缝(包括三缝、五缝)等形式。也有将辐射缝和环缝进行组合。根据需要，有时在伞衣幅沿周向上对称的开有一定张满度的月牙缝和在伞衣底部装有对称的稳定面。

目前常用的开缝伞是三缝伞。伞衣用小透气量锦丝织物制成。伞衣面积为57.2m2，三个缝的总面积为4.2m2。当跳伞员的总质量不大于120kg时，垂直下降速度不大于6m/s，水平速度约为3～4m/s，转动360°的时间为6s。其优点是具有水平速度，有一定操纵性，稳定性较好，动载小，使用安全。但是，自冲压式翼型运动伞的出现并被广泛用于跳伞运动之后，该结构的运动伞使用渐趋减少。现多作为跳伞训练使用。2

设计要求(1)工作可靠，使用安全

这是降落伞设计，特别是人用伞设计中最普遍而重要的要求。因此要求做到：

a.开伞程序合理、可靠

运动员在进行空中跳伞时，常由于姿态不好影响正常歼伞，对安全造成威胁。为改善开伞程序提高叮靠性，通常采用以下技术措措施

1) 采用带有隔离幅的锥形弹簧骨架引导伞，加快弹跳速度，使伞系统迅速脱离运动员涡流区拉出充气，并避免与运动员四肢钩挂，保证伞系统正常开伞。

2) 借助于伞衣套结构保证伞衣在伞系统全长拉直后再充气，防止和尽量减少开伞时命绳抽打伞衣。

3)采用主伞快速脱离装最。如使用伞衣脱离锁等。保证在主伞开伞过程中发生故障时，跳伞员可迅速抛掉主伞，为备份伞正常开伞创造条件。

4) 采用主伞与备份伞连助装置。在主伞脱离瞬问自动连续拉出备份伞，以提高备份伞工作的可靠性。

b.着陆速度通常不大于6m/s，冲压式翼伞在全滑翔状态下的下降速度不大于5m/s，并呵实行雀降。

c.开伞动载不超过10g。

d.伞系统有足够的强度，保证能在规定的使用条件下，多次使用。

(2)有良好的操纵性和稳定性

a. 操纵性

所谓操纵性，就是降落伞对操纵的响应能力，包括：

(a)水平速度

水平速度是运动伞区别于其它降落伞的一个主要特点，它不仅能使运动员有可能操纵伞向预定的目标运动，而且还可以使伞具有一定的抗风能力，以达到定点着陆的目的。常用的开缝伞的水平速度都小于或接近于垂直下降速度，约为2.2～5.5m/s。而冲压式翼型运动伞的水平速度可达10～13m/s。

水平速度大小可按运动员的意愿，进行调节。2

应用与K-36座椅配套的HCY-36型救生伞采用开缝伞，伞衣底部向上开有8个对称的开缝。在低速时，较低的动压使得开缝小，从而使该伞的作用与未开缝、未收口的降落伞相似，在高速时8个开缝被强制打开，自动放出一些气流来减少开伞载荷。开伞高度达6000m，最大行伞速度达到650km/h。

K-36座椅利用伞炮射出伞箱，从伞箱下部先拉出伞绳，再拉出伞衣套，再由伞箱拉走伞农套的，开伞程序，比传统座椅用射伞枪先拉出伞衣套，由伞农套带出伞绳，再由伞衣套顶部的鼓风兜自下而上地拉伞衣套的程序更科学。3