Spadochron

Spadochron – statek powietrzny, który wykorzystując opór powietrza do zmniejszenia prędkości opadania w atmosferze, pozwala na bezpieczne wylądowanie podwieszonego skoczka, sprzętu lub ładunku.

Jednoczaszowy spadochron ze spadochroniarzem

Wieloczaszowy spadochron z kapsułą statku kosmicznego Orion

Spadochrony ze względu na przeznaczenie dzieli się na: ratownicze, desantowe, treningowe, wyczynowe, zapasowe, towarowe oraz specjalne (np. spadochrony hamujące).

Ze względu na system otwarcia istnieje podział na: spadochrony z samoczynnym systemem otwarcia, spadochrony z wolnym systemem otwarcia i kombinowanym systemem otwarcia.

Ze względu na rozmieszczenie spadochronów na skoczku dzieli się na: plecowe, piersiowe, siedzeniowe, plecowo-plecowe, plecowo-piersiowe.

Ze względu na właściwości aerodynamiczne funkcjonuje podział na: spadochrony o małej sterowności, sterowane i szybujące.

Historia

Początki

Afisz z 1808 roku reklamujący lot balonowy Jordakiego Kuparentki, jednego z pierwszych pilotów w historii, który przeżył katastrofę lotniczą dzięki spadochronowi

Józef Dzikowski wykonujący skok w Warszawie na przełomie lat 80. i 90. XIX wieku

Pierwszym legendarnym spadochroniarzem, według podań chińskich, był żyjący w latach od 2258 do 2208 p.n.e. cesarz chiński Shun, który skoczył z wysokiej płonącej stodoły, trzymając w rękach dwa szerokie kapelusze w celu osłabienia upadku. Stare kroniki chińskie zawierają także opisy skoków amortyzowanych za pomocą parasoli. Według tych kronik popisy były wykonywane przez akrobatów.

Włoski podróżnik Marco Polo opisał w swoich pamiętnikach szczep murzyński, którego członkowie wykonywali obrzędowe skoki z wielkimi parasolami z liści palmowych i bambusowego drążka. Pierwszy realny projekt budowy spadochronu stworzył Leonardo da Vinci; jego szkice i opis budowy zamieścił w 4 rozdziale Kodeksu Atlantyckiego (spadochron według tego projektu został pomyślnie przetestowany w XX wieku). W sto lat po śmierci Leonarda da Vinci na pomysł budowy spadochronu wpadł biskup dalmacki Fausto Verancio de Sebenico. W książce Machinae nova opisał budowę spadochronu, nie wiadomo jednak, czy został on wypróbowany praktycznie.

Jednym z kolejnych ważniejszych wynalazców był francuski fizyk Louis-Sébastien Lenormand. W 1783 wydał broszurkę, w której opisał konstrukcję swego spadochronu. Jest mało prawdopodobne by wykonał skok, chociaż niektóre źródła podają, że w dniu 26 grudnia 1783 skoczył z balkonu obserwatorium w Montpellier. On też nadał temu przyrządowi nazwę: „parachute”.

Około roku 1783 konstrukcją i próbami zajmował się też Joseph Michel Montgolfier. W 1785 Jean-Pierre Blanchard wyrzucił z kosza swego balonu psa na spadochronie własnej konstrukcji. 21 listopada 1785 podczas kolejnej próby z psem balon uległ awarii i Blanchard zmuszony był skorzystać z własnego urządzenia, które zdało egzamin.

W 1797 Francuz Andre Jacques Garnerin zbudował i osobiście zademonstrował spadochron, który nie miał usztywnień. 22 października 1797 wzniósł się w powietrze balonem. Będąc na wysokości około 700 m, przeciął sznur łączący spadochron z balonem i zaczął spadać. Spadochron wypełnił się po chwili powietrzem i Garnerin wylądował żywy i zdrowy. Prócz Jacquosa Garnerina skoki ze spadochronem wykonywały także jego żona Jeanne i bratanica Eliza. W latach 1797–1835 wykonali oni wiele skoków ze spadochronem w różnych miastach Europy, w tym także w Warszawie. Eliza wykonała łącznie ponad 40 skoków.

XIX wiek był okresem twórczych poszukiwań w kierunku zbudowania praktycznego i niezawodnego spadochronu ratowniczego dla potrzeb rozwijającej się żeglugi powietrznej. Pionierem na tym polu był polski konstruktor i baloniarz Jordaki Kuparentko, który w 1806 roku podczas pokazu w Warszawie wyskoczył z płonącego balonu na improwizowanym spadochronie i przeżył skok z jego użyciem. W 1887 Amerykanin Thomas Baldwin wykonał pierwszy skok przy użyciu spadochronu bez kosza, trzymając się tylko drewnianej obręczy. W 1890 Niemiec Paul Lattemann zaczął układać czaszę i linki w lekko rozwijające się pakiety, podwieszone do pierścienia blisko kosza balonu. Spadając, człowiek własnym ciężarem wyciągał czaszę z linkami, po czym spadochron otwierał się.

Rok 1903 rozpoczął erę samolotu. Amerykanie, bracia Orville i Wilbur Wright, jako pierwsi wykonali lot samolotem własnej konstrukcji. Od tego okresu datują się też próby zastosowania spadochronu do ratowania pilotów samolotów. Przełomowy moment w konstrukcji spadochronu nastąpił w 1908, kiedy to Leo Stevens wpadł na pomysł złożenia spadochronu w pokrowcu przymocowanym do pleców za pomocą skórzanej uprzęży. Spadochron otwierał się przez pociągnięcie linki przez skaczącego.

W 1911 Rosjanin Gleb Kotielnikow opracował i opatentował spadochron „RK-1”, który w zasadzie odpowiadał wszystkim wymaganiom tego okresu. Wyróżniał się niezależnością od samolotu i możliwością użycia w każdej chwili. Był to spadochron plecakowy. Francuscy konstruktorzy, Erbè w 1912 i Jean Ors w 1914, prowadzili próby ze spadochronami miękkimi, które jednak po złożeniu zajmowały tyle miejsca, że niemożliwe było umieszczenie ich w kabinie samolotu. W 1913 r. Adolphe Pégoud wykonał eksperymentalny skok ze spadochronem, umieszczonym pod górnym pokryciem kadłuba samolotu. Po zerwaniu pokrycia oswobodzony spadochron otworzył się i wyciągnął lotnika z kabiny. Również w 1913 r. w USA opracował swój spadochron słowacki konstruktor Štefan Banič. Jako pierwsze zaczęło stosować ten model spadochronu, opatentowany 25 sierpnia 1914 r., lotnictwo armii amerykańskiej.

Dalsze poszukiwania szły w dwóch kierunkach. Jeden to udoskonalanie prostego spadochronu osobistego. Drugi kierunek reprezentowali konstruktorzy projektujący spadochrony przewidziane do ratowania, w razie awarii, całych samolotów wraz z załogą. Ówczesny poziom techniki uniemożliwiał jednak budowę niezawodnych, wielkich i skomplikowanych w użyciu spadochronów, stąd większość prób prowadzonych w tym kierunku kończyła się niepowodzeniem. Idea ta odżyła w dzisiejszej erze kosmicznej.

Do pierwszych zastosowań spadochronów w działaniach militarnych doszło w czasie I wojny światowej. Jako pierwsze zastosowały spadochrony załogi balonów obserwacyjnych, z natury rzeczy najbardziej narażonych na zestrzelenie przez wroga. Wśród lotników pierwsi przyjęli je na wyposażenie piloci niemieccy (Spadochron Heinekera). Lotnicy wojsk Ententy zaczęli je stosować znacznie później.

Przed II Wojną światową

W 1918 dowództwo armii USA ogłosiło konkurs na spadochron ratowniczy, stawiając jedenastopunktowe warunki, którym miała odpowiadać konstrukcja spadochronu. Leslie Irvin 19 kwietnia 1919 wygrał ten konkurs, samodzielnie szyjąc spadochron o wymaganych cechach. W tym samym roku założył firmę Irving Air Chutes w USA. Firma zaopatrywała lotnictwo Stanów Zjednoczonych w spadochrony ratownicze w trzech odmianach: plecowej, siedzeniowej i kolanowej. Wersje różniły się między sobą uprzężą i pokrowcami. Rozpoczęto też produkcję spadochronów ćwiczebnych i zapasowych.

W 1926 Irvin założył w Anglii europejską fabrykę masowej produkcji spadochronów. W 1932 James Gregory i Sir Raymond Quilter przewidując zapotrzebowanie na powszechnie dostępne i niezawodne systemy spadochronowe dla załóg lotniczych utworzyli GQ Parachutes. Obie firmy stały się głównymi dostawcami spadochronów ewakuacyjnych i desantowych dla światowych sił powietrznych.

W 1926 ukazał się spadochron trójkątny Hoffmana. Czasza połączona była z uprzężą systemu „Irvin” 36 linkami nośnymi. W okresie międzywojennym specjaliści wojskowi zauważyli, że spadochron może być nie tylko środkiem ratowniczym, ale także transportowym, przeznaczonym do zrzucania ładunków i ludzi. W tym też czasie powstały liczne konstrukcje spadochronów towarowych, a także ćwiczebnych, przeznaczonych do szkolenia skoczków.

Brytyjski spadochron IrvinGQ

Zamek koncentryczny, łączący klamry spadochronu IrvinGQ

Okres II wojny światowej

W 1940 firmy Irvin i GQ wspólnie opracowały i zaczęły produkcję spadochronu IrvinGQ typu X. Spadochron ten miał okrągłą, jedwabną okrągłą czaszę o średnicy 8 m (50 m²) i wytrzymałości 18 kg/cm2. Czasza była złożona z 28 trójkątnych płatów, zszytych jedwabną nicią o wytrzymałości ok. 3,5 kG. Pomiędzy płatami wszyto 14 jedwabnych linek (z czaszy zwisało 28 końcówek). Końce linek mocowano po 7 do każdej z czterech szelek nośnych, opinających ciało skoczka. Całość była odpowiednio złożona i zapakowana do dwóch pokrowców. Uprząż skoczka składała się z dwóch prawych oraz dwóch lewych szelek nośnych, szelki siedzeniowej, dwóch szelek piersiowych, dwóch szelek udowych, szelek plecowych oraz centrycznego zamka. Spadochron połączony był z samolotem "taśmą życia", która pod ciężarem skoczka wyciągała czaszę spadochronu z pokrowców, po czym się zrywała, umożliwiając spadochroniarzowi skok już z otwierającym się samoczynnie spadochronem. Rozwiązanie to było używane podczas drugiej wojny światowej i z niewielkimi modyfikacjami jeszcze przez około następne 20 lat. W latach wojny obie firmy produkowały masowo zespoły spadochronowe zarówno dla załóg lotniczych, jak i sił powietrznych.

Korzystając z tych spadochronów wojska powietrznodesantowe Luftwaffe wykonały desanty na fort Eben-Emael, w kampanii holenderskiej w maju 1940 oraz w kampanii norweskiej, a także w maju 1941, podczas bitwy o Kretę. Spadochrony te były też używane przez lotników oraz przy szkoleniu i zrzutach skoczków brytyjskich i polskich (cichociemnych). Największymi operacjami desantowymi spadochroniarzy alianckich były lądowanie w Normandii w czerwcu 1944, oraz desant we wrześniu 1944 podczas operacji Market-Garden, gdzie udział brała polska 1 Samodzielna Brygada Spadochronowa, która została zrzucona pod Arnhem w Holandii.

Rozwój

Po II wojnie światowej spadochron znalazł jeszcze bogatsze zastosowanie. W wielu konstrukcjach samolotów spadochron jest używany do skracania dobiegu przy lądowaniu (spadochron hamujący). W technice astronautycznej spadochron służy do sprowadzania na ziemię statków kosmicznych oraz do miękkiego lądowania sond kosmicznych na innych planetach, otoczonych atmosferą. Współczesny spadochron jest też jedną z części całego systemu zabezpieczenia pilota na współczesnym samolocie naddźwiękowym. System ten jest w pełni zautomatyzowany i prawie niezawodny. Spadochron znalazł też zastosowanie sportowe.

Rekordy

14 października 2012 roku Felix Baumgartner skoczył ze spadochronem z wysokości prawie 39 kilometrów (stratosfera) i pomyślnie wylądował na ziemi. Wykonując ten skok pobił on trzy rekordy świata:

• najwyższy lot załogowy balonem wynoszący 38 969 m (poprzedni: 34 668 m z 1961 roku);
• najwyższy skok spadochronowy;
• największa prędkość swobodnego lotu (1357,6 km/h).

24 października 2014 roku jego rekord wysokości skoku pobił 57-letni Alan Eustace, skacząc z wysokości 41 425 m.

Poprzednie rekordy z 1960 roku ustanowił Joseph Kittinger.

Zobacz też

• spadochroniarstwo
• wieża spadochronowa

Bibliografia

• ABC skoczka spadochronowego, wyd. 1978 r.
• David Mondey, „The Guinness Book of Aircraft”, edition of 1996, s. 65, chapter „Parachutes”, rozdział „Spadochrony”.

Linki zewnętrzne

• Sytuacje awaryjne w spadochroniarstwie