Langevari: ajalugu, ehitus, tööpõhimõte ja kasutusalad
Langevari: avasta ajalugu, ehitus, tööpõhimõte ja kasutusalad — alates Da Vinci ideest kuni tänapäevaste manööverdus-, vaba- ja sõjalahendusteni.
Langevari ehk langeparafraktsioon on seade, mis kasutab õhu vastupanu (tõmbejõudu) õhus liikuva eseme kiiruse vähendamiseks, et tagada ohutu ja kontrollitud laskumine maapinnale. Tavaliselt on selleks kurrutatud või lahtine kangasvorm — nn langevarju koonus või tiib — mis avanedes suurendab õhuvastupanu ja vähendab langeja kiirust. Langevarjude abil evakueeritakse inimesi ja kaupa suurtelt kõrgustelt (näiteks õhusõidukitest) ja neid kasutatakse laialdaselt nii sõjalises, tsiviil- kui ka vabaaja-kasutuses.
Etymoloogia
Sõna "parachute" pärineb prantsuse keelest ja koosneb kahest osast: parer (kaitsta, eemale tõrjuda) + chute (langemine). Eesti keeles on sellest tulenenud nimetus langevari — sõna otseses mõttes "lange-vari", mis kirjeldab seadme eesmärki: pidurdada kukkumist.
Ajalugu lühidalt
Parachute-idee on vana: mitmes maailma paigas on kirjeldusi ja jooniseid jäikade varjude moodi konstruktsioonidest. Kuulsaim varajane visand on Leonardo da Vinci skeem Codex Atlanticusest (fol. 381v) umbes 1485. aastal — tema kujutatud püramiidi-kujuline langevari põhines kandilisel raamistikul. Selle kujunduse võimalikkust testiti hiljem katsetes; näiteks 2000. aastatel tehti praktilisi katsehüppeid, mis näitasid, et ka selline kuju võib toimida.
Kaasaegse, raamita ja õhust täituvate langevarjude arendus algas 18.–19. sajandil: Louis-Sébastien Lenormand kasutas terminit "parachute" ja tegi avalikke demonstratsioone, hiljem tegi André-Jacques Garnerin (1797) esimese teadaoleva õhust hüppe raamistatud konstruktsioonita langevarjuga. 20. sajandil arenesid välja erinevad materiaalid (siidilt nailonile ja ripstop-kangastele), ning 1960.ndatel ja hiljem leiutati manööverdatavad "parafoil" ehk ram-air tüüpi langevarjud (tuntud ka kui pooljäigad tiibad), mille autoriks on peetud Domina C. Jalbertit.
Ehitus ja peamised osad
Tavapärane langevari koosneb järgmistest osadest:
- Katuse-/vari-kuju (canopy) — kangas, mis tekitab õhuvastupanu; kujult võib olla ümmargune, ristloo, risttahuline või ram-air (ristlõikega tiib).
- Riputusliinid — ühendavad koopa sangadega (risers) ja kannavad koorma raskuse canopy'le.
- Risers ja sangad — metall- või polümeerist aasad, mis ühendavad riputusliinid inertse kinnitusega turvavöö või kasti külge.
- Kandekast/konteiner — seljakotilaadne korpus, mis hoiab pealkuva ja varuvarju ning sisaldab avanemissüsteemi (nt ripcord, pilot chute).
- Avanemissüsteem — pilot chute (väike algvari), staatiline nöör või drogue, mille abil peavarju õhu sisse kastetakse; ram-air süsteemidel kasutatakse tiiva ühtseks avamiseks sliderit.
- Varuvarju — täiendav ja eraldi pakitud langevari hädaolukorda varuks; sageli on ka automaatne aktiveerimisseade (AAD).
Tööpõhimõte
Langevari vähendab langeja kiirust, suurendades õhuvastupanu. Kui langevari avaneb, tekib varju pinnal kõrgem rõhk õhus, mis tekitab tõstejõu (lift) ja takistab vabalangemise kiirenemist. Ümmargused ja risttahulised varjud annavad peamiselt pidurduse ja stabiilsuse; ram-air varjud toimivad nagu tiivad — neil on esi- ja tagasilahendusega kambrid, mille täitmisel tekib kontuur, mis võimaldab manööverdamist ja õrnemaid maandumisi.
Avanemismeetodid sõltuvad hüpeviisist:
- Staatiline nöör — sõjaväelised langevarjurid kasutavad seda meetodit: nöör on kinnitatud lennuki külge ja käivitab avamise automaatselt, kui hüpata välja.
- Pilot chute / ripcord — sportlased tõmbavad algvari välja, mis omakorda toob peavarju välja ja täidab selle õhuga.
- Drogue — kasutatakse suure kiirusega avamisel (nt langelevatel sõidukitel või hüpete korral, kus on vaja aeglast ja kontrollitud peavarju avamist) või kosmoses hoidmiseks ja stabiliseerimiseks.
Kasutusalad
Langevarjuhüpped on populaarne vabaaja- ja spordiala (tuntumalt suusahüpete, tandemhüpped, vabalangemine ja täpsuslangemine). Langevarjurid on ka sõdurid, kes sooritavad õhult laskumise taktikalistel missioonidel (airborne operations).
- Sõjaväe langevarjurid ja üksused (airborne ja rangers)
- Tsiviil- ja sporthüpped (tandem, vabalangemine, täpsushüpped)
- BASE-hüpped (mäelt, sillalt, hoonelt jne.) ja eksperthüpete harrastus
- Kaupade ja varustuse langetamine (humanitaarabi, sõjaline logistika)
- Kui osana õhusõidukite pidurdussüsteemidest — näiteks maandumisel kasutatavad piduri-langevarjud kiiruse vähendamiseks
- Kosmosetööstus: kosmosesüstiku või kapsli laskumisel kasutatakse eriastmes langevarusid (drogues + peavarjud) laskumise ja maandumise stabiliseerimiseks
- Pääste- ja evakuatsioonisüsteemid — näiteks helikopteritest või kõrgel asuvatest ehitistest evakueerimine eritingimustes
Turvalisus ja hooldus
Täiustatud turvasüsteemid ja standardid on muutnud langevaruhüpped suhteliselt ohutuks, kuid nõuavad hoolikat ettevalmistust:
- Hüpetel kasutatakse alati peavarju ja varuvarju; varu võib olla automaatselt aktiveeruv (AAD), mis avab varu, kui hüppaja ei saa seda ise teha.
- Regulaarne kontroll ja hooldus: riie, õmblused, liinid ja mehhanismid kontrollitakse ja remonditakse vastavalt soovitatavale ajakavale.
- Õige pakkimine: langevarju tuleb professionaalselt pakkida, et avamine oleks usaldusväärne.
- Treening ja sertifitseerimine: nii sõjaväes kui tsiviilspordis nõutakse koolitust ning tunnistust vastavalt hüppe tüübi ja vastutuse tasemele.
Muud tähelepanekud
Moodne langevari on tehnoloogiliselt mitmekesine: algidest ja lihtsatest ringvarjudest kuni kõrgtehnoloogiliste ram-air parafoilideni, mis võimaldavad täpset maandumist ja pikki liugeid. Riided ja materjalid on muutunud — siidist sai eelkõige 20. sajandi algusest nailon ja tänapäeval kasutatakse spetsiaalseid ripstop-tekstiile. Samuti on tööstusharudes paranenud arvutuslik modelleerimine ja tuuletunnelitestid, mis parendavad konstruktsioonide ohutust ja jõudlust.
Kuigi langevarju põhiline ülesanne on kiiruse vähendamine ja maandumise võimaldamine, võimaldab tänapäevane disain ka suur kontrollitavus ja manööverdus — seetõttu on osa kaasaegsetest langevarjudest tuntud kui pooljäigad tiivad või parafoildid, mis sarnanevad tiibadega ja võivad sooritada täpseid maandumisi ning maandumisel pehmet pidurdust.
Lisaks ajaloolistele visanditele on pärisvaraline arendusgi toonud kaasa palju uuendusi, mis teevad langevarjudest tänapäeva päästetehnika ja vabaaja-sportide lahutamatu osa.
Leonardo da Vinci poolt välja mõeldud langevari
Maandumine kaasaegse langevarjuga
See juhtub siis, kui peamine langevari vabastatakse.
Osad
Langevarjupaketti nimetatakse rigiks. See koosneb seljakotist, rakmetest ja langevarjest. Seljakott on konteiner, milles hoitakse langevarju ja mis avaneb, kui langevari avaneb. Rakmed on rihmad, mille külge seljakott kinnitatakse hüppaja külge. Kaasaegsetel rakmetel on jalarihmad, vertikaalsed (ülespoole suunatud) rihmad ja rinnarihm, mida saab tihedalt kinni tõmmata. Langevarju riidest osa nimetatakse varjuotsaks. See on kinnitatud rakmete külge nööridega, mis omakorda kinnituvad nelja rihma külge, mida nimetatakse tõusurihmadeks. Varju võib olla ümmargune, kellukujuline, mis meenutab meduusi, või võib varju olla madratsilaadne, mis meenutab tiiva profiili. Enamik sõjaväe langevarjusid on kella langevarjud, samas kui enamik puhke-, pääste- ja kutseliste langevarjusid on tiibvõrgud.
Tavaliselt sisaldab seljakott mitte ainult ühte, vaid kahte langevarju: põhilaevu, mis avaneb tavaliselt, ja varulaevu, mis avaneb hädaolukorras, näiteks kui põhilaev ei avane või on takerdunud. Reservevarju kasutamine on päästnud tuhandeid hüppajaid, kes muidu oleksid hukkunud.
Vanaaegsed langevarjud avanesid rebenöörist tõmmates. Kaasaegsetel langevarjudel ei ole enam rebimisnööri, vaid langevarjur lihtsalt viskab õhku väikese abivari, mida nimetatakse pilootvarjuks. See väike abivari tõmbab seejärel põhivarju katuse oma kapslist välja ja see paisub (täitub õhuga) automaatselt.
Ebaõnnestumine
Langevari on hoolikalt kokku volditud ehk "pakitud", et tagada selle usaldusväärne avanemine. Kui langevari ei ole korralikult pakitud, võib see põhjustada surma, kuna põhivarju ei pruugi avaneda (avaneda ja areneda) õigesti või täielikult. Ameerika Ühendriikides ja paljudes arenenud riikides pakivad avarii- ja reservvarjusid "päästevarjud", kes peavad olema koolitatud ja sertifitseeritud vastavalt seaduslikele standarditele. Sportlaskurid on alati koolitatud pakkima oma esmaseid "peamisi" langevarju. Paljud langevarjurid ei lase kunagi kellelgi teisel oma langevarju pakkida, sest nad teavad, et varustus on õigesti pakitud, kui nad on seda ise teinud.
Langevarjud võivad mitmel viisil rikuta. Rikked võivad ulatuda väiksematest probleemidest, mida saab parandada lennu ajal ja siiski maanduda, kuni katastroofiliste riketeni, mis nõuavad peamise langevarju väljalõikamist kaasaegse 3 rõnga väljalaskesüsteemi abil ja reservi avamist. Enamik langevarjureid varustab end ka väikeste baromeetriliste arvutitega (tuntud kui AAD või automaatne aktiveerimisseade nagu Cypres, FXC või Vigil), mis aktiveerivad automaatselt reservvarju, kui langevarjur ei ole langevarju avanud, et vähendada laskumiskiirust etteantud kõrguse võrra.
Langevarjuõnnetused
- 1911 14. august. Atlantic City New Jersey. Charles Bennet, 20-aastane Newarki langevarjuhüppaja, sai surmavaid vigastusi, kui ta kukkus läbi Marlborough-Blenheimi söögisaali katuseakna.
Seotud leheküljed
- Langevarjuhüpped
- Parasailing
- BASE-hüpped
Küsimused ja vastused
K: Mis on paratsetamiin?
V: Langevari on seade, mis kasutab õhus liikuva asja, näiteks inimese või eseme aeglustamiseks tõmbejõudu.
K: Kust tuleb sõna "langevari"?
V: Sõna "langevari" tuleneb prantsuse sõnadest "parer", mis tähendab kaitsta, ja "chute", mis tähendab ettevaatlikult alla kukkuda, et olla kindel, et sa oled ohutu.
K: Kuidas kasutatakse langevarjusid?
V: Langevarjusid kasutatakse sõiduki, näiteks statsionaarsete tiiblennukite või lohutuslennukite horisontaalse aeglustamise hõlbustamiseks või stabiilsuse tagamiseks tandem- vabalangemise ajal või pärast kosmosesüstiku maandumist.
K: Mis on langevarjuhüpped?
V: Langevarjuhüpped on spordiala, mille puhul kasutatakse langevarju, et pärast lennukist hüppamist kontrollitud viisil maale langeda.
K: Kes on langevarjurid?
V: Langevarjurid on sõdurid, kes ründavad, hüpates lennukist, kasutades langevarjusid.
K: Kes leiutas langevarju?
V: Leiutaja Leonardo Da Vinci visandas langevarju oma Codex Atlanticus'es (folio 381v) umbes 1485. aastal.
K: Mis juhtus Leonardo langevarju disainiga tänapäeval?
V: Leonardo püramiidikujulise konstruktsiooni teostatavust katsetasid langevarjurid edukalt 2000. ja 2008. aastal, mis tähistab langevarju, nagu me seda teame, tekkimist tehnoloogiaajaloolase Lynn White'i sõnul.
Otsige