Парашютная система для упругих грузов

[Tannhauser 66]

Имеется: патент на изобретение.

Вопрос. Насколько, по мнению сообщества, такое "изобретение" может быть пригодно для использования?

Пятница просто...

[Uarabey 1249]

Желательно, чтобы аффтар предварительно сам прыгнул со своим "изобретением",
 

Цитата

...при этом сгибая ноги и позвоночник (как при обычном прыжке с небольшой высоты)

  

 

Изменено 8 л пользователем Uarabey

[Twilight_Sun 1913]

автор не может в физику, явно.

а так... патент же не означает, что идея рабочая.

 

вообще чтобы это сработало надо лепить механизм с какой-то "трещеткой" на которой можно будет за несколько метров до земли освободить "собачку"... в общем придумать можно но смысла мало будет

[Alexey.L 1380]

8 часов назад, Uarabey сказал:

Желательно, чтобы аффтар предварительно сам прыгнул со своим "изобретением",

и без него и сравнил ощущения. А то что-то меня терзают смутные сомнения.

[Twilight_Sun 1913]

а какие там могут быть сомнения. с ним больше вес - больше скорость - сильнее приложит на приземлении.

[Goblin Alchemist 1]

Если эта пружина начинает снижать перегрузку при касании ногами земли... то это уже поздно. Для мягкой посадки подушку надо начинать делать гораздо выше.

 

В полёте пружина растягивается и остаётся растянутой. То есть вертикальная скорость снижения постоянна и по-прежнему 5 м/с. А если парашют сделать меньше и компактнее, то вертикальная скорость только увеличится. И именно с этой скоростью парашютист, как обычно, ткнётся ногами в землю. А после этого... Чёта не могу сообразить... Возможно, его упруго подкинет в воздух и уже со сломанными ногами плавно опустит на землю...

[соло 75]

я, честно говоря, не вижу больших проблем с физикой у автора.

фишка в том, что это "для упругих грузов" - чего-то, что сильно деформируется при приземлении.

возможно, что для десантника, который сгибает колени при приземлении, эта фишка как-бы уменьшит его вес на то время, пока он амортизирует приземление и побережет его коленки. насколько сильно она поможет - надо считать.

 

для какого нибудь танка эта штука бесполезна. он испытает все прелести приземления в момент удара об землю. время деформации там стремится к нулю и сколько нибудь существенно изменить ускорение за счет уменьшения веса не получится.

[Goblin Alchemist 1]

Какого-никакого физического обоснования принципа работы устройства в статье не приведено. Длина пружины в 70-80 см, похоже, продиктована "соображениями здравого смысла", а здравый смысл иногда подводит.

 

Парашютист снижается с вертикальной скоростью 5 м/с. После приземления его вертикальная скорость равна нулю. То есть за какой-то промежуток времени скорость должна уменьшиться с 5 м/с до 0 м/с. Обычный парашютист делает это с помощью амортизации ногами и затем телом, то есть торможение начинается в момент удара ногами об землю (условно говоря, его центр масс находится на высоте в 80 см) и заканчивается, когда парашютист лежит на земле (0 см). Можно посчитать, что в идеальном случае (при грамотном плавном перекате) ускорение равно 15.625 м/с², или перегрузка примерно 1.6 g, то есть сила столкновения с землёй в 2.6 раза больше обычного веса.

 

Предлагаемое устройство стремится уменьшить перегрузку. Но оно начинает работать опять же в момент контакта ног с землёй, т.е. когда центр тяжести находится на высоте 80 см. И в конце концов вертикальная скорость тоже должна стать равна нулю. Тут уж хочешь не хочешь, а получишь снова те же 1.6 g.

 

В документе написано, что использование пружины силой в 95% веса парашютиста должно снизить перегрузку на 95%, т.е. в 20 раз. Соответственно олжна получиться перегрузка 0.08 g. Но, чтобы с такой перегрузкой замедлить скорость 5 м/с до нуля, нужно начинать торможение на высоте 32 метра над землёй.

 

Предположим идеальный случай, что сила пружины равна 100% веса десантника и в момент отделения растягивается на очень большую длину (условно говоря, 100 м). После стабилизации всей конструкции она движется вниз со скоростью 5 м/с. Парашютиста тянет вниз его вес, а вверх - пружина, эти две силы уравновешиваются и получаем постоянную скорость 5 м/с. Чем это отличается от обычного снижения на парашюте? Тем, что, когда парашютист уже приземлился, а парашют ещё наверху, то пружина продолжает тянуть парашютиста вверх с той же силой (и, соответственно, продолжает тянуть парашют вниз). Это продолжается, пока пружина не сожмётся до нуля, т.е. пока парашют проходит эти сто метров вниз. То есть парашютист не падает сразу на землю под своим весом, а достаточно долго остаётся подвешен уравновешивающей силой пружины.

 

Но! Сила пружины уравновешивает силу тяжести, а скорость и масса (импульс) остаются прежними. Парашютист по-прежнему сталкивается с землёй на скорости 5 м/с. Это эквивалентно столкновению с препятствием в невесомости. Представим себе, что космонавт летит в космосе со скоростью 5 м/с и врезается ногами в космическую станцию. И вся его масса в 80 кг приходится ударом на ноги. Будет ли ему как-то легче от того, что его в эту долю секунды тянет вниз не гравитация, а только инерция?

 

Затем, в предлагаемом устройстве длина пружины 80 см. После приземления верхний конец пружины продолжает тянуть парашют вниз, и парашют продолжает снижаться с той же скоростью 5 м/с. Через 0.2 секунды пружина полностью сожмётся и перестанет тянуть парашютиста вверх. За это время он как раз успеет упасть набок.

 

Получается, что парашютист ногами ударяется об землю с такой же силой, как обычно, и набок падает с такой же силой, как обычно. Выходит, что предлагаемое устройство бесполезно.

 

Полезным могло бы быть устройство, где сила пружины больше веса парашютиста. Пружина должна каким-то образом удерживаться в растянутом состоянии (длинная палка?). Снизу, в нескольких метрах под парашютистом, должно свисать какое-то грузило, которое при контакте с землёй разблокирует пружину, и пружина начинает тянуть парашютиста вверх. Начинает тянуть заранее, до приземления. Тогда действительно можно было бы растянуть снижение скорости на более длительный промежуток времени и тем самым уменьшить перегрузку.

[Sasha 183]

1 час назад, Goblin Alchemist сказал:

Начинает тянуть заранее, до приземления. 

Жесть. Это столько букв про подушку?  

[Alexey.L 1380]

22 минуты назад, Sasha сказал:

Это столько букв про подушку?

Не только, тут потом ещё и пружиной по башке получишь.

[333 546]

Что вы тужитесь? Соло ж вам уже всё растёр.

8 часов назад, Goblin Alchemist сказал:

Получается, что парашютист ногами ударяется об землю с такой же силой, как обычно, и набок падает с такой же силой, как обычно. Выходит, что предлагаемое устройство бесполезно.

Вот именно для таких случаев тут две темы:

• „Базовые знания физики и прочих основных наук“;
• „Проблемы современного образования“.

 

 

 

PS. Carthago delenda est.

[Alexey.L 1380]

Ну, может автора тревожит вопрос как не намочить жопу при прыжках в дождь. Вот пятки отобью, но на ногах устою. А тут и пружина в помощь. А те, кто поумнее, придумали парашют п1у. Прыгавшие говорят, что приземление значительно мягче.

[Goblin Alchemist 1]

13 hours ago, Sasha said:

Жесть. Это столько букв про подушку?  

Ну тут, судя по чертежам, речь про круглый парашют, который подушку не делает. И про десантников, которым некогда учиться делать подушку. Понятно, хочется придумать какую-то автоматическую систему, которая даст мягкое приземление на круглом парашюте без каких-либо действий человека...

[соло 75]

представим следующее:

приземляется здоровенный десантник с кучей железа на плечах. ну скажем вертикалка 5 м/с

он бьется ногами, пружинит изо всех сил, гасит скорость до 1м/с а потом бьется жопой и гасит оставшуюся скорость

так вот теоретически с такой штукой ему могло бы быть легче. по сути она снимает часть веса. и он мог бы развивая ту же силу ногами спружинить не 4м/с, а все 5 и жопой уже не биться.

но это для сферического коня в вакууме.

[Goblin Alchemist 1]

13 hours ago, соло said:

так вот теоретически с такой штукой ему могло бы быть легче. по сути она снимает часть веса. и он мог бы развивая ту же силу ногами спружинить не 4м/с, а все 5 и жопой уже не биться.

 

Пусть десантник с ранцем, запаской, оружием и т.д. весит 100 кг, а вертикальная скорость в момент удара ногами равна 5 м/с. Чтобы мягко приземлиться на жопу, он должен за 80 см высоты погасить эти 5 м/с, т.е. придать себе ускорение вверх ≈15 м/с².

 

Обычно сразу после удара ногами натяжение на стропах пропадает, и десантника тянет вниз сила тяжести F = 100 кг · 9.8 м/с² ≈ 1000 Н. Он должен спружинить ногами, компенсируя эту силу тяжести (F = 1000 Н) и дать ещё сверх того ускорение вверх (F = ma = 100 кг · 15 м/с² = 1500 Н). Итого он должен развить ногами силу 2500 Н.

 

При использовании предлагаемого устройства пружина тянет десантника вверх с силой, равной его весу (1000 Н), и после удара ногами она продолжает тянуть. То есть для придания себе ускорения 15 м/с² десантнику уже не нужно компенсировать силу тяжести, и дотаточно развить силу 1500 Н. Нагрузка на ноги уменьшается на 40%.

 

В то же время, пружина тянет парашют вниз, и он продолжает снижаться с прежней скоростью 5 м/с. Десантник пружинит ногами и замедляется, а парашют - нет, в результате пружина сжимается и парашют догоняет десантника. Можно показать, что, если длина пружины тоже 80 см, то она сожмётся до нуля в тот же момент, когда десантник полностью погасит вертикальную скорость. Выходит, что такая длина пружины действительно оптимальна :-)

 

В итоге, если десантник правильно пружинит ногами, то устройство позволяет снизить нагрузку на 40%. Это меньше чем вдвое. Стоит ли оно того? Мне кажется, нет. Всё равно нужно правильно ставить ноги и довольно приличное усилие развивать. Если же воткнуться в землю прямыми ногами, то нагрузка не снизится совсем, удар на ноги будет как при обычном приземлении и сломает ноги. И если расслабить ноги и не амортизировать, то удар по жопе будет как при обычном приземлении и сломает позвоночник. Действительно, устройство имеет смысл только для упругих грузов, которые амортизируют своё приземление на протяжении всех 80 сантиметров. Но всё равно 40% снижения нагрузки - это никак не заявленные 95%...

[соло 75]

1 hour ago, Goblin Alchemist said:

Обычно сразу после удара ногами натяжение на стропах пропадает, и десантника тянет вниз сила тяжести F = 100 кг · 9.8 м/с² ≈ 1000 Н.

вот начиная с этого момента дальше все спорно.

коснувшись ногами земли десантник продолжает движение вниз и тянет за собой парашют, который продолжает сопротивляться движению.

купол конечно может обладать собственной инерцией и благодаря ей замедляться медленнее чем десантник, но чисто интуитивно это кажется маловероятным. проще всего не мудрствовать лукаво, а посмотреть видео приземлений.

так вот, если купол продолжает тянуть, то сила уже будет не равна силе тяжести и дальнейшие прикидки о жесткости и длине пружины не верны.

глядя на вопрос глобально: мне это изобретение кажется черезвычайно бесполезным. его надо срочно выкинуть нах.

но фундаментальных проблем со знанием физики лично я там не обнаружил.

[Alexey.L 1380]

8 часов назад, Goblin Alchemist сказал:

Обычно сразу после удара ногами натяжение на стропах пропадает, и десантника тянет вниз сила тяжести F = 100 кг · 9.8 м/с² ≈ 1000 Н. Он должен спружинить ногами, компенсируя эту силу тяжести (F = 1000 Н) и дать ещё сверх того ускорение вверх (F = ma = 100 кг · 15 м/с² = 1500 Н). Итого он должен развить ногами силу 2500 Н.

Ты когда на круглых прыгал, всегда на ноги приземлялся, т.е. на спину, на бок  не падал?

[Goblin Alchemist 1]

18 hours ago, соло said:

если купол продолжает тянуть, то сила уже будет не равна силе тяжести и дальнейшие прикидки о жесткости и длине пружины не верны.

 

В общем да, если учесть растяжение строп, упругость надутого купола и т.д., то в течение этой доли секунды он действительно может продолжать поддерживать парашютиста. В таком случае разница между тем, как держит купол и как держит предлагаемая пружина, будет ещё меньше, и полезный эффект тоже будет меньше.

 

10 hours ago, Alexey.L said:

Ты когда на круглых прыгал, всегда на ноги приземлялся, т.е. на спину, на бок  не падал?

 

Один раз приземлился на ноги - через полгода после окрыления, на юбилейной "верёвке", в кроссовках  А так всегда сначала амортизировал ногами, а потом падал. Можно предположить, что амортизация ногами - это как раз эти самые 80 см, а потом завал - это просто из-за потери равновесия. Если же ноги гасят не всю энергию... Если при обычном приземлении ноги гасят почти всю энергию, то есть шанс, что с предлагаемой пружиной удастся погасить всю и избежать жёсткого удара. Но всё равно это эффект в пределах 40%. Если же и с пружиной ноги гасят не всю энергию, то промежуток времени, в течение которого пружина полезна, уменьшается, и эффект от пружины тоже уменьшается.

[Алекс 132]

Видимо конструлер системы для упругих грузов, где то что то подсмотрел и поспешил запатентовать своё открытие...

Единственная цель этого патента, срубить денег.

Изменено 8 л пользователем Алекс

[_nw_ 1537]

3 часа назад, Алекс сказал:

Единственная цель этого патента, срубить денег.

Как?

[Алекс 132]

15 часов назад, Gravitatsiya сказал:

 

В данном конкретном случае это изобретение пока вроде бы нигде не используется.

Ключевое слово "пока"

А сам он где-нибудь в НИИ парашютостроения работает, тоже пока...

А какой ещё смысл в этом нелепом изобретении?