František Pavlоušek & Daria. Science and practice in paragliding. Lecture 2
An interview, 2018, Brno. Part 2. Materials, the lines.
Для русскоговорящих.
Всегда можно выбрать автоматический перевод на русский в субтитрах на YouTube. А также мы предоставляем вольный перевод сути диалога. Приятного просмотра!
FR: Когда речь идёт о тканях и материалах, - рассмотрим ткань и стропы - каждый раз мы решаем вопрос: прочным будет параплан или лёгким, а также имеем ввиду его стоимость. В UP мы применяем очень качественные ткани компании Porcher, основной материал для крылев - нижний и верхний слой - это Porcher. Хотя некоторые части, такие как мини-нервюры, мы делаем из Dominico, потому что этот материал дешевле. Так что на одной чаше весов прочность, на другой - вес параплана, а также цена. Мы стремимся найти наилучший баланс. Некоторые заказчики предпочитают более дешёвые модели - кто заказывает парапланы для школ, не будут покупать облегчённые крылья, потому что они менее долговечны, не выдержат наземную подготовку, трения по грунту, камням и т.д. Это нам тоже приходится учитывать. Вес параплана. Тут я хочу сказать только одно: это всё мода, фетиш. У облегчённых материалов есть только один положительный эффект. Если сравнить стандартный и облегчённый парапланы, облегчённая модель будет удобнее, лучше ведёт себя на старте, удобнее при маневрировании, при асимметричном сложении, например. Так что для некоторых крыльев важно по возможности облегчить материалы. Meru сконструирован из облегчённых материалов, на это есть свои причины. Trango сконструирован из облегчённых материалов, мы должны затронуть одну важную тему...
DK: Кстати говоря, я помню, я летала на Trango XC2, а потом поменяла его на Trango X-light 2 и почувствовала разницу... X-light 2 летал лучше, гораздо лучше, я даже не уступала Enzo 1 в те времена... FR: Да, в этой категории... Причины, по которым мы стремимся облегчить крыло - это прежде всего поведение при маневрировании, при сложениях, а не только вопрос качества. В других категориях (EN A) облегчение материалов - это проблема снижения веса, актуальная для hike-and-fly, в основном. А что касается поведения при сложениях... При сертификации по системе EN, категория А предполагает очень, очень точные рамки для оценок, то есть крылья категории EN A (LTF 1) очень безопасно ведут себя при сложениях, и в категории EN B - также очень безопасный и лёгкий выход из сложений, по крайней мере в рамках тех ситуаций, которые включены в сертификацию. В реальном полёте, конечно, всё может быть... в реальном полёте сложение может развиваться по другому сценарию... Но тем не менее, на 99% парапланы EN B очень просто, легко выходят из сложений. И облегчение материалов в случае с этими парапланами - вопрос, который касается нагрузки на спину, как сделать рюкзак легче - речь об этом. Но когда мы говорим о парапланах такого уровня, как Meru или Trango, облегчение конструкции - это проблема поведения крыла в полёте. Представьте себе... Крыло имеет от 70 до 90 секций - значит, у нас должно быть 70-90 нервюр, внутри них должны быть жесткости, они необходимы, потому что крыло не полетит без них. Значит, внутри должны быть лески, а они утяжеляют конструкцию, и нам нужно как-то распределить нагрузку по всей по всей ткани, иначе параплан будет весить все 7 кг, может быть, 8. Знаете ли.. А тогда оно станет гораздо более инертным, при сложении, например: оно будет слишком тяжёлым и будет падать к земле долго, не желая раскрываться. Такова причина, по которой мы облегчаем крыло. Есть ещё одна важная тема в разговоре о материалах - стропы.
DK: Точно, нам задают такой вопрос, про стропы. Стропы из Дайнемы, почему Dyneema?
FR: Да, и это вопрос о материалах. Все материалы, которые мы используем в UP - это лучшее, что сейчас есть на рынке. Уже очень давно мы проделали массу испытаний, и продолжаем проводить испытания, тестируем новые материалы, сравниваем их с теми, к которым уже привыкли... Dyneema® во многих отношениях превосходит (пара-арамидные) стропы Technora®. По каким-то параметрам - наоборот. Так что наша задача - найти оптимальное сочетание. Раньше наиболее широкое применение имели Dyneema dc - безоплёточные стропы для спортивных крыльев, которые производит компания Liros. Это прекрасный материал, отличная стропа, практически нулевая эластичность. Когда-то мы применяли этот материал по всей стропной системе - от передних рядов к задним, от центральных к периферии, галстучной стропе и стропам управления - так мы делали когда-то на Mercury и были абсолютно счастливы. Так было на Mercury (Axis Mercury). На один параплан мы изготовили стропную систему из Technora и провели лабораторные исследования, протестировали эти стропы и обнаружили, что стропы тянутся. Тогда мы заменили стропную систему полностью на дайниму, и были потрясены тем, как эти менее эластичные стропы изменили поведение параплана в полёте. В турбулентных условиях, при обработке потоков, в управлении поведение параплана значительно изменилось в лучшую сторону. Мы получили вообще другое крыло!
Тогда мы начали применять Dyneema. А через 2-3 года или около того началось вот что. Компании-производители получили "возврат" - парапланы со стропами неправильной длинны, это случилось в Axis, UP, GIN и в других компаниях, где применяли эти стропы. Думаю, во многих других компаниях. Пилоты из этих компаний и конструкторы, кто был занят в производстве парапланов обнаружили, что с этими стропами есть проблемы. Самая большая проблема: эти стропы деформируются, садятся, особенно если неправильно обращаться с ними. Опыта применения таких строп было не так много, есть несколько важных аспектов... Вот что происходит. Технология производства строп Dyneema имеет свои особенности. Стропы из Dyneema изначально были довольно эластичными, растягивались под нагрузкой, это нормальное поведение материала. Чтобы избавиться от этой эластичности, стропы стали подвергать предварительной обработке, "растягивать". Что именно подразумевают под этим "предварительным натяжением", не известно (производитель не раскрывает технологию). Вероятно, это предполагает, что стропу натягивают, фиксируют каким-то образом под определённой нагрузкой, оставляют на какое-то время в этом растянутом состоянии. Потом стропа разгружается и без нагрузки "усаживается". Я думаю, при этом соблюдают определённый температурный режим: растягивают в некотором диапазоне температур, чтобы при обычных температурах (при которых материал будут эксплуатировать) стропа уже не деформировалась, оставалась в том же состоянии, что "под нагрузкой". Так стропа служит дольше - она не растягивается, потому что находится уже в "натянутом" состоянии. Но проблема остаётся: особенно если нагреть стропу, она может "сесть", "расслабляется", возвращается к первоначальному состоянию и становится снова эластичной, и короче исходной длины. А это значит, что такие стропы нельзя подвергать нагреву. Так 10 лет назад стало ясно, что с этими стропами есть проблемы. Как с этим тогда поступили: брали параплан и растягивали стропы С-рядов, D-рядов, "ушную" стропу и стропы управления. Их растягивали с нагрузкой 10-15-20 кг, и стропы сохраняли это "растянутое" состояние...
DK: на какое-то время...
FR: На какое-то время, вот именно. Да, в этом и была проблема! Стропы садились снова, на этот раз уже намного быстрее. На жаре новые стропы садились в течение пары месяцев - в жарких странах, в Австралии, Южной Африке... Нужно было летать постоянно в течение нескольких месяцев, чтобы проблема обнаружилась. После этого "повторного растягивания" стропы "усаживались" уже за несколько дней, в пределах пары недель. А это означало, что стропы нужно было "тянуть" гораздо чаще. Некоторые бренды полностью отказались от этих строп. Они заявили: "Приносим свои извинения, стропы имеют дефекты, необходима замена стропной системы." Одной из компаний, которая пошла этим путём, была UP. Тем временем мы (в Axis) поступили по-другому: заменили только те стропы, дальнейшая эксплуатация которых была невозможна. На Mercury мы заменили только задние ряды и стропы на периферии, которые почти не получают нагрузки. Потому что мы произвели измерения...
Центральные стропы очень устойчивы - стропы по центру А- и В-рядов, которые и так испытывают большие нагрузки, в каждом полёте, поэтому нет необходимости растягивать их снова. Вы растягиваете их в каждом полёте. В передней центральной части стропной системы и так достаточно напряжения. На периферии, ближе к "галстучной" стропе, - если у вас есть А1,2 и 3 ряды, то это А3 - нагрузки почти нет. Стропы А3 ряда почти не нагружены, С3 - всего 1 кг, этим можно пренебречь. Так что эти ряды были заменены стропами из другого материала, а на основных центральных рядах осталась Dyneema dc. Вот что мы имеем в результате. Когда вы входите в термический поток с эластичными стропами, угол атаки немного увеличивается. Эластичные стропы по ведущей кромке растягиваются, термик увеличивает угол атаки, и эластичность строп увеличивает угол атаки. Так что две силы действуют в одном направлении. Нечто похожее происходит, когда вы покидаете поток. Стропы обладают некоторой эластичностью, нагрузка на них снижается, и они сокращаются. Когда вы выходите из потока, угол атаки уменьшается, и эластичные стропы немного усиливают этот эффект. Это снова двойное воздействие. Так что эластичные стропы опасны, в полёте это довольно неприятно. Чем отличался Mercury в те времена, мы проводили сравнение... Когда вы входите в поток и чувствуете: это термик, на параплане со стропыми из Техноры надо было полностью отпустить клеванты. Когда мы стали летать со стропами из Дайнемы, на входе в поток вместо такого ощущения, как будто параплан затаскивает вверх, поток чувствовался через 2-3 секунды, и вы уже включались в маневрирование. Параплан "отрабатывал" термик постепенно, вместо того, чтобы "втыкаться" в него. И когда мы поменяли только "проблемные" стропы, а по центру на А- и В-рядах остались неэластичные стропы из Dyneema, параплан летал прекрасно. Так что это было хорошее решение. Сочетание материалов было необходимо. Вот почему я настаиваю на этой философии в UP, с тех пор как присоединился к команде - я настаиваю, что материалы нужно сочетать, и у нас накопился очень положительный опыт. Когда началась разработка и сертификация двухрядок, обнаружилась другая проблема. Сертификация предполагает тесты строп под нагрузкой. Пройти сертификацию параплана со стропами из Technora было затруднительно. Начиная с тестов под нагрузкой и на разрыв. Стропы из Dyneema гораздо лучше проходили тесты под нагрузкой и на разрыв при сертификации. Значительно лучше. Так что есть ещё одна причина применять Dyneema. Некоторые бренды отличились тем, что в лаботатории их парапланы разрушились в процессе сертификации.. Были такие случаи 10 лет назад, насколько я знаю, они не преодолели сертификацию. А мы прошли тесты с комбинацией Dyneema и Technora, каждый раз это удавалось с первой попытки. Так что это ещё одно преимущество сочетания материалов. Такова наша концепция материалов для стропной системы. Стропы - это очень сложная тема. Представьте себе материал диаметром всего 1 мм, он находится под огромной нагрузкой, испытывает напряжение, и длины строп достигают 8 м, при этом не допустимо растяжение даже на 1% - это уже слишком много! Растяжение может быть не больше доли процента, ведь 1% от 8 метров - это 8 см. Представь, если на Meru стропы "гуляют" на 8 см - пфф, ты не сможешь на нём летать! Не важно, идёт ли речь об эластичности, когда длина стропы меняется на короткий срок в процессе полёта, или о пластической деформации, когда изменение сохраняется надолго. Такой параплан вообще не будет летать! Вот почему нам нужно, чтобы эта очень тонкая стропа выдерживала суровые, серьёзные условия. Стропы - непростой материал. За те 30 лет, что я работаю над созданием крыльев, многое изменилось в конструкции парапланов, но стропы, в частности материалы, из которых их изготавливают - здесь прогресс гораздо медленнее. В начале стропы делали из полиэстра диаметром 2,5 мм. Они были как резиновые, тянулись как жевачка. Но очень скоро им нашли замену - Кевлар , мы начали применять Кевлар в начале 90-х. И только что мы обсуждали события примерно 5-летней давности. Всё это время мы применяем по сути один и тот же материал, пара-арамид (примечание: Kevlar ®, торговая марка арамида, который с 1973 г. производит компания Dupont, США, Великобритания и Япония; Technora® и Twaron® - торговые марки арамида от компании Teijin, с 1978 г., Голландия и Япония; 90% производства, др.: Khimvolokno, Беларусь, и Kolon Industries, Южная Корея; источник: JecGroup, 2011). Но стропы - по-прежнему наша проблема. Производство нескольких километров качественной стропы, без эластичной, пластической деформации, чтобы изменение длины было близко к нулю - это очень сложная задача. Для нас допуск по качеству - практически нулевой. Всё это проблематично... Так что я очень доволен стропами, которые мы применяем сейчас, - это наилучшая комбинация материалов.
DK: Часто ли нужно менять стропы? Сколько часов нужно налетать, или это зависит от того, как обращаешься с парапланом?
FR: Конечно, разница есть... Я не собираюсь говорить, что стропы вечны - вовсе нет; кто-нибудь погибнет, и окажется, что это я его "убил". В реальной жизни нужно соблюдать осторожность, потому что с разорванной стропой можно потерять часть "тряпки", получить сложение и пропадать так, что для спасения жизни останется только запаска. А запасной парашют как средство спасения срабатывает далеко не в100%. В 90х несколько брэндов выпускали запаски под названием "Второй шанс" - и это правда, это всего лишь второй шанс! Нет 100% уверенности, что он сработает. Парашют может влететь в стропы или закрутиться там как-нибудь. К счастью, это случается не так часто, но бывает - вот почему компетиторы летают теперь с двумя запасками. Они довольно часто применяют их, и уже есть история неудач с первой запаской, когда она блокирует клеванты, переплетается со стропами и т.д. Так что материалы, даже если они самые лучшие, не навсегда. Нужно обновлять их и нужно относиться к ним бережно. Уже вошли в систему проверки - чек раз в год или два, вообще-то это даже написано на стикере на каждом параплане, что нужно проходить проверку раз в 1-2 года, смотря какой бренд. И конечно, изменения, которые обнаруживаются при проверке крыла, - результат вашего обращения с ним.
DK: Да, с парапланом важно бережно обращаться. У меня как раз есть пример. У меня был Trango X-Lite 2, кажется, в 2013 году, и он до сих пор летает - человек, который купил его у меня, говорит, что налёт на этом крыле уже больше 600 часов. Я говорю: поменяй хотя бы стропы, ткань, видимо, всё ещё в порядке... Это невероятно!
FR: Думаю, он всё ещё летает на этом параплане в первозданном виде. Он из Южной Америки, из Бразилии откуда-нибудь?
DK: Нет, пилот из России, из Томска. Он летает не так много, в основном в динамике... но это не так важно, главное, если хорошо обращаться с крылом, можно летать на нём долго...
FR: Но это всё по обстоятельствам, конечно... Невозможно сказать точно: 200 часов, 500 часов. Всё зависит от ситуации. Если закрутишь тугую спираль..
DK: точно
FR: Да, если он сделает тугую спираль, этот твой друг на старом крыле, 600 часов... Может быть всякое, конечно... Но вот он делает тугую спираль, и в спирали попадает в турбулентность, а в турбулентность он попадает потому, что спасался от шторма, потому что он уходил от шквала... И вот он попадает в турбулентность, а у него перегрузка уже 6 - 7G, и происходит сложение, и крыло раскрывается... это может быть взрывной процесс! Даже новые парапланы разрушаются - не сами стропы, а ткань отрывается в местах крепления к стропам. В таких ситуациях не знаешь заранее, что может случиться...
DK: Так что лучше иметь 2 запаски!
FR: Да, лучше 2 запаски, и лучше поддерживать стропную систему в рабочем состоянии. Точные рекомендации дать не могу... Ещё до UP мы много занимались проверками стропной системы, и когда я пришёл в команду UP - UP уделяет вопросу очень много внимания - мы делаем даже тесты на разрыв, мы всегда проверяем стропы. И в те далёкие времена мы обнаружили, что стропы из дайнемы - мы говорим, прежде всего, о Dyneema - практически невозможно разрушить...
DK: Что Вы можете сказать о тканях, о материалах, из которых делают крыло? У UP есть ультралёгкие крылья, бОльшая часть парапланов изготавливается с применением лёгких тканей... Как это влияет на качество, лётно-технические характеристики? Это - тоже работа конструктора, или кто-то ещё занимается...
FR: Ткани. Или будем говорить обо всех материалах - ткань, из которого сделано крыло, вместе со всеми его "внутренностями", жесткостями и всеми плотными материалами, Майларом, клейкими лентами из Скайтекса - всей этой "начинкой", которая поддерживает форму... Каждый раз у меня множество вариантов, большой выбор.. Если нужно немного укрепить какую-то часть полотна, можно вставить поперечные нервюры вокруг этой части, например, или наклеить по диагонали ленту из Скайтекса, если этого недостаточно, а можно сделать поддержку из Майлара - это действительно тяжёлый материал, 180 гр/м², но его применяют очень часто. Раньше его использовали в конструкции дельтапланов, также для парусов для лодок, для управляемых парусов. Так что все эти материалы можно применять в крыльях. Другой вопрос - это точки крепления строп, как я уже говорил. Комбинация материалов в стропной системе. И всё это нужно собрать вместе... Моя функция, задача конструктора - предложить наилучшее решение, как я его вижу. Ребята из отдела маркетинга собирают отзывы, обратную связь от покупателей, так что, конечно, чем легче - тем лучше, но тогда парапланы будут дороже. Так что наша задача: найти баланс. Кто-то предпочитает лучшее качество, всем хочется чего-то получше, но не все готовы платить за продукцию наивысшего качества. Так что каждый раз ситуация повторяется - мы ищем баланс. Какими-то деталями параплана можно "пожертвовать", но дешёвое крыло будет тяжелее. Также нужно учитывать износостойкость материалов. Парапланы из лёгких тканей требуют гораздо более бережного обращения. Не хотел сказать, что прочность ткани вообще никакая, но это не материал для бронежилетов; если не будешь обращаться с парапланом нежно и с любовью, его не хватит надолго. Крыло требует бережного обращения, особенно если это облегчённое крыло. Особенно осторожно нужно обращаться с ним при упаковке, аккуратно раскладывать его на земле - посмотреть, камни там или трава... Если крыло облегчённое, привычки нужно менять, иначе ткань износится очень быстро. И мы каждый раз оцениваем, что важнее: цена и прочность или вес параплана... [звонок от жены]
DK: Мы много говорили о конструкции параплана, а кто разрабатывает дизайн крыльев, сочетание цветов, рисунки?
FR: Мы делаем всё вместе, конструкцию крыла и рисунки, это сложная тема, потому что...
DK: Это же так просто! я думала...
FR: С одной стороны, это просто, с другой стороны, нет, потому что... Мы берём ткани компании Porcher, это ткани очень хорошего качества. С другой стороны, у Dominico немного лучше с выбором цветов. У них шире цветовая гамма, ткани более яркие, и у нас вообще-то разбегаются глаза при таком выборе. Можно заказать какой-то особенный цвета, это будет "цвет бренда", но его стоимость будет выше, потому что при производстве есть некоторое минимально количество материала, выпускаемое в единицу времени, так что в сравнении со стандартными цветами это будет дороже. Всё это усложняет задачу. Так что лично мне было бы приятнее, если бы было больше ярких цветов, разноцветных тканей. Могу понять наших клиентов в этом смысле, но для меня важнее качество. Моя филисофия такова...
DK: мне нравятся все ткани у UP...
FR: Ну, я ожидал, что ты выберешь обратное, скажешь: мне больше нравится яркая расцветка, пусть качество и прочность будут немного ниже... Но как я уже говорил, я бы сам предпочёл более яркий, симпатичный внешний вид, но если это происходит в ущерб качеству, я за качество. Как конструктор, дизайнер я стремлюсь к одному: чтобы все, кто летает на наших парапланах, были счастливы. Моей основной мотивацией, источником энергии для меня всегда будет чьё-то мнение, когда ко мне приходит кто-нибудь и говорит: "Я летаю на твоём параплане, и с ним связано столько прикольных событий, такие приключения..." Меня это здорово подзаряжает! Тогда работа снова становится страстью! Если бы я просто ходил на работу, 8 часов в день, я бы спал гораздо лучше, конечно...
