동력 낙하산

Powered parachute
날개를 수납한 동력 낙하산(PPC)의 초경량 버전(14C.F.R § 103)입니다.

동력 낙하산은 종종 PPC로 줄여서 모터 낙하산 또는 파라플레인이라고도 불리며 모터와 바퀴가 달린 파라포일로 구성된 항공기의 한 종류이다.

FAA는 동력 낙하산을 동체에 연결된 유연하거나 반강성 날개로 구성된 동력 항공기로 정의하여 항공기가 움직일 때까지 날개가 비행 위치에 있지 않도록 한다. 동력 낙하산의 동체에는 항공기 엔진, 각 탑승자의 시트가 포함되어 있으며 항공기의 착륙 장치에 [1]부착됩니다.

PPC는 비행 중 파라포일의 설계로 인해 일반적으로 약 40~60km/h (25–35mph)의 고정 속도로 효과적으로 이동한다.PPC는 지상에서 몇 피트 떨어진 높이에서 10,000 피트(3.05 km)까지 안전하게 작동하지만, 일반적인 작동 높이는 지상고(AGL)에서 1500 피트(150–500 m) 사이이다.(엔진 및 무게 제한에 따라) 5~15갤런의 연료 탱크를 장착한 PPC는 보통 3시간 정도 비행한 후 연료를 보충할 수 있습니다.이륙 및 착륙 롤이 매우 짧으며, 때로는 100피트(30m) 미만이다.

PPC는 가장 저렴한 항공기에 속하며 비행사가 되기 위한 비용 효율적인 방법으로 여겨진다.새로운 1인승 PC의 가격은 1만달러에 불과하지만, 2인승 PC는 약 2만달러부터 시작한다.최고급 2인승 PC의 가격은 옵션에 따라 35,000달러 이상일 수 있습니다.PPC의 빈 중량은 200~500파운드(90~225kg), payload는 500파운드(225kg)를 넘을 수 있습니다.

미국에서 가장 작은 1인승 PPC의 상당수는 연방항공규정의[2] 14 C.F.R. § 103에 따라 비행하며 초경량 항공기로 분류되어 면허나 비행 지침 없이 비행할 수 있다.그러나 비행 지시는 강력히 권장되며, 일반 학생은 5~10시간의 비행 지도로 PPC를 안전하게 비행하는 방법을 배울 수 있다.미국에서는 2인승 PPC가 경스포츠 항공기로 분류되는데, 이는 조종사가 적어도 FAA에서 발급한 스포츠 조종사 자격증을 소지해야 조종할 수 있다는 것을 의미한다.이 [3]자격증을 취득하려면 학생 조종사로서의 2시간을 포함하여 최소 12시간의 비행 지시가 필요합니다.동력 낙하산은 동력 패러글라이딩과 혼동해서는 안 된다.

파워 패러글라이딩과 혼동

동력 낙하산(PPC)과 동력 패러글라이더(PPG)의 차이에 대해 용어적으로 또는 시각적으로 혼동이 발생하는 경우가 많다.예를 들어 지상에서 보면 PPG가 롤링 에어프레임(구성에 따라 카트, 트라이크 또는 쿼드라고도 함)을 사용하는 경우 일반 관찰자가 이 둘을 구별하기 어려울 수 있습니다.

간단히 말해서, PPC는 발로 밀어서 조종 조종을 하는 스티어링 바를 사용하여 조종하는 반면 PPG는 손으로만 조종 라인을 당기는 비행 시스템에 의해 쉽게 인식되고 구별될 수 있다.PPC는 항상 롤링 에어프레임을 사용하는 반면, 일반적으로 에어프레임은 동력 패러글라이딩에서 하이엔드 옵션으로 간주됩니다.또한 PPG는 소형 저출력 엔진을 사용하여 14 C.F.R. § 103 규정을 준수하기 위해 항상 더 얇고 타원형으로 보이는 고성능 파라오일을 사용합니다.

다른 어떤 구별도 명확하지 않다.미국에서는 모든 패러글라이딩 기기가 14 C.F.R. § 103 이내여야 하며 파일럿 라이선스는 적용되지 않으며 이는 초경량 PPC와 크게 다르지 않습니다.다른 선이 더 흐려집니다.예를 들어, 일부 사람들은 2인승 비행이 PPC를 통해서만 허용된다고 주장했지만, "탄뎀" (2인승) 패러글라이딩은 전 세계 많은 나라에서 쉽게 할 수 있고,[4] FAA 비행 훈련의 결과로 2020년까지 미국에서 제한적인 종류의 탠덤 패러글라이딩이 법적으로 허용된다.

경량 재료 설계의 진보와 함께, 아마도 오늘날 혼란스러운 가장 큰 이유는 PPG 스타일의 핸드 스티어링 또는 PPC 스타일의 풋 스티어링(더 넓은 캐노피 부착 지점과 함께)을 통해 일부 초경량 롤링 에어프레임을 사용할 수 있고, 나중에 14 C.F.R. § 103 '동력 낙하산'으로 판매될 수 있기 때문일 것이다.최종 결과는 다른 조향 시스템과 잠재적으로 다른 캐노피 유형을 사용하더라도 시각적으로 거의 동일한 항공기입니다.

안전.

비행 중 측면도

PPC는 고유 안정성, 제어 입력에 대한 제한적 반응 및 정지 저항 때문에 일반 고정익 항공기보다 안전한 것으로 간주된다.PPC를 제어하는 두 가지 주요 수단이 있습니다. 엔진 출력 증가 또는 감소(수직 상승 속도를 제어하는 것)와 항공기를 좌우로 회전시키는 스티어링 바를 다리로 움직여 파라포일의 오른쪽 또는 왼쪽 후행 가장자리를 꺾는 것입니다.

플레어링은 일반적으로 지면에 근접하여 비행할 때, 특히 착륙할 때 고도를 미세 조정하기 위해 사용됩니다.동력 낙하산에서 플레어링은 양쪽 스티어링 바를 동시에 눌러 캐노피의 왼쪽과 오른쪽 끝부분을 동시에 아래로 당기는 것을 말합니다.그 결과 기체가 날개(횡축) 전방으로 이동하고, 비행 속도가 감소하며, 공격 각도가 증가하며, 항공기는 일시적으로 추가 상승력을 얻는다.적절하게 수행되면, 이 기동의 주된 장점은 [5]지면에서 마지막 몇 피트 이내의 착륙(특히 엔진 아웃 착륙)을 부드럽게 한다는 것이다.

이륙 준비를 위해 날개를 펼친 동력 낙하산.
2인 동력 낙하산 트라이크

PPC의 전원 오프 활공비는 3:1 ~6:1입니다활공비는 슛의 크기와 모양에 따라 달라집니다.항공기가 적절한 착륙 구역의 활공 범위 내에 있고 조종사가 적절한 플레어링 기법을 사용하는 훈련을 적절하게 받은 경우 엔진 오프 착륙은 일반적으로 안전하다.

가능하기는 하지만 조종사 제어 입력을 통해 항공기가 위험한 자세, 정지 또는 슛 붕괴에 빠지게 하는 것은 어렵다.많은 조종사들은 슈트 붕괴가 사각 날개로는 사실상 불가능하다고 생각한다.날개는 기동성이 뛰어나지만 본질적으로 안정성이 떨어지는 타원형 날개와 함께 붕괴될 가능성이 높지만, 그러한 붕괴는 보통 즉각적인 재팽창이 뒤따르고 조종사가 알아차리지 못하는 경우가 많다.타원형 날개가 붕괴되는 드문 상황에서 붕괴는 어떤 극단적인 기상학적 조건이나 조종사 오류로 인해 발생한다.FAA는 모든 항공 사고의 80% 이상이 조종사의 실수 때문이라고 보고한다.팽창식 램에어 타원형 날개는 30개 이상의 개별 셀을 가질 수 있는 반면, 정사각형 날개는 일반적으로 13개 미만의 [5]셀을 가질 수 있습니다.

PPC를 비행하는 동안 직면하는 주요 위험은 바람과 장애물과 관련이 있다.10~15mph를 초과하는 바람이나 돌풍이 부는 조건에서는 비행을 시도해서는 안 된다.바람의 위험에는 로터라고 불리는 지형에 의한 공기 교란이 포함된다(바람의 흐름을 방해하는 나무, 산 및 기타 장애물의 바람을 거슬러 올라가는 것이 권장된다).특히 무겁고 공기역학적으로 "더럽고 느린" 항공기는 다른 항공기("윙팁 소용돌이"라고 함)의 통과로 인해 발생하는 웨이크 난기류는 또 다른 중대한 위험을 야기한다.또한, 헬리콥터처럼 느리게 움직이는 PPC는 특히 지상 근처에서 안전하게 비행할 수 있도록 잘 갖춰져 있기 때문에, 송전선, 나무, 그리고 다른 낮은 수준의 지형 [5]장애물을 피하기 위해 특별한 주의를 기울여야 한다.

운용

PPC 조종사는 일반적으로 저속으로 비행하는 것을 즐기며, PPC는 관광과 사진 촬영에 탁월한 플랫폼입니다.PPC는 농업 분야에서도 사용되며, 때로는 법 집행 기관이나 비행 검색 기관에서도 사용됩니다.

PPC는 이착륙을 위해 공항이 필요하지 않다.많은 조종사들이 뒷마당 스트립, 작은 공항, 그리고 깎은 건초밭에서 나는 것을 선택하고 선호한다.

미국에서 파트 103 초경량 PPC(다른 초경량 항공기 등급과 마찬가지로)는 인구 밀집 지역 [2]상공을 비행할 수 없다.그러나, FAA는 2004년에 스포츠 파일럿 규정을 시행하여 경스포츠 항공기(LSA) PPC가 합법적으로 비행할 수 있는 영역을 넓혔다.실제로 적절한 장비를 갖춘 PPC는 PPC 등급의 개인 조종사에 의해 야간이나 대도시 상공에서 비행할 수도 있습니다.

사용하다

법 집행

리폰 경찰서와 다른 경찰서에 의한 관측 플랫폼 역할로 작동되는 동력 낙하산은 경찰 헬리콥터 비용의 극히 일부만으로 용의자 포획, 하천 구조, 중요한 인프라 상공 비행, 범죄 현장 사진, 마약 단속 및 범죄 진압을 도와왔다.이 저가 항공 자산은 미국 법무부 항공 기술 [6][7][8]프로그램으로부터 조달되었습니다.

응급 의료 서비스

주요 기사:원주민기술교육센터 © I-Fly Maverick

I-Fly Maverick은 에콰도르 아마존 열대우림에 있는 Huaorani 원주민들에게 응급 의료 서비스를 제공하기 위해 설계된 길거리 법률 실험용 항공기이다.

사냥과 정찰

미국에서는 매우 제한된 특정 [9]상황을 제외하고 항공기에서 실제로 사냥/사격을 하는 것은 일반적으로 불법이다.그러나, PPC는 본질적으로 느린 비행 특성 때문에 사냥 시즌 며칠 또는 몇 주 전에 동물과 무리 위치를 처음 정찰하는 데 이상적인 항공기로 간주된다.사냥 시즌 동안 대부분의 미국 주에서는 헌터가 항공기를 사용하고 실제로 [10]사냥할 수 있는 시간 사이의 의무 대기 기간에 대한 엄격한 규칙이 있으며, 거의 모든 주에서는 실시간으로 사냥하기 위해 항공기를 사용하는 것에 대한 제한과 중징계가 있습니다(예: 공대지 협업/통신).많은 주들이 사냥과 야생동물 괴롭힘과 관련된 어떠한 상황에서도 UAV 사용을 전면 금지하고 있는 가운데, 일부 주들에 의해 PPC는 보다 동물 친화적이고 비용 효율적인 대안으로 여겨지고 있다.

역사

1930년, 모던 메카닉스 10월호 표지 기사는 동력 낙하산을 위한 버디 부시마이어의 프로젝트를 묘사했다."동력 낙하산"의 개념이 탄생했고, 그것이 실제로 파라오일을 사용함에도 불구하고, 그 스포츠가 동력 낙하산이라고 불리는 것에 기여하는 이유이다.

제2차 세계대전 이후 스포츠 점프는 레크리에이션 활동이 되었고,[5] 직경 20~30피트 크기의 둥근 낙하산으로 시작되었다.

1964년 10월 1일 도미나 잘버트는 새로운 낙하산 디자인인 파라포일(램에어라고도 함)이라는 이름의 새로운 "멀티 셀 윙"에 대한 특허를 출원했다.그의 아이디어는 1966년 [5]11월 15일 미국 특허 3,285,546건으로 등록되었다.

잘베르트의 설계 가능성은 금방 분명해졌다. 파라포일이 팽창하면서 날개 모양을 형성했기 때문에 낙하산 아래에 매달린 사람이나 적재물이 추력을 가했다고 가정할 때 활공비를 증가시키고 이동 거리를 연장할 수 있었다.더 큰 힘으로, 공격 각도를 바꿀 수 있고, 날개가 수평으로 날거나 상승할 수도 있습니다.

1968년, 로웰 패런드는 이것을 시도했고, 노트르담 대학의 존 니콜라이데스 박사에 의해 개발된 "아일랜드 비행선 I"라고 불리는 모터 구동 버전을 비행했다.그것은 개조된 표준 벤슨 자이로콥터로, 로터가 제거되고 파라포일이 부착된 6피트 크로스 멤버로 교체되었다.파라포일 라인과 얽히지 않기 위해 프로펠러를 덮었다.Irish Flyer I은 1968년 여름, 그것을 높이 끌어올려 동력 활공 연장용으로 방출함으로써 시험되었다.수년에 걸쳐 견인 기반 프로토타입을 추가로 개발하여 [11]비행했습니다.

안타깝게도 무거운 엔진과 강하고 가벼운 파라포일 및 프레임 재료의 가용성이 제한되면서 컨셉을 실행하기가 어려워졌습니다.

최초의 양산 동력 낙하산 개발에는 약 2년 반이 걸렸다.

항공 엔지니어 Steve Snyder는 사각 램 에어 파라포일을 구현하고 완벽하게 사용하고 있었고, 아마추어들도 쉽게 발사하고 비행할 수 있는 안전하고 단순한 항공기를 만드는 아이디어와 목적을 추구하기로 결정했다.

자체 힘으로 이륙할 수 있는 최초의 동력 낙하산은 1981년 스티브 스나이더, 댄 톰슨, 그리고 아드리안 반덴버그가 그들의 재능과 영감을 결합했을 때 날았다.스나이더는 스카이다이빙의 최신 파라포일 디자인을 채택하여 더 새로운 (그리고 더 가벼운) 엔진을 추가한 반면, 기계공으로서의 반덴버그의 기술은 1981년 3월에 완성된 조종석 프레임을 만드는 데 중요한 역할을 했다.초경량 항공기 설계자이자 소형 엔진 정비사인 다니엘 톰슨은 3개월 후 항공기용 발전소를 식별하기 위해 프로젝트에 투입되었다.그는 두 대의 소형 크라이슬러 엔진을 탑재하여 최초의 P-1 [12]시제품을 만들었다.

시험 비행 첫날, 단순히 PPC를 착륙시키기 위한 시도가 있었다.스나이더는 150파운드의 무게로 이륙할 때 최대 가속 페달에서 벗어나 동력을 줄이려고 했고, 40~50피트 높이까지 비행하는데 성공했습니다.스나이더는 두 엔진의 프로펠러가 같은 방향으로 회전하면서 발생하는 토크 때문에 항공기 조종에 어려움을 겪었다.총 비행 시간은 20~25mph의 속도로 30~35초였습니다.P-1은 몸무게 110파운드인 여성이 10회 이상 비행해 시험 비행의 성능을 향상시켰다.이러한 시험 비행 동안 수직 안정기, 플랩, 보조기, 파라포일 트림의 최적화를 포함하여 많은 수정이 이루어졌다.

램 에어 파라포일은 평탄한 옆모습으로 제한적인 제어를 제공했습니다.그 결과, 보다 사면체(하향 곡선) 설계가 적용되었고 파라포일에 리브가 추가되어 궁극적으로 항공기의 안정성과 가압력이 향상되고 제어 문제가 해결되었다.

파라포일 설계 및 제어 솔루션이 개발되고 있을 때 Thompson은 휴대성을 위해 접이식 랜딩 기어를 사용하는 Snyder의 아이디어를 포함하여 개선된 기체 설계를 개발했습니다.토크 문제는 프로펠러가 역회전하여 서로의 토크 효과를 상쇄함으로써 해결되었습니다.P-2 항공기는 1983년 1월에 완성되었다.

P-3의 설계와 건설은 1983년 2월 26일에 시작되었다.3개월 후 플로리다에서 열린 Sun & Fun Airshow에서 시제품이 첫 선을 보였습니다.반응이 압도적이었고, ParaPlane Corporation은 상업적으로 실행 가능한 최초의 P-3 동력 낙하산을 생산하기 위해 설립되었습니다.그 이후로 많은 혁신과 개선이 이루어졌습니다.[13]

모델 엔지니어링

동력 낙하산의 [14]무선 조종 모델도 있다.

「 」를 참조해 주세요.

Wikimedia Commons에는 파워드 낙하산 관련 미디어가 있습니다.

사람

레퍼런스

  1. ^ "eCFR :: 14 CFR 1.1 -- General definitions".
  2. ^ a b "eCFR — Code of Federal Regulations". www.ecfr.gov. Retrieved 2018-11-27.
  3. ^ "eCFR — Code of Federal Regulations". www.ecfr.gov. Retrieved 2018-11-27.
  4. ^ Inc., Advanced Solutions International. "FAA Tandem Operations Exemption". www.ushpa.org. Retrieved 2018-11-28.
  5. ^ a b c d e "FAA-H-8083-29: Power Parachute Flying Handbook" (PDF). FAA. 2007.
  6. ^ "Powered Parachute". Riponpd.org. Archived from the original on 2012-07-29. Retrieved 2012-04-08.
  7. ^ [1] 2011년 7월 15일 Wayback Machine에서 아카이브 완료
  8. ^ "Powered Parachute takes crime-fighting to new heights". Archived from the original on 2012-01-17. Retrieved 2012-04-21.
  9. ^ "[USC07] 16 USC 742j-1: Airborne hunting". uscode.house.gov. Retrieved 2018-11-27.
  10. ^ "Colorado Revised Statutes Title 33. Parks and Wildlife § 33-6-124 FindLaw". Findlaw. Retrieved 2018-11-27.
  11. ^ Nicolaides, John (1972). "PARAFOIL POWERED FLIGHT PERFORMANCE" (PDF). Air Force Flight Dynamics Laboratory. Archived from the original (PDF) on June 2, 2022.
  12. ^ "Defying Physics". www.aopa.org. 2000-05-09. Retrieved 2018-11-27.
  13. ^ "How the ParaPlane powered parachute was developed, ParaPlane powered parachute history". www.paraplane.com. Retrieved 2018-11-27.
  14. ^ "RC PARAGLIDER RC PARACHUTE PARALIGHT RC PARAPENTE RC PARAMOTOR". www.paralightaviation.com. Retrieved 2018-11-27.