Костюм-крило поб'є всі рекорди чи хоча б збереже комусь життя

Але Анджело Грубісік, досвідчений скайдайвер, не просто розважається. Він вперше намагається застосувати принципи авіаційного будівництва в екстремальному виді спорту - польотах у вінгсьюті.спеціальному костюмі, що має перетинки між руками та ногами та конструкцію, схожу на крило літака – Ред.).

Грубісик читає в університеті лекції з ракетних двигунів та астронавтики. У той же час він великий любитель екстремальних видів спорту, скайдайвер – за плечима має більше 500 стрибків.

І ось нарешті він може застосувати свої знання в обох областях, йому знайомих: разом із десятком студентів, які вивчають аеронавтику, він розробляє вінгсьют нового типу – надаеродинамічний.

Мета - зробити костюм-крило зі зниженим опором, що дасть змогу летіти в ньому далі та довше.

Згідно з планом, такий костюм дозволить творчому колективу з Саутгемптона побити всі наявні світові рекорди для вінгсьютерів - за висотою старту, максимальною швидкістю, дистанцією та часом у польоті.

Автор фото, University of Southampton

І це буде щось більше, ніж просто привід для хвастощів: новий костюм допоможе врятувати життя людей.

Так звані проксіміті-польоти, що набирають популярності, коли людина у вінгсьюті стрибає з скелі і, слідуючи рельєфу, летить за кілька метрів над схилом гори, - вкрай небезпечна розвага.

Вінгсьют, який дає можливість протриматися в повітрі довше, теоретично повинен допомогти хоча б частково уникнути ризику.

Втім, деякі експерти стверджують якраз протилежне: на їхню думку, чим досконаліший костюм-крило, тим більше ризикуватимуть скайдавери.

Але команда Грубісика не планує подібних польотів. "Ми абсолютно не схильні до ризику і методичні у своїх дослідженнях", - каже він.

Їхня програма називається "Проект Ікар", а крила створюваного костюма продуваються тривимірно. Допомагає цьому щось схоже на нагрудний панцир давньоримського воїна, що одягається на груди скайдайвера.

Через це пристосування вчені керують положенням костюма у шести різних осях. "Завдяки цьому ми можемо вимірювати вплив усіх сил на вінгсьют, і з великою точністю", - наголошує Анджело Грубісік.

Випробовувач підвішується в аеродинамічній трубі, його починають продувати у різних варіантах, скануючи лазером для отримання точних 3D-моделей.

Потім отримані моделі завантажуються в спеціальну програму, встановлену на групі комп'ютерів, об'єднаних в один суперкомп'ютер і обробляють дані з високою швидкістю, і там створюється зведена модель того, як повітря обтікає випробувача у вінгсьюті.

Дослідникам це допомагає зрозуміти, де саме в костюмі-крилу та шоломі створюється зайвий опір повітрю – щоб потім внести у конструкцію зміни.

Після цього вони зможуть створити покращений вінгсьют і знову випробувати його в аеродинамічній трубі – перш ніж приступити до польотів у реальних умовах.

Історія вінгсьюта сповнена драматизму. Зараз уже важко сказати, хто першим зробив стрибок у костюмі-крилі, ідея витала в повітрі давно, з часів Ікара та Дедала, ентузіасти та горе-випробувачі ламали собі ребра та шиї, стрибаючи з великої висоти у кустарно зроблених крилатих спорудах чи костюмах…

Можливо, найбільше нагадував сучасний вінгсьют той костюм, що вдягнув на себе злощасний австрійський кравець Франц Райхельт, коли в лютому 1912 року вирішив стрибнути з Ейфелевої вежі і розбився на смерть.

Плащ-парашют Райхельта не розкрився, і цей трагічний стрибок було знято на кіноплівку. "Це було жорстоко, - каже Грубісик. - Майже самогубство".

Свого часу важливим стало рішення розділити парашут, що забезпечує безпечну посадку, та крила, які допомагають продовжити політ у вільному падінні.

У 1930-х парашутисти експериментували з костюмами, які дозволяли рухатися в горизонтальній площині до того, як розкривався купол.

Однак справжній прорив стався у 1990-х, коли піонери вінгсьютінга у Франції та США сконструювали костюм-крило з ребрами жорсткості та повітрозабірниками. Це забезпечило екстремальній розвазі такий успіх, що низка компаній почала випускати вінгсьюти і торгувати ними.

Автор фото, University of Southampton

Сучасні вінсьюти зроблені з м'якого, еластичного нейлону і в польоті надуваються потоком, що набігає через повітрозабірники, що дозволяє знизити швидкість вертикального падіння і робить пілота з набряклими тканинними перетинками між руками і ногами схожим на білку, що стрибає з однієї гілки на іншу.

Однак те, як саме летить вінгсьютер і наскільки безпечним є його політ, залежить в основному від його майстерності, підкреслює Джекі Харпер з Асоціації військових парашутистів у графстві Вілтшир.

"Зрештою, саме собою володіння гоночним автомобілем "Формули 1" не робить вас чудовим водієм", - каже вона.

При звичайному скайдайвінгу людина швидко досягає граничної швидкості 192 км на годину.А у вінгсьюті найкращі літуни спроможні зменшити швидкість вертикального падіння до 64 км на годину, при цьому збільшуючи швидкість горизонтального пересування.

"Скайдайвінг схожий на вільне падіння, - зазначає Харпер. - Але коли на вас вінгсьют, ви відчуваєте, що летить по горизонталі, а не просто падаєте. І чим швидше ви летить, тим сильніша підйомна сила. Це відчувається як справжній політ".

Сучасний рекорд швидкості, встановлений у 2011 році, - 361 км на годину, але команда "Проекту Ікар" сподівається, що їх новий вінгсьют допоможе досягти 450 км на годину.

Однак не все зводиться до правильного застосування знань аеронавтики. Дослідники сподіваються, що їм допоможе висота. Вони планують орендувати транспортний Boeing C-17 Globemaster III та здійснити стрибки з висоти майже 14 тис. метрів.

"Щільність повітря там настільки низька, що спочатку ви можете набрати дуже високу швидкість", - каже Грубісік. Ну а якщо з "Боїнгом" не вийде, то можна спробувати повітряну кулю, додає вона.

Є ще одна причина, через яку учасники "Проекту Ікар" хочуть забратися вище: у стрибках у вінгсьюті рекорди постійно оновлюються. Якщо вдасться стрибнути з 14 тисяч метрів, іншим вінгсьютерам ще довгий час буде важко зробити те саме.

Наприклад, у серпні 2015 року Джекі Харпер поставила рекорд польоту у вінгсьюті на дальність (17,9 км) - вона стрибнула тоді з висоти 6096 м-коду.

А вже у травні Кайл Лобпріс збільшив цей рекорд до 30,26 км, стрибнувши з висоти 10 тисяч метрів. У польоті він провів 8,4 хвилини, заразом побивши рекорд, який належав чоловікові Харпер Стівену (5,9 хвилини). На подібній висоті, яку набирають авіалайнери, перш ніж лягти на курс, людині потрібна киснева маска.

Автор фото, University of Southampton

То чим же, після всіх випробувань та комп'ютерних розрахунків, відрізнятиметься від інших вінгсьют "Проекту Ікар"?

"Ми розуміємо, як впливають на політ такі речі як профіль крила, його форма, опір, створюваний шоломом і ранцем парашута, - розповідає Грубісік. - Ну і руками та ногами - люди взагалі не дуже аеродинамічні".

Цілком можливе застосування вертикальних закінчувань - як у лайнерів Airbus і Boeing. Під час випробувань в аеродинамічній трубі такі закінчення вже дали дуже перспективний ефект.

Такий науковий підхід підтримує Тоні Юрагалло, засновник Tonysuits, відомого виробника вінгсьютів зі штату Флорида, чиї костюми-крила багатьма вважаються найкращими на ринку.

Він визнає, що завжди конструював свої костюми методом спроб і помилок. "Майбутнє - за методом Анджело", - каже Юрагалло.

Джекі Харпер обережніша: "Аеродинамічна труба забезпечує нас цінними даними для того, щоб покращити дизайн костюма, але я не впевнена, що такі випробування зі 100-відсотковою точністю відображають реальні умови вільного падіння, все-таки труба є труба".

Автор фото, University of Southampton

Підпис до фото, Чим якісніший костюм-крило, тим він безпечніший. Але й сам вінгсьютер теж має порівнювати ризик

Кількість смертей серед бейсджамперів, багато з яких користуються вінгсьютами, різко зросла останнім часом.

Згідно з базою даних онлайн-журналу бейсджамперів Blinc, лише в серпні загинуло 15 людей - вісім із них були у вінгсьютах.

Багато хто гине тому, що не вміє як слід відштовхнутися на початку стрибка зі скелі, підкреслює Грубісік. Інші, за його словами, плутаються в управлінні вінгсьютом, коли низько летять над схилом гори.

"Однією з причин того, що вінгсьют раптом втрачає швидкість, може бути те, що він недостатньо добре спроектований", - зазначає він.

Команда "Проекту Ікар" сподівається, що їхній майбутній костюм не тільки поставить рекорди, а й забезпечить більш довгий і безпечніший політ.

Проте Юрагалло, сам скайдайвер, не до кінця переконаний: "Чим якісніший костюм, тим він безпечніший, це правильно. Але ці хлопці намагаються літати над скелями. Адже насправді не вінгсьюти нас вбивають".

Прочитати оригінал цієї статті англійською мовою можна на сайті BBC Future.