Wie funktioniert ein Fallschirm?

Schon vor dem Aufkommen des Flugzeugs im frühen 20. Jahrhundert war die Menschheit bestrebt, den Fallschirm zu perfektionieren. Tatsächlich stammen rudimentäre Versionen dieser lebensrettenden Geräte mindestens aus dem 15. Jahrhundert und Leonardo da Vinci. Mit Anwendungen, die vom Freizeitfallschirmspringen bis hin zu militärischen Kampfeinsätzen reichen, gibt es heute Fallschirme in einer Vielzahl von Formen, die für bestimmte Zwecke und Umgebungen entwickelt wurden. dementsprechend arbeiten diese auf verwandte, aber unterschiedliche Weise.

Alle Fallschirme sind für einen grundlegenden Zweck konzipiert: den durch die Schwerkraft angetriebenen Fall eines Objekts – oft einer Person, manchmal einer leblosen Fracht – durch die Luft zu verlangsamen. Sie tun dies, indem sie den atmosphärischen Widerstand ausnutzen, eine physikalische Größe, die für Ingenieure häufiger ein Ärgernis als ein Segen ist. Je größer der von einem Fallschirm erzeugte Widerstand ist, desto langsamer sinkt ein an diesem Fallschirm befestigtes Objekt zur Erde. Im Vakuum wäre ein Fallschirm wertlos, da er keine Luftmoleküle zum "Ziehen" hätte.

Der Hauptteil des Fallschirms wird als Überdachung bezeichnet, die sich nach außen ballt, wenn die Nutzlast zu fallen beginnt. Die Form der Kappe ist der wichtigste Faktor für das Verhalten eines Fallschirms.

Die frühesten runden Fallschirme waren im abgeflachten Zustand kreisförmig, und dies machte sie in der Aktion besonders instabil, da sie sich der Bildung einer Kuppel widersetzten; dies führte zu einer hohen Zahl tödlicher Unfälle. Später funktionierten vom Militär gebaute runde Fallschirme viel besser, weil sie eine parabolische Form hatten. Einige runde Fallschirme sind nicht steuerbar und bewegen sich entsprechend den vorherrschenden Windbedingungen. Lenkbare runde Fallschirme haben jedoch Löcher in die Kanten ihrer Kappen geschnitten, damit ihre Passagiere ein gewisses Maß an Landekontrolle ausüben können. Runde Fallschirme werden häufig bei medizinischen Einsätzen und beim Abwurf von Militärgütern eingesetzt.

Für viele Zwecke wurde der ursprüngliche runde oder konische Fallschirm durch den Ram-Air- oder Parafoil-Fallschirm ersetzt. Diese Art von Rutsche hat eine selbstaufblasende Überdachung; Als Ergebnis erzeugt es beim Entfalten einen viel größeren Widerstand gegen die Widerstandskraft als ein rundes Modell, und seine Endgeschwindigkeit ist auch langsamer. Darüber hinaus gibt der langsamere Abstieg dem Fallschirmspringer mehr Kontrolle über die Fallrichtung.

Für Flieger in Flugzeugen mit Überschallgeschwindigkeit, die zum Auseinanderbrechen der oben genannten Fallschirme führen können, sind Band- oder Ringfallschirme das Mittel der Wahl. Diese haben Löcher, die in die Haube eingebaut sind, um den Druck zu verringern, dem das Material ausgesetzt ist, aber diese Löcher sind nicht so groß, dass die Rutsche selbst als Sicherheitswerkzeug unwirksam ist.

Viele moderne Fallschirme sind hochgradig mechanisiert, mit Designs und Funktionen, die sich mit der Funktionsweise des Fallschirms in den kritischen Momenten befassen, wenn und nachdem die Nutzlast aus einem Flugzeug freigegeben wird. Zum Beispiel leitet eine Drogue-Pistole den Fallschirmeinsatz ein, indem sie ein Projektil, das durch ein Steigrohr mit dem Fallschirm verbunden ist, mit hoher Geschwindigkeit abfeuert, während eine Traktorrakete holt das mit dem Fallschirm verbundene Objekt aus dem Nutzlastraum des Flugzeugs und führt es in Luftstrom. Schließlich schleudert ein Mörser einen gepackten Fallschirm als einzelne Einheit aus und leitet den Entfaltungsprozess schnell und reibungslos ein.