Come funziona un paracadute?

Anche prima dell'avvento dell'aereo all'inizio del XX secolo, l'umanità si era sforzata di perfezionare il paracadute. In effetti, versioni rudimentali di questi dispositivi salvavita risalgono almeno al XV secolo e a Leonardo da Vinci. Con applicazioni che vanno dal paracadutismo ricreativo alle missioni di combattimento militare, i paracadute oggi sono disponibili in una varietà di forme progettate per scopi e impostazioni specifici; di conseguenza, questi funzionano in modi correlati ma distinti.

Tutti i paracadute sono progettati per uno scopo fondamentale: rallentare la caduta per gravità di un oggetto - spesso una persona, a volte un carico inanimato - attraverso l'aria. Lo fanno sfruttando la resistenza atmosferica, una quantità fisica che per gli ingegneri è più spesso una seccatura che un vantaggio. Maggiore è la resistenza generata da un paracadute, più lentamente un dato oggetto attaccato a quel paracadute scenderà sulla Terra. Nel vuoto un paracadute sarebbe inutile perché non avrebbe molecole d'aria contro cui "tirare".

La parte principale del paracadute è chiamata baldacchino, che si gonfia verso l'esterno quando il suo carico inizia a cadere. La forma del baldacchino è il più grande determinante del comportamento di un paracadute.

I primi paracadute rotondi erano circolari quando appiattiti, e questo li rendeva notevolmente instabili in azione perché resistevano a formare una forma a cupola; questo ha portato ad un alto numero di incidenti mortali. Più tardi, i paracadute rotondi costruiti dai militari hanno funzionato molto meglio perché erano di forma parabolica. Alcuni paracadute rotondi non sono orientabili, quindi viaggiano in base alle condizioni di vento prevalenti. I paracadute rotondi orientabili, tuttavia, hanno dei fori sui bordi dei loro baldacchini, in modo che i loro passeggeri possano esercitare un certo controllo in atterraggio. I paracadute rotondi sono spesso utilizzati nelle missioni mediche e nel lancio di carichi militari.

Per molti scopi, il paracadute tondo o conico originale è stato soppiantato dal paracadute ram-air, o parafoil. Questo tipo di scivolo ha un tettuccio autogonfiabile; di conseguenza, durante il dispiegamento, crea una resistenza alla forza di trascinamento molto maggiore rispetto a un modello rotondo e anche la sua velocità terminale è più lenta. Inoltre, la discesa più lenta conferisce al paracadutista un maggiore controllo sulla direzione di caduta.

Per gli aviatori in velivoli che viaggiano a velocità supersoniche, che potrebbero provocare la rottura dei suddetti scivoli, i paracadute a nastro o ad anello sono lo strumento preferito. Questi hanno fori costruiti nella calotta per ridurre la pressione a cui è sottoposto il materiale, ma questi fori non sono così grandi da rendere inefficace lo scivolo stesso come strumento di sicurezza.

Molti paracadute moderni sono altamente meccanizzati, con design e caratteristiche che affrontano il funzionamento dello scivolo nei momenti critici quando e dopo il rilascio del carico utile da un aereo. Ad esempio, una pistola drogue avvia lo spiegamento del paracadute sparando un proiettile collegato allo scivolo da un riser ad alta velocità, mentre un razzo trattore preleva l'oggetto collegato al paracadute fuori dal vano di carico dell'aeromobile, introducendolo nel flusso d'aria. Infine, un mortaio espelle un paracadute imballato come una singola unità, avviando il processo di spiegamento rapidamente e senza intoppi.