איך מצנח עובד?

עוד לפני הופעת המטוס בתחילת המאה ה -20, האנושות ניסתה לשכלל את המצנח. ואכן, גרסאות ראשוניות של מכשירים אלה שמצילים חיים מתוארכות לפחות למאה ה -15 ולאונרדו דה וינצ'י. עם יישומים הנעים בין צניחה חופשית למשימות לחימה צבאיות, מצנחים מגיעים כיום במגוון צורות שתוכננו למטרות והגדרות ספציפיות; בהתאם, אלה פועלים בדרכים קשורות אך מובחנות.

כל המצנחים נועדו למטרה בסיסית אחת: להאט את הנפילה המונעת על ידי כוח המשיכה של אובייקט - לעתים קרובות אדם, לפעמים מטען דומם - דרך האוויר. הם עושים זאת על ידי ניצול הגרר האטמוספרי, כמות פיזית שלמהנדסים היא לעתים קרובות מטרד יותר מאשר ברכה. ככל שהגרירה שנוצרת על ידי מצנח, כך לאט יותר אובייקט נתון המחובר למצנח הזה יירד לכדור הארץ. בוואקום מצנח יהיה חסר ערך משום שלא יהיו לו מולקולות אוויר "למשוך" כנגדן.

החלק העיקרי של המצנח נקרא חופה, שמבליחה החוצה כאשר המטען שלה מתחיל ליפול. צורת החופה היא הקובעת הגדולה ביותר להתנהגות המצנח.

המצנחים העגולים המוקדמים ביותר היו מעגליים בעת שיטוחם, וזה גרם להם להיות יציבים במיוחד בפעולה מכיוון שהם התנגדו ליצירת צורת כיפה; זה הוביל למספר גבוה של תאונות קטלניות. מאוחר יותר, מצנחים עגולים שנבנו על ידי צבא עבדו הרבה יותר טוב מכיוון שהם היו צורתם פרבולית. חלק מהמצנחים העגולים אינם ניתנים לניווט, ולכן הם נוסעים בהתאם לתנאי הרוח הרווחים. עם זאת, במצנחים עגולים הניתנים לניהול חותכים בקצוות החופות שלהם, כך שנוסעיהם יכולים להפעיל מידה של שליטת נחיתה. מצנחים עגולים משמשים לעתים קרובות במשימות רפואיות ובהטלת מטען צבאי.

למטרות רבות, המצנח העגול או החרוטי המקורי הוחלף על ידי מצנח האוויר, או הצנחנה. סוג זה של מצנח כולל חופה מנפחת את עצמה; כתוצאה מכך, בעת הפריסה, הוא יוצר התנגדות כוח גרירה גדולה בהרבה מאשר מודל עגול, ומהירותו הסופית גם היא איטית יותר. בנוסף, הירידה האטית יותר מעניקה לצנחן שליטה רבה יותר בכיוון הנפילה.

עבור פליירים במטוסים הנוסעים במהירות קולית, העלולים לגרום להתפרקות המצנחים הנ"ל, מצנחי סרט או טבעת הם הכלי הנבחר. אלה כוללים חורים המובנים בתוך החופה כדי להפחית את הלחץ שעליו נתון החומר, אך חורים אלה אינם גדולים כל כך שהמצנח עצמו אינו יעיל ככלי בטיחותי.

מצנחים מודרניים רבים ממוכנים מאוד, עם עיצובים ותכונות המתייחסים לאופן הפעולה של המצנח ברגעים הקריטיים כאשר המטען משוחרר מכלי טיס. לדוגמא, אקדח דרוגה יוזם פריסת מצנח על ידי ירי קליע המחובר למצנח על ידי מעלה במהירות גבוהה, ואילו רקטת טרקטור מוציאה את האובייקט המחובר למצנח מתא המטען של המטוס, ומכניסה אותו לחדר זרם אוויר. לבסוף, מרגמה מוציאה מצנח ארוז כיחידה אחת, ויוזמת את תהליך הפריסה במהירות ובחלק.