Нии парашютостроения

Космические парашютные системы

Такие системы созданы для снижения скорости и спасения космических аппаратов при приземлении. Именно разработка НИИ парашютостроения обеспечила безопасную посадку спускаемого аппарата с первым человеком, побывавшим в космосе. Коллектив института участвовал в создании систем спасения всех космических аппаратов, разработанных в рамках национальных программ освоения космоса. Парашюты НИИ помогали спустить пилотируемые аппараты «Восток», «Восход», «Союз»; беспилотные аппараты серий «Космос», «Луна», «Марс», «Венера»; аппарат «Буран» и другие средства покорения космоса.

Сотрудники института привлекались к работе и над зарубежными проектами. Так, парашюты НИИ были использованы в европейской ракете-носителе «Ариан-5» для спасения разгонных блоков массой 40 тонн и в исследовательском аппарате «Эксперт».

Почему парашюты «строят»

Впервые порог института Виктор Лялин переступил 50 лет назад — в 1969-м студентом-практикантом МАИ. На следующий год он был включён в штат. Лялин прошёл карьерный путь от конструктора до генерального директора, фактически спас уникальную научно-производственную структуру от банкротства в 1990-х, а сегодня продолжает трудиться здесь заместителем гендиректора НИИ парашютостроения по перспективным разработкам.

«Наше парашютостроение стабильно идёт на шаг впереди мирового, — заверил он RT. — И по надёжности мы опережаем всех. У российских космических систем на 100 000 приземлений одна предпосылка к отказу. Не отказ, а именно возможная предпосылка к нему. У людских парашютов — одна предпосылка на 10 000».

Виктор Лялин объясняет, почему парашюты не «шьют», а «строят».

«Современный парашют — сложнейшее инженерное сооружение. Прошитые специальными лентами купола — это только часть спасательных систем. Для создания каждой из них используются и металлы, и пластик. При производстве применяются высокие технологии и наисовременнейшие материалы. Например, тонкая арамидная ленточка шириной один сантиметр выдерживает нагрузку в 450 килограммов».

Грузовые парашютные системы

Парашюты могут использоваться не только для приземления людей, но и для доставки грузов, в том числе и крупной военной техники. Многокупольные системы НИИ парашютостроения позволяют десантировать боевую технику и грузы массой до 20 тонн. НИИ изготавливает многокупольные грузовые системы М-1400, М-350, управляемую грузовую планирующую парашютную систему УГППС-250, грузовые парашюты ОКС-4 серии 4.

Для извлечения тяжелых грузов из самолетов методом срыва с последующим введением в действие основных парашютов применяются вытяжные парашютные системы ВПС-8, ВПС-14 серии 2. При низковысотном десантировании грузов полетной массой до 50 кг используется парашютно-грузовая тара ПГНТ-50. Она может выбрасываться и подбираться ручным способом без применения специальной техники. Также НИИ производит ее модификации на 150, 250 и 600 кг.

Специально для безопасности парашютиста и возможности взять с собой больше груза изготавливаются и применяются грузовые контейнеры ГК-30-У. Такой контейнер может вмещать в себя радиостанцию, боеприпасы, медикаменты или другое имущество. За 150-200 метров от земли он отстегивается от десантника и первым достигает земли, что позволяет уменьшить скорость снижения парашютиста.
 

Спастись из горящей высотки

«По сходному принципу действует и наша перспективная гражданская разработка — индивидуальная парашютная система специального назначения «Шанс», — рассказывает кандидат технических наук, парашютист-испытатель 1-го класса Владимир Нестеров. — Она предназначена для экстренной эвакуации людей из небоскрёбов. «Шанс» ещё спасёт немало человеческих жизней, это очень надёжный парашют, поверьте».

«Москва-Сити, Грозный-Сити, бизнес-центры, гостиницы, многоэтажные жилые дома — в наших городах всё больше высотных зданий, и работающие в них люди в случае беды могут оказаться в тяжёлой ситуации, — объясняет значимость разработки Нестеров. — Как и службы спасения: попробуй-ка организовать при пожаре срочный вывод людей из пятидесятиэтажного здания! А наш «Шанс» позволяет человеку самостоятельно покинуть горящее здание со сверхмалых высот — от 50 метров и выше».

«Шанс» прост, и его использование не требует специальной подготовки: парашют в нужный момент раскрывается сам. В комплект системы входят вытяжное звено, обеспечивающее замыкание боковых клапанов и вытягивание куполов, а также ранец с подвесной системой.

«У «Шанса» три купола: два основных и один резервный, — продолжает Нестеров. — Площадь каждого — 25 квадратных метров. В штатном режиме парашютная система обеспечивает комфортное приземление человека на скорости 5—6 метров в секунду. Но даже при возникновении нештатной ситуации (зацепились два из трёх куполов за конструкции аварийного здания, сгорели) спасение обеспечит даже один купол. Пожёстче будет посадка, но эвакуируемый гарантированно выживет».

Первый показ спасательного парашюта прошёл летом прошлого года на открытии нового производственного комплекса НИИ парашютостроения в Киржаче.

«Работы над «Шансом» в институте стартовали в начале 2018 года, сейчас в полном объёме прошли предварительные испытания, мы выходим на межведомственные, — говорит генеральный директор НИИ Андрей Рожков. — Сертификат на это изделие мы планируем получить уже в конце июля 2019 года».

О разрабатываемых в России парашютных системах

На вопрос RT, есть ли подобные системы спасания людей в других странах, например в Америке, ответил кандидат технических наук, заслуженный конструктор РФ Виктор Лялин: «Пытались многие. Получалось дорого, неэффективно, люди гибли. Как бы нас в области парашютостроения ни пытались догнать, мы идём на шаг впереди мировых аналогов».

Десантные парашюты

НИИ парашютостроения принимал участие в создании всех парашютных систем, которые применяются сегодня или применялись ранее в Вооруженных силах РФ. С помощью парашютов, разработанных в стенах института, совершаются как боевые, так и тренировочные прыжки из самолетов и вертолетов. В гражданских парашютах применяются технологии, аналогичные военным.

На данный момент основными десантными системами НИИ являются парашюты Д-6 серии 4 и Д-10. Перспективная система Д-14 «Шелест», предназначенная для включения в комплект экипировки солдата будущего «Ратник», проходит испытания и готовится к запуску в серию. Парашюты Д-14 будут еще более безопасными и благодаря оптимизации позволят десантнику брать с собой больше полезного груза. Уникальный безранцевый парашют «Штурм», созданный для бойцов ВДВ, позволяет десантироваться со сверхнизких высот в 80 метров. Кроме того, система «Штурм» дает десантнику возможность освободиться от парашюта практически моментально, что повышает его боевой потенциал в момент приземления.

Для обучения десантированию применяются разработанные в НИИ учебно-тренировочные системы Д-1-5У и «Школьник» с возможностью принудительного раскрытия купола.
 

Неземные купола: парашюты не для приземления

С самого начала космической эры в НИИ парашютостроения изучались возможности посадки космических аппаратов не только на Землю, но и на другие планеты и их спутники. Парашютные системы для примарсения или прилунения серьезно отличаются от тех, которые используются для приземления – привычные нам законы земной физики здесь не работают.

К примеру, на Земле плотность атмосферы позволяет снизить скорость с помощью купола с нескольких десятков метров до нескольких метров в секунду. Например, спускаемый аппарат «Союза» на высоте примерно 10 км имеет скорость снижения 240 м/с. Тормозной парашют аппарата приостанавливает его до 90 м/с, а затем раскрывается основной парашют. На последних метрах посадки спускаемый аппарат уже движется к земле со скоростью 9 м/с – почти как десантник, скорость которого составляет около 5 м/с. Конечно, эти скоростные показатели все еще экстремальны. Именно поэтому парашютистов учат принимать правильную позу при приближении к земле, а спускаемый аппарат «Союза» использует специальные тормозные двигатели. Но все же скорости и десантника, и «Союза», – дозвуковые.

В отсутствие земной атмосферы, например на других планетах, парашютам приходится раскрываться на огромных, сверхзвуковых скоростях. Поэтому для замедления в чужеродной атмосфере нужны совсем другие конструкции. И даже по своему внешнему виду такие парашюты отличаются от своих земных собратьев. Традиционный купол парашюта когда-то был придуман неслучайно – эта форма обеспечивает наилучшее сопротивление при минимальной площади. Сверхзвук полностью меняет характер обтекания движущегося в воздухе тела. Уже по итогам первых испытаний специалисты поняли – нужно экспериментировать с формой.

История[править | править код]

Научно-исследовательский экспериментальный институт парашютно-десантного снаряжения (НИЭИ ПДС) был создан приказом Министерства легкой промышленности СССР от 11 июня 1946 г. по поручению Совета Министров СССР (Постановление Совета Министров Союза ССР № 1154-474сс от 03 июня 1946 г.) на базе конструкторского бюро завода № 9 (парашютного завода в Гольяново) Главшвейпрома Министерства легкой промышленности СССР. С 1958 года НИЭИ ПДС входит в систему авиационной промышленности. Приказом Министерства авиационной промышленности СССР от 30 июня 1966 г. институт был переименован в Научно-исследовательский институт автоматических устройств (НИ АУ), приказом Министерства от 21 марта 1990 г. — Научно-исследовательский институт парашютостроения. Основными задачами НИИ были определены: разработки опытных образцов парашютно-десантной техники и снаряжения и проведение научно-исследовательских работ в этой области.

В 1999 г. переименован в ГУП «НИИ парашютостроения». В 2000 г. переименован в ФГУП «НИИ парашютостроения». В 2013 г. реорганизован в ОАО «НИИ парашютостроения» в форме преобразования.

В 2015 г. переименован в АО «НИИ парашютостроения».

За более чем 70-летнюю историю Институтом разработано около 5 тысяч изделий различного назначения. В их числе парашютные системы для пилотируемых и беспилотных космических кораблей, парашютные системы для спасения ракетных блоков массой до 70 тонн, тормозные посадочные парашютные системы для всех типов самолётов, спасательные парашютные системы для экипажей летательных аппаратов, десантные людские и грузовые системы, а также специальные парашютные системы и парашютные системы для боеприпасов — авиабомбы свободного падения, в том числе парашютная система общей площадью 1600 м² для самой мощной и габаритной (100 мегатонн, масса бомбы 25 тонн) термоядерной бомбы, изделия РДС-202.

Талантом и руками специалистов Института создана парашютная система для приземления первого космонавта Ю. А. Гагарина.

Большой вклад в решение поставленных задач по разработке парашютных систем внесли и вносят следующие конструктора и ученые: В. В. Лялин, В. И. Морозов, А. Н. Кондратьев, В. И. Ладыгин, В. А. Апаринов, Н. И. Лопырев, М. А. Кирзунова, Ю. И. Ревякин, В. Е. Шмелев, В. И. Толстохлебов, В. Н. Комаров, В. И. Соболев, А. М. Краснов, А. С. Буланов, А. Г. Васильченко, В. А. Зорин, А. И. Канунников и другие.

Институт хорошо известен за рубежом своими работами в области парашютостроения. В европейской ракете-носителе «Ариан-5» используется парашютная система спасения разгонных блоков массой 40 тонн, созданная Институтом в 90-х годах прошлого века. В настоящее время завершена разработка парашютной системы для спасения исследовательского аппарата «Эксперт» по проекту Европейского космического агентства. В интересах Министерства обороны Франции разработан и поставлен прототип платформенных средств десантирования военной и специальной техники полетной массой до 16 т с использованием многокупольной парашютной системы.

Институт располагает научными и конструкторскими подразделениями, производственными мощностями и уникальной экспериментальной базой. Летный испытательный комплекс (ЛИК) Института расположен в г. Киржач Владимирской области. ЛИК был образован 17 мая 1959 года специальным решением Совмина СССР для проведения наземной и летной отработки опытных образцов парашютно-десантной техники и снаряжения на базе аэродрома «Киржач». ЛИК обладает развитой инфраструктурой, взлетно-посадочная полоса которого способна принимать самолёты массой до 200 тонн (типа Ил-76). Комплекс имеет уникальную испытательную базу для проведения широкого спектра исследований, необходимых при создании парашютных систем, в их числе аэробаллистический стенд, не имеющий аналогов в России.

Потенциальными заказчиками Института являются спецподразделения российских и зарубежных министерств обороны, внутренних дел и чрезвычайных ситуаций.

Марсианские хроники: первая посадка на Красной планете

В НИИ парашютостроения были разработаны парашютные системы для посадки спускаемых модулей межпланетных станций «Венера», «Марс», «Зонд» и «Луна». Но так исторически сложилось, что именно Марс стал самой частой ареной для сверхзвукового космического парашюта. 

В конце 1960-х – начале 1970-х началась настоящая гонка по завоеванию лидерства в исследованиях Марса. В СССР был разработан проект М-71, который предусматривал запуск в 1971 году трех космических аппаратов к Красной планете. Впрочем, стоит напомнить, что еще в 1962 году был разработан «Марс-1» – первый в истории космический аппарат, выведенный на траекторию полета к Марсу. Но основные события в марсианской одиссее произошли примерно десять лет спустя.

В мае 1971 года советский спускаемый аппарат «Марс-2» достиг поверхности Красной планеты. Это была официально первая в мире попытка посадки спускаемого аппарата на Марс, но, к сожалению, неудачная. В декабре того же года с этой миссией справился «Марс-3» – первая в мире мягкая посадка спускаемого аппарата на Марс и единственная в советской космонавтике наконец-то состоялась.

Итак, 2 декабря 1971 года спускаемый аппарат «Марс-3» вошел в атмосферу Красной планеты со скоростью около 5,8 км/с. Еще на сверхзвуковой скорости полета был введен вытяжной парашют, а затем был выпущен основной парашют с зарифленным куполом. Когда аппарат затормозился до околозвуковой скорости, произошла разрифовка, то есть купол основного парашюта полностью раскрылся. Буквально в течение нескольких минут скорость движения снизилась примерно до 60 м/с. На высоте 20-30 метров сработал тормозной двигатель мягкой посадки. На последнем этапе посадки аппарат защитил амортизатор – толстое пенопластовое покрытие. Так на Марсе, на дне крупного кратера Птолемей, совершил мягкую посадку первый космический аппарат. Спустя 1,5 минуты началась передача данных, но прервалась через 15 секунд. Причиной стала бушевавшая тогда глобальная марсианская пылевая буря.

Станции «Марс-2» и «Марс-3» рассказали много нового о Красной планете: определили температуру поверхностного слоя, характер поверхностных пород и плотность грунта, а также сообщили о том, что содержание водяного пара в атмосфере Марса в пять тысяч раз меньше, чем на Земле. Но самое главное – эта миссия наглядно доказала, что мягкая посадка на Марс является выполнимой задачей. При разработке парашютной системы были решены сложные для того времени научно-технические проблемы. Парашют справился с огромной скоростью в 3,5 М, то есть в три с половиной раза превышающей скорость звука, с разреженной марсианской атмосферой и ее сильными ветрами. Аналогов подобной парашютной системы тогда в мире не существовало.

Современные технологии сегодня могут предложить множество других решений для третьего, финального этапа примарсения. К примеру, аппараты могут тормозиться сбрасываемыми двигателями или садиться в надувных шарах-амортизаторах, как американские марсоходы Spirit и Opportunity. Но сверхзвуковые парашюты по-прежнему остаются ключевым этапом посадки. И даже если Илону Маску удастся успешно посадить корабль Starship с торможением на двигателях, беспилотные аппараты еще долго будут использовать проверенную временем технологию посадки – сверхзвуковой парашют, а затем торможение двигателями на небольшой скорости.

Другие виды парашютных систем

Кроме привычных многим типов парашютов, специалисты НИИ парашютостроения создают и довольно экзотические. Например, подводный парашют. Он является частью системы спасения подводников в аварийной ситуации. Такой парашют помогает экипажу подводной лодки предотвратить кессонную болезнь при подъеме с большой глубины. При выходе человека из подводной лодки свободным всплытием на глубине от 140 до 220 м парашют выстреливается и тормозит подъем подводника. Эти парашюты серийно выпускаются только в России.

Другим необычным видом парашютных систем является шахтный парашют. При взрыве газа на шахте он защищает горняков от взрывной волны и переносимых ей предметов, эффективно снижая давление и улавливая лесоматериал, инструменты, куски угля и других пород.

Парашюты также применяются как средство управления авиационными бомбами. Парашют замедляет падение, что позволяет сбрасывать снаряд с небольших высот, при этом самолет успевает покинуть зону поражения. Кроме того, некоторые бомбы требуют определенного угла вхождения в цель, что также обеспечивается действием специального парашюта.