Parasut

Latar Belakang

Parasut adalah alat yang digunakan untuk memperlambat pergerakan seseorang atau benda saat jatuh atau bergerak di udara. Digunakan terutama untuk turun dengan aman dari ketinggian tinggi (misalnya, pesawat ruang angkasa yang memasuki kembali atmosfer, seseorang atau benda yang dijatuhkan dari pesawat), parasut juga dapat digunakan dalam konfigurasi horizontal untuk memperlambat objek seperti mobil balap yang telah selesai berlari.

Ada dua tipe dasar parasut. Salah satunya adalah kanopi kubah yang terbuat dari kain dengan bentuk mulai dari belahan bumi hingga kerucut; kanopi menjebak udara di dalam selubungnya, menciptakan daerah bertekanan tinggi yang menghambat gerakan ke arah yang berlawanan dengan aliran udara yang masuk. Yang lainnya adalah parafoil persegi panjang, atau kanopi ram-udara, yang terdiri dari serangkaian sel tubular; umumnya digunakan oleh pelompat olahraga, parafoil bertindak sebagai sayap, memungkinkan pelompat untuk "terbang" menuju sasaran. Kedua jenis parasut memiliki berat kurang dari 15 lb (7 kg) dan harganya mulai dari $1.200-$1.500.

Selain kanopi kain, parasut yang dirancang untuk digunakan oleh seseorang harus dilengkapi dengan harness yang dikenakan oleh pengguna. Terlampir pada harness adalah wadah yang menahan kanopi; sering kali ini adalah ransel, tetapi juga dapat diperpanjang cukup rendah untuk diduduki pengguna. Ada perangkat penggerak yang membuka wadah dan melepaskan kanopi untuk digunakan; salah satu perangkat aktuasi yang paling umum adalah ripcord. Ketika wadah dibuka, saluran pilot kecil dengan diameter sekitar 3 kaki (1 m) ditarik keluar, baik dengan mekanisme pegas atau dengan tangan. Parasut percontohan ini, pada gilirannya, menarik kanopi utama dari wadah. Beberapa jenis perangkat penyebaran, seperti selongsong kain, digunakan untuk memperlambat pembukaan kanopi sehingga garis suspensi akan punya waktu untuk diluruskan. Pembukaan kanopi secara bertahap juga mengurangi guncangan pada peralatan dan pengguna yang disebabkan oleh pembukaan yang lebih mendadak.

Sejarah

Ada beberapa bukti bahwa parasut kaku seperti payung digunakan untuk hiburan di Tiongkok pada awal abad kedua belas, memungkinkan orang untuk melompat dari tempat tinggi dan melayang ke tanah. Desain parasut pertama yang tercatat digambar oleh Leonardo da Vinci pada tahun 1495. Ini terdiri dari kanopi linen berbentuk piramida yang dibuka oleh bingkai kayu persegi. Itu diusulkan sebagai alat pelarian untuk memungkinkan orang melompat dari gedung yang terbakar, tetapi tidak ada bukti bahwa itu pernah diuji.

Pengembangan parasut benar-benar dimulai pada abad kedelapan belas. Pada tahun 1783 Louis-Sebastien Lenormand, seorang fisikawan Perancis, melompat dari pohon sambil memegang dua payung. Dua tahun kemudian, J.P. Blanchard, orang Prancis lainnya, menggunakan sutra untuk membuat parasut pertama yang tidak dibuka oleh kerangka yang kaku. Ada beberapa bukti bahwa dia menggunakan perangkat itu untuk melompat dari balon udara panas.

Ada banyak bukti bahwa Andre Jacques Garnerin membuat banyak lompatan parasut dari balon udara, mulai tahun 1797. Lompatan pertamanya, di Paris, adalah dari ketinggian setidaknya 2.000 kaki (600 m). Pada tahun 1802, ia melompat dari ketinggian 8.000 kaki (2.400 m); ia menaiki sebuah keranjang yang diikatkan pada sebuah tiang kayu yang menjulur ke bawah dari puncak (atas) kanopi, yang terbuat dari sutra atau kanvas. Rakitan parasut memiliki berat sekitar 100 lb (45 kg). Selama turun, kanopi terombang-ambing begitu liar sehingga Garnerin menjadi mabuk udara. Bahkan, dia pernah dikutip mengatakan bahwa dia "biasanya mengalami [muntah yang menyakitkan] selama beberapa jam setelah turun dengan parasut." Pada tahun 1804, ilmuwan Prancis Joseph Lelandes memperkenalkan apex vent—lubang melingkar di tengah kanopi—dan dengan demikian menghilangkan osilasi yang mengganggu.

Orang Amerika terlibat dalam pengembangan parasut pada tahun 1901 ketika Charles Broadwick merancang paket parasut yang diikat dengan tali. Ketika penerjun melompat, tali yang menghubungkan kabel dengan pesawat menyebabkan kabel putus, membuka paket dan menarik parasut. Pada tahun 1912, Kapten Albert Berry dari Angkatan Darat AS melakukan lompatan parasut pertama dari pesawat yang bergerak. Parasut tidak menjadi perlengkapan standar untuk pilot militer Amerika sampai setelah Perang Dunia I (pilot Jerman menggunakannya selama tahun terakhir perang itu).

Parasut banyak digunakan selama Perang Dunia II, tidak hanya sebagai alat penyelamat nyawa bagi pilot, tetapi juga untuk penempatan pasukan. Pada tahun 1944, seorang Amerika bernama Frank Derry mematenkan desain yang menempatkan slot di tepi luar kanopi untuk membuat parasut dapat dikemudikan.

Rekor dunia untuk lompatan parasut tertinggi dibuat pada tahun 1960. Joe Kittinger, seorang pilot uji untuk Proyek Excelsior Angkatan Udara AS naik balon ke ketinggian 102.800 kaki (31 km) dan melompat. Dengan hanya menggunakan parasut 6 kaki (1,8 m) untuk menjaganya dalam posisi vertikal yang stabil, ia pada dasarnya mengalami jatuh bebas selama empat menit dan 38 detik, mencapai kecepatan 714 mph (1.150 km/jam). Pada ketinggian 17.500 kaki (5,3 km), parasutnya setinggi 28 kaki (8,5 m) terbuka. Secara keseluruhan, kejatuhannya berlangsung hampir 14 menit.

Bahan Baku

Kanopi parasut pertama kali dibuat dari kanvas. Sutra terbukti lebih praktis karena tipis, ringan, kuat, mudah dikemas, tahan api, dan kenyal. Selama Perang Dunia II, Amerika Serikat tidak dapat mengimpor sutra dari Jepang, dan produsen parasut mulai menggunakan kain nilon. Bahannya ternyata lebih unggul dari sutra karena lebih elastis, lebih tahan jamur, dan lebih murah. Kain lain, seperti Dacron dan Kevlar, baru-baru ini digunakan untuk kanopi parasut, tetapi nilon tetap menjadi bahan yang paling populer. Lebih khusus, parasut terbuat dari nilon "ripstop" yang ditenun dengan benang ganda atau ekstra tebal secara berkala, menciptakan pola kotak kecil. Struktur ini mencegah air mata kecil menyebar.

Komponen kain lainnya seperti pita penguat, tali pengikat, dan garis suspensi juga terbuat dari nilon. Konektor logam terbuat dari baja tempa yang dilapisi dengan kadmium untuk mencegah karat. Ripcords terbuat dari kabel stainless steel.

Satu pabrik pembuatan parasut mencantumkan penggunaan bahan bulanannya melebihi 400.000 sq yd (330.000 m ² ) dari kain, 500.000 yd (455 km) pita dan anyaman, 2,3 juta yd (2.000 km) tali pusat, dan 3.000 pon (1.400 kg) benang.

Desain

Kanopi kubah dapat terdiri dari kain lingkaran datar, atau mungkin berbentuk kerucut atau parabola yang tidak akan rata saat dibentangkan. Ini memiliki lubang ventilasi di puncak untuk memungkinkan udara mengalir melalui kanopi terbuka. Beberapa desain juga memiliki beberapa panel jala di dekat tepi luar kanopi untuk membantu mengarahkan penurunan. Beberapa desain menggunakan garis suspensi kontinu yang melintasi seluruh bentang kanopi dan meluas ke harness di setiap ujungnya. Lainnya—seperti yang dijelaskan dalam "Proses Pembuatan"—menggunakan segmen garis suspensi yang dipasang hanya pada tepi luar kanopi (dan melintasi ventilasi puncak).

Manufaktur
Proses

Merakit

• 1 Kain nilon ripstop dibentangkan di atas meja panjang dan dipotong sesuai pola. Pemotongan dapat dilakukan dengan mekanisme yang dipandu komputer atau oleh seseorang yang menggunakan pisau listrik berbilah bundar.
• 2 Empat panel trapesium dijahit menjadi satu untuk membentuk "darah kental" berbentuk baji dengan panjang sekitar 13 kaki (3,96 m). Mesin jahit industri dua jarum menjahit dua baris paralel, mempertahankan pemisahan yang konsisten antara Parasut kanopi kubah yang khas. baris. Untuk memberikan kekuatan yang cukup dan menutup tepi kain mentah, jahitan "French fell" digunakan; lampiran pada mesin jahit melipat tepi kain saat operator yang sangat terampil memasukkan bahan melaluinya. Tergantung pada desain khusus parasut, beberapa bagian gore dapat dijahit menggunakan mesh daripada kain nilon ripstop untuk panel terbesar.
• 3 Sejumlah gores (biasanya 24) dijahit berdampingan, untuk membentuk kanopi melingkar. Jahitannya dijahit dengan cara yang sama seperti pada Langkah 2.
• 4 Setiap panel dan setiap jahitan diperiksa dengan cermat di atas meja inspeksi yang menyala untuk memastikan bahwa jahitannya dilipat dan dijahit dengan benar dan tidak ada cacat pada kainnya. Jika ditemukan cacat tenun, lipatan jahitan, atau jumlah jahitan per inci yang salah, kanopi ditolak. Masalah dicatat pada lembar inspeksi, dan harus diperbaiki sebelum pekerjaan tambahan dilakukan.

  A. Jahitan jatuh Prancis. B. Ujung jarum. C. V-tab. D. Tampilan luar dari v-tab yang dijahit.

Menyelesaikan

• 5 Pita dengan lebar yang sama dengan jahitan aslinya dijahit di atas setiap jahitan radial menggunakan dua baris jahitan lagi. Pita ini memperkuat kanopi.
• 6 Bagian atas setiap gore memiliki lebar beberapa inci (beberapa sentimeter); setelah gores dijahit menjadi satu, bagian atasnya membentuk lingkaran terbuka kecil (lubang) di tengah kanopi. Untuk memperkuat ventilasi dan menjaga kain agar tidak berjumbai, kain digulung di sekitar selembar anyaman dan dijahit dengan mesin jahit empat jarum, yang menjahit empat baris paralel sekaligus.
• 7 Bagian bawah setiap gore memiliki lebar 2-3 kaki (0,5-1 m). Dijahit bersama, tepi ini membentuk tepi luar (rok) kanopi. Tepi ini diselesaikan dengan cara yang sama seperti ventilasi, seperti pada Langkah 6.
• 8 Sepotong pendek pita penguat dijahit ke rok di setiap pita radial. Itu dilipat menjadi "V" yang mengarah ke luar dari kanopi. Sebuah mesin jahit otomatis khusus, yang dirancang untuk operasi khusus ini, digunakan untuk menjahit dengan jumlah jahitan yang sama persis dalam pola yang sama setiap saat.
• 9 Salah satu ujung dari garis suspensi sepanjang 20 kaki (6 m) diulir melalui setiap tab berbentuk V, yang akan mendistribusikan beban dari garis ke bagian ujung rok. Menggunakan pola zigzag khusus yang kuat dan elastis, tali suspensi dijahit ke pita tepi kanopi dan ke jahitan kanopi dengan panjang 10-25 cm 4-10 in.
• 10 Setelah 24 garis suspensi dijahit ke kanopi, 12 garis apex sepanjang 12 1 kaki (30 cm) dijahit dengan cara yang sama ke ventilasi pusat. Salah satu ujung dari setiap garis dijahit menjadi tab-V, lalu garis melintasi lubang angin ke jahitan yang berlawanan di mana ujung lainnya dijahit menjadi tab-V.

Pemasangan

• 11 Kanopi dipasang ke harnes dengan mengikat tali suspensi ke link konektor baja di harnes. Garis tidak boleh terpuntir atau kusut jika parasut ingin berfungsi dengan baik. Memasang tali ke posisi berurutan yang benar pada tautan penghubung harness dan memastikan bahwa garis lurus disebut memasang parasut. Ujung tali dapat diikatkan pada tali pengikat, atau ujungnya dapat disambungkan kembali ke dalam tali seperti "jebakan jari Cina".
• 12 Untuk menjaga agar simpul pengikat atau jebakan jari tidak terlepas, ujung setiap suspensi A. Dua setengah pukulan. B. Cengkih dan setengah halangan. C. Garis suspensi dikepang. garis zigzag dijahit ke bagian utama dari garis.
• 13 Setiap operasi perakitan, setiap jahitan, bahkan setiap jahitan ditinjau untuk kelengkapan dan kebenarannya. Ketika parasut disetujui, itu ditandai dengan nomor seri, tanggal pembuatan, dan stempel inspeksi akhir.
• 14 Sebuah rigger parasut yang dilisensikan oleh Federal Aviation Administration (FAA) merakit bagian-bagian komponen (misalnya, kanopi, garis suspensi, parasut pilot) dan dengan hati-hati melipat dan mengaturnya dalam kemasan, mengamankannya dengan perangkat aktivasi yang sesuai seperti sebuah ripcord.

Kontrol Kualitas

Sistem kontrol kualitas yang digunakan oleh produsen parasut harus memenuhi persyaratan untuk peralatan penerbangan sipil dan/atau militer yang ditetapkan oleh pemerintah federal, di bawah pengawasan FAA. Selain tabel inspeksi berlampu yang disebutkan, jenis peralatan pengujian lainnya termasuk mesin uji tarik (untuk mengukur kekuatan kain dan jahitan saat ditarik), permeameter (untuk menguji jumlah udara yang dapat melewati kain), dan pengukur dasar. perangkat (misalnya, untuk menghitung jahitan per inci).

Masa Depan

Seperti produsen lain, pembuat parasut terus mencari bahan dan desain yang lebih baik. Mungkin perkembangan masa depan yang paling menarik untuk parasut, bagaimanapun, adalah potensi penggunaannya untuk mengontrol penurunan darurat seluruh pesawat. Setidaknya satu perusahaan, Ballistic Recovery Systems Inc. (BRS), sudah memproduksi General Aviation Recovery Devices (GARDs) untuk digunakan pada pesawat kecil.

Menggunakan kain berpori sangat rendah, kuat, dan ringan untuk kanopi, pabrikan memanggang 1.600 kaki persegi (150 m ² ) kanopi dan mengemasnya dengan vakum ke dalam tas berukuran 15×10×6 inci (38×25×15 cm) dengan berat 25 lb (10 kg). Paket dipasang di dalam lapisan atap pesawat di dekat pusat gravitasinya. Untuk memastikan bahwa parasut akan menyebar bahkan dalam keadaan darurat di ketinggian rendah, parasut itu diaktifkan oleh perangkat roket kecil.

Pada akhir 1990-an, lebih dari 14.000 pesawat ringan dan ultraringan telah dilengkapi dengan GARD seharga masing-masing $2.000-$4.000. Sampai Juni 1998, BRS telah mendokumentasikan 121 nyawa yang diselamatkan oleh perangkat tersebut. FAA telah menyetujui sistem GARD untuk dua model pesawat Cessna.

Sebuah sistem lima parafoil telah diusulkan untuk digunakan pada pesawat komersial Boeing 747. Sistem yang kompleks akan memungkinkan pilot untuk mengontrol penyebaran setiap kanopi. Alih-alih menjatuhkan pesawat lurus ke bawah, sistem akan membentuk jalur luncur yang memungkinkan pilot mengendalikan dan mendaratkan pesawat. Kepraktisan sistem yang diusulkan belum terbukti.