Padák
Dnešní moderní padáky se dělí do dvou kategorií – vzestupné a sestupné vrchlíky. Všechny vzestupné vrchlíky se vztahují k padákům, které jsou konstruovány speciálně pro stoupání a co nejdelší setrvání ve výšce. Ostatní padáky, včetně neeliptických padáků s beranidlem, jsou výrobci klasifikovány jako sestupné vrchlíky.
Některé moderní padáky jsou klasifikovány jako polotuhá křídla, která jsou manévrovatelná a mohou provést řízený sestup, aby se při dopadu na zem zhroutila.
Kruhový
Kruhové padáky jsou čistě tažným zařízením (to znamená, že na rozdíl od beranidlových typů neposkytují žádný vztlak) a používají se ve vojenských, nouzových a nákladních aplikacích (např. výsadky). Většina z nich má velké kopulovité vrchlíky zhotovené z jedné vrstvy trojúhelníkových látkových gore. Někteří parašutisté jim říkají „padáky z medúz“ kvůli podobnosti s mořskými organismy. Moderní sportovní parašutisté tento typ používají jen zřídka. první kulaté padáky byly jednoduché, ploché kruhové. Tyto první padáky trpěly nestabilitou způsobenou kmitáním. Otvor ve vrcholu pomáhal odvětrávat část vzduchu a snižovat oscilace. V mnoha vojenských aplikacích byly použity kuželové, tj. kuželovité, nebo parabolické (plochý kruhový vrchlík s prodlouženou suknicí) tvary, jako např. statický padák T-10 armády Spojených států. Kulatý padák bez otvorů je náchylnější ke kmitání a není považován za řiditelný. Některé padáky mají vrchlíky ve tvaru obrácené kopule. Ty se používají především k vysazování nelidského užitečného zatížení kvůli rychlejšímu klesání.
Přední rychlosti (5-13 km/h) a řízení lze dosáhnout prostřihy v různých částech (gorech) napříč zády nebo prostřižením čtyř šňůr v zádech, čímž se upraví tvar vrchlíku tak, aby umožnil únik vzduchu ze zadní části vrchlíku, což zajistí omezenou dopřednou rychlost. Dalšími modifikacemi, které se někdy používají, jsou řezy v různých částech (průřezech), které způsobují vyklenutí části sukně. Vybočení se dosahuje tvarováním okrajů modifikací, což dává padáku větší rychlost z jedné strany modifikace než z druhé. To dává parašutistům možnost řídit padák (např. padáky armády Spojených států amerických řady MC), což jim umožňuje vyhýbat se překážkám a zatáčet proti větru, aby se minimalizovala horizontální rychlost při přistání.
Křížový
Jedinečné konstrukční vlastnosti křížových padáků snižují oscilaci (jeho uživatel se houpe sem a tam) a prudké zatáčení během klesání. Tuto technologii bude využívat armáda Spojených států, která v rámci programu nazvaného Advanced Tactical Parachute System (ATPS) nahradí své starší padáky T-10 padáky T-11. Vrchlík ATPS je vysoce modifikovanou verzí křížové/křížové platformy a má čtvercový vzhled. Systém ATPS sníží rychlost klesání o 30 procent z 21 stop za sekundu (6,4 m/s) na 15,75 stop za sekundu (4,80 m/s). T-11 je navržen tak, aby měl průměrnou rychlost klesání o 14 % nižší než T-10D, což vede k nižší míře zranění skokanů při přistání. Pokles rychlosti klesání sníží energii nárazu o téměř 25 %, čímž se sníží možnost zranění.
Výsuvný vrchlík
Variantou kulatého padáku je stahovací vrchlíkový padák, který vynalezl Francouz Pierre-Marcel Lemoigne. První široce rozšířený padák tohoto typu se jmenoval Para-Commander (vyrobený společností Pioneer Parachute Co.), ačkoli v následujících letech bylo vyrobeno mnoho dalších padáků se stahovacím vrchlíkem – ty měly drobné odlišnosti ve snaze vyrobit výkonnější padák, například různé konfigurace odvětrávání. Všechny jsou považovány za „kulaté“ padáky, ale se závěsnými šňůrami k vrcholu vrchlíku, které tam působí zatížení a přitahují vrchol blíže k zátěži, čímž při pohledu z boku deformují kulatý tvar do poněkud zploštělého nebo čočkovitého tvaru. A přestože se jim říká kulaté, při pohledu shora nebo zespodu mají obecně eliptický tvar, přičemž boky jsou vypouklejší než rozměr for’d-and-aft, chord (viz spodní foto vpravo a pravděpodobně zjistíte rozdíl).
Díky čočkovitému tvaru a vhodnému odvětrání mají podstatně vyšší dopřednou rychlost než například upravené vojenské padáky. A díky ovladatelným zadním větracím otvorům v bocích vrchlíku mají také mnohem svižnější zatáčení, ačkoli jsou ve srovnání s dnešními beranidly rozhodně málo výkonné. Přibližně od poloviny 60. let do konce 70. let 20. století se jednalo o nejoblíbenější typ konstrukce padáku pro sportovní parašutismus (před tímto obdobím se obvykle používaly upravené vojenské „kulaté“ padáky a poté se rozšířily „čtvercové“ padáky). Všimněte si, že používání slova eliptický pro tyto „kulaté“ padáky je poněkud zastaralé a může způsobit mírné zmatky, protože některé „čtverce“ (tj. beranidla) jsou dnes také eliptické.
Prstencovitý
U některých konstrukcí se stahovacím vrcholem je látka z vrcholu odstraněna, aby se otevřel otvor, kterým může unikat vzduch (většina, ne-li všechny kulaté padáky mají alespoň malý otvor, který umožňuje snadnější svázání pro balení – ty se nepovažují za prstencové), čímž vrchlík získává prstencovou geometrii. Tento otvor může být u některých konstrukcí velmi výrazný a zabírá více „místa“ než padák. Díky svému ploššímu tvaru mají také menší horizontální odpor a v kombinaci se zadními ventilačními otvory mohou mít značnou dopřednou rychlost. Skutečně prstencové konstrukce – s dostatečně velkým otvorem, aby bylo možné vrchlík klasifikovat jako prstencovitý – jsou neobvyklé.
Rogallovo křídlo
Sportovní parašutismus experimentoval kromě jiných tvarů a forem i s Rogallovým křídlem. Obvykle se jednalo o snahu zvýšit dopřednou rychlost a snížit přistávací rychlost, kterou nabízely ostatní tehdejší možnosti. Vývoj beranidlového padáku a následné zavedení kluzáku s plachtou pro zpomalení rozvinutí snížily úroveň experimentování v komunitě sportovních parašutistů. Tyto padáky jsou také náročné na konstrukci.
Páskové a prstencové
Páskové a prstencové padáky mají podobnosti s prstencovými konstrukcemi. Často jsou navrženy tak, aby se rozvinuly při nadzvukových rychlostech. Běžný padák by se při otevření okamžitě roztrhl a při takových rychlostech by se roztříštil. Stuhové padáky mají vrchlík ve tvaru prstence, často s velkým otvorem uprostřed pro uvolnění tlaku. Někdy je prstenec rozdělen na stuhy spojené šňůrami, aby vzduch unikal ještě více. Tyto velké netěsnosti snižují napětí v padáku, takže se při otevření neroztrhne nebo neroztrhne. Stuhové padáky vyrobené z kevlaru se používají u jaderných bomb, jako jsou B61 a B83.
Ram-air
Princip Ram-Air Multicell Airfoil vymyslel v roce 1963 Kanaďan Domina „Dom“ C. Jalbert, ale než mohl být vrchlík Ram-Air uveden na trh pro sportovní parašutismus, bylo třeba vyřešit závažné problémy. Ram-air padáky jsou řiditelné (stejně jako většina padáků používaných pro sportovní parašutismus) a mají dvě vrstvy látky – horní a spodní – spojené žebry látky ve tvaru aerodynamického krytu, které tvoří „buňky“. Buňky se plní vzduchem o vyšším tlaku z průduchů, které směřují dopředu na náběžné hraně padáku. Tkanina je tvarována a padákové šňůry jsou pod zatížením ořezávány tak, aby se balonová tkanina nafoukla do tvaru aerodynamického křídla. Tento aerodynamický tvar se někdy udržuje pomocí látkových jednosměrných ventilů zvaných airlocky. „První seskok s tímto padákem (Jalbert Parafoil) provedl člen Mezinárodní parašutistické síně slávy Paul „Pop“ Poppenhager.“
Varianty
Osobní padáky typu ram-air se volně dělí na dvě varianty – obdélníkové nebo kuželové – běžně nazývané „čtvercové“, respektive „eliptické“. Středně výkonné padáky (záložní, BASE, vrchlíkové formační a přesnostní) jsou obvykle obdélníkové. Vysoce výkonné padáky s náběžnou hranou mají při pohledu v půdorysu mírně zúžený tvar náběžné a/nebo odtokové hrany a označují se jako eliptické. Někdy je celé zúžení na náběžné hraně (přední) a někdy na odtokové hraně (ocasní).
Eliptické padáky obvykle používají pouze sportovní parašutisté. Často mají menší a početnější buňky látky a jsou mělčího profilu. Jejich vrchlíky mohou být od mírně eliptických až po vysoce eliptické, což udává míru zúžení konstrukce vrchlíku, která je často ukazatelem citlivosti vrchlíku na řídicí vstupy při daném zatížení křídla a úrovně zkušeností potřebných k bezpečnému pilotování vrchlíku.
Pravoúhlé konstrukce padáků obvykle vypadají jako čtvercové nafukovací matrace s otevřenými předními konci. Jejich ovládání je obecně bezpečnější, protože jsou méně náchylné k rychlému střemhlavému letu při relativně malých řídicích vstupech, obvykle se létají s menším zatížením křídla na čtvereční stopu plochy a kloužou pomaleji. Obvykle mají nižší klouzavost.
Zatížení křídel padáků se měří podobně jako u letadel, porovnává se výstupní hmotnost k ploše padákové tkaniny. Typické zatížení křídla u studentů, závodníků v přesnosti a BASE jumperů je menší než 5 kg na metr čtvereční – často 0,3 kg na metr čtvereční nebo méně. Většina studentských parašutistů létá se zatížením křídla pod 5 kg na metr čtvereční. Většina sportovních skokanů létá se zatížením křídel mezi 5 a 7 kg na metr čtvereční, ale mnozí zájemci o výkonnostní přistání toto zatížení křídel překračují. Profesionální piloti padákových kluzáků soutěží se zatížením křídel 10 až více než 15 kg na metr čtvereční. Přistávalo se sice i na padácích typu ram-air se zatížením křídla vyšším než 20 kilogramů na metr čtvereční, ale to je výhradně doménou profesionálních testovacích skokanů.
Menší padáky mají při stejném zatížení tendenci létat rychleji a eliptické padáky rychleji reagují na řídicí pokyny. Proto si malé eliptické konstrukce často vybírají zkušení piloti padáků pro vzrušující létání, které poskytují. Létání s rychlým eliptickým padákem vyžaduje mnohem více dovedností a zkušeností. Rychlé eliptické padáky jsou také podstatně nebezpečnější při přistávání. U vysoce výkonných eliptických vrchlíků mohou být nepříjemné poruchy mnohem závažnější než u čtvercové konstrukce a mohou rychle přerůst v nouzové situace. Létání s vysoce zatíženými eliptickými vrchlíky je hlavním faktorem, který přispívá k mnoha nehodám při seskocích padákem, ačkoli pokročilé výcvikové programy pomáhají toto nebezpečí snižovat.
Vysokorychlostní padáky s příčnou výztuhou, jako jsou Velocity, VX, XAOS a Sensei, daly vzniknout novému odvětví sportovního parašutismu zvanému „swooping“. Na přistávací ploše je zřízena závodní dráha, na které si zkušení piloti měří vzdálenost, kterou jsou schopni uletět kolem 1,5 metru vysoké vstupní brány. Současné světové rekordy přesahují 180 metrů (590 stop).
Dalším způsobem, jak měřit padáky s beranidlem, je perspektivní poměr. Aspect ratio padáků se měří stejným způsobem jako křídla letadel, porovnáním rozpětí s kordem. Padáky s nízkým poměrem stran, tj. s rozpětím 1,8násobkem kordů, jsou nyní omezeny na soutěže v přesnosti přistání. Mezi oblíbené padáky pro přesné přistání patří Jalbert (nyní NAA) Para-Foils a řada padáků Challenger Classics od Johna Eiffa. Zatímco padáky s nízkým poměrem stran mají tendenci být extrémně stabilní, s mírnými pádovými charakteristikami, trpí strmými klouzavými poměry a malou tolerancí nebo „sweet spotem“ pro načasování přistávacího vzplanutí.
Vzhledem k jejich předvídatelným otevíracím charakteristikám jsou padáky se středním poměrem stran kolem 2,1 široce používány pro záložní padáky, BASE a soutěže vrcholových formací. Většina padáků se středním poměrem stran má sedm buněk.
Padáky s vysokým poměrem stran mají nejplošší klouzavost a největší toleranci pro načasování přistávacího vzplanutí, ale nejméně předvídatelné otevírání. Poměr stran 2,7 je přibližně horní hranicí pro padáky. Vrchlíky s vysokým poměrem stran mají obvykle devět nebo více buněk. Všechny záložní padáky typu ram-air jsou čtvercové, a to z důvodu větší spolehlivosti a méně náročných manipulačních vlastností.
Paragliders
Padákové kluzáky – prakticky všechny používají vrchlíky s beranidlem – se více podobají dnešním sportovním padákům než například padákům z poloviny 70. let a dřívějších let. Technicky se jedná o vzestupné padáky, ačkoli tento termín se v paraglidingové komunitě nepoužívá, a mají stejnou základní konstrukci vzdušného profilu jako dnešní „čtvercové“ nebo „eliptické“ sportovní padáky, ale obecně mají více členěných buněk, vyšší poměr stran a nižší profil. Počet buněk se značně liší, obvykle od 20 do 70, zatímco poměr stran může být 8 nebo více, i když poměr stran (projektovaný) takového vrchlíku může být až 6 nebo více – obojí je nehorázně vyšší než u reprezentativního padáku pro parašutisty. Rozpětí křídla je obvykle tak velké, že má mnohem blíže k velmi protáhlému obdélníku nebo elipse než ke čtverci, a tento termín paraglidisté používají jen zřídka. Podobně může být rozpětí ~15 m s rozpětím (projektovaným) 12 m. Vrchlíky jsou stále připevněny k postroji závěsnými šňůrami a (čtyřmi nebo šesti) stoupáky, ale jako konečné spojení s postrojem používají uzamykatelné karabiny. Moderní výkonné padákové kluzáky mají často otvory v buňkách blíže spodní části náběžné hrany a koncové buňky mohou být zdánlivě uzavřené, obojí kvůli aerodynamickému zefektivnění (tyto zdánlivě uzavřené koncové buňky jsou odvětrávány a nafukovány ze sousedních buněk, které mají odvětrávání ve stěnách buněk).
Hlavní rozdíl je v použití padákových kluzáků, typicky delší lety, které mohou trvat celý den a v některých případech i stovky kilometrů. Postroj se také značně liší od padákového postroje a může se dramaticky lišit od těch pro začátečníky (což může být jen lavicová sedačka s nylonovým materiálem a popruhy, které zajišťují bezpečí pilota bez ohledu na polohu) až po bezsedadlové postroje pro lety ve velkých výškách a v terénu (obvykle se jedná o celotělové zařízení ve tvaru kokonu nebo houpací sítě, které zahrnuje i natažené nohy – tzv. speedbagy, aerokony apod. – pro zajištění aerodynamické účinnosti a tepla). V mnoha konstrukcích bude zabudována ochrana zad a ramenních oblastí a podpora pro záložní padák, nádobu na vodu atd. Některé mají dokonce čelní sklo.
Protože jsou padákové kluzáky vyrobeny pro start z nohou nebo lyží, nejsou vhodné pro otevírání terminální rychlostí a samozřejmě nemají žádný kluzák, který by otevírání zpomalil (piloti padákových kluzáků obvykle startují s otevřeným, ale nenafouknutým vrchlíkem). Při startu s paraglidem se vrchlík obvykle rozloží na zemi tak, aby se co nejvíce přiblížil otevřenému vrchlíku, přičemž nosné šňůry mají malou vůli a méně se zamotávají – více viz Paragliding. V závislosti na větru má pilot tři základní možnosti: 1) rozběh vpřed (obvykle za bezvětří nebo slabého větru), 2) rozběh ve stoje (za ideálního větru) a 3) rozběh vzad (za silnějšího větru). Při ideálním větru pilot zatáhne za horní vzpěry, aby vítr nafoukl články, a pak jednoduše povolí brzdy, podobně jako u letadla klapky, a odstartuje. Nebo pokud je bezvětří, pilot běží nebo lyžuje, aby ho přiměl k nafouknutí, obvykle na okraji útesu nebo kopce. Jakmile je vrchlík nad hlavou, stačí v ideálním větru jemně stáhnout obě klapky, na rovném terénu provést vlečení (například za vozidlem), pokračovat v běhu z kopce atd. Ovládání padáku na zemi v různých větrech je důležité a existují dokonce padáky vyrobené výhradně pro tuto praxi, aby se ušetřilo opotřebení dražších padáků určených řekněme pro XC, soutěže nebo jen rekreační létání.
Všeobecné vlastnosti
Hlavní padáky používané dnešními parašutisty jsou navrženy tak, aby se otevíraly měkce. Příliš rychlé otevření bylo dřívějším problémem beranidlových konstrukcí. Hlavní novinkou, která zpomaluje rozvinutí padáku typu ram-air, je slider; malý obdélníkový kus látky s průchodkou u každého rohu. Čtyři sady šňůr procházejí průchodkami ke stoupacím šňůrám (stoupací šňůry jsou pruhy popruhů spojující postroj a šňůry padáku). Při nasazování se kluzák posouvá z vrchlíku dolů až těsně nad stoupací šňůry. Kluzák je při sestupu zpomalován odporem vzduchu a snižuje rychlost, s jakou se mohou šňůry rozprostřít. Tím se snižuje rychlost, s jakou se vrchlík může otevřít a nafouknout.
Na rychlost rozvinutí má přitom stále významný vliv celková konstrukce padáku. Rychlosti rozvinutí moderních sportovních padáků se značně liší. Většina moderních padáků se otevírá pohodlně, ale jednotliví parašutisté mohou preferovat prudší rozvinutí.
Proces rozvinutí je ze své podstaty chaotický. K rychlému nasazení může dojít i u dobře vedených vrchlíků. Ve vzácných případech může být nasazení dokonce tak rychlé, že skokan utrpí pohmožděniny, zranění nebo smrt. Snížení množství látky snižuje odpor vzduchu. Toho lze dosáhnout zmenšením kluzáku, vložením síťového panelu nebo vyříznutím otvoru v kluzáku
.