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Pára-quedas

Introdução

     O pára-quedas é um equipamento de arrasto que em movimento através de um meio fluido, impede a aceleração e a queda descontrolada de uma massa ou corpo.
Historicamente, o primeiro salto humano em pára-quedas foi realizado no ano de 1797, embora esta aplicação tenha permanecido sem utilização prática, e como mera diversão, durante mais de um século. Foi só durante a primeira grande guerra, que o pára-quedas se tornaria num eficiente meio de salvamento, sendo então empregue por balonistas ingleses, e por aviadores alemães, como meio de salvamento das quedas de grande altitude em acidentes aéreos.

Aplicação do pára-quedas

     O pára-quedas é actualmente utilizado no salvamento de vidas humanas em de acidentes aéreos, no lançamento de tropas, no envio de pessoal, equipamento de socorro e suprimentos, para regiões inacessíveis por outros meios marítimos ou terrestres. 
Na presente aplicação, o pára-quedas é utilizado como equipamento de recuperação de sistemas electrónicos para teledetecção ambiental e atmosférica.

     O pára-quedas quando se encontra fechado permanece dentro de uma bolsa fixada ao colete ou harnais do pára-quedista. Esse colete deve ser projectado de modo a ajustar-se firmemente ao corpo do pára-quedista, protegendo-o do violento impulso causado pela desaceleração e que ocorre quando o equipamento se abre. É necessário também que o pára-quedas possa ser descartado facilmente, sobretudo nas situações em que o pára-quedista desce na água ou aterra com ventos fortes, que o podem arrastar pelo solo.

Funcionamento do pára-quedas

     Imediatamente após o salto do avião, ou alguns segundos depois de abandonar o avião, o pára-quedista puxa um cabo ou linha (extractor), que remove o pino que mantém as abas do pára-quedas dentro da bolsa (harnais). Nessa altura, ao ser atingido pela corrente de ar o pára-quedas auxiliar, localizado entre as abas, é injectado por uma mola e puxa o pára-quedas principal para fora da bolsa, entrando através da boca do equipamento. O ar é aprisionado pela coroa do pára-quedas e a pressão criada espalha-se pelos seus gomos, inflando-os e produzindo a abertura total do pára-quedas. Alguns equipamentos pára-quedas possuem dispositivos automáticos que abrem o próprio pára-quedas a uma altitude determinada.

Gráfico 1

Cálculos efectuados a partir da velocidade de ascensão do balão atmosférico e do pressuposto de que, por razões de segurança, a velocidade máxima durante a descida de um pára-quedas activado é nesta aplicação inferior a 6 metros por segundo, cerca de 20 Km/h ou 300 metros por minuto. No pára-quedismo militar e civil, a velocidade de sustentação é de 6,6 metros por segundo.

     Ao ser largado de um avião ou sistema lançador, o pára-quedista ou o equipamento lançado por pára-quedas cai em movimento acelerado, pois seu peso é maior que a resistência do ar. Na ocasião em que o pára-quedas se abre, a sua forma semi-esférica produz de forma imediata uma enorme resistência ao ar (meio fluido), originando uma forte desaceleração, e consequente diminuição da velocidade de descida. Durante a queda no vazio da atmosfera, ocorre o momento em que a resistência do ar, e o peso do próprio pára-quedista, se tornam iguais, é nestas condições que a queda é controlada e contínua, descendo o pára-quedas em velocidade constante até à sua aterragem.

Aterragem de um pára-quedas

     A aterragem de um pára-quedas é precedida de uma velocidade de descida constante e segura, que é inferior a 6,6 metros por segundo.
No lançamento de equipamentos e materiais, tal qual ocorre com o salto de pára-quedistas militares, é usado um pára-quedas com maiores dimensões, do que aqueles pára-quedas que são vulgarmente utilizados para as finalidades civis, pois nestas condições, o pára-quedas militar ou de recuperação de material e equipamentos, transporta mais carga do que um pára-quedista amador ou de competição. A força com que o pára-quedista atinge o chão equivale aproximadamente, à velocidade que resulta de um salto livre, feito a partir de 2,6 metros de altura em relação ao solo.

     Os pára-quedistas amadores e desportistas, mergulham em queda livre por centenas de metros, alterando a velocidade e a direcção da sua queda, controlada por contracção ou distensão do próprio corpo. Por motivos de segurança, os pára-quedistas amadores são obrigados a abrir os seus pára-quedas quando se encontram a pelo menos 670 metros de altitude em relação ao solo.

Um problema muito comum nos pára-quedas construídos até aos anos de 1950 era a sua violenta oscilação, devida ao escape ou libertação do ar pelas bordas do equipamento pára-quedas. Constatou-se porém que, se o pára-quedas sofresse uma ruptura radical ao ser inflado, não oscilava, mantendo depois um deslizamento regular na direcção oposta à da ruptura. A partir desta verificação, foram projectados pára-quedas com razoável grau de controlo de direcção.  Actualmente é possível controlar e manobrar um pára-quedas, com uma precisão suficiente para que um pára-quedista possa atingir um alvo de apenas alguns centímetros no solo, a mais de 2500 metros de altitude. Aplicações do pára-quedas      Conforme referimos, e se ilustra na imagem do lado esquerdo, são múltiplas as aplicações de um pára-quedas. Neste caso, a necessidade de se colocar em voo passivo na alta atmosfera terrestre equipamentos electrónicos para teledetecção ambiental e radiocomunicações, impõem naturalmente o uso de um sistema capaz de fazer um adequado travamento durante a queda de recuperação e aterragem, função essencial à recuperação dos referidos sistemas electrónicos. Para esta aplicação nada melhor e mais económico do que o uso adequado do pára-quedas.

     O pára-quedas utilizado pelo Projecto SimSAT – Simulação de Satélites, é um sistema especial, desenvolvido para a recuperação de cargas (payload) e que se pode inserir numa linha o cabo de suspensão, preso ao equipamento lançador e transportador aéreo, que no caso é um Balão Atmosférico, conforme se ilustra na imagem.
     Estes sistemas de voo passivo, podem elevar cargas e voar na alta atmosfera da Terra, até cerca de 250.000 pés (cerca de 80.000 metros).
Durante a separação do balão e consequente queda livre da carga, nada pode impedir o sistema de abertura do pára-quedas. Neste caso, e segundo as nossas aplicações, por medida de segurança, embora se trate de um pára-quedas de modelo tradicional, ele é simultaneamente composto por um sistema adicional interno e externo, que lhe permitem ao mesmo tempo, fazer uma adequada suspensão da carga, e impedir que outros cabos ou linhas se possam enrolar nas linhas ou fios de suspensão fixos nos gomos e impossibilitar a entrada de ar pela coroa e a abertura do pára-quedas.