راز ماندگاری بال: لایه محافظ پاراگلایدر (Coating) و نحوه مراقبت از آن

از پاراگلایدر خود مراقبت کنید، تا او هم مراقب شما باشد

منافذ پاراگلایدر

پارامترهای زیادی وجود دارند که می‌توانند وضعیت پارچه‌ی بال پاراگلایدر را تعیین کنند، اما شاید هیچ پارامتری بهتر از نفوذپذیری هوا در پارچه نباشد.

پیش از آن‌که به جزئیات اندازه‌گیری منافذ و اهمیت آن بپردازیم، مهم است درک کنیم که چگونه تخلخل (یا نفوذپذیری) بر ایمنی پاراگلایدر تأثیر می‌گذارد و چرا واقعاً این موضوع اهمیت دارد.

تخلخل و نفوذپذیری هوا

تخلخل یک جسم شاخصی است که نسبت فضای خالی موجود در یک حجم معین را به ماده‌ی سازنده‌ی آن نشان می‌دهد. تخلخل یک پارچه‌ی بافته‌شده، با نسبت تعداد نخ‌ها در یک سطح مشخص به فاصله‌های بین آن‌ها  یا به‌اصطلاح «منافذ» موجود در خود پارچه  تعیین می‌شود.

هر چه تعداد این منافذ بیشتر باشد، درصد تخلخل ماده نیز بیشتر خواهد بود و هر چه منافذ کمتر باشند، پارچه متراکم‌تر است.  تخلخل پارچه‌ی پاراگلایدر متغیر است. همان‌طور که خواهیم دید، در طول فرایند کهنگی پارچه، منافذ جدیدی ایجاد شده و اندازه‌ی منافذ موجود نیز تغییر می‌کند.

از آن‌جا که نفوذپذیری مستقیماً به تخلخل بستگی دارد، این دو مفهوم اغلب با هم اشتباه گرفته می‌شوند و به نوعی اصطلاح “تخلخل” به عنوان واژه‌ی رایج در اندازه‌گیری پارچه جا افتاده است.با این حال، نکته‌ی مهم این است که صرف‌نظر از اینکه از کدام‌یک از این دو پارامتر استفاده می‌کنیم، هنگام صحبت درباره‌ی پارچه‌ی پاراگلایدر معمولاً به‌دنبال مقادیر پایین هستیم:
تخلخل پایین = نفوذپذیری هوای پایین

در عمل، نفوذپذیری با دستگاه‌هایی به نام پروسیمتر (Porosimeter) اندازه‌گیری می‌شود. پروسیمترها بررسی می‌کنند که چه مدت طول می‌کشد تا حجم معینی از هوا تحت فشار مشخص از یک سطح معین از پارچه عبور کند.

اغلب، در اندازه‌گیری تخلخل بال، مقدار نفوذپذیری به صورت زمان ثبت‌شده توسط دستگاه بیان می‌شود.
هر چه زمان بیشتر باشد، حجم مشخصی از هوا کندتر از آن مقطع عبور کرده است – در نتیجه، تخلخل و نفوذپذیری هوا کمتر است.

چرا نفوذپذیری هوای پارچه پاراگلایدر اهمیت دارد؟

در پاراگلایدر بخش بزرگی از نیروی (Lift) توسط جریان هوایی ایجاد می‌شود که در سرعت‌های متفاوتی از بالا و پایین سطح بال عبور می‌کند. این اختلاف سرعت جریان هوا، باعث ایجاد نواحی با فشارهای متفاوت در بالا و پایین بال شده و در نتیجه نیروی بالابرنده را به وجود می‌آورد.

ناحیه‌ی کاهش فشار در بالای سطح بال برای پایداری و عملکرد پروازی بال حیاتی است. هرچه جریان هوا در بالای بال آرام‌تر و یکنواخت‌تر باشد، سرعت آن بیشتر است  در نتیجه، افت فشار بالای بال بیشتر شده و نیروی لیفت نیز بیشتر و کارآمدتر تولید می‌شود.

در طول پرواز، بخشی از هوا از میان بافت پارچه‌ی بال عبور می‌کند و این موضوع یکنواختی جریان در بالای سطح بال را بر هم می‌زند. هرچه حجم بیشتری از هوا از میان پارچه عبور کند، جریان بالای بال بیشتر مختل می‌شود و نیروی لیفت کاهش می‌یابد.

در صورت تخلخل زیاد، پارچه هوای زیادی را از خود عبور می‌دهد. این توده‌ی هوایی، اجازه نمی‌دهد که جریان در بالای سطح بال کشش سطحی ایجاد کند – یعنی جریان هوا نمی‌تواند به سطح پارچه بچسبد و در اثر گردابه‌های ایجادشده در هوا، از سطح جدا و به اصطلاح “کنده” می‌شود.

این شرایط می‌تواند منجر به افتادن بال در حالت واماندگی کامل شود

 

برای کاهش تخلخل پارچه، تولیدکنندگان از دو روش اصلی در فرآیند ساخت استفاده می‌کنند:

1. بافت متراکم پارچه هرچه نخ‌های پارچه به‌هم فشرده‌تر باشند، عبور هوا از میان آن‌ها کمتر خواهد بود.
2. پوشش‌دهی (کوتینگ) – یک پوشش پلیمری ویژه روی نخ‌ها اعمال می‌شود تا منافذ موجود را پر کرده و تخلخل را کاهش دهد.

لایه پوششی و محافظ پاراگلایدر (Coating)

هدف از پوشش‌دهی، محافظت از نخ‌های پارچه در برابر عوامل محیطی و کاهش تخلخل است.

در پاراگلایدر، علت اصلی فرسودگی کلی پارچه در واقع کهنگی و تخریب لایه‌ی محافظ و پوشش‌ دهنده (Coating) آن است.

فرایند Coating پارچه در چند مرحله انجام می‌شود:

• ابتدا نخ‌ها پیش از بافته شدن Coating  می‌شوند.
• سپس پس از بافتن پارچه، لایه‌های بیشتری از Coating به آن افزوده می‌شود.

نوع لایه محافظ پاراگلایدر نقش مهمی در ویژگی‌های نهایی پارچه دارد:

• پوشش یک‌لایه یا دولایه
• مقاومت در برابر UV
• ضدآب
• مقاوم در برابر سایش و غیره

معمولاً تولیدکنندگان بزرگ پاراگلایدر از پارچه‌هایی با پوشش‌های باکیفیت‌تر و محافظتی‌تر استفاده می‌کنند.

نکته‌ی مهم این است که فرآیند پوشش‌دهی با پخت حرارتی پلیمر همراه است اصطلاحاً «پخت» (baking).
پارچه در اتوکلاو قرار می‌گیرد و در دمای بالا حرارت داده می‌شود تا ماده‌ی پوشش‌دهنده به داخل و بین نخ‌ها نفوذ کند.
به همین دلیل، تجدید یا بازسازی پوشش پارچه در خانه ممکن نیست.

برخی محصولات در بازار وجود دارند که مدعی‌اند می‌توانند تخلخل پایین را به پارچه بازگردانند، اما در عمل نشان داده شده که این محصولات تنها برای چند ساعت پرواز یا حتی فقط یک پرواز اثر دارند، و پس از آن مقدار تخلخل به حالت قبلی بازمی‌گردد یا حتی بدتر می‌شود.

عوامل مختلفی می‌توانند باعث فرسایش پوشش شوند، از جمله:

• تابش اشعه‌ی فرابنفش (UV)
• تغییر شکل‌های مکانیکی
• تماس با مواد شیمیایی
• دمای بالا یا پایین

با این حال، مهم‌ترین عوامل در کهنگی طبیعی پوشش پارچه احتمالاً دو مورد زیر هستند:
۱. تابش فرابنفش (UV)
۲. تغییر شکل‌های مکانیکی پارچه

سطح تخلخل (Porosity Level)

هنگام بافت پارچه، منافذی بین نخ‌ها باقی می‌مانند که هنوز با ماده‌ای پر نشده‌اند – این منافذ در ادامه توسط پوشش‌دهی پر می‌شوند.

پس از دوخته شدن پاراگلایدر و طی پروازهای اولیه، بخش زیادی از نخ‌ها وارد مرحله‌ی «جا به جایی» می‌شوند.
پارچه در نقاط مختلف بال با ضرایب متفاوتی کشیده یا منقبض می‌شود. برخی نخ‌ها سفت می‌شوند و برخی دیگر آزادتر این پدیده باعث تخریب پوشش در نقاطی می‌شود که به‌واسطه‌ی این جا به جایی، منافذ بزرگ‌تری در بافت پارچه ایجاد شده‌اند.

تخلخل یک پاراگلایدر در طول عمرش بر اساس منحنی‌ای غیرخطی تغییر می‌کند.

در ۵۰ ساعت پرواز اول، ممکن است بال بین ۱۰ تا ۳۰ درصد از تخلخل اولیه‌ی خود را از دست بدهد.

سپس، این مقدار تثبیت شده و برای بخش عمده‌ای از عمر بال، مقدار نسبتاً ثابتی باقی می‌ماند.

اما با گذشت زمان، پوشش پارچه شکننده می‌شود و شروع به جدا شدن از الیاف می‌کند، که این موضوع منجر به افزایش شدید نفوذپذیری هوا می‌شود.

در ۵۰ ساعت پایانی عمر بال، نفوذپذیری هوا  به شدت افزایش می‌یابد تا جایی که دیگر بال قابل استفاده نخواهد بود.

پاراگلایدرهایی که به مقادیر بحرانی تخلخل پایین نزدیک می‌شوند، معمولاً نشانه‌هایی از کاهش عملکرد از خود نشان می‌دهند.

مهم‌ترین نشانه‌های افزایش نفوذپذیری هوا عبارتند از:

• کاهش نسبت گلاید (Glide Ratio)
• افزایش نرخ نزول (Sink Rate)
• ناتوانی در اجرای فلر هنگام فرود
• دشواری در لانچ کردن (Inflation) بال

در عمل، پوشش در بخش‌های مختلف بال یا در رنگ‌های متفاوت  با نرخ‌های مختلفی فرسوده می‌شود.

معمولاً اگر پوشش در لبه‌ی حمله (Leading Edge) دچار تخریب شود، لانچ کردن بال دشوارتر خواهد شد، اما نسبت گلاید یا نرخ نزول خیلی تغییر نمی‌کنند.

در حالی که اگر پوشش در بخش اصلی بال (پشت لبه‌ی حمله) کاهش یابد، بال تمایل به ورود به حالت پاراشوتال استال خواهد داشت، که با افزایش نرخ نزول و کاهش نسبت گلاید همراه است.

رنگ پارچه پاراگلایدر و تأثیر آن بر دوام و مقاومت UV

در هنگام بررسی رنگ پارچه‌ی بال پاراگلایدر، باید توجه داشت که رنگ‌های مختلف دارای ضرایب متفاوتی از کهنگی و مقاومت در برابر اشعه‌ی فرابنفش (UV) هستند.

یکی از نکات مهم، تفکیک میان مقاومت نخ‌های پارچه در برابر UV و مقاومت لایه‌ی پوشش در برابر UV است. رنگ‌هایی مانند سفید بخش زیادی از نور – از جمله پرتوهای فرابنفش – را بازتاب می‌دهند، در حالی که رنگ‌هایی مانند مشکی بیشتر طیف نوری را جذب می‌کنند.

در رنگ‌های بازتاب‌دهنده‌ی نور (مانند سفید)، اشعه‌ی UV از هر دو جهت به لایه‌ی پوشش نفوذ کرده و موجب کاهش عمر پوشش می‌شود. با این حال، این بازتاب نور باعث می‌شود الیاف پارچه دیرتر فرسوده شوند.

برعکس، در رنگ‌هایی که نور را جذب می‌کنند (مانند مشکی)، پوشش دوام بیشتری دارد، اما الیاف نخ‌ها سریع‌تر دچار آسیب و کهنگی می‌شوند.

با توجه به اینکه پوشش، نقش اصلی در محافظت از کل پارچه در برابر UV را ایفا می‌کند، بنابراین دوام و کیفیت پوشش عامل تعیین‌کننده در استحکام نهایی پارچه است.

از همین‌رو، برخلاف تصور عمومی، یکی از مقاوم‌ترین رنگ‌ها در پاراگلایدر رنگ مشکی است، و در مقابل، سفید و خاکستری روشن از جمله کم‌دوام‌ترین رنگ‌ها به شمار می‌روند.

نهایتاً، باید توجه داشت که با پیشرفت فناوری و استفاده از پوشش‌های پلیمری مدرن، تفاوت مقاومت UV میان رنگ‌های مختلف به‌طور چشم‌گیری کاهش یافته است.

جملاتی برای به‌خاطر سپردن…

• تخلخل پاراگلایدر یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده‌ی کیفیت بال و ایمنی پرواز است.
• اندازه‌گیری تخلخل، دقیق‌ترین شاخص برای تعیین میزان عمر باقی‌مانده‌ی بال است.
• به یاد داشته باشید: هنگام اندازه‌گیری، همیشه از واحدهای استاندارد استفاده کنید – صرفاً به “ثانیه” نگاه نکنید.

برای اینکه سال‌ها از بال خود لذت ببرید:
هیچ‌گاه با بال خود کاری نکنید که حاضر نیستید با بدن خود انجام دهید.

نگهداری از پاراگلایدر

برای حفظ تخلخل بال پاراگلایدر و افزایش عمر مفید آن، باید عواملی را که می‌توانند به پوشش پارچه آسیب بزنند و مقادیر تخلخل را وخیم‌تر کنند، در نظر گرفت.

اشعه‌ی فرابنفش (UV)

بزرگ‌ترین دشمن پاراگلایدر اشعه‌ی فرابنفش خورشید است که ساختار پوشش را تخریب کرده و باعث پیری زودرس آن می‌شود. به جز تماس نرمال با نور خورشید حین پرواز، باید همیشه از قرارگیری بیش از حد در برابر آفتاب جلوگیری شود.

هیچ‌گاه پاراگلایدر خود را در حالت باز در انتظار شرایط مناسب رها نکنید!

عوامل مکانیکی

کشیدن بال روی زمین، تا کردن در محیط‌های پر از گرد و خاک، شن یا سطوح زبر، یکپارچگی فیزیکی پوشش را مختل کرده و باعث تخریب سریع آن می‌شود.

تا کردن بیش از حد، خم کردن یا فشار مداوم روی پارچه باعث ترک‌های میکروسکوپی در پوشش و کاهش تخلخل می‌شود.

اضافه‌بار بال: بار اضافی در محدوده‌ی مجاز اثر خاصی بر پوشش ندارد، اما در مانورهای آکروباتیک، فشارهای دینامیک شدیدی وارد شده که باعث کشش و جمع‌شدگی در پوشش و الیاف شده و عمر مفید پارچه را کاهش داده یا باعث ترک در میکروپُرهای آن می‌شود.

رطوبت

رطوبت به‌تنهایی به پوشش آسیب نمی‌زند، اما نگهداری بال در محیط مرطوب یا تا کردن آن در حالت خیس، باعث رشد کپک‌هایی می‌شود که به‌معنای واقعی کلمه پوشش را می‌خورند!

همیشه بال خیس را در سایه خشک کنید و هیچ‌گاه برای خشک کردن، با بال خیس پرواز نکنید.

آب فشرده‌پذیر نیست! در پرواز با بال بسیار خیس، قطرات آب از منافذ عبور کرده و فشاری بیشتر از حد استاندارد به پوشش وارد می‌کنند – که این امر باعث ترک‌خوردگی میکروپُرها و افزایش تخلخل خواهد شد.

آب شور: از منظر شیمیایی، آب شور برای پوشش تهاجمی‌تر است. بعد از خشک شدن، بلورهای نمک باقی‌مانده نقش سمباده‌ای ساینده را ایفا می‌کنند که باعث تخریب بیشتر می‌شود.

یخ‌زدگی در حین پرواز نیز به پوشش آسیب می‌زند؛ یخ، فشار نقطه‌ای در سطح ایجاد کرده و موجب ترک در الیاف پارچه می‌شود.

مواد شیمیایی

هر نوع حلال، مشتقات نفتی و مواد شیمیایی قوی باعث خورندگی در لایه‌ی پوشش شده و تخلخل را به شدت افزایش می‌دهند.

هیچ‌گاه از مواد شیمیایی برای تمیز کردن بال استفاده نکنید.

دما

دماهای بسیار بالا می‌توانند ساختار پلیمری پوشش را تغییر داده و آن را تخریب کنند. دماهای خیلی پایین به‌ندرت مشکلی ایجاد می‌کنند – در تئوری، پوشش در دماهای زیر منفی ۲۰ تا ۳۰ درجه‌ی سانتی‌گراد شروع به شکننده شدن می‌کند که خوشبختانه در دمای پروازهای معمول ما نیست.

اما دماهای بالا خیلی راحت اتفاق می‌افتند – در یک خودروی بسته در روز تابستانی، دمای داخل به‌راحتی به ۶۰–۷۰ درجه می‌رسد. در این دما، مولکول‌های پلیمر تغییر ساختار می‌دهند و طول عمر پوشش تا ۳۰ تا ۴۰ درصد کاهش می‌یابد.

بال خود را همیشه از تماس با شعله‌ی مستقیم محافظت کنید – یک پاراگلایدر با سرعت حدود میلیون‌ها تومن در ثانیه می‌سوزد!