Não consigo responder a todas as perguntas que você colocou, mas pelo menos uma das respostas vem diretamente do inventor, Bill Booth, conforme observado no wiki. Ele possui a patente do dispositivo (realizada?) E eu tive a oportunidade de voar com ele algumas décadas atrás.
Todos os seguintes são de boca em boca. Talvez haja documentação para fazer o backup, mas ouvi de Bill e isso é bom o suficiente para mim. Eu vi a documentação da patente em seu escritório, mas isso foi antes de câmeras digitais e telefones com câmeras.
Foi-me explicado que, antes da liberação de 3 anéis, o mecanismo mais comumente usado era chamado de liberação de Capewell . Como ele conta, o mecanismo é propenso a obstruções e é particularmente difícil de ser liberado quando está sob carga, como seria o caso quando caímos na terra com um pára-quedas sujo.
Seu gênio no desenvolvimento da liberação de 3 anéis resultou em um sistema que seria liberado completamente quando sob cargas elevadas, seria liberado completamente quando sob cargas leves e seria mecanicamente simples. Também é fácil de fabricar sem a necessidade de usinagem especial ou habilidades incomuns.
A configuração atual, novamente como descrito por Bill Booth, é que há uma redução de dez para uma força para cada anel. Se alguém ignorar o atrito do cabo no loop de trava do anel, a redução total será de mil para um nos três anéis. Isso significa que você pode pendurar mil libras em cada liberação (duas por dossel) e a força necessária para liberar o cabo de travamento, perpendicular ao ponto de conexão, é de uma libra. Não conheço newtons tão bem.
Adicionando o mecanismo de fixação lateralmente orientado do cabo, a força exigida pelo paraquedista é ainda menor. Se houver um quilo de força puxando o cabo no laço que o prende, quanta força é necessária para deslizar esse cabo e liberar o conjunto? Não sei essa resposta, mas é muito baixa.
Eu experimentei esse conceito para um mecanismo de liberação de carga útil para um helicóptero controlado por rádio com vários rotores. Usando a matemática das alavancas comuns, tive uma redução de força de pouco menos de 5000 para 1, usando articulações rígidas em vez de alças para reter as alavancas. Os componentes eram necessariamente leves e tolerariam até 2 libras de carga útil, talvez mais, mas o helicóptero estava muito lento naquele momento. Os componentes de ligação pesavam 20 gramas.
A imagem acima vem de uma entrada wiki sobre alavancas . A liberação de 3 anéis é uma alavanca de classe 2, articulada em uma extremidade. Fazendo referência à animação no wiki, a primeira carga da alavanca é o anel grande do qual o 'chutist' está suspenso. Aplica força ao segundo anel para cima (em relação à animação) do pivô do segundo anel.
O segundo anel é travado pelo terceiro anel, aplicando força ao terceiro anel da mesma maneira. A vantagem mecânica da qual a matemática da alavanca entra em jogo se deve ao espaçamento do pivô em relação à localização do próximo anel.
