Jaka jest prędkość przeciągnięcia szybowca krążącego w kominie termicznym?
Porady Mistrza Sebastiana Kawy
Zastanawiałem się jak to możliwe,że w kominie termicznym krąży się z prędkością przeciągnięcia szybowca taką jak w normalnym locie, po prostej? Nie mogę sobie tego wytłumaczyć ani od strony fizycznej, ani żadnej innej, nawet na tzw. zdrowy rozum nic mi nie przychodzi sensownego do głowy :). Przykladowo taki Puchacz ma prędkość przeciągniecia około 70 km/h (wiadomo że mają na nią wpływ różne czynniki, np. załadowanie, przechylenie, hamulce itd.) Z podobną prędkością krąży się w kominie termicznym. Dlaczego tak się dzieje, że się wtedy nie przeciąga? Jaka jest w takim razie prędkość przeciągnięcia szybowca w kominie termicznym? (na przykładzie Puchacza i ogolnie dla każdego szybowca ?)
Latanie z prędkością mniejszą niż prędkość przeciągnięcia nie jest możliwe z wyjątkiem kilkusekundowych okresów przy zmniejszonym przeciążeniu. W stabilnym krążeniu przeciążenie jest większe niż 1. Zależy ono od przechylenia szybowca wg zależności 1/Cos kąta przechylenia.
W zakręcie skrzydło musi wytworzyć więcej siły nośnej niż w locie po prostej. Maksymalny współczynnik siły nośnej, ten na którym leci szybowiec z minimalną prędkością nie zmieni się w krążeniu, to zależy od kształtu profilu, a więc by wytworzyć więcej siły nośnej szybowiec musi lecieć szybciej - prędkość przeciągnięcia będzie większa. ( wzór na siłę nośną - Pz = Cz*S*ro*V2/2)
Ale tak jak wynika z pierwszego zdania jest możliwe takie wykonanie zakrętu, że szybowiec rozpędza się z mniejszym przeciążeniem i wtedy pomimo minimalnej prędkości na początku tego manewru nie przeciąga się. W ten sposób np. wykonuje się figurę podobną do ranwersu - na stromym wznoszeniu szybowiec rozpoczyna zakręt i w szczytowym położeniu prędkość wynosi niemal zero, ale mimo to szybowiec zakręca i rozpędza się w dół po poprzednim torze bez przeciągnięcia.
Na kręgu, dla bezpieczeństwa, normalną reakcją jest oddanie drążka i rozpędzenie szybowca. W krążeniu takie działanie spowoduje, że szybowiec wyleci daleko wgłąb duszenia zwiększając prędkość i promień zakrętu. Są dwa sposoby, albo zwiększamy przechylenie, wykorzystujemy większość siły nośnej do pokonania siły odśrodkowej i pozwalamy by szybowiec rozpędzał się spadając po skrzydle, to jest skuteczniejsze, jeśli spodziewamy się rozległego duszenia np. przy rotorach. Albo zmniejszamy przechylenie i w ten sposób szybowiec nadal utrzymuje się w locie poziomym bez przeciągnięcia. Drugi manewr jest skuteczniejszy przy przypadkowych podmuchach w kominie.
A więc w locie w zakresie przeciągnięcia jest to niekorzystne zjawisko bo w niektórych sytuacjach może sprowokować nieprawidłową reakcję pilota i ten próbując zmniejszyć opadanie doprowadzi faktycznie do przeciągnięcia być może w dość gwałtowny sposób. Prawidłowo wyważony szybowiec sam z siebie nie powinien zmniejszać prędkości nawet w tym zakresie gdzie opór rośnie przy zmniejszaniu prędkości. Bez zwiększania wychylenia sterów szybowiec powinien utrzymywać prędkość.
Osoby które eksperymentowały w tym zakresie twierdzą, że niestety niektóre szybowce szkolne nie zachowują się tu prawidłowo. Trudno mi się wypowiadać, bo jest to pewnie mocno związane z wyważeniem ale z pewnością powietrze nie jest spokojne i coś może zaburzyć lot szybowca. Dlatego do manewrów w okolicy lotniska, po kręgu, do esowania, do lądowania, na prędkościomierzu zaznaczono żółtym trójkątem prędkość zalecaną. Odpowiada ona mniej więcej prędkości optymalnej szybowca z maksymalną dopuszczalną masą do lądowania. A więc jest to prędkość powyżej prędkości ekonomicznej. W tym zakresie jeśli prędkość rośnie - rośnie opór szybowca i jego opadanie. Jeśli prędkość maleje - maleje również opór, szybowiec wolniej opada i ma tendencję do rozpędzania się. Zachowuje się tak jak sobie tego życzymy a prędkość jest stabilniejsza. Dodatkowo zapas do przeciągnięcia jest znacznie większy i by przeciągnąć szybowiec trzeba dużego i gwałtownego wychylenia sterów.
Objawia się to np tym, że przy podmuchu szybowiec drży, furczy, przeciążenie maleje, słychać oderwanie strug. Z pewnością nie jest to korzystne, bo nie dość, że traci się w takim momencie cenne metry wysokości to można wpaść w korkociąg. By wyprowadzić, trzeba pochylić dziób i pozwolić mu nabrać prędkości co może spowodować, że wylecimy z komina. Trudno w powietrzu przeliczać prędkości ekonomiczne w zależności od przechylenia, obciążenia powierzchni którego często nie znamy czy np zabrudzenia profilu. Praktycznie pilot musi się nauczyć rozpoznawać objawy przeciągnięcia i prawidłowo na nie reagować. Ocenia prędkość a nawet kąt natarcia słysząc pewne charakterystyczne dźwięki w szybowcu.
Są szybowce, które np. w okolicy maksymalnego kąta natarcia zaczynają głośno szumieć, bo przyspiesza przepływ w okolicy nasady skrzydła. Potem pilot stara się unikać tych kątów natarcia i już wie na jakiej prędkości szybowiec dobrze leci przy danym obciążeniu. Po pewnym czasie trenując na jednym szybowcu będziemy mogli ocenić kąt na jakim lata szybowiec oceniając prędkość, przeciążenie, wychylenie sterów i będziemy mogli zachować margines kąta natarcia niemal odruchowo, nie dopuszczając do przeciągnięcia a nawet lotu w jego okolicy gdy opadanie mocno rośnie.
Na początku jednak nie ma innej rady, tylko należy utrzymywać zadaną prędkość, unikać większych przechyleń (30 stopni), a już z pewnością nie ma miejsca na eksperymenty w pobliżu ziemi.