Микролифт. Оптимизация переходов

Успешный маршрутный полет имеет обманчиво простой рецепт: избегайте приземлений настолько долго, насколько сможете. Но когда вы прочитаете все книги, выполните все рекомендации, и будете продолжать жаждать более глубоких знаний, напрягите всю вашу чувствительность в мистическом искусстве микроподъема, динамического парения и максимизации планирующего полета. Адриан Томас входит в Дзен-подобное состояние Максимально эффективного планирования…

Независимо от типа крыла, некоторым пилотам удается лететь на переходах лучше, чем другим, позволяя аппарату «протекать» через турбулентность, находить лучшие линии пути, выигрывая высоту и скорость из перемещений воздуха.

Кроме того, на другом уровне полетов, это является легендарной техникой микроподъемов. Динамическим парением, которое позволяет альбатросам совершать перелеты по 1000 км. туда и обратно через Южную Атлантику. Микролифт – это аспект парящих полетов, который находится в стадии исследования и экспериментов, проводимых свободно летающими пилотами (free fliers), такими как Гари Особа [Gary Osoba].

Некоторые аспекты полетов в микроволнах требуют отрицательных перегрузок (G) или высоких скоростей, что недостижимо для дельтапланов или парапланов. Другие аспекты требуют низких полетных скоростей, невысоких значений снижения, быстрой и адекватной реакции на воздушные возмущения, что как раз приемлемо для нас, особенно с нашей способностью приземляться фактически где угодно, когда все идет ужасно неправильно.

Планирование в неподвижном воздухе

Воздух редко бывает действительно неподвижен, но когда это так (например, вечером на финальном долете или зимой) некоторым пилотам всегда удается планировать лучше других, даже на таком же крыле. Тогда нет никакой доступной энергии воздушной неоднородности, и есть только один путь максимизировать эффективность планирования – свести к минимуму теряемую в воздухе энергию.

Почти все крылья - планеры, жесткокрылы, дельтапланы или парапланы – имеют максимальную дальность планирования в установившемся (стабильном) полете на определенной скорости, обычно на балансировочной скорости или чуть большей. Любые изменения в движении крыла ускоряют течение воздуха вокруг крыла, и это стоит энергии.

Для любого вида планера единственным источником энергии является потенциальная энергия, полученная из сил гравитации за счет потери высоты. Следовательно, любое изменение в установившемся движении крыла ведет к потере высоты, поэтому уменьшает дальность планирования. Чем резче изменение, выше ускорение, тем больше энергии теряется при взаимодействии с воздухом и тем значительнее потери высоты.

Ламинарность воздушного потока, плавность движения крыла – это секреты эффективного планирования в стабильном воздухе. Аппараты лучших пилотов летят очень ровно и устойчиво на переходах, без лишних движений и без раскачки.

Ничто так не «убивает» эффективное планировние, как неустойчивое крыло. Но длинные стропы параплана делают его естественным маятником, затянутый полиспаст на дельтаплане, как правило, понижает курсовую устойчивость и вызывает провоцируемые пилотом колебания (раскачку). Основное отличие хороших пилотов от лучших пилотов – это способность топ-пилотов минимальными движениями и за минимальное время гасить (демпфировать) раскачку.

К счастью, эти ключевые навыки легко тренировать, потому что вызвать раскачку на дельтаплане или на параплане не составляет труда. В обоих случаях, принцип тот же самый: выберите скорость полета, преднамеренно вызовите колебания (раскачку) и найдите способ максимально быстро и эффективно их дэмпфировать (погасить).

На параплане можно просто подзатянуть клеванты, чтобы притормозить купол, и отпустить их. Это вызовет колебания по тангажу. Как лучше работать клевантами, чтобы погасить раскачку? Насколько и в какой момент их нужно подзатянуть, чтобы «поймать» купол над головой? В какой момент это лучше сделать? Лучше использовать резкие нормированные движения в определенный момент или «заблаговременные» плавные и на большем временном интервале?

Любые изменения скорости аппарата или движения воздуха в вертикальной плоскости вызывают раскачку. Умение резко погасить колебания сильно сказываются на эффективности полета. Колебания по курсу или по кренам также вредны, но их легко вызвать намеренно с целью тренировки, даже просто поднимая купол на земле.

Единственный фактор, более пагубный для планирования, чем нестабильное крыло – это большой крен. В стабильном воздухе плавные развороты и спираль с небольшим креном минимизируют потерю высоты.

Как минимизировать потери в разворотах на различных парапланах? Для большинства парапланов наиболее эффективная техника – это техника, рекомендуемая Бобом Друри [Bob Drury]: «Оставьте клеванты в покое, переместите вес тела на соответствующую ягодицу и ждите». В конечном счете, это направляет вас на путь с минимальной суетой и минимальной высотой, потерянной в развороте.

Линии микроподъема

На финише вы часто слышите рассказы пилотов о плохих и хороших «линиях». Линии конвергенции часто встречаются в горах, где их можно с достаточной точностью сопоставить с особенностями рельефа и где они могут возникать день ото дня в тех же местах. Там они могут быть настолько предсказуемы, что местные пилоты смогут точно сказать и даже нарисовать на карте, где их можно ожидать.

Над равниной термические линии конвергенции также встречаются часто, но их расположение обычно не поддается точному прогнозированию. Их можно обнаружить лишь почувствовав. Для меня охота на эту невидимую, беззвучную, неосязаемую жертву – возможно, самая волнующая вещь в маршрутных полетах. Находить хорошие линии и следовать по ним - это исключительный опыт, который требует повышенного внимания и концентрации всей чувствительности.

Я не смог найти никаких рекомендаций относительно техники микролифтов для парапланов, но это то, что работает для меня: когда вы начинаете глиссаду к намеченной цели, ослабьте грудной ремень для улучшения чувствительности подвески; сфокусируйтесь на незначительных изменениях окружающего воздуха между консолями вашего аппарата; попытайтесь почувствовать распределение подъема вокруг крыла.

Если линии подъема сильны, вы можете попробовать воспользоваться клевантами, чтобы лучше почувствовать, что происходит. Но помните – использование клевант «убивает» качество при планировании. Старайтесь работать перемещением веса. Ваша цель – избегать минусов и лететь в линии наибольшего подъема. Ваша линия пути может стать неровной, со значительными отклонениями от курса.

В соответствии с Gary Osoba, такие планера, как Carbon Dragon и Sparrowhawk, разработаны специально для этого типа полетов и оптимизированы для возможных быстрых изменений по курсу, чтобы оставаться на линии пути. Bateleur Eagle, Black Buzzard и Turkey Vulture – все используют этот тип подъема. Их короткие хвосты и сужающиеся к концам крылья очень хорошо подходят для быстрых поворотов по курсу, что необходимо для использования этого способа полета.

Полет по очень хорошей «линии» выглядит как «балансирование на лезвии бритвы». Очень легко «соскочить». Часто кажется, что «линии» пытаются «вытолкнуть» вас. Если «линия» - это локальная термическая конвергенция, то, вполне возможно, это действительно так. Особенно если вы очень близко к вершине конвекции, где «линии» сталкиваются с инверсионным слоем. Узкая полоса поднимающегося воздуха может заставить крыло накрениться в сторону от линии конвергенции, как только вы достигнете её.

Динамический микроподъем: порывы и турбулентность

Извлечь энергию можно из любой ситуации, где скорость движения воздуха изменяется на коротком отрезке пространства или за короткий промежуток времени. Ротор за острым гребнем, к примеру, вызывает чрезвычайно «драматические» изменения скорости на коротком пространственном отрезке. Это активно используют авиамоделисты, конвертируя скорость в высоту.

Ключом является дельта V, изменение в скорости ветра над (перед) гребнем и в роторе за ним. Максимальная скорость, которая может быть получена путем использования динамического парения, достигается, когда значение энергии, получаемое из динамического парения, равно значению энергии, теряемой при выполнении маневров.

Представьте, что вы летите в турбулентном воздухе с регулярными забросами вверх и вниз. Если разница скоростей в забросах достаточно большая, мы можем извлечь энергию путем своевременного реагирования определенным образом в момент приближения порыва.

Этот процесс назван «dynamic microlift soaring» от Гари Особы (смотрите, к примеру, www.isd.net/sadkins/20hourworkweek.htm).

Птицы совершают взмах крыльями для генерации толчка. При махе вниз угол атаки крыла установлен таким образом, что поток толкает его вниз и вперед. При махе вверх угол атаки установлен так, что поток толкает его вверх и назад.

Компонента направленная вверх дает достаточный подъем, чтобы компенсировать вес. Разница между силой направленной вперед, генерируемой при махе вниз, и силой направленной назад при махе вверх дает достаточный толчок, чтобы компенсировать сопротивление.

Мах вниз соответствует восходящему порыву, мах вверх – нисходящему. Для генерации толчка посредством техники микролифта необходимо, чтобы подъем при восходящем порыве превышал снижение при нисходящем. Это хорошо применимо при использовании практики «полетной скорости» - замедляйтесь в восходящем порыве и ускоряйтесь в нисходящем, но ускорения и замедления должны быть более агрессивными.

Первой реакцией параплана на восходящий порыв является сильный толчок назад, увеличивающий сопротивление и тормозящий крыло. Нам необходимо как раз обратное. Чтобы извлечь столько энергии из восходящего порыва, сколько возможно, нужно резко набрать скорость как только вы почувствуете толчок, не давая крылу закинуться назад. Потом притормозите купол, чтобы набрать максимально возможную высоту.

В конце восходящего порыва, как только вы почувствуете, что начался нисходящий – аппарат резко клюнет вперед. Как только вы прокачнетесь и окажетесь непосредственно под аппаратом, сразу начинайте предпринимать активные действия по демпфированию раскачки. Выполненное правильно, это позволит вам набрать полную скорость настолько быстро, насколько возможно, с минимальными потерями времени на ускорение и, соответственно, с минимальным временем, проведенным в нисходящих потоках.

Микролифт: будущее

О теории микролифта еще с десяток лет назад никто не слышал. Сейчас же существуют радиоуправляемые планеры, которые используют для парения только эту технику и не предназначены для другого вида парения. Существуют полноразмерные планеры, специально спроектированные для полета в микроволнах, и много научных статей, написанных на эту тему.

Парапланы почти идеально спроектированы для полетов в микроволнах. Их небольшая воздушная скорость означает, что дельта V, доступная из порывов, относительно велика даже в слабый ветер. Маневренность парапланов означает, что они могут использовать относительно небольшие порывы и слабые линии подъема. Способность парапланов приземляться почти где угодно означает, что им доступны линии микролифта над перегретым приземным слоем.

Существуют другие способы оставаться в воздухе, кроме использования динамических потоков над гребнями или термических потоков!

Adrian Thomas / CrossCountry magazine
Перевод Дзамихова А.А.