Як навчитись літати на планерах. частина 1

За великим рахунком, всі літаючі моделі, які важче повітря можна розділити на дві категорії: а) літаючі за рахунок мотора і б) літаючі завдяки природним явищам у вигляді теплих потоків повітря, які піднімаються уверх. До перших можна віднести літаки, вертольоти та інші літальні апарати, обладнані мотором, до других – планера.

З моторними моделями все просто: є моторчик, він крутить великий або маленький пропелер, а крило або несучий пропелер створюють підйомну силу. Ніяких складнощів немає: модель летить, поки є паливо у баці або електрика в акумуляторі. Пілотові потрібно тільки вміти відрегулювати двигун та розумно керувати моделлю, утримуючи її в повітрі. Направив модель вгору - летить вгору, вниз - значить, вниз. Хоч під землю)

З планерами дещо складніше. Мотора нема, планер може летіти, тільки якщо знижується. Інакше він втратить швидкість, крило перестане створювати підйомну силу і планер впаде. Не буває так, щоб направив планер вгору - і він сам летить вгору. Ось вниз - будь ласка, а вгору - ні.

З іншого боку, якщо планер не обладнаний мотором, чому планеристи хваляться, як вони літають без посадки по півгодини-годині? Брешуть? Адже пілоти літаків і вертольотів, наприклад, рідко літають більше десяти хвилин. Спробуємо розібратися.

Візьмемо простий приклад. Нехай у мене є планер, який при нормальній польотної швидкості має власну вертикальну швидкість зниження півтора метра в секунду, тобто за секунду польоту з нормальною швидкістю він знижується на півтора метра. Я відпускаю його з висоти сто п'ятдесят метрів з нормальною швидкістю. Природно, що планер виявиться на землі рівно через 150м 1,5 м с = 100 секунд. Звичайно, це за умови, що повітря абсолютно спокійне.

Думаю, очевидно, що даний приклад ідеалізовано, адже повітря практично завжди знаходиться в русі, як в горизонтальній площині, так і у вертикальній. Так от рух повітря вгору називається висхідним потоком, рух вниз - низхідним. Рух повітря по горизонталі називається вітром. Нічого складного. Якщо дивитися глобально, всі ці переміщення виникають через нерівномірний нагрів сонцем земної поверхні. Не більше і не менше.

Давайте все ж повернемося до нашого прикладу. Нехай в тому місці, де ми відпустили літати наш планер, повітря раптом узяло і рівномірно заворушилось вгору. Усе. Само по собі. Зі швидкістю 1 метр в секунду. Неважко зрозуміти, що швидкість зниження планера щодо повітря залишилася колишньою - півтора метра в секунду, а от щодо землі? Оскільки повітря рухається вгору, ми повинні відняти з швидкості зниження планера швидкість підйому повітря. Отримали швидкість зниження відносно землі всього півметра на секунду, і триста секунд польоту замість ста. Непогано, так? А тепер уявіть, що буде з планером, якщо повітря піднімається зі швидкістю півтора метра в секунду - з тією ж швидкістю, з якою знижується планер. Очевидно, що в цьому випадку планер залишиться на заданій висоті стільки часу, скільки буде підніматись повітря. У випадку з низхідним потоком спробуйте прикинути самі, що буде з планером, що потрапили в такий вихор швидкістю п'ять метрів на секунду, наприклад. Дуже схоже на рух катера за течією і проти.

Висновок: якщо є висхідний потік, вертикальна швидкість якого більше швидкості зниження планера, планер може набирати в ньому висоту.

Звідси, до речі, виходить і основна відмінність між літаками і планерами: літаки літають всупереч силам природи, а планери - завдяки їм.

Ну і ще один висновок. Знов-таки очевидно, що головне завдання пілота планера – знайти, втриматись та не впасти. Це досить складна, та незвичайна задача для моделіста.

Звідки що береться?

Ви коли-небудь літали на справжньому літаку? Якщо так, то ви добре уявляєте, як виглядає земля зверху. Так, цілком правильно, це набір різнокольорових клаптів. Темно-зелені ліси, чорні землі, жовті степи, яскраво-зелені поля, і голубі озера. Красиво. І практично. Тому що сонце по-різному нагріває ці клапті. Сильніше і швидше за все нагріваються темні ділянки - земля і асфальт, і дуже повільно поглинають тепло водні простори і ліси. Відповідно, і повітря, прилеглий до цих шматочків, прогрівається по-різному. Це означає що більш тепле повітря над розорані полем - починає підніматися, створюючи висхідний потік. А от на край цього поля повітря стікається більш холодне з сусідніх ділянок, створюючи вітерець.

Підняття повітря відбувається не постійно, а періодично. Раз на деякий час від земного шару відривається частина у вигляді кульки і починає підніматися. За ним слідує ще одна, і ще - виходить стовпчик, складений з бульбашок. Якщо при цьому дме постійний вітер, то стовпчик нахиляється за вітром.

Якщо десь поруч існує ще одна точка відриву бульбашок - є шанс, що на деякій висоті два потоки зіллються в один, більш великий та більш потужний.

Добре ілюструє виникнення терміків наступний приклад. Уявіть, що якийсь хтось хлюпнув на вашу стелю багато води. Вода, звичайно, почне збиратися в каплі і потім капати зі стелі на підлогу. Так от якщо уявити, що стеля - це поверхня землі, а каплі - бульбашки повітря, то аналогія буде повна. І вода в нашому прикладі відривається на найбільш нерівних місцях стелі, і терміки найчастіше відриваються не на рівному місці, а на якомусь предметі дерево, горб або кущ.

Ось так виникають терміки. Що всередині них? Всередині, як ми вже знаємо, бульбашки теплого повітря, що піднімаються все вище і вище. Якщо провести вимірювання швидкості руху повітря в термік, то виявиться, що в центральній частині кульок, швидкість підйому повітря найбільша, а по краях - найменша, а іноді навіть з краю повітря спускається вниз. Зрозуміло, що при польоті на планері найбільш вигідним буде якщо тримати його в середині терміка ??- планер почне підніматися з максимально можливою швидкістю. Звідси, до речі, йде термін «центрування потоку» - пілот повинен візуально визначити форму терміка, знайти центр ??і триматись в ньому.

Крім підйому, бульбашки мають тенденцію обертатися навколо ядра в горизонтальній площині, причому напрям обертання непередбачуваний.

Як далеко розташовані терміки один від одного? Це сильно залежить від атмосферних умов, часу доби, інших умов. У загальному випадку можна стверджувати, що вранці спостерігається багато несильних потоків, розташованих близько один від одного, в обід потоки стають ширшими і сильнішими, так само як і відстані між ними. Увечері настає час широченних - до півкілометра - і дуже слабких висхідних потоків, триматися в яких можуть лише планери з мінімальною швидкістю зниження.

На питання «А що в проміжках між терміками?» Відповідь напрошується сама собою. Між областями висхідного повітря часто розташовуються спадні потоки.. При попаданні в таке місце планер дуже швидко втрачає висоту. Іноді, якщо пощастить, низхідний поток стає просто нейтральним повітрям, що не має тенденції рухатися вниз.