Jak funguje vodní zátěž u bezmotorových letadel

Sice je tak nějak žádoucí, aby letadla byla co nejlehčí, ale jsou případy, kdy se navýšení hmotnosti hodí.

Chceme-li třeba s větroněm uletět nějakou velice dalekou vzdálenost, potřebujeme k tomu vysokou rychlost na přeskocích. Ovšem kdybychom tuto rychlost získávali jen potlačením kniplu, sice ji získáme, ale zároveň budeme zbytečně víc ztrácet na klouzavosti, takže do příštího stoupáku dolétneme v menší výšce a zdržíme se jejím delším získáváním.

Daleko přijatelnější metodou získání rychlosti přeletu za současnéhozachování klouzavosti je – navýšení vzletové hmotnosti větroně.

Výkonné kluzáky mají v křídlech poměrně velké nádrže na vodu, do nichž se vejde i 200 litrů. Kdybychom tam místo vody nalili rtuť (náčelník by to proplatil z klubových peněz), narvali bychom do nádrží čtrnáctkrát větší hmotnost, než kdybychom je naplnili vodou. Hmota větroně by tak vzrostla téměř o 3 tuny a je otázkou, jak by se na to větroň tvářil. V každém případě natankovaný větroň poletí znatelně rychleji, než s prázdnými nádržemi. Pokud by nám hmotnost vody nepostačovala a náš větroň je dvoumístný, můžeme přibrat nějakého těžkého pasažéra.

Rozbor rychlostní poláry letadla nám ukazuje, že celý obraz této křivky se geometricky zvětší a posune směrem do vyšších rychlostí (když ztěžkne letadlo).

Všechny rychlosti se totiž posunou o dané procento do vyšších hodnot. Vezměme příklad s dvojnásobnou hmotností letadla: Všechny rychlosti vzrostou o 40%. Takže je-li minimální, tj. pádová rychlost u nenatankovaného větroně 60 km/h, pak po ztěžknutí o 100% se zvýší tato rychlost o 40% na hodnotu 84 km/h. Maximální rychlost byla před navýšením hmotnosti např. 300 km/h, nyní se zvýšila o 40% na 420 km/h. Jak vidíme, minimální rychlost narostla o 24 km/h, maximální vzrostla o 120 km/h. Rychlostní polára se tedy „roztáhla", zvýšil se využitelný rozsah rychlostí letu. Avšak stejně jako rychlost, zvýšily se obě její složky, horizontální a vertikální, protože polára se zvětšila geometricky podél obou os.

Jinými slovy, musíme počítat také s nárůstem klesavosti, které se s oblibou říká „opadání".

Pokud jsme například při minimálce měli opadání 2 m/s, nyní bude o 40% vyšší, tj. 2,8 m/s. Při optimální klouzavosti jsme měli opadání např. 0,6 m/s, nyní bude o 40% vyšší, tedy 0,82 m/s. Vlivem vyšší rychlosti letu bude větroň kroužit buďto na stejném náklonu, avšak s větším poloměrem kroužení v okrajových částech termického stoupavého proudu, anebo stáhne poloměr kroužení na menší a víc v jádru termiky, ale za cenu vyššího náklonu. To však přinese spolu s velkou hmotou letadla také podstatně vyšší opadání, takže se konečně dostáváme k jádru pudla, že totiž s vodní zátěží musíme létat jen v silných meteorologických podmínkách, kdy jsou stoupáky rychlé a rozměrné. Teprve pak si můžeme dovolit zatížit letadlo vodní hmotou a právě jen tehdy správně využijeme zvýšenou přeskokovou rychlost a do cíle dolétneme včas.

Ke konci letu, zpravidla je to současně na konci letového intervalu, podmínky obvykle slábnou a vodní zátěž se nám už moc nehodí.

Proto je možné ji za letu vypouštět, abychom větroni odlehčili a mohli zbytek přeletu dokončit sice pomaleji, ale zato s nadějí, že se nám podaří lépe udržet ve vzduchu a nepřistát tři kilometry před cílem po přeletu dlouhém 1500 km nad územím Česka nebo Slovenska.

Poněkud jinak je to s vodní zátěží u paragliderů, tedy padákových kluzáků.

 U nich není účelem zvyšovat přeskokovou rychlost, jelikož k tomu účelu by se musela znatelně navýšit hmotnost a to není technicky proveditelné. Pokud pilot s křídlem a veškerou výbavou váží například 100 kg a přibere si 10 kg vodní zátěže, vzroste jeho vzletová hmotnost jen o 10%, tj. rychlost letu se zvýší asi o 5% a to je prakticky bezvýznamné, když uvážíme, že padákový kluzák letí rychlostí asi 40 km/h (12 m/s), většinou však ještě méně.

Vodní zátěž plní u paraglideru funkci zvýšení stability.

Padákový kluzák je samokřídlo, nemá ocasní plochy, které nahrazuje hmotný bod (pilot), zavěšený šňůrami nějakých 8 m pod vrchlíkem. Lze jej proto také přirovnat k jakémusi kyvadlu, u nějž přidáváním vodní zátěže do sedačky pilota zvyšujeme hmotnost. A každý čtenář jistě zná rozdíl mezi rozkýváním ping-pongového balónku, zavěšeného na provázku, a stejně velké olověné kouličky na stejně dlouhém provázku. Čím je zátěž těžší, tím hůř se rozkývává a tím je vlastně stabilnější. Proto si piloti paragliderů nabírají vodní zátěž, chtějí-li létat v silně turbulentních podmínkách, aby se jim nebortilo křídlo a dalo se lépe ovládat.