Jestliže poletíme, bude nás z počasí zajímat především směr a rychlost větru, protože právě ten má důležitý vliv na ekonomiku letu, ať už letíme bezmotorově nebo motorově. Zkombinujme si nyní jakousi přeletovou taktiku se základními počty a řešme letecké příklady.
Hjůstne, máme problém.
Přelet bezmotorovým letadlem za termiky znamená získávat výšku kroužením v termických stoupavých proudech a tuto výšku pak proměňovat v uletěnou vzdálenost. Je však podstatné, jakým směrem a jakou rychlostí bude vanout vítr na naši trať.
Při silnějším větru se musíme rozhodnout pro cílový let a jen malé lomení trasy (čím výkonnější kluzák, čím slabší vítr, čím silnější termika – tím spíše můžeme trať lomit, křivit či dokonce uzavřít) a vést trasu našeho letu pokud možno co nejvíce po větru. V tomto je tajemství dlouhých přeletů u málo výkonných bezmotorových letadel, např. padákových a závěsných kluzáků, ale také méně výkonných větroňů.
|
|
Porovnejme let větroně L-13 Blaník za bezvětří a za větru 10 m/s (uvažujme tyto rychlosti v celém vertikálním rozsahu vrstvy, v níž se letadlo pohybuje). Dále předpokládejme průměrnou rychlost stoupání větroně 3 m/s, dobu letu 2 hodiny a výšku základen kupovitých oblaků 2300 m nad zemí. Do nového stoupavého proudu bude pilot navazovat ve výšce 500 m nad zemí. Pilot má k dispozici 2000 m operační výšky, posledních 300 m pod základnou oblaku musí podle předpisů opustit stoupavý proud a letět mimo oblak.
Příklad musíme rovněž zjednodušit tím, že termika je všude tam, kde ji pilot potřebuje, s čímž zajisté budou všichni plachtaři souhlasit s tím, že to tak ve skutečnosti velice často je…
Blaník na oběžné dráze.
Blaník se od vlečného letadla vypne 500 m nad letištěm a hned dotáčí maximální možnou výšku. Do hladiny 2000 m nad letištěm mu to trvá 500 sekund, tj. asi 8 minut. Do konce cvičného letu zbývá 112 minut. Vyráží na trať rychlostí 80 km/h a při klouzavosti 1:28 klesá rychlostí 0.8 m/s a do výšky 500 m klesne za 31 minut. Při točení v termice se nikam neposunul, takže po klouzavém letu se dostal do vzdálenosti 42 km od letiště. Celkem má už za sebou 39 minut letu a do konce letu zbývá 1 hodina a 21 minut.
Nyní se cyklus opakuje; pilot točí v termice 8 minut a pak letí 31 minut, dostane se na 84. km od letiště a celkový čas letu je 78 minut, do konce pokusu zbývá 42 minut. Takže zvládneme ještě třetí cyklus našeho zkušebního programu, čímž se posuneme na 126. kilometr od letiště a na kontě máme bez tří minut celé 2 hodiny letu. Zbývající 3 minuty nemůžeme nijak využít, protože jen točíme termiku a za dnešního bezvětří se neposunujeme v horizontální souřadnici, jen získáváme výšku nad jedním bodem.
Za bezvětří to zvládne kdejaký kaštan.
Druhý den fouká stálý vítr 10 m/s ve všech hladinách, v nichž se Blaník pohybuje. Ostatní charakteristika počasí je stejná. Větroň se vypnul 500 m nad letištěm a navázal do stoupání. Hladinu 2000 m nad zemí dosáhne za 8 minut, ale za tu dobu jej snos větru posune 4.8 km dál (zaokrouhleme na 5 km). Potom se vydá na trať, přičemž do hladiny 500 m sklesá za 31 minut. Za tu dobu větroň uletí vzdálenost asi 61 km, takže v souhrnu s kroužením v termice je po 39 minutách na 66. km. Po dalších dvou cyklech našeho výpočtu uletěl větroň 198 km, což je zisk vzdálenosti bezmála 60% vzhledem k původní uletěné délce za bezvětří. Bod 126. kilometru trati, kde větroň přistával den předtím za bezvětří, minul zhruba v 72. minutě letu, tj. v 60% času letu.
Neuvažujeme opravy rychlosti letu podle rychlostní poláry, kdy bychom s větrem v zádech měli letět na nižší IAS a podobně se chovat při točení v termice. Jde jen o selské jednoduché taktizování, které má poukázat vliv větru na náš let.
Leť tam, nevím kam. Přivez to, nevím co.
Vezměme teď jiný příklad. Máme za úkol letět z našeho letiště A do sousedního letiště B, které je vzdáleno 50 km, avšak tam nepřistaneme, nýbrž se zase vrátíme zpátky na A. Typický cílák s návratem, žákovská stovka.
Je bezvětří, větroň stoupá v každé termice 2 m/s a opět se jedná o Blaník letící 80 km/h. Termika je dnes bezoblačná, protože se v našem příkladu nechceme omezovat výškou víc, než je nezbytně nutné. Vlečná nás odmítla táhnout až nad B i nazpátek, sprostě na nás zamávala křídly zase 500 m nad naším letištěm A a zmizela v hlubině.
|
|
Zahájili jsme kroužení tak, abychom zvládli dolétnout nad B na jeden zátah. Chceme-li doletět nad B ve výšce 500 m, musíme při vzdálenosti 50 km a klouzavosti 28 získat výšku 2286 m nad úrovní letiště B; na cestu zpátky si však můžeme dát rezervu výšky nižší, než 500 m, postačí okruhová výška 200 m a tak můžeme nad letištěm B vytočit jen do výšky 1986 m. Celý let potrvá čas vytáčení obou stoupáků plus čas přeskoků, tj. 102 minut neboli 1 hod 42 minut.
Když ono fouká pořád.
Vítr 5 m/s pozmění charakteristiku našeho letu následovně: První úsek poletíme po větru a ulétneme jej včetně času stráveného kroužením v termice (započítává se i posun vlivem snosu) za 41 minut, mj. také díky tomu, že nám stačí vytočit do výšky jen 1958 m nad úrovní letiště B, protože s větrem v zádech se nám zlepšila klouzavost vůči zemi.
Cesta z B do A vede proti větru. Musíme proto nad letištěm B vytočit podstatně více, až do výšky 2504 m za předpokladu, že nad letiště A chceme přiletět ve výšce 200 m. Během točení nás snos větru posune ještě o 5 km zpátky za letiště B, takže cesta zpět je dlouhá 55 km. Včetně točení potrvá zpáteční let 70 minut (máme zde protivítr a déle jsme kroužili do vyšší operační výšky). Celkem nás cesta vyjde na 111 minut, tj. 1 hodinu a 51 minut. Let trval o 9 minut déle, než za bezvětří.
Při 10 m/s už přece nikdo nelítá.
Vezměme ještě tutéž situaci za větru 10 m/s. Úsek z A do B poletíme 33 minut, nazpátek potom 113 minut (pro zajímavost, kroužení nad letištěm B nás snese bezmála 15 km za letiště a abychom mohli trasu zvládnout na jeden stoupák, museli bychom na cestu z A do B získat výšku 1732 m, ale pro cestu zpět již 3447 m, což ani není v souladu s předpisy. Celkový čas přeletu A-B-A je 146 minut, tj. 2 hod 26 minut.
Jak je vidět, vítr nám značně prodlužuje uzavřené trati, kde výchozí bod je zároveň bodem koncovým. Rostoucí rychlost větru a klesající výkony příslušného kluzáku znamenají prohlubování rozdílů mezi letem za bezvětří a za větru.
Přesné počítání s nepřesnými čísly
Samozřejmě zde uvádíme vypočtená přesná čísla, která jsou v praxi nepoužitelná – kdopak kdy využil znalost, že musí vystoupat do 1732 m? V praxi je všechno o něco horší; vítr není stálý, naše rychlost ani klesavost či vertikální rychlost v termice nejsou stálé, atd. Tyto výpočty bychom museli opravit o nějakou empirickou zhoršující konstantu, kterou bychom získali tak, že bychom provedli desítky nebo stovky teoretických výpočtů a porovnávali je se skutečnými lety.
Ale tak to je vždycky, když se nám matematika snaží propočítat, jak to vlastně žijeme, že?
Příště se podíváme na mnohem složitější úlohu, kdy budeme brát v úvahu různý vítr v několika výškových vrstvách, lomenou trať o jednom až pěti ramenech (i uzavřenou, např. trojúhelník). K tomu účelu se zpracovává výpočetní tabulka pro Microsoft Excel, jíž si zde budete moci stáhnout a počítat si své přelety.
Do tabulky se vloží parametry větru, rychlosti a klouzavosti větroně za bezvětří, délky a kursu jednotlivých ramen, požadované minimální a maximální výšky letu na jednotlivých ramenech a očekávaná průměrná rychlost termických stoupavých proudů. Výsledkem bude výpočet trvání přeletu na jednotlivých ramenech i celkově, nutný minimální počet stoupavých proudů, které musíme cestou potkat a nejpozdější čas vzletu, abychom stihli přistát do zvoleného časového limitu, např. do 18 hodin.
