Next Page of Pocket Aviation Previous Page of Pocket Aviation

Πολική Καμπύλη Ταχυτήτων

Σ’ ένα διάγραμμα, στο οποίο αποτυπώνεται ο βαθμός καθόδου και η ταχύτητα πτήσης του αλεξίπτωτου, δημιουργούμε μία καμπύλη η οποία θα μας προσδιορίζει τον λόγο κατολίσθησης σε όλο το φάσμα των ταχυτήτων του συγκεκριμένου αλεξίπτωτου.

Ο μικρότερος βαθμός καθόδου δεν συμπίπτει με τον καλύτερο λόγο κατολίσθησης.


Σε συνθήκες άπνοιας, πραγματοποιούμε πτήσεις διατηρώντας σε κάθε μία απ’ αυτές διαφορετική, αλλά σταθερή ταχύτητα πτήσης, την οποία καταγράφουμε από το ανεμόμετρό μας στο διάγραμμα. Αντίστοιχα καταγράφουμε το βαθμό καθόδου που κατέγραψε το βαριόμετρό μας.
Βαθμός καθόδου είναι η κατακόρυφη ταχύτητα του αλεξίπτωτου, η οποία μετριέται σε μ/δευτ.
Τέλος μετράμε την διανυομένη απόσταση κάθε πτήσης επί του εδάφους και την διαιρούμε δια του απολεσθέντος ύψους και βρίσκουμε έτσι τον λόγο κατολίσθησης.

Στο παράδειγμα που ακολουθεί έγιναν πέντε πτήσεις:
1) Με 20 χλμ/Ω/1,8μ./δεπ. Βαθμό καθόδου και Λ.Κ. 6.0
2) Με 29 χλμ/Ω/1,1μ./δεπ. // καθόδου και Λ.Κ. 7.3
3) Με 34 χλμ/Ω/1,3μ./δεπ. // καθόδου και Λ.Κ. 8.1
4) Με 42 χλμ/Ω/1,6μ./δεπ. // καθόδου και Λ.Κ. 7.0
5) Με 51 χλμ/Ω/2,9μ./δεπ. // καθόδου και Λ.Κ. 5.1
Έχουμε τον καλύτερο βαθμό καθόδου 1,1μ./δεπ. στα 29 χλμ και τον καλύτερο λόγο κατολίσθησης (8.1) με βαθμό καθόδου 1,3 στα 34 χλμ.

Αυτές οι μετρήσεις αποτυπώνονται στο διάγραμμα που ακολουθεί:
Στην πολική καμπύλη παρατηρούμε ότι, πετώντας με ταχύτητα που δίνει τον μικρότερο λόγο καθόδου διανύουμε μικρότερη απόσταση, από ότι εάν πετάξουμε με μεγαλύτερη ταχύτητα και λίγο μεγαλύτερο λόγο καθόδου. Ο καλύτερος λόγος κατολίσθησης, είναι ο λόγος που μας επιτρέπει να καλύπτουμε μεγαλύτερη απόσταση.
Εάν όμως κάνουμε τις ίδιες μετρήσεις σε συνθήκες καθοδικού ρεύματος ή μετωπικού ανέμου και αντίθετα ανοδικού ρεύματος ή ούριου ανέμου τότε θα διαπιστώσουμε ότι ο καλύτερος λόγος κατολίσθησης δεν θα αντιστοιχεί στην ίδια με πριν ταχύτητα, αλλά θα πρέπει να μεταβάλλουμε την ταχύτητα αυτή για να επιτύχουμε τον καλύτερο λόγο κατολίσθησης στις συγκεκριμένες συνθήκες.

Ο καλύτερος λόγος κατολίσθησης επιτυγχάνεται:
1. Με μεγαλύτερη ταχύτητα πτήσης όταν αντιμετωπίσουμε μετωπικό άνεμο ή καθοδικό ρεύμα και
2. Με μικρότερη ταχύτητα πτήσης όταν πετάμε σε ανοδικό ρεύμα ή με ούριο άνεμο.
Η διαφορά βάρους, είτε λόγω προσθήκης νερόσακου είτε λόγω βαρύτερου πιλότου, αλλάζει την πολική καμπύλη. Μεγαλύτερο βάρος σημαίνει μεγαλύτερη κατακόρυφη ταχύτητα και μεγαλύτερη οριζόντια ταχύτητα, σημαίνει υψηλότερη “Vmax ” αλλά και υψηλότερη “ Vmin“ από αυτή του ελαφρύτερου πιλότου. Αυτό σημαίνει ότι στην απογείωση, όπου πρέπει να τρέξουμε ξεπερνώντας την ελάχιστη ταχύτητα πτήσης, ο βαρύτερος πιλότος θα πρέπει να τρέξει περισσότερο.
Επίσης στην προσγείωση θα έχει μεγαλύτερη ταχύτητα ο βαρύτερος πιλότος και θα πρέπει να ενεργήσει εντονότερα στα φρένα από τον ελαφρύτερο.
Μεταξύ ενός πιλότου και ενός βαρύτερου πιλότου δεν υπάρχει διαφορά στο λόγο κατολίσθησης, αλλά αλλάζει ο βαθμός καθόδου και η ταχύτητα πτήσης. Δηλαδή θα φτάσουν στο ίδιο Σημείο προσγείωσης με μια διαφορά χρόνου.

Πρακτικά:
1. Συνήθως οι κατασκευαστές αλεξιπτώτων δίνουν τον καλύτερο λόγο κατολίσθησης με γωνία προσβολής 14 0, και πρακτικά καθόλου η με μικρή πίεση στα φρένα.
2. ’Όταν πετάμε με συνθήκες μετωπικού ανέμου ή καθοδικών, πρέπει να μην εφαρμόζουμε πίεση στα φρένα και ίσως ανάλογα με την ένταση του ανέμου χρειάζεται να χρησιμοποιούμε τον επιταχυντήρα μας.
3. Αντίθετα με ούριο άνεμο και ανοδικό ρεύμα αέρα, πρέπει να μειώσουμε την ταχύτητα του αλεξίπτωτου μας, άρα να εφαρμόσουμε μεγαλύτερη πίεση στα φρένα μας.

 

Ο καλύτερος λόγος κατολίσθησης μεταβάλλεται από τις συνθήκες.

Ο καλύτερος λόγος κατολίσθησης δεν μεταβάλλεται από την διαφορά βάρους δύο πιλότων.

Επίλογος περί αεροδυναμικής
Όπως είπαμε στην αρχή του κεφαλαίου έγινε απλοποίηση της αεροδυναμικής με σκοπό την ευκολότερη κατανόηση της από τους πιλότους. Ακολουθώντας αυτό το πνεύμα στο βιβλίο μου δέχομαι την γενική άποψη για τον νόμο του Bernoulli , καθώς και για το λόγο κατολίσθησης και τέλος στην πολική καμπύλη όπως περιγράφεται πιο κάτω. Δημιουργούνται βέβαια εύλογα ερωτήματα στα οποία θα βρούμε απαντήσεις :

α. Ο νόμος του Bernoulli εξηγεί πως η αεροδυναμική πτέρυγα παράγει Άντωση
Πράγματι το εξηγεί και μάλιστα με τρόπο που γίνεται κατανοητός στους μη έχοντες σχέση με την αεροδυναμική κατά την στιγμή μάλιστα που πετούν με ασύμμετρη πτέρυγα.
β. Πως αεροδυναμικές συμμετρικές πτέρυγες πετούν και παράγουν άντωση; Επίσης πως αεροδυναμικές ασύμμετρες πτέρυγες όπως αυτές που έχουν ορισμένα ανεμόπτερα μπορούν να πετούν ανάποδα και να παράγουν άντωση;
Η απλούστευση του νόμου του Bernoulli πράγματι οδηγεί σε αυτό το λογικό ερώτημα. Εάν φυσικά δεν ληφθεί υπ΄όψιν μας η γωνιά προσβολής. Αυτή μεταβαλλόμενη αλλάζει την κατεύθυνση πτήσης, μεταβάλλει την συμμετρία της πτέρυγας και έτσι παράγει Άντωση από τις πτέρυγες και των δύο αυτών περιπτώσεων.
Ένας αεροναυπηγός θα έλεγε ότι πρέπει να κατανοήσουμε την θεωρία της κυκλοφορίας και συγκεκριμένα τον ακροπτερυγικό πρόβολο (rectacular vortex ring). Συμπερασματικά μπορούμε να πούμε ότι η πτέρυγα παράγει άντωση εκτρέποντας τον αέρα προς τα κάτω. Η δύναμη αντίδρασης πάνω στην πτέρυγα που εκτρέπει τον αέρα προς τα κάτω είναι ο ίδιος αέρας που πιέζει την πτέρυγα προς τα επάνω. Αυτή είναι και η αιτία που η πτέρυγα παράγει άντωση.
γ. Τι είναι ακριβέστερα ο λόγος κατολίσθησης ;
Ουσιαστικά είναι μια αεροδυναμική σταθερή που εξαρτάται από την γωνία προσβολής. Όπως γνωρίζουμε σε σταθερή γωνία προσβολής υπάρχει και σταθερός λόγος κατολίσθησης.

Για να γίνει περισσότερο αντιληπτό το θέμα ίσως θα πρέπει να αναφερθούμε στον λόγο κατολίσθησης (αέρος) glide ratio δηλαδή αυτή την αεροδυναμική σταθερή η οποία καθορίζεται από τον λόγο της άνωσης με την οπισθέλκουσα (Lift to Drag ratio) και τον λόγο κατολίσθησης (εδάφους) (glide ratio) ο οποίος καθορίζεται από τον λόγο της απόστασης που πραγματοποιεί η πτέρυγα διαιρούμενος δια του απολεσθέντος ύψους. Η δεύτερη περίπτωση περιγράφεται και σαν γωνία καθόδου. Γωνία καθόδου είναι η γωνία που δημιουργείται από την κατεύθυνση πτήσης και τον ορίζοντα. Όσο μικρότερη είναι τόσο μακρύτερα θα φτάσει η πτέρυγά μας. Ο λόγος κατολίσθησης εδάφους η γωνία καθόδου και ο λόγος κατολίσθησης αέρος συμπίπτουν σε περίπτωση ιδανικής άπνοιας.
Εάν θέλουμε να κάνουμε μια πολική καμπύλη του λόγου κατολίσθησης αέρος θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τις παραμέτρους άντωσης (S/L) και οπισθέλκουσας (S/D). Στο αλεξίπτωτο πλαγιάς δεν διαθέτουμε σε πρώτη ζήτηση, όργανα μέτρησης αυτών των παραμέτρων.
Έτσι ενώ γνωρίζουμε το θέμα το απλοποιούμε χάριν ευκολίας και χρησιμοποιούμε τον όρο λόγος κατολίσθησης εδάφους (γωνιά καθόδου) η απλά λόγος κατολίσθησης όπως περιγράφεται στο βιβλίο μας.


Next Page of Pocket Aviation Previous Page of Pocket Aviation