Lotniarstwo

Szybowiec tuż po starcie z Salève we Francji

Lotniarstwo to sport lotniczy lub działalność rekreacyjna, w której pilot leci lekkim, niezmotoryzowanym samolotem cięższym od powietrza, wystrzeliwanym z nóg , zwanym lotnią . Większość nowoczesnych lotni jest wykonana ze stopu aluminium lub ramy kompozytowej pokrytej syntetycznym płótnem żaglowym , tworzącym skrzydło . Zwykle pilot jest w uprzęży zawieszonej na płatowcu i steruje statkiem powietrznym, przesuwając ciężar ciała w stosunku do ramy sterującej.

Wczesne lotnie miały niski stosunek siły nośnej do oporu , więc piloci byli ograniczeni do szybowania po małych wzgórzach. W latach 80. stosunek ten znacznie się poprawił i od tego czasu piloci mogli szybować godzinami, zdobywać tysiące stóp wysokości w prądach wstępujących, wykonywać akrobacje i szybować w terenie przez setki kilometrów. Międzynarodowa Federacja Aeronautique a krajowe organizacje zarządzające przestrzenią powietrzną kontrolują niektóre regulacyjne aspekty lotniarstwa. Uzyskanie korzyści związanych z bezpieczeństwem płynących z przeszkolenia jest wysoce zalecane i wręcz obowiązkowe w wielu krajach.

Historia

Osobny artykuł: Historia lotniarstwa
Otto Lilienthal w locie

W 1853 roku George Cayley wynalazł pilotowany szybowiec startujący ze zbocza. Większość wczesnych projektów szybowców nie zapewniała bezpiecznego lotu; problem polegał na tym, że pionierzy wczesnego lotu nie rozumieli w wystarczającym stopniu podstawowych zasad, które sprawiły, że skrzydło ptaka działało. Począwszy od lat osiemdziesiątych XIX wieku nastąpił postęp techniczny i naukowy, który doprowadził do powstania pierwszych prawdziwie praktycznych szybowców , takich jak te opracowane w Stanach Zjednoczonych przez Johna Josepha Montgomery'ego . Otto Lilienthal zbudował sterowane szybowce w latach 90. XIX wieku, za pomocą których mógł szybować po grzbietach . Jego szczegółowo udokumentowana praca wywarła wpływ na późniejszych projektantów, czyniąc Lilienthala jednym z najbardziej wpływowych pionierów wczesnego lotnictwa . Jego samolot był kontrolowany przez zmianę ciężaru i jest podobny do nowoczesnej lotni.

Jan Lavezzari z podwójnym szybowcem

Lotniarstwo zobaczyło usztywnioną lotnię z elastycznymi skrzydłami w 1904 roku, kiedy Jan Lavezzari latał na lotni z podwójnymi żaglami u wybrzeży Berck Beach we Francji . W 1910 r. we Wrocławiu w działalności klubu szybowcowego widoczny był trójkąt sterowniczy z pilotem lotni zawieszonym za trójkątem w lotni . Dwupłatowiec był bardzo szeroko nagłaśniany w publicznych magazynach z planami budowy; takie dwupłatowce były konstruowane i latały w kilku krajach od czasów Octave Chanute i zademonstrowano jego dwupłatowiec z ogonem. W kwietniu 1909 r. Poradnik Carla S. Batesa okazał się przełomowym artykułem o lotni, który pozornie wpłynął na budowniczych nawet współczesnych czasów. Kilku budowniczych wykonałoby swoją pierwszą lotnię , postępując zgodnie z planem z jego artykułu. Volmer Jensen z dwupłatowcem w 1940 roku o nazwie VJ-11 umożliwił bezpieczne sterowanie w trzech osiach lotnią startowaną stopą.

Paresev NASA w locie z liną holowniczą [1] .

W dniu 23 listopada 1948 r. Francis Rogallo i Gertrude Rogallo złożyli wniosek o patent na latawiec na w pełni elastyczne skrzydło latawca z zatwierdzonymi zastrzeżeniami dotyczącymi jego usztywnień i zastosowań szybowcowych; elastyczne skrzydło lub skrzydło Rogallo , które w 1957 roku amerykańska agencja kosmiczna NASA zaczęła testować w różnych elastycznych i półsztywnych konfiguracjach, aby wykorzystać je jako system odzyskiwania kapsuł kosmicznych Gemini . Różne formaty usztywnień oraz prostota konstrukcji i łatwość konstrukcji skrzydła, wraz z możliwością powolnego lotu i łagodnym lądowaniem, nie pozostały niezauważone przez entuzjastów lotni. W latach 1960–1962 Barry Hill Palmer zaadaptował koncepcję elastycznego skrzydła, aby stworzyć lotnie startowane stopą z czterema różnymi układami sterowania. W 1963 roku Mike Burns zaadaptował elastyczne skrzydło do budowy holowanego latawca, który nazwał Skiplane. W 1963 roku John W. Dickenson zaadaptował koncepcję elastycznego płata skrzydła , aby stworzyć kolejny szybowiec do latawców na nartach wodnych; za to, Fédération Aéronautique Internationale przyznała Dickensonowi Dyplom Lotniarstwa (2006) za wynalezienie „nowoczesnej” lotni. Od tego czasu skrzydło Rogallo jest najczęściej używanym profilem w lotniach.

składniki

Lotniarstwo

Płótno żaglowe na lotni

Płótno żaglowe Hangglider jest zwykle wykonane z włókien tkanych lub laminowanych, takich jak odpowiednio dakron lub mylar .

Tkany poliestrowy płótno żaglowe to bardzo ciasny splot włókien poliestrowych o małej średnicy, który został ustabilizowany przez impregnację żywicą poliestrową na gorąco. Impregnacja żywicą jest wymagana, aby zapewnić odporność na odkształcenia i rozciąganie. Opór ten jest ważny dla utrzymania aerodynamicznego kształtu żagla. Tkany poliester zapewnia najlepszą kombinację lekkości i trwałości w żaglu z najlepszymi ogólnymi właściwościami jezdnymi.

Laminowane materiały żaglowe wykorzystujące folię poliestrową osiągają lepsze parametry dzięki zastosowaniu materiału o mniejszej rozciągliwości, który lepiej zachowuje kształt żagla, ale nadal jest stosunkowo lekki. Wadą poliestrowych tkanin foliowych jest to, że zmniejszona elastyczność pod obciążeniem generalnie powoduje sztywniejsze i mniej responsywne manipulowanie, a laminowane tkaniny poliestrowe na ogół nie są tak trwałe ani długotrwałe jak tkaniny.

Trójkątna ramka kontrolna

W większości lotni pilot jest osadzony w uprzęży zawieszonej na płatowcu i sprawuje kontrolę, przesuwając ciężar ciała w przeciwieństwie do stacjonarnej ramy sterującej, znanej również jako trójkątna rama kontrolna lub rama A. Rama kontrolna zwykle składa się z 2 „dolnych rur” i drążka sterującego / drążka podstawowego / rury podstawowej. Każdy koniec drążka sterującego jest przymocowany do pionowej rury lub bardziej aerodynamicznej rozpórki („dolnej rury”), gdzie oba wystają z rury podstawy i są połączone z wierzchołkiem ramy sterującej / stępki szybowca . Tworzy to kształt trójkąta lub „ramki A”. W wielu z tych konfiguracji dodatkowe koła lub inne wyposażenie można zawiesić na dolnym drążku lub końcówkach drążków.

Obrazy przedstawiające trójkątną ramę sterującą na lotni Otto Lilienthala z 1892 roku pokazują, że technologia takich ram istniała od wczesnych lat projektowania szybowców, ale nie wspomniał o tym w swoich patentach. Ramka kontrolna do zmiany ciężaru ciała została również pokazana w projektach Octave Chanute . Była to główna część powszechnego obecnie projektu lotni autorstwa George'a A. Spratta z 1929 r. Najprostszą ramę typu A, która jest podwieszona, zademonstrował na zlocie szybowcowym wrocławskiego klubu szybowcowego na lotni z listwami wystrzeliwanej stopą w 1908 r. przez W. Simona; historyk lotni Stephan Nitsch zebrał również przypadki ramy sterującej U używanej w pierwszej dekadzie XX wieku; U jest wariantem ramy A.

Szkolenie i bezpieczeństwo

Nauka latania na lotni

Ze względu na słabe wyniki w zakresie bezpieczeństwa wczesnych pionierów lotniarstwa, sport ten był tradycyjnie uważany za niebezpieczny. Postępy w szkoleniu pilotów i budowie szybowców doprowadziły do ​​znacznie lepszych wyników w zakresie bezpieczeństwa. Nowoczesne lotnie są bardzo wytrzymałe, gdy są skonstruowane zgodnie z Hang Glider Manufacturers Association, BHPA , Deutscher Hängegleiterverband lub innymi certyfikowanymi normami przy użyciu nowoczesnych materiałów. Chociaż są lekkie, można je łatwo uszkodzić w wyniku niewłaściwego użytkowania lub ciągłej pracy w niebezpiecznych warunkach wiatrowych i pogodowych. Wszystkie nowoczesne szybowce mają wbudowane mechanizmy odzyskiwania po nurkowaniu, takie jak linki liku przedniego w szybowcach z masztem królewskim lub „sprogi” w szybowcach topless.

Piloci latają w uprzężach, które podtrzymują ich ciała. Istnieje kilka różnych rodzajów uprzęży. Uprzęże kapsuły są zakładane jak kurtka, a część nogawkowa znajduje się za pilotem podczas startu. W powietrzu stopy są schowane w dolnej części uprzęży. Są zapinane w powietrzu za pomocą liny i rozpinane przed lądowaniem za pomocą oddzielnej liny. Uprząż kokonowa jest wsuwana przez głowę i leży przed nogami podczas startu. Po starcie stopy są w nim schowane, a tył pozostaje otwarty. Uprząż kolanowa jest również wsuwana przez głowę, ale część kolanowa jest owinięta wokół kolan przed startem i automatycznie podnosi nogę pilota po starcie. Uprząż na wznak lub na wznak to uprząż do siedzenia. Pasy naramienne zakładane są przed startem, a po starcie pilot wsuwa się z powrotem do fotela i leci w pozycji siedzącej.

Piloci noszą spadochron zamknięty w uprzęży. W przypadku poważnych problemów spadochron jest rozkładany ręcznie (ręcznie lub przy pomocy balistycznej ) i sprowadza zarówno pilota, jak i szybowiec na ziemię. Piloci noszą również hełmy i zazwyczaj noszą przy sobie inne środki bezpieczeństwa, takie jak noże (do przecinania uzdy spadochronu po zderzeniu lub przecinania linek uprzęży i ​​pasów w przypadku lądowania na drzewie lub wodzie), lekkie liny (do schodzenia z drzew w celu wyciągnięcia narzędzi lub liny wspinaczkowe), radia (do komunikacji z innymi pilotami lub obsługą naziemną) oraz sprzęt pierwszej pomocy.

Wskaźnik wypadków podczas latania na lotni został radykalnie zmniejszony dzięki szkoleniu pilotów. Wcześni piloci szybowców uczyli się swojego sportu metodą prób i błędów, a szybowce były czasami budowane w domu. Dla współczesnego pilota opracowano programy szkoleniowe z naciskiem na wykonywanie lotów w bezpiecznych granicach, a także dyscyplinę zaprzestania latania w przypadku niesprzyjających warunków pogodowych, np.: nadmiernego wiatru lub ryzyka zasysania chmur .

W Wielkiej Brytanii badanie z 2011 roku wykazało, że jeden zgon przypada na 116 000 lotów, co stanowi ryzyko porównywalne z nagłą śmiercią sercową spowodowaną przebiegnięciem maratonu lub grą w tenisa. Szacunkowa śmiertelność na świecie to jedna śmierć na 1000 aktywnych pilotów rocznie.

Większość pilotów uczy się na uznanych kursach, które prowadzą do międzynarodowo uznanej karty informacyjnej International Pilot Proficiency Information, wydawanej przez FAI .

Początek

Film przedstawiający start stopy ze wzgórza

Techniki startu obejmują start ze wzgórza/klifu/góry/wydmy/dowolnego wzniesienia na piechotę, start z holowaniem z naziemnego systemu holowniczego, holowanie w powietrzu (za samolotem z napędem), uprzęże z napędem i holowanie przez łódź . Nowoczesne wciągarki zwykle wykorzystują układy hydrauliczne zaprojektowane do regulacji naprężenia liny, co ogranicza scenariusze blokowania, ponieważ silne siły aerodynamiczne spowodują dodatkowe rozwijanie liny, a nie bezpośrednie naprężenie liny holowniczej. Z powodzeniem stosowano również inne, bardziej egzotyczne techniki startu, takie jak balon na ogrzane powietrze spada z bardzo dużej wysokości. Kiedy warunki pogodowe nie są odpowiednie do utrzymania lotu szybującego, skutkuje to lotem od góry do dołu i jest określane jako „bieg saniami”. Oprócz typowych konfiguracji startowych, lotnia może być tak skonstruowana, aby umożliwiała alternatywne tryby startu inne niż start z nogi; jedna praktyczna droga do tego jest dla osób, które fizycznie nie mogą wystrzelić pieszo.

W 1983 roku Denis Cummings ponownie wprowadził bezpieczny system holowania, który został zaprojektowany do holowania przez środek masy i miał wskaźnik pokazujący napięcie holowania, a także zintegrował „słabe ogniwo”, które pękało, gdy przekroczono bezpieczne napięcie holowania. Po wstępnych testach w Hunter Valley, Denis Cummings, pilot, John Clark (Redtruck), kierowca i Bob Silver, urzędnik, rozpoczęli zawody szybowcowe Flatlands w Parkes, NSW. Zawody szybko się rozrosły, od 16 pilotów w pierwszym roku do organizacji Mistrzostw Świata z 160 pilotami holującymi z kilku wybiegów pszenicy w zachodniej NSW. W 1986 roku Denis i „Redtruck” zabrali grupę międzynarodowych pilotów do Alice Springs, aby skorzystać z ogromnej termiki. Za pomocą nowego systemu ustanowiono wiele rekordów świata. Wraz z rosnącym wykorzystaniem systemu włączono inne metody startu, statyczną wyciągarkę i holowanie za ultralekki trójkołowiec lub ultralekki samolot .

Szybowanie w locie i latanie w terenie

Dobra pogoda na szybowanie. Dobrze uformowane cumulusy z ciemniejszymi podstawami sugerują aktywną termikę i słabe wiatry.

Szybowiec w locie nieustannie opada, więc aby osiągnąć dłuższy lot, pilot musi szukać prądów powietrza rosnących szybciej niż prędkość opadania szybowca. Wybieranie źródeł wznoszących się prądów powietrza to umiejętność, którą trzeba opanować, jeśli pilot chce polecieć na duże odległości, zwane cross-country (XC). Wznoszące się masy powietrza pochodzą z następujących źródeł:

Termika
Najczęściej stosowanym źródłem siły nośnej jest energia słoneczna ogrzewająca ziemię, która z kolei ogrzewa powietrze nad nią. To ciepłe powietrze unosi się w kolumnach zwanych termikami . Szybujący piloci szybko stają się świadomi cech terenu, które mogą generować termikę, oraz ich punktów spustowych z wiatrem, ponieważ termika ma napięcie powierzchniowe z ziemią i toczy się, aż dotrze do punktu spustowego. Kiedy podnosi się temperatura, pierwszym wskaźnikiem są nurkujące ptaki żerujące na unoszonych w górę owadach lub diabły pyłowe lub zmiana kierunku wiatru, gdy powietrze jest wciągane poniżej temperatury. Gdy termika się wznosi, większe szybujące ptaki wskazują na termikę. Termika unosi się, aż albo utworzy się w chmurę cumulus , albo uderzy w warstwę inwersyjną, w której otaczające powietrze staje się cieplejsze wraz z wysokością i zatrzymuje termikę przekształcającą się w chmurę. Ponadto prawie każdy szybowiec zawiera przyrząd zwany wariometrem (bardzo czuły wskaźnik prędkości pionowej), który pokazuje wizualnie (a często dźwiękowo) obecność podnoszenia i opadania. Po zlokalizowaniu komina pilot szybowcowy będzie krążył w obszarze wznoszącego się powietrza, aby nabrać wysokości. W przypadku ulicy z chmurami termika może zrównać się z wiatrem, tworząc rzędy termiki i opadające powietrze. Pilot może korzystać z ulicy w chmurach, aby latać na długich dystansach w linii prostej, pozostając w rzędzie wznoszącego się powietrza.
Podnoszenie grzbietów
Podnoszenie grzbietów występuje, gdy wiatr napotyka górę, klif, wzgórze, wydmę lub inny wzniesiony teren. Powietrze jest wypychane w kierunku nawietrznym twarz góry, tworząc windę. Obszar podnoszenia rozciągający się od grzbietu nazywany jest pasmem podnoszenia. Pod warunkiem, że powietrze unosi się szybciej niż prędkość opadania szybowców, szybowce mogą szybować i wznosić się we wznoszącym się powietrzu, lecąc w paśmie nośnym i pod kątem prostym do grzbietu. Grzbiet szybujący jest również znany jako szybujący stok .
Fale górskie
Trzecim głównym typem windy używanej przez pilotów szybowcowych są fale zawietrzne , które występują w pobliżu gór. Przeszkoda w przepływie powietrza może generować fale stojące z naprzemiennymi obszarami podnoszenia i opadania. Szczyt każdego szczytu fali jest często oznaczony przez chmur soczewkowatych .
Konwergencja
Inna forma podnoszenia wynika z konwergencji mas powietrza, jak front bryzy morskiej . Bardziej egzotycznymi formami podnoszenia są wiry polarne, które Projekt Perlan ma nadzieję wykorzystać do wznoszenia się na duże wysokości. Rzadkie zjawisko znane jako Morning Glory było również wykorzystywane przez pilotów szybowcowych w Australii.

Wydajność

Szybowiec startujący z góry Tamalpais

Z każdą generacją materiałów i poprawą aerodynamiki, osiągi lotni wzrastały. Jedną z miar wydajności jest współczynnik poślizgu . Na przykład stosunek 12:1 oznacza, że ​​w spokojnym powietrzu szybowiec może przelecieć 12 metrów do przodu, tracąc tylko 1 metr wysokości.

Niektóre dane dotyczące wydajności od 2006 roku:

  • Szybowce topless (bez sztycy ): współczynnik schodzenia ~ 17: 1, zakres prędkości ~ 30–145 km / h (19–90 mph), najlepszy poślizg przy 45–60 km / h (28–37 mph)
  • Sztywne skrzydła: współczynnik schodzenia ~ 20: 1, zakres prędkości ~ 35–130 km / h (22–81 mph), najlepszy poślizg przy ~ 50–60 km / h (31–37 mph). .
Balast
Dodatkowa waga zapewniana przez balast jest korzystna, jeśli podnoszenie może być mocne. Chociaż cięższe szybowce mają niewielką wadę podczas wznoszenia się w powietrzu, osiągają większą prędkość przy dowolnym kącie schodzenia. Jest to zaleta w trudnych warunkach, kiedy szybowce spędzają niewiele czasu na wspinaniu się w termice.

Stabilność i równowaga

Wysokowydajna lotnia z elastycznym skrzydłem. 2006

Ponieważ lotnie są najczęściej używane do latania rekreacyjnego, kładzie się nacisk na delikatne zachowanie, zwłaszcza przy przeciągnięciu i naturalną stabilność nachylenia . Obciążenie skrzydła musi być bardzo niskie, aby pilot mógł biec wystarczająco szybko, aby przekroczyć prędkość przeciągnięcia . W przeciwieństwie do tradycyjnego statku powietrznego z wydłużonym kadłubem i ustnikiem w celu utrzymania stabilności, lotnie polegają na naturalnej stabilności swoich elastycznych skrzydeł, aby powrócić do równowagi w odchyleniu i pochyleniu. Rolka stabilność jest generalnie ustawiona na prawie neutralną. W spokojnym powietrzu odpowiednio zaprojektowane skrzydło utrzyma zrównoważony lot z wyważeniem przy niewielkim udziale pilota. Pilot flex wing jest zawieszony pod skrzydłem za pomocą paska przymocowanego do jego uprzęży. Pilot leży na brzuchu (czasami na wznak ) w dużej, trójkątnej, metalowej ramie sterującej. Kontrolowany lot jest osiągany poprzez pchanie i ciągnięcie przez pilota tej ramy sterującej, przesuwając w ten sposób swój ciężar do przodu lub do tyłu oraz w prawo lub w lewo w skoordynowanych manewrach.

Przechylenie
Większość elastycznych skrzydeł jest ustawiona z przechyleniem zbliżonym do neutralnego z powodu ślizgu bocznego ( efekt anhedryny ). W osi przechyłu pilot przesuwa masę ciała za pomocą drążka sterowego skrzydła, przykładając moment obrotowy bezpośrednio do skrzydła. Elastyczne skrzydło jest zbudowane tak, aby wyginać się różnie w poprzek rozpiętości w odpowiedzi na moment przechyłu zastosowany przez pilota. Na przykład, jeśli pilot przesunie ciężar ciała w prawo, krawędź spływu prawego skrzydła wygina się bardziej niż lewa, tworząc odmienną siłę nośną, która przechyla szybowiec w prawo.
Odchylenie
Odchylenie _ oś jest stabilizowana przez ruch skrzydeł do tyłu. Skośny plan, gdy odchylony od względnego wiatru , tworzy większą siłę nośną na skrzydle nacierającym, a także większy opór, stabilizując skrzydło w odchyleniu. Jeśli jedno skrzydło posuwa się naprzód przed drugim, wystawia większy obszar na wiatr i powoduje większy opór po tej stronie. Powoduje to, że nacierające skrzydło zwalnia i wycofuje się. Skrzydło jest w równowadze, gdy samolot leci prosto, a oba skrzydła mają taką samą powierzchnię na wiatr.
Pitch
Odpowiedź kontroli wysokości tonu jest bezpośrednia i bardzo wydajna. Jest częściowo stabilizowany przez wymywanie połączone z wymiataniem skrzydeł, co powoduje inny kąt natarcia tylnych powierzchni nośnych szybowca. Środek ciężkości skrzydła znajduje się blisko punktu podwieszenia, a przy prędkości trymowania skrzydło odleci „bez użycia rąk” i powróci do trymu po zakłóceniu. System kontroli zmiany ciężaru działa tylko wtedy, gdy skrzydło jest obciążone dodatnio (prawą stroną do góry). Urządzenia do pozytywnego pochylania, takie jak linki refleksyjne lub pręty do wymywania, są wykorzystywane do utrzymania minimalnej bezpiecznej ilości wymywania, gdy skrzydło jest rozładowane lub nawet obciążone ujemnie (do góry nogami). Latanie z prędkością większą niż prędkość trymowania jest osiągane poprzez przesunięcie ciężaru pilota do przodu w ramie sterującej; latanie wolniej poprzez przesunięcie ciężaru pilota do tyłu (wypychanie).

Ponadto fakt, że skrzydło jest zaprojektowane do zginania i wyginania, zapewnia korzystną dynamikę, analogiczną do zawieszenia sprężynowego. Zapewnia to łagodniejsze wrażenia z lotu niż lotnia o podobnych rozmiarach ze sztywnymi skrzydłami.

Instrumenty

Aby zmaksymalizować zrozumienie przez pilota, jak leci lotnia, większość pilotów nosi przyrządy pokładowe . Najbardziej podstawowym jest wariometr i wysokościomierz - często połączone. Niektórzy bardziej zaawansowani piloci noszą również wskaźniki prędkości i radia. Podczas lotów w zawodach lub w terenie piloci często noszą przy sobie mapy i/lub urządzenia GPS . Szybowce nie mają jako takich tablic przyrządów, więc wszystkie przyrządy są zamontowane na ramie sterowej szybowca lub czasami przymocowane do przedramienia pilota.

Wariometr

Główny artykuł: Wariometr
Wario-wysokościomierz (ok. 1998)

Piloci szybowcowi są w stanie wyczuć siły przyspieszenia , kiedy po raz pierwszy uderzają w termikę, ale mają trudności z oceną stałego ruchu. Dlatego trudno jest wykryć różnicę między stale unoszącym się powietrzem a stale opadającym powietrzem. Wariometr to bardzo czuły wskaźnik prędkości pionowej . Wariometr wskazuje prędkość wznoszenia lub opadania za pomocą sygnałów dźwiękowych (beep) i/lub wyświetlacza wizualnego. Jednostki te są na ogół elektroniczne, różnią się zaawansowaniem i często zawierają wysokościomierz i wskaźnik prędkości. Bardziej zaawansowane jednostki często zawierają barograf do rejestrowania danych lotu i/lub wbudowanego GPS. Głównym celem wariometru jest pomoc pilotowi w znalezieniu i pozostaniu w „rdzeniu” komina termicznego w celu zmaksymalizowania przyrostu wysokości i odwrotnie, wskazywanie, kiedy znajduje się w powietrzu opadającym i musi znaleźć powietrze wznoszące się. Wariometry są czasami zdolne do obliczeń elektronicznych, aby wskazać optymalną prędkość lotu w danych warunkach. MacCready _ Teoria odpowiada na pytanie, jak szybko pilot powinien przelatywać między termikami, biorąc pod uwagę średnią siłę nośną, jakiej oczekuje pilot podczas następnego wznoszenia termicznego oraz wielkość wznoszenia lub opadania, jakie napotyka w trybie przelotowym. Niektóre wariometry elektroniczne wykonują obliczenia automatycznie, uwzględniając takie czynniki, jak teoretyczne osiągi szybowca (współczynnik szybowania), wysokość, ciężar haka i kierunek wiatru.

Radio

Radia lotnicze

Piloci czasami używają radiotelefonów do celów szkoleniowych, do komunikowania się z innymi pilotami w powietrzu oraz z załogą naziemną podczas lotów międzykontynentalnych.

nadajniki-odbiorniki PTT ( naciśnij i mów ) , pracujące w paśmie VHF FM. Zwykle mikrofon jest noszony na głowie lub wbudowany w kask, a przełącznik PTT jest przymocowany do zewnętrznej części kasku lub przymocowany do palca. Używanie radia na pasmo VHF bez odpowiedniej licencji jest nielegalne w większości krajów, w których fale radiowe są regulowane (w tym w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Brazylii itp.), dlatego należy uzyskać dodatkowe informacje w krajowym lub lokalnym stowarzyszeniu lotniarstwa lub we właściwym organie radiowym organ regulacyjny.

szybowców mogą również korzystać z odpowiedniego typu radia (tj. w pasmo VHF Aero Mobile Service). Można go oczywiście wyposażyć w przełącznik PTT na palec oraz głośniki wewnątrz kasku. Korzystanie z nadajników-odbiorników statków powietrznych podlega przepisom specyficznym dla użytkowania w powietrzu, takim jak ograniczenia dotyczące częstotliwości, ale ma kilka zalet w porównaniu z radiami FM (tj. z modulacją częstotliwości) używanymi w innych usługach. Po pierwsze, ma duży zasięg (bez repeaterów) ze względu na modulację amplitudy (tj. AM). Drugi to możliwość kontaktowania się, informowania i bycia informowanym bezpośrednio przez innych pilotów statków powietrznych o ich zamiarach, co poprawia unikanie kolizji i zwiększa bezpieczeństwo. Trzecim jest umożliwienie większej swobody w zakresie lotów na duże odległości w regulowanych przestrzeniach powietrznych, w których radio w samolocie jest zwykle wymogiem prawnym. Czwarta to uniwersalna częstotliwość alarmowa monitorowana przez wszystkich innych użytkowników i satelity oraz wykorzystywana w przypadku zagrożenia lub zbliżającego się zagrożenia.

GPS

GPS (globalny system pozycjonowania) może być używany jako pomoc w nawigacji. W przypadku zawodów służy do sprawdzenia, czy zawodnik dotarł do wymaganych punktów kontrolnych.

Dokumentacja

Rekordy są sankcjonowane przez FAI . Rekord świata w odległości prostej należy do Dustina B. Martina, który w 2012 roku pokonał dystans 764 km (475 mil), pochodzący z Zapata w Teksasie .

Judy Leden (GBR) jest rekordzistą wysokości dla lotni wystrzeliwanej z balonu: 11800 m (38800 stóp) w Wadi Rum w Jordanii 25 października 1994 r. Leden ma również rekord wysokości: 3970 m (13025 stóp), zestaw w 1992 roku

Rekordy wysokości dla szybowców wystrzeliwanych z balonów:

Wysokość (w stopach) Lokalizacja Pilot Data Odniesienie
38 800 Wadi Rum, Jordania Judy Leden 25 października 1994 r
33 000 Edmonton, Alberta, Kanada Jan Ptak 29 sierpnia 1982
32720 Kalifornia miasto, Kalifornia, USA Stephana Dunoyera 9 września 1978
31600 Pustynia Mojave, Kalifornia, USA Boba McCaffreya 21 listopada 1976
17100 San José, Kalifornia, Stany Zjednoczone Dennisa Kulberga 25 grudnia 1974

Konkurs

Zawody rozpoczynały się od „latania jak najdłużej” i lądowań na miejscu. Wraz ze wzrostem osiągów latanie przełajowe w dużej mierze je zastąpiło. Zwykle trzeba minąć od dwóch do czterech punktów nawigacyjnych, lądując na celu. Pod koniec lat 90. GPS o małej mocy , które całkowicie zastąpiły zdjęcia bramki. Co dwa lata odbywają się mistrzostwa świata. Gospodarzem Mistrzostw Świata Sztywnych i Kobiet w 2006 roku był Quest Air na Florydzie . Wielka wiosna w Teksasie gospodarzem Mistrzostw Świata 2007. Lotniarstwo jest również jedną z kategorii zawodów w Światowych Igrzyskach Lotniczych organizowanych przez Fédération Aéronautique Internationale (Światowa Federacja Sportów Lotniczych - FAI), która utrzymuje chronologię Mistrzostw Świata w Lotninictwie FAI.

Inne formy zawodów obejmują zawody akrobacyjne i zawody szybowcowe, w których celem jest jak najszybsze zejście z góry podczas przechodzenia przez różne bramki w sposób podobny do zjazdu na nartach.

Klasy

Nowoczesna lotnia z elastycznym skrzydłem.

Do celów konkurencyjnych istnieją trzy klasy lotni:

  • Klasa 1 Szybowiec o elastycznym skrzydle , sterowany lotem za pomocą przesuniętego ciężaru pilota. To nie jest paralotnia . Lotnie klasy 1 sprzedawane w Stanach Zjednoczonych są zwykle oceniane przez Stowarzyszenie Producentów Szybowców.
  • Klasa 5 Szybowiec ze sztywnym skrzydłem , którego lot jest kontrolowany przez spojlery , zwykle na szczycie skrzydła. Zarówno w elastycznych, jak i sztywnych skrzydłach pilot wisi pod skrzydłem bez dodatkowej owiewki .
  • Klasa 2 (oznaczona przez FAI jako podklasa O-2), w której pilot jest zintegrowany ze skrzydłem za pomocą owiewki. Te oferują najlepszą wydajność i są najdroższe.

Ewolucje

Istnieją cztery podstawowe manewry akrobacyjne na lotni:

  • Pętla — manewr rozpoczynający się nurkowaniem na poziomie skrzydeł, wznoszenie się, bez kołysania, do wierzchołka, gdzie szybowiec jest do góry nogami, na poziomie skrzydeł (kierując się z powrotem tam, skąd nadleciał), a następnie powrót na wysokość startową i ponownie kurs bez toczenia, po przebyciu w przybliżeniu okrągłej ścieżki w płaszczyźnie pionowej.
  • Spin — Spin jest zaliczany od momentu, gdy jedno skrzydło utknie, a szybowiec zacznie zauważalnie obracać się w korkociągu. Nagłówek wpisu jest odnotowany w tym miejscu. Szybowiec musi pozostać w korkociągu przez co najmniej 1/2 obrotu, aby zdobyć punkty za wszechstronność.
  • Rollover — manewr, w którym kurs wierzchołka jest mniejszy niż 90° w lewo lub w prawo od kursu wejścia.
  • Wspinaczka — manewr, w którym kurs wierzchołka jest większy niż 90° w lewo lub w prawo od kursu wejścia.

Porównanie szybowców, lotni i paralotni

Może wystąpić pomyłka między szybowcami, lotniami i paralotniami . Zarówno paralotnie, jak i lotnie są szybowcami wystrzeliwanymi z nóg iw obu przypadkach pilot jest zawieszony („wisi”) pod powierzchnią nośną, ale „lotnia” jest domyślnym terminem dla tych, w których płatowiec zawiera sztywne konstrukcje. Podstawowa struktura paralotni jest elastyczna i składa się głównie z materiału tkanego. [ potrzebne źródło ]

Paralotnie Lotnie Szybowce/Szybowce
Podwozie samolotu nogi pilota używane do startu i lądowania nogi pilota używane do startu i lądowania samolot startuje i ląduje na podwoziu kołowym lub płozach
Struktura skrzydła całkowicie elastyczny, o kształcie utrzymywanym wyłącznie przez ciśnienie powietrza wpływającego do i nad skrzydłem w locie oraz naprężenie linek ogólnie elastyczny, ale wsparty na sztywnej ramie, która określa jego kształt (zauważ, że istnieją również lotnie ze sztywnymi skrzydłami) sztywna powierzchnia skrzydła, która całkowicie otacza strukturę skrzydła
Stanowisko pilota siedzi w uprzęży zwykle leży na brzuchu w przypominającej kokon uprzęży zawieszonej na skrzydle; możliwe są również siedzące i leżące siedzenie w siedzisku z uprzężą, otoczone konstrukcją odporną na zderzenia

Zakres prędkości (prędkość przeciągnięcia – prędkość maksymalna) 		najwolniejszy – zwykle 25 do 60 km/h dla szybowców rekreacyjnych (powyżej 50 km/h wymaga użycia speeda), stąd łatwiejszy start i latanie przy słabym wietrze; najmniejsza penetracja wiatru; zmianę wysokości dźwięku można uzyskać za pomocą elementów sterujących szybciej niż paralotnie, wolniej niż szybowce/żaglowce maksymalna prędkość do około 280 km/h (170 mph); prędkość przeciągnięcia zwykle 65 km / h (40 mil / h); zdolny do latania w bardziej wietrznych, burzliwych warunkach i może prześcignąć złą pogodę; dobra penetracja pod wiatr
Maksymalny współczynnik poślizgu około 10, stosunkowo słabe właściwości ślizgowe utrudniają loty długodystansowe; obecny (stan na maj 2017) rekord świata wynosi 564 km (350 mil) około 17, z maksymalnie 20 sztywnymi skrzydłami szybowce klasy otwartej - zwykle około 60: 1, ale w bardziej powszechnych samolotach o rozpiętości 15–18 metrów współczynniki schodzenia wynoszą od 38: 1 do 52: 1; wysokie osiągi schodzenia umożliwiające loty na duże odległości, z aktualnym (stan na listopad 2010) rekordem 3000 kilometrów (1900 mil)
Promień skrętu najmniejszy promień skrętu [ potrzebne źródło ] nieco większy promień skrętu niż paralotnie, większy niż szybowce/szybowce [ potrzebne źródło ] najszerszy promień skrętu, ale nadal może ciasno krążyć w termice
Lądowanie najmniejsza przestrzeń potrzebna do lądowania, oferująca więcej możliwości lądowania z lotów przełajowych; również najłatwiejszy do spakowania i przeniesienia jak torbę na najbliższą drogę Wymagana płaska powierzchnia o długości od 15 do 60 m; może być zdemontowany przez jedną osobę i przeniesiony na najbliższą drogę Lądowania można wykonywać na polu o długości ~250 m. Aport z powietrza może być możliwy, ale jeśli nie, do aportu drogowego potrzebna jest specjalistyczna przyczepa. Niektóre szybowce mają silniki, które eliminują potrzebę lądowania, jeśli zostały pomyślnie uruchomione na czas
Uczenie się najprostszy i najszybszy do nauczenia nauka odbywa się na lotniach jedno- i dwumiejscowych nauczanie odbywa się na dwumiejscowym szybowcu z podwójnym sterowaniem
Wygoda mniejsze opakowania (łatwiejsze w transporcie i przechowywaniu) bardziej niewygodne w transporcie i przechowywaniu; dłuższy montaż i demontaż; często przewożone na dachu samochodu często składowane i transportowane w specjalnie skonstruowanych przyczepach o długości około 9 metrów, z których są mocowane. Chociaż pomoce do takielunku pozwalają jednej osobie na takielunek szybowca, zwykle takielunek obejmuje 2 lub 3 osoby. Niektóre często używane szybowce są już uzbrojone w hangary.
Koszt koszt nowego to 1500 € i więcej, najtańszy, ale najkrótszy (około 500 godzin lotu, w zależności od leczenia), aktywny rynek wtórny koszt nowego szybowca bardzo wysoki (najwyższy zakres 18 m turbo z przyrządami i przyczepą 200 000 €), ale jest trwały (do kilkudziesięciu lat), więc aktywny rynek wtórny; typowy koszt wynosi od 2 000 EUR do 145 000 EUR

Zobacz też

Notatki

Bibliografia

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hang_gliding&oldid=1124766333 ”