10. Vpliv vetra in bližina zemlje

Dnevi brez vetra so zelo redki. Kljub nešteto razjasnitev glede vpliva vetra še vedno veliko modelarjev tega vpliva ne upošteva. Nekateri modeli so bolj občutljivi na smer vetra, drugi manj. Občutljiv model v veter dvigne nos, z vetrom pa ga spusti. Če modelar ne upošteva pravilnih popravkov v vodenju se let lahko konča z nezgodo. Zavedati se moramo, da se model obnaša glede na hitrost toka zraka, ki obteka krilo, zato moramo sproti opazovati obnašanje modela in temu primerno reagirati. Največja napaka je upoštevati hitrost modela glede na zemljo.
Močan veter ne vpliva na aerodinamiko modela, vendar pa se napake dogajajo zaradi razmišljanja modelarja, ki hitrost modela ne pripisuje obtekajočemu zraku. Takšne napake se najpogosteje pojavljajo pri začetnikih.
Veter je gibanje velike mase zraka. Ko model leti v tem ozračju, vpliva na vse njegove reakcije, vključno vztrajnost, kinetično energijo in moment. Zemlja pri tem nima nobenega vpliva, razen gravitacije. Model, ki leti v vetru, ne občuti njegove hitrosti, saj skozenj leti s svojo lastno hitrostjo.
Zelo dober primer je balon, ki lebdi v zraku. Če se nahaja v vetrovnem ozračju se z enako hitrostjo giblje z njim. Potnik v košari balona v tem trenutku ne občuti vetra in potuje s hitrostjo vetra. Če iz košare obesi zastavo, se bo mirno povesila navzdol brez plahutanja, čeprav na zemlji vse zastave valovijo. Če bi modelar iz košare balona startal model in krožil okoli balona, z modelom ne bi občutil vpliva vetra. Enake znake bi pokazal model med enakomernim kroženjem v termiki. Ker je termika pogosto turbulentna in model zakroži okoli središča bo tak režim leta poskušal nadaljevati pri stalni hitrosti in nagibu. Pilot, ki upošteva smer vetra na tleh bo kaj hitro naredil napako in model bo zapustil termični steber.

Hitrost in smer vetra nimata vpliva na sile, ki delujejo na letalo

Zamislimo si veliko dvorano na ladji, ki pluje z določeno hitrostjo. Zrak v dvorani se giblje z enako hitrostjo kot ladja in model, ki bi letel v tem prostoru ne bi občutil te hitrosti. V takem primeru bi pilot hitro pozabil na človeški občutek. Piloti pravih letal to delajo avtomatično in ne mešajo hitrosti letala glede na zračno hitrost in zemljo. Modelar pa mora veliko vaditi, da dobi pravi občutek.

TURBOLENCA BLIZU ZEMLJE
V prejšnjem poglavju smo obravnavali let modela pri stalnem vetru in na določeni višini. Ko se model približa zemlji kot npr. pri pristajanju, moramo upoštevati vpliv zemlje na strukturo vetra. Pri vetrovnem vremenu zrak nizko nad tlemi poskuša ostati turbulenten. To razburkanost lahko sprožijo različne ovire na zemlji kot npr. hrib, zgradba, drevje ali celo majhne oblike kot je živa meja.

Gradient vetra nad tlemi. Če model leti proti vetru na majhni višini. se mu zračna hitrost zmanjša.

Večje sunke vetra lahko že sami občutimo, manjši vrtinci pa se pojavijo brez naše vednosti in potujejo z vetrom in njegovo smerjo, ki je lahko vodoravna ali navpična. Termika pogosto ustvari majhne zračne vrtince, ki jih lahko vidimo na peščenih tleh, in jih veter odnaša s seboj. Nenadna sprememba hitrosti vetra lahko vpliva na nizek let modela, kateremu izzove motnjo, poruši se vzgon ali pa model dvigne nos. Vse je odvisno ali model občuti sunek vetra ali zatišje za sunkom.
Zaradi teh razlogov je pomembno ohranjati nekoliko večjo hitrost, da se ohrani dobra vodljivost modela, ko se nahaja nizko nad tlemi.

Pristanek z vetrom je tvegan. Zaradi bližine tal se modelu poveča zračna hitrost.

GRADIENT VETRA
Ne glede na razburkanost vetra, se nahaja še en problem pri letu blizu tal, ki ga moramo pravilno razumeti.
Zrak blizu zemlje je počasen zaradi trenja zemlje, rezultat pa je tako imenovan gradient vetra. To lahko primerjamo z debelino mejne plasti na krilu ali drugi površini. Debelina tega gradienta je zelo različna in je odvisna od oblike tal. Za primer vzemimo, da ima veter na višini 250 metrov hitrost 36 km/h, na višini 7 metrov pa le še 11 km/h in se na višini trave zniža na nič. Največje upadanje hitrosti opazimo v najnižjem nivoju blizu zemlje. Kljub dobremu letalu, je ta efekt vetra lahko zanj usoden.
Med vzletanjem na visoki start model leti iz počasnejšega vetra k hitrejšemu. Temu primerno se povečuje tudi zračna hitrost modela. Motorni model med vzletanjem in doseganjem večje višine z večanjem zračne hitrosti povečuje vzgon zato se poskuša še strmeje vzpenjati. Pilot mora ta moment popraviti z višinskim krmilom. Pri jadralnih letalih se na visokem startu zaradi tega vpliva vetra pojavljajo zelo velike obremenitve in niso redki primeri, da se zlomi krilo.
Med pristajanjem model leti iz večje zračne hitrosti k manjši. Model se nizko nad tlemi dejansko sreča z gibanjem zraka, ki skoraj miruje. Zaradi manjšega čelnega vetra se modelu poveča hitrost letenja. To je zelo varljivo, saj model leti z zelo majhno zračno hitrostjo in lahko se poruši vzgon. V takem primeru je pristanek zelo trd in lahko se poškoduje podvozje ali celo model. Močnejši kot je veter, večji je vpliv bližine zemlje na model.
Tudi pristajanje z vetrom je lahko nevarno, efekt pa je ravno nasproten kot pristanek v veter. Model z manjšo zračno hitrostjo vstopi v območje, ko se mu zračna hitrost poveča. Ker ima model še vedno dovolj veliko hitrost zelo dolgo nadaljuje let. Če pilot kljub veliki hitrosti poskusi pristati, lahko model odskoči in nadaljuje let. Pri zmanjševanju hitrosti pa se lahko na modelu poruši vzgon ali vodljivost modela, kar privede do loma modela.
Učinka tal se med vzletanjem in pristajanjem hitro navadimo, ne smemo pa pozabiti da še vedno ostajajo nevarnosti pri zavojih nizko nad tlemi. Risba prikazuje vpliv vetra med nizkim zavojem v veter.

Zavoj v veter na nizki višini je zelo nevaren. Nizko krilo se znajde v počasnem zračnem toku in izgubi vzgon, višje krilo pa zaradi hitrejšega toka dobi več vzgona. Rezultat je močan moment, ki poskuša model zavrteti v še večji nagib.

Nižje krilo se nahaja v počasni plasti zraka zato se tu vzgon zelo zmanjša, višjemu krilu pa se vzgon poveča, ker ostaja v hitrejši plasti zraka. Pojavi se močan moment valjanja, ki krila nagne v še večji nagib. Model, ki se nahaja nizko, lahko kaj hitro s krilom udari v tla. Ta problem je veliko bolj opazen pri jadralnih modelih, ki imajo veliko razpetino. Vendar pa se dogaja tudi pri motornih modelih, ki zelo nizko opravijo zavoj pred pristankom.
Zavoj v veter nizko nad zemljo je zelo nevaren zato je najbolje zadnji zavoj pred pristankom opraviti na večji višini in model poravnan pripeljati na pristanek.
Pri zavoju z vetrom, je učinek vetra ravno nasproten. Nižje krilo se sreča s hitrejšo plastjo zraka, zgornje pa s počasnejšo. Pojavi se moment, ki poskuša zmanjšati nagib modela. Zaradi tega je takšen zavoj veliko manj tvegan kot zavoj v veter.

Zavoj z vetrom na nizki višini je varen, saj razlika hitrosti zračnega toka na obeh krilih ustvari moment, ki model zravna.

DINAMIČNO JADRANJE
Zaradi gradienta vetra obstaja možnost dinamičnega jadranja. Letenje v plasti zraka, ki se gibljejo počasneje izboljša energijo in poveča zračno hitrost letala. Čeprav obstaja nevarnost zavoja v veter, ga je možno izvesti tako, da ohranimo presežek zračne hitrosti. S to dodatno hitrostjo in prihod v hitrejši zračni tok model pridobi na višini. Kljub izgubljeni zračni hitrosti med vzpenjanjem je povprečje energije izboljšano. Zavoj v počasnejšo plast vetra zopet dovoli več energije in ves postopek se ponovi.
Risba prikazuje let albatrosa, s katerim je sposoben preleteti ocean brez mahanja s krili. Takšno dinamično jadranje teh ptic je poznano že več kot stoletje. V dinamičnem letu lahko ptica doseže višino 30 metrov in se nato zopet spusti nizko nad morsko gladino.

Dinamično jadranje ptice Albatros

Vezan model, ki krožno leti okoli pilota na dveh vrvicah je zmožen brez motorja izkoriščati ta efekt in leteti skoraj neomejeno. Tudi uporaba posebnih kljuk na prosto letečih modelih za dvig modela z visokim startom izkorišča ta efekt. Podobno lahko ta efekt uporabimo tudi pri DV jadralnih modelih, ki jih dvignemo s pomočjo vitla. Ko se model dvigne na primerno višino, ustavimo boben vitla in ga blokiramo. Model ostane pripet na vrvici in ga usmerimo proti zemlji da pridobi na hitrosti. Ko se model usmeri zopet nazaj skozi plasti hitrejšega zraka pridobi energijo. Pilot ta manever lahko ponavlja večkrat in ko model odklopi iz vrvice ima ta dovolj veliko hitrost, da doseže veliko večjo višino kot sicer samo z vitlom.

Dinamično jadranje na pobočju

Prvi dinamični let je opravil jadralni pilot Joe Wurts v Kaliforniji na gori Parker Mountain. Uporabil je zrak za grebenom, ki je bil miren in hitrejši tok zraka preko vrha, ki se je nadaljeval skoraj vodoravno. S poševno nagnjenim eliptičnim letom se je spuščal v počasni tok za grebenom in nato odklanjal letalo v hitrejši zračni tok nad grebenom.

Objave iz iste kategorije: