Gudauri Extreme

Speed Riding School
Paragliding Company
License ID: 306061702

Gudauri Ski Resort, Georgia
Tel. +995 568 114453

Gudauri Extreme SpeedRiding School

  RUS ENG

О курорте Спидрайдинг Снаряжение Полеты на параплане Видео Фотографии Контакты
Стоимость обучения История спидрайдинга Методическое пособие

На основе материалов:
книги И.В. Волкова "Мечта летать" - аэродинамика параплана
методическое руководство по спидрайдингу М. Н. Алексеенко

Спидрайдинг.
Методическое пособие.

Данное методическое пособие предназначено для теоретического ознакомления райдера перед началом обучения в школе спидрайдинга. Автор не несет ответственности за полученные травмы и происшествия в случае использования данного методического пособия для самостоятельного обучения спидрайдингу.

История спидрайдинга

   Первые попытки взлетать на парашюте с лыжами на горнолыжном склоне были предприняты еще в конце 70ых годов. Тогда парашютисты-любители практиковали спуски вдоль склонов, наполняя парашют воздухом за счет набегающего потока воздуха при разгоне на лыжах. В те времена парашюты были очень медленными, их скорость снижения была в два-три раза меньше, чем такой же спуск в дисциплине слалом-гигант. В период с 80ых по 90ые к таким парашютам постепенно начали дошивать оболочки и менять геометрию, что давало возможность не так агрессивно снижаться и при этом пролетать больше по горизонту. Так родились первые парапланы.

   Парашютный спорт за этот период времени развивался не менее бурно. В 1995ом западные компании представили на рынок первые парашюты, которые были намного быстрее своих братьев 80ых, скоростной диапазон таких крыльев практически сравнялся со средними скоростями езды на лыжах.

   Вместе с приходом в спорт новых крыльев появились и новые дисциплины в парашютном спорте, такие как пилотирование скоростных парашютов (swoop). Пилоты соревновались на дальность пролета от входных ворот, скорость прохода и точность приземления. Как раз в самом начале развития таких соревнований американский парашютист BJ Worth начал практиковать полеты вдоль склона на лыжах на лучших в то время парашютах и пришел к мысли проведения соревнований по слалому среди парашютистов на лыжной трассе. Уже в 96ом были впервые проведены такие соревнования, которые получили название BladeRunning.

   Парашютисты прыгали с летательного аппарата над вершиной горнолыжной трассы, раскрывались и на самой вершине трассы пролетали входные ворота. По всей трассе были расставлены ворота из флажков высотой 4 метра и шириной 15 метров. При этом коридор имел свою слаломную кривизну. Перед пилотом ставилась задача пройти такой коридор, не коснувшись ногами склона и не пролетев выше ворот. Результатом являлось время прохода от входных до финишных ворот.

   Но любой пилот может догадаться, чем же занимались такие участники соревнований в периоды, когда склон доступен для соревнований, но погода из-за своей облачности не позволяет выполнять прыжки с вертолета или самолета. Именно тогда лучшие пилоты начали с новым, уже спортивным интересом практиковать езду на лыжах с крылом. Как правило, это были парашютисты без парапланерного опыта наполнения крыла за счет езды на лыжах, а также те, которые на лыжах ездили мало.

   Прошло около семи лет, пока на это удалось "подсадить" парашютистов и парапланеристов, обладающих хорошим фрирайдным опытом, которые смогли в полном объеме раскрыть тему современного спидрайдинга.

   Сейчас это гонки с крыльями над головой и фрирайдными лыжами на ногах по самым интересным местам, которые раньше лыжникам без крыльев были недоступны. Это проходы с частым касанием снега по снежным нетронутым полям на полках между двухэтажными скальными стенками, ныряние в кулуары, и даже езда по контурам лавин.

   В 2007ом году, в Les Arcs, Франция, прошел первый неофициальный чемпионат мира по спидрайдингу, куда были приглашены 20 лучших пилотов по мнению одного из французких райдеров. Лыжно-фрирайдерный мир был взорван еще раз, на это мероприятие съехались посмотреть много местных райдеров, а также соседи Франции.

   В 2008ом году такой чемпионат прошел в еще более крупном формате. Соревнования проводились в двух дисциплинах - параллельный слалом и big-mountain (фрирайд в спидрайдинге). В первой дисциплине пилоты соревновались в гонке на скорость, трасса представляла из себя стандартную трассу для слалом-гиганта, а райдеры должны были пройти ее под крылом, не отрываясь от склона лыжами. Но более зрелищно смотрелась вторая дисциплина, собственно сам спидрайдинг. Как и во многих соревнованиях по фрирайду, оценивалась сложность выбора маршрута, частота контактов со склоном лыжами и пилотирование крыла. Компетиторы ставили оценки за спуск друг другу.

   Сейчас на рынке представлено более 20ти моделей крыльев для спидрайдинга, в том числе и от отечественных производителей. Крылья делятся на учебные (от 14 до 18 кветров), интермидиэйты (для прошедших начальное обучение, 12-14 кв.метров) и крылья для экспертов (6-12 кв.м). На альпийских горнолыжных курортах работают не менее 10ти школ спидрайдинга, а сами курорты уже начинают выделять одну пологую трассу специально для обучения спидрайдингу начинающих без парашютного или парапланерного опыта.

   Профессиональные спидрайдеры стараются не ездить с крыльями по общественным трассам или низко пролетать над ними, такой же этике обучают и новичков в школе: научился ездить с крылом на пологом участке рядом с трассой и подлетывать - переходим на более крутые склоны, но только в местах для фрирайда!

КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ ДЛЯ СПИДРАЙДИНГА

Система для спидрайдинга состоит из следующих основных частей:

  • Крыло (купол, глайдер)
  • Стропная система
  • Стропы управления
  • Свободные концы
  • Клеванты управления
  • Карабины свободных концов
  • Подвесная система: ножные обхваты, плечевые обхваты, грудная перемычка.

Немного истории…

Спортивные парашюты сильно эволюционировали за последние десятилетия. Первоначально парашютисты прыгали с десантными, круглыми парашютами. Основной парашют располагается сзади, запасной спереди. Но затем, в связи с развитием таких дисциплин как «точность приземления», появилась необходимость в улучшении лётных характеристик купола. Появились основные парашюты в форме крыла Рогалло, кайта NASA. В 80-х появились парафойлы — крылья, наддуваемые набегающим потоком воздуха (ram-air). Такие парашюты могли летать против ветра. Уменьшение укладочного объёма парашютов позволило перенести запаску на спину, появилась современная, тандемная компоновка ранца. С развитем дисциплин в которых необходимо основную соревновательную задачу выполнить до приземления, снова появилась необходимость в уменьшении объёма уложенного купола, его веса, скоростных характеристик, последние в свою очередь позволяли совершать парашютные прыжки в сложных метеоусловиях, обеспечивать приземление на ограниченную площадку. В дальнейшем профиль крыла сужался, появились ткани с нулевой воздухопроницаемостью, относительное удлинение слегка увеличивалось, размер купола уменьшался, стропы стали тоньше и крепче, длина строп уменьшалась, воздухозаборники прикрывались, стабилизирующие полотнища уменьшались и удалялись из конструкций,- Шла борьба технологий с вредным воздушным сопротивлением. Следующим шагом стали Узкопрофильные косонервюрные парашюты. Количество нервюр увеличилось, что позволило сделать профиль крыла более строгим.

Современные Узкопрофильные купола имеют замечательные полётные характеристики, горизонтальная скорость которую парашютист может достигнуть выполняя манёвр достигает 150 и более км/час. Гонка за уменьшением размера вызвала появление парашютов площадью всего 4 м², приземление на которых стало действительно экстремальным. Но как показала практика, такое крыло сложно приземлять и используют их только тест-пилоты компаний-производителей для показательных прыжков.

Эволюция парашютов в крылья для спидрайдинга

Современные парашюты имеют такие же характеристики как и крылья для спидрайдинга, но эволюция крыльев для спидрайдинга заключается в адаптации крыльев для условий стартов с земли или снега и ключевой фактор здесь это скорость и стабильность наполнения крыла за счет набегающего потока, а не способности к раскрытию и наполнению из свободного падения. Вторым важным фактором является изменение материалов на более не убиваемые, способные дольше служить в снегах и пыли. Вместе с материалами крыла была использована парапланерная технология пошива крыльев – нет внешних швов и использованы более тонкие парапланерные стропы, которые в свое время не любят динамических раскрытий из свободного падения.

Конструкция крыла

В крыльях для спидрайдинга применяется конструкция крыла, которая называется парафоил.

Парафоил— это мягкое тканевое оболочковое крыло, надувающееся через воздухозаборники набегающим потоком воздуха. Подъёмная сила создаётся благодаря обтеканию профиля крыла встречным потоком воздуха. Этим термином часто называют бескаркасный тип кайта. Типичные представители параплан и парашют. Типичным представителем парафойлов является современный парашют-крыло. Парафойл состоит из верхней и нижней оболочек, передней (лоб) и задней (хвост) кромки, нервюр, стабилизаторов (ушей). Нервюры задают профиль крыла и делят крыло на секции. Кросспорты распределяют давление в крыле. Первые парафойлы появились в результате экспериментов с «крылом Рогалло» и «кайтом НАСА» в 1965 году. Патент 3285546 «Многосекционное устройство типа крыло», заявлено в октябре 1964 года, патент выдан в ноябре 1966 года.

Пилот подвешен к крылу с помощью стропной системы, которая приходит на крыло от свободных концов по всей нижней поверхности на узлы силовых невьюр и делится на 4 ряда – A, B, C, D и E-стропы управления.

Крыло вместе со стропной системой разделается на три части – левая консоль, центроплан и правая консоль. К задней кромке каждой консоли подключен ярус стропы управления, которые при затягивании меняют угол атаки напрямую на консолях крыла и косвенно отклоняют центроплан.

Подвесная система

В спидрайдинге используются облегченные подвесные системы сидячее-стоячего типа с возможностью выворачивания в рюкзак для переноски и транспортировки крыла. Часто вместе с подвесной системой в комплекте идет специальный мешок-сумка для быстрой упаковки крыла.

ВНИМАНИЕ!!!!!! Перед выполнением старта необходимо в обязательном порядке проверить закрытость всех замков! Замки ножных обхватов, замок грудной перемычки и карабины свободных концов. Это ваша личная безопасность!

Самопроизвольное открытие любого из замков и карабинов исключено при должном уходе за замками и карабинами подвесной системы. Необходимо следить за всеми замками, чтобы в них не попадала грязь или лед!

Рекомендуется настроить подвесную систему для комфортного сидения в ней подвесив систему на тренажерной планке. Система не должна стеснять движения и плотно прилегать в сидячем положении.

Свободные концы

Свободные концы являются неотъемлемой частью любой системы для спидрайдинга. Они выполняют связывающую роль между подвесной системой райдера и стропной системой крыла. В свою очередь свободные концы могут быть как простыми, так и с возможностью изменения ряда настроек крыла – оборудованы триммерами и акселераторами.

На любых свободных концах реализована система парковки клевант и протяжка строп управления через ролики с защитой от потери управления.

С одной стороны свободные концы соединяются с карабинами подвесной системы, а с другой через металлические или стропные коннекторы концы соединяются со стропной системой.

В зависимости от модели и конфигурации крыла каждый свободный конец может разделяться на 2, 3 или 4 свободных конца и в зависимости от конфигурации стропной системы соответственно разделять группы стропной системы на A+B, C+D, или независимо уходить на каждый ряд.

Погода, аэрология и природа турбулентности

Окружающая среда, в которой вы находитесь под куполом своего глайдера, таит в себе большое количество сюрпризов, и некоторые из них могут запросто стать причиной всевозможных неприятностей. Давайте познакомимся с некоторыми из них - с теми, которые могут существенно повлиять на работу вашего крыла.

Турбулентность и роторные зоны

Турбулентность - это беспорядок воздуха. Несколько вещей могут послужить причиной возникновения турбулентности, которая может беспардонно вмешаться в работу купола. Самые распространенные возбудители – препятствие, термический поток, срез ветра и т.н. спутный след.

Из курса физики вам должно быть известно, что для протекающих жидкостей и газов любое препятствие создает зону завихрений. Любое острое препятствие создает зону завихрения для ветра. На языке аэрологии такие завихрения называются ротором, а создаваемая турбулентностью траектория называется роторной зоной.

В аэрологии существует понятие роторной зоны за препятствием, верхнего, нижнего и бокового ротора.

На этой картинке показан простой принцип образования роторной зоны за деревом. Стрелкой показано направление ветра. Черным цветом показано движение ветра с меньшей скоростью, и линия потока проходит на половину высоты линии деревьев, а синим цветом показано прохождение более низкой струи, с более высокой скоростью. Как видно обе струи воздуха за деревом образуют ротор, а синяя линия образует нижний ротор с наветренной части, за счет удара воздуха о препятствие.

В Больших Горах вся картина аэрологии выглядит более устрашающе, но бояться этого не стоит. Важным этапом здесь является научиться читать погоду и локальную аэрологию выбранного места.

Кроме того, склоны с мягкой аэрологией при небольших скоростях ветра часто вообще не образуют роторную зону в подветренной части, а воздух движется вниз по склону. А в некоторых местах наличие ротора и его «места жительства» определяются состоянием снега на наветренной и подветренной части склона.

На рисунке ниже показано движение воздуха на склоне, как с наветренной части, так и с подветренной. Синей линией отмечено движение воздуха со скоростью до 10-12 м/с, а красным цветом показано движение воздуха при скоростях ветра свыше 15 м/с. Как видно из показаний – чем выше скорость ветра, тем больше шансов для образования верхнего ротора, когда воздух не успевает огибать рельеф и происходит срыв потока вверх с последующим образованием ротора. При более слабых ветрах поток ламинарно обтекает склон образуя ротор в хвосте склона, в подветренной зоне. На снежных склонах в таком месте образуются карнизы и наддувы.

В схеме с более крутым склоном показано движение воздуха при легких ветрах, до 5 м/с (20 км/ч). Воздух медленно поднимается вверх по склону, проходит вершину и плавно огибая продолжает движение вниз по склону.

Если более детально рассмотреть движение воздуха и характеристику потока в наветренной части склона, то можно выделить несколько основных параметров.

Наветренный склон:

Представим, что на всю площадь склона ветер дует с одинаковой скоростью. Поток у склона отклоняется вверх и в зоне Вентури, которая отмечена желтой точкой имеет максимальное значение скорости ветра, которое будет в 2-3 раза выше, чем скорость ветра замеренная до склона. Подобное ускорение ветра происходит из-за прохождения большой массы воздуха через препятствие с аэрологически правильной формой. В верхней части склона поток воздуха уплотняется и разгоняется. Угол отклонения потока вверх называется градиентом потока. Зона в которой поток отклонен вверх зависит от скорости ветра, угла склона и перепада высот. Сама зона отклоненного вверх потока называется динамической зоной или просто динамиком.

Старты и полеты в динамической зоне протекают с меньшей вертикальной скоростью, а полеты в подветренной зоне происходят с повышенной вертикальной скоростью.

В зависимости от направления ветра применяется разная техника наполнения крыла и метод старта.

АЭРОДИНАМИКА И ДИНАМИКА ПОЛЕТА ГЛАЙДЕРА.

l. Природа возникновения и численные характеристики аэродинамических сил.

Каждый человек в той или иной степени знаком с аэродинамическими силами. Вам, наверное, не раз приходилось наблюдать, как налетевший порыв ветра гнет деревья, поднимает в воздух листья, вырывает зонтики у прохожих. Что заставляет, казалось бы, неосязаемый воздух превращаться во вполне осязаемую среду? Логично будет предположить, что всему виной ветер. Именно ветер, а точнее, движение воздуха относительно предметов создает аэродинамические силы.

Высуньте руку из движущегося автомобиля. Вы почувствуете поток воздуха, взаимодействующего с рукой. Такое же явление можно наблюдать и в неподвижном автомобиле, если за бортом дует достаточной силы ветер. В аэродинамике применяют принцип относительности, согласно которому, для аэродинамических сил безразлично: движется ли предмет относительно воздуха или воздух движется относительно неподвижного предмета. Для удобства, предмет (твердое тело) считают неподвижным объектом, на который действует набегающий поток воздуха.

Итак, в результате взаимодействия твердого тела с набегающим потоком воздуха, образуется полная аэродинамическая сила.




R = CR (l) Величина этой силы определяется по формуле (l) и зависит от четырех параметров.

1. Характерная площадь (S) .Учитывает размеры твердого тела. Очевидно, что чем крупнее тело, тем больше сила его взаимодействия с воздухом.

2. Плотность воздуха (δ). У земли она меняется незначительно и ее влияние сложно заметить. На высоте воздух становится более разряженным, а снижение плотности воздуха приводит к уменьшению полной аэродинамической силы.

3. Скорость набегающего потока (V). Очень важный параметр, так как в формуле присутствует в квадрате. Увеличение скорости в два раза приведет к четырехкратному возрастанию полной аэродинамической силы.

4. Коэффициент полной аэродинамической силыу). Этот параметр учитывает форму и характер обтекания твердого тела. Тело, которое обтекается воздухом лучше, имеет небольшое значение и создает меньшую аэродинамическую силу. Как видно из рисунков, на величину и направление полной аэродинамической силы влияет не только форма, но и положение тела относительно потока. При определенном, несимметричном типе обтекания направление полной аэродинамической силы может существенно отличаться от направления набегающего потока. Этот эффект и используется в авиации для создания подъемной силы.

Подъемная сила - составляющая полной аэродинамической силы, направленная перпендикулярно набегающему потоку.

Сила сопротивления - составляющая полной аэродинамической силы, направленная параллельно набегающему потоку.

Проще всего почувствовать процесс образования подъемной силы с помощью плоской пластины. Меняя положение пластины относительно потока воздуха, Вы получите различные комбинации сил. Для примера могу вспомнить случай из своего детства.

Правдивая история. Мое первое знакомство с подъемной силой произошло во время дальней поездки в поезде. Махая рукой в потоке за окном, я заметил странную силу, подбрасывающую руку вверх. Это происходило если поставить ладонь под острым углом к потоку воздуха. Заменив ладонь красочной книгой младшей сестры (увеличение площади), я добился значительного роста сил. Стало понятно, что вертикальная сила (подъемная сила) растет с увеличением угла между плоскостью книги и потоком воздуха (угол атаки). Возрастает при этом и сила, толкающая руку назад (сила сопротивления). При превышении определенного угла (критический угол атаки) подъемная сила пропадала, а сила сопротивления многократно увеличивалась (происходил срыв потока). Конечно, все мудреные термины я узнал значительно позже, а на тот момент, очередной коварный срыв потока унес книгу и вызвал возникновение небольшой семейной драмы...


Плоская пластина является посредственным источником подъемной силы из-за большой доли вредной силы сопротивления и малого критического угла атаки. Крылья большинства летательных аппаратов имеют определенную форму поперечного сечения (аэродинамический профиль крыла). Прямая, соединяющая максимально удаленные точки профиля крыла, называется хордой профиля (рис. 4 ).


Рассмотрим процесс образования подъемной силы крыла. Профиль крыла делит поток воздуха на две части, которые объединяются за задней кромкой профиля. Верхняя часть профиля более выпуклая, чем нижняя. Поэтому, частицы воздуха, огибающие верхнюю и нижнюю поверхности, проделывают различный путь. Над верхней поверхностью молекулы воздуха движутся быстрее и располагаются реже, чем внизу. Возникает разрежение (известный закон Бернулли гласит, что с увеличением скорости потока уменьшается его давление). Разница давлений между верхней и нижней поверхностями крыла приводит к появлению подъемной силы, толкающей крыло вверх.


Величина подъемной силы сильно зависит от угла, под которым набегающий поток «ударяется» в крыло. Угол между набегающим потоком и хордой профиля называется углом атаки. При увеличении угла атаки, точка деления потока воздуха смещается на нижнюю поверхность профиля. Путь частиц по верхней поверхности увеличивается. Из-за этого возрастает разница давлений и увеличивается подъемная сила (рис. 6).


Подобный рост подъемной силы возможен, пока угол атаки не достиг критического значения. На больших углах атаки воздух вынужден двигаться по сильно искривленной траектории. Возможен отрыв и завихрения потока в хвостовой части профиля. На критическом углу атаки отрыв потока распространяется на всю верхнюю поверхность профиля. Образуются мощные вихри. Подъемная сила пропадает, а сила сопротивления многократно увеличивается.

Это неприятное и опасное явление называют срывом потока. Столь не любимый пилотами режим «штопор», возникает из-за срыва потока. На одном из крыльев пропадает подъемная сила, и самолет падает, вращаясь как кленовый лист. Далее мы подробно рассмотрим все режимы и ограничения в полете, а пока вернемся к формулам.

Формулы для определения величины подъемной силы и силы сопротивления аналогичны формуле (l).

Y=CY (2)
X=CX (3) За S обычно принимают площадь крыла.

Коэффициент подъемной силыY ) и коэффициент сопротивленияX ) являются удельными характеристиками крыла и зависят от угла атаки, формы профиля и геометрии крыла. Они как бы показывают, сколько подъемной силы и силы сопротивления образуется на единице площади крыла. Наиболее ярко прослеживается уже знакомая нам зависимость от угла атаки (рис. 7)

Физический смысл коэффициентов: тела, имеющие одинаковую форму (при разных размерах), взаимодействуют с воздухом одинаково. Поэтому можно считать, что коэффициент подъемной силы равен подъемной силе некоего крыла (единичной площади), обтекаемого потоком единичной интенсивности.


Обратите внимание на то, что на малых углах атаки коэффициент подъемной силы возрастает быстрее коэффициента сопротивления. На больших углах атаки все наоборот. Если графики объединить, то мы получим очень важную зависимость СY от СX - поляру крыла. С помощью поляры крыла легко найти оптимальное соотношение коэффициентов подъемной силы и силы сопротивления (рис. 8).


Изученные в этом разделе формулы и графики пригодятся нам для анализа летных характеристик глайдера. А мы переходим к рассмотрению различных режимов полета.

2 . Установившиеся (равновесные) режимы полета.


Что такое установившийся режим? Слово установившийся означает, что все параметры полета (скорость, снижение, курс) остаются постоянными. Это важное условие, так как и камень способен летать (недолго), но его полет не будет установившимся. (Рис. 9)


Установившийся горизонтальный полет.


Изобразим самолет в установившемся горизонтальном полете в скоростной системе координат. Скоростная система координат удобна для анализа режимов полета и расчета аэродинамических сил. Ось Х расположена по направлению вектора скорости набегающего потока. Ось Z направлена «на нас» в плоскости крыла (перпендикулярно Х). Ось Y направлена «вверх» перпендикулярно плоскости XZ.


На самолет действуют сила тяжести, подъемная сила, сила сопротивления и сила тяги двигателя. Согласно второму закону Ньютона, сумма всех этих сил равна нулю (в установившемся полете).


(4) Запишем это уравнение в проекциях на скоростную систему координат:

[center]ось OY: Y-G=0 => Y=G (5)

ось ОХ: Х-Т=0 => Х=Т (6)


Из уравнений следует, что подъемная сила уравновешивает силу тяжести, а сила тяги двигателя уравновешивает силу сопротивления. Равновесие этих сил и обеспечивает установившийся горизонтальный полет.


Установившееся планирование.


С самолетом понятно, у него есть двигатель. А за счет какой силы летит планер или глайдер? Все дело в том, что установившийся полет планера не горизонтален. Планер «скользит» по наклонной траектории, и вместо двигателя работает проекция силы тяжести. Здесь идеально подходит аналогия с шариком, который скатывается по наклонной плоскости (рис. 11). Шарик движется за счет неуравновешенной проекции силы тяжести.



Пусть планер летит по траектории, имеющей угол Y с горизонтом. Вектор скорости уже не перпендикулярен силе тяжести, и имеет с ней угол. Подъемная сила всегда перпендикулярна вектору скорости. В итоге получаем систему сил (рис. 12).



Режим установившийся, поэтому сумма всех сил равна нулю.

G+Y+X=0 (7)


В проекциях на скоростную систему координат:

oyY - Gcos( ) = 0 => Y = Gcos( ) (8)

oxX - Gsin( ) = 0 => X = Gsin( ) (9)


Так как угол Y обычно мал, то приближенно можно считать, что

cos( ) = l, а Y = G


Итак, безмоторный летательный аппарат летит с постоянным снижением. От чего зависит скорость снижения? Из рисунка 12 можно найти проекции скорости на вертикальную и горизонтальную оси земной системы координат.

Vгор = Vcos( ) = V (10)

Vсн = Vsin( ) (11)


Чем меньше угол Y, тем меньше скорость снижения. Как мы уже выяснили, угол Y образуется из-за необходимости компенсировать силу сопротивления. Соответственно, уменьшение силы сопротивления уменьшает скорость снижения.

В аэродинамике используется понятие аэродинамического качества, равного отношению коэффициентов подъемной силы и силы сопротивления.

К = Су/СX. (12)


Из формул (2 и 3 ) получаем:

Cy/Cx = Y/X (13)


Тогда

KCy/Cx = Y/X = tg( ) (14)


Аэродинамическое качество показывает, во сколько раз подъемная сила больше силы сопротивления. Так, при качестве 5 и весе пилота с глайдером в 100 кг, получаем:

У = 100 кг; Х = 20 кг.

С помощью аэродинамического качества, можно узнать какое расстояние пролетит пилот с имеющейся высоты (рис. 13). При качестве 5 пилот со 100 м пролетит 500 м.


Очевидно, что один из путей совершенствования летательных аппаратов - увеличение качества. У современных планеров качество превышает 50. А у спортивных глайдеров оно приближается к 9.


Установившийся набор высоты.

Самолеты не только планируют, летают горизонтально, но и набирают высоту (имеется ввиду набор высоты в спокойном воздухе за счет тяги двигателя). На глайдере такой режим возможен при полете с парамотором и буксировке за лебедкой. В этом случае движение так же происходит по наклонной траектории, но «в горку».

Y+G+X+T = 0 (15)


В проекциях на оси:

oy Y-Gcos( ) = 0 ° => Y = Gcos( ) (8)

ох Х-Т sin( ) = 0 => T = X+Gsin( ) (9)


Сила тяги уравновешивает силу сопротивления и проекцию силы тяжести. Чем больше сила тяги, тем больший угол подъема она обеспечивает.

3. Скорость полета. Управление скоростью.

Диапазон скоростей полета.

Диапазон полетных скоростей глайдера.

В предыдущих разделах мы считали, что летательный аппарат летит с какой-то определенной скоростью. От чего зависит скорость полета? В каких пределах меняется? Как ею управлять? С какой скоростью летать? В этой главе Вы получите ответы на все эти вопросы.

Скорость полета глайдера.

Представьте себе, что вы взлетели. Успокоившись после суматохи старта, ваш глайдер летит с постоянной скоростью (наступило равновесие сил). От чего зависит скорость полета? Вспомним уравнение установившегося планирования.

Y = G cos( )


Подъемную силу можно определить по формуле:

Y = Cy


О бъединяя уравнения, получаем формулу для определения скорости полета:

V2 =


Из формулы видно, что скорость постоянна, пока постоянны все остальные параметры уравнения (полетный вес G, коэффициент подъемной силы Су, площадь крыла S, плотность воздуха) При их изменении равновесие сил нарушается. Полет перестает быть установившимся. Происходит переходный режим полета, во время которого меняется скорость полета и восстанавливается равновесие сил. В результате глайдер переходит к новому (!) установившемуся режиму полета.

Пример: Вернемся к полетам. Представьте, что во время полета вам захотелось пошутить. В голову приходит отличная (банальная) идея окатить своих наземных друзей водичкой. Реализуя этот веселый проект, вы сбрасываете с глайдера некую резиновую емкость с водой. На земле кто-то радуется, что это был не камень, а у вас происходит переходный процесс. Полетный вес уменьшился, подъемная сила осталась прежней. Равновесие сил нарушено - глайдер тянет вверх. Это конечно не плохо, но равновесие нарушено и в другой паре сил. Сила сопротивления теперь больше, чем проекция уменьшившейся силы тяжести, и тянет глайдер назад. Происходит торможение. Скорость полета снижается. Из-за этого аэродинамические силы уменьшаются и возвращаются к состоянию равновесия. Вы продолжаете полет на меньшей скорости, любуясь последствиями бомбардировки.

Итак, у нас появилась возможность проанализировать за счет чего и в каких пределах можно менять скорость полета.

Влияние полетного веса и площади крыла.

Часто можно услышать шутки над тяжелыми пилотами по поводу их летучести. Между тем, тяжелые пилоты создают меньшее удельное сопротивление и летают даже лучше легких! Им просто нужен большой глайдер.

Вес и площадь связаны через величину удельной нагрузки:

=G/S


Если удельные нагрузки глайдеров равны, то их скорости одинаковы. Легкий пилот на маленьком глайдере будет лететь так же, как тяжелый - на большом.

Изменение удельной нагрузки часто используется спортсменами. Для увеличения веса применяют балласт - воду, заливаемую в специальный мешок. При необходимости балласт сливают (иногда на соперника). Увеличение веса на 10% приводит к увеличению скорости на 5%.


Нагруженный глайдер летит быстрее и лучше управляется. Из-за повышенного давления в крыле у него реже происходят складывания. К сожалению, увеличение скорости полета вызывает возрастание скорости снижения.

С недогруженным глайдером легче летать в слабых условиях (меньше снижение). Но такой глайдер хуже управляется и чаще складывается. С ним сложнее взлетать в сильный ветер из-за высокой «парусности».

Влияние плотности воздуха.

Чтобы заметить это влияние, нужно подняться на значительную высоту. Первый раз увеличение скорости за счет уменьшения плотности я заметил во время маршрутного полета на Кавказе. На высоте 4800 м мои «крейсерские» 38 км/ч превратились в 45 км/ч. Это здорово помогло быстрому прохождению 60 км маршрута. Не лишним будет напоминание об увеличении скорости на взлете. Иногда в горах приходится использовать лыжи, потому что «люди так не бегают».

Влияние коэффициента подъемной силы.

Все предыдущие параметры сложно использовать для управления скоростью. Для этого подходит коэффициент Су, который сильно зависит от угла атаки и формы профиля (рис. 15). На самолете угол атаки регулируют рулем высоты, а форму профиля закрылками и элеронами.


У глайдера угол атаки и форма профиля меняется одновременно с помощью строп управления (клевант). Если вы летите с отпущенными клевантами, то Су минимален, а скорость максимальна (35...38 км/ч). Затягивая клеванты на полный допустимый ход, вы увеличиваете Су и уменьшаете скорость полета (20...22 км/ч).

Управление скоростью.

Как вы уже поняли, глайдер управляется стропами управления. Затягивая или отпуская клеванты, пилот уменьшает или увеличивает скорость полета. Осталось разобраться, что происходит при переходном процессе управления.

Итак, вы опять в полете и, затягивая стропы управления, увеличиваете угол атаки. У крыла увеличился Су. Подъемная сила возрастает и становится больше силы тяжести. Равновесие сил нарушается. Вас ждет приятный эффект - глайдер снижается медленней, а иногда даже набирает высоту. К сожалению, подобная роскошь длится не долго. Сила сопротивления тоже увеличилась и сильнее тормозит глайдер. Скорость полета уменьшается, аэродинамические силы уменьшаются, равновесие сил восстанавливается. Глайдер перешел к новому (!) (меньше скорость, больше угол атаки) установившемуся режиму полета (рис.16)

«Горка» и «ямка».

Кратковременный набор высоты с помощью строп управления называют «горка». Им инстинктивно пользуются новички, пытающиеся любым способом покинуть грешную землю. Не забывайте, что при отпускании строп управления вас ждет обратный процесс «ямка». Происходит набор скорости за счет потери высоты. Действует закон сохранения энергии: кинетическая энергия скорости увеличивается за счет уменьшения потенциальной энергии высоты. Все как на велосипеде: едешь в горку - теряешь скорость, едешь с горки - набираешь скорость,

Минимальная скорость снижения.

Величина качества и скорости снижения зависят от класса глайдера. На моем глайдере минимальная скорость снижения (1.0 M/с) достигается при скорости полета около 25...28 KM/ч, а максимальное качество полета (8.5) - при скорости З8 KM/ч.


Ограничения по скорости полета

Уменьшение скорости полета происходит за счет увеличения угла атаки крыла (рис. 18). Но угол атаки нельзя увеличивать больше критического значения из-за возникающего срыва потока. Скорость, при которой начинается срыв потока, называется минимальной скоростью полета. Запомните! Полет на скорости, близкой к минимальной, опасен!!! Угол атаки близок к критическому значению, и любое случайное возмущение (порыв ветра, чих Кощея и т. д.) может вызвать срыв потока, (рис. 19). Поэтому новичкам рекомендуют летать на большой скорости, используя полный ход управления лишь на посадке.


Итак, с нижним пределом скорости (около 20 км/ч) мы познакомились. Что же ограничивает верхний предел? При отпущенных стропах управления глайдер летит на минимальном (установочном) угле атаки. Величину этого угла выбирают из соображений безопасности и задают конструкцией стропной системы глайдера. Такой угол атаки и обеспечивает максимальную установочную скорость полета. Обычно это 50...65 км/ч

П
ри необходимости, скорость полета можно увеличить. Для этого используют Регулируемые свободные концы. Укорачивая передние ряды свободных концов, пилот меняет геометрию стропной системы. Угол атаки уменьшается. Скорость возрастает.

Применение акселератора позволяет разогнать современный спортивный глайдер до скорости 90-100 км/ч. Это и является верхней границей скорости (рис. 18). Дальнейшее увеличение скорости опасно. Мягкое крыло работает на очень маленьком угле атаки и может сложиться из-за атмосферной турбулентности (рис. 19)


Безопасная скорость полета

Новички часто пугаются: медленно летать опасно, быстро опасно, так куда же деваться? Не бойтесь. Во-первых, опасны лишь границы скоростного диапазона, а во-вторых, учебный глайдер устойчив, его трудно довести до опасного режима. В случае же возникновения опасной ситуации, глайдер способен самостоятельно возвращаться к нормальному полету.

Оптимальной считается скорость, обеспечивающая максимальный запас в сторону увеличения и уменьшения угла атаки. В этом случае, даже очень сильное возмущение не выведет угол атаки из допустимого диапазона. Обычно, такая скорость достигается при немного затянутых клевантах - примерно 5...10% от максимально допустимого хода. Как показывает опыт, этот режим наиболее комфортен, и им часто пользуются как новички, так и профессионалы.

4. Управление направлением полета.

Динамика поворотов.

«Древесная» статистика. Что новичка всегда умиляет в глайдере, так это кажущаяся простота. В руках всего две стропы управления. Нужно влево - тянешь левую стропу, вправо - правую. Между тем, редкое дерево, имевшее несчастье вырасти вблизи учебной горки, не познало радость встречи с глайдереристами. Увидев препятствие, пилот начинает нервно дергать клеванты, и, окончательно запутавшись в двух стропах управления, гнездится на дереве.

Мораль сей басни такова: учебный глайдер входит в разворот с некоторым запаздываем и, дергая за клеванты трудно добиться чего-либо, кроме раскачки. Плавно нагрузите клеванту и ждите, пока глайдер войдет в режим поворота.

Для ввода глайдера в режим поворота достаточно создать перепад в положении клевант. Представьте, что вы затянули только правую стропу управления. Правая половина тормозит, и летит медленнее левой. Крыло глайдера поворачивает, а вы пока еще летите прямо (вот почему запаздывание!). Из-за этого разногласия возникает крен. Появляется проекция подъемной силы, которая меняет направление вашей скорости и уравновешивает появляющуюся центробежную силу.


При повороте появляется перегрузка, так как на вас действует не только сила тяжести, но и центробежная сила, возникающая при изменении направления скорости. Эта же сила толкает пассажиров при повороте автомобиля. Чем интенсивней поворот, тем больше центробежная сила. При резком повороте глайдера она вызывает значительный крен и перегрузку, нежелательные для начинающих пилотов.

При повороте, части крыла двигаются на разных скоростях и обтекаются под разными углами атаки. Помните, что сорвать можно не только все крыло, но и его часть! В этом случае глайдер начинает быстро вращаться и падает.

Как правило учебные глайдеры защищены от срывов одной консоли или полного свала глубокой настройкой строп управления, которая позволяет безопасно зажимать крыло затягивая руки полностью вниз, но существует вероятность срыва потока при полетах в турбулентных условиях.

 Глубокая спираль. Так называют длительный (несколько витков) интенсивный поворот с перегрузкой. Из-за перегрузки (до 3 G) сильно возрастают скорость полета (до 100 км/ч) и скорость снижения (до 18 м/с). Внешняя к повороту часть крыла движется быстрее внутренней. В режим глубокой спирали и любых маневров с разворотом более чем на 90 градусов можно входить лишь при должном опыте.

5. Устойчивость глайдера.

Всевозможные возмущения (порывы ветра, управление и т. д.) выводят глайдер из состояния равновесия. Способность летательного аппарата самостоятельно возвращаться к заданному режиму полета называется устойчивостью. Различают устойчивость по курсу, крену и тангажу

Курс, крен и тангаж - углы, определяющие положение летательного аппарата относительно земли.


Устойчивость самолета обеспечивают киль, стабилизатор, строгая центровка и т. д. У глайдера все проще - он устойчив за счет низкого положения центра тяжести (похож на большой маятник). Если крыло швырнуло шальным порывом ветра, то сила тяжести возвратит глайдер в полетное положение.

Устойчивость по тангажу.

Обычно крыло глайдера находится над головой пилота. В результате внешнего воздействия или управления крыло может оказаться сзади или впереди пилота. Происходит это из-за инерции пилота. Крыло значительно легче пилота. При изменении режима (например, торможение) легкое крыло тормозит, а тяжелый пилот летит дальше (по инерции). Крыло оказывается сзади пилота (рис. 21). Вот тут-то и срабатывает эффект маятника. Сила тяжести возвращает пилота под крыло, он проскакивает положение равновесия и крыло оказывается впереди. Процесс повторяется и продолжается, пока колебания не затухнут. Скорость затухания колебаний определяется демпфирующей способностью глайдера. Хороший глайдер демпфируется за 1...2 колебания.

Устойчивость по крену и курсу.

Все процессы похожи на описанные выше. Особенность в том, что крен глайдера вызывает изменение курса. Поэтому, при колебаниях по крену, глайдер будет «рыскать» по курсу.

Почему нежелательны колебания?

Редкий пилот радуется, когда крыло начинает качаться над его головой. Глайдер быстрее снижается, пилота трясет в подвеске, но это мелочи. Основная неприятность в том, что при колебаниях крыло глайдера приближается к критическим углам атаки. Когда ваше крыло бросает назад, угол атаки увеличен (опасность срыва), а когда крыло ныряет вперед, угол атаки уменьшен (опасность складывания).

Не нужно бояться колебаний. Это нормальный процесс, который сопровождает полет глайдера. Возникающие колебания можно легко демпфировать (гасить) с помощью правильного (активного) управления.




Демпфирование колебаний.

Три совета пилотам:

1. Не провоцируй! Не нужно вызывать колебания самому. Резкое «нервное» пилотирование приводит к тому, что глайдер быстро меняет режимы полета и сильно раскачивается. Плавное «ласковое» пилотирование позволяет глайдеру постепенный переход к новому режиму и существенно уменьшает колебания.

2. Не усугубляй! Если колебания возникли, а вы еще не умеете их гасить, то лучше не помогайте глайдеру. Новичкам часто говорят: «Не мешай глайдеру лететь» При демпфировании колебаний очень легко сделать все наоборот и усилить раскачку глайдера. Пусть ваше верное крыло самостоятельно вернется в нормальный режим полета, оно на это рассчитано.

3. Помогай! Вы можете помочь глайдеру умелыми действиями. Когда крыло обгоняет (ныряет), его нужно притормозить клевантами. Когда крыло забрасывает назад, его нужно разогнать (поднять клеванты). В момент, когда крыло замирает в крайних положениях (впереди или сзади), нужно плавно переводить клеванты в нейтральное положение.

Все это необходимо учитывать при райде по рассколбасному рельефу который чередуется склонами и положительными полками, камнями или банальными буграми нарытыми лыжебордерами.

То же самое с колебаниями по крену. Нужно притормаживать поднимающуюся сторону крыла, а в верхней точке переводить клеванты в нейтральное положение (рис. 23)

В райде любые крены крыла быстро исправляются за счет возможности вернуться под крыло. Чем выше скорость и уклон, тем быстрее можно вернуться под крыло, задав симметрию в загрузке стропной системы левой и правой консоли крыла.

Активное пилотирование.

Идея активного пилотирования состоит в том, что пилот старается сохранить установившийся (равновесный) режим полета. Работая стропами управления, пилот компенсирует влияние порывов ветра так, чтобы аэродинамические силы крыла оставались постоянными. В этом случае не нарушается равновесие сил и глайдер не раскачивается.

Итак, я вновь отправляю вас в полет. Представьте, что в ваш глайдер «ударяет» порыв ветра. Увеличивается скорость набегающего потока, возрастают подъемная сила и сила сопротивления. Вы чувствуете перегрузку, глайдер подбрасывает вверх, начинаются колебания. Когда порыв стихнет, подъемная сила и сила сопротивления уменьшатся. Вы почувствуете «разгрузку» крыла, глайдер провалится вниз и опять начнутся колебания.

А теперь попробуем применить активное пилотирование. В момент, когда подъемная сила увеличивается, и вы чувствуете перегрузку, нужно отпустить стропы управления. Этим действием вы уменьшите подъемную силу и скомпенсируете порыв ветра. Когда подъемная сила уменьшается (разгрузка), стропы управления следует затянуть. Вот и вся премудрость!

Самое удачное, что при активном пилотировании не обязательно смотреть на глайдер. Всю информацию об изменении режима полета вы получаете через нагрузку на крыле и клевантах. Держите постоянную нагрузку - вот золотое правило активного пилотирования. Но получать достоверную информацию и вовремя вы сможете только если ваши руки будут расслаблены и будет выработана максимальная чувствительность к нагрузке на стропах управления даже в зимних перчатках!

Попадая в «болтанку», переводите глайдер на наиболее безопасную скорость полета и следите за нагрузкой на крыле и клевантах. Глайдер сам подсказывает, когда и на сколько нужно затянуть или отпустить стропы управления. Особое внимание стоит уделить симметричности нагрузки по размаху. Если на части крыла пропадает нагрузка, то эта часть может сложиться.

Плавное и красивое пилотирование получится не сразу. Тренируйтесь, анализируйте разные варианты возмущений. Хороший пилот должен понимать, что происходит с глайдером. Прислушивайтесь к собственным ощущениям, постарайтесь научиться чувствовать поведение глайдера. Постепенно в ваших действиях появится необходимый автоматизм, и вы сможете испытать потрясающее ощущение «слияния с глайдером». Верное крыло становиться как бы частью тела и послушно отзывается на малейшее движение.

6. Методы повышения характеристик глайдера.

В этой главе мы разберем, от чего зависят характеристики глайдера, как они связаны с безопасностью полета и на сколько их можно улучшить.

Основные характеристики глайдера:

- Уровень безопасности.
- Аэродинамическое качество.
- Скорость снижения.
- Диапазон скоростей полета.
- Управляемость.
- Устойчивость.

Рассмотрим каждую из них отдельно:

1. Уровень безопасности. Показывает, на сколько безопасно вы можете летать на данном глайдере. Улучшение летных характеристик обычно приводит к ухудшению безопасности. Так, глайдеры для начинающих пилотов выдерживают неумелые действия новичка, хорошо справляются с атмосферной турбулентностью, и выходят из всех опасных режимов самостоятельно. Спортивные «монстры» замечательно летают, но справиться с их горячим характером, могут только очень опытные пилоты, да и то не всегда.

2. Аэродинамическое качество. Зависит от аэродинамического совершенства аппарата. Показывает, во сколько раз подъемная сила больше силы сопротивления. Аппарат с высоким аэродинамическим качеством имеет меньшее снижение и летает дальше (рис. 24)

Естественное желание хорошего конструктора повысить качество своего детища. Как ? - Очень просто. Нужно уменьшать силу сопротивления.

Взлетаем! На крыле образуется подъемная сила и уравновешивает силу тяжести. К сожалению, при образовании подъемной силы появляется и сила сопротивления. Глайдер скользит по наклонной траектории и тратит потенциальную энергию высоты на компенсацию силы сопротивления. Чем больше сопротивление, тем круче траектория и короче полет. Из чего же складывается эта нехорошая сила?

Х = Хпрофильное + Х индуктивное + Хстроп + Хпилота


Профильное сопротивление образуется при обтекании профиля крыла и состоит из сопротивления трения и сопротивления давления.

Сопротивления давления возникает из-за разности давлений на профиле и в основном зависит от формы профиля.

Сопротивления трения сильно зависит от качества поверхности крыла и типа обтекания (турбулентное- ламинарное).

Не буду много писать о профильном сопротивлении, интересующиеся заглянут в учебник аэродинамики. Нам же важно знать, что для уменьшения профильного сопротивления нужно улучшать профиль и качество поверхности глайдера.

Современные спортивные глайдеры имеют большое количество нервюр, что позволяет «вылизать» поверхность крыла. Как всегда «палка о двух концах». Чем больше нервюр, тем больше строп, материала, веса. Внутри глайдера хуже циркулирует воздух, и он медленнее наполняется после складываний.

Индуктивное сопротивление возникает из-за перетекания воздуха на концах крыла. В полете на верхней поверхности существует разрежение, на нижней сжатие. В результате воздух устремляется с нижней поверхности на верхнюю, и его энергия тратится на образование бесполезного вихря.


Для уменьшения индуктивного сопротивления увеличивают удлинение крыла.

l = A2/S ,


где, А- длина (размах) крыла, S - площадь крыла

У прямоугольного крыла l = А

Современные спортивные глайдеры имеют удлинение 2.5-3.5 для спидрайдинга и 4.5-5 для полетов в динамических зонах в летние сезоны. Возможно это предел, так как рост удлинения сильно ухудшает безопасность глайдера, а неизбежное увеличение сопротивления конуса строп «съедает» выигрыш в индуктивном сопротивлении.

Сопротивление стропной системы возникает при обтекании строп и составляет до 40% общего сопротивления. Оно сильно уменьшает качество, особенно на высоких скоростях полета. Стремление уменьшить суммарную длину строп привело к появлению множества вариантов ветвления стропной системы и разнообразных конструкций с косыми и промежуточными нервюрами (рис. 26)


Можно долго спорить о достоинствах и недостатках различных схем. Очевиден лишь тот факт, что применение косых нервюр ухудшает безопасность глайдера. Уменьшается демпфирование, усиливаются клевки, а увеличение расстояния между стропами существенно повышает вероятность возникновения «галстука». На мой взгляд, применение косых нервюр оправдано лишь на спортивных глайдерах.

Правдивая история: во время испытаний прототипов модели «Корвет» мы долго спорили, ставить косые нервюры или нет. Для разрешения споров сшили и протестировали два геометрически идентичных глайдера с разной схемой нервюр. Очевидная агрессивность «косонервюрника» перечеркнула все его достоинства. Споров больше не возникало...

Сопротивление пилота. Да, как это не обидно, но мы тоже ухудшаем аэродинамику. Поэтому не растопыривайте руки, ноги и уши в потоке, а примите удобообтекаемое каплевидное положение. Даже неправильное положение лыж в полете или при подпрыгивании вызывает большое сопротивление набегающему потоку воздуха и в случае работы в турбулентных условиях может провоцировать разгрузку крыла!

Итак, мы рассмотрели все составляющие сопротивления и знаем, как можно увеличить скорость глайдера. Следует помнить, что обычно это происходит за счет снижения уровня надежности глайдера, и «немереная» скорость подразумевает весьма «умеренную» безопасность.

3. Скорость снижения. Ой, как хочется порой снижаться помедленнее. Формула снижения проста: приближенно Vсн = V/K.

Есть и другой, более» простой способ уменьшить скорость снижения. Конструктор «сдвигает» в сторону уменьшения диапазон скоростей полета. Этого легко добиться за счет увеличения площади или применения «тихоходных» аэродинамических профилей. На мой взгляд, ущербный путь, так как «бабочек сдувает в сильный ветер». В слабых условиях медленные глайдеры производят неплохое впечатление, но в сильную погоду существенно проигрывают своим более быстроходным собратьям.

4. Диапазон скоростей полета. Продолжаем разговор о медленных и быстрых глайдерах. Рассмотрим минимальную, максимальную и балансировочную скорость.

Минимальная скорость. (20...25 КМ/ч) Скорость, близкая к минимальной, используется при обработке рельефа и вытормаживании.

Балансировочная (установочная) скорость. (55...65 КМ/ч). На этой скорости глайдер летит при отпущенных стропах управления. Увеличение балансировочной скорости ограничено из соображений безопасности на учебных крыльях и может меняться пилотом на спортивных крыльях за счет специальных свободных концов.

Максимальная скорость. (85...100 КМ/ч) В глайдерерном мире постоянно идет гонка за скорость. Скоростной глайдер пробьет сильный ветер, быстро проскочит нисходящий поток и в итоге выиграет у более тихоходного соперника. Рост скорости ограничивают все те же требования безопасности при складываниях. Конструкторы же борются с ограничениями: изобретают новые, более устойчивые профили, доводят аэродинамику до совершенства, и уже добились вполне устойчивого полета на 120 КМ/ч.

В заключение «скоростного разговора» скажу: «чем шире, тем лучше». Выбирайте аппарат с более широким диапазоном скоростей. Запас карман не тянет. Может и пригодятся скорости и истребителя и черепахи. При анализе характеристик советую скептически относиться к рекламе. Обычно на аппарате есть табличка фирмы, проводившей испытания, и верные данные в этой табличке не всегда совпадают с рекламой в буклетах. Лучше всего хорошенько погонять аппарат самому, дать полетать более опытным друзьям и сравнить его с аналогами. Все станет ясно...

5. Управляемость. Тот факт, что на хорошо управляемом аппарате приятно летать, не вызывает сомнений. Остается разобраться, что такое хорошая управляемость.

Стропами управления мы можем изменять скорость и направление полета. Важной характеристикой являются допустимый ход управления и диапазон изменения скорости. Чем шире скоростной диапазон, тем более лихие маневры может закладывать пилот без боязни вызвать срыв потока.

Ход управления на глайдере учебного класса должен быть больше 60 см. Очень удобно управлять глайдером с небольшим и плавно увеличивающимся усилием на стропе управления и «упором» усилия перед срывом. В этом случае существенный рост нагрузки на стропах управления предупреждает пилота: «осторожно, близок срыв потока».

Критериями проверки управляемости служит серия маневров. Пилот выполняет «горку», серию разворотов и спиралей разной интенсивности. Оцениваются время выполнения маневра, потеря высоты, крен и колебания при входе и выходе из виража. Хороший глайдер легко входит в вираж и устойчиво стоит в нем, сохраняя постоянными радиус поворота и скорость полета. Крыло должно «следовать за клевантой», позволяя пропорционально и точно менять радиус виража. Недостатками считается как избыточное «заныривание» глайдера в поворот так и «выныривание» из него.

При «заныривании» глайдер стремиться набрать скорость и перейти в глубокую спираль. Подобное поведение допустимо и даже удобно при лихом пилотировании.

Отчего же зависит управляемость глайдера? Из опыта конструирования и испытаний различных моделей глайдеров можно сделать вывод о преимущественном влиянии трех факторов:

1. Закон затягивания клеванты. При сильном затягивании края крыла, глайдер становится более поворотливым, но ухудшаются его срывные характеристики.

2. Аэродинамическая и геометрическая крутка крыла улучшает управляемость, но может уменьшить устойчивость к складываниям и поведению на опасных режимах полета.

3. Форма крыла при виде спереди (арочность) рис. 27

Классическое распределение по радиусу имеет минимальные потери из-за кривизны крыла, но частенько не обеспечивает должной управляемости.

«Домик» показал прекрасные показатели входа в поворот, но глайдеры с таким законом арочности плохо демпфируют раскачку по крену.

Эллиптический закон распределения арочности позволяет получить компромисс между первыми двумя вариантами. Именно он чаще всего и используется.

Сейчас существует множество глайдеров и каждый имеет свой характер - управляемость. Пробуйте, летайте и постарайтесь определить какой характер вам по душе.

6. Устойчивость. Очень важная слагающая безопасности. Устойчивый глайдер сложнее ввести в опасный режим и легче вывести.

Устойчивость выбранного режима полета обеспечивается низким положением центра тяжести глайдера. Этот тип устойчивости называют маятниковым и его основной характеристикой является скорость затухания колебаний (демпфирование). Улучшение демпфирования по тангажу (вперед-назад), в основном, осуществляется за счет аэродинамики крыла. Демпфирование по крену можно усилить, применив специальный закон арочности.

Устойчивость профиля крыла к складываниям можно улучшить, применяя специальные профили.

Подобные профили создают пару сил подкручивающую носик крыла на малых углах атаки. Сложность применения подобного профиля в огромном объеме доводочных работ. Нами было облетано 12 прототипов прежде, чем удалось найти компромисс между степенью устойчивости, скоростью и управляемостью глайдера.

Как вы видите, задача улучшения характеристик сложна и разнообразна, так как все они взаимосвязаны. Путь конструктора - поиск компромисса между противоречивыми требованиями летных характеристик и безопасности.

Поляра крыла.

Как известно, эта незамысловатая кривая выражает зависимость между горизонтальной и вертикальной составляющими воздушной скорости. Пилоту-райдеру важно знать несколько важнейших точек поляры. Мысленно пройдем по ним в порядке возрастания горизонтальной скорости:

  • Скорость срыва. Это левая граница поляры, медленнее этой скорости глайдер летать не может. В среднем 20...22 км/ч.
  • Минимальная скорость снижения. Как правило, ей соответствует малая горизонтальная скорость, в среднем 25...29 км/ч.
  • Скорость максимального качества. При этой скорости отношение Vx/Vy максимально. В среднем 45...50 км/ч.
  • Максимальная скорость. Это правая граница поляры... Как правило, достигается при меньшем установочном угле атаки на свободных концах в отличие от базового. В среднем 75...85 км/ч.

С помощью поляры (если она у Вас есть) можно легко определить качество Вашего глайдера на любом полетном режиме. Достаточно взять по графику Vx и Vy на интересующем Вас режиме и найти их отношение - это и будет искомая величина. Еще проще находится угол планирования в спокойном воздухе. Проведите из начала координат прямую до пересечения с полярой - угол ее наклона будет равен углу наклона траектории Вашего крыла на этом режиме. А максимальному качеству соответствует касательная к поляре. Этот важный факт пригодится нам ниже, равно как и то, что поляра глайдера обычно выпукла вверх.

Качество глайдера сильно зависит от скорости. Небольшое на левой границе поляры, оно постепенно возрастает при увеличении скорости и в каком-то диапазоне скоростей остается почти постоянным. При дальнейшем увеличении скорости оно снова начинает падает, сначала неохотно, а потом все быстрее и быстрее. На ускоренном режиме качество может упасть очень сильно, и лишь немногие спортивные машины способны планировать на ускорении более или менее полого. У современного глайдера среднего класса качество на предсрыве около двух, на обычных режимах колеблется от 3 до 5 и на ускорении снова падает примерно до «тройки».

Из всего вышеизложенного следует вполне очевидный вывод: хотите спланировать подальше - держите скорость чуть ниже максимальной, равную скорости максимального качества. Качество будет наилучшим, а угол планирования - наименьшим. Но этот вывод справедлив только в штиль, когда скорость глайдера относительно воздуха (воздушная скорость) совпадает со скоростью относительно земли, то есть путевой скоростью.

А как быть, если есть ветер или турбулентность?

... И как ей пользоваться

Давайте задумаемся, как поведет себя путевая скорость глайдера при наличии ветра. Путевая скорость - это векторная сумма скорости ветра и воздушной скорости Вашего крыла. Значит, при полете против ветра путевая скорость = воздушная скорость минус скорость ветра, и наоборот, при полете по ветру путевая скорость = воздушная скорость плюс скорость ветра.. У планеристов есть хороший метод анализа скоростей на этот случай: берем поляру и сдвигаем ее вправо на величину скорости ветра для анализа полета по ветру или влево - для анализа полета против ветра. В результате мы получим зависимость между горизонтальной и вертикальной составляющими путевой скорости. Очевидно, угол планирования можно определять с помощью такого графика так же, как и с помощью поляры, просто проводя из начала координат прямую до пересечения с графиком. Чем сильнее встречный ветер, тем более влево сдвигается наша кривая, тем круче становится угол планирования... И тут самое время вспомнить о том, что поляра глайдера выпукла вверх. При сдвиге поляры влево касательная к ней, проведенная из начала координат, сдвинется вправо, в область более скоростных полетных режимов. Значит, чтобы планировать против встречного ветра наиболее полого, надо отпустить клеванты полностью, и, может быть, даже придавить ускорение. Вывод достаточно прозрачный...

При планировании по ветру все происходит наоборот. Поляра сдвигается вправо, и прямая, выпущенная из начала координат, коснется нашей кривой левее, чем это было бы при штиле. Значит, при полете по ветру минимальный угол планирования достигается на слегка приторможенном крыле! Этот факт, только что строго доказанный нами, иногда приводит в смущение даже опытных пилотов - обычно считается, что при полете по ветру надо «становиться на качество», то-есть держать крыло на скоростном режиме, соответствующем максимальному аэродинамическому качеству.

Порядок прохождения начального обучения и практические занятия

  • 1.      Знакомство со снаряжением.
  • 2.      Подгонка подвесной системы под рост.
  • 3.      Техника раскладки крыла на склоне.
  • 4.      Действия райдера в момент старта.
  • 5.      Техника контр-аварийной остановки и торможения.
  • 6.      Техника временной упаковки крыла, посадка на кресельную дорогу.
  • 7.      Оценка райда, разбор ошибок, рекомендации к следующему райду.

В процессе первых 10ти райдов на отведенной специально для спидрайдинга учебной трассе ваша задача научиться грамотно, раскладывать крыло на старте, корректно производить управление крылом в момент начала старта при наполнении крыла, производить должный контроль крыла в процессе спуска по трассе и выполнять остановку в конце трассы с соблюдением ряда правил.

Как правило, от раскладки крыла зависит симметричность и стабильность наполнения крыла и количество действий направленных на устранение ошибок подъема крыла – боковые крены и возможность обгона крылом райдера.

Подготовка крыла к старту

Первым делом необходимо определиться в какую сторону будет осуществляться старт относительно вашей стойки в траверзе – вправо или влево и, в зависимости от направления корректно сделать крест свободных концов с последующим разделением крыла на две части и подмоткой стропной системы.

В случае старта из траверза влево, необходимо перекрестить левый свободный конец над правым. Перекрещенные свободные концы разделить в руке пальцем. Тщательно протягивая пальцем по стропам обеих частей и подматывая другой рукой протянуть стропную систему до крыла, внимательно просматривая стропную систему, чтобы в ней не было узлов или свободных строп без натяжения, при появлении таковых необходимо протрясти крыло и выполнить протяжку заново. Если на этом этапе все нормально и ошибок не найдено то можно смело перекрутить крыло таким образом, чтобы в стропной системе не было закруток, лоб крыла оказался сверху, а разделенный пополам ряд строп можно было взять второй рукой без отпуска произведенной ранее намотки. Когда стропная система разделена на две части и группы строп находятся в двух руках необходимо как можно шире расправить центроплан по его размаху, а круговыми движениями рук во внешние стороны подвернуть консоли крыла под центроплан и аккуратно положить эту плоскую «розочку» на снег так, чтобы центроплан был сверху, а подмятые под центроплан консоли были снизу склона. В результате крыло должно лечь на склон верхней поверхностью крыла с небольшой «гармошкой». Если склон крутой, чтобы крыло не съехало вниз, его необходимо аккуратно упереть в лыжу. Необходимо убедиться, что стропы от консолей не создают перехлеста, который может возникнуть если одна или несколько строп будут выходить через переднюю кромку крыла. Только после того как крыло выложено на снегу можно отпустить сделанную намотку другой рукой, аккуратно отбросив ее на крыло сверху, на переднюю кромку центроплана или выше него. Обязательно стоит проверить, что в стропной нет узлов возникших во время такого броска и вся стропная система в чистом виде после пробивки.

Только после этого процесса можно взять клеванты в руки, предварительно проверив, что свободные концы не перекручены, а клеванты отпаркованы от свободных концов после одевания на кисти рук.

Если крыло готовилось к старту влево от траверза, необходимо левый свободный конец приподнять над головой и аккуратно положить на шею за шлемом, убедившись при этом, что нет зацепов за рюкзак подвески, капюшон или фиксатор маски. Правый свободный конец кладется на правый локоть во внутрь. Окончательный разворот от крыла в линию траверза и все готово к старту.

Если старт пологий, то лучше после всех действий отъехать от крыла по траверзу назад до носка лыж и выполнять старт из этой позиции, в таком случае проще будет начать движение вниз и выполнить симметричную загрузку стропной системы для начала процесса наполнения крыла.

Длинный и не простой способ выкладки крыла кажется таким только в первых 20-30 стартов. Продвинутые пилоты-райдеры выполняют этот процесс меньше чем за минуту.

В процессе раскладки крыла необходимо уделять особое внимание тому как и куда смотрит центроплан и насколько симметрично подвернуты консоли под центропланом.

Если на стартовом месте есть боковой ветер, то рекомендуется выполнять весь старт под 45 градусов в сторону ветра и вниз, не забывая производить компенсацию бокового сноса крыла по ветру.

Важно! Перед началом движения вниз убедитесь, что стропная система не зацеплена случайно за стрэпы ботинок, крепления или скистоперы, стропы не попали под канты!!!

Старт

Выполняйте движение строго от центра крыла вниз без плуга!!!, чтобы стропная система была загружена симметрично. Ваш корпус должен быть направлен вперед, и слегка надавливать на грудную перемычку, только в этом случае в момент начала наполнения крыла будет остановка за счет парусности крыла, вас не выстрелит вперед лыжами, и спиной назад и процесс наполнения крыла будет продолжаться в обычном режиме. Весь процесс от начала движения до полного наполнения занимает от 1 до 5 секунд в зависимости от угла склона, направления ветра и типа используемого крыла.

В процессе начала езды и наполнения крыла необходимо четко выполнять управление крылом – в момент подъема крыла дать полную скорость крылу, отведя руки назад к верху свободных концов и выдерживать такое положение пока свободные концы не перейдут в вертикальное положение.

Сразу после выхода крыла над головой в рабочее положение необходимо произвести согласование скоростей – лыж и крыла. Как только крыло над головой – произведите торможение клевантами для предотвращения обгона вас крылом. Это происходит из-за вашей временной приостановкой вызванной парусностью крыла в момент подъема и наполнения с одной стороны и полной скоростью у крыла сразу после подъема. Этот процесс детально разбирается на учебном методическом видео, которое включается в процесс обучения.

Необходимо выполнить торможение крыла придавив клеванты вниз до уровня середины свободных концов так, чтобы на руках появилась нагрузка, а в случае ее отсутствия поддавить клеванты до появления таковой. Как правило, при старте против ветра весь процесс происходит медленнее, чем при старте по ветру, когда крыло необходимо притормаживать еще глубже, чтобы крыло не «сдуло» относительно райдера вперед.

В процессе начала совместного движения с крылом плавно отпускайте клеванты вверх для набора скорости, но всегда оставляйте легкую нагрузку на клевантах, этого можно достичь, только если полностью расслабить руки. В случае если руки будут недостаточно расслаблены, а нагрузка на клевантах достаточно сильная, то у крыла не будет максимальная скорость. Это не плохо, но повысить чувствительность к управлению, и активному пилотированию можно только расслабив руки.

Если в процессе наполнения крыла или сразу после его наполнения вы увидели или прочувствовали крен крыла в сторону, сразу же постарайтесь скомпенсировать его следующей активной техникой: задайте противоположный перекос в клевантах, а сами смещайтесь на лыжах в сторону крена и соответственно вниз по склону. Клеванты помогут выровнять крыло, а смещение под центр крыла ускорит этот процесс. Как только крыло будет ровно над вашей головой – сохраните движение прямо, а клеванты на небольшой промежуток времени задержите симметрично со слегка увеличенной нагрузкой на клеванты.

Остановка и посадка на кресло

Подушка – это торможение крылом, это плавный ввод клевант для изменения угла атаки крыла на более положительный, при котором генерируется дополнительная подъемная сила. Эта сила используемая для перевода крыла в горизонтальный полет, а в случае резкого ввода – аварийного торможения с взмытием вверх даже относительно плоской поверхности или контруклона. Надо понимать, что горизонтальным такой полет будет только пока крыло не потеряет собственную скорость, а потом продолжит ссыпаться вниз под углом 45-60 градусов хоть и с меньшей вертикальной скоростью. Любой контакт со склоном должен производиться без удара, строго по касательной линии. Если контакт со склоном производится грубо, то вероятно, что будет временная разгрузка переднего ряда крыла и произойдет хлопок крыла, а при дальнейшем неправильном отпускании клевант – более выраженное подсложение передней кромки.

В случае если во время торможения на пологом склоне совершен подлет, ни в коем случае не стоит выдавать больше скорости. Лучше всего подождать пока погаснет горизонтальная скорость и генерация подъемной силы, и произвести посадку с меньшей вертикальной и горизонтальной скоростью – т.е. дождаться контакта со склоном в таком положении. В таком случае крыло не попадет вам под канты, а стропная система останется в натяжении. В конце проезда переведите клеванты вниз, чтобы погасить скорость крылом, выполните поворот на торможение кантами, а крыло перекосом клевант направьте вниз по склону.

После того, как крыло ляжет на склон, сделайте движение вниз и под крыло. Из этого положения стропную систему легко вытянуть и завязать бесконечной петлей, а центром хвоста зафиксировать петлю, продев хвост по всей хорде до лба. В таком положении вы получаете сразу упакованное крыло с ручкой для переноски из стропной системы. Сама стропная система при этом сложена компактно, а крыло невозможно наполнить даже штормовым ветром. Такое крыло с ручкой удобно вешать на дополнительный карабин на плечевом обхвате, освободив руки и комфортно перемещаться по трассе и подниматься на креселке, гондолке или бугеле.

Рекомендуем паковать крыло в специальный мешок для переноски при посадке на канатную дорогу, для предотвращения зацепов крылом или стропной системой за канатку.

Продолжайте райдить с крылом как можно больше, чем летать!

В процессе райдов вы будете совершать небольшие подлеты. Старайтесь выбирать маршрут с чередованием пологих и крутых участков склона. Помните, что скорость ваш друг! Без скорости нет возможности выполнять прыжки крылом – нет подъемной силы. Всегда следует компенсировать любой контакт, со склоном согласовывая глиссаду крыла и угол склона в одно целое.

Удержать крыло над головой при райде на очень пологом склоне это целое искусство. Крыло в таком случае требует скорости от вас и максимальной скорости по режиму. В этом случае мы имеем дело с очень слабым набегающим потоком. Удержание крыла над головой на минимальной скорости, когда ходов не хватает может спасти вам жизнь, особенно если сразу после этого у вас будет стоять задача захода на дроп.

Мы рекомендуем начинающим спидрайдерам как можно больше ездить по склону, чем летать. Это очень полезно делать в ветра свыше 5 м/с (20 км/ч) до 8 м/с (30 км/ч), в относительно несложных конфигурациях склона, в таких как от верха 2ой очереди и до ее начала. Это полезное занятие придает навыки активного пилотирования, когда появляются небольшие роторные зоны в кулуарах или в подветренных зонах. Райдеру в таких местах можно безопасно учиться отрабатывать любые подсложения крыла вызванные попаданием в роторную зону, и учиться не допускать подсложений путем активного пилотирования. Кувыркаться с крылом после подсложения на пологом и пухлом склоне куда приятнее, чем падать с высоты даже 5-10 метров взлетая с расколбасом в роторной зоне, ломая при этом ноги.

Активное пилотирование и знание аэрологии

Применение навыков активного пилотирования открывает возможность спидрайдинга в умеренных ветровых условиях, а на отдельных склонах позволяет райдить без потери высоты на полной скорости крыла в ветра свыше 10 м/с.

Суть активного пилотирования сводится к умению максимально контролировать крыло и не допускать хлопков и подсложений. Знания аэрологии помогут выбрать оптимальный маршрут, внеся в него поправки на ветер и создаваемые им роторные зоны.

Подсложения бывают двух видов – ассиметричное и фронтальное.

Если разделить крыло на 3 части, мы получим правую, левую консоли и центроплан.

Ассиметричное подскладывание вызывает подворот передней кромки одной из консолей. Если на руках и клевантах есть хоть небольшая нагрузка, то такой подворот сразу будет проинформирован пропаданием нагрузки на клеванте. Если пилот четко выполнит ряд действий по выводу крыла из подсложения, то произойдет только небольшой клевок вперед.

Перед пилотом стоит задача не дать крылу начать вращение, т.к. подсложение одной консоли полностью похоже на ввод клеванты для поворота. Подсложенная консоль тормозит крыло, а рабочая продолжает движение, но уже с креном и вращением крыла. По этому необходимо сразу же устранить вращение, а второй клевантой выдать воздух оставшийся в хвосте подсложенной консоли и переходящий в нее по кросспортам. Бывает необходимо произвести несколько движений клевантой подсложенной консоли вниз-вверх – это действие называется прокачкой сложенной колсоли.

Как правило, пилоты с опытом летают на слегка поджатых клевантах именно из соображений активного пилотирования и принимают участие в контраварийных мерах намного быстрее тех, кто летает с поднятыми вверх руками или тех, у кого руки очень сильно напряжены!

Фронтальное подсложение выглядит как симметричное пропадание нагрузки на клевантах и последующий подворот передней кромки. В активном пилотировании это означает одновременно начинающийся клевок крыла вперед и пропадание нагрузки на клевантах, что требует немедленной компенсации вводом клевант вниз для возврата крыла на более положительный угол атаки.

Как правило, фронтальное сложение может быть вызвано райдером который резко разгружает передний ряд стропной системы. Этот процесс легко вызвать если разогнаться и без изменения угла атаки на более положительный заехать на кикер или камень имеющий превышение над общим склоном и углом даже 0.5 метра. Чем выше такое препятствие, тем сильнее можно отхватить фронтальное сложение при котором крыло обгоняет райдера вплоть до падения ему под лыжи!

Развивайте в себе чувство контроля крыла и активное пилотирование. Но это не значит, что надо грубо махать руками по каждому предполагаемому хлопку крыла. Больше райдов и ваши руки сами будут компенсировать ротора, бугры и полки.

Выбор крыла

Сейчас практически все парапланерные компании предлагают спидглайдеры. Существуют крылья больше подходящие для спидрайдинга, а другие для полетов летом вниз по склону или более серьезные аппараты для полетов в сильные ветра у склона без потери высоты, как парапланы, и даже позволяющие летать в термических потоках.

На качество влияет удлинение крыла. Если вы часто имеете дело с крутыми склонами и хотите заниматься именно фрирайдом в спидрайдинге, то следует сделать выбор в пользу крыла с небольшим удлинением. Такое крыло будет проще удерживать возле склона. У такого крыла будет меньше качество, но у него будет глубже ход клевант. Если интересуют больше полеты у склона чем райдинг – лучше взять крыло с удлинением несколько большим.

Удлинения для райда варьируются в пределах от 2.3 до 3.0, а для полетов линейка удлинений начинается с 3.3 и до специализированных крыльев для парения с удлинениями 4.4-4.8.

Вторым важным фактором является базовая высота для спидрайдинга и полетов. Чем выше полеты, тем меньше давление воздуха и выше скоростные характеристики крыльев и как следствие – выше уровень райдера должен быть к такой конфигурации.

15-18 кв площади достаточно для райдера начального уровня и первых 1-2 сезонов.
11-13 кв.м рекомендуется для продвинутого райдера или парашютиста-свупера со стажем.
Размеры 6-10 кв – это выбор тех, кто постоянно летает и райдит, участвует в соревнованиях по спидрайдингу.

Карта маршрутов для спидрайдинга в Гудаури

Желтый сектор – трасса для начального обучения спидрайдингу. В зависимости от направления ветра может использоваться левая или правая сторона вдоль 4ой очереди канатно-кресельной дороги.

Зеленые траектории – набор пологих и крутых участков склона, на которых можно чередовать полеты и райдинг. Некоторые из таких маршрутов пересекают лыжные трассы под прямым углом. Не забывайте смотреть по сторонам перед пересечением лыжных трасс, а лучше это производить заранее и корректировать свою траекторию.

Оранжевый сектор – фрирайд маршруты. Рекомендуется наличие лавинного снаряжения, особенно если вы собираетесь использовать маршрут для отработки райдов на крутых склонах. Учитывайте, что под вами тоже могут быть другие райдеры, просматривайте следы перед собой!

1.      Не стартуйте по трассе! Вы мешаете другим – это их территория. Если вам проедет по куполу или стропам чайник – виноваты будете вы!
2.      Не стартуйте по направлению к канатным дорогам.
3.      Не пересекайте канатные дороги сверху и снизу без должного опыта.
4.     При пересечении трасс старайтесь использовать прямой угол и производить упреждение – вы на второстепенной дороге!
5.      Консультируйтесь по выбору маршрута и погоды с более опытными райдерами!
6.      Спидрайдинг – это разновидность фрирайда и запрещен на трассах, используйте фрирайдовые лыжи.
7.   Не забывайте про противолавинное снаряжение при спидрайдинге далеко от трасс.

Gudauri Extreme
Speed Riding School
Gudauri, Georgia
www.speedride-school.com
info@speedride-school.com
+995 568 114453



Программа курса
Стоимость обучения
История спорта
Методичка

Weather Underground PWS IGAGUDAU2

Transfer Company to Gudauri


Our Facebook pageOur Youtube Page


Все про Гудаури на Гудаури.Ру Gudauri Ski Resort
Heliski in Gudauri