27 stycznia 2011

Artykuł: Dlaczego szybowiec lata?


Szybowiec to statek powietrzny cięższy od powietrza (aerodyna) nie posiadający własnego napędu. Start szybowca odbywa się dzięki wyciągarce lub na holu za samolotem. Na szybowiskach górskich szybowce kiedyś startowały szybowce przy użyciu gumowych lin albo w tzw. starce grawitacyjnym.

Ale co potem? Przecież szybowiec jako machina cięższa od powietrza cały czas opada. Jak zatem możliwe są kilkudziesięciogodzinne loty?


Szybowce starują na 4 sposoby. Generalnie jednak przede wszystkim w pierwsze dwa. W pierwszym wypadku startuje zaczepiony za holującym go samolotem tzw. holówką. Po starcie samolot holuje szybowiec najczęściej (do wysokości kilkuset metrów) w rejony gdzie panują dobre warunki termiczne do samodzielnego lotu i następuje wczepienie. Od tej chwili pilot szybowca prowadzi w pełni samodzielny lot.


Wzlot za wyciągarką wygląda zupełnie inaczej. Na pasie startowym lotniska rozwija się stalową linę kilkusetmetrowej długości zaczepioną z jednej strony do wyciągarki a drugiego końca do szybowca. Wyciągarka to urządzenie startowe przypominające traktor lub małą ciężarówkę wyposażone w mocny silnik i bęben do zwijania liny startowej. Przy starcie mechanik wyciągarkowy najpierw napręża linę a następnie rozpoczyna zwijanie liny z na tyle dużą prędkością, że po kilku sekundach szybowiec wzniosie się pod ostrym kątem przy odpowiednim prowadzaniu przez pilota do chwili kiedy mechanik ujmuje ciąg chwile po tym pilot szybowca wczepia linę, co następuje najczęściej na wysokości do 500 m w zależności od siły wiatru i długości liny. Po wczepieniu pilot rozpoczyna realizowanie zadania.

Kolejny rodzaj startu to start z lin gumowych, który jest stosunkowo bardzo rzadko stosowany. Pewnie dlatego, że wraz ze startem grawitacyjnym znajduje zastosowanie tylko w terenach górskich. Startujący szybowiec z lin jest wyrzucany w powietrze podobnie jak w kamyk z procy a w przypadku startu grawitacyjnego początkowo szybowiec toczy się od siłą spadku w dół zbocza aż po przekroczeniu odpowiedniej prędkości odrywa się od ziemi przechodząc do samodzielnego lotu.

Co jednak dalej? Po starcie szybowiec znajduje się wprawdzie na określonej wysokości ale jako statek powietrzny cięższy od powietrza i bez napędu nieustannie musi opadać na ziemię.

To prawda, jednak szybowce w porównaniu z samolotami charakteryzuje bardzo małe opadanie co jest zasługą niezwykle starannie opracowanej i wykonanej koncepcji aerodynamicznej płatowca. Pilot, dzięki sile nośnej wytworzonej przez znacznej rozpiętości skrzydła ma możliwość lotu postępowego kosztem niewielkiej utraty wysokości. Może więc wyszukiwać prądów powietrznych wstępujących. Oznacza to, że po pewnym czasie szybowiec opadając znajdzie się w masie powietrza unoszącej się ku górze co umożliwia pilotowi szybowca wznoszenie krążąc w tym miejscu. Są to tzw. kominy powietrzne.

Osobną możliwość stwarzają warunki latania w górach. Zbocza górskie powodują zawirowania ogromnych mas powietrza – prądy orograficzne (falę) na których doświadczeni pilocie szybowcowi potrafiła latać tak jak na termice. Wysokości uzyskiwane przez szybowce są różne choć rekord to blisko 15 km, nie ma potrzeby osiągania takich pułapów. Odpowiednie warunki termiczne i wysokość kilku tysięcy metrów pozwala na podniebne kilkudziesięciokilometrowe a nawet dalsze wędrówki i realizowanie zadań np. naukę akrobacji.

Szybowiec sterowany jest podobnie jak samolot silnikowy za pomocą automatyki skrzydeł (lotek) oraz sterów poziomych i pionowych. Dodatkowo szybowce zaopatrzone są w hamulce aerodynamiczne, (czasem klapy), trymer, hamulec kółka podwoziowego, zbiorniki na balast wodny, radio oraz przyrządy kontrolne, nawigacyjne i aparaturę tlenową. Współczesne szybowce są jednomiejscowe albo dwumiejscowe. Szybowiec zazwyczaj posiada kadłub, skrzydło, statecznik poziomy, statecznik pionowy, kabinę pilota albo pilotów, owiewkę, zaczepy holownicze i podwozie.

Oddzielną grupę stanowią szybowce wyposażone wniewielkiej mocy silnik. Są to motoszybowce. Posiadają możliwość samodzielnego startu, wzniesienie się na odpowiednia wysokość – tam wyłączenia silnika i typowy lot szybowcowy lub też na możliwości włączania silnika w czasie lotu i tak ułatwiony dolot do lotniska przy zmniejszeniu opadania.

Najważniejszym parametrem charakteryzującym szybowce jest doskonałość oraz biegunowa prędkości. Doskonałość to liczba wyrażające odległość jaką przeleci szybowiec przy sprzyjających warunkach stale opadając z wysokości 1 km. Zwykle współcześnie używane szybowce mieszczą się w zakresie 26...60, co oznacza, że przy wcześniej wspominanej wysokości 3 km szybowiec przeleci od ok. 70 do nawet 180 km, przy stałym i nieustannym opadaniu z optymalną prędkością.


Biegunowa prędkości do wykres wartości opadania w zależności od prędkości postępowej szybowca. Zwykle najmniejsze opadanie uzyskuje się w granicach 80...100 km/h w zależności od typu.

A co w sytuacji kiedy pilot szybowca utraci bezpieczną wysokość? Technika pilotażu mówi że przy opadnięciu na wysokość 500 ma należy wybrać najlepsze miejsce na awaryjne lądowanie tzw. w polu nie przestając wyszukiwaniu noszeń. Jeśli nie da się wznieść i szybowiec opadnie na wysokość 300 m trzeba rozpocząć manewr lądowania awaryjnego.
Po wylądowaniu w przygodnym terenie po szybowiec przyleci samolot albo jest on tan rozkładany i transportowany na lotnisko w specjalnej przyczepie.

Zazwyczaj jednak po prostu lądowanie odbywa się na macierzystym lotnisku. Po wykonaniu kręgu nadlotniskowego pilot wykonuje podejście i bezpiecznie kończy lot. Szybowce budowane są zgodnie z podziałem na klasy – jedno lub dwumiejscowe, sportowe, turystyczne szkolne czy wyczynowe. Pilotowanie szybowca jest trudniejsze od pilotowania samolotu dlatego też, wielu pilotów rozpoczyna latanie właśnie na... patykach. :-)

Szkolenie do uzyskania licencji PL(G) prowadzą aerokluby regionalne. Koszt szkolenia podstawowego to od 2,5 do 4,5 tys. Warunkiem rozpoczacia jest przedstawienia wyników specjalnych badań.

Autor tekstu: Aleksander Sowa
Źródło: www.wydawca.net


Ps. Masz ciekawy materiał o dowolnej tematyce lotniczej i chciałbyś go zamieścić, prześlij mailem na adres:


Z pozdrowieniem lotniczym
instr. pilot Jan Mikołajczyk

1 komentarz: