Bocian(y)

Było to ostatniego dnia zlotu zabytkowych szybowców, w niedzielę (15.08.2004). Dzień wcześniej pogoda nie nastrajała zbyt optymistycznie, troszkę padało... zresztą większość uczestników zlotu pakowała się i wyjeżdżała, lotnisko pustoszało. Jakoś tak smutno było. Niedzielny poranek, zaskoczył jednak bardzo pozytywnie... Zapowiadał się piękny słoneczny dzień...:) i rzeczywiście, tak było tego dnia. W porannej krzątaninie dowiedziałem się, że wreszcie po tak długiej przerwie członkowie aeroklubu znowu mogą latać, wiec strasznie się ucieszyłem, bo wiedziałem, że przede mną kolejny lot termiczny:).

Oczywiście było by zbyt pięknie gdyby wszystko układało się zgodnie z planem. W związku z tą teorią przypomniało mi się, że nie mam ze sobą książki lotów... a bez tego ani rusz. Wpakowałem się szybko w samochód i chyba pobiłem rekord życiowy prędkości podróży Gliwice lotnisko - Tarnowskie Góry dom - Gliwice lotnisko:). Całą trasę obróciłem w godzinę... załatwiając przy okazji jedną drobną formalność (czyli biorąc książkę lotów z domu). W rozłożonym już kwadracie byłem o 12stej. Teoretycznie mógłbym już polecieć sobie na tą upragnioną termikę... jednak Przemek doszukał się kilku nieścisłości w moim toku szkolenia i okazało się, że musze wykonać jeszcze kilka lotów na celność lądowania. Jakimś cudem udało mi się załatwić w miarę szybko Bociana z instruktorem (Zając - pozdrawiam:) i wystartowaliśmy sobie za windą. Polataliśmy (o dziwo) ponad 20 min... na strzępkach jakiejś termiki...:), cały czas na 300m... Nie było łatwo... Noszenia były słabiutkie, niewiększe niż 1m/s. Podziwiam Zająca za to, że potrafi w czymś takim latać i to na dupę...:). Wylądowaliśmy na starcie samolotowym, następnie przeleciałem się z panem Tadeuszem na krąg (w końcu dorwałem się do sterów...:)). W między czasie musiałem wytargać z hangaru drugiego Bociana (bo na windzie potrzebowali)... Niezła mordęga (robiłem to z dwoma osobami)...

Wreszcie upragniony lot termiczny...:). Wszystkie formalności w stylu celność lądowania miałem już za sobą, więc mogłem spokojnie wsiąść do maszyny, zapiąć pasy i polecieć gdzie mi się tylko podoba (oczywiście w ATZ-cie:)). Wystartowałem o godzinie 15:14. Jakoś dziwnie mi się leciało. Dawno już Bocianem nie latałem (kilka miesięcy, nie licząc dzisiejszego dnia), no i miałem dość dużą przerwę w lataniu - ponad 2 tygodnie - ze wzgl. na sam zlot VGC. Niestety te długie przerwy, brak doświadczenia oraz nie najmocniejsze warunki zaowocowały moim lądowaniem po 20min latania, mimo że dostałem dość dużą wysokość na holu. To był kubeł zimnej wody na moją głowę. Nieźle się wkurzyłem... Wysiadłem z szybowca, usiadłem w kwadracie i główkowałe... co by tu dalej zrobić. Lecieć jeszcze raz... a może nie lecieć... Starsi koledzy pocieszali mnie, mówili mi żebym się nie przejmowa... każdemu się czasem zdarzy nie załapać na komin. Te słowa otuchy dużo mi dały... Sam sobie tłumaczyłem, że to właściwie mój drugi samodzielny lot termiczny, że szybowiec nie za dobrze wyczuty (ze wzgl. na te przerwy i na to że od podstawówki do teraz latałem tylko na Puchatku)... W końcu po pół godziny rozmyślań postanowiłem że spróbuje jeszcze raz, w końcu po to tu jestem:), szybowiec czeka na mnie, piloci holujący też... nic tylko latać:).

Wsiadłem po raz kolejny do Bocianka, głaskając go delikatnie i szeptając "nie zawiedź mnie":), (choć tak naprawdę to pilot lata szybowcem a nie na odwrót). Pan Leszek Wlazło, który zresztą miał mnie holować w tym locie, pomógł mi się wgramolić do maszyny, zapiąć pasy. W sumie nic mi nie powiedział, ale jego wyraz twarzy mówił "nie przejmuj się, wszystko będzie dobrze tym razem"...:). W końcu wystartowaliśmy. Każda sekunda holu była dla mnie na wagę złota, w końcu "uczyłem się" (jakby na nowo) Bociana. Wiedziałem, że albo go wyczuję, albo znowu spadnę. Po kilku minutach, byliśmy już na dość dużej wysokości, prawie 600m w jakimś słabym kominie (choć jestem pewny że i tak lepszego w okolicy nie było... - pan Leszek jest bardzo dobrym i doświadczonym pilotem szybowcowym). Skrzydła samolotu zawahały się, to znak do wyczepienia. Po sekundzie byłem już "wolny jak ptak", złożyłem przez radio odpowiedni meldunek... i pomyślałem sobie... "Marek, od teraz jesteś sam".

Komin, w którym krążyłem był rzeczywiście niezbyt mocny (jak wszystkie kominy tego dnia). Trzeba było w nim latać naprawdę ostrożnie i przede wszystkim bez wyślizgów i ześlizgów. Szczerze mówiąc, nawet mi się to udawało i o dziwo wznosiłem się, fakt, że mozolnie, ale zawsze do góry:). Poczułem się troszkę pewniej i luźniej. Postanowiłem przelecieć w inne miejsce na SE w stronę kolegi, który latał sobie na Muszce-100. Był troszkę niżej niż ja. W miejscu gdzie lataliśmy też nie było łatwo, trzeba się było troszkę namęczyć żeby się wznieść i w ogóle utrzymać w powietrzu. Na szczęście miałem dobry "drogowskaz" 200 - 300 m niżej. Pokazywał mi kominy, a ja z tego korzystałem. Po kilkunastu minutach takiego latania udało mi się wreszcie wejść na 900m i od tego miejsca było już zupełnie inaczej. Zupełna beztroska:). Noszenia zrobiły się mocniejsze, większe... ja wlatałem się już w mojego Bociana... było po prostu cudownie:). Latałem sobie dziesiątki minut na wysokościach 1100 - 1400m, zwiedzając okolice w dość znacznym promieniu. Ćwiczyłem centrowanie kominów.

W jednym z nich dane mi było zobaczyć coś niespotykanego... coś co można zobaczyć i przeżyć tylko w powietrzu. To coś to stado Bocianów... Latam sobie jak gdyby nigdy nic i nagle zauważam kilkadziesiąt metrów nade mną duże stado ptaków... Krążymy sobie razem. Wyobraźcie sobie ten klimat... Piękne niebo usiane cumulusami, słoneczna pogoda... wysokość 1400m, pode mną ogromna przestrzeń - niesamowite widoki, a na wyciagnięcie ręki stado przepięknych ptaków, od których zresztą latania można by się uczyć... nad nami piękny cumulusik, a do tego wszystkiego szum powietrza... Latanie (szybowanie) wraz z ptakami, to chyba najpiękniejsze co można przeżyć latając. Zdarzało mi się to wcześniej latając na glajcie... zdarzyło mi się to podczas mojego pierwszego samodzielnego lotu termicznego (na Puchatku, krążyłem wtedy z dwoma Bocianami skrzydło w skrzydło...), no i teraz... nie z jednym ptakiem, nie z dwoma... ale z caaaaaałym stadem...:). To jest naprawdę nie do opisania, żadne zdjęcie ani film nie jest w stanie oddać tego co się widzi, co się czuje. Można to tylko przeżyć:). Taki lot, to chyba najlepsza nagroda za ponad tydzień ciężkiej pracy na zlocie VGC. Nigdy w życiu tego nie zapomnę...

Latałem sobie w sumie ponad 2 godziny tym moim Bocianem...:), pod koniec już tylko w takich zerkach... było naprawdę cudownie. Startując do tego lotu, troszkę spięty, skołowany, nigdy bym nie przypuszczał, że aż tyle polatam, i że dane mi będzie zobaczyć z bliska kilkadziesiąt Bocianów i to z takiej boskiej wręcz perspektywy... To był mój najpiękniejszy i najdłuższy jak dotąd lot w życiu...:). Wylądowałem sobie spokojnie o 18:22 po 2godz. i 27min. latania. 5min. po mnie lądował już tylko "masochista" Staszek (na Juniorze), który potrafi się wozić szybowcem po 7 - 8 godzin... naprawdę podziwiam:). Choć z drugiej str. jak dorwę Juniora... (może w tym roku się uda:), to też tak będę robił:).

Dolot - wyskość optymalna

Jakiś czas temu w aeroklubie gliwickim odbyły się bardzo ciekawe wykłady prowadzone przez Tomka Rubaja, dotyczące taktyki przelotowej. Na tych właśnie wykładach został rzucony interesujšcy problem doboru wysokości na dolocie. Postanowiłem bliżej się przyjrzeć temu zagadnieniu, ponieważ to właśnie na dolocie można najwięcej zyskać lub stracić (w konkurencji prędkościowej).

Z jednej strony mam wrażenie, że wyważam otwarte drzwi, z drugiej zaś... żaden z bardziej ode mnie doświadczonych pilotów, z którymi rozmawiałem na ten temat, nie potrafił mi udzielić jasnej odpowiedzi na pytanie "jak dobrać wysokość, z której wykonujemy dolot, aby dolecieć jak najszybciej". Swoje rozważania przeprowadziłem dla szybowca Pirat. Spójrzmy na rysunek:

Załóżmy, że nie ma wiatru ani duszeń na trasie przelotu. Aby dolecieć do mety, trzeba w ostatnim kominie wykręcić wysokość h wynikającą z doskonałości szybowca. Załóżmy, że do komina wlatują 2 szybowce w tym samym czasie i na tej samej wysokości, do mety mamy 10km. Pilot 1 wyliczył sobie z krążka dolotowego, że wystarczy mu 321m, aby dolecieć do mety (oczywiście utrzymując prędkość optymalną - dla Pirata Vopt.=83 km/h, zakładamy że nie ma duszeń ani wiatru).

Pilot 2 postanowił zostać jeszcze na kilkanaście sekund w kominie, podczas gdy pilot 1 leciał już prosto do mety. Okazało się jednak, że pilot 2 po wyjściu z komina wykorzystał nadwyżkę wysokości zamieniając ją na prędkość i w rezultacie wyprzedził pilota 1. Jednak gdyby siedział za długo w kominie okazałoby się, że mimo dużo większej prędkości dolotu nie dogoniłby pilota 1 ze względu na zbyt dużą stratę czasu podczas krążenia.

Istnieje więc jedna optymalna wysokość (H=h+dH) jaką należy osiągnąć, aby sumaryczny czas krążenia i dolotu był najmniejszy.

Szukamy więc minimum funkcji t=f(dH), gdzie t - czas dolotu. Czas mierzymy od chwili osiągnięcia przez szybowiec minimalnej wysokości zapewniającej dolot, czyli od osiągnięcia wysokości h.

Całkowity czas dolotu wynosi wtedy:

t=tkr.+td.

(gdzie tkr. - czas krążenia od wysokości h do H,
td. czas lotu po prostej z komina do lądowiska),

[1]

tkr.=dh/Vw

(gdzie Vw - prędkość wznoszenia w kominie, załóżmy 1m/s),

[2]

td.=L/Vd

(gdzie Vd - prędkość dolotu - lot po prostej).

[3]

Nasuwa się pytanie, skąd wziąć Vd - ano z biegunowej szybowca. Stosunek prędkości szybowca do jego opadania musi być taki sam jak stosunek drogi L do wysokości H, czyli:

L/H=Vd/Vod

(gdzie Vod - prędkość opadania szybowca podczas dolotu).

[4]

Okazuje się, że mamy dwie pary prędkości Vd i Vod spełniających warunek [4]. Nas oczywiście interesują prędkości większe niż prędkość optymalna. Z powyższego wynika, że dla każdego stosunku L/H, czyli dla każdej doskonałości lotu, istnieje jedna prędkość Vd (większa od Vopt.).

Ja dla ułatwienia obliczeń zrobiłem sobie wykres funkcji Vd=g(L/H), który wynika wprost z biegunowej, i z którego mogłem bezpośrednio sczytywać wartości Vd. Doskonałość=L/H, ale H=h+dh). Czyli:

Vd=g(L/(h+dh))

[5]

W tym momencie mamy już wszystko co jest nam potrzebne do obliczenia optymalnej wysokości dolotu (dającej największą prędkość). A zatem:

t=dh/Vw+L/g(L/(h+dh))

[6]

Dla naszych założeń (L=10km, Vw=1m/s) powyższa funkcja przyjmie następującą postać:

t=f(dh)=dh+10000/g(10000/(360+dh)).

[7]

Obliczając minimum tej funkcji znajdziemy automatycznie szukane dh, czyli odpowiedź na pytanie "ile metrów więcej (więcej stosunku do h - czyli minimalnej wysokości dolotu) musimy wykręcić w kominie, aby najszybciej dolecieć do mety". Wartość dh możemy także odczytać bezpośrednio z wykresu funkcji t=f(dh)

Dla naszego przypadku optymalna wysokość z której należy wykonać dolot to 362m. (dh odczytane z wykresu to 41m, a H=h+dh, stąd H=321m+41m=362m).

Teraz każdy pilot pomyśli sobie... "ok, znam już optymalną wysokość, z której będę wykonywał dolot, a skąd wziąć prędkość dolotu?" - nic prostszego... Nastawiamy krążek McCready'ego na wartość noszenia w kominie (dla tego konkretnego przypadku 1m/s) i lecimy:).

No dobra, tylko jak to wszystko liczyć na szybko w powietrzu? Wartości h odczytujemy z krążka dolotowego, a skąd brać dh? - zaraz do tego dojdziemy:).

Oczywiste jest to, że dla różnych wartości noszeń w kominie wartości dh będą różne. Przeprowadziłem więc podobne rozumowanie dla noszeń 2, 3, 4, 5 m/s oraz pośrednich. Za każdym razem otrzymałem inne wartości dh (minima funkcji t=f(dh) ). Układając wyniki obliczeń na wykresie, okazało się, że wartości dh są (w przybliżeniu) proporcjonalne do Vw (czyli do prędkości wznoszenia w kominie). Wykres funkcji dh=f(Vw) (dla L=10km), wygląda następująco (środkowa linia na wykresie - punkty z czarnymi obwódkami)

Co oznaczają pozostałe linie wykresu? - są to wysokości, które gwarantują czas dolotu co najwyżej sekundę większy od najkrótszego czasu dolotu. Np.: dla noszenia 4m/s dh=237m, ale nawet gdyby przyjąć dh w granicach 196 - 296m czas dolotu będzie się różnił od minimalnego o najwyżej 1 sekundę. Wniosek: im większe noszenie z tym mniejsza dokładność jest nam potrzebna by określić dh.

Wracając do problemu łatwego i szybkiego określania dh w szybowcu podczas lotu, zauważmy, że wartość dh jest około 70 razy większa niż wartość noszenia w kominie Vw. Stąd już kroczek do wyprowadzenia prostego wzorku, który możemy wykorzystać w praktyce podczas latania:

dh = (70*Vw - 25) * L/10

dh = (7*Vw - 2,5)*L

gdzie:
Vw - prędkość wznoszenia w kominie
L - odległość do mety

[8]

Należy zaznaczyć, że stosowanie tego wzoru jest celowe w zakresie noszeń 0,5 - 5m/s (oczywiście tylko dla Pirata).

Przykład wykorzystania
Do mety mamy 25km, w ostatnim kominie noszenie wynosi około 3m/s. Jak dobrać wysokość, aby czas dolotu był najkrótszy?
Z krążka dolotowego (ustawionego na zero) odczytujemy wartość h (w tym konkretnym przypadku h=800m). Wartość dh liczymy ze wzoru [8]: dh = (7*3 - 2,5) * 25, dh w przybliżeniu jest równe 460m.
Odpowiedź: przy danych warunkach należy wznieść się na wysokość H = h+dh = 1260m.

Jako ciekawostkę mogę dopowiedzieć, że wnosząc się na 800m i lecąc prędkością optymalną czas dolotu mierzony od chwili osiągnięcia wysokości h=800m wyniósłby 1050s (czyli 17,5 min). Przy wnoszeniu do wysokości optymalnej H=1260m, czas dolotu mierzony od tego samego miejsca (co poprzednio) wyniesie 834,7s (czyli 13,9min). Różnica wynosi 215,3s (czyli ponad 3,5 min). Czy się opłaca zarobić 3,5 min na odcinku 25km...? - tą kwestię pozostawiam WAM.

Niestety rzadko zdarza się wykonywać dolot bez duszeń, jakie nas napotykają po drodze. Jak w takim przypadku dobrać wysokość, z której wykonamy dolot? O tym w następnej części moich rozważań, które ukażą się już wkrótce na tej stronie. Zapraszam do odwiedzania:).

Jeśli ktoś z Was ma jakieś uwagi, sugestie własne pomysły dotyczącego tego tematu, bardzo proszę o kontakt mailowy lub komentarz na grupie dyskusyjnej (wiadomo której:).