Teoria lotu spadochronu szybującego

 

Powstawanie siły aerodynamicznej
Aby spadochron szybujący mógł rozpocząć przemieszczanie się do przodu i wytwarzanie siły aerodynamicznej, jego czasza musi być pochylona pod odpowiednim kątem w stosunku do poziomu. Nazywamy go kątem zaklinowania i ustalają go linki nośne, które z przodu czaszy są najkrótsze a w tyle najdłuższe.

Taka konstrukcja powoduje, że czasza pochylona jest przodem (krawędzią natarcia) do dołu.
Podczas lotu powietrze, poprzez wloty na krawędzi natarcia, napełnia ją i usztywnia aerodynamicznie. Jego część, która nie jest w stanie pomieścić się wewnątrz, tworzy obszar "stojącego" powietrza, który nazywamy sztuczną krawędzią natarcia. Na niej rozdzielają się strugi opływające skrzydło.
Przegrody czaszy mają kształt profilu aerodynamicznego, więc powietrze opływające czaszę rozdziela się na część górną i dolną (patrz rysunek).
Jak widać przegroda jest niesymetryczna i jej górna część jest dłuższa niż dolna. Aby rozdzielone powietrze spotkało się w jednym momencie na krawędzi spływu, górne strugi muszą biec szybciej.
Taki przepływ powoduje ich rozrzedzenie a w rezultacie spadek ciśnienia statycznego w porównaniu do ciśnienia panującego na dolnej powierzchni. I właśnie ta różnica powoduje, że spadochron wytwarza siłę aerodynamiczną i potrafi równoważyć ciężar własny i skoczka.

Manewrowanie spadochronem
Regulowanie prędkości postępowej oraz sterowanie odbywa się za pomocą linek sterowniczych. Skoczek ma możliwość płynnego regulowania zarówno prędkości postępowej jak i opadania. Przy pełnym zahamowaniu prędkość opadania i postępowa maleje, co umożliwia skoczkowi prawie pionowe schodzenie do celu. Dalsze ściągnięcie linek sterowniczych powoduje tzw. "przeciągnięcie". Czasza traci swoje właściwości nośne, staje się niestabilna, silnie wzrasta prędkość opadania. Przeciągnięcie spadochronu szybującego jest bardzo niebezpieczne przy lądowaniu. Dlatego też, skoczek ma za zadanie przy każdym skoku, przeciągnąć spadochron na bezpiecznej wysokości (ok. 600 m lub wyżej), aby zapamiętać do jakiego momentu może ściągnąć linki sterownicze, żeby nie przeciągnąć spadochronu. 
Zakręty:
Aby wykonać zakręt, używamy linek sterowniczych w ten sposób, by jedna z nich ściągnięta była bardziej niż druga.
Ściągnięcie prawego uchwytu sterowniczego (w dół) powoduje załamanie krawędzi spływu i zwiększenie oporu powietrza z tej strony (prawej), w związku z czym następuje obrót czaszy w prawo i odwrotnie.
Pamiętaj!
Zawsze przed wykonaniem zakrętu sprawdź czy swoim manewrem nie spowodujesz kolizji z innym skoczkiem!
Można wyróżnić dwa rodzaje wykonywania zakrętów:

  • zakręcanie typu "semafor"

Zakręt taki wykonuje się z pełnego szybowania ściągając jeden z uchwytów maksymalnie w dół.
Podczas takiego zakrętu czasza zostaje gwałtownie i maksymalnie zahamowana z jednej strony, gdy w tym czasie druga połowa posiada maksymalną prędkość. Siła odśrodkowa wyrzuca skoczka poza oś pionową i spadochron przechyla się w stronę zakrętu. W takiej konfiguracji czasza robi spirale, bardzo szybko tracąc wysokość.
Wykonywanie tego typu zakrętów nisko nad ziemią jest bardzo niebezpieczne. Czasza potrzebuje stosunkowo dużo wysokości aby wyjść z takiego zakrętu. 

  • zakręcanie typu: "50% / 75%"

Zakręt tego typu charakteryzuje się spokojem, stabilnością i bardzo małą utratą wysokości. Nadaje się najbardziej do precyzyjnego podejścia do lądowania lub manewrowania podczas latania w dużej grupie skoczków.
Aby zakręcić w ten sposób ustawiamy uchwyty na 50% hamowania z jednej strony i 75% z drugiej (z tej, w którą stronę chcemy zakręcić).

Hamowanie:

Ściągając równomiernie obydwa uchwyty sterownicze powodujemy załamanie krawędzi spływu. Zwiększenie oporu powietrza następuje symetrycznie, a w rezultacie hamowanie – zmniejszenie prędkości postępowej spadochronu. Oczywiście hamować możemy w różnym stopniu - od hamowania 0% (pełna prędkość) do 100% (minimalna lub zerowa prędkość).
HAMOWANIE 0% - pełny ślizg
Przy podniesionych uchwytach sterowniczych spadochron będzie miał pełną prędkość postępową i prędkością opadania. Będzie poruszał się stabilnie i prosto. Szerokie zakręty mogą być wykonywane poprzez przechylanie się w uprzęży.
W niektórych trudnych warunkach czasza może zachowywać się w pełnym locie w ten sam sposób, jak samolot w czasie turbulencji. Jeśli odczuwasz turbulencje, najlepiej jest lecieć z 50% hamowaniem, aby unikać gwałtownej utraty ciśnienia w czaszy.
Wzrost prędkości postępowej można osiągnąć ściągając przednie taśmy nośne, natomiast używając taśm tylnych - zmniejszanie prędkości.
Za pomocą taśm nośnych (przednich lub tylnych) można również sterować.
UWAGA:
Spadochron typu latające skrzydło nie powinien lądować przy ściągniętych przednich taśmach nośnych z powodu zwiększonej prędkości opadania.
Pamiętaj, że w przypadku zerwanych linek sterowniczych lub, jeśli manewrowanie rozpocznie się natychmiast po otwarciu, do bezpośredniego sterowania można użyć tylnych taśm nośnych, gdy układ hamowania jest wciąż zabezpieczony.

HAMOWANIE 25%
Hamowanie wytwarza się przez zmianę opływu powietrza wokół czaszy. Wykonuje się to poprzez ściągnięcie powoli obu uchwytów do poziomu oczu. Takie hamowanie zapewnia generalnie najlepszy kąt ślizgu w warunkach bezwietrznych lub pod wiatr. Zależy to od warunków pogody i ciężaru skoczka.

HAMOWANIE 50%
Uchwyty znajdują się na poziomie barków. Prędkość postępowa będzie o połowę mniejsza. Prędkość opadania także zmniejszy się niż podczas pełnego ślizgu.
HAMOWANIE 75%
Uchwyty sterownicze na poziomie brzucha. Spadochron będzie miał małą prędkość postępową i minimalne opadanie.

HAMOWANIE 100%
Ręce z uchwytami są opuszczone.
Minimalna prędkość postępowa oraz minimalne opadanie.
UWAGA:
Przy takim hamowaniu istnieje możliwość „przeciągnięcia” spadochronu.

PRZECIĄGNIĘCIE - STAN BEZRUCHU
Stan bezruchu można osiągnąć poprzez powolne ściągnięcie uchwytów o 8-10 cm za pozycję pełnego hamowania.
W tej sytuacji spadochron traci swoje możliwości nośne. Prędkość postępowa spada do zera, czasza tonie, a następnie cofa się.
Spadochron może mieć tendencje do lotu do tylu lub do obrotu w jedną stronę. Zrównoważyć takie zachowanie można poprzez podniesienie uchwytów 8-10 cm do pozycji hamowania 75-80%. Spadochron powoli nabierze prędkości.
UWAGA:
Nigdy w takiej sytuacji nie puszczaj całkowicie uchwytów ani nie podnoś ich gwałtownie w górę, gdyż powoduje to gwałtowny skok czaszy do przodu oraz dużą utratę wysokości.
PRZECIĄGNIĘCIE DYNAMICZNE
Przeciągnięcie dynamiczne rozpoczyna się z pełnego ślizgu, poprzez gwałtowne przemieszczenie uchwytów w dół, co powoduje duży opór na czaszę. Czasza gwałtownie zwalnia, podczas gdy skoczek, z powodu bezwładności, reagujący o wiele wolniej, wychyla się do przodu.
Skoczek przechylający się do przodu, powoduje sztuczny i krótkotrwały wzrost kąta natarcia. Ten nowy kąt daje duże wznoszenie na bardzo krótki okres, a następnie gwałtowną utratę wznoszenia z powodu utraty prędkości i siły aerodynamicznej. Ponieważ krawędź spływu została odkształcona pod spód, czasza teraz ma tendencję do lotu w tył, jeśli nie dokonamy poprawek.
Prawidłowe wyjście z dynamicznego przeciągnięcia polega na delikatnym podniesieniu uchwytów do pozycji 75-80% hamowania.
UWAGA:
Nie podnoś uchwytów wyżej bioder, w przeciwnym wypadku czasza gwałtownie skoczy do przodu i straci dużo wysokości. Jest to szczególnie niebezpieczne podczas lądowania lub latania na niskiej wysokości (100 m)

 

BUDOWANIE "RUNDY"
Spadochrony szybujące posiadają dużą prędkość postępową (9-13 m/s). Lądowanie w zaplanowanym miejscu wymaga wprawy i doświadczenia. Aby ułatwić pracę na „latającym skrzydle” i pomóc w określeniu drogi do celu, wyliczono w zależności od siły wiatru, odległość od punktu lądowania (na trawersie i na prostej) oraz wysokość ostatniej prostej:
Odległość na trawersie punktu do lądowania:
V wiatru w m/s                        odległość w m
       0                                               70
       1                                               60
       2                                               50
       3                                               40
       4                                               30
       5                                               20
       6                                               10
       7                                                 0
Odległość na ostatniej prostej:
V wiatru w m/s                         odległość w m
      0                                              175
      1                                              150
      2                                              125
      3                                              100
      4                                                75
      5                                                50
      6                                                25
      7                                                  0

Zakończenie ostatniego zakrętu i ustawienie się na prostej do celu ma się odbyć nie niżej niż 100 m.
Skoczek ustawia się na prostej do celu pod wiatr i ląduje regulując prędkość postępową kołkami sterowniczymi. Szczególną uwagę należy zwrócić na płynną i spokojną pracę sterówkami. Chodzi o to, aby nie rozbujać, ani nie przeciągnąć spadochronu. Praca kołkami sterowniczymi musi być równoważona - ściągnięcie kołka prawego, skręt i ściągnięcie kołka przeciwnego. Spadochron szybujący najlepiej sterować, gdy jest on zahamowany do mniej więcej 50%, aby mieć możliwość zmniejszenia lub zwiększenia prędkości w sposób optymalny.