ОПТИМАЛЬНАЯ ТЕХНИКА ИСПОЛНЕНИЯ СТАРТА
(для начинающих пилотов и инструкторов).
Опытным пилотам! Прочтите на досуге тоже. Может вы что-то упускаете из виду?
Я объединил и немного перемешал в этой статье работу с дельтапланами и парапланами ввиду их большей общности чем различности. Почти все моменты, описанные здесь имеют отношение и к ДП и к ПП. Поэтому и дельтапланеристам и парапланеристам я советую внимательно прочитать все целиком. Многие нюансы позаимствованные, скажем, парапланеристами у дельтапланеристов (и наоборот тоже), могут значительно поднять уровень летных знаний над теми, кто "признает" только один вид летательных аппаратов.
Все, кто хоть немного знаком с небом, понимают, что старт и посадка любого летательного аппарата, это один из самых ответственных моментов всего полета. Одна из основных причин этой прописной истины то, что на старте и на посадке летательный аппарат (ЛА) вынужденно производит полет на сверхмалой высоте. Для полета по всем законам аэродинамики требуется скорость, и пока она не будет достигнута или уменьшена ЛА не сможет оторваться от земли или коснуться ее на посадке без неприятностей. Высокие скорости вблизи земли требуют от пилотов хороших навыков, точных и однозначных действий.
Разберем по деталям технику старта для безмоторных дельтаплана (ДП) и параплана (ПП). Будем подробно останавливаться лишь на самых труднопонимаемых элементах, поскольку общие принципы уже давно описаны в такой литературе как "Дельтапланы" авторов В.В. Козьмина и И.В. Кротова, изданиях И. Азарьева, а также других авторов в том числе и многочисленных зарубежных.
Начнем с дельтаплана. Итак, исходное состояние - Штиль. Пилот держит ДП на плечах, удерживая соответствующий угол атаки крыла, носовая часть ЛА обращена против ветра.
Процесс старта ДП разделяется на две фазы. Эти фазы радикально отличаются одна от другой способом управления крылом (и это самое главное). Сразу отмечу, что мне хотелось, чтобы каждый пилот научился стартуя четко различать, когда начинается и заканчивается каждая из них, поскольку именно нечеткое ощущение границ каждой фазы и вызывает те самые неприятные инциденты на взлете (и на посадке, в общем случае, тоже). ЭТО ВАЖНО! И серьезным пилотам и инструкторам я рекомендую внимательно подумать над всеми приведенными ниже моментами, описанными ощущениями и "МЕЛОЧАМИ".
Первая фаза начинается с момента начала вашего движения, а точнее с момента начала движения крыла относительно воздуха. Таким образом, если имеется не штиль, а встречный ветер, то в исходном состоянии пилот будет находиться как-будто в средине первой фазы. При очень сильном ветре (обычно более 5-6 м/с) первая фаза может вообще отсутствовать. Заканчивается же она тогда, когда пилот движется против ветра относительно земли с такой скоростью, что его воздушной скорости достаточно для полета крыла без нагрузки (без пилота). Пилоты говорят: "...крыло легло (стало) на поток...". Эта скорость относительно воздуха обычно составляет 4-6 м/с в зависимости от типа крыла, веса пилота и т.п. (Для купола параплана скорость набегающего потока, необходимого для удержания его над головой меньше и лежит в пределах 2-4 м/с.)
Пока крыло не встанет на поток, управление им затруднено, точнее оно возможно тем же способом, каким это осуществлялось при неподвижном ЛА и отсутствии ветра. А именно, все управляющие воздействия по устранению (созданию) кренов и углов атаки (тангажа) пилот осуществляет "с опорой на землю".
Подробнее поясню на примере:
Допустим пилот желает, стоя на земле, уменьшить угол атаки крыла. Для этого он, обычно, упираясь плечами в верхнюю часть стоек трапеции притягивает их к себе руками за нижнюю часть (см Рис.1)
Для максимального упрощения модели будем считать, что пилот и земля соединены жестко (без шарнира) в точке B и представляют собой один объект. На крыло не действует никаких сил кроме силы тяжести, в точке D, силы реакции опоры (на плечи), в точке A, и силы рук пилота, в точке С. Аналогичным образом (точка вращения - плечи пилота) производитися и управление по крену и по курсу.
По мере разгона крыла (разбега) к силе тяжести добавляется несколько сил в том числе, подъемная сила, кабрирующий и флюгирующий моменты, которые компенсируют силу тяжести (вес крыла) и стабилизируют крыло в пространстве по крену, курсу и тангажу. Пилот осуществляющий разгон крыла ощущает уменьшение его веса (уменьшение давления стоек трапеции на плечи, кисти рук и т.п.). До тех пор пока воздушной скорости крыла недостаточно, чтобы нести себя самому, управление им можно осуществить только описанным выше способом или незначительными его вариациями. Но общее остается - опора на землю, вращение вокруг плеч пилота.
Достижение скорости, когда крыло становится на поток и начинает нести само себя и есть конец первой и начало второй фазы старта.
Вторая фаза в корне отличается от первой по способу, которым производится управление крылом. Она сложнее в понимании и более критична в исполнении еще потому, что к моменту ее начала пилот (особенно в штиль) может иметь достаточно высокую скорость движения относительно земли, что "отвлекает" его от управления крылом. Самое же главное во второй фазе то, что крыло уже управляется так же, как и в полете. А именно - СМЕЩЕНИЕМ ВЕСА.
Теперь СТОП! Прочтите еще раз последнюю фразу. Мои многолетние наблюдения за сотнями пилотов различных квалификаций дают мне основание утверждать, что больше половины пилотов (среди них встречаются даже "именитые") не пытаются вообще управлять аппаратом в процессе разбега вплоть до момента отрыва от земли. Максимум, на что их хватает это установить перед началом своего разбега некий изначально "заученный" угол атаки крыла по отношению к горизонту и максимально устранить крены (см. первую фазу). Следующий не менее важный момент состоит в том, что очень многие пилоты довольно приблизительно оценивают воздушную скорость, которую им необходимо развить для надежного выполнеия старта. Точнее, у многих наблюдается известная ошибка, которую называют "запрыгиванием" на аппарат, когда пилот разгоняет крыло до некоторой произвольной скорости относительно воздуха, а после попросту поджимает ноги или резко "плюхается" в подвесную систему. В результате такого способа старта у этих пилотов время от времени случаются откровенно опасные моменты при отрыве от земли, из-за "неизвестно откуда" берущихся кренов и внезапных просадок вниз с более или мене опасными касаниямии земли.
Эти вредные привычки могут выработаться у пилота в силу различных внешних (неправильное обучение) или личных факторов. Наиболее часто и лекго эти ошибки укореняются у пилотов, которые не любят (или боятся) бегать быстро (особенно вниз с горы), также в силу нечеткого знания способов управления ЛА на земле в обеих фазах старта, чрезмерное отвлечение внимания пилота на такие факторы как: неровности поверхности земли (пилот должен "видеть ногами"), возможные неудобства подвесной системы, излишнее эмоциональное возбуждение, наличие зрителей и др.
Теперь вернемся более подробно ко второй фазе старта, когда скорость крыла относительно воздуха такова, что генерируемая им подъемная сила равна весу крыла и достаточна для горизонтального полета без пилота. (К стати отмечу, что достижение режима, когда крыло летит само, а пилот им управляет не отрываяясь от земли довольно легко и хорошо отрабатывается известным упражнением - "пробежки с подцепкой и без подцепки" к ЛА).
Как только крыло станет на поток все способы управления им путем прямого приложения силы рук к трапеции становится малоэффективными или вовсе бесполезным. Однако по мере дальнейшего ускорения крыла у пилота появляется возможность управлять им с помощью своего веса, как это обычно происходит в полете. Разница состоит лишь в том, что пилот не может приложить свой вес полностью до тех пор, пока не наберет необходимую для этого полетную скорость (скорость отрыва). Таким образом эффективность управления весом возрастает с разгоном. Сами собой здесь напрашиваются несколько жизненно-важных выводов, которые можно записать ввиде методики для выработки и закрепления у обучаемых правильных навыков старта.
Итак. После того, как крыло уже летит само, стартующий пилот, продолжая ускорение, начинает плавно нагружать его своим весом. Пилот все больше и больше "давит" своим весом вниз. Чем быстрее движение, тем более наклонное положение принимает пилот, прикладывая свой вес (как бы облокачиваясь на ЛА во всех точках контакта с ним) к крылу через подвесную систему - узел подцепа и частично через руки на стойках трапеции. САМОЕ ГЛАВНОЕ - научиться ощущать в процессе разбега, какую часть своего веса пилот перенес на крыло, а какую еще нет (т.е. опирается ли он еще на землю). Действуя, таким образом, можно ощущать плавно увеличивающееся натяжение ремней подвески, а руками приходится, как бы прижимать крыло к земле все сильнее и сильнее по мере ускорения разбега. Теперь смещая вес также, как это происходит при управлении в полете, пилот может корректировать возможные возникающие крены. Помимо этого при таком способе старта легко контролируется способность крыла нести ваш вес. Т.е., если пилот во время ускорения нагружая все больше и больше крыло своим весом почуствует, что крыло "проседает" под его тяжестью он должен увеличить скорость своего движения, НЕ ОТРЫВАЯ НОГ ОТ ЗЕМЛИ, чтобы компенсировать добавленный вес дополнительной подъемной силой, котораяя, как известно, увеличивается при увеличении скорости крыла относительно набегающего потока (при неизменном угле атаки). Таким образом, плавно увеличивая нагрузку на крыло пилоту необходимо постоянно добавлять скорость при разбеге, для компенсации этой нагрузки. В конечном итоге постоянно увеличивая нагрузку и, следовательно, скорость стартующий пилот приходит к состоянию, когда для того, чтобы крыло не "рвалось" вверх ему необходимо приложить к нему весь свой вес через узел подцепа. Это и будет момент отрыва от земли с той самой минимально необходимой скоростью. Для большей гарантии пилоту (который уже находится практически в лежачем положении) необходимо сделать последний мощный толчек ногой. Это добавит ему еще 0,5-1 м/с, которые могут ему понадобиться для исправления внезапно возникшего на малой высоте крена (Для справки: любое вмешательство в управлени крылом расходует его кинетическую энергию (скорость), поэтому и нужен ее запас).
Здесь еще раз спросите себя: ПОСТОЯННО ЛИ ВЫ В ПРОЦЕССЕ СТАРТА КОНТРОЛИРУЕТЕ СООТВЕТСТВИЕ ВЗДУШНОЙ СКОРОСТИ ВАШЕГО КРЫЛА С ЕГО ЗАГРУЗКОЙ? Если нет, то я настоятельно рекомендую вам поработать над этим, а при серьезных отклонениях даже переучиться.
Эта методика, если отработана до автоматизма, настолько удобна, что некоторые опытные пилоты-испытатели дельтапланов могут в течение второго этапа (2-5 сек) понять, как будет вести себя аппарат после отрыва от земли, грубо оценить его центровку и посадочные характеристики. Кроме того, научившись контролировать загрузку крыла и его скорость в процессе старта вам будут легко даваться такие "трюки", как старт с разворотом в заранее определенном направлении, старт с ограниченных площадок или с площадок, уклон которых ощутимо меняется в направлении от начала вашего движения до точки отрыва (например резкий перегиб или ступенька на склоне). Здесь я настоятельно рекомендую параллельно с контролем загрузки крыла использовать постоянный контроль и изменение угла атаки крыла относительно набегающего потока при разбеге.
Дело в том что, если крыло еще не несет вес пилота, то резкое изменение траектории движения крыла в вертикальной плоскости может привести, также, к резкому срыву потока на крыле, торможению, заваливанию крыла и невозможности продолжить разбег. Такая ситуация может иметь место когда пилот, скажем, начинает разбег на ровном месте, а завершает (отрывается) его уже за перегибом). В данном случае, если пилот не предпримет специальных мер, на перегибе произойдет резкое увеличение угла атаки крыла по отношению к потоку .
Чтобы избежать подобной ситуации на стартовых площадках со сложным рельефом, необходимо в первом случае (см. Рис.2) в процессе старта, приближаясь к перегибу взять ручку "на себя", или замедлить (особенно для ПП) на короткое время разбег (крыло по-инерции немного обгонит пилота и провернется относительно узла подцепа и рук пилота), таким образом уменьшив угол атаки относительно горизонта и заставив крыло обогнуть перегиб, сохраняя тем самым постоянным угол атаки крыла по отношению к набегающему потоку воздуха. (тонкой линией показано неправильное положение крыла по отношению к набегающему потоку). После этого ускорение продолжается до отрыва от земли обычным образом. Если же имеет место "ступенька" и пилот не успевает оторваться от земли раньше, чем ее достигнет, то его действия - противоположны предыдущему случаю (см. Рис.3). Т.е. пилот должен отдать ручку или резко ускориться непосредственно перед ступенькой. Естественно, что в обеих случаях подобное управление крылом (или куполом параплана) возможно только на второй фазе, когда крыло несет собственный вес.
Что же касается парапланов, то в подходе к обучению оптимальной техники старта здесь много общего. И у тех и у других связь пилота с крылом нежесткая. Следовательно все основные моменты и фазы старта с аэродинамической и физической точки зрения одинаковы. Различия же только в динамике движений, скоростях и, частично, в способах управления.
Первая фаза старта на ПП включает подъем купола и разгон его до скорости, при которой возможно его удержание над головой пилота. При этом пилот (также как и для ДП) имеет возможность еще до отрыва от земли вмешиваться в управление, перенося вес на левую или правую половину купола, а также в зависимости от загрузки крыла весом пилота понемногу управлять клевантами.
Вторая фаза ПП старта не отличается от второй фазы старта на ДП практически ничем. Пилот точно так же постепенно нагружает купол своим весом, постоянно увеличивая свою воздушную скорость. Здесь не имеет значения какой тип старта выбрал пилот (прямой или обратный) самое главное - это постоянное внимание и контроль за постепенным переносом своего веса с ног на ремни подвесной системы.
Процесс старта на ПП технически более сложен чем ДП. И причины тому существенные конструктивные отличия, и скорости движения пилота и крыла. Если ДП-пилот часто производит старт, разгоняя крыло почти до максимума своих возможностей, то пилот ПП (особенно при небольшом встречном ветре) без всяких проблем может бежать быстрее чем лететь и тем более быстрее, если купол не нагружен. Начинающие пилоты- любители, как правило, длительное время испытывают трудности в понимании того, что для оптимального выполнения старта параплана необходимо согласовывать скорость движения пилота с воздушной скоростью купола (которая меняется при различной силе ветра) и это помимо контроля за переносом веса! Ошибка проявляется в том, что пилот ускоряется либо очень быстро, так что купол от него отстает и соответственно увеличивает угол атаки больше чем нормальный угол в установившемся полете. В этом случае пилоту становится трудно бежать он принимает тянущее усилие купола "назад" за тянущее усилие "вверх" и "запрыгивает" на аппарат или просто поджимает ноги, что в итоге, одно и то же. Купол после этого начинает резко подаваться вперед, чтобы восстановить свой нормальный угол атаки, происходит "клевок" и пилот оказывается на земле. Если же ускорение медленное, то купол обгоняет пилота, автоматически уменьшая угол атаки и подворачивает переднюю кромку, а то и вовсе падает впереди. Поэтому, если у пилота имеются проблемы с согласованием его скорости и скорости купола на старте, то пробежки и "прогулки" с поднятым куполом в легкий ветер рекомендуются в любом количестве! (Это упражнение я сам практикую иногда "от нечего делать" даже получая удовольствие играя с куполом на земле!) .
К дополнительным нюансам ПП-старта стоит отнести необходимость повторять траекторию движения крыла. Для ПП, на практике, это более существенный момент в виду большей площади "боковой" проекции купола и большего расстояния между пилотом и куполом. Поэтому я и упоминаю его здесь, говоря о парапланах, хотя у ДП он присутствует тоже, но значительно менее выражен.
Что подразумевается под выше сказанным? А вот что. Допустим мы находимся на второй фазе старта купол поднят (или для ДП, крыло несет само себя). Теперь предположим, что у нас возник крен или он присутствовал с момента подъема купола. Как нужно двигаться пилоту, чтобы осуществить надежный старт и при этом потратить как можно меньше времени и сократить дистанцию разбега? Вспомните какую траекторию полета имеет любой самолет, когда у него есть крен. Совершенно очевидно, что это плавная дуга (поворот). Теперь о крене параплана. Если он возник, то пилот должен тут же изменить траекторию своего разбега так, что бы повторить предполагаемую траекторию (дугу) движения купола. Эта траектория будет круче или более пологая в зависимости от величины крена и воздушной скорости купола. (Я не зря везде подчеркиваю "воздушную" скорость. Не буду в этой статье расписывать ее влияние в данном случае, подумайте сами). Отклонение же траектории движения пилота от траектории купола будет приводить к неравномерной нагрузке на левую и правую половинки купола, в результате возможны дополнительные крены или подворачивание (складывание) одной из половинок ПП. Я заставляю своих учлетов прислушаться (не прекращая движения!) к тому, что "хочет" купол и следовать за ним понемногу исправляя крен весом и клевантами. В следствие такого подхода пилот имеет возможность управлять равномерно (и наиболее оптимально) нагруженным куполом, плавно исправляя траекторию купола и меняя также плавно вслед за ним свою траекторию, добиваяясь прямолинейного движения.
И в заключение несколько дополнительных полезных советов.
- Не стремитесь оторваться от земли после очень короткого разбега его длительность во времени и пространстве (в каждой фазе) должна быть достаточна для того, что бы вы успевали контролировать режим в котором находитесь вы и ваше крыло. Затягивать разбег при этом тоже нет необходимости, но, если вы еще не справились с внезапно возникшим в процессе старта креном и вам позволяет длина вашей стартовой площадки, не спешите терять контакт с землей, постарайтесь, уменьшив ускорение и увеличив длину разбега исправить крен, перенося свой вес на соответствующую сторону трапеции (ремни подвески ПП), помогая при этом руками (клевантами) нажимая на стойку ВНИЗ, не забывая при этом увеличить свою скорость.
- Старайтесь поддерживать постоянное ускорение вашего крыла и максимальную его загрузку для возможности более эффективного управления весом.
Инструкторам
- Товарищи начинающие инструкторы! Не спешите выпускать курсанта в полет пока он не отработает технику старта на земле, как бы вам этого не хотелось! Все выше изложенное курсант может отработать на ровной прощадке с небольшим уклоном.
- Самый лучший критерий, когда инструктор может принять решение перейти курсанту или нет к "подлетам" - это уверенное парирование кренов на пробежках при частичной загрузке (до 50%, определяется индивидуально) и умение останавливать дельтаплан путем отдачи ручки (при пробежках с подцепкой), а не ногами! Опять-таки, все это отрабатывается БЕЗ отрыва от земли.
- Указание курсанту типа: "бежать пока не оторвешся" В КОРНЕ НЕ ВЕРНО! Если курсант не чувствует, несет его крыло или нет, в воздух ему пока нельзя (только пробежки на ровном месте или слабом уклоне).
