Před časem jsem narazil na zajímavý článek z pera Marka Drely o řízení směrovky při termickém létání. Obrázky jsou převzaté bez úprav, ale doufám, že jsou i tak pochopitelné. V každém případě mohu potvrdit, že to funguje a že to neumím.

Proč používat směrovku?
K dosažení maximálních výkonů křidélky opatřeného větroně při termickém létání je třeba používat i směrovku. Hlavním cílem je minimalizovat stranová vybočení, která jsou přirozeným důsledkem zatáčení a klonění při manévrech typických pro termické létání:

• klonění do a ze zatáčky
• udržování setrvalé zatáčky
• změna poloměru zatáčení

Mixování směrovky do křidélek může maximální úhly vybočení v průběhu těchto manévrů zmenšit, ale nikdy je nemůže zcela odstranit. Důvodem je to, že požadovaná výchylka směrovky není obecně úměrná výchylce křidélek. Ve skutečnosti musí jít často dokonce na opačnou stranu, což je třeba případ udržování setrvalé zatáčky.

Zatáčka s a bez řízení směrovky
Obr. 1a a 1b ukazují geometrii letu v setrvalé zatáčce – s a bez vychýlené směrovky.

V obou případech se SOP snaží model natočit tak, aby SOP byla obtékána s nulovým vztlakem.

Na obr. 1a není směrovka vychýlená, takže ocas modelu probíhá po dráze, která leží uvnitř letové dráhy modelu, a výsledkem je stranové vybočení. Na obr. 1b je směrovka vychýlená tak, aby let probíhal bez vybočení. Ocas modelu obíhá vně letové dráhy modelu, takže se zatáčka může zdát skluzová, ale křídlo je po celém rozpětí obtékáno přímo, bez stranové složky. Toto je s největší pravděpodobností konfigurace s nejmenším odporem.

Jednoduchý pokus
K ilustraci vybočení na letové výkony proveďte v klidném ovzduší následující pokus.

Leťte rovně a povšimněte si klouzavosti a klesavosti. Potom vychylte směrovku asi na polovinu a křidélky udržujte křídla ve vodorovné poloze, přitom může být potřeba i přitáhnout výškovku. Větroň by měl letět asi 10 až 15° vybočením. Povšimněte si, jak se zhoršila klouzavost a zvýšila klesavost.

Taková vybočení a výsledné ztráty výkonů jsou typické pro ostré termické manévrování při malých rychlostech bez použití směrovky. V turbulentní termice není neobvyklé vidět vybočení i 30° i více, přičemž každý takový výkyv znamená značnou ztrátu výšky. Správné používání směrovky tomu může zabránit.

Náklon do zatáčky
Aby v zatáčce nedocházelo k vybočení ukázanému na obr.1, je třeba správně koordinovat výchylku směrovky s křidélky. Dále uvedený příklad vypočtený simulačním programem se týká jednoho konkrétního DLG házedla o konkrétní hmotnosti a letícího konkrétní rychlostí. Pro jiné podmínky mohou být řídicí vstupy jiné.

Obr. 3a a 3b ukazují vstup do zatáčky pro DLG při rychlosti asi 5 m/s a součiniteli vztlaku 0.7. V obou případech jsou postupně v průběhu 0.5 sekundy z 0° na 10° vychýlena křidélka doprava, poté okamžitě následuje návrat křidélek opět v průběhu 0.5 sekundy. Kluzák dosáhne za celou dobu 1 sekundy náklonu 30°. V průběhu tohoto manévru uvedení do zatáčky jsou uvažovány dva případy práce se směrovkou.

a) Mixování křidélek do směrovky, levá ruka spí
V tomto případě pravá směrovka následuje pravé křidélko v celém 1s intervalu. Obr. 3a ukazuje výsledný pohyb modelu. Povšimněte si, že při vracení křidélek do neutrálu dojde k významnému vybočení, protože závislá směrovka se vrací společně s křidélky. V navazující ustálené zatáčce se model pohybuje s velkým vybočením.

b) Mixování křidélek do směrovky, levá ruka přidává správně směrovku
V tomto případě levá ruka nezávisle přidává pravou směrovku společně s vracením křidélek do neutrálu po dosažení požadovaného náklonu (viz čárkovaná šipka s 12° výchylkou směrovky). Pravá směrovka je poté držena i v průběhu navazující ustálené zatáčky, což vede k minimálnímu úhlu vybočení. Povšimněte si, že takové řízení směrovky nelze dosáhnout mixováním. Je potřeba cvičit levou ruku.

Setrvalá zatáčka v náklonu

a) Levá ruka spí
Poslední poloha modelu na obr. 3a ukazuje 13° vybočení, které je výsledkem nepoužívání směrovky. Mírné vychýlení křidélek požadované k udržení trvalé zatáčky závisí na velikosti vybočení a vzepětí (ukázáno je nulové vychýlení křidélek). S malým nebo žádným vzepětím bude nutné křidélky kontrovat (tj. ven ze zatáčky). U velkého vzepětí samotné vybočení v kombinaci se vzepětím dává klonivý moment a požadované vychýlení křidélek může být jak do, tak ze zatáčky.

b) Správné používání směrovky
Poslední poloha modelu na obr. 3b ukazuje výchylky řídicích ploch potřebné pro pomalou, utaženou setrvalou zatáčku bez vybočení. Nepřítomnost vybočení znamená, že bez ohledu na vzepětí je nutné držet křidélka mírně ven ze zatáčky. Ve skutečnosti je jedním ze způsobů, jak poznat, zda je výchylka směrovky do zatáčky dostatečná, vedle pozorování vybočení, právě průměrná poloha kniplu křidélek při udržování setrvalé zatáčky. Nastavte směrovku tak, aby bylo nutné mírně kontrovat křidélky, a je pravděpodobné, že kroužíte bez vybočení.

Vliv rychlosti
Jak moc je třeba směrovku vychýlit významně závisí na rychlosti letu. Obecně, čím rychlejší let, tím méně směrovky. Příklady na obr. 3a a 3b platí pro pomalé termické kroužení. Stejný model při rychlém letu bude potřebovat malé nebo i žádné výchylky směrovky.

Jiné typy modelů
DLG mají obvykle vzhledem k poloměru zatáčení dlouhá ramena ocasních ploch a potřebují tedy v zatáčkách značné výchylky směrovky. Mimochodem, právě na nich se lze dobře naučit používání směrovky, protože je na nich každé vybočení dobře vidět.

Velké termické větroně mají plošné délky menší a mají i menší směrovky. Proto:

• při vstupu do zatáčky je potřeba větší výchylky směrovky,
• v setrvalé zatáčce postačí menší výchylka směrovky.

Jan Kubica
27.01.09