Vplyv aerodynamiky na vzlet aerovleku

Jozef Pavlinský - 26.1.2018
 

Vzlet a pristátie lietadla je považovaný za najkritickejšiu časť letu lietadla. Mnoho pilotov sa voči tomu ohrádza, prípadne sa s tým nestotožňujú, no je to tak! Aerovlekový vzlet, teda vzlet sústavy vlečného lietadla a vetroňa je pomerne náročný prvok a počiatočná fáza je najnebezpečnejšia. Blízkosť zeme prináša vyššie riziko ako let vo výške.

Aby sme mali vzlet pokojný a príjemný, je potrebné sa naň vopred dostatočne pripraviť, prípadne poučiť pomocníkov ako, a ktoré krídlo majú držať. Je samozrejme nepríjemné, ak vám padne pri rozjazde krídlo na zem a tiež ak vás pomocník, ktorý nestačí bežať stiahne zo smeru vzletu. Pozemný personál by preto mal vedieť, ako správne držať krídlo a rovnako pilot by mal vedieť prečo je to práve tak. V nasledujúcich odsekoch sú rozpísané jednotlivé možnosti meteorologických podmienok pri aerovlekovom vzlete a ich vplyv na udržanie krídel v horizontálnej rovine pri rozjazde vetroňa.

Vzlet aerovleku s vetrom v smere dráhy. Situácia A zobrazuje pravotočivú vrtuľu, situácia B ľavotočivú 

Poveternostné podmienky : bezvetrie, prípadne vietor v smere dráhy

Pri počiatočnej fáze má vetroň vyššiu rýchlosť vďaka nabiehajúcemu prúdu vzduchu, generovanú vrtuľovým vírom vlečného lietadla. Pri pravotočivej vrtuli vlečného lietadla nabieha na pravé krídlo prúd zhora a na ľavé krídlo zdola (Obr. 1a). To spôsobuje, že ľavé krídlo sa javí ako krídlo s väčším uhlom nábehu a pravé sa javí ako krídlo s menším uhlom nábehu a to má za následok zdvih ľavého krídla a teda samozrejme pokles pravého krídla. Ďalším faktorom, ktorý vplýva na pokles pravého krídla je tiež účinok kýlovej plochy a smerovky. Prúd vrtuľového víru nabieha na ľavú stranu kýlovej plochy a smerovky a vytvára klopivý moment, ktorý spôsobuje pokles pravého krídla.

Pri ľavotočivej vrtuli vlečného lietadla je efekt opačný. Pravé krídlo sa javí ako krídlo s kladným uhlom nábehu a teda generuje vztlak – má tendenciu zdvihnúť sa, ľavé krídlo sa javí ako krídlo so záporným uhlom nábehu a teda negeneruje tak veľký vztlak ako pravé krídlo a má tendenciu klesnúť (Obr.1b). Opačný smer pôsobenia klopivého momentu vzniká aj na kýlovej ploche a smerovke.

Vzlet aerovleku s bočným vetrom z pravej strany, je zrejmé, že točivosť vrtule nemá vplyv na udržanie krídel v horizontálnej rovine (A - pravotočivá, B - ľavotočivá vrtuľa).

Poveternostné podmienky : Bočný vietor z pravej strany

Pri vzlete s bočným vetrom tak, že je vrtuľový vír unášaný cez trup vetroňa na ľavé krídlo a nezasahuje pravé krídlo ani kýlovú plochu je hlavným efektom zvýšenie rýchlosti prúdu na ľavom krídle. Efekt točivosti vrtule a teda rotácie vrtuľového víru je v tomto prípade samo-rušiteľný a keďže prúd nepreteká cez kýlovú plochu nie je prítomný ani klopivý moment (Obr.2). Záveterné krídlo, v podmienkach s bočným vetrom z pravej strany je to ľavé krídlo, generuje vztlak vplyvom nabiehajúceho prúdu vzduchu vytváraného vrtuľovým vírom. Teda záveterné krídlo má tendenciu zdvíhať sa. Náveterné krídlo poklesne.

Bočný vietor z ľavej strany pri vzlete aerovleku odkloní vrtuľový vír a zodvihne záveterné krídlo rovnakým princípom ako pri Obr.2. Točivosť vrtule nato taktiež nemá vplyv (A -  pravotočivá, B - ľavotočivá).

Poveternostné podmienky : Bočný vietor z ľavej strany

Vplyv točivosti vrtule je aj v tomto prípade nepodstatný a zanedbateľný. Podmienky vzniku vztlaku vplyvom odklonenia vrtuľového víru sú rovnaké ako v predchádzajúcom prípade, no sú aplikované na opačné krídlo (Obr. 3). Platí však rovnaký princíp čo sa týka záveterného a náveterného krídla. V podstate môžeme konštatovať, že na záveternom krídle sa bude vytvárať vztlak vplyvom vrtuľového víru a teda krídlo bude mať tendenciu zdvíhať sa. Náveterné krídlo s najväčšou pravdepodobnosťou bude mať tendenciu padnúť.

Záverom je možné konštatovať nasledujúce fakty :

Bezvetrie, vietor v smere vzletu

Pravotočivá vrtuľa

Ľavotočivá vrtuľa

Hrozí pád pravého krídla

Riešenie:

Pomocník drží ľavé krídlo nižšie než pravé

Hrozí pád ľavého krídla

Riešenie:

Pomocník drží pravé krídlo nižšie než ľavé

Bočný vietor z pravej alebo ľavej strany

Pravotočivá vrtuľa

Ľavotočivá vrtuľa

Hrozí pád náveterného krídla

Riešenie:

Pomocník drží záveterné krídlo nižšie než náveterné

Vlečné lietadlá, s ktorými sa môžeme u nás stretnúť sú rôzne a s rôznou točivosťou vrtule.

Ľavotočivé vrtule majú napríklad tieto typy vlečných lietadiel : Z-226, Z-326, Z-526, Z-726, Z-42, Z-142, Z-43, L-60S, L-60SF, Z-37A- PZL-104

Pravotočivé vrtule majú zasa tieto typy vlečných lietadiel : Z-226SL, Z-143, Z-242, L-60 (motor M-208B Doris), C-172, PA-25, PA-18, Robin DR400, WT-9, SD-4, EuroFox, Z-137, Z-37T, HK-36, P-92, Socata Rallye, Maule M-5 a M-7

Či už vám pri štarte padne krídlo na zem, alebo nie závisí to od množstva faktorov, ktoré vplývajú na vzlet. V neposlednom rade je to taktiež aj typ vlečného lietadla a typ vetroňa. Čím výkonnejšie vlečné lietadlo, tým aj mohutnejší vrtuľový vír a väčší efekt vrtule. Typ vetroňa je veľmi podstatný, pretože vplyv riaditeľnosti a účinnosť priečneho riadenia je konštrukčne daný. Málokomu sa totiž stane, že mu padne krídlo na Blaníku, no na VSO-10 je to už pravdepodobnejšie a čo napríklad ASW-19?

Taktiež sa môže stať, že vás málo poučený pomocník, prípadne nováčik stiahne mimo smeru vzletu, prípadne nepobeží dostatočne dlho. A ak vám má pomôcť, musí vedieť ako na to.

Nech je každý váš štart príjemný, pohodlný a bezproblémový. 

Ing. Jozef Pavlinský

photo - Lukáš Minárik
photo - Lukáš Minárik
aerovlekový štart vzlet aerovleku s vetrom v smere dráhy vzlet aerovleku s bočným vetrom z pravej strany bočný vietor z ľavej strany pri vzlete aerovleku


comments powered by Disqus