Teoria i bezpieczeństwo (USZY)


USZY Jak dotychczas nie ma w polskiej nomenklaturze jednolitego terminu określającego ten manewr. Manewr, bądź co bądź charakterystyczny dla paralotni. Żadne z innych urządzeń latających, za wyjątkiem chyba tylko niektórych samolotów odrzutowych, nie mają możliwości zmniejszania powierzchni nośnej skrzydeł w locie. W każdym razie urządzenia szybujące tej możliwości dotychczas nie miały. W słownictwie polskim spotyka się następujące nazwy: obustronne klapy, zakładanie uszu, duże uszy, duże klapy obustronne, symetryczne klapy, aktywne symetryczne założenie podwinięcia bocznego (?klapy?). Z wszystkich tych terminów chyba najbardziej przemawia do wyobraźni i chyba najlepiej oddaje istotę sprawy termin ?ZAKŁADANIE USZU?, i dlatego też dalej będzie on tutaj stosowany. Zakładanie uszu jest jednym z manewrów przyspieszonej utraty wysokości. Może to być potrzebne np. w celu ucieczki przed ssącym działaniem chmury, w celu uniknięcia ?przewiania? na zawietrzną grzbietu górskiego czy w obszar rotorów i turbulencji klifu, a także jako wspomaganie lądowania na małych lądowiskach lub w obszarze prądów wznoszących (np. w okolicach miejsca startu na szczycie góry). Nie jest ono wprawdzie tak efektywne jak B-stall (6 do 10 m/s), czy spirala (możliwe nawet do 20 m/s) i osiąga tylko maksymalnie 4 do 5 m/s, ale jest jedynym manewrem, w którym paralotnia ma jeszcze prędkość własną (prędkość względem otaczającego powietrza,  oznaczona symbolem Vw), a także skrzydło pozostaje w dużej mierze sterowalne. Nie występują tu też żadne fizyczne czy psychiczne obciążenia pilota takie jak np. w przypadku spirali (przyspieszenia odśrodkowe osiągają wartości do 2.5 raza większe od przyspieszenia ziemskiego). Często również w konkretnej sytuacji, właśnie dzięki owej istniejącej jeszcze prędkości własnej, założenie uszu jest w sumie bardziej efektywne niż pozostałe dwa manewry. Przy dokładniejszej analizie nie jest ono jednak tak bezproblemowe jak się na ogół powszechnie uważa. Założenie uszu polega na symetrycznym podwinięciu końców skrzydła poprzez ściągnięcie zewnętrznych linek rzędu A. Na skutek takiego działania prędkość opadania rośnie dwu- do czterokrotnie. Paralotnia ma ciągle jeszcze prędkość poziomą (horyzontalną), ale tor lotu staje się znacznie stromszy Sterowanie odbywa się teraz poprzez przemieszczanie ciężaru ciała w uprzęży. Zakładając, że prędkość własna (Vw) pozostaje stała, prędkość pozioma (Vh rys. 1) musi spaść, wzrosła bowiem prędkość opadania Vo.  Na skutek założenia uszu i oporu jaki tworzą powinięte końcówki skrzydła oparte o olinowanie, prędkość własna paralotni jednak spada. Na rys. 2 jest w sposób uproszczony przedstawiony rozkład sił działających na paralotnię poruszającą się po torze b z kątem natarcia a w nieprzyspieszonym locie na wprost (?a? jest cięciwą aerodynamiczną skrzydła). Całkowita siła nośna Nc, równoważąca siłę ciężkości G[1], jest wypadkową siły nośnej F, prostopadłej, i siły oporu W1, równoległej do toru lotu b. Siła oporu W1 to wynik oporu aerodynamicznego skrzydła. Istnieją jeszcze opory dodatkowe: opór olinowania, schematycznie przedstawiony jako W2 i opór pilota W3. Wypadkowa siła wszystkich tych oporów W (rys. 2) jest, podczas normalnego lotu na wprost, przyłożona gdzieś, powiedzmy, w okolicach połowy wysokości olinowania. Założenie uszu powoduje zmniejszenie powierzchni nośnej skrzydła poprzez podwinięcie i opróżnienie jego końcówek. Siła nośna spada (F'a ponieważ siła ciężkości G i równoważąca ją całkowita siła nośna Nc nie uległa zmnianie, musi wzrosnąć siła oporu W1' i tor lotu musi stać się bardziej stromy. W efekcie rośnie również wypadkowa siła oporu W' a jej punkt przyłożenia musi przesunąć się nieco do góry - siła oporu olinowania i pilota praktycznie się nie zmieniły. Powstaje dodatkowy moment obrotowy o ramieniu L odchylający skrzydło do tyłu, aż ustali się nowa równowaga sił . Najważniejszą konsekwencją tych wszystkich zjawisk jest wyraźne zwiększenie kąta natarcia a´ oraz zmniejszenie prędkości własnej (wzrost oporu). W takiej sytuacji operowanie linkami sterowymi (np. w celu ponownego odłożenia uszu) musi odbywać się świadomie i ostrożnie, może bowiem doprowadzić do nadmiernego, dodatkowego wzrostu tego kąta, oderwania strug z dużej powierzchni skrzydła, a w efekcie nawet do spadochronowania czy dynamicznego full stallu. Tego typu sytuacja może mieć miejsce szczególnie w paralotniach starszych i z nadmiernie wyciągniętymi linkami A. Zdecydowane ustabilizowanie czaszy paralotni moża uzyskać poprzez użycie speed-systemu (akceleratora). Pod warunkiem oczywiście, że jest on zainstalowany i właściwie ustawiony. Wciśnięcie belki przyspieszacza powoduje skrócenie taśm nośnych A,B i C (naturalnie w różnym stopniu) i zmniejszenie kąta natarcia. Aktywna część skrzydła jest teraz znacznie bardziej stabilna i znajduje się w ?bezpiecznym? zakresie kątów natarcia. Dodatkowym, ważnym efektem jest też, jeszcze większa prędkość opadania (zysk: dodatkowe 1 do 2 m/s), a także wzrost prędkości własnej ponownie do użytecznego 35 ..40 km/h. W praktyce zakładanie uszu powinno odbywać się w następujący sposób: Pilot przygotowuje speed-system do użycia. Następnie prostuje się w uprzęży i nie wypuszczając z dłoni uchwytów linek sterowych, chwyta od środka dłońmi skierowanymi na zewnątrz, możliwie najwyżej, odpowiednią liczbę, najbardziej zewnętrznych linek rzędu A, lewej i prawej połowy skrzydła i ściąga je symetrycznie w dół, uważając przy tym, aby nie spowodować czołowego podwinięcia krawędzi natarcia przez ściągnięcie całych taśm A. Liczba ściąganych linek, a także sposób ich ściągania zależy od konstrukcji paralotni i jest podana w instrukcji użytkowania. Wiele nowoczesnych paralotni ma specjalnie w tym celu dzielone taśmy A (np. Airwave, Swing), specjalne uchwyty do zakładania uszu (np. PARATECH, Gin Gliders) lub odpowiednie linki o innym kolorze (uwaga: nie pomylić z linkami stabilizatorów najczęściej podczepionymi do taśm B i zwykle mającymi inny kolor). Teraz pilot może częściowo, lub całkowicie wcisnąć belkę speed-systemu. Do normalnego stanu lotu wraca się, symetrycznie puszczając trzymane w rękach zewnętrzne linki rzędu A i ewentualnie wspomagjąc odwinięcie końcówek skrzydła przez pompowanie linkami sterowymi. Powinno to odbywać się w miarę możliwości przy aktywnym akceleratorze i dopiero gdy już czynna jest cała powierzchnia skrzydła można zwolnić belkę. Należy tutaj jeszcze zaznaczyć, że pompowanie powinno zoatać zrobione w sposób zdecydowyny. ?Pompować? to nie znaczy wykonywyć niewielkie, nerwowe szarpnięcia (powiedzmy 10 do 15 cm) o dużej częstotliwości, co można zaobserwować jako częsty błąd początkujących pilotów. Pompować, to znaczy zdecydowanie, gdzieś do wysokości piersi pilota, a często nawet jeszcze dalej, wybrać linki sterowe z częstotliwością raz, dwa razy na sekundę i ponownie całkowicie je wyluzować. Ma to na celu m.inn. przyhamowanie skrzydła i zmniejszenie ciśnienia dynamicznego, przyciskającego podwinięte końcówki do górnych partii olinowania. Trudność, lub też łatwość zakładania uszu zależy w znacznym stopniu od konstrukcji paralotni, a przede wszystkim od rozkładu obciążenia powierzchni. W starszych skrzydłach rekreacyjnych i szkolnych obciągnięcie i utrzymanie skrajnych linek A wymaga więcej siły, bez rękawiczek bywa często wręcz niemożliwe, a ponowne odłożenie nie wymaga żadnego pompowania, tylko symetrycznego puszczenia linek. Inaczej może to wyglądać w skrzydłach przejściowych i wyczynowych. Zakładanie uszu odbywa się bez żadnego wysiłku, a ponowne otwarcie czaszy wymaga aktywnej akcji pilota. Przytoczone tu rozważania mogą, zwłaszcza u mniej doświadczonych paralotniarzy, sprawiać wrażenie, że zakładanie uszu jest manewrem trudnym, niosącym ze sobą szereg niebezpieczeństw z full stallem i korkociągiem włącznie. W rzeczywistości tak nie jest. Zakładanie uszu jest jedną z prostszych, ale bardzo przydatną praktycznie figurą paralotniową, wymagającą jednak, jak zresztą każda inna, ćwiczenia. Szybko okazuje się bowiem, że to co jest proste, łatwe, przyjemne i zawsze wychodzi w warunkach spokojnego lotu ślizgowego, zaczyna być problematyczne w warunkach silnych turbulencji, huśtania i szarpania. A kto chce latać w termice musi się do turbulencji przyzwyczaić, ba nawet je polubić. Oprócz ćwiczenia praktycznego, którego nic nie zastąpi, odrobina uproszczonej teorii nikomu nie powinna zaszkodzić. Przynajmniej możemy teoretycznie poznać przyczyny i skutki takich czy innych działań. I to właśnie jest celem niniejszego opracowania.