Спираль

        При отклонении одной из строп управления (СУ) возрастает сопротивление консоли с отклоненной вниз частью задней кромки (ЗК) крыла за счет образования зоны отрыва потока за ней. Это приводит к торможению и уменьшению скорости полукрыла с отклоненной ЗК. 

За счет разности сил сопротивления полукрыльев появляется момент рыскания, разворачивающий систему в сторону тормозящегося полукрыла.

С одной стороны, за счет увеличения кривизны профиля в зоне с отклоненной частью ЗК, подъемная сила этой консоли должна несколько возрасти.

С другой стороны, поскольку подъемная сила пропорциональна квадрату скорости, то подъемная сила на отклоненном, тормозящемся полукрыле будет падать по сравнению с величиной подъемной силы на противоположном полукрыле. К тому же уменьшению подъемной силы на полукрыле с отклоненной ЗК будет способствовать развитая зона отрыва потока за ней.

Очевидно, что эффект уменьшения подъемной силы за счет развитой зоны отрыва будет превалировать над эффектом ее возрастания от увеличения кривизны средней линии профиля в зоне отклонения ЗК полукрыла.

Возникает момент относительно центра масс параплана от разности подъемных сил на полукрыльях, кренящий крыло в сторону разворота.

Таким образом, в спирали на крыло и систему пилот-параплан в целом будут действовать одновременно два момента: рыскания и крена, одновременно разворачивающих и кренящих систему.

Кроме того, нужно учесть, что при возникновении вращения сразу же возникает момент центробежной силы инерции центра масс системы (ЦМС) пилот-параплан относительно центра давления крыла (ЦДК), поддерживающий усиливающийся крен.  

Рассмотрим теперь движение системы пилот-параплан, предположим, в левой спирали. Представим, что мы наблюдаем строго сзади за системой, движущейся в спирали. Предположим, что центр масс системы (ЦМС) пилот-параплан находится в районе головы пилота.

Будем рассматривать модель системы как материальную точку, сосредоточенную в ЦМС. Приложим к ней силу веса, направленную вертикально вниз. Аэродинамическую силу параплана [1] из точки ее приложения перенесем (опустим) по ее линии действия до пересечения с линией действия (ЛД) силы веса системы в точке ЦМС.

Таким образом, из ЦМС теперь выходят две силы– сила веса, направленная вертикально вниз, и аэродинамическая сила параплана, направленная влево-вверх и составляющая с вертикалью угол, равный углу крена. 

Спроектируем вектор аэродинамической силы параплана на вертикаль силы веса.

Если предположить, что аэродинамическая сила параплана в спирали даже остается равной силе веса, то ясно, что проекция ее на вертикаль уже будет меньше силы веса системы. А это значит, что появится вертикальное ускорение, направленное вертикально вниз, пропорциональное разности между силой веса и проекцией аэродинамической силы параплана на вертикаль.

На векторах сил веса и аэродинамической силы параплана как на сторонах, построим параллелограмм сил, диагональ которого будет являться центростремительной  силой. Она будет наклонена к плоскости горизонта под углом, равным примерно половине угла крена (это при том же условии, что аэродинамическая сила параплана в спирали остается равной силе веса системы) и направлена к центру вращения. 

Центростремительная сила будет определять ускоренное снижение системы по пространственной винтовой линии, лежащей на поверхности, близкой к конической. 

Горизонтальная проекция центростремительной силы будет непрерывно сужать радиус спирали, а вертикальная – увеличивать скорость ее снижения.

Угловая скорость вращения пропорциональна отношению линейной скорости системы к радиусу вращения. Если радиус вращения уменьшается быстрее, чем линейная скорость системы, то угловая скорость системы будет возрастать.

Плоская спираль.

Плоская спираль возникает при малом отклонении одной из СУ.

Здесь многое зависит от конструкции крыла и параплана в целом. Например, с переносом веса в подвесной системе на внешнюю от центра вращения сторону, можно получить  разворот с минимальной скоростью снижения.

Пилоты отмечают, что при оптимальном способе набора высоты в очень слабых термиках нужно максимально тормозить крыло, и при неизменном положении одной СУ, максимально отпустить другую. Перемещением веса пилота в подвесной системе в слабых условиях лучше не работать, т.к. приесом в слабых условиях лучше не работать, т.к.нном положении одной СУ, максимально отпустить другую. этом изменяется наклон крыла и снижается аэродинамическое качество, которое особенно важно в условиях слабой термической активности.

Плоская спираль. Техника выполнения.

Некоторые пилоты считают, что вес надо переносить в сторону противоположную развороту. Только нужно иметь в виду, что на малых скоростях разгруженную консоль сорвать легче.

Срыв возникает при увеличении угла атаки выше критического. А так как нагрузка пропорциональна углу атаки, то возникает некоторое противоречие.

Плоская спираль – это обычная спираль, но на меньшей скорости, с более затянутыми СУ. Главное в искусстве крутить плоские спирали– это выбор скорости в соответствии с погодными условиями, позволяющей не сваливаться и не терять высоту.

Перенос тела на внешнюю сторону спирали ничего хорошего не даст, т.к. возникающий момент на выход из спирали придется компенсировать дополнительным зажатием внутренней СУ, а это ведет к повышению скорости снижения и вероятности срыва. И в то же время, если у параплана есть существенная тенденция к самостоятельному увеличению угла крена и спирали, то компенсировать ее переносом веса тела на внешнюю сторону представляется вполне разумным. 

  Техника выполнения плоской спирали заключается в следующем: притормозить систему обеими СУ, затем немного приотпустить внешнюю СУ, плюс вес в сторону разворота; корректировка радиуса разворота – внешней СУ или переносом веса.

Я управляю весом, придерживая противоположной СУ. Получается боковое скольжение.

Слегка заторможенный аппарат (левая и правая СУ затянуты, но одна больше чем другая) в спирали может снижаться меньше,  чем полностью отпущенный (одна СУ полностью отпущена, другая частично затянута для спирали).

При выходе из спирали, при изменениях режима, за счет большой накопленной кинетической энергии крыло может «вспухать», резко уменьшая скорость снижения и даже набирая высоту.  

В спирали, при обработке термика, нужно постоянно оценивать, где вы находитесь относительно ядра термика.

Источник: http://paraplan.ru/forum/Автор: Theoretic.

1. Перенос веса в сторону, противоположную затянутой СУ, в ряде случаев оправдан. Особенно когда нужно вкрутиться в агрессивный, узкий и рванный поток. 

2. Такая техника пилотирования имеет смысл для опытных пилотов, летающих на «перформансах» и выше, очень хорошо реагирующих на усилия в СУ.

3. Такая техника пилотирования имеет смысл в достаточно сильную погоду, например, в горах.

 Как можно заставить параплан войти в крен из прямолинейного полета?

1. Затянуть внутреннюю СУ.

2. Перенести вес на внутреннюю по виражу консоль.  Эффективность низкая, реакция параплана замедленная. На работу весом крыло реагирует с большими запаздываниями, чем на работу СУ. Однако, вместе с затянутой внутренней СУ эффективнее, чем только с одной затянутой СУ.  

3. Приотпустить или совсем отпустить внешнюю СУ. При полном отпускании внешней СУ, некоторые аппараты буквально прыгают в крен. Эффективность высокая, реакция параплана практически мгновенная.

Можно объединить и использовать все 3 пункта сразу.

О технике выполнения плоской спирали.

 Источник: http://paraplan.ru/forum/Автор: Николай Шорохов.

1. В слабых термиках:

А). Вес тела практически никогда не переношу на противоположную сторону.

Б). Стараюсь максимально рулить телом.

В). Внешнюю СУ иногда вообще отпускаю либо держу максимально отпущенной, поджимаю только в случае сложения внешнего уха, а если сложится, протряхиваю очень аккуратно, чтобы не вывалиться из термика.

Г). Внутренней СУ тоже стараюсь действовать минимально (стараюсь рулить не всей рукой, а только одним пальцем – он лежит на СУ).

2. В сильных термиках:

А). Вес тела практически всегда внутри спирали и постоянная работа весом, чтобы не складывало и не выкидывало из термика (на внешнюю консоль вес переходит только для того, чтобы удержать ее от складывания).

Б). Внешняя консоль зажата только настолько, чтобы ее не складывало, а также идет постоянная работа этой СУ.

В). Внутренняя СУ тоже постоянно в движении, но меньше, чем внешняя.

Г. О крене в сильном термике вообще не думаю, лишь бы удержаться в ядре.

Никогда не пытаюсь превратить спираль в плоскую торможением аппарата. Всегда думаю, где я нахожусь относительно ядра термика.

В слабых термиках, чем меньше тормозите крыло, тем лучше.

Глубокая спираль

Пилоты о глубокой спирали.

 Источник.http://paraplan.ru/forum/viewpost.php?p=257381/ Автор merlin:

 «…Глубокое затягивание СУ (до пояса) и через пол- витка параплан валится в сторону и вниз и начинается вращение, растут скорость и перегрузка, стропы загудели, чувствуется что усилия на крыле явно больше чем в обычном полете. После 2-х  витков вернул СУ на место. Выход из спирали произошел с переходом на горку и с раскачкой, которая прекратилась сама собой.

В очередном полете я «открутил» 3 витка правой глубокой спирали и после вывода начал левую. После 2-х витков почувствовал резкое увеличение угловой скорости, посмотрел на крыло– правый край около 0,5м завернут, развиваются порванные стропы (оборвана нижняя крайняя стропа В-ряда, держащая торец консоли). Попытки прекратить вращение и выйти из спирали результата не дали. Перегрузка стала еще ощутимее, стропы гудели.

Приготовился к удару об воду, сгруппировался, отпустил СУ и ухватился руками за свободные концы. Однако, через несколько витков вращение само собой замедлилось, и последовал выход из спирали. …»  

1. В спирали:

– возрастает ли угловая скорость вращения. Если да, то почему?

– почему уменьшается радиус вращения?

2. Внутренняя консоль в плоской спирали легче срывается. Почему?

а). Работает на большом угле атаки, близком к критическому (или на очень малом, близким к фронтальному складыванию).

б). Менее нагружена скоростным напором из-за малой относительной скорости.

Литература

1. Иванов П.И. Проектирование, изготовление и испытания парапланов (монография, ISBN 966-95903-0-2),- вып.4, Феодосия, 2007.– 280 с.