Jadralno letalstvo 1. del

JADRALNO LETALSTVO

JADRALNO LETALSTVO Izdajatelj in založnik: Z.veza letalskih organizacij Slovenije, Ljubljana Predsednik izdajateljskega sveta: Alojz Gojčič, prof. sociologije, AK Ptuj Predsednik uredniškega odbora priročnika: Rok Golob, prof. zemljepisa, učitelj jadralnega in motornega letenja, Ljubljana Avtorji: Janez Brezar, učitelj padalstva, ZLOS, Ljubljana Tone Čerin, dipl. inž. strojništva, učitelj jadralnega letenja, ELAN, Begunje Drago Drmota, učitelj jadralnega letenja, AK Postojna Miran Ferlan, dipl. meteorolog, meteorološka služba na letališču Brnik, Ljubljana dr. mag. Dominik Gregl, dipl. inž. strojništva, docent na Fakulteti za strojništvo v Ljubljani Vlado Kočevar, učitelj jadralnega letenja, kapitan pri Adria Airways, Ljubljana Milan Kranjc, dipl. inž. elektrotehnike, ALC Lesce Belizar Keršič, dipl. inž. kemije, učitelj jadralnega letenja, AK Vrhnika Marjan Moškon, inž. elektrotehnike in inž. grafične tehnologije, AK Novo mesto Gabrijel Pesjak, dipl. inž. meteorologije, učitelj jadralnega letenja, ALC Lesce Črtomir Rojnik, dipl. inž. elektrotehnike, učitelj jadralnega letenja, AK Celje

Priprava gradiva za tisk: Marjan Moškon

Ilustratorja: .

Zlatko Dragovic, gradbeni tehnik, Ljubljana Srečo :Petric, grafik, AK Novo mesto Fotografije: Edvard Šifrar (strani 2/3, 27, 46, 47, 170, 392), iz arhiva dr. B. Cijana (strani 16,33, 36, 43), iz arhiva F. Mordeja (strani 40, 43), ostale po virih, ki so navedeni na koncu poglavij Lektorica: Milena Cestnik, dipl. slavistka, učiteljica jadralnega letenja, AK Ptuj Tehnično

uredil: Drago Drmota, AK Postojna

Stavek in filmi: DIC, tozd Grafika, Novo mesto Tisk in dodelava : Tiskarna Ljudske pravice, Ljubljana Naklada 2000 izvodov.

Avgusta 1986

HREPENENJE

Bilo je toplo nedeljsko popoldne.

Junija. Nebo je bilo tako čisto in sinje, tako blizu, da bi ga lahko potipal z roko. Pa vendar tako neskončno daleč, da ga niti duša ne bi mogla doseči...

Ta hip se mi je zazdelo, da vidim meglica. Nežna in prosojna, kot gorjanska vila, se je rojevala nekje v globini vesoljskega ozadja. Se res bliža, dobiva obliko in smisel?

Fecit!

Krpica. Nestvarna in rahla, pa vendar čvrsta dlan silne energije Sonca in Zemlje. Vrata v tretjo razsežnost.

1n iz nič se je vzela, kot lepa, tiha misel, vitka, bleščeče bela ptica hrepenenja. Priplavala je pod krp ica, jo poljubila, in glej, zavrteli sta se vvznemirljivem tangu pomladnega dne.

Vitka bela ptica je jadralno letalo.

Uresničeno hrepenenje Človeka, izbrušena Lepota z osvobojeno dušo, ki je premagala težo in čas in ponižanje in strah!

VSEBINA

Marjan Moškon Dominik Gregl Tone Čerin Črtomir Rojnik M. Ferlan/G. Pesjak Milan Kranjc Marjan Moškon Janez Brezar Vlado Kočevar Drago Drmota Belizar Keršič Belizar Keršič

9 SS 103 lSS 173 237 261 28S 317 369 397 429

DEDIŠČINA

TEORIJA LETENJA GRADNJA INSTRUMENTI IN OPREMA METEOROLOGljA NAVIGACIJA SPORAZUMEVANJE PO RADIU PADALA TEHNIKA PILOTIRANJA ORGANIZACIJA LETENJA TEHNIKA JADRANJA TAKTIKA PRELETA

PREDGOVOR

Ta knjiga je napotek ljudem, ki hrepene. V resnici pusta teorija, toda z v~likim navdušenjem in ljubeznijo so jo sestavili tisti, ki so okusili lepoto

pomladanskega dne v tretji razsežnosti. Iskreno in nesamoljubno poskušajo po svojih najboljših močeh prenesti izkušnje zmag, porazov in sreče drugim.

Učijo, kako obvladati prostor, kako izkoristiti čim več sposobnosti, ki se skrivajo v vsakem od nas.

V knjigi je razumljivo in dovolj pregledno opisano vse, kar je treba vedeti začetniku, ki bi rad letel. Posamezna poglavja so napisali strokovnjaki, ki so na zadevnih področjih najbolj doma. Zato ne moremo pričakovati, da bi bila knjiga glede na slog in izčrpnost tako enotna, kot če bi jo pisal en sam človek.

Navzlic skupni redakciji in najnujnejšim uskladitvam, je vsako poglavje vendarle osebni pogled pisca na vsebino. Vseeno pa upamo, da bo učenec z znanjem s teh strani lahko postal dober letalec in zadovoljen jadralec - morda še bolj, kot če bi nad njim bedel en sam skrbnik. Knjiga je namenjena tudi starejšim jadralnim pilotom, saj morajo pred vsako sezono takorekoč v celoti obnoviti in utrditi potrebna znanja za varno in uspešno letenje: že zaradi omejenega obsega pa ne obravnava vseh mojstrovin jadralnega letenja, kot npr. akrobati ke, letenja brez zunanje vidljivosti in uporabe zamotanejših računal­ nikov, saj je v načrtu še drugi del za najzahtevnejše jadralce. Če bo vse po sreči, bo morda tudi ta izšel v doglednem času.

Gradivo povzema vse dosedanje izkušnje in upošteva vso strokovno literaturo, ki nam je bila dostopna. Navedli smo uporabljene vire in seznam drugih izdaj, ki bodo bolj zvedavim omogočile temeljitejši študij in poglobitev v stroko oziroma športno panogo, ki še zdaleč ni do konca raziskana. Morda se bodo nekoč rodili ljudje, ki bodo že znali leteti, tako kot skoraj znamo, recimo, plavati . Do takrat pa upamo, da bo tudi naš priročnik še dostikrat prav prišel...

Avtorji

DEDIŠČINA (poskus kronologije jadralnega letalstva)

Prepustimo vse .legende in bajke o prvih letalcih poklicnim zgodovinarjem in strastnim raziskovalcem letalSke preteklosti. Veliko narodov in držav si obupno prizadeva dokazati, da so se prav pri njih rodili in živeli in leteli in umrli najbolj pionirski pionirji vseh pionirjev letalstva. Prav.

Danes nam je pri roki debela knjižnica dokumentov, ki izčrpno in s številnimi ilustracijami pričajo o najrazličnejših letalskih prizadevanjih. Vse te drobce, še zlasti balonarske, padalske, modelarske in motorne je v obsegu našega pripročnika nemogoče predstaviti. Moramo se pač zadovoljiti z izborom po našem mnenju najpomembnejših poizkusov in uspehov, ki so pripomogli k današnji razširjenosti in veljavi jadralnega letalstva na tujem in doma. Prav je, da vsak jadralec nekaj ve o tem, če ga mika več imen in podrobnejše raziskave, si bo najbrž lahko poiskal tudi kakšno izmed izdaj, ki so navedene na koncu tega poglavja.

Prvi oprijemljivi dokaz o zamisli letečih naprav je knjiga angleškega duhovnika in znanstvenika Rogerja Bacona »Skrivnosti umetnosti in narave" iz 13. stoletja. Opisal je balon in zračno ladjo ter celo narisal osnovne oblike take naprave.

Skoraj pet stoletij je zamisel letalnega stroja z mahajočimi krili, po vzoru ptiča, obsedala nemirne duhove. Tudi slavni italijanski umetnik in znanstvenik Leonardo da Vinci (1452-1519) se ji ni mogel upreti, saj je skiciral in preučil celo vrsto takih modelov. Letenje s krili, ki jih bo poganjal človek, pa je že okoli leta 1670 ovrgel italijanski matematik Alfonso Borelli. '

Sir George Cayley in njegova skica vrtljivega krilca, gnanega z utežjo na vrvici, za merjenje vzgona pri različnih vpadnih kotih, (1804)

Med prve teoretike aerodinamike upravičeno štejemo angleškega znanstvenika Sira Georga Cayleya (1773-1857), ki je uvedel pojme aerodinamičnih sil vzgona in upora.

9

Leta 1804 je sestavil in preizk usil model krila (zmaja) ter na njem opravil prve meritve. Petinštirideset let poz neje je zgradil jadralno letalo trikrilec z nepregibnimi krili , ki naj bi po neslo sosedovega dečka , pozneje pa še eno letal o, s katerim je moral leteti nje gov k oč ijaž. Ni pravih dokazov, da je z njegovim letalom res kdo letel, vendar je v zgodovini ostalo zapisano kot prvo jadralno letalo na svetu, Cay ley pa je tako že zaradi svojih t emeljitih študij dobil častni naslov » oče letalstva«. aerodinamične

Več je dokazov, da je prvi uspe še n jadralni let z nepregibljivimi krili napravil le ta 1857 francoski pomorski kapitan Jean-Marie Le Bris. Svoje letalo albatrosov ih oblik je krmaril z zvijanjem upogljivih kril. Povlečen s konjem je napravil vsaj en uspešen jadralni polet in se tako uvrstil med prave začetnike jadralnega letenja.

Le Bri sovo letalo, 1868

Vendar je šele nemški in ženir Otto Lilienthal neizpodbitno dokazal , da lahko leti z napravo, težjo od z raka. V letih 1891-1896 je o prav il v eč kot 2000

človek

Lilienthalov enokrilec (številka II ), 1894

10

uspešnih jadralnih poletov s 15 metrov visoke vzpetine, ki jo je sam zgradi l blizu Berlina. Preletal je razdalj e do 500 m okrog 25 m visoko, ob ugodnem vetru pa celo jadral.

Poleg drugega je u gotovil, da je sila vzgona odvisna od zakrivljenosti profila krila in narisal karakteristike krila v obliki polarnega diagrama, ki se še danes imenuje Lilienthalova polara. Svoja letala je krmaril s premikanjem položaja telesa glede na težišče letala. Bil je prepričan, da so za krmarjenje jadralnega letala potrebna krmila in zgradil je dvokrilca z višinskim krmilom.

10. avgusta 1896, pri enem od poizkusov, je izgubil oblast nad letalom in strmoglavil s petnajstih metrov na tla. Njegove zadnje besede so bile: "Žrtve morajo biti! «.

Nedvomno je zaslužil, da ga imenujemo oče jadralnega leta lstva.

Njegova

»učenca«

Percy Pilcher v Angliji in Octave

v v d elOno Lilienthal (1848-1896) Ch anute v A men'k'1 sta uspesno na d a I'Jeva Ia zaceto o.

Pilcher je za dviganje letala uporabil dolgo vrv (1896) , ki so jo vlek li bodisi konji ali ljudj e. Chanute je najprej zgradil letalo z dvanajstim i krili, končno pa še dvokrilea (1896) z navpičnim in vodoravnim repnim smernikom.

O. Lilicnthal med poletom z drsalcem štev ilka 11 Lilienthalove uspehe sta v Združenih državah Amerike izkoristila tudi brata Orville in Wil bur Wright. Najprej sta se ukvarjala z modeli zmajev, potem sta zgradila še jadralno letalo z višinskim smernikom pred krilom in končno letalo s smernim krmilom za kri lom .

V letih 1902/3 sta s svojimi letali naredila stotine jadralnih poletov, 17. decembra 1903 pa opravila tudi prvi motorni let.

11

Brezmotorno letalo bratov Wright (številka 3), Kill Devil, 1902

V carski Rusiji je prva jadralna letala gradil A. V. Špikov v Tbilisiju (1906), po navodilih iz brošure profesorja kijevskega tehnološkega inštituta N.B. Delonapa so v različnih krajih začeli graditi njegovega planerja, ki je tako postal prvo jadralno letalo za množično uporabo.

V Nemčiji sta se z jadralstvom leta 1910 največ ukvarjala Hardt in pozneje znani konstruktor druge svetovne vojne Messerschmitt - njun drsalec je bil vzor vsem takratnim drsnim brezmotornim letalom.

Do začetka prve svetovne vojne so bili v jadralnem letalstvu doseženi naslednji rekordi: dolžina poleta 950 m (Avstrijec Igo Etrich, 1906) in trajanje leta 9 minut in 45 sekund (Američan Orwille Wright, 1911).

tr

vo

~__r~;

7,5

2,0

50

JO

70

90 km/h

I I

i-':" I

\

mis

Skica treh pogledov in hitrostna polara drsne ga letala vampyr I iz leta 1921

12

V letih prve svetovne vojne je bilo jadralno letalstvo podrejeno hitremu napredku motornih letal, ki so jih potrebovali na bojiščih, po končani vojni pa se je zanimanje za jadralstvo močno povečalo, najbolj v premagani Nemčiji, kjer je bila gradnja in uporaba motornih letal prepovedana. V razvoju jadralskih šol so Nemci videli temelj za množično pripravo bodočih vojaških pilotov.

Pod vodstvom nekdanjih letalskih asov in tehniških strokovnjakov so Nemci začeli ustanavljati jadralske skupine. Na hribu Wasserkuppe ob Renu je nastal največji jadralski center, kjer so že leta 1920 priredili prvo jadralsko tekmovanje. Osnova za gradnjo drsnih jadralnih letal je bil Martensov pegas, zelo podoben poznejšemu šolskemu zoglingu.

Hkrati so razvijali tudi sposobnejša jadralna letala, s katerimi so takrat postavili vse svetovne rekorde (npr.: trajanje leta - 1 uro in 6 minut, Martens 1922).

Jadralnim letalom so v začetku dvajsetih let zlasti zmanjševali težo in izpopolnjevali aerodinamično obliko. Prednjačile so spet nemške konstrukcije: vampyr iz leta 1921 (prof. Madelung) in letala jadralske skupine iz Darmstadta (konzul, 1923). Startali so z napenjanjem gumijaste vrvi. Novi svetovni rekord v trajanju leta je postavil Francoz Barbot: 8 ur in 36 minut (1923), rekord v dolžini prele ta pa je takrat znašal 24,4 km (nemški pilot Nehring na tekmovanju v Koktebelu na Krimu v Sovjetski zvezi).

Ptve jadralske organizacije, ki so v Sovjetski zvezi nastale že leta 1919 so namreč dobile pravi polet šele po letu 1923, ko so na Krimu priredili ptvi zlet jadralcev z mednarodno udeležbo Nemcev. Prvo jadralsko šolo v Združenih državah Amerike so ustanovili leta 1928 v Cape Codu, leta 1932 pa še združenje jadralcev (Soaring Society of America) v Elmiri v državi New York.

Na Wasserkuppe so leta 1925 ustanovili prvo združenje za raziskave in razvoj letalstva (Rhon-Rossiten-Gesellschaft), ki je imelo pet sekcij: letalsko-tehnično, aerodinamsko, meteorološko, pilotažno in eksperimentalno.

...

Start moskve Sergeja lljušina na Wasserkuppe, 1925

13

Ko so jadralci leta 1926 odkrili dobra dviganja pred nevihtnimi frontami, so pričeli osvajati tudi rekorde v preletenih razdaljah: 52,2 km z darmstadtom , 61 km leta 1927 in 71 km leta 1928. Z odkritjem jadranja v termičnih dviganjih pa že leta 1928 vsaj teoretično za razdaljo skoraj ni bilo več meja. V tem času se je zlasti izkazal konstruktor A. Lippisch z letalom profesor za množično gradnjo, ki ga je pozneje izpopolnil v wien .

Na desetem renskem tekmovanju je Kronfeld leta 1929 z njim postavil nov svetovni rekord v preletu (102 km), ki ga je naslednje leto popravil na 164,8 km.

Do takrat so imela jadralna letala vsaj eno veliko pomanjkljivost: majhno gibljivost v nagibu in zavoju. Lippisch je zožal krila in prenesel težo bliže korenu, hkrati pa vzdolž krila tako prilagodil profil, da je prihajalo do zloma vzgona čim bližje trupu, kar je pripomoglo k večji učinkovitosti krilc. Sposobnost zavijanja je povečal z daljšim in tanj šim trup om ter večjimi repnimi površinami. Tako so postala jadralna letala bolje vodljiva tudi pri manjših hitrostih, kar je bilo zlasti pomembno za izkoriščanje termičnih vzgornikov. Uporabljati so začeli tudi variometre.

Lippisch pa ni miroval: njegov fa/nir I z razponom kril19 m je sicer imel še nekaj pomanjkljivosti, vendar je Groenhoff leta 1931 pred nevihtno fronto postavil z njim nov svetovni rekord v dolžini preleta: 272 km! Z izpopolnjenim fa/nirjem II, znanim pod imenom sao paolo, je Oittmar leta 1934 postavil rekord 371 km. Fafnir lIje imel drsno razmerje 1:27.

Najmočnejša konstruktorska skupina se je zbrala okrog] acobsa v nemškem inštitutu za jadralstvo (OFS), od koder so prihajala nova jadralna letala kot na tekočem traku: rhonadler (1933), rhonbussard (1933), rhonsperber (1934), vodno jadralno letalo seeadler in dvosed kranich (1935), sperber junior in akrobatski habicht (1936), reiher (1937), weihe (1938) in DFS-meise (1939), bolj znano kot olimpija, ki so jo izbrali za tekmovanja jadralcev na olimpiadi. Mnogo boljši je bil sicer poljski orlik (konstruktor A. Kocjan), ki pa je zaradi političnih razlogov ostal v senci. Poljaki so se izkazali tudi s šolskim letalom salamandra. Sovjetski jadralci so Gunther Groenhoff s svojim f afnirjem leta 1935 dobili dvosed stahanovec 111 enosed GN 7, ki sta še po vojni »držala« večino svetovnih rekordov.':' V vseh državah so v zgodnjih tridesetih letih začeli ustanavljati letalske športne organizacije - aeroklube. Najbolj množično je bilo letalsko gibanje na Poljskem, v ". Iz č rp e n preg led raz voja visokospo sobnih jadralnih le tal v tridesetih letih bo ste našli v knji gi B. C ijana Vazduhoplo vno jedrili čars tvo (strani 450 do 500).

14

Start rhona dlerja z gumo na Wasserkuppe

1895 LIIIenthai (NemC!lja)

0,4 km

1920 1,83 km Klemperer (NemC!lja) 1923 Martens (Nemc!lja)

12km

1926 Kegel (NemC!lja)

55 km

1929 Kronleld (Avstrija)

102 km

1931 272 km 'i<i ii< i iJ\ii Groenhoff (NemC!lja) 1934 Hlrth (Nemc!lja)

i:> l i< < <4</\><:/1;)

352 km

1935 504 km Oltzscher (Nemc!lja) 1937 652 km Rastorgujev (ZSSR) 1939 Kleplkowa (ZSSR)

749 km

1951 Johnson (ZDA)

861 km

1960 Parker (ZDA)

',i i'

1040 km '..

ii iiii, 'i li, . ......

1......•.

j.

1

1972 1460 km Grosse (ZR NemC!lja) 1977 Strledleck (ZDA)

1640 km .'' ... •.•...•...•

>. .

<t · 50

· t ··. l·' 100

200

\. ..• L JlllJfl' 500

tl' r~

1000

km 1600

Etape v razvoju rekordov v preleteni razdalji

15

Poljski orlik 2 iz leta 1939 še vedno leti v ZDA Nemčiji, Franciji, Švedski, Angliji, Sovjetski zvezi in Združenih državah Amerike. V Jugoslaviji so v začetku tridesetih let ustanovili take šole v Srbiji in Sloveniji.

Po prvih jadralskih tekmovanjih, kjer so merili samo trajanje leta in doseženo višino, se je v pogojih termične­ ga jadranja poleg dolžine preleta uveljavil tudi hitrostni prelet. Tekmovanja so povzročila izredno hiter razvoj te športne zvrsti. Največ zaslugje pri tem imelamednarodna komisija za preučevanje jadralnega letenja ISTUS (Internationale Studienkommision fur Segelflug), ki so jo leta 1930 ustanovili v Darmstadtu, med šestnajstimi državami članicami pa je bila tudi Jugoslavija.

Leta 1905 ustanovljena.mednarodna letalskaorganizacija FAI je leta 1937 uvrstila jadralstvo v svoj športni program in uvedla registracijo rekordov v trajanju leta, dolžini preleta in doseženi višini po odpenjanju. Za to je začela skrbeti posebna jadralska komisija CVSM (Commission du Vol Sans Moteur) pri FAI.

r

Olga Klepikova je držala absPrva večja mednarodna jadralska tekmovanja so v - olutni svetovni rekord v preleteni razdalji celih 121et, skoraj tridesetih letih prirejali v Švici, Nemčiji, na Poljskem in 38 let (!) pa njene&a rekorda ni Češkoslovaškem, prizorišče prvega svetovnega prvens- potolkla nobena zenska tva v jadralnem letenju pa je bil leta 1937 nemški Wasserkuppe. Sodelovalo je 31 tekmovalcev na 28 letalih. Bili so iz Anglije, ČSR, Poljske, Avstrije, Švice, Jugoslavije in Nemčije. Jugoslovanski Aeroklub sta zastopala Aco Stanojevic 16

Jadralno letalo A 9 so razvili iz slovite

rdeče

fronte 7 Olega Antonova

in Pavle Crnjanski, člana skupine Deveti, s Komarjem. Prva tri mesta so zasedli Nemci, Poljak Mynarski in Nemka Hanna Reitsch sta preletela 351 km, Poljak Zabski je dosegel višino 3259 m, Avstrijec Frena pa trajanje nekaj nad 19 ur. Poljaki so na tem prvenstvu dokazali, da je njihovo jadralno letalstvo treba šteti med najboljše na svetu. Če bi prizadevanja do leta 1925 šteli nekako za pionirske čase, potem pomenijo leta do 1940 dobo zorenja in temeljitih razvojnih spoznanj. Jadralstvo je tudi v okviru letalskih dejavnosti postalo samostojna panoga s konstrukcijskimi, organizacijskimi, pedagoškimi, meteorološkimi ter seveda športnimi izkušnjami in uspehi.

Na olimpiadi v Berlinu (1936) so predstavniki FAI že sodelovali kot opazovalci (med njimi tudi jugoslovanski jadralec A. Stanojevic z rhonbussardom) in na igre 1940 v Tokiu je bilo jadralstvo uvrščeno med redne olimpijske discipline.

Na žalost, zaradi druge svetovne vojne iger v Tokiu ni bilo, niti štiri leta pozneje v Londonu ne. Čakati smo morali skoraj 50 let, da bo jadralstvo spet enakopravno drugim športom.

Jadralna letala na 1. mednarodnem jadralskem tekmovanju na Wasserkuppe, 1937 17

SVETOVNI REKORDI V JADRALNEM LETALSTVU Stanje do leta 1941 MOŠKI DISCIPLINA

ŽENSKE

ENOSEDI

DVOSEDI

ENOSEDI

DVOSEDI

PROST I PRELET

Klepikova SZ 1939 rdeča fronta 7 719 km

Kartašov!Savcov SZ 1938 stahanovec 619 km

Klepikova SZ 1939 rdeča fronta 7 749 km

KlepikovalBordina SZ 1940 stahanovec 443 km

Kart ašov IPetročen kova

Prokorova SZ 1940

Velikoselceva/ZavjaJova

C ILJ

Savcov SZ 1939 rdeč a fronta 7 602 km

Kan ašov/Perročenkova

C ILJ IN POVRATEK

Flinsch Nemčija 1938 0 -30 cirrus 305 km

TRAJANJE

ABSOLUTNA VIŠ INA

SZ 1940 stahanovec 495 km SZ 1940 stahanovec 416 km

343 km

SZ 1939 stahanovec 223 km

še ni bil registriran

še ni bil regist riran

Schmidt ~oedecke r!Zander Miodlokovska 1933 Nemčija 1939 Poljska 1937 grunau-baby kranich 24 ur 15 minut 36 ur 36 minut SO ur 15 mi nut

~elenkovalSamarina

Nemčija

Ziller Nem č ija 1938 kra nich 683 8 m

Zi ller!Q uadfasel Nemč i ja 1937 kran ich 3304 m

SZ 1939 12 ur 30 min ut

Re it sch Nem č i ja 1934 grunau-baby 2200 m

Kranich (Že rjav) narejen v Inštitutu LZS Branko Ivanu š na l et a lišču v Lescah

18

še ni bil regist riran

PO DRUGI SVETOVNI VOJNI Seveda je druga svetovna vojna, podobno kot prva, zavrla razvoj jadralnega letalstva, čeprav so ga že uvrstili tudi med »vojaške discipline « (invazija na Francijo, desant na Drvar, kamikaze jinrai). Pa vendar je silen razmah letalstva v tej vojni vplival tudi na hitrejši razvoj jadralnih letal s tem pa tudi na izpopolnitev in razširitev tekmovalnih sistemov. S standardizacijo in kategorizacijo jadralnil1 letal se je pričela ukvarjati mednarodna znanstvena in tehnična jadralska organizacija OSTlV (Organisation scientifique et technique international de vol il voile). Na desetem svetovnem prvenstvu v Veliki Britaniji 1965 so se tekme v standardnem in odprtem razredu prvič odvijale po predpisih OSTIV. Prvo povojno jadralsko tekmovanje, Mednarodni jadralni teden so leta 1947 organizirali Švicarji v alpskem Samedanu . Sodelovalo je 20 jadralcev iz sedmih držav: ČSR, Egipta, Anglije, Poljske, Švedske, Švice in Francije. Tekmovalci so vzletali z avtovidom, ki jih je dvignil do 200 m, nato pa so izkoristili termične vzgornike in se pomerili v doseganju višine, v hitrostnih trikotnikih in preletih na cilj spovratkom.

Naslednje tako tekmovanje bi moralo biti v Angliji, vendar ga angleški nacionalni aeroklub ni hotel prevzeti. Tako so leta 1948 Švicarji znova priredili mednarodni jadralski teden v Samedanu, pozneje od F Al priznan kot II. svetovno jadralsko prvenstvo. 26 tekmovalcev je prišlo iz Francije, Anglije, Egipta, Finske, Španije, Švedske in Švice. Zmagovalec Šved Persson je na preletu proti :Ženevi nekajkrat dosegel višino med 5000 in 6000 i11etri. To prvenstvo je žal zahtevalo tudi smrt dveh angleških tekmovalcev, ko sta pri preletu udarila v hrib. Švedski piloti so z v ajo (weihe) dvakrat osvOd 5. do 15. julija 1950jebilovOerebru ojili naslov svetovnih prvakov (1948 in 1950) na Švedskem III. svetovno prvenstvo, tokrat v nižini, pokriti z jezeri , okrog 200 km zahodno od Stockholma. Sodelovalo je 29 jadralcev iz Švedske, Anglije, Finske, Francije, Švice, Nizozemske, Jugoslavij e, Danske, Norveške, ZDA in Južnoafriške Unije . Zmagal je Šved B. Nilsson pred Američanom Mc Creadyjem, Jugoslovanoma Boriškom in Arbajterjem ter Švedom Magnussonom .

Na IV. sve tovnem prvenstvu v Španiji je julija 1952 nastopilo 58 tekmovalcev iz 18 držav. Z enosedom je Američan R. Johnson dosegel hitrost 107 km /h, skupni zmagovalec pa je bil Anglež Wills. Jugoslovani niso sodelovali, ker SFRJ ni imela diplomatskih odnosov s Francovim režimom.

Petega svetovnega prvenstva leta 1954 v Angliji se je udeležilo 55 tekmovalcev iz 19 držav. Venosedih je zmagal Francoz G. Pierre na breguet 901, v dvosedil1 pa jugoslovanska posadka Rain-Komac na košavi.

19

SVETOVNI REKORDI V JADRALNEM LETALSTVU Stanje do leta 1956 ZENSKE

MOŠKI DISCIPLINA ENOSEDI

DVOSEDI

ENOSEDI

DVOSEDI

Jonson ZDA 1951 Rj 5 816 km

Ilčenko/Pečnikov

PROSTI PRELET

Klepikova SZ 1939 rdeča fronta 7 749 km

KlepikovalBordina SZ 1940 stahanovec 443 km

jefimenko SZ 1952 A9 636 km

Popiel!SiemaszkiewiL'z

CILJ

Maxey ZDA 1955

Dommisse/Barker j. Afrika 1952

500 km

SZ 1953 AlO 829 km Poljska 1953 zuraw 541 km

Choisnet-Gohard Abadie/T rubert Francija 1954 Francija 1955 air 100 castel! 25 379 km 507 km

432 km

Czielowna Poljska 1955 jaskolka 328 km

Abadie Francija 1954 castel! 25 250 km

VIŠINA

Ivans ZDA 1950 SGS 1-23 12832 m

Edgar/Klieforth ZDA 1952 pran-read 13489 m

Woodward ZDA 1955 pran- read 12190 m

Choisnet/Queyrel Francija 1985 as tel-mauboussin 7042 m

RELATIVNA VIŠINA

Ivans ZDA 1950 SGS 1-23 9174 m

Edgar/Klieforth ZDA 1952 pran-read 10493 m

Woodward ZDA 1955 pratt-read 8533 m

Choisnet/Queyrel Francija 1951 astel-mauboussin 6072 m

HITROST V TRIKOTNIKU 100 KM

Wojnar Poljska 1954 jaskolka 94 km/h

Fonteilles/Lamplin Francija 1951 kranich II 44 km/h

Szemplinska Poljska 1954 jaskolka 75 km/h

SJIllJ.~· J. do\ ' aJN ('\'l'I1Š,1110\".1

HITROST V TRIKOTNIKU 200 KM

Makula Poljska 1955 jaskolka 67 km/h

Z ydorczak/O les Pol~ska 1955 OClan 66 km/h

še neosvojen':'

še neosvoJen

HITROST V TRIKOTNIKU 300 KM

Gabriel Francija 1955 air 102 39 km/h

Z ydoczak/O les':":' Pol~sk~ 1950 OClan 50 km/h

še neosvoJen

še neosvoJen

TRAjANjE"""

Atger Francija 1952 nord 2000 56 ur 16 minut

CILJ IN POVRATEK

SZ 1952 AlO 64 km/h

Dauvint/Couston Choisnet-Gohard Mathe /Gaerbarino Francija 1954 Francija 1948 Francija 1954 kranich III aS tel-maubous sin air 100 57 ur 10 minut 35 ur 03 minute 38 ur 41 minut

Svetovni rekord v hm'ostl v tnkotl1lku 200 km Je leta 1956 postavda .Jugoslovanka C. Klančnik 54 km/h Leta 1956 sta Zvonimir Rain in Petar Bogojevic postavila nov svetovni rekord v hitrosti trikotnik 300 km - 64,67 km /h ,'. ,'.,:. Rekordov v trajanju l' Al po letu 1955 ni več registrirala

VI. svetovno prvenstvo je bilo leta 1956 v St. Yanu v Franciji. Tekmovalo je 66 jadralcev iz 25 držav. Venosedih je zmagal Američan Mc Cready, Jugoslovan Saradie je bil s prototipom kovinskega meteorja četrti, v dvosedih pa je bil najboljši angleški par Goodhart-Folser. Jugoslovana Rain in Stepanovic sta bila s košavo druga.

V Lesznem na Poljskem se je junija 1958 (VII. SP) borilo za naslove svetovnih prvakov 61 jadralcev iz 22 držav, 37 v odprtem in 24 v standardnem razredu. Stan20

Prizorišče svetovnega jadralskega prvenstva v Leszne111, 1958

dardni razred je bil tokrat uveden namesto dvosedov. V odprtem razredu je zmagal Nemec Haase na H KS-J, Jugoslovan Komac pa je bil z meteorjem za las ob 3; mesto. V standardnem razredu je zmagal Poljak Witek z mucho-standart. Božidar Komac je na treningu postavil nov svetovni rekord, ko je obletel trikotnik 300 km s hitrostjo 79.358 km/h.

VIII. svetovno prvenstvo je bilo v Zahodni Nemčiji (Ki:iln-Butzweilerhof) leta 1960.

V standardnem razredu (35 pilotov) je zmagal Nemec Huth na Ka 6, v odprtem (20 pilotov) pa Argentinec Hossinger na skylarku J. Močni so bili Poljaki s lokami in zejzrji, naš Jože Mrak je v odprtem razredu pristal na 18. mestu.

Na IX. SP leta 1963 v argentinskem Juninu (63 tekmovalcev) je v standardnem razredu spet zmagal Huth na Ka 6, v odprtem pa Poljak Makula z ze/irjem 2A. Jugoslovani niso nastopili.

V Angliji je bilo leta 1965 X. svetovno prvenstvo s 86 tekmovalci iz 28 držav. V standardnem razredu je bil najboljši Francoz Henry z edelweisom, v odprtem pa Poljak Wroblewski s joko 4. Naš Ciril Križnar je z meteorjem v odprtem razredu zasedel 5. mesto, v disciplini prosti prelet pa je bil prvi. Korpar in Stepanovic sta v standardnem razredu zasedla 34. in 37. mesto z ilindenko.

V teh letih so konstruktorji jadralnih letal še zmeraj mrzlično iskali čarobno razmerje med vitkost jo, površino in razpetino krila, ki bi zagotovilo najboljše sposobnosti jadralnega letala. Dosegali so sicer velika drsna razmerja pri velikih hitrostih leta, nikakor pa jim ni hkrati uspelo zagotoviti majhne minimalne hitrosti pri majhni hitrosti padanja.

Strokovnjaki so že leta 1955 trdili, da bo moč doseči drsno razmerje 1: 1OO, hkrati pa minimalno hitrost kroženja med 40 in 50 km/h. Vendar se temu cilju še danes, po 21

tridesetih letih, nismo ne vem kako približali. G lede na čas nastanka so bila še najuspešnejša predvojna jadralna letala tipa weihe (npr. orIik, oIympia-meise ipd.), leta 1958 pa lahko primerjamo najzanimivejše na svetu s pomočjo naslednje preglednice: tip phonix olympia eon 4/19 HKS 3 breguet 901

Rf 5 meteor

poreklo Z.Nemčij a

V.Britanija Z . Nemčija

Francija ZDA"· Ju goslavija

razpon LlDmax kril (m)

16,00 18,90 17,20 17,32 16,75 20,00

40 38 37,2 36 40 42

U V za Vmin padanja LlDmax

gradnja

0,51 0,56 0,53 0,60 0,60 0,60

plastika les les les les/kov. kov ina

78 83,5 77 90 80,5 90

i o

so

58 56 60 60 65 67

v100 km/h 150

W 0,5

1,0 1,5

2,0

"\.

mis

CC C c.cc:u

Skica treh pogledov in hitrostna polara jadralnega letala RJ 5

V se kaže, da so bila to najboljša jadralna letala - za povp rečno vreme. Nadirkah pa je b ilo povprečno vreme zelo redko: v slabem vremenu so zmagovala počasna letala, v dobrem pa hitra. Jugoslovanska tekmovalca Komac in Saradie sta z meteorjema v Lesznem (1958) do zadnjega računala z drugim oziroma tretjim mestom, zarad i nenadnega poslabšanja vremena pa sta zdrsni la na četrto mesto (Komac) in celo na 11. mesto (Saradie).

Najboljše »povprečno « jadralno letalo iz gornje preglednice /5-24 phonix pa je vendarle prineslo novost, ki je pomenila pravcato revolucijo: to je bilo prvo plastično jadralno letalo na svetu. Konstruirala in zgradila ga je leta 1957 akademska letalska skupina iz Stuttgarta (Akademische Fliegergruppe Stuttgart - letala z oznako »fs « so ,:. Z jadralnim letalom Rl 5 (konstruktorja Ross in Johnson), ki ga je izdelal ameriški Slovenec Avgust Raspet, je bil že leta 195 1 postav ljen svetovn i rekord v prostem preletu - 861 km!

22

Pro totip prvega plastičn eg a jadralnega letala / 5-24 phonix

njeno delo) najprej kot prototip z nizkim višinskim stabilizatorjem (registrska oznaka D-8258), pozneje kot serijsko različico phonix T. Plastični gradnji seveda ni bilo moč odrekati odločilnih prednosti: majhna teža pri veliki hitrosti, neverjetno gladke površine, tehnologija izdelave (katere se je bilo sicer treba šele naučiti) in razmeroma majhna odstopanja od normativnih lastnosti gradiva so takorekoč izpodrinile klasična gradiva, kot so les, kovine, platna, lepila in barve.

Hitrejši razvoj uporabe plastike je še najbolj zaviralo poznavanj e tehnologije za izdelovanje jadralnih letal. S temi raziskavami so se največ ukvarjale nemške akademske skupine v Stuttgartu, Darmstadtu, Braunschweigu in drugje.

Na travnikih so sicer še nekaj let kraljevala lesena in kovinska jadralna letala, XI. svetovno prvenstvo v Lesznem (1968) pa je že minilo v popolnem zmagoslavju plastičnih jadralnih letal iz Zahodne Nemčije in Švice (standardni razred: elie S3, Glasfliigellibelle in phoebus, odprti razred: cirrus, phoebus C in diamant).

Hkrati se je vse bolj oglašala ogorčena množica manj premožnih jadralnih letalcev in klubov, ki nakupa dragih vrhunskih letal niso zmogli . Zahteva OSTIV pu cenenih letalih je bila opredeljena z naslednjimi omejitvami (restricted class, pozneje delno IS-metrski razred F Al, delno klubski razred) : 15 metrov razpetine, enostavna gradnja, prepoved pomožnih naprav, kot so zakrilca, uvlačljivo kolo ipd.

Leta 1968 je bilo v Lesznem najbolj množično svetovno jadralno prvenstvo: 105 tekmovalcev iz 32 držav! V standardnem razredu (57 pilotov) je zmagal Američan Smith na švicarskem eife S3, v odprtem razredu pa Avstrijec Wodl na nemškem cirrusu. Naš Gatolin je bil 27. v odprtem razredu, Stepanovic pa 48. v standardnem.

V Marfo v Združenih državah Amerike je na XII. svetovno prvenstvo leta 1970 prišlo 85 tekmovalcev iz 25 držav. V standardnem razredu je zmagal Nemec Reichmann na LS 1, v odprtem pa Američan MoHat na nimbusu l. Najdaljši prelet v odprtem razredu je znašal 804 km . Jugoslovani niso nastopili.

23

Prototip cirrus standard nad

letališčem

v Nabernu

Leta 1970 so imeli v Zahodni Nemčiji, še vedno najmočnejši deželi jadralskega sveta, okrog 4000 jadralnih letal, v Združenih državah Amerike pa okrog 1800 jadralnih letal.

Jugoslavija je premogia nekaj več kot 200 jadralnih letal v 70 klubih.

ASW 17 na nemškem prvenstvu 1973

24

XIII. svetovno prvenstvo se je odvijalo julija 1972 v Vršcu v Jugoslaviji. Nastopilo je 89 tekmovalcev iz 28 držav. V standard nem razredu je zmagal Poljak Wroblewski z orionom (drugi je bil sovjetski jadralec Rudanski z ASW 15), v odprtem pa Šved Ax z nimbusom II. To svetovno prvenstvo je šlo v zgodovino kot prvenstvo v letenju brez zunanje vidljivosti. Dva tekmovalca sta se ubila, dva pa sta se komaj rešila s padalom.

Rezultat tega je bila prepoved letenja v oblakih na vseh mednarodnih jadralnih tekmovanjih F Al. Jugoslovani so bili v odprtem razredu razvrščeni na 27. (Stepanovic) in 32. mesto (Peperko ), v standardnem razredu pa na 31. (Frenc) in 44. mesto (Gatolin).

Waikerie v Avstraliji je bil januarja 1974 prizorišče XIV. svetovnega prvenstva s 67 tekmovalci iz 22 držav. V standardnem razredu je zmagal Reichmann z LS 2, v odprtem pa MoHat z nimbusom II. Prvič je bil obleten tekmovalni trikotnik prek 707 km, hitrost zmagovalca pa je znašala 107 km/h. Jugoslovana Franc Štrukelj in Janez Pintar sta na 'standard cirrusih zasedla 21 . in 33. mesto.

V Rayskali na Finskem se je leta 1976 zbralo na XV. svetovnem prvenstvu 85 tekmovalcev iz 26 držav. V standardnem razredu je bil najboljši Avstl'alec Ingo Renner na PI K 20B (PI K je zasedel vsa tri prva mesta), v odprtem pa Anglež Lee z ASW 17.

Jugoslovani v odprtem razredu niso sodelovali, v standardnem pa sta bila med 46 tekmovalci Gatolin 11. in Štrukelj 24. (oba na cirrusih).

XVI. svetovno prvenstvo je bilo leta 1978 v Chateaurouxu v Franciji. To je bilo prvo svetovno prvenstvo v treh razredih: v standardnem je zmagal Holandec Seelen (ASW 19), v petnajstmeterskem FAI Nemec Reichmann (SB Il), v odprtem pa spet Anglež Lee (ASW 17). Standardni razred in FAI-15 m razred, se razlikujeta po tem, da se v

Nimbus J 25

Plastični

dvosed S BIO z razponom kril 29 metrov

prvem ne smejo uporabljati zakrilca. Pri obeh razredih je razpon omejen na 15 m. Iz protesta proti udeležbi Južne Afrike so odpovedale udeležbo vse že prijavljene socialistične države in Finska.

Jadralna letala so v začetku osemdesetih let nekako dosegla vrhunec, ki ga je z današnjim znanjem že težko preseči: pri drsnih razmerjih med 50 in 60 ter minimalno hitrostjo 60 do 65 km/h so postala tako draga, da jih celo bolj premožni navdušenci težko plačajo (cena namreč presega 100.000 švicarskih frankov!). Ker so draga, so serije majhne - to pa spet podraži že tako drag izdelek. Vendar se je poleg najdražjih (nimbusi in Schleicherjevi ASW) uveljavilo tudi nekaj dostopnejših sodobnih jadralnih letal: phoebus, club-libeLLe, ASW 15, LS 1, DC 100, pilatus B 4, antonov A 15, zlasti pa standard cirrus, standard-libelle in številne izvedenke Ka 6.

Med dvosedi so najbolj razširjeni češki L 13 blanik, nemški Ka 7, romunski fS 28 B2 in ameriški Schw eizer 2-33. Ker dvosedi niso več nastopali na svetovnih prvenstvih, tudi vrhunski dosežki niso bili več tako zanimivi, zaradi česar so se serijski plastični dvosedi (janus, tw in-astir, AS K 21) pričeli uveljavljati šele ob koncu sedemdesetih let.

Dvosedi so zdaj namenjeni predvsem šolanju, kjer se je za klubsko uporabo najbolj

26

izkazal kovinski blanik, ki je tudi daleč najštevilnejše jadralno letalo istega tipa na svetu.

Zadnje čase se spet pojavljajo tekmovanja za dvosede (npr. DuoCup), z željo po ponovnem nastopanju na svetovnih prvenstih. Zanimiva so začela postajati tudi motorna jadralna letala, ki naj bi osamosvojila jadralce pri štartu, ali pa jih sicer reševala v kritičnih trenutkih.

XVII. jadralno svetovno prvenstvo je bilo leta 1981 v Paderbornu v Zvezni republiki Nemčiji. Zaradi prisotnosti Južne Afrike so udeležbo zadnji hip odpovedale Avstralija, Češkoslovaška, Madžarska, Sovjetska zveza in Jugoslavija. V odprtem razredu so bili zmagovalci Anglež Lee in Nemca Holighaus in Gatenbring - vsi trije na nimbusih 3. V standardnem razredu so zmagali Francoz Schroeder, Norvežan Swein in še en Francoz Schewenoy - vsi trije na LS 4. V »tekmovalnem razredu« (15 metrski razred FA I) sta zmagala Šveda Ax in Petersson, oba z ASW 20, tretji pa je bil Nizozemec Pare z ventusom B. Jadralci so leta 1983 na XVIII. svetovno prvenstvo spet odpotovali v Ameriko v Hobbs v državi New Mexico v ZDA. V odprtem razredu je zmagal Avstralec Renner z nimbusom 3, v 15 metrskem razredu Nizozemec Musters z ASW 20, v standardnem pa Danec Oye z LS 4. Jugoslovani se zaradi udeležbe tekmovalcev iz Južne Afrike tudi tega prvenstva niso udeležili, vendar pa je bil opazen nastop letal DC 300 ELAN. XIX. svetovno prvenstvo v Rietiju v Italiji se postavlja z doslej eno najdaljših disciplin na svetovnih prvenstvih - 750 km . Od 17 pilotov jih je s tega »maratonskega preleta« priletelo na cilj kar 9. V 15 metrskem razredu je zmagal Američan Jacobs (naš Gatolin z DC 300 ELA N je bil 41.), v standardnem razredu domačin Brigliadori z discusom (Šimenc 8., Peperko 30. in Starovič 34. - vsi z DC 300 ELAN), v odprtem pa Avstralec Renner z nimbusom 3.

Elanov DC 300 ELAN

27

SVETOVNI REKORDI V JADRALNEM LETALSTVU Stanje do leta 1986 MOŠKI

ZENSKE

DISC IPLINA

PROSTI PRELET

C ILJ

ENOSED!

DVOSED!

ENOSED!

DVOSED!

H.W. Grosse ZRN 1972 ASW 12 1460 km

Gcorgeso ll /Gcorgeso n

K. Karel Avstrija 1980 LS 3 949 km

PavlovalFilomečkina

(;l'(lq':l·\III\ / Dr.lk l·/Spl,.dlt

Gcoq!,cson/Georgeso n

Shaw J. ZDA 1983 nimbus 2 748 km

GorokovaIKozlova SZ 1967 blanik 864 km MajewskaIMalcher Pol~ska 1980 alny 617 km

N .Zelandija 1982 janus C 993 km

N.Zelandija 1978 N.Zelandija 1982 nimbus 2 janus C 1254 km 993 km

SZ 1967 blanik 864 km

C ILJ IN POVRATEK

T. L. Knauff ZDA 1983 nimbus 3 1646 km

Muller/Senne ZRN 1983 janus C 1052 km

Grove D .

ZDA 1982 nimbus 2C 1127 km

PRELET V TRIKOTNIKU

H.W. Grosse ZRN 198 1 ASW 17 1306 km

Grosse/Kohlmeyer ZRN 1979 SB 10 1112 km

Shaw J. ZDA 1984 nimbus 2 847 km

ABSOLUTNA V IŠINA

Harris R .

ZDA 1986 grob 102 14938 m

Edgar/K lieforth ZDA 1952 pratt-read 13489 m

JackintelI S. ZDA 1979 astir CS 1263 7 m

RELATIVNA VIŠINA

Bikle P. ZDA 196 1 SGS 1- 23E 12894 m

HITROST V TRIKOTNIKU 100 KM

Renner 1.

Avstralija 1982 nimbus 3 195 km/h

Sommer/ Andresen ZRN 1984 janus C 177 km /h

Martin S. Avstralija 1979 LS 3 139 km/h

DankowskafGorzeluk

HITROST V TRIKOTNIKU 300 KM

H .W. Grosse ZRN 1984 ASW 17 162 km/ h

M uller/Schaffner Z RN 1984 AS 22-2 149 km/h

Muller 1.

Z RN 1984 ventus B 138 km/h

Muller/Muller ZRN 1984 janus C 123 km/h

HITROST V TRIKOTNIKU 500 KM

H .W. Grosse ZRN 1983 ASW 22 159 km /h

Muller/Senne ZRN 1981 MU2 146 km/h

Martin S. Avstralija 1979 LS 3 133 km/h

DankowskalPiatek Poljska 1980 halny 93 km/h

HITROST V TRIKOTNIKU 750 KM

H .W . Grosse ZR N 1985 ASW 22 158 km/h

Hawkins Grosse/Kohlmeyer V.Britanija 1984 ZRN 1980 SB 10 ASW 17 131 km/h 110 km/h

HITROST V TRIKOTNIKU 1000 KM

H .W. Grosse ZRN 1979 ASW 17 145 km/h

Grosse/Kohlmeyer ZRN 1979 SB 10 129 km/h

HITROST V TRIKOTNIKU 1250 KM

H .W. Grosse ZRN 1980 ASW 17 133 km/h

28

Nott/Duncan ZDA 1975 bocian 10809 m

DankowskaIMatelska Burns A. J osefczakITerczon V.Britanija 1961 Pol~ska 1967 Pol~ska 1966 oClan oClan sky lark 3 11680 m 9119 m 8430 m Poljska 1978 halny 126 km/h

Priprave za XX. svetovno prvenstvo, ki bo v avstralski BenalIi januarja 1987, so stekle že z letošnjim januarskim avstralskim odprtim prvenstvom Austraglide 86, kjer so naši med 33 piloti v standardnem razredu zasedli naslednja mesta: 7. Šimenc, 9.

Peperko, 19. Starovič.

Svetovne jadralske rekorde priznava in o njih vodi pregled FAl. Jadralske rekorde je zdaj mogoče postavljati v dvanajstih disciplinah, ločeno za enosede in dvosede, posebej za moške in posebej zaženske.

15000 -

1961 Blkle (ZDA)

1949

14102 m

10210 m

Robinson (ZDA)

1947

8050 m

Persson (Svedska)

1938

6838 m

1934

4350 m

1929

2560 m

ZlIIer (NemčiJa)

Dlttmar (NemčiJa)"

Kronfeld (AvstriJa)

1929 Nehrlng

1923

1209 m (NemčiJa)

546 m

Descamps (FranciJa)

1922 Martens

pobočJe

termika

108 m (NemčiJa)

valovi

Razvoj višinskih rekordov

Jadralci merijo svoje sposobnosti razen na tekmovanjih in v postavljanju rekordov tudi v boju za osvajanje jadralskih značk, za katere predpisuje merila F Al. Poleg začetniške C značke so uvedli najprej srebrni in zlati C, leta 1950 pa še zlati C s tremi diamanti. Leta 1984 je F Al uvedla še četrti diamant za prelet 1000 km. Posebne značke F Al za prelet 1000 km je do zdaj prejelo 64 jadralcev. Do letos je osvojilo zlato C značko s tremi diamanti 3950 jadralcev na svetu. Pogoje za začetniške jadralne značke A, B in C predpisujejo nacionalni aeroklubi.

29

srebrna C značka višina - 1000 metrov nad odpenjanjem, trajanje - 5 ur venem letu, prosti prelet 50 km

zlata C

značka

višina - 3000 metrov nad odpenjanjem, trajanje - 5 ur venem letu, prosti prelet 300 km

zlata C s tremi diamanti višina - 5000 metrov nad odpenjanjem, prelet s ciljem 300 kilometrov, prosti prelet 500 km

Posebnih novosti v zadnjih letih ni bilo, čeprav že govorijo o plastičnih jadralnih letalih druge generacije. V IS-metrskem in standardnem razredu praktično ni več letala z drsnim številom pod 40, minimalne hitrosti pa se vse bolj bližajo 70 km/h. To pomeni, da tekmovalni preleti zahtevajo čedalje boljše pilote, oziroma boljšo tehniko kroženja v vzgornikih. Znana letala so vsekakor LS 4, ASW 20 e, ventus, pegase, DC 300 ELAN, discus in LS 6. Letala klubskega razreda se zadovoljujejo z drsnim številom okrog 35, minimalna hitrost pa ne bi smela presegati 60 km/h. Odprti razred, kjer suvereno kraljuje nimbus 3, ima precej večji razpon med drsnim številom in kritično hitrostjo, zato pa je tudi treba seči precej globlje v žep. Pri ASW 22 je bilo prvič serijsko uporabljeno vpihovanje zraka v mejni sloj tokovnega polja krila.

Za današnje pojme sposobnega in hkrati cenenega jadralnega letala še nikomur ni uspelo zgraditi. Navzlic vse boljši opremi letal z radijskimi postajami in računalniki, ostaja odločilen pilot. Samo temeljito strokovno znanje in poznavanje sposobnosti svojega letala, svojih lastnih zmogljivosti, naravnih pogojev kot sta teren in vreme, pa še razumna odločnost in pogum, vodijo k uspehu. Jadralno letenje je najmanj odvisno od sreče, čeprav pri posameznem poletu tudi nepredvidljive okoliščine lahko pripomorejo h končnemu izidu. Najboljši ali vsaj nadpovprečen pa bo vendarle tisti pilot, ki zna spretno usklajevati vse naštete dejavnike.

Današnji sistem tekmovanj in športnih dosežkov je seveda odraz skoraj stoletnega razvoja jadralnega letalstva. Bistvo jadralnega letenja so postali preleti, hitrosti preletenih razdalj se bližajo 200 km/h, razdalje do 2000 km so morda res možne, če je moč doseči višino 20.000 m, pa bomo najbrž kmalu izvedeli .. .

30

KAKO PA PRI NAS? Kdo je bil prvi jadralni letalec našega rodu in na naših tleh? Ker Mariborčan Franz Xaver Weis (1873-1940), ki je 6. oktobra 1906 z letečim krilom v Trutnovu na Češkem izvedel prvi drsni polet v Avstro-Ogrski , seveda ne zadovolji naših gornjih pogojev, se moramo sprijazniti z letnico 1909, se pravi skoraj 18let po Lilienthalovih prvih začetkih.

Prvi poznani brezmotorni letalec na ozemlju današnje Jugoslavije je namreč Otmar Kanet, v Ormožu rojeni kasnejši gradbeni inženir. Poleti 1909 je imel vsaj tri jadralna letala, ki jih je sam skonstruiral in pretežno tudi izdelal iz letev ter prekril s platnom ali prepariranim papirjem. Letalec je stekel s takšno napravo po bregu in se je oprijel, da ga je ponesla kakšen meter visoko in nekaj deset metrov daleč. Kanet je svoja letala krmaril s težo telesa. Tako je že več mesecev pred prvimi motornimi poleti Edvarda Rusjana vzletal v Ormožu.

V jeseni 1909 je izdelal dvokriino jadralno letalo tudi Vladimir Aleksic, zdravnik iz Pančeva. Prve starte je opravil s pomočjo gumijaste vrvi.

Pozimi 1909/10 je zgradil svoje dvokrilno brezmotorno letalo mladi plemič češkega rodu Oskar pI. Rziha v Mariboru.

Vzletal je s Kamnice, kjer so letalo na voziPosnetek Otnurja Kaneta v zraku je objavila čku porinili po strmini. Ko je bila hitrost leta 1931 zagrebška revija Svijet primerna, je letalo vzletelo, voziček pa se je sam kotalil dalje. Dolžina drsnih poletov je dosegala 500 do 600 ID, kar je bilo mnogo bolje kot drugi podobni rezultati v Evropi.

Jadralno letalo V. Aleksiea iz

Pančeva,

1909

31

Z brezmotornim letalom se je v letih 1909/10 med študijem v Pragi poskusil tudi pozneje znani slovenski inženir Stanko Bloudek, v Srbiji pa zdrsalcem Lilienthalovega ~ipa Bane Nušic in Srboljub Stojanovic.

V saj omeniti moramo, da so prvo letalo na Slovenskem zgradili okoli 1865 kovači Bavčarji v Lokvah blizu Ajdovščine, čeprav ni dokazov, da so z njim tudi leteli. Z najrazličnejšimi poskusi od letečih modelov do helikopterjev se je zlasti okoli Trsta v drugi polovici devetnajstega stoletja ukvarjala vrsta Slovencev. Tudi Jože in Edvard Rusjan sta se na prelomu stoletja ukvarjala z letečimi modeli in izdelala maketo svojega prvega letala v naravni velikosti. Njun prijatelj, profesor matematike in fizike na realki v Idriji, Julij Nardin, je leta 1910 zgradil jadralno letalo, s katerim pa ni nikoli poletel.

Leta 1911 je zgradil svoje brezmotorno letalo Viljem Peternelj iz Cerknega, leta 1913 je pri Sodražici na Dolenjskem poskušal leteti z jadralnim letalom lastne konstrukcije Franc Zupančič iz Štivana v tržaški okolici, leto pozneje pa še Rudolf Zaloker iz Ljubljane.

O velikem zanimanju za letalstvo na Slovenskem priča tudi knjižica Jakoba Zupančiča, profesorja fizike na realki v Gorici. Njegove "Čni,:e o zrakoplovstvu in aviatiki« so izšle konec leta 1911 pri Slovenski šolski matici v Ljubljani. To je bilo prvo in do leta 1946 edino slovensko knjižno delo o letalstvu.

Jadralno letalo Hosuja in in Tischmanna iz Siska, 1923

Prve uspešne lete po prvi svetovni vojni sta opravila z jadralnimi letali šele jeseni 1923 v Sisku tehnik Štefan Hosu in Vladimir Tischman. Z gradnjo jadralnih letal sta se takrat ukvarjala tudi inženirja Mikelj in Fizir, prva jadralska sekcija pa je bila ustanovljena pri Aeroklubu Ljubljana šele pozimi 1928/29. Ze leta 1929 so v tej sekciji začeli graditi začetniško letalo zogling, ki pa so ga zaradi neizkušenosti in pomanjkanja potrebnega materiala končali šele leta 1931. Poskušali so vzletati s pomočjo gumijaste vrvi in z avtomobilsko vleko, vendar zaradi premajhnega travnika ni bilo pravega uspeha. Zato so iskali primernejše terene v okolici Ljubljane in končno izbrali Novo 32

vas na Blokah, kjer je med šolskimi počitnicami leta 1931 opravil prve uspele skoke pilot Janko Colnar, za njim pa še nekaj drugih članov. Že 1924 je začel izhajati v Beogradu jugoslovanski letalski časo pis Naša krila, leta 1930 pa so tudi v tovarni (motornih) letalIkarus v Zemunu ustanovili jadralsko skupino.

Z brezmotornim letenjem so se tudi v Zagrebu začeli ukvarjati že leta 1929.

Skupino, ki je imela dva zoglinga in dvosed poppenhausen, je vodil znani inženir S. Penkala.

Zogling akademske jadralske sku pine iz Maribora na Sv. Marjeti pri Pesnici, 1931 Prvo akademsko jadralsko skupino pri nas sta ustanovila leta 1931 v Mariboru študent Boris Cijan in dijak Milivoj Humek. Skupina je zgradila tudi prvi zogling v državi in z njim julija istega leta letela v Slovenskih Goricah. Naslednje leto je skupina s tem letalom organizirala desetdnevni jadralni tečaj na Črnem Vrhu na Pohorju.

Ob koncu leta 1931 je vodja ljubljanskih letalcev inženir Anton Kuhelj predlagal, naj bi se v vsakem aeroklubu v državi z brezmotornim letenjem ukvarjal poseben odsek .

Kuhlja so poslali za 10 dni na Wasserkuppe, da bi dobil potrebne izkušnje. Izčrpno poročilo je objavil v prvem jugoslovanskem jadralskem časopisu »J adralno letalstvo«, ki ga je v enem samem izvodu izdal v začetku leta 1933 Aeroklub Maribor. V Nemčiji sta se izšolala tudi Beograjčan Borivoj Ivkovic in Zagrebčan Milan Hetenji.

Avgusta 1932 je Aco Stanojevic, ki se je pravkar vrnil z Wasserkuppe z dovoljenjem za učitelja jadralnega letenja, v Pinosavi blizu Beograda odprl prvo jadralsko šolo v Jugoslaviji, ki jo je obiskovalo 16 učencev .

Gradnje lastnega zoglinga se je leta 1932 lotil tudi mlad mizarski pomočnik Franc Pretnar iz Čirč pri Kranju. Ko je ugotovil, da sam ne more organizirati letenja, je letalo prodal ljubljanskemu aeroklubu.

33

Otvoritev jadralske šole vPinosavi, 1932

Slovenska jadralska šola, ki je bila ustanovljena 1934 v Novi vasi na Blokah, je z uspehi kmalu zaslovela po vsej državi. Vodila sta jo prva slovenska učitelja jadralnega letenja izšolana v Jugoslaviji (v Beogradu) Stane Raznožnik in Milivoj Šircelj.

Poveljstvo vojaškega letalstva je zaradi dobrih pogojev za jadralstvo določilo Bloke in Zlatibor v Srbiji za postavitev letalskih centrov s hangarji in drugimi potrebnimi objekti. Raznožnik je še leta 1934 postavil na Blokah nov državni rekord v trajanju poleta 1 uro 2 minuti in 43 sekund. Jadralsko šolo so ustanovili tudi na Črnem Vrhu na Pohorju.

I nka s prvim tipom kabine na startu na Blokah

34

Šolanje je takrat potekalo samo na enosedih jadralnih letalih, postopoma, od lovljenja ravnotežja v vetru, preko drsenja po tleh in kratkih skokov, do kratkih poletov in osvajanja jadralnih značk: A značka za 5 poletov, ki so morali trajati vsak vsaj 30 sekund, B značka za 5 poletov po eno minuto z desnim in levim zavojem v obliki črke S, C značka za petminutni polet, in naziv »uradni C pilot-jadralec« za tistega, ki je v petih poletih zbral najmanj 30 minut letenja.':Do leta 1934 so pri mnogih aeroklubih v državi nastale jadralske skupine, ki so povečini same gradile jadralna letala, dejavnost pa se je naslednje leto še bolj razmahni-

la. Na Blokah je bil dosežen nov rekord v trajanju leta: 3 ure 20 minut in 12 sekund!

Do zime 1935/36 je bilo samo v Sloveniji zgrajenih več kot 10 jadralnih letal naslednjih tipov : zogling, griinne post, inka, grunau baby in H -17, delovalo pa je 6 jadralskih skupin: Maribor, Pionir, Stična, Galeb, Ikarus matica in Ikarus 1.

V Beogradu so leta 1934 ustanovili akademski aeroklub, ki je imel podružnice v Zagrebu in Ljubljani. Ljubljanska podružnica na srednji tehniški šoli (1935) je obstajala samo dve leti, vendar je zgradila dva zoglinga in začela gradnjo inke in letala lastnih konstrukcij.

V Beogradu je bila leta 1934 ustanovljena še jadralska skupina Deveti, ki jo je vodil Aleksander Stanojevic - Aco. Skupina je bila deležna velike denarne pomoči osrednjega aerokluba ter dosegala tudi največ uspehov doma in na tujem. Leta 1935 je skupina nastopila na mednarodnem alpskem jadralskem prvenstvu v Švici z doma zgrajenim jadralnim letalom komar. A. Stanojevic je med tekmovalci štirih držav dosegel drugo mesto v trajanju poleta z Jungfraujocha, ekipa pa je osvojila prvo mesto. Leta 1936 se je skupina udeležila tekmovanja v češki Žilini, kjer je A. Stanojevic dosegel novi jugoslovanski rekord v trajanju : 8 ur in 36 minut.

Skupina Deveti je leta 1936 ustanovila v Vršcu predvsem za beograjske letalce jadralski center in šolo za najzahtevnejše jadranje. Leta 1937 je Aco v nevihti potolkel dotedanji državni rekord v dolžini prele ta (36 km) z novo razdaljo 126 km. Julija tega leta pa je S. Raznožnik na Blokah z grunau baby II izboljšal njegov rekord v trajanju na 10 ur in 47 m1l1ut.

Skoraj vse uspešne polete so naši jadralci dosegali na poljskem jadralnem letalu salamandra, ki jih je izdelovala leta 1936 ustanovljena Jadralska zadruga v Zemunu.

Pozneje je ta zadruga prerasla v tovarno letal Utva in se preselila v Pančevo. Sicer pa so naši jadralci pred vojno leteli predvsem na letalih nemških in poljskih konstruktorjev.

Najmnožičnejša so bila jadralna letala zogling 35 in salamandra, manj so bila zastopana griinne post, hol's der teu/el, wrona, grunau baby 11, popenhausen, orlik in komar.

Od domačih konstrukcij je imela največ uspeha inka konstruktorja inž. Antona Kuhlja (1937), zgrajena pa so bila še domača jadralna letala: sraka (S H-1), ki stajo konstruirala inženirja Vojko Humek in Ivo Šoštarič (1938), musa kesedžija, inž. Stanko Obad (1938), skakavac, inž. Boris Cijan in inž. Landsberg (1938), vrabec (1939) in čavka (1940), Ivo Šoštarič, ter visokosposobna utva, ki jo je konstruiral inž. Milenko Mitrovic s sodelovanjem Iva Šoštariča (1939). Leta 1938 je jadralska skupina Kondor v Zemunu začela z gradnjo Cijanovega galeba, ki pa ga zaradi pomanjkanja gradiva in orodij ni dokončala. ". Pogoji za srebrni in zlati C, ozi ro ma za z lar i C s tremi diamanti , so bili isti kor dane s. seveda pa 1ll11 0~O režje dosegljivi.

35

Ekspedicija akademskega aerokluba univerze v Beogradu (drugi z leve vodja B.Cijan, četrti D.Landsberg) na Zlatiboru 1934 Največ je bilo narejenih vrabcev, začetniških drsnih letal, katerih najuglednejši je dosegel celo rekord 4 ure trajanja.

Leta 1937 je bilo v aerodinamičnem tunelu Tehničnega jadralnega instituta ITS v Lvovu na Poljskem prvič preizkušeno naše jadralno letalo galeb konstruktorja B. Cijana.

Vse do ustanovitve Jadralske z'ldruge v Zemunu so jadralci izdelovali letala sami.

Gradnjo so vodili kontrolorji II. razreda, ki so morali prej opraviti izpit, kontrolo gradnje pa konstruktorji letal in strojni inženirji.Vsa popravila so opravljali jadralci v svojih delavnicah, če je bilo mogoče, pa kar na terenu.

Poleg zgrajenih jadralskih šolskih centrov na Blokah, Zlatiboru in v Vršcu je bilo leta 1938 v Jugoslaviji še najmanj 10 šol za jadralno letenje. Ob koncu sezone tega leta je bilo v Sloveniji 21 jadralskih skupin, 7 pod streho oblastnega odbora aerokluba v Ljubljani, izven pa še dve skupini na Jesenicah in po ena v Novem mestu in Kočevju, leta 1939 še v Trbovljah, Kranju in Litiji, v oblast nem odboru mariborskega aerokluba pa 3 skupine v Mariboru in po ena v Celju, Ptuju, Šoštanju, Slovenj Gradcu, Rušah, Gornji Radgoni in Murski Soboti.

Leta 1939 je Beograjčan Slavko Lemešic preletel rekordno daljavo 363 km od Vršca do meje. V istem preletu je Lemešic dosegel tudi višino 3555 m nad višino odpenjanja in tako postal prvi Jugoslovan, oziroma 41. jadralec na svetu z zlato C značko. Isto leto je postavil še državni rekord v preletu na cilj od Vršca do Zemuna (80 km).

Jugoslovansko jadralsko moštvo se je leta 1939 udeležilo mednarodne jadralske tekme na Poljskem, kjer je naš tekmovalec zasedel prvo mesto v točnosti pristajanja.

Leta 1940 je bil na Blokah spet potolčen jugoslovanski rekord v trajanju iz Vršca (11 ur in 5 minut), ki ga je postavil A.Stanojevic. Novi rekorder na Blokah je postal Marjan Križman, ki je ostal v zraku 12 ur in 43 minut. češko-poljske

Avgusta tega leta je na Blokah opravila C izpit prva Slovenka, dijakinja Vika Čadež.

Jadralska centra na Blokah in Zlati boru sta delovala vse do aprila 1941, ko se je tudi za nas začela druga svetovna vojna.

36

VZPON IN ZATIŠJE. KAJ PA ZDAJ? Jugoslovanski jadralc.i po vihri in pustošenju druge svetovne vojne razen nekaj trofejnih vojaških letal takorekoč niso imeli kaj vzeti v roke. Pa vendar so se že maja 1945 zbrali v jadralske krožke in skupine v Ljubljani, Mariboru, Novem Sadu, Skopju in Zagrebu. Hkrati so začeli graditi prve prototipe domačih jadralnih letal: jadralski center v Vršcu galeba, podjetje Utva novi jadralni letali inž. Šoštariča - čavko in trenažnega jastreba (1946) ter visoko zmogljivega sokola (1947), Letov pa Cijanovega galeba Il (1948). .

YU-3029

Šoštaričev jastreb na letalskem mitingu

Spomladi 1946 je namreč začela tudi v Ljubljani proizvajati letalska tovarna Letov, s pomočjo Poveljstva vojaškega letalstva pa je bil v Vršcu ustanovljen Zvezni jadralski

center, kjer se je 27. oktobra 1946 ,ačel prvi tečaj za učitelje jadralnega letenja.

Pogled v delavnice ljubljanske tovarne Letov

37

Želja po lastnem jadralnem letalu je dala izredno plodno bero več kot 35 različnih tipov . V tekmovanju med konstrukcijskimi biroji v Beogradu, Ljubljani in pozneje tudi v Zagrebu so nastajale res izvirne in tudi v svetovnem merilu izredno uspešne rešitve. Letalski inženirji Boris Cijan, Ivo Šoštarič, Miloš lIie, Stanko Obad, Marjan Slanovec, Jaroslav Koser, Bora Vajie in drugi so kot na tekočem traku pošiljali prototipe na preizkus. Narejenih je bilo več kot 200 jadralnih letal, poleg tega pa se je nabralo toliko graditeljskih izkušenj, da smo se v desetih povojnih letih pretolkli prav v svetovni vrh gradnje jadralnih letal.

Čavka in roda sta veteranom našega jadralstva dobro znani ptici

Po velikih serijah začetniških vrabcev, čavk, rod, jastrebov, žerjavov (kranich) in vaj (weihe) so se zlasti uveljavili visokozmogljivi triglav II (KB-I, J.Koser in S.Horvat, Letov 1948) in rekorderski orao 1 (B.Cijan in S.Obad, Letov 1947/48) ter dvosed koša va (M. Ilič in A. Kisovec 1948). Dobri sta bili tudi vodni jac1ralni letali jadran (KB-5) in split (H-49), vendar do serijske proizvodnje ni prišlo.

Košava,

38

domači

dvosed vrhunskih sposobnosti

Milan Borišek in orao sta zaplula prav v vrh svetovne jadralske druščine

Konstruktorjem pa tudi pri nas niso dali spati dotedanji klasični »počasni« profili kril. Skrivnostna laminarna mejna plast je spodbujala gradnjo novih prototipov: KB-9 (Letov, 1952), orao Ilc (Letov, 1953) in tasta (Utva, 1955).

V Vršcu so naredili še gibčno mačko (konstruktor inž. Miloš llic), naše prvo akrobatsko jadralno letalo (1955), isto leto pa je opravilo poizkusni let naše naj elegantnejše in najboljše jadralno letalo meteor (S. Obad, B. Cijan in M. Mazovec, Ikarus v Zemunu, 1955), eno prvih kovinske konstrukcije, hkrati pa tudi med najzmogljivejšimi jadralnimi letali na svetu. Izredno zanimanje so pokazali Rusi, ki so hoteli naročiti serijo 100 meteorjev, vendar naša tovarna ni imela takšnih zmogljivosti.

Meteor -

vrhunec in labodji spev našega ugleda

39

Iliceva mačka se je po akrobatskih sposobnostih lahko pomerila z vsemi tovrstnimi letali na svetu

T o je bil tudi čas jugoslovanskega prodora v svetovni kakovostni vrh. V prvi polovici petdesetih let smo bili pravcata jadralska velesila: bili smo prvi, oziroma drugi v dvosedih (Rain-Komac/Stepanovic - košava) in tretji ter četrti venosedih (Borišek - orao 1, Arbajter - vaja, Saradie in Komac - meteor). Imeli smo tudi nekaj svetovnih rekordov: Cvetka Klančnik s košavo trikotnik 200 km, Božo Komac z meteorjem trikotnik 300 km in Jože Mrak z meterojem trikotnik 100 km.

Takih uspehov jugoslovanski jadralci potem niso več dosegli.

Paja Crnjaski (levo), duhovni oče in graditelj SVC v VršcuMilan Borišek (spodaj), moralni zmagovalec iz Oerebra v svojem orlu, dva dni pred tragično smrtjo v Vršcu

40

V Vršcu se začenja nov letalski dan Največ zaslug za takšen vzpon ima nedvomno jadralska »univerza« v Vršcu pod dolgoletnim uspešnim vodstvom športnemu letalstvu nadvse predanega Paje Crnjanskega. V dobrem desetletju plodnega delovanja so tam izšolali več kot 2000 jadralnih pilotov, osvojenih je bilo 180 srebrnih, šest zlatih, en "diamantni« C in več kot 750 pogojev za posamezne jadralne značke. Usposobili so skoraj 200 učiteljev jadralstva ter preizkusili celo vrsto jadralnih letal, terenov in različnih načinov jadranja. To je bila kompletna šola z vso opremo in kabineti, z delavnicami in prenočišči za 120 oseb, s tremi hangarji, v katerih je bilo 32 jadralnih in 23 motornih letal.

Po svoje govori o kakovosti naših jadralcev tudi pregled rekordov iz leta 1956:

S prvega slovenskega jadralskega prvenstva v Ptuju, 1955

41

DRŽAVNI REKORDI V JADRALNEM LETALSTVU Stanje do leta 1957 ŽENSKE

MOŠKI DISCIPLINA

ENOSEDI

DVOSEDI

ENOSEDI

DVOSEDI

PROSTI PRELET

Franc Mordej Vršac-Solun 1953 528 km

KomaclBogojevie Cvetka Klančnik Klančnik/Ostrovski Vršac-Novi Sad Vršac-Bitola Vršac-Ljupče 1955 1953 1953 117 km 460 km 257 km

CILJ

Franc Mordej Vršac-Solun 1953 528 km

KomaclBogojevie Ana Huseini Vršac-Skopje ~orovo-Smed.Palanka 1953 1952 192,82 km 355 km

Božidar Komac CILJ IN POVRATEK

MordejlDolinar Cvetka

Klančnik

ZariC!Huseini Ruma-Zemun 1949 50 km Klančnik/Čupie

Borovo·SI.llrod·Borovo Vršac- Pančevo- Vršac

Borovo-Daruvar·Borovc

Vršac -Ruma- Vršac

1953 276,2 km

1953 250 km

1953 160,6 km

1953 120 km

Maks Arbajter Sarajevo 1951 8624 m

Rain/Saradie Zagreb 1952 4200 m

Cvetka Klančnik Vršac 1956 5700 m

Klančnik/Čupie

ABSOLUTNA VIŠINA

Maks Arbajter Sarajevo 1951 7400 m

Rain/Saradie Zagreb 1952 4800 m

Cvetka Klančnik Vršac 1956 5520 m

Klančnik/Čupie

RELATIVNA VIŠINA HITROST V TRIKOTNIKU 100 KM

Maks Arbajter Borovo 1952 74,32 km/h

še neosvoJen

Cvetka Klančnik Vršac 1955 50,16 km/h

še neosvoJen

HITROST V TRIKOTNIKU 200 KM

Maks Arbajter Vršac 1956 62 km/h

Rain/Steyanovie Cvetka Klančnik Vrsac Vršac 1956 1956 58,60 km/h 53,86 km/h

še neosvoJen

HITROST V TRIKOTNIKU 300 KM

Maks Arbajter Vršac 1956 63,39 km/h

Rain/Bogojevie Vršac 1956 64,67 km/h

še neosvoJen

Zvonko Šabeder Maribor 1953 22 ur 5 minut

Tretjak/Bračič

TRAJANJE

Maribor 1949 23 ur 2 minuti

še neosvoJen ~judmila

Ostrovski Vršac 1953 Il ur 1 minuta

Vršac 1953 1580 m Vršac 1953 1650 m

ZariC!Rain Vršac 1953 9 ur 40 minut

Kaj je bilo v šestdesetih letih vzrok upadanja graditeljskega in športnega poleta jugoslovanskega jadralstva?

Gospodarska stiska je priprla vrata blagajn, reforma pa je leta 1965 utemeljila bistveno drugačne družbenoekonomske pogoje tudi v letalstvu. Decentralizacija in demokratizacija odnosov sta sicer ugodno vplivali na osamosvojitev osnovnih organizacij, samoupravljalske pravice in dolžnosti pri upravljanju s sredstvi, ki so jih izkoriščale, so povečale čut odgovornosti, vendar ni bilo hkrati poskrbeljeno za gmotno plat nove organiziranosti.

42

Maks Arbajter, večkratni Božidar Komac, svetovni re- Zvonimir Rain, večkratni drdržavni rekorder, državni korder in uspešen tekmovalec žavni rekorder in svetovni prvak v dvosedih 1954 prvak in uspešen pedagog na svetovnih prvenstvih

Vir neposredne denarne podpore iz državnega proračuna je usahnil kot bi odrezal.

Letalski zvezi Jugoslavije je pomagalo samo še vojaško letalstvo, predvsem z dodeljevanjem svojih zastarelih letal, brezplačnimi revizijami in z nekaj denarja. To pa seveda za napredek vrhunskega športa in za razvoj gradnje nikakor ni bilo dovolj. Zvezna komisija za telesno kulturo in Jugoslovanska zveza organizacij za telesno kulturo (»jugosofka«) nikakor nista mogli razumeti in sprejeti visokih stroškov letalskih športov, ki bi takrat porabili največji del razpoložljivega denarja teh dveh organov.

Posledice takih razmer je morda najbolj občutilo prav jadralstvo: najboljši jadralni piloti in učitelji so se začeli seliti v gospodarsko letalstvo in bogatejše klube, predvsem zaradi boljših možnosti za osebno izpopolnjevanje in razvoj letalske dejavnosti. Odšli so stebri našega jadralstva: Komac, Saradie, Mrak, Križnar, Mordej, Klančnikova in

Franc Mordej, prvi jugoslo- Cvetka Klančnik, svetovna in Aleksandar Saradie, državni vanski zlati C s tremi diamanti večkratna državna rekorderka prvak in uspešen tekmovalec in državni rekorder venosedih in dvosedih na svetovnih prvenstvih

43

drugi. Nihče ni imel vec casa za zahtevne priprave na velika tekmovanja, razvoj graditeljske dejavnosti pa je takorekoč popolnoma zamrl. V času, ko so se po svetu dokončno uveljavila plastična jadralna letala, smo pri nas ponudili tekmovalcem delfine (1963) in libise 18 (trener - 1966). Konstrukcijske biroje letalske zveze so zapustili najboljši inženirji, dejavnost je skoraj popolnoma usahnila.

Množičnost v naših letalskih organizacijah je sicer upadala že od leta 1961, drastično pa se je začelo zmanjševati tudi število jadralnih letal, pilotov, učiteljev in osvojenih značk. Edino izkoristek jadralnih letal se je vztrajno povečeval (35 ur v letu 1957 in 91 ur v letu 1966), kar je razumljivo, saj se je število letal zmanjševalo dosti hitreje (367 leta 1957, 153 leta 1966), kot število pilotov (923 leta 1958, 775 leta 1966). K boljšemu izkoristku so seveda pripomogla tudi boljša letala - npr. libis 17 namesto rode, w eihe namesto čavke.

Vaja (weihe), ki so jo

množično

izdelovali tudi pri nas, na letališču v Lescah

Po svoje je k upadanju množičnosti prispevala še uvedba dovoljenj za jadralne pilote (1960) z obnavljanji in ostrejširni zdravniškimi pregledi, kar je seveda spodbudilo bohotenje birokracije in povečalo njen vpliv.

Letalska zveza Jugoslavije je tako postala samo še administrativna asociacija, ki ni mogla več vzpodbujati niti gradnje, niti udeležbe na velikih tekmovanjih. Zaradi stiske z denarjem je konec 1966 ugasnil celo zvezni letalski časopis Aerosvet, ki je izhajal celih 15 let in imel v najboljših časih več kot 20.000 naročnikov .

Zanesljivo merilo za razvitost neke panoge je namreč tudi izdajateljska dejavnost.

Leta 1949 je pri Tehnički knjigi v Beogradu izšlo Vazduhopolovno jedriličarstvo inž.

Borisa Cijana, eno najizčrpnejših tovrstnih del v svetu sploh. Cijanova knjiga je 44

nedvomno najmanj deset let izredno vzpodbudno vplivala na športni in graditeljski napredek jadralnega letalstva pri nas, v nekaterih pogledih pa je še danes neprekosljiva.

Istega leta je letalska zveza Slovenije (v okviru Ljudske tehnike Slovenije) izdala na 120 straneh Koserjevo Teorijo letenja, do zdaj edino temeljito strokovno obravnavo jadralnega letenja v slovenskem jeziku. Leta 1969 je Zvezna uprava za civilno zračno plovbo (ZUCZP, srh.: SUCVP) v Beogradu izdala Vazduhoplovno jedriličarstvo (1. del) skupine avtorjev, oziroma Komisije za jadralno letalstvo Izvršnega odbora Letalske zveze Jugoslavije. Knjiga je bila zamišljena kot učbenik za dosego dovoljenja jadralnega pilota in je svoj namen v celoti in dobro izpolnila, v športnem in graditeljskem pogledu pa je bila že ob izidu močno za časom .

Zvezni letalski center v Vršcu je zaradi denarne suše in odhoda strokovnjakov začel izgubljati svoj namen ter brez vsakega gmotnega nadomestila športnemu letalstvu prešel v roke gospodarske dejavnosti JAT. Letalski tehniški center (VTC) v Vršcu pa se je moral lotiti postranskih del, da je za silo zapolnil zmogljivosti. Začeli so popravljati avtomobile ter nudili strojno obdelavo in lakiranje različnih delov priložnostnim naročnikom. Sicer so še gradili delfine, dvosede domače ciruse in zastarele trenerje, yendar o nekdanji slavi ni bilo več slišati. Zaradi takih razmer tudi licenčna gradnja nemških plastičnih cirrusov ni prinesla kakšnih večjih naročil. Domače konstrukcije: plastični dvosed (nekdaj slavnega imena) košava 2 in enosed vuk T pa sta še bolj žalostno spričevalo naših sedanjih sposobnosti.

Libis 18 je dobil v Vršcu ime trener

Iz opisanih razmer se že več kot dvajset let ne moremo izvleči. Gmotna podpora letalskim športom je navzlic vse državnemu sporazumu o vlaganjih v opremo še vedno nezadostna. Povsod primanjkuje denarja za dober strokovni kader, za temeljite priprave in za udeležbo na mednarodnih tekmovanjih, za razvoj in gradnjo lastnih letal, za reševalna padala in gorivo za vlek, za zavarovanja, za amortizacijo ... skratka za karkoli.

45

Tako so se republiške in pokrajinski zvezi, natančneje aeroklubi in letalski centri po letu 1965 znašli kakor je kdo vedel in znal: nekateri z duhamorno lastno gospodarsko dejavnostjo, drugi s pogodbenim sodelovanjem z vojsko, različnimi ustanovami in delovnimi organizacijami, večina pa tudi s prepričevanjem krajevnih upraviteljev denarja od najrazličnejših interesnih skupnosti do mecenov, pokroviteljev, sponzorjev in drugih dobrodelnih ustanov. Skupni imenovalec vseh teh socialnih načinov preživetja je - prosjačenje. In vse, kar so v tem času jugoslovanski jadralci dosegli, je svojevrstno herojstvo in skrajno ljubiteljstvo.

Težko je v okviru tako kratkega poskusa orisa jugoslovanske jadralske dediščine stvarno predstaviti razmere v vsaki republiški in pokrajinski zvezi posebej. V času, ki je bil na razpolago, niti najnujnejših podatkov ni bilo moč zbrati. Če zato gledamo samo s slovenskega zornega kota, se je z novimi razmerami še najhitreje sprijaznila naša republika. Ze v letih 1965/66 si je slovenska Zveza zagotovila največ denarja iz domačih virov. Imeli smo približno tretjino jugoslovanskih jadralnih pilotov, ki so s četrtino jadralnih letal in manj kot četrtino jugoslovanskega letenja osvojili več kot tretjino športnih značk (1966). Šolanje jadralnih pilotov je prevzelo deset letalskih centrov in v dobrih petih letih (1966-1971) so se rezultati skoraj podvojili.

Potem so slovenski jadralci leta 1970 prvič izpeljali akcijo prei etov , najprej na izhodiščnih ogliščih slovenskega tristokilometrskega trikotnika v Lescah, Novem mestu in Mariboru, pozneje pa tudi v Vojvodini (Subotica, Zrenjanin, Borovo ).

Švicarski pilatusi B 4 so lep čas reševali krizo v jugoslovanski trenažni floti

46

DC 100 ELAN je napovedal povratek odpisanih, vsaj glede izdelave . Njegovi nasledniki napovedujejo tudi lastne konstrukcije in prinašajo mednarodne zmage

Uspehi niso izostali: število preletenih kilometrov se je v nekaj letih popeterilo, prav tako je naraščalo število osvojenih zlatih C značk, spet so zablesteli novi diamanti na zlatih značkah. Izdelali so termični zemljevid Slovenije in radio Ljubljana je v sezoni vsak dan ob devetih dopoldan oddajal meteorološko napoved za jadralce. Ponovno so začela izhajati Krila, dolga leta edino tiskano letalsko športno glasilo v državi.

Kakovost letenja se je v Sloveniji v tem času spet začela bližati mednarodni ravni.

Tak razvoj so si aeroklubi ZLOS prizadevali zadržati vse do danes, ko njihova dejavnost pomeni več kot polovico celotnega jugoslovanskega jadralnega letalstva. Čeprav se je tudi slovenska l~talska tovarna Libis v krizi začela ukvarjati s servisiranjem avtomobilov in kmalu zatem izginila z letalskega prizorišča, se je begunjski Elan konec sedemdesetih let tako resno lotil licenčne izdelave Glaser-Dirksovih plastičnih jadralnih letal (DC 100 ELAN, DC JOOC ELAN), da se je v kratkem času po kakovosti nedvomno izenačil s svetovnimi proizvajalci. V prizadevanjih za postopno osvojitev razvoja je uspešen DC 300 ELAN (1983, 35 % udeležbe v projektu), pri plastičnem dvosedu DC 500 ELAN pa je domači delež v razvoju že prevladujoč.

Novi rod slovenskih jadralcev se je v zadnjih letih poizkusil na vseh večjih mednarodnih tekmovanjih in zlasti na evropskih prvenstvih v klubskem razredu (Ivo Šimenc, 1. mesto, Lesce 1984 in Rieti 1986, Janez Stari ha, 3. mesto, Lesce 1984 in Igor Kolarič, 3. mesto, Rieti 1986) pa tudi na svetovnih turnirjih dostojno branil jugoslovanske barve. Če pošteno pretehtamo njihove športne in druge delovne pogoje, jim za vsako uvrstitev v prvi dve tretjini lestvice lahko od srca čestitamo!

47 /

/

DRŽAVNIREKORDIVJADRALNEMLETALSTVU Stanje do leta 1986 ŽENS KE

MOSKI DISCIPLINA ENOSEDI PROSTI PRELET

CILJ

C ILJ IN POVRATEK

Mrak J. 1958

DVOSEDI KomaclBogojevic 1953

ENOSED I K l ančnik-B.

C.

DVOS ED I Klančnik / Berg l ez

1974

1959

570 km

460 km

348 km

204 km

Mrak J. 1958

Ko maclBogojevic 1953

Pipan S. 1958

Klančnik / Ber g l ez

570 km

355 km

Strukelj F. Dolinar/Božovic 1982 1961 Lesce-T .Drvar-Lesce 566 km 376 km

1974

312 km

204 km

Klančnik - B .

C.

Klan čni k / Ber g l ez

1976

1974

340 km

234 km

Leti c M. 1985

PRELET V TRIKOTNIKU

Sub. · Vrlac-Ojak.-Sub.

517 km Mal čevic

ABSOLUTNA VISINA

1959

DolinarlBugarsk i 1958

Bihač

Biha č

M.

8953 m Mal čevic

R ELATIVNA VISINA

M.

7600 m

1959

Dolinar/Bugarski 1958

Biha č

Bih ač

Klan č nik

C.

Klančnik

2980 m

C.

1956 Vršac 5520 m

8320 m

7120 m

HITROST V TRIKOTNIKU 100 KM

Križnar C. 1964

KorsiciVnuk 1961

112 km/ h

85,S km /h

81,89 km/ h

HITROST V TRIKOTNIKU 300 KM

Struk elj F. 1974 Avstralit 99 km / l

M irni k/ Kermauner

1963

Leti c M. 1982

73,S km /h

75,7 km/ h

HITROST V TRIKOTNIKU 500 KM

Strukelj F. 1974

HITROST V TRIKOTNIKU 750 KM HITROST V TRIKOTNIKU 1000 KM HITROST V TRIKOTNIKU 1250 KM

48

Letič

M. 1982

Leti': M. 1982

Avstrali~a

93 km l

Klančnik / Berg le z

1974

1956 Vršac 5700 m

75,76 km / h

Klan čnik / Bergle z

1974 2480 m Klančnik /Trauner

1958 85,4 km/ h

PREGLED PRVENSTEV JUGOSLAVIJE V JADRALNEM LETENJU 1947-1986 Podatke sta pripravila Muzej jugoslovanskega letalstva v Beogradu in strokovno službe VS].

I. 1.

2.

3.

4.

5.

BREŽICE 25. 7.-8. 8. 1947 komar Vladislav Čagalj soko Pavle Crnjanski komar Franc Mordej salamandra Vili Zemljak orlik Milan Borišek

II. RUMA, 3.-14. 7.1949 Enosedi

1.

2.

3.

4.

5.

Maks Arbajter Mijo Pušič Milan Borišek Ivo Andrijaševic Marjan Beloševič

AK Vršac SVJC AK Ljubljana AK Split AK Vršac

Dvosedi 1. Marjan Slanovec Kus Jože 2. Slavko Dimitrovski Ljubomir Petkovski 3. Mihajlo Jelak Predrag Matic 4. Aleksandar Saradic Milan Šimunic 5. Ivan Tumbas Franjo Fenješ

Jesenice Skoplje Ruma Zagreb Subotica

V. BOROVO, 28. 6.-10. 7. 1953 1.

2.

3.

4.

5.

Božidar Komac Franc Mordej Zvonimir Rain Slavko Dimitrovski Zvonko Šabeder

SVJ C SVJC Zagreb Skoplje Maribor

VI. MARIBOR-ZAGREBPRIJEDOR-BOROVOVRŠAC-KRUŠEV AC-SKOPLJE 3.~17. 7. 1955 (17 tekmovalcev) 1.

2.

3.

4.

s.

Božidar Komac Zvonimir Rain Vasilije Stepanovic Maks Arbajter Juraj Salaj

SVJC Zagreb Beograd Celje Zagreb

VII. VRŠAC, 9.-21. 7. 1957 (22 tekmovalcev) 1. Vasilije Stepanovic 2. Božidar Komac 3. Jože Mrak 4. Petar Bogojevic s. Milan Dolinar

Beograd SVJC Osijek SVC SVC

III. RUMA, 3.-11. 7.1950 (23 tekmovalcev)

VIII. VRŠAC, 1.-12. 7. 1959 (14 tekmovalcev)

1.

2.

3.

4.

5.

1.

2.

3.

4.

Aleksandar Saradic Božidar Komac Slavko Dimitrovski Mitja Kunaver Zvonimir Rain

Zagreb SVJC Skoplje Ljubljana Zagreb

s.

Božidar Komac Jože Mrak Emil Korsic Vasilije Stepanovic Milan Dolinar

SVC Beograd SVC SVC SVC

IV. BOROVO, 1.-12. 7. 1952 (27 tekmovalcev)

IX. VRŠAC, 18.-30. 6. 1961 (19 tekmovalcev)

1.

2.

3.

4.

5.

1. Jože Mrak SVC 2. Mladen Berkovic AAK 3. Vasilije Stepanovic Beograd Titograd 4. Miodrag Gatolin s. Emil Korsic SVC

Maks Arbajter Zvonimir Rain Božidar Komac Aleksandar Saradic Slavko Dimitrovski

Celje Zagreb SVJC SVJC Skoplje

49

X. VRŠAC, i6. 6.-8. 7. 1962 (27 tekmovalcev) 1.

2.

3.

4.

5.

Ciril Križnar Milan Dolinar Srečko Pukl Jože Mrak Franc Mirnik

M. Sobota Ljubljana Celje SVC Ljubljana

XI. VRŠAC, 25. 6.-9. 7. 1963 1.

2.

3.

4.

5.

Karel Korpar Vasilije Stepanovic Milan Kozomora Jože Kukovec Dimitrije Maraš

Ptuj Beograd Beograd Ljubljana SVC

XII. CELJE, 14.-28. 6. 1964 (23 tekmovalcev) 1.

2.

3.

4.

5.

Karel Korpar Vasilije Stepanovic Mile Tovornik Ciril Križnar Venceslav Žakelj

Ptuj Beograd Ljubljana Ljubljana Ljubljana

XIII. VRŠAC, 11.-25. 7. 1965 (23 tekmovalcev) 1.

2.

3.

4.

S.

Vasilije Stepanovič Karel Korpar Ciril Križnar Franc Mirnik Aleksandar Sek ulic

Beograd Ptuj Beograd Beograd Ljubljana

XIV. VRŠAC, 21.-31. 7. 1966 1.

2.

3.

4.

5.

Dimitrije Maraš Karel Korpar Jože Botolin Fejsil Saračevic Franc Peperko

SVC Ptuj Ptuj Sarajevo Celje

XV. VRŠAC, 16.-30. 7. 1967 (26 tekmovalcev) 1.

2.

3.

4.

5.

50

Vasilije Stepanovic Živa Frenc Miodrag Gatolin Franc Peperko Miro Šoštarič

Beograd SVC SVC Celje Lesce

XVI. NOVI SAD, 7.-21. 9. 1969 (17 tekmovalcev) 1. Vasilije Stepanovic Beograd Lesce 2. Boris Praprotnik 3. Miodrag Gatolin SVC 4. Jože Uhan Novo mesto 5. Josip Dujmovic Sombor XVII. VRŠAC, 22. 8.-5. 9. 1970 (25 tekmovalcev) Ljubljana 1. Dušan Ivanuš Titograd 2. Miodrag Gatolin 3. Aleksandar Sekulic Beograd Celje 4. Franc Peperko S. Vasilije Stepanovic SVC XVIII. BEOGRAD (L. Jarak), 2.-14. 7. 1971 (16 tekmovalcev) Titograd 1. Miodrag Gatolin Celje 2. Franc Peperko Ljubljana 3. Dušan Ivanuš 4. Miodrag Niš Milosavljevic 5. Vasilije Stepanovic SVC XIX. LESCE, 2.-6.

(31 tekmovalcev) 1. Franc Štrukelj 2. Janez Pintar 3. Miha Thaler 4. Jakob Šmid 5. Franc Peperko

6. 1973 Lesce Lesce Lesce Novo mesto Celje

XX. CELJE, 17. 5.-1. 6.1975 (32 tekmovalcev) 1. Miha Thaler Lesce 2. Miodrag Gatolin Beograd 3. Franc Peperko Celje 4. Franc Štrukelj Lesce 5. Živa Frenc Zrenjanin XXI. NOVI SAD, 7.-18. 7. 1976 (24 tekmovalcev) 1. Živa Frenc 2. Franc Peperko

Zrenjanin Celje

3. Miloš T arabic 4. Maks Berčič

5. Marko Klinar

Zrenjanin Ljubljana Celje

1. I,gor Kolarič

XXII. ZRENJ AN IN , 17. 5.-3.6 . 1977 (25 tekmovalcev) 1. :živa Frenc 2. Borut Benčič 3. Miodrag Gatolin 4. Ivo Šimenc 5. Franc Peperko

Zrenjanin Maribor Beograd Lesce Celje

Lesce Ljubljana Beograd Celje Ljubljana

XX IV . SUBOTICA, 7.- 22. 7. 1979 standardni razred - (29 tekmovalcev) 1. Ivo Šimenc 2. Miodrag Gatolin 3. Franc Peperko 4. Miha Thaler 5. Miloš Pešec

Lesce Beograd Celje Lesce Celje

odprti razred (6 tekmovalcev) 1. Jože Keršič 2. Djordje Stepanov 3. Bogdan Lilija

Novo mesto N. Sad Celje

XXV. LESCE, 16.-25. 5. 198 0 (28 tekmovalcev) 1. Janez Pintar 2. Vojko Starovič 3. Marjan Medič 4. Bogdan Lilija

5. Ivan Filko

Ptuj Celje Celje Novi Sad Lesce

2. ertomir Rojnik

XX III . MU R SKA SO BO T A, 26. 5. - 4. 6. 1978 (40 tekmovalcev)

1. Franc Štrukelj 2. Janez Stariha 3. Miodrag Gatolin 4. Mi loš Pešec 5. Maks Berčič

XXVI. NOVI SAD, 19. 7.- 1. 8. 198 1) standardni razred (38 tekmovalcev)

3. Vojko Starovič 4. Miodrag Gatolin 5. Ivo Šimenc

odprti razred (10 tekmovalcev) 1. Jože Keršič 2. Predrag M iloševic 3. Srečko Kotn ik 4. Atila Melkuti 5. Dušan Todorovic

Novo mesto Valjevo Novo mesto Novi Sad Trstenik

XXVII. SUBO TICA, 4. -17. 7. 1982) (39 tekmovalcev) 1.

2.

3.

4.

5.

Vladimir Pfeifer :živa Frenc Maks Berčič Janez Stariha Vojko Starovič

M. Sobota Zrenjanin Ljubljana Ljubljana Celje

XXVIII. SLAVONSK I BROD, 4.-13.7. 1983 (46 tekmovalcev)

1. Miha Thaler 2. :živa Frenc

3. Franc Peperko 4. Miodrag Gatolin 5. Marjan Medič

Lesce Zrenjanin Celje Novi Sad Ljubljana

XXIX. BANJ ALUKA, 6. -16. 6.1984 (30 tekmovalcev) Lesce Celje Ljubljana Celje Novi Sad

1.

2.

3.

4.

5.

Franc Peperko :živa Frenc Janez Stariha Igor Kolarič Marjan Medič

Celje Zrenjanin Ljubljana Ptuj Ljubljana

51

XXX. CELJE, 29.5. - 9.6.1985 (42 tekmovalcev) 1.

2.

3.

4.

5.

Vojko Starovič Ivo Šimenc Miodrag Gatolin Boštjan Pristave Janez Poglajen

XXXI. BITOLA, 25.5. - 7. 6.1986 (26 tekmovalcev) Portorož Lesce Novi Sad Lesce Celje

1.

2.

3.

4.

5.

Ivo Šimenc Franc Peperko Igor Korarič Vojko Starovič Boštjan Pristave

Lesce Celje Ptuj Portorož Lesce

PREGLED OSVOJENIH ZNAČK DO 1986 Do letos so jugo~lovanski jadralci osvojili 21 zlatih C značk s tremi diamanti: 1. Franc Mordej (1955), SVC 2. Zvonimir Rain (1957), Zagreb 3. Božidar Komac (1957), SVC 4. Jože Mrak (1958), SVC 5. Aleksandar Saradie (1958), SV C 6. Milan Dolinar (1960), SVC 7. Dejan Gajie, (1970), Beograd 8. Boris Praprotnik (1973), Lesce 9. Franc Štrukelj (1973), Lesce 10. Janez Pintar (1973), Lesce 11. Franc Peperko (1973), Celje 12. Marko Klinar (1973), Celje 13. Črtomir Rojnik (1973), Celje 14. Jakob Šmid (1974), Novo mesto 15. Dušan Ivanuš (1976), Ljubljana 16. Maks Arbaj~er (1977), Celje 17. Maks Berčič (1977), Ljubljana 18. Janez Stariha (1977), Ljubljana 19. Karel Čeč (1981), Lesce 20. Vladimir Kočevar (1982), Celje 21. Mita Vukovie (1984), Subotica V Jugoslaviji je bilo do danes osvojenih 112 zlatih C značk, čeprav nosi zadnja po vojni izdana značka številko 116. Trije jad-

ralci namreč niso vpisani v register, sedem značk pa je bilo poklonjen ih (!) raznim mednarodnim organizacijam.

Prvo zlato C značko v Jugoslaviji je leta 1940 osvojil Beograjčan Slavko Lemešie, prve zlate C značke po vojni pa so leta 1950 osvojili »vršački« Slovenci v Zveznem letalskem centru (SVC) v Vršcu: 1. Milan Borišek, junija 1950 2. Maks Arbajter, junija 1950 3. Mijo Pušič, junija 1950 4. Franc Mordej, avgusta 1950 Boriškova in Pušičeva značka nista v seznamu se· danjih značk, čeprav sta jih prejela že leta 1950.

Značke, ki so jih imeli prvi šti rje zlati jadralci pri nas, so bile izdelane po osnutku LZj. Leta 1956 je naša zveza zamenjala stare značke z novimi, sedanje oblike, po vzoru zlate značke FAI. Vsem jadralcem so izdali nove značke po vrstnem redu, kot so jih zahteva li . Tako smo dobili nov register zlatih C značk, ki pa ne ustreza zaporedju, kot so bile značke osvojene. Milan Borišek se je leta 1950 smrtno ponesreči l , Mijo Pušič pa je bil v tujini in zanju ni nihče prevzel novih z načk . Zato tudi nista šteta v sedanjem jugoslovanskem registru zlatih C značk.

Seznam do zdaj izdanih jadralskih srebrnih C značk se v Jugoslaviji končuje s številko 1000. A, B in C jadralske značke podeljujejo 'svojim jadralcem aeroklubi in LZJ o njih ne vodi pregleda.

Ker za to poglavje ni bil določen poseben recenzor, so rokopis poleg sodelav cev priročnika pregledali tudi nekateri neposredni ustv arjalci in poznav alci jugoslov anske jadralske dediščine. Za mnenja in tehtne pripombe se v sem tov ariško zahvaljujem, še posebno pa dr. Borisu Cijanu, Aleksandru Stanojevicu, Francu Mordeju, M aksu A rbajterju in Dejanu Gajicu za njihov o izčrpno pomoč ter gradivo, ki so ga ljubezniv o posredovali.

M. MOŠKON

52

UPORABLJENI VIRI: 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

•

Boris Cijan: Vazduhoplovno jedriličarstvo, Beograd, 1949 Skupina avtorjev: The Lore of Flight, New York, 1974 Beroemde Luchtvaart - Pioniers, Rotterdam, 1980 (Enrico Angelucci) : Atlante Enciclopedico degli Aerei civili del Mondo. Milano, 1981 Hartmuth Buch: Segelfliegen, Berlin, 1980 Anthony Robinson: Dictionary of Aviation, London 1984 Dietmar Geistman: Die Entwicklung der Kunststoff-Segelflugzeuge, Stuttgart, 1976 Sandi Sitar: Pionirsko obdobje in prva svetovna vojna (1. knjiga v zbirki Letalstvo in Slovenci), Ljubljana, 1985 Jugoslovenski leksikografski zavod: Enciklopedija fizičke kulture, zvezek 1 (AO), Zagreb, 1975 in zvezek 2 (P-Z), Zagreb, 1977 Vojna enciklopedija, druga izdaja, zvezek 4 (Jakac-Lafet), Beograd, 1972 Poročila o delu Letalske zveze Jugoslavije, Beograd (za leta 1959, 1963 ln 1965/1966)

12.

13.

Poročila Poročila

o delu Letalske zveze Slovenije, Ljubljana (od 1954 do 1960) o delu Zveze letalskih organizacij Slovenije, Ljubljana (za leta 1963, 1972

do 1984) 14. Gustav Ajdič: Rokopis za zgodovino jugoslovanskega predvojnega jadralnega letalstva, 1985 15. Revija Krila, Ljubljana, letniki 1956 do 1958 16. Revija Krila, Ljubljana, letniki 1974 do 1985

LITERATURA S PODATKI O ZGODOVINI JADRALNEGA LETALSTVA: 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

Jakob Zupančič : Črtice o zrakoplovstvu in aviatiki, Ljubljana 1911 Miroslav Adlešič: Sodobno letalstvo in njegov razvoj, Ljubljana 1946 Jaroslov Koser: Teorija letenja, LZS, Ljubljana, 1949 Edvard Rusjan - 50 let prvih letov v Jugoslaviji, AK »Edvard Rusjan«, N. Gorica, 1960 Skupina avtorjev: Vazduhoplovno jedriličarstvo 1, Beograd 1969 Č.J anic/R.Radosavljevic: 55 godina jugoslovenskog vazduhoplovstva, Beograd, 1966 Georg Brutting: Die Geschichte des Segelfluges, Stuttgart, 1974 Karl-Dieter Seifert: Otto Lilienthal, Mensch und Werk, Neuhagen 1961 Gerhard Wissman: Die Geschichte der Luftfahrt von Ikarus bis zur Gegenwart, 4. izdaja, Berlin 1975 C.C.Bergius: Cesta pilota (prevod), Zagreb, 1962 Zoran Modli: Krilata katedra, Beograd, 1980 Soaring, glasilo Soaring Society of America, Santa Monica, ZDA (vsi letniki) 53

TEORIJA LETENJA

Teorija letenja združuje dve področji mehanike . Sem najprej spada aerodinamika, ki je del tako imenovane mehanike fluidov, kajti tudi zrak je eden od fluidov . Aerodinamika proučuje pojave pri gibanju teles skozi zrak. Pri gibanju jadralnega letala skozi zrak, delujejo nanj sile in momenti, ki so odvisni od fizikalnih lastnosti zraka ter od hitrosti in oblike posameznih delov letala. Aerodinamika nam pojasnjuje, kako te sile in momenti nastanejo in od česa je odvisna njihova velikost in smer. Ločimo aerodinamiko majhnih in velikih hitrosti. Jadralno letalo leti z relativno majhno hitrostjo, pri kateri je sprememba gostote zraka zanemarljivo majhna.

Drugo področje terorije letenja je mehanika letenja, ki proučuje sposobnosti ter stabilnost in krmarljivost jadralnega letala. Pri obravnavanju sposobnosti jadralnega letala bomo vzeli, da je jadralno letalo masna točka in da vse sile in momenti delujejo v l1lasnem središču letala. Ko pa obravnavamo stabilnost in krmarljivost, vzamemo jadralno letalo kot togo telo, ki se giblje okoli masnega središča, sile in momenti pa delujejo tam, kjer v resnici nastanejo.

Vsak jadralec mora obvladati osnove teorije letenja, da mu bo v zraku ves čas popolnoma jasno, kaj se z letalom dogaja, tako da tudi v kritičnih trenutkih ne bo presenečen in bo pravilno reagiral.

AERODINAMIKA ZRAK Rekli smo, da je aerodinamika veda, ki proučuje pojave pri gibanju teles skozi zrak, zato najprej poglejmo, kaj je sploh zrak.

Zrak je mešanica plinov. Sestavljen je približno iz 78 odstotkov dušika (N), 21 odstotkov kisika (O), ostanek pa sestavljajo ogljikov dioksid, vodik, helij, argon, neon itd. V zraku je vedno tudi nekaj vodne pare, njena količina pa je odvisna od vremenskih pogoJev. Pri gibanju skozi zrak delujejo na telo določene sile, ki so odvisne od stanja zraka.

Stanje zraka določajo temperatura, gostota in tlak. Stanje zraka se spreminja z vremenom. Pri aerodinamičnih i zrač unih tega ne moremo upoštevati, vzamemo stanje zraka po mednarodni standardni atmosferi. Mednarodna standardna atmosfera določa spreminjanje stanja zraka z višino. Določena je bila na osnovi dolgoletnih meteoroloških opazovanj.

Temperatura zraka.

Molekule zraka so v stalnem gibanju. Njihovo kinetično energijo zaznamo kot temperaturo. Temperaturo merimo v Kelvinih (K), to je od tako imenovane absolutne

55

ničle. V vsakodnevni rabi je še stopinja Celzija, ki je definirana z lediščem in vreliščem

vode. ledišče

vrelišče

vode je O stopinj C = 273,2 K vode je 100 stopinj C = 373,2 K

Gostota zraka Gostota zraka p nam pove, kolikšna masa zraka se nahaja v enoti volumna. V jadralnem letalstvu so hitrosti letenja majhne - manjše od 100 mIs in lahko vzamemo, da je zrak nestisljiv. Predpostavimo, da se pri obtekanju jadralnega letala gostota zraka ne spreminja, pri tem pa naredimo zanemarljivo majhno napako. Enota za gostoto je kg/m 3 • Na višini nič v mednarodni standardni atmosferi je gostota zraka 1,225 kg/m 3 • Tlak Tlak p je definiran kot sila na enoto površine ploskve. _ F (sila) p - A (ploskev)

(1. 1)

Osnovna enota za tlak v mednarodnem merskem sistemu je Pascal (Pa). Tlak 1 Pa dobimo, kadar deluje sila 1 N (Newton) na površino 1 m 2 • Torej je: Pa = N/m 2 • 1 N pa je tista sila, ki da masi 1 kg pospešek 1 m/s 2 • V aerodinamiki imamo opravka s statičnim in kinetičnim (dinamičnim) tlakom.

Statični tlak je v našem primeru zelo blizu barometrskega tlaka. Barometrski tlak povzroča teža zraka, ki obdaja zemeljsko površino. Podatke za barometrski tlak lahko dobimo pri vsakodnevnih vremenskih poročilih. Meteorologi podajajo barometrski tlak v milibarih. 1 milibar je 100 Pascalov. Na vi'šini nič v mednarodni standardni atmosferi je barometrski tlak 1013 milibarov.

Kinetični (dinamični) tlak q je posledica gibanja zraka in je odvisen od hitrosti in gostote zraka.

P v2

(1.2)

q = -2

v .. .. . .. hitrost zraka (mIs)

Viskoznost zraka.

Zrak ima to lastnost, da se prilepi na površino telesa in se upira medsebojnemu drsenju sosednjih plasti. Viskoznost je merilo za upor zaradi trenja, ki nastane zaradi relativnega gibanja v samem zraku. Zelo nazorno fizikalno predstavo o viskoznosti nam da primer na sliki 1.

mirujoča plošča

Slika 1

56

Imamo dve paralelni plošči in med njima je zrak. Spodnja plošča miruje, zgornja pa se giblje s hitrostjo v. Zrak se prilepi na obe plošči in zato ima enako hitrost kot sama plošča. Če je razdalja h med ploščama majhna, lahko rečemo, da hitrost zraka med ploščama enakomerno narašča od nič na spodnji plošči do hitrosti v na zgornji plošči.

Iz Newtonovega viskoznostnega zakona dobimo, da je sila F, s katero moramo vleči zgornjo ploščo, enaka: F = TJ (v/h) Al'

(1.3)

Pri tem je Ap kontaktna površina med obema ploščama, TJ pa dinamična viskoznost zraka. Enota za dinamično viskoznost je Pa.s.

Iz enačbe (1.3) se vidi, da se bo sila F povečala, če zmanjšamo razdaljo h med ploščama, ker se bo morala hitrost zraka hitreje večati od ene do druge plošče.

V praksi raje uporabljamo kinematično viskoznost

(1. 4.)

Enota za kinematično viskoznost je m 2/s . Na višini nič v mednarodni standardni atmosferi je kinematična viskoznost zraka 0,0000145 m 2/s .

OSNOVNI ZAKONI AERODINAMIKE Da bomo lažje razumeli, kaj se dogaja pri gibanju telesa skozi zrak, moramo spoznati zakon o ohranitvi mase in zakon o ohranitvi energije. Pred tem pa razčistimo, kaj je tako imenovana tokovnica.

Tokovnica.

Tokovnica je krivulja, za katero velja, da je hitrost v vsaki točki, ki leži na tokovnici, usmerjena v smeri tangente na tokovnico. Kaj to praktično pomeni? Če je hitrost zraka vedno v smeri tangente na tokovnico, skozi tokovnico ne more biti nobenega pretoka zraka. Ker so stene teles, ki se gibljejo skozi zrak, ponavadi nepropustne, lahko konturo telesa nadomestimo s tokovnico. Kadar imamo ustaljen (stacionaren) tok zraka, nam tokovnica predstavlja tudi krivuljo, ki bi jo na svoji poti opisal obarvan zračni delec. Na sliki 2 je s tokovnicami prikazan tok zraka okoli valja .

•

Slika 2 57

Zakon o ohranitvi mase. Če razporedim o tokovnice po dveh sklenjenih krivuljah, dobimo tako imenovano tokovno cevko. Glede na to, da skozi tokovnico ni pretoka, tudi skozi stene tokovne cevke ne more biti nobenega pretoka zraka.

Slika 3

Kadar se skozi tokovno cevko pretaka zrak, mora biti količina zraka, ki vteka v cevko, enaka količini zraka, ki izteka iz cevke. To pomeni, da mora biti masni pretok zraka v vseh prerezih tokovne cevke enak. Ker je masni pretok enak produktu gostote zraka, hitrosti zraka in prereza cevke, lahko napišemo: (1.5) Pri hitrosti, ki je manjša od 100 mis, kar je primer pri jadralnih letalih, lahko vzamemo, da je zrak nestisljiv in se gostota zraka ne spreminja. Zato lahko enačbo (1.5) napišemo drugače:

Zakon o ohranitvi mase nam torej pove, da se mora hitrost v tokovni cevki povečati, kadar se zmanjša njen prerez A. Po sliki 3 mora biti hitrost V2 večja od hitrosti VI .

Zakon o ohranitvi energije.

Zakon o ohranitvi energije, ki ga ponavadi imenujemo Bernoullijeva enačba, nam pove, da se vsota kinetične in tlačne energije vzdolž iste tokovnice ne spreminja. Pri tem pa predpostavimo, da ni nobenih izgub zaradi trenja. Za majhne hitrosti, ko se gostota zraka ne spreminja, lahko zakon napišemo v naslednji obliki: v~/2

+ pJp =

vY2

+ pllp

(1.6.)

Vsak člen v enačbi predstavlja energijo na enoto mase.

Iz enačbe vidimo, da se na isti tokovnici pri premiku iz točke 1 v točko 2 tlak zmanjša, če se poveča hitrost, in obratno. Ker smo rekli, da lahko površino telesa

58

nadomestimo s tokovnico, lahko za tok zraka ob telesu uporabimo Bernoullijevo enačbo.

Če enačbo (1.6) pomnožimo z gostoto p , dobimo novo enačbo:

(1.7) Tako dobimo v prvem členu kinetični tlak q, v drugem pa statični tlak. Torej nam Bernoullijeva enačba tudi pove, da se vsot a kinetičnega in stat i čnega tlaka vzdolž tokovnice ne spreminja.

Najbolj znana praktična uporaba Bernoullijeve enačbe je merjenje hitrosti letala s Pitotovo cevjo (slika 4). To je valjasta cev z zaoblj enim sprednj im delom, ki ima odprtino na sprednjem delu (mesto 1) in več majhnih luknjic na plašču valja (mesto 2).

-_____ v

~~~------~----H--~----

_____

Slika 4

Površ in a Pitotove cev i nam predstavlja tokovnico in zato lahko napišemo Bernoullijevo enačbo (1.6) za mesto 1 in 2.

Mesto 1, je tako imenovana zajezna točka, v kateri je hitrost VI enaka nič, hitrost V2 pa je enaka hi trosti letala. Torej je hi trost letala:

(1. 8.)

Razliko tlakov (pI - p2), ki je enaka kinetičnemu tlaku p (v ~I2), nam na skici pokaže tekočinski manometer. V praksi pa je to merilec hitrosti na instrumentni pl ošči v kabini letala, ki nam kaže višinsko razliko h kar v km/h.

GEOMETRIJSKE ZNAČILNOSTI IN DELI JADRALNEGA LETALA Za lažje razumevanje si najprej oglejmo, kateri glavni deli sestavlj ajo jadralno letalo.

Na sliki 5 so vsi deli lepo prikazani in tudi imenovani. Višinski stabilizator in višinsko krmilo skupaj imenujemo višinski rep . Isto velja za smerni stabilizator in smerno krmi lo.

59

vlilnako knnllo viiinski stabilizator

Osnovne geometrijske značilnosti letala nam dajo veliko podatkov, iz katerih lahko sklepamo, kakšne so sposobnosti letala. Kakšen je ta vpliv, si bomo kasneje ogledali na posameznih konkretnih primerih. Na sliki 6 sta označeni osnovni dimenziji jadralnega letala, to je razpetina krila b in dolžina letala. Zelo važna je tlorisna oblika

1

i

1

~Inakrllal Slika 6

60

krila, ki je določena z globino krila I na posameznih mestih vzdolž razpetine. Če prerežemo krilo z navpično ravnino, dobimo profil krila. Površina krila A je tista površina, ki jo dobimo , če krilo projiciramo na vodoravno ravnino. Srednja globina krila Isr je razmerje med površino in razpetino krila in nam predstavlja globino nadomestnega krila, ki ima v tlorisu obliko pravokotnika.

A

Isr =b

(1.9)

Vitkost krila A. je razmerje med razpetino in srednjo globino krila.

A.

=Isrl

Če števec in imenovalec v gornjem izrazu pomnožimo z razpetino krila b, dobimo bolj splošen obrazec za vitkost.

(1.10)

Za sam profil kril a je važna debelina profila, ki jo ponavadi podajamo v odstotkih globine. Relativna debelina profila je razmerje med največjo debelino in globino profila. Veliko nam o profilu pove zakrivljenost profila. Zakrivljenost profila je podana z obliko skeletnice profila. Skeletnica profila je krivulja, ki jo dobimo , če zvežemo središča včrtanih krogov v profilu. V praksi se veliko uporablja termin tetiva profila. Tetiva profila je ponavadi zveznica skrajnega sprednjega in zadnjega roba profila.

V primeru, da imamo enak profil po celi razpetini krila, ima ponavadi tetiva profila v sredini krila drugačen kot glede na vzdolžno os letala (slika 35) kot tetiva profila na koncih krila. To razliko kotov med tetivami v sredini in na koncih krila imenujemo geometrijsko zvitje krila. Če je kot glede na vzdolžno os letala na konceh krila manjši kot v sredini krila, pravimo, da ima krilo negai:ivno geometrijsko zvitje, kot je prikazano na sliki 7. Na sliki 7 je geometrijsko zvitje - 14 stopinj .

61

AERODINAMIČNE MERITVE V aerodinamiki je zelo težko matematično popisati pojave pri gibanju zraka ob letalu. Zato teoretična obravnavanja dopolnjujemo z izsledki, ki smo jih dobili z meritvami. Ponavadi merimo sile in momente, ki delujejo na pomanjšan model letala, ki ga postavimo v zračni tok. Najbolj ugodne pogoje za meritev imamo, kadar model letala ali pa model nekega dela letala, pritrdimo na pravo letalo in merimo med letom.

Najpogosteje pa se opravljajo meritve v vetrnem kanalu. Vetrni kanal je naprava, v kateri s pomočjo ventilatorja ustvarimo zračni tok. V merilni prostor vetrnega kanala (sI.: 8) pritrdimo model letala na posebno tehtnico, s katero merimo sile in momente, ki delujejo na model. merilni prostor

1-0IIiiiiii~-~~'-'-'-'-'-'-'-' difuzor

--+

Slika 8

Modeli so ponavadi manjši, kot pa bo potem resnično letalo. Če hočemo rezultate meritev na pomanjšanem modelu prenesti na resnično letalo, moramo med modelom in letalom zagotoviti aerodinamično podobnost. Jadralna letala letijo s hitrostmi od približno 60 km/h do 250 km/h . Za to območje hitrosti je model aerodinamično podoben letalu, če je zagotovljena geometrijska in dinamična podobnost. Model je geometrijsko podoben letalu, če je narejen točno v izbranem merilu. H geometrijski podobnosti spada tudi gladkost površine modela . To pomeni, da mora biti model tolikokrat bolj gladek, kolikokrat je model manjši od letala. Dinamično podobnost med modelom in letalom pa zagotovimo z enakost jo Reynoldsovih števil na modelu in na letalu. Brezdimenzijsko Reynoldsovo število je definirano takole: Re = _v_I_ v Pri tem je: v hitrost

(1.11 )

zračnega

toka (m/s) viskoznost zraka (m2/s) I . . ... . , karakteristična dolžina (m) Karakteristična dolžina pa je od primera do primera drugačna. Pri krilu je karakteristična dolžina globina krila, pri trupu dolžina trupa , pri krogli premer krogle itd.

Dinamična podobnost med modelom in letalom je torej zagotovljena, če je: v

. .. ..

kinematična

Rell10dcia

62

=

Relclaia

(1.12)

Vzemimo primer, da hočemo določiti sile in momente, ki delujejo na jadralno letalo pri hitrosti 25 mis. Merili bomo na pomanjšanem modelu, ki je narejen v merilu 1:5 in pri pogojih, da bo kinematična viskoznost zraka v merilnem prostoru vetrnega kanala enaka kinematični viskoznosti zraka, v katerem letalo leti. Iz enakosti Reynoldsovih števil sledi, da mora biti hitrost v merilnem prostoru vetrnega kanala petkrat večja, to je 125 mis, da bomo imeli zagotovljeno aerodinamično podobnost med modelom in letalom.

Pri vsakem izmerjenem podatku mora biti vedno navedeno, za kakšno Reynoldsovo število velja in kaj je karakteristična dolžina za določanje Reynoldsovega števila.

TELO V ZRAČNEM TOKU Na vsakem telesu, ki se giblje skozi zrak, se pojavi sila, ki zavira gibanje telesa. To silo X, ki ima vedno nasprotno smer, kot je smer gibanja telesa, imenujemo zračni upor. Kadar pa imamo telo pritrjeno v vetrnem kanalu, kjer telo miruje in se zrak giblje, pravimo, da ima zračn i upor takšno smer, kot je smer dotekajočega zraka (slika 9) .

: na sled

Slika 9

Na sliki 9 imamo s tokovnicami prikazan tok okoli telesa in vidimo , da se ničeIna tokov nica, ki naj bi predstavljala konturo telesa, na zadnji površini telesa ne ujema s sliko 2. Na sliki 2 je prikazan tok okoli valja za idealen zrak, za katerega pravimo, da ni viskozen (TI = O). Zrak pa je viskozen in zato je resnični tok ob telesu drugačen. Zrak se prilepi na površino telesa. Zato je relativna hitrost med zrakom na površini telesa in telesom nič, kot na spodnji plošči na sliki 1. Mi pa vemo, da mora imeti zrak na neki razdalji od površine telesa hitrost, ki je tudi večja od hitrosti dotekajočega zraka. Plast zraka ob telesu, v kateri naraste hitrost zraka od vrednosti nič na površini telesa, do hitrosti, ki jo ima zračni tok, imenujemo mejna plast. Iz enačbe (1.3) vidimo, da dobimo zaradi spremembe hitrosti ob površini telesa silo, ki zavira gibanje telesa in jo imenujemo upor zaradi trenja. Po sliki 9 vidimo, da se mejna plast na zadnjem delu telesa odtrga, kar povzroči zmanjšanje tlaka na površini telesa in nastanek vrtinčne sledi. Na čelni površini telesa so zato večji tlaki kot na površini zadnjega deJa telesa. Ta razlika tlakov pa nam tudi povzroči silo, ki zavira gibanje telesa in jo imenujemo tlačni upor oziroma upor zaradi oblike telesa. Zelo nazorno lahko prikažemo nastanek upora zaradi trenja in tlačnega upora na tanki ravni plošči, ki jo postavimo v zračni tok (slika 10).

63

v

---------a

Slika 10

Na sliki 10a je plošča postavljena vzporedno toku. Ker je plošča tanka, se tlak po površini plošče ne spremminja in je.enak tlaku v okolici. Vidimo, da v tem primeru ne more nastati tlačni upor. Imamo pa upor zaradi trenja, ker se zaradi viskoznosti zraka na obeh straneh vzdolž plošče razvije mejna plast, v kateri je hitrost zraka na površini plošče nič, na robu mejne plasti pa je enaka hitrosti toka v. Na sliki 10 b je plošča postavljena pravokotno na zračni tok. Na čelni površini se zrak praktično ustavi in imamo skoraj po celi površini največji možni tlak - zajezni tlak (enačba 1.7). Na robovih plošče se tok odtrga in v vrtinčni sledi za ploščo nastane podtlak. Razlika tlakov na obeh straneh plošče da tlačni upor, ki je tako velik, da je v primerjavi z njim upor zaradi trenja zanemarljivo majhen.

Poglejmo, kaj se dogaja v mejni plasti, kjer nastane upor zaradi trenja. Na sliki 11 imamo prikazan razvoj mejne plasti ob krilu. Podobno se mejna plast razvije tudi ob telesu na sliki 9. Na skrajnem sprednjem robu krila imamo zajezno točko A, kjer je hitrost zraka nič in je tudi debelina mejne plasti nič. V zajezni točki se zračni tok razcepi na tok ob zgornji in tok ob spodnji konturi krila.

laminarna mejna plast

mesto prehoda iz laminarne v

A

zajezna

točka

laminarna mejna plast mesto prehoda

Slika 11

Najprej poglejmo, kaj se dogaja vzdolž zgornje konture. Ko se oddaljujemo od zajezne točke A, se potrebna razdalja od površine krila, na kateri naraste hitrost od nič na površini do hitrosti zraka ob krilu, veča. To pomeni, da se debelina mejne plasti {j veča z oddaljenostjo od zajezne točke A. Na nekem mestu, ki je na skici označeno kot mesto prehoda, začne debelina mejne plasti naenkrat hitreje naraščati. To je znak, da je

64

laminarna mejna plast prešla v turbulentno. Na spodnji konturi krila imamo podobno sliko, samo mesto prehoda iz laminarne mejne plasti v turbulentno je bolj zadaj. Za boljšo predstavo poglejmo nekaj številčnih podatkov. Pri globini krila 1.35 m in hitrosti letala 90 km/h, bi bila na zgornji kon turi pri zadnjem robu krila debelina mejne plasti približno 2,5 cm.

Primer laminarnega in turbulentnega toka zraka si lahko ogledamo na enostavnem primeru na sliki 12. V prostoru brez vsakega prepiha, se bo dim cigarete najprej lepo »gladko« dvigal, vlakna dima bodo ravna in vzporedna - imeli bomo laminaren tok zraka. Na neki določeni višini se bodo vlakna dima vznemirila in od tu naprej se bo dim dvigal tako , da bodo delci dima istočasno tudi valovili okoli navpičnice v različnih smereh. Vlakna dima ne bodo več ravna, temveč se bodo mešala med seboj. Na sprednjem delu telesa se razvije laminarna mejna plast, v kateri sosednje plasti zraka, ki imajo različne hitrosti, lepo drsijo ena ob drugi in se ne mešajo med seboj. Delci zraka se gibljejo samo v smeri konture telesa. V laminarni mejni plasti, ki ima debelino Olam, se hitrost zraka glede na površino telesa spreminja tako, kot je prikazano na sliki 13 a. Na neki razdalji od zajezne točke A (slika 11) postane laminarna mejna plast nestabilna in preide v turbulentno. V turbulentni mejni plasti pa se delci zraka ne gibljejo samo v smeri kon ture telesa, temveč istočasno valovijo glede na osnovno smer gibanja zraka.

Pri tem pa seveda pride do mešanja sosednjih plasti zraka med seboj. Delci zraka iz hitrejših plasti pridejo pri mešanju v počasnejše in obratno. Posledica tega je, da zunanje plasti zraka, ki so hitrejše, potegnejo za seboj počasnejše plasti ob površini telesa. Zato hitrost zraka v turbulentni mejni plasti ob površini telesa veliko hitreje narašča kot v laminarni mejni plasti . Spreminjanje hitrosti zraka v turbulentni mejni plasti je prikazano na sliki 13 b.

bl

al mesto prehoda

y

y

v

v

laminaren tok

---------~1I---Slika 12

Slika 13

Po enačbi (1.3) in na sliki 1 vidimo, da je sila, ki združuje gibajočo se ploščo odvisna od tega, kako hitro se spreminja hitrost ob površini spodnje, mirujoče plošče, kjer je hitrost zraka nič. Podobne so razmere v mejni plasti, kjer nam predstavlja spodnjo ploščo površina telesa, zgornjo pa zrak zunaj mejne plasti, ki se giblje z neko hitrostjo glede na površino telesa.

V laminarni mejni plasti so razmere podobne razmeram med ploščama na sliki 1.

Upor zaradi trenja je odvisen od dinamične viskoznosti zraka TJ in od tega, kako hitro 65

se spreminja hitrost zraka v mejni plasti na površini telesa. Pri tem pa je treba upoštevati, da se v mejni plasti vzdolž kon ture telesa razmere spreminjajo, ker se veča debelina laminarne mejne plasti Olam (slika 11 in 13 a).

Pri določanju upora zaradi trenja v turbulentni mejni plasti moramo uvesti nov pojem, tako imenovano turbulentno viskoznost t. Rekli smo, da je viskoznost merilo upora zaradi trenja. V turbulentni mejni plasti se trenje poveča zaradi mešanja, ko zračni delci z večjo hitrostjo prehajajo v območje manjše hitrosti in obratno. To povečanje trenja izrazimo z navideznim povečanjem viskoznosti zraka. Upor zaradi trenja v območju na površini telesa, kjer je turbulentna mejna plast, je torej odvisen od vsote dinamične in turbulentne viskoznosti. Izkaže se, da je turbulentna viskoznost ponavadi veliko večja od dinamične in je odvisna od stopnje turbulentnosti zraka.

Zaradi mešanja sosednjih plasti zraka se tudi hitrost v turbulentni mejni plasti čisto drugače spreminja kot v laminarni (slika 13). Vidimo, da ob površini telesa v turbulentni mejni plasti hitrost narašča veliko hitreje kot v laminarni. Iz tega sledi, da bo upor zaradi trenja na tistem delu telesa, kjer je turbulentna mejna plast, veliko večji, kot če bi imeli lamin arno mejno plast. Ta povečani upor je torej posledica večje navidezne viskoznosti zraka in hitrejšega večanja hitrosti zraka na površini telesa. Ima pa turbulentna mejna plast to dobro lastnost, da je bolj stabilna od lamin arne, to pomeni, da se težje odtrga od površine telesa.

Upor telesa X, lahko izračunamo na osnovi izračuna mejne plasti in izračuna porazdelitve tlakov po površini telesa. Upor telesa je torej vsota tlačnega upora Xp in upora zaradi trenja X T • (1.13) Ta izračun pa ni vedno najbolj točen, zato upor telesa ponavadi tudi izmerimo na enega od prej opisanih načinov.

V matematični obliki lahko napišemo, da je upor telesa: _

P v2

(1.14)

X - -2-Ak C, Upor telesa je odvisen od

kinetičnega

tlaka q

(enačba

1.2),

karakteristične

površine

Ak in brezdimenzijskega količnika upora C x. Karakteristična površina Ak je pri določanju

upora teles največja površina, ki jo dobimo, če telo prerežemo z ravnino pravokotno na smer zračnega toka. V enačbi (1.14) so po meritvi znane vse količine razen količnika upora C,. Torej lahko količnik upora izračunamo: C -

, -

2X

P v 2 Ak

(1.15)

Na ta način se dajo določiti količniki upora za telesa različnih oblik. Količnik upora je odvisen od oblike telesa in od Reynoldsovega števila Re (enačba 1.11). To pomeni, da številčna vrednost količnika upora telesa velja samo za neko določeno Reynoldsovo število. Če hočemo izmerjeno vrednost količnika upora uporabiti za računanje upora nekega telesa, mora biti v obeh primerih enako Reynoldsovo število (enačba 1.12). V tabeli na sliki 14 so podani količniki upora za telesa, ki se v praksi največkrat pojavijo.

66

Smer zrač. toka

~

~ O [t

(]

cl

Cx

Oblika telesa

Tanka okroga

plošča

1,2

Odprta votla polkrogla

1,32

Valj

0,65

Odprta votla polkrogla

0,34

Krogia

0,25

c __ -===> Kapljičasto

0,045

telo

Sli ka 14

PROFIL KRILA V ZRAČNEM TOKU Kadar v aerodinamiki govorimo, da obravnavamo razmere na profilu krila (s li ka 6) , mislimo pri tem na krilo neskončne razpetine oziroma neskončne vitkosti. To pomeni, da pri obravnavanju izključimo pojave, ki nastanejo na koncih krila.

Postavimo krilo neskončne razpeti ne v zračni tok, kot je prikazano na sliki 15. Profi l (prerez) krila je oblikovan tako, da ne dobimo samo sile v smeri zračnega toka, temveč silo, ki deluje poševno na smer toka.

v

..

Slika 15

67

To silo R imenujemo rezultirajoča aerodinamična sila, ki jo razstavimo glede na smer zračnega toka. Komponenta v smeri zračnega toka je upor profila X. Pravokotno na smer toka pa je vzgon Y. Upor profila X je vsota tlačnega upora XI' in upora zaradi trenja X T , kot je pojasnjeno v prejšnjem poglavju. Napišemo pa ga malo drugače, kot je v enačbi (1.14).

X=

P v2 2

ACx

(1.16)

Karakteristična površina A je v tem primeru tlorisna površina krila.

Poglejmo, kako nastane vzgon Y. Na sliki 16 je s tokovnicami prikazan tok zraka okoli profila. Sam profil je tako imenovana ničelna tokovnica, ker skozi površino krila ni pretoka. V prvih trenutkih, ko se zrak začne gibati okoli profila, dobimo tok, kot kaže slika 16 a. V zajezni točki A se zrak razcepi in se zopet združi v točki B. Okoli ostrega zadnjega roba mora zrak zaviti proti točki B. Na ostrem zadnjem robu ima zrak zelo veliko hitrost, ki povzroči velik upor zaradi trenja in to trenje v najkrajšem času prepreči obtekanje zraka okoli zadnjega roba. Posledica tega je gladko odtekanje zraka na zadnjem robu profila in tok, ki je prikazan na sliki 16 b. Točka B se premakne na zadnji rob profila. Po zakonu o ohranitvi mase (enačba 1.5) mora zrak, ki se je razcepil v točki A, istočasno priti na zadnji rob profila po zgornji in spodnji konturi .

a

daljša pot podtlak

b

Slika, 16

68

Ker je pot od točke A do točke B po zgornji konturi veliko daljša kot po spodnji, mora imeti zrak po zgornji konturi profila veliko večjo hitrost kot po spodnji konturi. Po zakonu o ohranitvi energije (enačba 1.6) se vsota kinetične in tlačne energije na enoto mase vzdolž iste tokovnice ne spreminja. Iz tega sledi, da mora biti na zgornji konturi, kjer je večja hitrost zraka, manjši tlak kot na spodnji konturi profila. Vzdolž zgornje in spodnje konture profila se hitrost zraka spreminja in temu ustrezno se spreminja tlak, kot je prikazano na sliki 17.

8 (f)

cp R

podtlak nadtlak center potiska rezultirajoča

aerodinamična Il

sila

vpad ni kot

v

:::::._ tet;IIa - _ PrOfil

--- -- ---

-- __ ...... , a

Slika 17

Po celi spodnji konturi in na zadnjem delu zgornje konture profila imamo nadtlak, to je višji tlak, kot je atmosferski tlak v okolici. Na zgornji konturi profila pa je velik podtlak, to je manjši tlak, kot je tlak okolice.

Sila, ki jo povzročijo tlaki na celotni konturi profila, je rezultirajoča aerodinamična sila R. Sila R prijemlje v točki, ki jo imenujemo center potiska (c. p .).

Porazdelitev hitrosti in tlakov vzdolž konture profila se spreminja z vpadnim kotom 0' . V padni kot o' je kot med smerjo zračnega toka pred profilom in tetivo profila (slika 17).

Kaj se dogaja ob nekem določenem profilu pri različnih vpadnih kotih , je prikazano na sliki 18.

Pri vpadnem kotu o' = O° imamo na zgornji in spodnji konturi najprej laminarno mejno plast, ki v točki P preide v turbulentno in se ohrani do zadnjega roba profila. Ko vpadni kot povečamo na o' = 6°, pride na zgornji konturi v točki Odo odtrganja mejne plasti. Pri vpadnem kotu o' = 15 ° pa se mejna plast na zgornji konturi odtrga že čisto spredaj, kar povzroči porušitev vzgona.

69

p

turbulentna mejna plast

vrtinčna

Z P O

sled

zajezna točka mesto prehoda iz laminarne v turbulentno mejno plast mesto odtrganja mejne plasti Slika 18

Vzgon Y lahko v matematični obliki napišemo podobno kot upor.

Y =

V2

P2

A Cy

(1.17)

Vzgon je odvisen od kinetičnega tlaka q, tloris ne površine krila A in brezdimenzijskega vzgonskega količnika C y • Z meritvami se določa vzgonski količnik C y in količnik upora C x (enačba 1.15), za različne vpadne kote.

C = y

2 Y P

v2

A

Rezultati teh meritev se prikazujejo na diagramih, kot sta na sliki 19. Izmerjeni podatki pa veljajo samo za neko določeno Reynoldsovo število. Diagram na sliki 19 a prikazuje odvisnost vzgonskega količnika C y od vpadnega kota lX. Vidimo, da je pri kotu lX = _4 ° vzgonski količnik nič. Ta kot imenujemo kot ničelnega vzgona profila.

Pri tem vpadnem kotu leti letalo v strmoglavem letu . Če večam o vpadni kot lX, se vzgonski količnik veča skoraj enakomerno do neke največje vrednosti C ymax, ki ga dosežemo pri kritičnem vpadnem kotu lXk r . Kadar kot večamo še naprej, se začne vzgonski količnik manjšati in kmalu pride do porušitve vzgona (glej tudi sliko 18).

70

~

~ ...

1,6

Q.12

C-.r

"E O(J

II

~'

=a

0,8

I

~I

I

~

ic

'" !!-..

I I I I

0,4

I

o

ol

~

lj

O

a

"

I I I

J

akr

I I ,/

rv

-24 -16 -8

O 8 16 24 vpadni kot profila v stopinjah

i

V 1"'-.

~

r-

• . c. ~r-

j

\l •• rodln.mltnl

-

c.n~

NACA 63 3 - 618 za Re = 6,000,000 Aerodinamični center leži na 26,6% globine profila

0,020

.

~a.

!! o a.

." .

0.018

~

0,012

f"..

0,008

J.

.......

~

;:

!!!

'o

1 r-

0;004

rL

'"

b

V

<t,f' L.

/'

.......

-0.1

C m• C

-0,2 -1 ,2

- 0,8

- 0,4

0,4

0,8

1,2

vzgonlkl kolItnik profil.

Slika 19

71

Slika 19 b kaže odvisnost količnika upora profila C x od vzgonskega količnika C y. V količniku upora profila je zajet upor zaradi trenja in tlačni upor (enačba 1.13). Levi del obeh krivulj na sliki 19 velja t akrat, kadar leti letalo na hrbtu.

Zelo važen podatek za profil je finesa oz iroma drsno število profila E o, ki je razmerje med vzgonskim količnikom C y in količnikom upora profila C x (glej tudi enačbo 2.6).

Največjo vrednost drsnega števila profila Eomax dobimo tako, da na sliki 19 b narišemo tangent o na krivuljo iz iz koordinatnega začetka . Pri spreminjanju vpadnega kota se spreminja velikost in smer rezultirajoče aerodinamične sile R . Istočasno pa se premika tudi center potiska c. p., kjer je prijemališče aerodinamične sile R (slika 17 in 20).

,

15° ", , !. !, :. i '12° i"

I

I

,i

; i .,! ',f go: • I • , R

!

I

: 6: 0 ,i ,: . ~ ,

':V I

I

i

O° i

Slika 20 Na vsakem profilu obstaja točka, okoli katere se moment, ki ga povzroča rezultilX. To točko imenujemo aerodinamični center (a. c). Moment okoli aerodinamičnega centra lahko napišemo takole: rajoča aerodinamična sila R, ne spreminja, če spreminjamo vpadni kot

_ P v2

Mac - -2- A I Cmac

(1.18)

Pri tem je I globina profila (slika 20) in C mac količ nik momenta okoli aerodinacentra. Odvisnost količnika Cnac od vzgonskega količnika C y je podana na sliki 19 b .

Rezultirajoča aerodinamična sila nam obremenjuje krilo . Ker se center potiska premika po globini profila, je to zelo neugodno za računanje trdnosti krila. V praksi naredimo tako, da pri vsakem vpadnem kotu prestavimo aeriodinamično silo R v aerodinamični center. Pri tem pa moramo upoštevati še moment okoli aerodinamičnega centra. Obremenitev krila določamo torej tako, da upoštevamo aerodinamično silo R vedno v isti točki - aerodinamičnem centru in dodatno obremenitev zaradi momenta Mac okoli aerodinamičnega centra. mične g a

72

1.6

r

1.2

I

- -..... r--.....

zgornja povrilna

V1

A

-- ~.(

V1

'"

..... ~

........

1.2

r-....

,

1"\

.8

.8

I ,-

..

../

o

.4

I

.4

.6

Slika 21 a

"

B

"- ~\.I~

i

I

.8

--

i.--" r--

~

.2

...

~

I

NACA 65~15

.4

..........

V1

.......

~.podnJa povrilna

NACA 0015

Y

..

~

1.0

O

,: r--. 1-..

J.--

1-.2

.4

.6

.8

1.0

Slika 21 b

Vedno želimo, da ima jadralno letalo čim večji dolet (enačba 2.2) . Zato mora imeti letalo čim večje drsno število E. Večje drsno število pa lahko dobimo, če pri nekem vzgonskem količniku C y zmanjšamo količnik upora C x.

Pri razglabljanju o nastanku upora zaradi trenja smo ugotovili, da je v območju, kjer imamo laminarno mejno plast, upor zaradi trenja veliko manjši, kot v območju turbulentne mejne plasti. Majhen upor zaradi trenja bo torej imel profil, ki bo imel dolgo območje laminarne mejne plasti (slika 11). Že dolgo je znano, da je laminarna mejna plast stabilna v območju, kjer potencialna hitrost, to je hitrost zunaj mejne plasti, narašča vzdolž konture profila. Na sliki 21 a imamo klasični simetrični profil NACA 0015. V zajemi točki na sprednjem robu profila je hitrost nič. Lokalna hitrost VI vzdolž konture narašča, vendar samo do globine 15 odstotkov. Od tu naprej pa se hitrost VI manjša do zadnjega roba profila. Na tem profilu imamo pogoje za stabilno laminarno mejno plast samo na sprednjem delu profila do globine 15 odstotkov. Tam, kjer se začne lokalna hitrost VI manjšati, preide laminarna mejna plast v turbulentno. Če hočemo imeti na profilu dolgo območje laminarne mejne plasti, ga moramo oblikovati tako, da bo hitrost VI vzdolž konture profila naraščala do večje globine. Na sliki 21 b je simetrični laminarni profil NACA 653-015. Ta profil ima enako debelino kot profil N ACA 0015, hitrost VI zunaj mejne plasti (krivulja A) pa narašča do 47 odstotkov globine profila. Zato so do te globine pogoji za stabilno laminarno mejno plast. Pri vpadnem kotu lX = O stopinj ima klasični profil NA CA 0015 količnik upora Cx = 0,0077. Pri enakem Reynoldsovem številu in pri enakem vpad nem kotu ima laminarni profil NACA 653-015 količnik upora C x = 0,0050. Ker se na ta način zmanjša upor zaradi trenja, ima laminarni profil za 35 odstotkov manjši količnik upora kot klasični profil. Takoj se vsili ideja, da bi bilo treba profil oblikovati tako, da bi hitrost VI naraščala do čim večje globine profila in bi dobili še manjši količnik upora. Na sliki 21 b bi temu ustrezala krivulja B. Vidimo, da se mora v takem primeru hitrost VI na zadnjem delu profila veliko hitreje manjšati kot po krivulju A. Zaradi hitrejšega manjšanja hitrosti na zadnjem delu profila pa se poveča tlačni upor. Če vlečemo laminarno mejno plast preveč nazaj, se tlačni upor zaradi pojavov na zadnjem delu profila tako poveča, da izgubimo vse, kar smo pridobili z zmanjšanjem upora zaradi trenja.

73

Prvi laminarni profili, ki jih imenujemo tudi profili z majhnim uporom, so bili NA CA profili serije 6. Spoznamo jih po tem, da imajo največjo debelino veliko bolj zadaj kot klasični profili. Vendar se je izkazalo, da za Reynoldsova števila, pri katerih letijo jadralna letala, niso najboljši. F. X. Wortmann in R. Eppler sta konstruirala prve laminarne profile, namenjene za jadralna letala. Večina današnjih jadralnih letal ima Wortmannove in Epplerjeve profile krila. Eden od značilnih Wort mannov ih profilov je na sliki 22.

Wortmannov profil FX 62 - K - 153

Slika 22

Če hočemo primerjati sposobnosti posameznih profilov, je važno, da jih primerjamo pri ustreznih Reynoldsovih številih. Za določeno obtežbo krila m.gl A in globino profila 1, ki jo imajo jadralna letala, lahko za vsak vzgonski količnik C )' izračunamo Reyn~ldsovo število po enačbah (1.11) in (2.3). Na sliki 23 vidimo, da je Wortmannov profil FX 61-163 veliko boljši od laminarnega profila NACA 64 2-415 pri manjših Reynoldsovih številih, to je pri manjši hitrosti letenja. Pri večji hitrosti pa ni velike razlike. Za primerjavo je vrisan še klasični profil NA CA 4412.

0,016

.!! ;::: O

...c.. ca ...O

c..

0,012 0,008

·č

"o

4412

64,-415

o

~

t).

r-

lti;J

Reyl olds ~Vo i eVflo (m 111Jon )

3,0

O

J /1 L t ,t./ .... V FX I

I 10': _

\

0,004

:2 .li:

NACA

1,-'

~

.li:

.

NACA

0,2

1,0

1,5

2,0

0,4

0,6

vzgonski

0,8

1,0

1,2

1,4

količnik

Slika 23

Laminarni profili zahtevajo zelo točno izdelavo konture krila in veliko gladkost površine krila. Uspešno so jih začeli uporabljati šele takrat, ko so začeli graditi jadralna letala iz okrepljenih plastičnih mas. Laminarni profili so zelo občutljivi na prah in umazanijo. Poseben problem je letenje skozi dež, ker deževne kaplje pokvarijo konturo profila.

74

KRILO V ZRAČNEM TOKU V prejšnjem poglavju smo rekli, da imamo opravka s krilom neskončne razpetine. V takem primeru se velikost vzgona po celi razpetini krila ne spreminja. Kadar pa ima krilo k ončn o razpetino, so razmere precej dru gačne.

~r::~~ .M ~~

Sli ka 24

Vzgon na krilu nastane, ker imamo na spodnji površini krila večje tlake kot na zgornji. T laki pa se hočejo vedno izenačiti, zato dobimo na koncih krila zračni tok s spodnje na zgornjo površino krila, kot je prikazano na sliki 24. Na zadnjem robu obeh koncev krila nastane močna vrtinčna sled, ki se v l eče še da le č za letalom. Zračni tok ob spodnji površini krila se odkloni proti koncerna krila, na zgornji površini pa proti sredini krila. Pos ledica takšnega izenačevanja tlakov je manjšanje razlike tlakov med zgornjo in spodnjo površino kri la, če se pomikamo proti koncerna krila. Dru gače povedano to pomeni, da se vzgon proti koncerna krila manjša in je na koncih enak nič , kot je prikazano na sli ki 25. Zaradi tega je pri nekem vpadnem kotu vzgonski količnik krila vedno manjši od vzgonskega kol ičnika profila.

porazdelitev vzgona po razpetini krila

~-r-r-1r-y---,+-r~

m.g Slika 25

75

Porazdelitev vzgona po razpetini krila mora biti vedno takšna, da omogoča varno letenje pri velikih vpadnih kotih krila (glej: Prevlečen let). To dosežemo z ustrezno tlorisno obliko in zvit jem krila. Poleg že omenjenega geometrijskega zvit ja krila (slika 7), kjer z negativnim zvit jem zmanjšamo vzgon na koncih krila, imamo še aerodinamično zvitje krila. Pri aerodinamičnem zvit ju ne spreminjamo kota, temveč spreminjamo obliko profilov po razpetini krila. Na sliki 26 je prikazana razlika med geometrijskim in aerodinamičnim zvit jem krila.

konec krila

trup geometrijsko zvitje krila

aerodinamično

zvitje krila Slika 26

Na koncih krila uporabljamo take profile, ki imajo pri kritičnem vpadnem kotu večji vzgonski količnik. Nata način dosežemo, da pride pri velikih vpadnih kotih krila do porušitve vzgona najprej na sredini krila. Konca krila pa imata takrat vpadne kote, ki so manjši od kritičnih. Lahko pa kombiniramo obe vrsti zvit ja krila.

Izenačevanje tlaka na koncih vpliva tudi na upor krila. Vrtinca, ki nastaneta na koncih krila (slika 24), povzročita, da se zračni tok po celi razpetini krila, odkloni navzdol za kot aj. Pravimo, da povzročita nastanek inducirane hitrosti Vj, kot je prikazano na sliki 27.

76

Hitrost jadralnega letala v in inducirana hitrost Vi, nam dasta neko novo hitrost vo.

Pravo kotno na hitrost Vo nastane vzgon YI, ki je poševen na smer dotekajočega zraka. Če ta vzgon YI razstavimo, dobimo komponento Y, ki je pravokotna na smer dotedotekajočega zraka. Komponenta v smeri dotekajočega zraka pa predstavlja upor, ki ga imenujemo inducirani upor Xi . Inducirani upor napišemo v matematični obliki:

P v2

Xi = - - - A C xi

(1.19)

2

Inducirani upor je odvisen od kinetičnega tlaka q, tlorisne površine krila A in od brezdimenzijskega količnika induciranega upora C xi. Za celotni upor krila lahko v skladu z enačbo (1.13) napišemo , da je vsota tlačnega upora, upora zaradi trenja in induciranega upora.

(1.20) Pri tako imenovani eliptični porazdelitvi vzgona po razpetini krila (slika 25), ki jo dobimo na krilu z eliptično tloris no obliko, je inducirana hitrost Vi po celi razpetini enaka. V takem primeru je količnik induciranega upora:

C x, --

C2 (1.21 )

-Y-

Jr

A.

Tlorlsna oblika krila

~.-

k

1,15

r

i +~t­

1,06

-E"

" !---.-}--

1,05

«-er

1,03

-E'-l-~

1,03

<::::1::::>

1,00

Slika 28

77

Pri tem je C y vzgonski količnik krila in t.. vitkost krila (enačba 1.10). Popolnoma logično je, da količnik induciranega upora narašča z vzgonskim količriikom krila in pada, če se veča vitkost krila. Večji ko je vzgonski količnik krila, večja je razlika tlakov in burnejše je izenačevanje tlakov na koncih krila. Pri veliki vitkosti sta vrtinca na koncih krila bolj oddaljena in povzročata manjšo inducirano hitrost. Pri eliptični porazdelitvi vzgona ima krilo najmanjši količnik induciranega upora. Za tlorisne oblike krila, ki nimajo eliptične porazdelitve vzgona, računamo količnik induciranega upora po enačbi:

Cxi -

C2 - -y -

rrt..

k

Pri tem je k korekcijski faktor , ki je za različne tloris ne oblike krila podan na sliki 28.

Krila modernih jadralnih letal imajo takšne tlorisne oblike, da je porazdelitev vzgona čim bolj podobna eliptični porazdelitvi.

Na velikost induciranega upora vpliva tudi zvitje krila.

JADRALNO LETALO V ZRAČNEM TOKU Doslej smo podrobno obravnavali samo krilo letala. Sedaj si pa po vrsti oglejmo, kaj se dogaja na ostalih delih letala (slika 5).

Večina vzgona nastane na krilu . Nekaj vzgona nastane tudi na ostalih delih letala, vendar z njim posebej ne računamo. Ponavadi ga upoštevamo tako, da predpostavimo, da daje vzgon tudi tisti del krila, ki je v trupu.

Na trupu so razmere takšne, kot smo pojasnili pri obravnavanju zračnega toka ob telesu. Dodati je treba samo še to, da imajo trupi sodobnih jadralnih letal takšno obliko, ki zagotavlja laminarno mejno plast na celem sprednjem delu trupa. Podobno kot pri laminarnih profilih, se na ta način zmanjša upor trupa zaradi trenja.

Višinski in smerni rep lahko obravnavamo na enak nač in kot krilo . Razlika je samo v tem, da na višinskem in smernem repu uporabljamo simetrične profile (slika 21).

Delovanje krmila pa si razlagamo kot delovanje zakrilc.

Na krilu imamo aerodinamične zavore. To so po navadi plošče, ki jih izvlečemo iz krila. Z aerodinamičnimi zavorami povečamo količnik upora letala in na ta način zmanjšamo dolet L (slika 31). Podoben učinek dosežemo tudi z zakrilci, ko jih odklonimo za 90 stopinj. Aerodinamične zavore imajo še eno važno nalogo. Predpisi zahtevajo, da mora imeti jadralno letalo tako učinkovite aerodinamične zavore, da pri drsnem kotu y = 45 stopinj (slika 31) ne preseže največje dovoljene hitrosti letala, če so zavore popolnoma izvlečene.

Na stikih posameznih delov letala imamo različne tlake in različne razmere v mejni plasti . Tako vpliva trup na razmere v zračnem toku ob krilu, in obratno, krilo na zračni tok ob trupu . Podobno se dogaja na stikih ostalih delov letala. Ta vpliv enega dela letala na drugega povzroča dodatni upor, ki ga imenujemo upor zaradi interference.

Največji upor zaradi interference dobimo pri jadralnem letalu na stiku krila in trupa.

78

Njegova velikost je odvisna od tega , kako je krilo postavljeno glede na trup. Najmanjši upor zaradi interference imamo pri visokokrilcu, kjer je krilo nameščeno na zgornji del trupa. Pri celi stvari pa je zelo važno to, kako izoblikujemo prehode med krilom in trupom. Upor jadralnega letala se zaradi interference poveča za nekaj odstotkov.

Ko seštejemo vse upore, ki nastanejo na letalu, oziroma določimo količnike upora celega letala, lahko narišemo v diagram odvisnost količnika upora letala od vzgonskega količnika krila. Tak diagram imenujemo polarni diagram letala. Za profil imamo polarni diagram na sliki 19.b . Na enak način kot na sliki 19 b lahko s pomočjo tangen te iz koordinatnega začetka določimo največje drsno število letala Emax (enačba 2.1) .

Polarni diagram letala je osnova za računanje hitrostne polare letala (slika 32) .

ZAKRILCA Zakrilca so naprave na zadnjem delu v sredini krila in so v prerezu prikazana na sliki 29. Na jadralnih letalih uporabljamo večinoma dve vrsti zakrilc, njihova globina pa je od 10 do 35 odstotkov globine profila. Na sliki 29 a so zakrilca, s katerimi spreminjamo zakriv ljenost profila in jih lahko odklanjamo navzdol in navzgor. Bolj zakrivljeni profili lahko dosežejo večji maksimalni vzgonski količnik. Zakrilca s špranjo na sliki 29 b pa odklanjamo samo navzdol. Pri zakriclih s špranj o teče zrak zaradi razlike tlakov skozi špranj o s spodnje na zgornjo površino krila. Ta pretok zraka stabilizira mejno plast in zato lahko dosežemo večji vzgonski količnik, ne da bi se mejna plast odtrgala.

'-::7

a

E----·--~-;T·SlIka 29

~

b

Diagrama na slik i 30 veljata za zakrilca po sliki 29 a. Krivulja A velja za neodklonjena zakrilca, krivulja B pa za navzdol odklonjena zakrilca. Večji maksimalni vzgonski količnik krila nam da manjšo minimalno hitrost letala (enačba 2.4). Manjša minimalna hitrost letala pa nam skrajša potrebno dolžino za vzlet in pristanek letala. Pri pristanku imamo zakrilca bolj odklonjena, ker nam ustreza pove čanje upora, da zmanj šamo dolet letala L (slika 31). Pri vzletu so odkloni zakrilc majhni, ker ni zaželjeno povečanje upora. Na jadralnih letalih odklanjamo zakrilca navzdol tudi pri kroženju v termičn em vzgorniku, ker dobimo pri enakem nagibu letala manjši radij kroženja (enačba 2.8) . Odklon pa ne sme biti prevelik, ker nam pri večjem odklonu naraste upor in ničesar ne pridobimo (slika 30).

79

Navzgor odklanjamo zakrilca za letenje pri veliki hitrosti letala. Ker zmanjšamo zakrivljenost profila, dobimo pri navzgor odklonjenih zakrilcih v polarnem diagramu na sliki 30 krivuljo C. Vidimo, da se najmanjša vrednost koli čnika upora zmanjša in istočasno premakne k manjšemu vzgonskemu količniku . Z navzgor odklonj enimi zakrilci bo jadralno letalo boljše pri večji hitrosti, ker manjši vzgonski količnik pomeni večjo hitrost letala (enačba 2.3).

Profil FX 67 - K- 170 Re - 21 0'

0,016 ~

o

a

a

T= -8 . = 0 1=+8°

0,D12

ol

o .".

'c

"e ".,' ~

,

Q.

::J

\

0,008

!2

I

"

\ \,'1 c_/

'o

I

I

.".

)

J ..-~ p'

" 1'--

_

... #

0,004

O

O

0,4

0,8

vzgonski

1,2

koli č nik

profil a

1,6

I /'~

/ f

.!!

e

1,2

Q.

.".

!2

Q

'o 0,8 f---

.".

:ii

b

ol

c

o

N

I VI cl II / el/ Aj

DI

>

LI.71v-IL lat

t - - r-.!'lb

'c

i"- I~--

0,4

O

I

- 8

/

-4

O

4

8

12

16

vpadni kot profila ("1

Slika 30

80

20

MEHANIKA LETENJA SPOSOBNOSTI JADRALNEGA LETALA Pri obravnavanju sposobnosti jadralnega letala bomo vzeli, da je jadralno letalo tako imenovana masna točka. To pomeni, da bomo predpostavili, da vse sile, ki nanj delujejo, prijemljejo v mas nem središču. Jadralno letalo leti vedno v drsnem letu, ker nima nobene pogonske naprave. V termičnem vzgorniku jadralno letalo kroži, med dvema vzgornikoma pa leti naravnost. Zato bomo poiskali sposobnosti jadralnega letala v drsnem letu naravnost in v kroženju . Sposobnosti bomo določili za tako imenovan ustaljeni let, pri katerem se hitrost jadralnega letala ne spreminja. V ustaljenem letu morajo biti vse sile v ravnotežju, to pomeni, da mora biti vsota vseh sil, ki delujejo na letalo, enaka nič.

Drsni let V drsnem letu morata biti v ravnotežju - enaki in nasprotno usmerjeni - rezultisila R in teža letala, ki je produkt mase letala m in zemeljskega pospeška g. Po sI. 31 lahko napišemo ravnotežni enačbi za smer letenja in pravokotno na smer letenja. To je praktično, ker vemo, da v teh smereh delujeta upor letala X in vzgon krila Y. rajoča aerodinamična

L

Slika 31

81

m

g

CoS

'Y =

Y

- ~A 2

Cl'

m

g

SIn

'Y

X

= ~A

CX

2

Pri tem je C xkoli čnik upora letala in Cl' vzgonski količnik krila. Drsni kot jadralnega letala 'Y dubimo, če delimo gornji enačbi eno z drugo. s in 'Y X Cx --= = - - = t g 'Y co s 'Y Y C~, Vid imo, da je drsn i kot letala 'Y pri neki hitrosti letenja odvisen samo od aerodinamiMasa letala nima nobenega vpli va na velikost drsnega kota.

Recipročna vrednost gornjega izraza nam da drsno števi lo oziroma fineso jadralnega leta la. čnih količnikov.

t g'Y

-~- E

(2.1)

Cx

Zelo važen podatek za jadralca je dol et letala. Dolet letala je vodorav n a razdalja L, ki jo letalo preleti z določene višine H. S sI. 31 in z upoštevanjem prejšnih enačb dobimo:

H ----c=

t g 'Y =

Cx 1 --c; = E

Vidimo, da imamo največji do let L llla x takrat, kadar leti jadralno leta lo s hitrostjo, pri kateri ima naj večje drsno število Ellla , .

( ~) Cx

ma x

-

-

HE Ill :1 X

(2.2)

Hitrost letenja v drsnem letu dobimo iz pogoja, da je re z ultirujoča aerodinam i čna si la enaka teži letala. m g=

R

S Pitagorovim izrekom dobimo po sliki 31:

Rl = X 2

+y 2+=

(m

gr =

(C~

+ C ~)

in C ~ + C ~, = C ~· kjer je c,. količnik rezultirajo če aerodinamične sile.

Ko enačbo korenimo, dobimo:

82

2

P v-) ( 2

2

A -,

~A = C,~A 2

p

Iz te enačbe dobimo sedaj hitrost letenja v drsnem letu:

v = -.. /~~_1_

V

A

p

C,

Izraz m.g/A je obtežba krila v N/m 2 • Kot vemo od prej, je vzgonsk i količnik C l' veliko večji od količnika upora C x . Zato lahko z zadostno točnostjo vzamemo, da je C, približno enak Cl" Iz tega sledi, da je hitrost letala v drsnem letu približno enaka vodorav ni hitrosti V IJ .

V~-" / ~~_1_

V

p

A

(2.3)

Vil

C l'

Minimalna hitrost letala je torej pri kritičnem vpadnem kotu krila, ker ima krilo takrat največji vzgonski količnik .

.

V Ill11l

~ y ~~ _l_

-

A

p

(2.4)

C l'nux

Navpično hitrost, imenujemo jo tudi hitrost padanja jadralnega letala w, pa dobimo iz trikotnika hitrosti na sliki 31.

w

Vil

tg )l

w= y

~

Vil y

x

=

CX

Vile l'

~

(2.5)

A

Pri neki določeni obtežbi krila bo najmanjša hitrost padanja letala

Wm in

y+

~

A

( C~ ) C~

nlll1

Hitrostna polara Pri aerodinamičnem i zračunu jadralnega letala dobimo zvezo med vzgonsk im količnikom in količnikom upora letala ter največji vzgonski količnik krila. Iz enačb za

drsni let lahko za vsako hitrost letala v določimo hitrost padanja letala w. Diagram, v

83

hitrost letala v (km/h)

o O

u;-

E

20

r- I--

60

40

---

I I

1---

--- - -- --- -- - 1,0

- t;.

A

it co

---

80

B

100

C

r-.. --.

12 0

~ r--

co co

"o

2,0

a. cii

3,0

180

--- .......

~

"-

g

:<:

t'-....

""-

'č'

160

140

Slika 32

"

katerem prikažemo odvisnost hitrosti padanja w od hitrosti letenja v, imenujemo hitrostna polara (sI. 32).

Hitrostno polaro dobimo v vsakem reklamnem prospektu za jadralno letalo, ker je osnova za določitev vseh glavnih sposobnosti letala. Točka A na sliki 32 nam da minimalno hitrost letala Vlllin. V točki Bodčitamo najmanjšo hitrost padanja letala Wlllin in tisto h itrost letenj a, pri kateri bo imelo letalo najmanjše padanje.

Iz podobnih trikotnikov na sliki 31 dobimo zvezo:

-

Vh

= -

W

Y C l' = = X Cx

E

Ker smo rekli, da je hitrost letenja približno enaka vodoravni hitrosti

V il ,

lahko s

pomočjo hitrostne polare izračunamo drsno števi lo letala za katerokoli hitrost letala.

Največje drsno število bo pri tisti hitrosti letala, pri kateri bo razmerje med hitrostjo letenja v in hitrostjo padanja W najve čje.

Em", =

( WV ) ll1a x

(2.6)

Na sliki 32 lahko določimo največje drsno števi lo tako, da narišemo tangento na krivuljo iz koordinatnega začetka. Razmerje v/w v točki C pa nam da največje drsno število jadralnega letala.

Iz enačb za hitrost letenja v in za hitrost padanja letala w vidimo, da sta ti dve hitrosti odvisni tudi od mase jadralnega letala m, oziroma obtežbe krila m.g/ A. Če povečamo maso letala, se bo pri nekem vzgonskem količniku krila C r in količniku upora letala Cx povečala hitrost letenja v in hitrost padanja w. Največje drsno število letala , ki je razmerje (Cy/CX)max , pa se ne bo spremenilo. Spremenilo se bo samo to, da bo največje drsno število pri večji hitrosti letala. Iz vsega tega sledi, da se bo krivulja v hitrostni polari premaknila vzdolž tangente, kot je prikazano na sliki 33.

Masa letala m3 je večja od mase m2 in ml . Čim večja je masa letaia, tem večja je hitrost, pri kateri ima letalo največje drsno števi lo. V praksi povečamo maso letala tako, da napolnimo rezervoarje za vodo, ki jih imajo novejša jadralna letala v krilu.

84

hitrost letala v (km/h)

o

--- ---20

'in

E

40

80

60

120

c,

1-::::::

_ :l':>o

.......

lO

......... ~ ~ :::::::-

"'-

2,0

"

C.

iii

.....

~

:;:

180

C3 ...... ~

~

"

160

1

C2

lO

'c lO

140

r---r--.

I

1,0

100

3,0

~~ .~~ r--

"

"',

"",' ~

",

1.......

i'-, ~

"

Slika 33

Zavoj Veli k del vsakega leta z jadralnim letalom je kroženje . Obravnavali bomo samo zavoj v drsnem let u. Za nas je zanimiv samo tako imenovani pravilni zavoj . V pravilnem zavoju se hitrost letala ne spreminja, vse si le, ki del uj ejo na letalo pa morajo biti v ravnotežju. Če letalo kroži z nagibol11 0, se poleg si l, ki jih imamo v drsnem letu naravnost, pojavi še centrifu galna si la m. v}lr. Pri tem je mmasa letala, VI hitrost letala v zavoju in r radij kroženja. Po sliki 34 vid imo, da mora biti ravnotežje med rezultirajočo aerodinamično si lo R in rezultanto, ki jo dasta teža letala in centrifugalna si la.

I

I I

I I,

v~ mr

I I

cl

'~ j

:3 1 :g i

E radij kroženja

r

~-----------------------~

i

1

Slika 34

85

Na sliki 34 se tudi lepo vidi, da mora biti rezultirajoča aerodinamična sila R v zavoju vedno večja od teže letala m. g. Čim večji je nagib letala 0, tem večja mora biti sila R. Uvesti moramo nov pojem, faktor preobremenitve n, ki je razmerje med rezultirajočo aerodinamično silo R in težo letal a.

R

n = ---

mg

V drsnem letu naravnost je faktor preobremenitve n

=

1, ker je teža letala enaka si li

R. Po sliki 34 dobimo zvezo:

R cos 0 = m g R 1 --- = --- = mg cos0

n

(2.7)

Vidimo, da je faktor preobremenitve n v zavoju odvisen samo od nagiba letala 0.

V praksi so za jadralca pri kroženju važni naslednji podatki: radij kroženja r, hitrost letenja v zavoju vL in hitrost padanja letala v zavoju W z . Poiščimo te tri važne podatke.

Iz pravokotnega trikotnika tu sliki 34 dobimo: m v ~ /r

tg O -

mg

7

Vž r g

Torej je radij kroženja r:

Vz 7

r

=

(2.8)

---=:--

g tg0

Čim večja je hitrost v zavoju V z in čim manjši je nagib letala 0 , tem večj i je radij kroženja r.

Zopet predpostavimo, da je rezultirajoča aerodinamična sila R približno enaka vzgonu Y in nastavimo ravnotežje v navpični smeri:

P v2

y cos 0 = C y --2- A cos0 = mg

-

Iz tega dobimo hitrost letenja v zavoju:

v~ ~

Vz

-

p

A

_1_ __1_

Cy

cos0

Iz raz pod korenom brez cos 0 nam pred stavlja hitrost letala v drsnem letu naravnost. Torej lahko napišemo v skladu z enačbo (2.3): (2.9)

86

Pri enakem vpad nem kotu kri la je hitrost letenja v zavoju vedno večja, kot če letimo naravnost.

Da bomo dobil i hitrost padanja letala v zavoju W,- , si pomal;~.jmo s sliko 31 in sliko 34.

Wz

=

Vz

Wz

=

~~

S111)1

=

x

Vz

R cos0

V-%- n~g

~y

cos10

Izraz brez cos J 0 pa je hitrost padanja letala v drsnem letu brez nagiba in lahko nap išemo: w, =

W

"

V /

~0 cos

(2.10 .)

Tudi hitrost padanja letala v zavoju je vedno večja, kot če letimo naravnost z istim vpadnim kotom kr il a.

Tako smo dobi li vse potrebne enačbe, da lahko hitro n;!rišemo hitrostne po lare letala v kroženju za raz l ične nag ibe 0, če poznamo osnovno hitrostno polaro jadralnega letala.

V praks i do l očamo vse te sposobnosti jadralnega letala na osnovi l1lerjene h itrostne polare za drs ni let naravnost. Tako l1lerjeno hitrostna po laro dobimo vedno v priročniku vsakega jadralnega letala.

STABILNOST IN KRMARLJIVOST JADRALNEGA LETALA Let jadralnega letala je zelo zapleteno gibanje. Za lažje razul1levanje pri razlagi postavil1lo skoz i l1lasno središče letala koordinatni sistem, ki je vezan na letalo, osi koordi natnega sistema pa nam dajo vzdolžno, prečno in navpično os jadralnega letala (slika 35).

+Mn

II -

CD i

_ _ os --o.;~~~~V~dO/žna masno sred i šče .ietala

Slika 35 87

Jadralno letalo se lahko giblje premočrtno v smeri vseh treh osi in se istočasno vrti okoli vseh treh osi. Za naše potrebe lahko gibanje glede na posamezne osi obravnavamo ločeno. Gibanje jadralnega letala bomo obravnavali kot gibanje togega telesa, kar dovolj točno drži, če jadralec upošteva vse predpisane omejitve hitrosti letala. V tem primeru se letalo giblje okoli masnega središča, sile in momente, ki delujejo na letalo, pa moramo upoštevati tam, kjer v resnici tudi nastanejo. Stabilnost določenega sistema je treba vedno obravnavati v zvezi z neko motnjo, ki je ta sistem spravila iz ravnotežja. Pri letenju jadralnega letala moramo upoštevati dve vrsti stabilnosti, to je statično in dinamično. Letalo je statično stabilno, kadar se po motnji, ki je letalo spravila iz ravnotežja, pojavijo sile in momenti, ki letalo vračajo v prvotno ravnotežno stanje brez pomoči pilota. Bistvo statične stabilnu ci bomo pojasnili s pomočjo slike 36. a~stabilno ~ ravnotežje

b

Cle ~ ~

labilno ravnotežje

nevtralno ravnotežje Slika 36

V primeru a je pOČl' njena krogIa v stabilnem ravnotežju. Če spravimo kroglo iz srednjega položaja, se bo takoj pojavil moment, ki vrača kroglo v prvotni položaj . Na sliki b je krogIa v nestabilnem ravnotežju, ker že najmanjša motnja povzroči, da se krogIa odkotali in je prav nič ne vrača nazaj. V primeru c je ravnotežje nevtralno, ker se krogIa zaradi motnje premakne in tam tudi ostane.

a

stabilno

Slika 37

88

labilno

b

nevtral no

C

Če hočemo dobiti popolno sliko o stabilnosti letala, moramo tudi ugotoviti, kako se

bo letalo obnašalo še nekaj časa po tistem, ko ga bo motnja spravila iz ravnotežja.

Smiselno je obravnavati samo statično stabilno letalo. Na sliki 37 imamo letalo v ustaljenem letu, ki je priletelo v dvigajoči se zrak. Ta motnja je povzročila, da je letalo dvignilo nos in zanihalo okoli prečne osi. Če je letalo dinamično stabilno, se bo v kratkem času po nekaj nihajih umirilo in letelo s prvotno hitrostjo brez posredovanja pilota (a). V primeru b se bodo po motnji pojavili momenti, ki bodo vračali letalo na prvotni vpadni kot. Ker pa je letalo glede na vztrajnost okoli prečne osi premalo statično stabilno, se bo odmik od začetnega stanja stalno večal. Takšno letalo je dinamično labilno. V primeru c je letalo dinamično nevtralno, ker bo po motnji stalno nihalo z enako amplitudo in se ne bo nikoli umirilo. Vidimo, da je statična stabilnost potreben, ne pa tudi zadosten pogoj, da je letalo stabilno.

Dinamično stabilnost jadralnega letala ugotavljamo med poskusnimi leti. Jadraln~ letala, ki imajo normalno obliko in so statično dovolj stabilna, so tudi dinamično stabilna. Probleme glede dinamične stabilnosti jadralnega letala lahko povzročajo večje skoncentrirane mase, ki so daleč od masnega središča letala.

Glede na izbrane osi po sliki 35, bomo ločeno obravnavali naslednje vrste stabilnosti in krmarljivosti: vzdolžno stabilnost in krmarljivost okoli prečne osi. smerno stabilnost in krmarljivost okoli navpične osi. prečno stabilnost in krmarljivost okoli vzdolžne osi.

Statična

vzdolžna stabilnost letala

Ugotoviti moramo, kakšni momenti okoli prečne osi se pojavijo na letalu, če motnja zmanjša ali pa poveča vpadni kot krila. Sprememba vpadnega kota krila 0', pomeni tudi ustrezno spremembo vzgonskega količnika krila C y. Na sliki 38 je prikazano statično stabilno jadralno letalo v vodoravnem letu, ki je priletelo v dvigajoči se zrak. y

a.c.

-'-' ~ I '--' ..

~~~~~J---.""",,",-~-.--~.

.--<I!''_--:::---

v

-

m.g

masno

masno

središče

središče

Slika 38

89

Primer je zelo poenostavljen, ker smo predpostavili , da je moment okoli aerodinacentra krila nič, in da leži masno središče letala v aerodinamičnem centru krila.

Po zgornji risbi na sliki 38 leti letalo vodoravno s hitrostjo v, zato mora biti vzgon Y enak teži letala m.g. Vpadn i kot višinskega repa je nič. Letalo je v ravnotežju, ker obe sili prijemljeta v isti točki, in ker ni vzgona na višinskem repu. Ko letalo prileti v dvigajoči se zrak, dobi udarec vetra od spodaj navzgor in vpadni kot kri la se poveča za D. 0'. Ker se letalo zavrti okoli prečne osi, se poveča tudi vpad ni kot višinskega repa za D. ah. Vzgon na krilu se poveča, vendar ne povzroči nobenega momenta, ker še vedno prijemlje v aerodinamičnem centru krila, kjer je v našem primeru masno središče letala.

Na višinskem repu se zaradi spremembe vpadnega kota za D. O'h, pojavi vzgon Yh , ki povzroči moment - MI' okoli prečne osi (slika 35). mičnega

-MI' = Yh dh

dh je razdalja med l1lasnil1l središčem letala in prijemališčem vzgona na višinskem repu. Vidimo, da se je pojavil moment, ki vrača letalo na prvotni vpadni kot krila 0'.

V praksi prikazujemo statično vzdolžno stabilnost s tako imenovano momentno premico letala. V diagram vrišemo, kako se spreminja moment letala okoli prečne osi, če spreplinjamo vpad ni kot krila o' oziroma vzgonski količnik krila e y.Izkaže se, da se moment letala okoli prečne osi MI' skoraj linearno spreminja z vzgonskim količnikom krila e y, kot je prikazano na sliki 39.

Mp 'iii

o

GI

c:

>U

!

8

nestabil no letalo

c.

o

.:.:

o

O vzg ons ki k oli č ni k C y

t: GI

E

o

E

8

sta bilno letalo Slika 39

Poz i tivna smer momenta je takšna, kot je označena na sliki 35. Na sliki 39 sta prikazani momentni premici za statično stabilno in statično labilno letalo. Kot poseben primer je narisana še krivulja za indiferentno letalo, pri katerem se ne pojavijo nobeni momenti, če se spremeni vzgonski količnik krila e)' . Dokažimo, da mora biti moment na premica statično stabilnega letala res nagnjena tako, kot je narisano na sliki 39. Letalo leti s stalno hitrostjo, ki ustreza vzgonskemu ko l ičniku v točki A (enačba 2.3). Letalo prileti v dvigajoči se zrak in vpadni kot krila se poveča za D. o' (slika 39). Ker se je povečal vpadni kot, se bo povečal tudi vzgon ski količnik z a D. e y. Torej bodo nastale razmere, ki ustrezajo točki B na l1lomentni prel1lic i. To pomeni, da se je zaradi povečanja vzgonskega količnika pojavil negativni moment - MI" Na sliki 35 vidimo, da negativen moment okoli prečne osi letala zmanjšuje vpadni kot krila. Torej moment, ki se je pojavil, vrača letalo v položaj, v katerem je bilo, preden je nastopila motnja.

90

Na sliki 39 tudi vidimo, da je letalo bolj statično stabilno, če je momentna premica bolj nagnjena, ker pri enaki spremembi L,. Cy dobimo večji negativni moment okoli prečne osi.

Sedaj se pojavi vprašanje, na kakšen način lahko spreminjamo stabi lnost letala oziroma nagib momentne premice. Poglejmo sliko 38 in premaknimo masno središče letala nazaj za aerodinamični center krila. Vse drugo naj ostane enako in dobimo slik o 40. y

Slika 40

Ko leži masno središče letala in s tem tudi prečna os za aerodinamičnim centrom krila, se bo pri motnji pojavil moment Y . d, ki deluje v nasprotni smeri kot moment višinskega repa YI, . dl,. To pomeni, da se je stab iln ost letala zmanjšala, ker se je zman jšal celotni moment, ki obrača letalo k prvotni legi . Vpliv položaja masnega središča letala na statično vzdolžno stab ilnost, se zelo lepo vidi na sliki 41. Položaj masnega središča letala je vedno podan z oddaljenostjo od prednjega roba srednje Mp

8

masno

središče

na 40% Isr

o globine krila (enačba 1.9), in to v odstotkih globine. Čim bolj je masno središče zadaj, manj je letalo vzdolžno stabilno in manjši je nagib momentne premice. Pri neki določeni leg i masnega središča bo let alo na meji stabil nosti. Momentna premica bo postala vzpored na z abscisno osjo. V konkretnem primeru na sliki 41 se to zgodi, če pride masno sred i šče na 40 odstotkov srednje globine krila. Točko, v kateri bi moralo ležati masno središče let ala, da bi bilo letalo na meji stab ilnosti, imenujemo nevtralna točka. Nevtralna točka določa skrajn i zadnji položaj masnega središča letala. V praksi mora biti masno središče vsaj 5 odstotkov srednje globi ne krila pred nevtralno točko.

V priročniku vsakega jadralnega letala je vedno predpisana najmanjša dovoljena masa pilota. Če ima pilot premajhno maso, mora vzet i s seboj vrečko s peskom in jo namestiti na sedež v kabini. Peska mora biti toliko, da je skupna masa peska in pilota najmanj toliko, kot je najmanjša dovoljena masa pilota.

91

Krmarjenje letala okoli prečne osi Krmarjenje okoli prečne osi imenujemo tudi krmarjenje po višini. Po višini lahko krmarimo na dva načina.

Prvi način, to je krmarjenje s premikanjem masnega središča letala, je uporabljal že Otto Lilienthal. Danes ta način krmiljenja uporabljajo zmajarji . Zmajar med letom premakne masno središče zmaja naprej tako, da potegne trikotnik zmaja k sebi. Če pa trikotnik odrisne od sebe, se masno središče zmaja pramakne nazaj. Kaj se pri tem dogaja, poglejmo na slikah 40 in 41. Ko zmajar odrine trikotnik, se poveča razdalja d med masnim središčem in aerodinamičnim centrom krila. Stabilnost zmaja se zmanjša, istočasno pa se ravnotežje zmaja premakne k večjemu vzgonskemu količniku krila oziroma k manjši hitrosti letenja. Poglejmo konkreten primer na sliki 41. Zmaj leti z neko večjo hitrostjo, ki ustreza vzgonskemu količniku krila C y = 0,5 (enačba 2.3) . V ustaljenem letu mora biti moment okoli prečne osi Ml' enak nič, kar ustreza spodnji moment ni premici za položaj masnega središča na 20 odstotkih srednje globine. Če hoče zmajar zmanjšati hitrost na vrednost, ki ustreza vzgonskemu količniku C y = 1,0, mora odriniti trikotnik toliko, da bo premaknil masno središče zmaja na 30 odstotkov srednje globine krila. Ta način krmarjenja pa ima zelo veliko pomanjkljivost. Pri majhni hitrosti j~ zmaj najmanj stabilen, kar je zaradi varnosti letenja . . . najmanj pnmerno.

Na drugi način pa krmarimo po višini z odklanjanjem višinskega krmila (slika 42) .

Kadar odklonimo višinsko krmilo za kot -Oh navzgor, se bo na repu pojavil dodatni vzgon. Odklon krmila ima podoben učinek, kot ga ima odklon zakrilc na krilu (slika 30). Ta dodatni vzgon je usmerjen navzdol in povzroči moment + Ml' = - Yh d" okoli prečne osi. Ustvarilo se bo ravnotežje letala pri večjem vpadnem kotu krila oziroma večjem vzgonskem količniku krila C v, ki ustreza manjši hitrosti letala (enačba 2.3).

Kadar pa odklonimo višinsko krmilo navzdol, se pojavi moment -Ml' = + y" d", ki ustvari ravnotežje letala pri večji hitrosti oziroma manjšem vzgonskem količniku krila . Na sliki 43 vidimo, da se pri krmarjenju stabilnost letala ne spreminja, ker se tudi nagib moment ne premi ce ne spremeni. Momentna premica letala se samo vzporedno premika in na ta način dobimo ustaljeni let pri različnih hitrostih letala.

masno

f

h It--·_ _d_ -----i- + Yh

središče

Slika 42

92

o

Slika 43

Za krmarjenje se uporablja tudi višinski rep brez krmila. V tem primeru se lahko odklanja celotni višinski rep, pri čemer se spreminja vpadni kot višinskega repa ah. S tem dosežemo isto, kot če bi odklanjali višinsko krmilo, potrebni odkloni pa so manjši .

Za odklanjanje višinskega krmila je potrebna neka sila na krmilni palici, ki je lahko precejšna. To silo na palici zmanjšamo, če višinsko krmilo oblikujemo tako, da je del krmila pred osjo krmila, kot je prikazano na sliki 44. os krmila

Slika 44

Med letom dobimo odklon višinskega krmila brez sile na krmilni palici s pomočjo trimerja (slika 45). Trimer je majhna dodatna krmiina površina na višinskem krmilu (slika 5).

tri mer

Slika 45

93

Kadar odklonimo trimer navzgor, bo na njem nastala sila, ki deluje navzdol in drži krmilo odklonjeno navzdol. Trimer odkloni jadralec v kabini . V sak odklon trimerja ustreza določenemu odklonu krmila Oh, torej določeni hitrosti jadralnega letala v ustaljenem drsnem letu.

V zvezi s krmarjenjem okoli prečne osi se pojavi problem dovoljene skrajne sprednje lege masnega središča letala. Jadralno letalo pristaja z minimalno hitrostjo (enačba 2.4), ki ustreza največjemu vzgonskemu količniku krila. Če je masno središče zelo spredaj, je letalo zelo stabilno in je momentna premica letala zelo strma. V takem primeru rabimo za ravnotežje pri največjem vzgonskem količniku krila večji odklon višinskega krmila navzgor (-Oh), kar se lepo vidi na slikah 41 in 43. Vidimo, da je zelo stabiln o letalo slabo krmarljivo. V priročniku jadralnega letala je vedno predpisana največja dovoljena masa pilota. Če bi bil pilot pretežak, ne bi mogel pri pristanku poravnati letala tudi z največjim odklonom višinskega krmila navzgor in bi s preveliko hitrostjo udaril v zemljo.

Merilo za krmarljivost letala okoli prečne osi je razmerje L, O'./L, Oh, ki nam pove, za koliko se spremeni vpad ni kot krila pri določenem odklonu višinskega krmila.

Smerna stabilnost in krmarljivost letala Smerno stabilnost jadralnega letala moramo obravnavati v zvezi z motnjo, ki zavrti letalo okoli navpične osi. Po motnji začne letalo bočno drseti, kot je prikazano na sliki 46. , I

P I! ,1

i

:

;,

'

lit

..

'

3

:,, i,, ,i: , ,.

CD

;i 94

. t!~ t,

'1

h' '

'

:

I:

" !

/

Slika 46

Zaradi bočnega drsenja priteka zrak na smerni rep pod nekim vpadnim kotom f3 in na smernem repu nastane vzgon Y v. Istočasno se na trupu pojavita bočni sili Z 2 in Z.J .

Te tri sile povzročajo momente Mili = y " . dv, MIl2 = Z 2 . a in MIl.l = Z.1 . b, ki skušajo zavrteti letalo okoli navpične osi v nakazan ih smereh. Letalo je smerno stabilno, kadar ima vsota vseh treh momentov takšno smer, da vrača letalo v smer, ki jo je imelo pred motnjo. Glede na sliko 46, lahko za smerno stabilno letalo napišemo pogoj: Mili

+ Mn2 > MIl .J

Po smeri krmarimo letalo tako, da odklanjamo smerno krmilo (slika 47).

masno središče

Slika 47

Kadar odklonimo smerno krmilo v levo za kot ov, se bo na smernem repu pojavil vzgon Y I" ki bo povzročil moment - Mil = y " . dv. Letalo se bo zavrtel o okoli navpične osi v lukazani smeri. Zaradi vrtenja bo hitrost na zunanji polovici krila večja kot na notranji polovici. Kot vemo, bo zaradi tega na zunanji polovici krila večji vzgon, kar bo povzročilo moment -M,· okoli vzdolžne osi letala. Z odklonom smernega krmila ne spremenimo letalu samo smeri, temveč ga istočasno tudi nagnemo okoli vzdolžne osi.

Učinkovitost smernega krmila poznamo, če vemo, za koliko se bo spremenil kot drsenja f3 pri določeni spremembi odklona smernega krmila o".

95

Prečna

stabilnost in krmarljivost letala

Jadralno letalo leti naravnost v drsnem letu in prileti v nemirno ozračje. Predpostavimo, da dobi udarec vetra samo v eno polovico krila in se zavrti okoli vzdolžne osi.

Poglejmo, kaj se bo dogajalo. Krilo ima poleg hitrosti letenja v, tudi obod no hitrost zaradi vrtenja. Na koncu krila, ki je najbolj oddaljen od vzdolžne osi, bo obodna hitrost največja. Po sliki 48 vidimo, da se na koncu krila, ki se giblje navzdol z obod no hitrostjo w. b/2, poveča vpadni kot krila za 6. cx. Pri tem je w kotna hitrost letala okoli vzdolžne osi. Na drugem koncu krila pa se vpadni kot krila zmanjša za 6. cx. Posledica tega bo, da bo na polovici krila, ki se giblje navzdol , večji vzgon YI in na drugi polovici krila manjši vzgon Y 2. Celotni vzgon Y ne bo več prijemal v sredini krila in bomo dobili moment Y . a, ki zavira vrtenje letala okoli vzdolžne osi (slika 49).

Slika 48

Letalo se bo nehalo vrteti, ker pa je nagnjeno, bo začelo bočno drseti. Večina jadralnih letal ima V-lom krila. To pomeni, da je krilo v sredini prelomljeno, obe polovici pa sta za nekaj stopinj odklonjeni navzgor. Takšno krilo ima to lastnost, da pri bočnem drsenju na spuščeni polovici krila nastane večji vzgon, kot na dvignjeni.

Tako dobimo, brez vrtenja letala okoli vzdolžne osi razmere, ki so prikazane na sliki 49. Moment Y . a vrača letalo v prvotni položaj, ko je bilo letalo brez nagiba. Zaradi drsenja se pojavi tudi bočna sila Z, ki povzroči dodatni stabilizirajoči moment Z . b.

Y = Y,

+ Y2

Slika 49

96

Okoli vzdolžne osi krmarimo letalo tako, da odklanjamo krilca, ki delujejo enako kot zakrilca. Na eni polovici krila odklonimo krilce navzdol, na drugi polovici pa istočasno navzgor. Tam, kjer je krilce odklonjeno navzdol, se vzgon poveča na vrednost Y D (slik a 50).

\

-My

masno

središče

\

c9..

letalo gledamo od zadaj

-~--:~-----------------~--

--~-večj i upor

majši upor

Slika 50

N avzgor odklonjeno krilce pa vzgon zmanjša na Y L (glej sliko 30). Ker je YD večj i od Y I., bomo dobili moment - Mv okoli vzdolžne osi, ki nagne letalo. Poleg nagiba pov zročijo odk lonjena krilca tudi moment + Mil okoli navpične os i. Nas liki 30 vidimo, da se upor zaradi odklona krilc navzdol poveča, zaradi odk lona navzgor pa lahko celo zmanj ša. Ta razlika upora pov zroči moment okoli navpične osi.

Iz vsega navedenega vidimo, da krmarjenja okoli vzdolžne in navpične osi ne moremo obravnavati l očeno. V obeh primerih se pojavijo mom enti okoli navpične in vzdolžne osi letala.

Prevlečeni

let in vrij jadralnega letala

O prevlečenem letu govorimo, kadar leti jadralno letalo naravnost v drsnem letu in je vpad ni kot krila večji od kritičnega vpadnega kota Q'kr . Do sedaj smo vedno obravnavali obnašanje letala pri vpadnih kotih , ki so manjši od kritičnega, kjer vzgonski količnik krila e y linearno narašča, če se veča vpadni kot Il' (slika 51) Ko doseže krilo nadkritične vpadne kote, se zač n e na zgornji površini krila trgati mejna plast, kar povzro či zmanjšanje vzgona in povečanje upora kri la. Zaradi varnosti je zaželj eno, da se začne mejna plast najprej trgati bliz u sredine krila, ker imajo tedaj konci krila, kjer se nahajajo krilca, vpadne kote manjše od kritičnih vpad nih kotov. To pomeni, da so krilca še vedno učinkovita in da lahko letalo normalno krmarimo okoli vzdolžne osi. Ker krilo na koncih še vedno normalno nosi, letalo praktično visi na

97

u~

<J I

u~

<J

+

ak.

a

Slika 51

konceh krila in je še vedno prečno stabilno. Od tlorisne oblike krila in od zvit ja krila (sliki 7. in 26) pa je odvisno, kje na krilu bo najprej prišlo do odtrganja mejne plasti. Če še bolj povečamo vpadni kot, pride do porušitve vzgona na celem krilu. Če ni nobene motnje, ki bi letalo zavrtela okoli vzdolžne osi, bo letalo spustilo nos. Istočasno zmanjšanje odklona višinskega krmila pa povzroči, da letalo doseže ravnotežje pri vpadnem kotu krila, ki je manjši od O'kl"' V prevlečenem letu se za krilom, kjer je prišlo do odtrganja mejne plasti, ustvari vrtinčna sled (slika 18), ki povzroči drhtenje celega letala.

Kadar pa pride v prevlečenem letu do motnje, ki zavrti letalo okoli vzdolžne osi, bo letalo prešlo v vrij (po francosko vri = sveder, spirala). Isto dosežemo, če sunkovito odklonimo smerno krmilo.

Na sliki 48 vidimo, da se pri vrtenju krila okoli vzdolžne osi na tisti polovici krila, ki se giblje navzdol, poveča vpadni kot za!::::" 0'. Ker smo v nadkritičnem področju vpadnih

Ile

M,

(!).b

2.v

Slika 52

98

kotov krila, se zaradi povečanja vpadnega kota zmanjša vzgonski količnik krila za - LlC y (slika 51). Posledica tega je, da ne bomo dobili momenta Mv okoli vzdolžne osi, ki zavira vrtenje letala. Ta pojav imenujemo avtorotacija krila, ki je možna samo pri nadkritičnih vpadnih kotih krila. Krilo se bo vrtelo čedalje hitreje. Krivulja b na sliki 52 nam kaže spreminjanje momenta okoli vzdolžne osi letala, ki pospešuje vrtenje krila. V točki A, pri določeni hitrosti letala v in kotni hitrosti krila w, ta moment izgine. Krilo doseže ustaljeno avtorotacijo, pri kateri je moment okoli vzdolžne osi letala nič.

Kako se bo krilo obnašalo pri avtorotaciji, je najbolj odvisno od vpadnega kota krila Na sliki 52 nam krivulja a predstavlja vrtenje krila brez avtorotacije pri vpadnem kotu cl! = 10 stopinj. V vriju imamo ustaljeno avtorotacijo krila.

Cl!.

Po nekaj zasukih postane vrij ustaljeno gibanje, pri katerem se masno središče letala giblje s stalno hitrostjo po strmi spirali okoli osi vrija. Os vrija je navpična (slika 53).

Vse sile, ki v vriju delujejo na letalo, lahko zreduciramo na rezultirajočo aerodinasilo R, centrifugalno silo m. w?: . rk in težo letala m.g. Pri tem je wk kotna hitrost letala okoli osi vrija in rk, radij vrija. mično

Slika 53

99

Meritve so pokazale, da je hitrost padanja letala v vriju skoraj enaka hitrosti letala v.

Količnik rezultirajoče aerodinamične sile C. pa je približno enak največjemu vzgonskemu količniku krila C ylllax . Po skici 53 vidimo, da mora biti n avpična

komponenta sile R enaka teži letala m .g.

R

m g

S1l1 a

C.~A 2

s1l1a

Hitrost padanja letala v vriju, ki je približno enaka hitrosti letala, dobimo:

mg

A

C YIll JX

sin a

(2.11.)

Ob primerjavi enačbe (2.11) z enačbo (2.4) vidi mo, da je hitrost padanja letala v kovitu vedno večja od minim alne hitrosti leta la Villi".

Enakost vodoravne komponente sile R in centrifugaln e sile m . w;. rk pa nam da :

P v2

R cos a

rk = CI' --2- A cos a

Ob upoštevanju e n ačbe (2.11) za hitrost letala lahk o izračunamo radij vrija rk.

rk

=

-+cot a wk

(2.12)

Po sliki 53 dobimo tudi faktor preobremenitve n v vriju. sin a

=

lin

(2.13)

Najvažnejši podatek je vpadni kot krila v vriju. Sodobna jadralna letala imajo v vriju vpadni kot krila 20 do 40 stopinj. Temu ustreza faktor preobremenitve 1,5 do 2,5 in radij vrija manj kot 10m. En z asuk jadralnega letala v vr iju traja 3 do 4 sekunde.

Pri prej omenjenih vpad nih kotih krila imamo tako imenovan strmi vrij. Če se vpad ni kot krila v vrij u poveča na preko 60 stopinj, im amo ploščati vrij, ki je bolj neugoden, vendar se pri jadralnih letalih ponavadi ne pojavlja.

Letalo iz ravnamo iz vrij a tako, da najprej ustavimo vrtenje s po lnim odklonom smernega krmila v nasprotno smer in nato z zmanjšanjem odklona višinskega krmila dosežemo ravnotežje letala na podkritičnem vpadnem kotu krila.

100

LITERATURA 1.

2.

3.

4.

5.

6.

Douglas, Gasiorek, Swaffield: Fluid Mechanics F. Hesse, W . Hesse: Der Segelflugzellgfi.ihrer A. L. Welch , F. Irvin g: New Soaring Pilot Z. RendlIIic: Mehanika leta Vazdllhoplovno jedri ličarstvo 1 A. Kuhelj: Mehanika vsakdanjega življenja 101

GRADNJA Gradnja jadralnih letal je široko področje, ki združuje in povezuje spoznanja aerodinamike, mehanike letenja, nauka o trdnosti, konstrukcije, znanje o gradivih in tehnologije gradnje.

Vse te komponente pogojujejo nastanek jadralnega letala in so doživele izreden napredek ter se, tako kot na vseh področjih tehnike, neprenehoma dopolnjujejo z novostmi.

V preteklosti je bil stik jadralcev z gradnjo letal neposreden, saj so bili največkrat tudi sami graditelji. Danes ni več tako, pa vendarle je dobro znanje s področja poznavanja jadralnih letal in opreme ter njihove gradnje nadvse potrebno. Brez tega ni varnega letenja, pravilne uporabe in vzdrževanja, po drugi strani pa nam le dobro poznavanje nudi možnost, da izkoristimo vse lastnosti in sposobnosti, ki nam jih ponuja ta, eden najlepših izdelkov sodobne tehnike. Kot v preteklosti naj nam tudi v bodoče služi za dvig tehnične kulture. Morda še bolj kot v drugih športih velja prav v jadralnem letenju, da ni uspeha brez dobrega poznavanja »materiala«.

Ob dobri podlagi iz teorije letenja naj poglavje Gradnja ponudi jadralcu-začetniku osnoven pregled in znanje s tega področja. Poglavje nima niti prostora niti ambicij nuditi kompletnejšega pregleda mnogih tehničnih rešitev in primerjav prikaza kvalitetnega skoka v razvoju tega področja. Zato bodo nekatera obsežna poglavja »preteklosti« le omenjena, zajeti pa bomo poskusili sodobne teme, ki doslej v učbeni­ kih niso bile obdelane. rako želimo temu področju, ki ima pri nas veliko tradicijo in zavidljive svetovne dosežke, dati vzpodbudo za novo rast.

POZNAVANJE JADRALNIH LETAL Preteklost kot tudi sedanjost nam ponuja zares široko paleto najrazličnejših jadralnih letal, ki se razlikujejo v zasnovi oziroma t .im. definiciji projektne naloge.

Za primerjavo nam služijo osnovni konstrukcijski podatki, katerih definicije smo spoznali v prejšnjem poglavju, in so: razpon, površina krila, vitkost, geometrija krila, V -lom, profili, pripomočki za pristanek (zračne zavore, zaviraino padalo) konstrukcijska izvedba repnih površin mase - kriina obremenitev letaine sposobnosti (finesa, polara, polara v kroženju) Vsa ta letala lahko razdelimo po najrazličnejših merilih. Za naše poznavanje jih bo najzanimiveje razdeliti po namenu, po načinu gradnje, po vrsti gradnje in v tekmovalne razrede.

103

RAZDELITEV JADRALNIH LETAL PO NAMENU Šolska - to so dvosedežna jadralna letala, ki služijo za začetno šolanje jadralnega pilota. V preteklosti so bile bistvene zahteve za tako letalo enostavnost krmiljenja in konstrukcije, velika stabilnost ter cenenost, pri čemer letalnim sposobnostim ni bila posvečena posebna pozornost. S splošnim dvigom nivoja kakovosti letalskega parka in jadralnega športa služijo ta letala tudi za nadaljne šolanje v jadranju in preletih, zato zahtevamo danes mnogo boljšo konstrukcijo in letaine sposobnosti tovrstnih letal.

V celotnem številu jadralnih letal predstavljajo približno 20 do 30 odstotkov, so to še tipi »starejšega datuma«, čeprav novosti seveda prihajajo. Tipični predstavnik naše sedanjosti je L-13 blanik.

večinoma

Prehodnotrenažna - so enosedežna jadralna letala, s katerimi jadralec - začetnik po samostojnem letenju z dvo sed om pili tehniko pilotiranja in si pridobiva znanje jadranja. Sposobnosti takih letal so povsem zadovoljive, ne samo za izvedbo preletov, temveč tudi za učenje in trening visokosposobnega letenja z vsemi podrobnostmi sodobnega tekmovalnega letenja. S takim letalom jadralec običajno izpolni pogoje za polaganje izpita za pilota jadralnega letala in opravi prve prelete.

Po sili razmer so med prehodnotrenažna letala prenekaterikrat raz~rščeni starejši tipi letal, ki za tekmovalno letenje niso več konkurenčna. Pri novih, ki so posebej projektirana v ta namen, je poudarjena čim večja podobnost elementov konstrukcije in letalnih lastnosti s šolskim dvosedom, kar naj prehod z dvoseda na enosed začetniku čim bolj olajša. Pri nas se s tem namenom največ uporablja pilatus B-4.

Visokosposobna - to so povečini enosedi, ki z vedno novimi rešitvami aerodinamike, izboljšanjem kvalitete gradnje in sodobnimi konstrukcijskimi rešitvami nudijo odlične letaine sposobnosti z namenom doseganja vrhunskih športnih rezultatov.

Zaradi splošnega stremljenja po napredku v jadralnem športu in porasta zanimanja za kvalitetno letenje so taka letala najštevilčneje zastopana.

Hiter razvoj tega področja in močna konkurenca med proizvajalci sta vzrok, da je zastarevanje, vsaj za vrhunska tekmovalna letala, izredno hitro. Stroški razvoja in gradnje takih letal pa dosegajo vrednosti, ki onemogočajo splošno dostopnost in ostajajo v dosegu najsposobnejših in najbogatejših. Redki so tipi tega razreda, ki ostanejo v tekmovalnem vrhu več kot 3 leta ter v serijski proizvodnji do 10 let. Kot visokosposobna jadralna letala uporabljamo pri nas največ cirrus standard, jantar standard in DG-100 (G) ELAN. Specialna - po specifičnosti uporabe so to jadralna letala, ki so grajena v majhnih serijah ali kot prototipi in so širšemu krogu jadralcev bodisi nezanimiva bodisi nedostopna. Naj naštejemo nekatera od njih: akrobatska, rekorderska, visokosposobni dvosedi, jadralna letala z pomožnim motorjem, preizkusna, amfibije, ipd.

104

uvlačljivim

ali

RAZDELITEV JADRALNIH LETAL PO NAČINU GRADNJE (POLOŽAJU KRILA) Po položaju krila delimo letala na nizkokrilce, srednjekrilce, ramenokrilce, visokokrilce. Na izbor položaja krila vplivata interferenčni upor in konstrukcijska zasnova letala. Med jadralnimi letali prevladujejo srednje in ramenokrilci, ki imajo večinoma t.im. prostonoseča krila. Pritrditev krila na trup z opornicami ali jeklenimi vrvmi spada med najzgodnejše rešitve.

a

=

b

c

d

e

Slika 1: a.) b.) c.) d.) e.)

Načini

gradnje/položaj krila

krilo z opornico visokokrilec nizkokrilec srednjekrilec ramenokrilec

105

RAZDELITEV JADRALNIH LETAL PO VRSTI GRADNJE Vrsta gradnje oziroma konstrukcijsko gradivo, iz katerega je jadralno letalo grajeno, igra prenekaterikrat odločilno vlogo v uspešnosti zasnove oziroma izpolnitvi postavljenih nalog uporabnosti . Kot vsaka letalogradnja, zahteva gradnja jadralnill letal še posebej dobre aerodinamične rešitve in natančnost izdelave. Pred uporabljeno gradivo postavlja naslednje zahteve: velika trdnost pri majhni teži homogenost materiala, njegova dostopnost in cena obdelovalnost, oblikovalnost gospodarnost tehnologije pri množični (serijski) izdelavi možnosti tehnologije v pogledu natančnosti in prikladnosti za izvedbo različnih konstrukcijskih rešitev trajnost gradiv - čas trajanja (resurs) izdelka prikladnost izvedbe popravil

Lesena jadralna letala Les je najstarejši, začetni, osnovni konstrukcijski material v letalogradnji . S svojimi dobrimi lastnostmi, obdelovalnostjo in cenenost jo je odigral odločilno vlogo tja do šestdesetih let. Nadomeščanje s kovinskimi gradiv i, so povzročili njegova podvrženost meteorološkim vplivom, omejenost izrabe materiala in prostora pri majhni teži ter negospodarnost pri množični izdelavi. V deželah z ustreznimi predpisi lesena jadralna letala danes še vedno predstavljajo tudi do polovice vseh registriranih oziroma »plovnih« jadralnih letal.

Mešana vrsta gradnje Mešane vrste gradnje imenujemo tiste, pri katerih je za osnovna konstrukcijska gradiva uporabljenih več različnih materialov. Z uporabo jeklenih predalčnih konstrukcij trupa, ki so prostorsko in v gospodarnosti pomenila velik napredek, so najbolj pogosti mešani načini gradnje lesa in jekla. S spoznanjem prednosti lupinaste gradnje, kjer nosilna obloga poenostavlja prejšnjo gradnjo z okviri, vzdolžniki in rebri, se prenaša tudi v gradnjo jadralnih letal uporaba durala, sicer v letalstvu n ajveč uporabljanega gradiva. Kasnejši pojav umetnih snovi prinaša mešanemu načinu gradnje še nekatere nove kombinacije.

Kovinska vrsta gradnje Od mešane vrste gradnje do popolnoma kovinske gradnje je bil samo korak. Vendar je zanimivo, da se ta, v letalstvu sicer prevladujoči način gradnje pri jadralnih letalih ni mogel splošno uveljaviti , saj v večini dežel kovinska jadralna letala ne presegajo 5 odstotkov celotne količine. Velik problem kovinske gradnje je t.im. finiš površine.

Pod tem razumemo natančnost in stabilnost (oz. trajnost) oblik ter kakovost površine, ravno to pa je za sposobnost jadralnega letala najbistvenejše. Tako je kovinski način gradnje jadralnih letal omejen predvsem na šolska in prehodnotrenažna letala.

106

Gradnja iz umetnih snovi Z letom 1964, ko je bilo raziskovanje in razvoj uporabe armirane plastike v konstrukciji jadralnih letal preneseno v serijsko gradnjo, se zače nja novo obdobje napredka jadralnega letenja nasploh. Armirana plastika znatno prekaša doslej uporabljena konstrukcijska gradiva domala v vseh zahtevah, ki so odločilne. Odtod velik razmah in danes, lahko rečemo, že popolna prevlada te vrste gradnje, posebno med visokosposobnimi letali. V razvitejših deželah tako že po dvajsetih letih jadralna letala iz armirane plastike pomenijo več kot polovico vseh, četudi lesena jadralna letala še niso izločena.

Iz tega razloga se bomo v nadaljevanju posvetili predvsem temu, sodobnemu načinu gradnje.

RAZDELITEV JADRALNIH LETAL V RAZREDE Delitev jadralnih letal v razrede je v prvi vrsti pogojevala potreba po omejitvi izdatkov zasnove in iz delave letala ter s tem večjo pristopnost širšemu krogu letalcev.

Zato imajo take omejitve marsikatere pozitivne vzpodbude za razvoj jadralnega letenja. Ob tem pa so hkrati zagotovljeni primerljivi tekmovalni pogoji različnih konstrukcij oziroma tipov jadralnih letal.

Mednarodna letalska federacija (F Al) deli jadralna letala v nasled nje razrede: -

odprti razred: jadralna letala tega razreda so brez vsakršnih konstrukcijskih omejitev in zato lahko med njimi iščemo trenutno najboljše jadralno letalo na svetu.

Zaradi visokih razvojnih stroškov in gradnje v majhnih serijah so po ceni dostopna le zelo omejenemu krogu »izbrancev «.

FAI 15 ru-razred: edina omejitev tega razreda je razpon 15 m. Uporaba zakrilc ali drugih naprav za povečanje vzgona je dovoljena. standardni razred: razpon je omejen na 15 m, zakrilca niso dovoljena.

klubski razred: do nedavnega je združeval najraz ličnejša jadralna letala z omejitvijo razpona na 16 m, zahtevo po neuvlačljivem podvozju in brez vodnega balasta.

V prihodnosti pa bo bržkone pridobil zani mivost z vključitvijo letal starejšega datuma iz prvih treh tekmovalnih razredov, ki so izgubila sposobnosti za vrhunska tekmovanja. razred dvosedov Za primerjavo so v skladu z našo delitvijo v tabeli 1 podani tipični predstavniki z osnovnimi konstrukcijskimi podatki.

Fotografije nekaterih od njih boste našli v priročniku, risbe v treh pogled ih pa so na sI. 2 do 13

107

KONSTRUKCIJSKI PODATKI

kovina

pilatus B4 kovina

standard cirrus arm. plasti.

standard jantar arm. plastika

1955

1956

1966

1969

1973

namen jadr. let

preh.-trenaž.

šol. dvosed

preh.-trenaž.

visokosp.

visokosp.

razred

stand.lenosed

dvosed

standard.

standard.

standard.

razpon (m)

15

16.20

15

15

15

dolžina (m)

6.7

8.40

6.57

6.35

7.11

Tip. naziv jadral. letala vrsta gradnje

Ka 6 les

blanik

L 13

prvi polet

višina trupa (m)

0.83

površ. krila (m ')

12.4

19.50

14.0

10.04

10.66

vitkost (/)

18.1

13.70

16.1

22.4

21.1

profil krila (znotraj/ zunaj)

NACA ' NACA'

NAcA 632-615A

NACA 64-618

FX ' FX ·

NNB

teža praznega letala (kg)

190

292

224

220

250

maks. teža v letu (kg)

300

500

350

390

440

60

100

vodni balast (kg) kriina obremenitev (kg / m' najbolj. finesa pri Ikm/ h)

min. hitrost padanja

22.7-24.2

19.9-26.1

22.4-25.0

30.1-3B.B

31.9-41.3

30

2B 75

35 85

38 90

3B 92

0.65

0.82 75

0.65

0.65

80

75

0.62 7B

(m/ s) pri (km / h) minimalna hitrost (km / h)

58

60

63

65

65

maksimalna dovolj. hitrost Ikm/ h)

200

250

240

220

245

, , , •

NACA 633-61B mod NACA 633-614/ Jouk 12 ' FX S-02-196 FX 66-17A 11 182

108

NEKA TERIH TIPIČNIH JADRALNIH LETAL

OG 100(GI ELAN arm. plast.

OG 300 ELAN arm. plast.

twin astir arm. plast.

AS W 20 arm. plast.

S BIO arm. plast.

nimbus 3 arm. plast.

Mii 2B arm. plast.

1974

19B3

1976

1977

1972

19B1

19B3

visokosp.

visokosp.

standard.

standard.

dvosed

FAI 15

odprti

odprti

15

15

17.50

15

29

22.90

12

7.00

6.BO

8.10

6.82

10.36

7.70

6.5

0.81

0.81

1.02

0.82

0.94

0.82

11 .90

10.27

17.90

10.50

22.90

16.20

13.1

20.5

21.9

17.1

21.4

36.7

32.30

11.0

FX 61-184 FX 60-126

300 G-O mod 2

E 603

FX' FX'

FX" FX"

FX

FX"

225

240

390

245

575

360

240

418

525

650

454

900

750

310

100

190

100

120

100

310

28.7-38

31-50.5

27.7-36.3

32-43.3

28.3-39.0

27-46

do 24

tekm. šol-tren. visokosp.-tekm. rekorder dvos. visokosp. tekm. polnoakrobat.

39 m 42 m 105 - G- = 38 122 -G- = 50

36 105

42 m 115 - G- = 43

53 90

55 125

28 95

0.59 ~ = 28 0.59 ~ = 32 74 G 78 G

0.64 80

0.59~= 32 84 G

0.41 75

0.52 80

0.87 80

65 t -= 32

65

62 t -= 30

72

62 z 60 t -= 28 65 t - = 32 enim pilotom 260

270

250

265

200

270

380

, FX 62-K-131 (14.4%1 " . " .,

FX FX FX FX

62-K-153/131 60-126 60-126 71-L-150/20

109

Slika 2: Ka 6

Slika 3: L 13 blanik

I

Slika 4:

p;I,,", fi4

110

lro=' . ====r,~=

路路 路路

___--1V.-'. .. - ~

Slika

s:

cirrus std.

Slika 6: jamar std.

I

i

Slika 7: DC 100 ELAN

~::=;:::::r--;;:;;:;-IJ?---!

111

I

S lika 8:

I ("- -c:::::::::::::::::::::::::r::::::--1J\----

DC 300 ELAN

,

.-

Slika 9: C~------I twin as ti ..

I

--==========4;========---Slika 10:

ASW 20

112

-=-..

Slika II: SB 10 '"

" Slika 12: nill1bus J

Slika

lj:

'

-,'

MO 28

113

GRADIVA ZA GRADNJO JADRALNIH LETAL Osnovna konstrukcijska gradiva za gradnjo in zahteve, ki jih morajo le-ta izpolnjevati, smo mimogrede spoznali že ob razdelitvi jadralnih letal po vrsti gradnje. Ti materiali so našli uporabo v različnih fazah razvoja, ob njih pa je edino jeklo ostalo ves čas nezamenljivo pri izdelavi pogonskih mehanizmov in nekaterih najbolj obremenjenih delov (okovja).

Ob glavnih konstrukcijskih gradivih je v letalu vgrajenih oziroma uporabljenih še kup drugih materialov, kot npr. razna sintetična gradiva oziroma umetne snovi, barve in laki, pleksi steklo, guma, razna lepila, usnje, razne tkanine itd.

Seznanimo se podrobneje z njihovimi lastnostmi.

Z VLAKNI 0JAČENE UMETNE SNOVI ARMIRANA PLASTIKA Osnovni pojmi in izrazi Že sam naziv nam pove, da gre za kombinacijo dveh materialov, to sta vlakno in umetna snov. Umetna snov, ki jo imenujemo tudi matriks, nam v tej kombinaciji služi kot vezivno sredstvo, vlakna pa za armaturo. Dobra primerjava za tako gradivo je lahko iz gradbeništva vsem bolj znan z jeklom armirani beton . Ker smo navajeni ojačenje imenovati tudi armaturo, za vse umetne snovi pa kar hitro rečemo plastika, se je tako pri nas udomačil izraz armirana plastika.

Na nemškem govornem področju obe komponenti označujejo z okrajšavo: FK (Faser/Kunststoff, kar pomeni vlakno/umetna snov), narava uporabljenih vlaken pa pred obema črkama točneje opredeli vrsto gradiva.

G (Glas) in GFK (s steklenimi vlakni ojačana umetna snov) K (Kohle) in KFK (z ogljikovirni vlakni ojačana umetna snov) Na angleškem govornem področju se je udomačil ne ravno splošni izraz fibre-glass, pa tudi natančnejša kratica FRP (Fabric reinforced plastics) oziroma GFRP za steklo in CFRP za ogljik.

V zadnjem času se uveljavlja tudi izraz kompozitni material.

Postopek izdelave an11lranega plastičnega dela imenujemo tudi laminiranje, izdelek pa laminat.

Umetna snov - matriks - smola Gre za dvokomponentno snov, sestavljeno iz smole in trdilca, ki sta pri sobni temperatun oba tekoča. Mešanica obeh komponent pri določenem utežnem (ali volumskem) razmerju z utrjevanjem preide v trdno, neločljivo, netaljivo stanje. V 114

letalstvu se uporabljajo epoksidne smole, ki jih uvrščamo med duroplaste, ki za razliko od termoplastov po utrditvi tudi pri povišani temperaturi niso več preoblikovalni .

Obstajajo seveda različne vrste epoksidnih smol in pripadajočih trdilcev, vendar v splošnem velja, da je mešanica obdelovalna pri sobni temperaturi okoli 30 minut. Večji ostanki mešanice v posodi po tem času spontano pospešijo svoj proces utrjevanja s pregretjem, ki se konča z zoglenitvijo ob močni tvorbi dima. Pri razprostrtosti v tanke plasti, za kar pri izdelavi laminata pravzaprav gre, pa proces utrditve (ki ga s povišanjem temperature lahko pospešimo) traja od 8 do 12 ur. Pa vendarle bi bila popolna vezava komponent in dokončna trdnost pri sobni temperaturi dosežena šele če z mesece. Zato so deli podvrženi umetnemu staranju pri povišani temperaturi oziroma t .im. tempranju. Pa več o tem v poglavju o tehnologiji izdelave.

Smola in trdilec sta gorljiva ter sila strupena, kar velja posebej za trdilec, čeprav je gradivo po utrditvi popolnoma nevtrano, trdno, žilavo in celo zelo kemično odporno ter z uporabnimi elektro lastnostmi (izolator). Zaradi nevarnosti moramo pri delu z epoksidnimi smolami strogo spoštovati navodila in biti previdni . Drugi duroplasti, kot so poliesterske, fenolne, silikonske ali polyamidne smole, so za nas manj zanimivi, termoplasti pa za nosilne dele celo neuporabni.

Princip

ojačenja

umetnih snovi z vlakni (armaturo)

Samo po sebi je razumljivo, da bodo vlakna delovala kot ojačenje le, če imajo večjo trdnost od vezivnega sredstva (matriks), v našem primeru od epoksidne smole, v kateri so vsidrana.

Vendar morajo ojačitvena vlakna biti tudi trša v primerjavi z matriksom, kar se izraža v večjem modulu elastičnosti (E). Preprosto povedano, to pomeni: če ob obremenitvi in zaradi nje nastali deformaciji vezivnega sredstva ojačitvena vlakna ne bi prevzela večjih obremenitev, bi ostala njihova visoka trdnost neizrabljena.

Ob tem morajo vlakna izpolniti še dva pogoja: biti morajo v obliki, ki je prikladna za obdelavo zagotoviti morajo dobro vezavo z vezivnim sredstvom

a simbol armiranja

1: vlakno

A B -

;

EC.I.

M

.. I

f

61

= -1

0

vlakna večje trdnosti vlakna manjše trdnosti

Slika 14: Enoosni primer obremenitve elementa iz armirane plastike

115

Soodvisnost smole in armature se da dobro pojasniti tudi iz sI. 14, kjer je prikazan enoosni primer obremenitve veni smeri ojačanega zvezanega elementa vlakno/smola.

Ko povzroči obremenitev v smeri vlakna enak raztezek tako v matriksu kot v vlaknu, tedaj bo zaradi večjega E-modula v vlaknu večja napetost. Trdnost vlaken (armature) bo torej izkoriščena, če se lahko vlakna raztegnejo do zlomnega raztezka t , 1. A . ne da bi pred tem matriks dosegel svoj zlomni raztezek t , I.M .

Za smiselno kombinacijo armatura/smola torej velja: 0 ,.1 ..'\

> O , I. M

[kp/mm' ] 100 ........ ..

0 IIO.lT .

5 3

_ -<>

~..L-_ _ _ _ _ _.........

o

0,25

2,5

E II

ti y . ['lo]

4

Slika 15: Dvoosni primer obremenitve elementa iz armirane plastike

Na primeru dvoosne obremenitve veni smeri ojačanega delca laminata (sI. 15) pa se bo izkazala zahteva, naj bo zlomni raztezek smole M M kar največkrat večji od zlom nega raztez ka armature E, I. A. Veni smeri s paralelnimi vlakni z določeno geometrijsko razporeditvijo ojačan delec bo najprimerneje obremenjen, kadar bo napetost vzporedna armaturi, torej a ll. Kadar pa nastopi dvoosna obremenitev v ravnini ojačanega delca, torej v smeri, ki je drugačna od smeri armature, se pojavita dve neželjeni napetosti: - napetost, pravokotna na armaturo O~ in - strižna napetost, vzporedna in pravokotna na armaturo T # Na ti dve napetosti armatura ne more delovati kot ojačenje, ampak se morajo sile prenesti preko smole in njenih mejnih ploskev z armaturo.

Primer ponazorimo s sI. 16, pri čemer zaradi preglednosti recimo, da so narisane deformacije 10 krat večje od dejansko možnih. Merilna dolžina desetih dolžinskih enot 116

vlakno

DE : poljubna dolfinska enota

-tSlika 16: Pojav

povečanja

l. + 6 1 : 12DE

-1

raz.tez.a pri napetosti pravokotl1o na armatL1ro

lu = 10 DE se zaradi delovanja napetosti O-L podaljša na L + ~l = 12 DE, kar pomeni, da je raztezek armiranega deka plastike: ~l

-1-,,-

20 %

Če pogledamo prerez, vidimo, da ga sestav lja izmenična veriga »upogljivih« območij smole in trdnih območij armature. Ker se armatura malodane popolnoma nič ne deformira, preneseta praktično celotno deformacijo ~l armiranega dela območji smole. Če sta imeli v našem primeru v neobremenjenem stanju območji smole dolžino 2 DE, bo pri obremenitvi njuna dolžina 4 DE in tako raztezek znaša ~ M = 100 % .

Nastali pojav kaže na krajevno povečanje raztezka. Razmerje le-tega s srednjim raz tezkom laminata nam da t.im.

faktor povečanja raztezka

100% 20 %

5

Ta lahko, če so nitke armature tesno ena ob drugi, doseže vrednosti celo do 10.

Enako je obnašanje tudi v primeru T # .

Iz te poenostavljene razlage je pojasnjena zahteva, naj bo zlomni raztezek smole Ohl.M kar največji mnogokratnik zlomnega raztezka armature ~ 7.I. A .

Iz primera dvoosne obremenitve veni smeri ojačane ga deka armirane plastike smo spoznali, da je delec laminata za O-L in T # neustrezno armiran. Temu pravimo, da izkazuje armiran i plastični del anizotropijo, to pomeni, da ni sposoben enako prenašati obremenitev v razli čnih smereh. Rešitev težave je preprosta, če si predstavljamo dva paraleino postavljena deka, ki sta ojačana sicer veni smeri, vendar tako , da obe smeri armature med seboj oklepata kot 90 stopinj (slika 17).

117

simbol armiranja

simbol armiranja

ojačan

Slika 18: V večih smereh element iz armirane plastike

Sl ika 17: V pravokotnih smereh element iz armirane plastike

ojačan

Anizotropiji laminata se izognemo, če postavimo v slojih več veni smeri ojačanih delcev pod raz li čnim i koti, kot to prikazuje s!. 18. S tem pa seveda ne moremo več pričakovati ekstremnih trdnosti v do l očenih smereh, temveč manjše, vendar pa enake oz. podobne v več različnih smereh. Če nadaljujemo iz primera pravokotno postavljene armature v lami natu, spoznamo, da zelo majhna sposobnost prenašanja strižnih napetosti, ki deluj ejo vzporedno z obema smerema armature, ostaja. Kot kaže s!. 19a, se pod tako obremenitvijo pravokotno postavljena armatura premakne za kot /" ne da bi prevzela obremenitev, ki jo skoraj v celoti prenese smola.

Ker nastopajo strižne napetosti pod kotom 45 stopinj na os delca, bomo torej obremenitev prenesli z vzdolžnimi silami z armaturo, če bomo le-to postavili pod kotom +45 in -45 stopinj glede na os delca (s!. 19b). !::oo

simbol armiranja simbol armiranja

I

+==H=1 ....

~ <J

a

b

,., ---"? i

f

I

"

"-

I I

yj

-+

I

V1

I

I

Slika 19: a.) Strižne napetosti pri pravokotno postavljeni armaturi b.) Strižne napetosti pri diagonalno postavljeni armaturi

118

X=~

Ti osnovni principi nam bodo pomagali razumeti vrste in oblike armature, s katero se bomo seznanili v naslednjem poglavju, pa tudi strukturo jadralnega letala, kot jo bomo spoznavali v nadaljevanju.

Vrste in oblike armature Steklo zelo dobro izpolnjuje armaturi postavljene zahteve, pa tudi po cem Je najdostopnejše, zato se tudi največ uporablja.

Iz tekoče, staljene steklene mase izvlačijo skozi platinasto šobo nitke premera 1O 11m. Če združimo tisoče takih nitk, imamo že prvo uporabno obliko armature, ki jo imenujemo roving. Naslednja uporabna oblika armature so tkanine različnih površinskih tež (za nas so zanimive tiste od 80 do 390 oziroma 540 g/( 2). Tkanine dobimo s tkanjem s pomočjo konopca z ustreznim številom nitk v dveh, med seboj pravokotnil1 smereh . Število nitk je običajno v obeh smereh enako, lahko pa je tudi različno.

Tkanino s pretežno količino nitk le veni smeri imenujemo unidirekcionalno tkanino. Tkanine se razlikujejo tudi po načinu tkanja.

Tretja oblika armature je mata. To so s kemičnim vezivom v ploskovno obliko vezani, narezani, 4 do 7 cm dolgi kosi rovinga, orientirani v najrazličnejših smereh.

Nekatere oblike armature so prikazane na sI. 20.

simboli armiranja

d tkanina, tkanje keper

! a rovlng

b tkanina, tkanje platno

+ c

! e

unldlekclonalna tkanina, tkanina tkanje keper preko ene pod dvema

b mata

Slika 20: Oblike armature

Kot smo že spoznali, je roving primeren za prenos enoosnih obremenitev, tkanine pa primerne za prenos dvoosnih, medsebojno pravokotnih obremenitev. Z mato armirani laminat se sicer približuje izotropičnosti, kar pomeni, da v vseh smereh prenaša približno enake obremenitve, ki pa so v primerjavi s tkanino in rovingom manjše. To lepo dokazuje tudi diagram na sI. 21. Zaradi tega mate pri nosilnih letalskih delih ne srečamo.

119

75 Rovlng

E

100 , . - - - , - -- - - . - - ----r----,

! ~

50

. .

g c

~

c

25

20~~~+_--~--~--_1

"""""""'==-----'___-'-_---' raztezek

+ __---'-__-"-__---1_ _---' raztezek 1%)

(%1

Slika 21: Natezna trdnost lami natov z različno obliko armat Llre

Slika 22: Odvisnost natezne trdnosti od Lltežnega % armatu re v lami natLl

Trdnost laminata pa ni odvisna le od smeri, oblike in vrste armature, temveč v velik i meri tudi od deleža (ute ž nega ali volum skega) armature v lam inatu , kar zgovorno prikazuje s!. 22. O tem več v poglavju o tehnologiji izdelave.

Za zagotovItev dobrega spO)J med armaturo 111 smolo Je na arnuturo naneseno vezlvno sredstvo, ki ga ImenUj emo tudi finiš.

epoks i ~l1lol a hladno urrjl'vanjc toplo ur-rj.

~ pcl'ifičn;1

ll :1tCZIlJ.

modul

tlačila

u~x)gibt1;1

intcrlaminatll:1

teža Ig/cm I I

trdnost

rlast.

trdno st

trlhlost

str ižllJ trdnost

Ikp/llllll ' J

Ikp/llllll 'l

Ikp/llllll ' l Ikp/llllll 'l 350

1.2

(rl'lll~)ralljc)

arm ;l.tura: s teklo

kcfhr oglj ik hor

8.5 12

'i

2.5 1.45 1.1- 1,'1 2,6

180- 280 260 250-300 350

7300 13200 22-36000 42000

1,9 2,1 1,6

40 120 50

2400 4800 4190

0.5 0.66

10

1200 1000

7.85 7,85 2,8 1,8

46 105 40 28

20400 20400 7300 4250

8 12

l:unin:1t:

-

-

s 65ut. (Ic, stek!. tkanine s gOllt. </( stek\. 1Illidirckl'. tkanine s 6511t. "Ic ogljik.

32 100 34

50 150 66

les: sl11l"cka

bukev

4 4,5

10

kovine:

og ljik. jeklo legir. jeklo dural c!t·ktro !l

46 105 40 28

46 105 42 28

Slika 23: Mehanske lastnosti smole, armatur in lam inatov

120

5 5,4

Zaradi izrednih mehanskih lastnos t i so zani mi ve še armature kot kevlar (aramid), oglji k (karbon), bor itd., vendar je njihova uporaba zarad i visoke cene zaenkrat še precej omejena.

V tabel i na sI. 23 so prikazane mehanske lastnost i smole, različnih armatur in lam inatov. Za primerjavo so vk lju čeni tudi podatki za kovinske materiale in les, ki jih bomo spoz nali v nadaljevanju.

Končno sodbo o primernosti posameznih grad iv nam da t.im. specifična trdnost , to je razmerje med trdnost jo in specifično težo. Le-to nam pove, kako je izpolnj ena zahteva po č im večji trdnosti pri minimalni možni teži . Takš na primerjava trdnosti grad iv je prikazana v diagramu na sI. 24.

1,10 I------------,=--~ 110

..g :g

1,00 f - - -- - - - - -----f

1-- 100

O,90 I - -- -- - - - - - - - - - l

~

90

rr-

f-

80

0.70 f - -- - - - - --I 0,60 f - - --

r-

0,80 f - - - - - - - - - I

-

-

-

5•

0,50 f - - - - - - - - f

~

0,40

--I '--

I---------l ro---

0,30 f - - ---.,.",---f

:::: ~I ~i:n I; I r

-

GN / m'

Jeklo

Alummlnij

rr-

70 60 50

1--

f-

-

f- 40

r-

I.--

f- 30

f--

f-

f- 20

f--

e-

h

:; "c

o

E

...

C::=J r:<\.<\:/:/I

specifični

modul

specifična

natezna trdnost

elastičnosti

10 GN / m'

armlrana plastika steklo araml d ogllk (s 60% armature)

Slika 24: Primerjava trdno sti gradiv

Pri izbiri materiala pa so pomembni tudi narava in pogoji vsakodnevne obremenitve.

Eden pomembnih pogojev je še odpornost na dinamične obremenitve, torej žilavost gradiva. Drugi pomembni pogoj pa so spremenljive in ponavljajoče se obremenitve, oziroma t.im. odpornost materiala na utruj anje . Pri tem je seveda meja odpornosti znatno nižja od običajne trdnosti pri stati čnem preskušanju. Od tega je odvisna trajnost nekega gradiva, ki je pogojena s stopnjo in vrsto obremenitve.

Drugi materiali, ki se uporabljajo pri gradnji z armirano plastiko Pena - Lupinasta konstrukcija se zaradi prednosti mnogo uporablja tudi pri gradnj i z armirano plastiko . Najpogosteje uporabljena je t.im. sendvič konstrukcija, ki jo bomo spoznali pri tehnologiji gradnje. Vmesna plast nosilnih armiranih laminatov, ki tvorijo ob logo, je izpolnjena st.im. sredico, za katero so uporabljeni: balza - izredno lahek les s pecifično težo 100 kg/m l satje - na os novi papirja ali umetnih snovi (npr. najlon) ali visokoporozna pena iz umetnih snovi - največ .

Znan je npr. Conticell na bazi PVC in Rohacell na bazi poli akri la. Njune spec. teže so od 30 do 80 kg/m 3, natezne, tlačne in upogibne trdnosti pa do 30 kg/cm 2• Zanimive pa so debeline od 3 do 8 (10) mm.

121

Lepila, polnila - Epoksidna smola, ki smo jo spoznali kot ustrezno umetno snov za laminiranje, je znana sicer bolj pod imenom araldit in tudi kot izvrstno lepilo.

Vendar jo je treba zgostiti s polnilom, da ne izteče iz lepilnega spoja. Kot polnilo se uporabljajo naravne ali sintetične snovi v obliki prahu ali majhnih votlih kroglic.

Najbolj znani so bombažni kosmi, aerosil in mikrobaloni.

Pri lepljenju na osušeno površino armiranega laminata je posebno važno, da le-to ustrezno pripravimo. Lepilni spoji neohrapanih površin ne dajo potrebne trdnosti, zato so nedovoljeni. Ker pa še tako skrbno hrapanje lahko povzroči poškodbo ali celo prekinitevarmature v laminatu, si pomagamo st.im. hrapalnimi folijami, ki jih ob izdelavi laminata prepojimo na mestih kasnejših lepilnih spojev. Hrapalne folije ali trakovi (običajno najlonski) se s smolo ne vežejo, tako da jih po utrditvi lahko odstranimo. Površina, ki jo folije ob odtrgu pustijo za sabo, je ohrapana oziroma primerna za lepljenje.

Laki - Uporabljeni laki so izdelani na osnovi umetnih smol, predvsem poliesterski in nitrolaki. Njihov namen je zaščita pred atmosferskimi vplivi, predvsem pred ultravioletnimi žarki in prekomernim segret jem strukture, kar je v tesni povezavi s temperaturno obstojnost jo laminata. Zato morajo biti površine bele, barvne označbe pa na neizpostavljenih mestih oziroma v nepre temnih barvnih odtenkih.

Posebnost uporabljenih poliestrskih lakov je dobra obdelovalnost z možnostjo doseganja izredne kvalitete površine (natančnost, gladkost), kar bistveno vpliva na letaIne sposobnosti.

Pri pripravi površine za lakiranje se za izravnavo nepravilnosti površin (neravnine, razpoke, votla mesta ipd.) uporabljajo razni kiti, katerih osnova mora biti enaka kot pri uporabljenem laku. Zavedati se moramo, da sicer v odvisnosti od površine nanos laka lahko pomeni celo do 300 g/m2, kar je pri skupni teži letala že kar znaten čeprav na videz nepomemben dodatek.

LES Oglejmo si na kratko lastnosti tega v letalstvu osnovnega gradiva, ki pa je danes, vsaj v serijski gradnji, izgubil svojo nekdanjo prevladujočo vlogo.

Njegove dobre lastnosti so: majhna specifična teža dobra in raznovrstna možnost cenene obdelave velika odpornost na utrujanje materiala preprostost izvedbe popravil cenenost in neizčrpnost surovin Velike pomanjkljivosti in slabosti pa so : nehomogenost: iz lesa morajo biti izločene nepravilnosti, ket so grče, smoIni strdki, razpoke, nepravilnost letnic in njihove gostote, ki mora biti od 5 do 10 na 1 cm lesa, smer vlaken, gnitje itd., zato je povprečno le do 5 odstotkov lesa pnmernega, anizotropija: variacije mehanskih lastnosti so tudi od 30 do 40 odstotkov odvisne od smeri delovanja obremenitve.

122

Tema dvema pomanjkljivostima se izognemo z lameliranjem, to je rezanjem lesa v lamele, debele najmanj 4,5 mm ali več. Lamele med seboj zamaknemo za 90 stopinj in jih nato ponovno zlepimo, nato pa še impregriramo. S tem se mehanske lastnosti praktično podvojijo glede na osnovni material, tako pripravljen les pa imenujemo izboljšani les. Uporabljamo ga za močno obremenjene dele: za glavni nosilec, vzdolžnice itd.

Druga oblika lameliranja lihega števila do 1 mm tankih furnirjev nam da vezano ploščo, ki služi za zidove glavnega nosilca, opla te delov itd.

Slabosti lesa so še: podvrženost atmosferskim vplivom, insektom in mikroorganizrnom nizka odpornost na strig velika odvisnost lastnosti od vlažnosti lesa, ki mora biti med 12 in 15 odstotki težavnost izbire, kontrole in preizkušanja lesa, da dobimo predpisano kvaliteto.

Po homogenosti so iglavci boljši od listavcev. Največ se uporablja smreka, omorika, bor. Zaradi žilavosti in trdote se uporablja jesen, javor, hrast, oreh itd, za vezane plošče pa breza, bukev in topol.

Za lameliranje in siceršnje lepljenje lesa so ob organskih lepilih (krvni albumin, kazein) vse več uporabljajo tudi lepila na osnovi umetnih smol (fenol-formaldehid oziroma tegofilm, kaurit, aeroduks itd.).

ZLITINE LAHKIH KOVIN Glavna in najbolj razširjena lahka kovina je lahka z1itina na osnovi aluminija z do 5 odstotki bakra in do 2 odstotka magnezija, ki je znana pod imenom duraluminij (Al-eu-Mg) ali skrajšano dural. Čisti aluminij ima za nosilne dele premajhno trdnost, vendar pa z dodajanjem drugih kovin, to je z legiranjem (poleg bakrain magnezija so lahko to tudi mangan, silicij, cink, nikelj, krom) in termično obdelavo (imenovano staranje) doseže legura lastnosti, ki so enakovredne običajnemu nelegiranemu ogljikovemu jeklu.

Zelo znana zlitina aluminija je še antikorodal (Al-Mg-Si).

Ob nizki specifični teži in relativno dobrih možnosti za obdelovanje pa so zlitine aluminija sorazmerno slabo odporne proti utrujanju, podvržene koroziji (posebno v morski vodi) in neprikladne za avtogeno varjenje.

Često se uporabljajo tudi lahke zlitine na osnovi magnezija, legirane z aluminijem (Mg-Al) ali manganom (Mg-Mn), za katere je uveljavljen splošni naziv elektron.

Glavna prednost teh zlitin je nizka specifična teža in odlične lastnosti litja, pa tudi obdelovanja (prešanje, valjanje), vendar pa so znatno dražje od aluminijevih zlitin ter zelo podvržene koroziji, zato jih je treba zaščititi s posebnimi premazi - barvami ali pa z nanosom druge obstojnejše zlitine.

JEKLO IN ZLITINE Jeklo ostaja s svojimi najkvalitetnejšimi mehanskimi lastnostmi in vzdržljivost jo, kljub visoki spec. teži nezamenljivo gradivo v letalogradnji, posebno na najvažnejših in vitalnih delih ter spojih letala.

123

Po sestavi in lastnostih delimo jekla v glavni vrsti: običajna ogljikova jekla in legirana jekla. Pri ogljikovih jeklih količina ogljika odločilno vpliva na osnovne lastnosti in tudi na pogoje termične obdelave. Mehkejša jekla z vsebnostjo do 0,25 odstotkov C so primerna za manj obremenjene dele (pločevina za okovje, cevi, kovice), srednja - s 0,30 do 0,40 odstotkov C so kvalitetnejša (palice, profili, vijaki, podložke, matice), najodpornejša - s prek 0,40 odstotkov C pa so pri obremenjenih delih običajno raje nadomeščena z legiranimi jekli.

Pri ogljikovih jeklih sta glavna dodatka silicij (do 0,5 odstotka) in mangan (do 0,6 odstotka), ki izboljšujeta lastnosti, maksimalne meje škodljivih primesi kot sta žveplo in fosfor pa je 0,09 odstotka.

Za dobro avtogeno varjenje so prikladna jekla s približno 0,3 odstotka C oziroma največ 0,35 odstotka C. Legirana jekla z dodatkom enega od elementov (krom, nikelj, molibden, mangan, silicij, vanadij), ali večih elementov hkrati (krom-nikelj, krommolibden, mangan-silicij, krom-vanadij, krom-mangan-sil icij, krom-nikelj-molibden ipd.) imajo izboljšane nekatere lastnosti, hkrati pa tudi ugodnejše pogoje termične obdelave. Taka jekla so zelo žilava, odpoma, trdna, se dobro varij o in so odporna proti koroziji in visoki temperaturi. Uporabljajo se za visoko obremenjene dele: osi, sorniki, opornice, cevi, okovje itd.

Legirana jekla ponekod zamenjuje jeklena litina (legirana z manganom , vanadijem, molibdenom, kromom), ki se ob enakovrednih lastnostih da tudi dobro liti, kar pomeni prednost pri izdelavi nekaterih elementov.

TEŽKE KOVINE Uporabljajo se zlitine bakra, od teh največ medenina, pri kateri je bakru dodan svinec, za boljše kvalitete pa še mangan, aluminij, silicij, železo in cink. Iz medenine so običajno izdelane puše (npr. glavnih sornikov), služi za armature, vodila in ležaje (bronza), kjer pa se vse več uporabljajo umetne snovi.

Sam svinec se zaradi velike specifične teže uporablja kot izenačevalna masa krmil in kot trimna utež za balansiranje položaja težišča.

ZAŠČIT A KOVINSKIH POVRŠIN Pred korozijo zaščitimo kovinske površine najpogosteje z elektrolitskim nanosom do 50 mikronov debele zaščitne plasti korozijsko odpornih elementov, pa tudi s premazi barv in lakov.

Jeklene površine najpogosteje zaščitimo s postopki kadmiranja, kromiranja in cinkanja, katerih samo ime pove, za nanos katerih elementov gre. Razširjen je tudi postopek bruniranja. Površine lahkih zlitin zaščitimo prav tako z elektrolitskim nanosom,. in sicer čistega aluminija. Postopek se imenuje eloksiranje. Eloksirana površina ima naravno barvo aluminija, raztopina za nanos pa je velikokrat tudi obarvana (rumeno, zeleno, sivo). Za premaze se najpogosteje uporabljajo obarvani sintetični ali nitrocelulozni emajli, ki so nanese ni na zaščitno temeljno podlago.

124

NEKOVINE OZIROMA DRUGI MATERIALI Pleksi steklo (akrilat) je termoplast, ki se uporablja za zasteklitev kabine in je v primerjavi z običajnim silikatnim steklom lažji. Ima odlično prosojnost, odporno je pri nizkih temperaturah, se dobro obdeluje in tudi lepi . Njegova površinska trdota je sicer manjša, vendar se da rise in ogrebnine s poliranjem popraviti. Vendar pa zaradi visokega koeficienta termične razteznosti povzroča težave pri tesnosti pokrova kabine. Najpogosteje uporabljena debelina je 3 mm.

PVC (polivinil -klorid), najlon . (poliamid), bakelit, tekstolit itd . so umetne snovi, termoplasti, ki se uporabljajo za pnevmatske in električne vode, vodila, ležaje, tesnila, ročaje, lopute, v instalaciji vodnega balasta, za prtljažne stene in pregrade itd. Imajo lep izgled, čisto površino, so obstojni tudi v agresivnih sredinah, imajo dobre drsne lastnosti in odpornost proti obrabi, imajo od li čne lastnosti kot izolatorji in so tudi relativno dovolj trdni za uporabo pri manj obremenjenih delih.

Guma se uporablja za elastično absorbcijo in delno tudi amortizac ijo udarnih obremenitev, za cevi, izolacijo, tesnila, rezervoarje, za dekoracijo itd. Vendar se tako naravna kot tudi sintetična pod vplivom sonca in povišane temperature stara.

Pri običajnih vrstah gume so slabe lastnosti še občutljivost za bencin in mineralna olja, kisline in baze ter obstojnost pri nizkih temperaturah.

Usnje, umetno usnje, različne tkanine so dekorativne komponente notranjosti pilotske kabine .

125

TEHNOLOGIJA GRADNJE JADRALNIH LETAL IZ ARMIRANE PLASTIKE NEGA TIVNE FORME -

KALUPI

V serijski gradnji se za izdelavo armiranih plastičnih delov uporabljajo orodja oziroma t. im. kalupi, ki imajo negativno obliko izdelka. Izdelani so prav tako iz armirane plastike, s tem da je notranja stran prevlečena z obstoj no plastjo površinske smole (tudi epoksidne), ki na zrcalni način po obliki in kvaliteti odloča, kakšen bo izdelek. Stabilnost kalupov je zagotovljena s kovinskim podnožjem. Negativ ne forme (kalupi) so izdelani z odvzemom iz pozitivnega modela, oblikovanega v skladu z željenim izdelkom.

Izdelava modelov in negativnih form (kalupov) je zahtevna, dolgotrajna in draga, zato se za prototipe in v amaterski gradnji uporablja t.im. pozitivni način gradnje, ali pa pomožna negativna forma, kar pa bi bilo v serijski gradnji seveda zamudno in drago.

Izdelava in snemanje glavnih delov letala iz negativnih form je seveda možno le tako, da so krila in krmila deljena v ravnini tetive profila, polovici trupa pa sta običajno de}jeni navpično. Za dvodelno krilo so tako potrebni štirje polovični kalupi, za trup pa dva. ' ,

POSTOPEK ROČNEGA POLAGANJA (IZDELAVE) To je najenostavnejši postopek za izdelavo armiranega plastičnega dela, ki pa je v tovrstni proizvodnji prevladujoč. Na površino kalu pa je nanesen, osušen in zglajen (spoliran) sloj voska, ki zagotavlja po otrditvi lamin ata njegovo ločitev (snemanje) iz kalupa. Za dele, pri katerih je kvaliteta površin pomembna (vse zunanje površine, deli v pilotski kabini), se po voskanju v kalup z brizganjem nanese lak st.im. gelcoat postopkom.

Gre torej za nanos laka ob začetku izdelave, ne pa na izdelani del. Tak postopek nima le izdelovalnih prednosti, marveč je pomembno tudi to, da se morebitna neenakomerna debelina nanosa ne odraža v spremenjeni zunanji obliki, kar je npr. pri profilih zelo pomembno. V tem dejstvu ter s samim kalupom je torej dana možnost za zelo natančno izdelavo kontur profilov. Sledi premaz kalupa z mešanico smole in trdilca, polaganje določene armature s smerjo vlaken kot je določena ter enakomerno prepajanje, pri čemer je pomembno, da v laminatu ne ostanejo zračni mehurčki in da je količina dodane smole primerna. Spoznali smo namreč že, da razmerje smola-armatura odločilno vpliva na trdnost armiranega dela. Najboljši rezultati so doseženi pri 60 do 70 utežnih odstotkih armature, vendar se s skrbnim delom lahko približamo 50 odstotkom, kadar je armatura v obliki tkanine. Pri prepajanju mate se le s težavo približamo 30 odstotkom armature in mata je zaradi tega in zaradi lastnosti, ki smo jih že spoznali, zato nezanimiva. Vendar pa pri prepojenem rovingu, če ga vodimo skozi odcejevalno matrico, zares lahko dosežemo željena najugodnejša utežna razmerja. Iz navedenega torej vidimo, da je pri prepajanju potrebno presežke smole odstraniti, saj le-ti zmanjšujejo trdnost in po nepotrebnem povečujejo težo.

126

A..

/

I

'

"

I

I

I

I /

/ I I / I / /

/ /

/

I

/

I

/

/

f

/

/ /

I

I

,--.1 /

I

I

/

I

/f /

/

/

I

I

I

/

"

)

/

/

"

/ I Ir-...... -...,

I

/

I

I

I

(/ I

I

laminat

~~ I.k (g.'co.')

/?)V$)///J2

vo •• k kalup

Slika 25: Shematski prikaz postopka ročnega polaganja

Znanje in spretnost delavcev ima torej velik vpliv na d~lež (vsebino) armature v laminatu in s tem na lastnosti izdelka.

Pa vendarle se je prevladujočim rokodelskim prvinam v gradnji jadralnih letal težko ogniti. Drugi postopki , kot npr. brizganje vlaken, je tako izvedljivo le z mato in daje slabe deleže armature, vakuumska impregnacija, tlačna impregnacija, visokotlačno stiskanje, vlečenje, ovijanje ipd. pa so postopki, ki so bodisi neprimerni, ali pa prezahtevni in neupravičljivi.

Za izdelavo sendvič konstrukcij se uporablja postopek nizkotlačnega stiskanja, imenovan tudi vakuumiranje, ki ima v primerjavi z ročnim polaganjem znatne prednosti.

VAKUUMIRANJE Spoznajmo ob tem postopku najprej samo sendvič konstrukcijo. Pod sendvič konstrukcijo razumemo ploščo, sestavljeno iz dveh nosilnih slojev, ki ju razmika skoraj neaktivna sredica iz lahkega materiala, ki zagotavlja stabilnost pri prenosu obremenitev in s svojo debelino tvori in vzdržuje potreben inercijski moment preseka.

Sendvič konstrukcija tako izredno dobro prenaša obremenitve na pritisk in tan genciaIne obremenitve (torzija, strig), ob tem pa je lahka in jo odlikuje stabilnost oblike ob gladki zunanji površini z dobrimi lastnostmi dušenja vibracij.

Materiale za sredico smo spoznali, nosilna sloja pa sta laminata, ki ju imenujemo zunanji in notranji, pač glede na položaj na izdelku. Sloji kot so prikazani na s!. 26, so zaporedoma postavljeni v kalup. Laminata sta sicer pripravljena z ročnim postopkom, 127

Izsesavanje

vakuumska lollja za zrak prehoden spoj perIocirana

ločilna

lollja

notranji laminat sredi ca (pena)

zunanji laminat

Slika 26: Shemat ski prikaz postopka vakuumiranja

vendar izsesavanje zraka iz tesnjenega prostora (vakuumiranje), v katerem je sendvič konstrukcija, povzroči izločitev slehernil1 zračnih mehurčkov . Ob izsesavanju pa na konstrukcijo hkrati deluje pritisk zemeljske atmosfere, ki zagotovi neoporečen lepiini spoj obeh slojev s sredico. Pritisk pripomore k izboljšanju enakomernosti prepojitve laminatov in delno izloči presežke smole skozi pefrorirano ločilno folijo v pomožni, vrhnji, za zrak prehodni sloj. V takem izsesanem stanju pride do utrditve laminatov.

Dosežena je tudi enakomerna debelina slojev.

Naštete dobre lastnosti sendvič konstrukcije in prednosti njene izdelave z vakuumiranjem so vzrok, da jo običajno srečamo kot lupino vseh delov j.!., le trup je največkrat čista lupina laminatov.

NADALJNI POSTOPKI V IZDELAVI JADRALNIH LETAL IZ ARMIRANE PLASTIKE Po izdelavi (vstavitvi v kalupe) polovičnih lupin delov letala, ki jih imenujemo tudi skodele, sledi lepljenje vgrajenih delov, kot so nosilci, rebra, pregrade in podobno, kar tvori notranji ustroj letalske konstrukcije. V grajeni so tudi mehani zmi za pogon krmil oziroma t.im. komande leta, nato pa se ob zapiranju polovičnih kalupov lepijo v njih izdelane polovične skodele. Po utrditvi lepilnega spoja sledi z razdvajanjem polovičnih kalupov snemanje oziroma t.im. razkalupljenje izdelka.

V grobi montaži so vgrajena krmila, dopolnjene in medsebojno povezane komande leta ter letalo sestavljeno. Ob tem so vlepljeni prenekateri deli, predvsem v pilotski 128

kabini. Ko so vlepljeni vsi deli in izdelani zadnji laminati, sledi tem pranje. Ob tem so deli preko 12 ur izpostavljeni temperaturi do 60 stopinj C. Takšno zorenje ali normali zac ija kot se postopek tudi imenuje, odstrani notranje napetost i, ki nastanejo pri utrjevanju, in zagotovi, da do kraja poteče reakcija zamreženja molekul smole in t rdilca, ki bi pri sobni temperaturi trajala mesece . Šele sedaj je namreč dosežena tudi končna t rdnost. Po tem je zagotovljena tudi temperaturna obstojnost do temperatur, pri katerih je bilo tempranje oprav ljeno. Opisana dogajanja v materialu nam ponazarja sI. 27. a) Modul elast i čnos t i v odvisnosti

-.;

od utrjevanja i n temper ature

'0

30000

-=:

20 000 10000

3000

,

:ti o

\

\

40

,- ....-... -------

60 55

\.

t1=

'.'.

"

60

\

80

10 o

temperatura [OC]

45 40

"

,,'/ ......................." ................ /,•..........

50

~~

20

od tempe rature u trjevanja

~

.

1000

-.; o as c > o

-100.

--

po Martensu v odvisnosti

.D

,~ " i"'" ........

5000

b) Oblikovna obstoj nost

o c

o

5

ID

m

20

e

~

3 dni pri 20°, 7 dn i pri 35° C

ča s ut rjevanja [dni ] Vzorci pred mer itvij o skladličeni 024 u r pri 80° C - - - - 3 dni pri 20° C , dalje pri 35° C

2 dni pri 20° C

••••_._

Vzorci pred meritvijo sklad li čen i 24 ur pri 100° C

samo pri 20° C

Slika 27: Tempranje

Takš ni stabilizaciji sledi obdelava zu nanj ih površin, imenovana finiš . Na lepi lnih spojih polovic je potrebna dodelava in naknadno lakiranje. Pravilnost oblik in gladkost površin se doseže s postopnim brušenjem laka z vodobrusnimi papirji do granu lacije 1000. Po nanesenih oznakah in barvnih označbah se površine z aščitijo in dobijo dokončno gladkost z nanosom polirnega sredstva.

V končni montaži je letalo dokončno sestav ljeno, nastavljeni so odkloni krmil in druge komande leta, vgrajeni instrumenti in oprema, s tehtanjem je določen položaj težišča in izvršena zaklj učna kontrola.

OBREMENITVE DELOV JADRALNEGA LETALA IN KONSTRUKCIJSKE REŠITVE Spoznali bomo, kako aerodi n amične sile obremenjujejo posamezne dele jadralnega letala in kako so le-ti izvedeni, da jih prenesejo. Poznati moramo materiale in gradnjo jadralnih letal, da bomo vedeli, kakšne obremenitve so dovoljene, ne da bi izpostavljali sebe in letalo nevarnostim .

129

Aerodinamične

sile, ki nastopajo, so odvisne od režima leta in hitrosti. Ti podatki so za dimenzioniranje in so za vsako jadralno letalo tudi navedeni, vključno s pogoji, ki veljajo za posamezni tip. Zato jih moramo natančno spoštovati. Nevarnost preobremenitev letala nastopa še posebej pri letu v turbulentni atmosferi (udari vetra, nestabilna atmosfera, nevihtni oblak ipd.), ob preveliki hitrosti in nepravilno izvedenih evolucijah. Take razmere so lahko vzrok vzbujanja vibracij na letalu (angl. Hutter), ki še posebej lahko vodijo v take preobremenitve, za katere konstrukcija ni dimenzionirana. izhodišče

KRILO Na sI. 28 so prikazane aerodinamične in vztrajnosrne obremenitve na krilo tako v letu kot tudi na zemlji.

Te so: normalni upogibni moment Mil normalna tangencialna sila Til tangencialni upogibni moment Mt tangencialna sila Tr torzijski moment Ms Tn

Slika 28: Ravnine v katerih je obremenjeno krilo

Klasična

koncepcija konstrukcije krila

Izhaja iz uporabe lesa in lahkih kovin in jo imenujemo tudi krilo z nosilcem. Njeni osnovni konstrukcijski elementi so: Glavni nosilec sestavljajo trakovi, povezani z vertikalno steno (stojino), njegova naloga pa je prenos normalnega upogibnega momenta Mil in normalnega tangenciaIne sile Til. Vprečnem prerezu je glavni nosilec najpogosteje škatlast ali dvojni T. Na glavnem nosilcu je postavljeno ' priključno okovje.

Torzijski nosilec prenaša tangencialni upogibni moment Mt in je pogosto nadaljevanje pomožnega nosilca.

Pomožni nosilec je lahko le v predelu krilc in prenaša obremenitve, ki na njih nastanejo. Če je pomožni nosilec vzdolž celega krila in tvori zaprt prostor z glavnim nosilcem, prenaša vse obremenitve, ki nastopajo na krilu, prek pomožnega priključka na trup.

Diagonala zamenjuje vlogo torzijskega nosilca, čeprav se včasih pojavlja skupaj z nJim.

130

Torzijska škatla, ki jo tvori oplata po konturi profila in stena glavnega nosilca.

Pravimo, da ima torzijska škatla eno konturo - če gre oplata do glavnega nosilca, dve konturi - če gre oplata do zadnjega nosilca (pomožnega) in tri konture - če gre opla ta po celi konturi do zadnjega roba . Torzijska škatla prenaša torzijski moment Ms. Rebra, vstopni rob, zadnji rob tvorijo in vzdržujejo obliko profila. Odvisni so predvsem od togosti oplate oziroma od morebitnih vzdolžnic, čeprav so lahko tudi nosilni, kadar prenašajo koncentrirane obremenitve (npr. korensko rebro).

Vključitev

nosilne lupine pomeni izboljšanje protitorzijske in upogibne togosti, napetosti se z enakomerno razporeditvijo gradiva po konturi povečujejo, s čimer klasična notranja nosilna struktura izgublja vlogo. Nosilna lupina prevzema tangencialne, torzijske obremenitve in del aksialnih sil pri upogibu krila. Pri t.im. pollupinasti konstrukciji so sestavni deli nosilne lupine vzdolžnice (stringerji), drugi elementi klasične koncepeije pa so poenostavljeni oziroma postavljeni manj pogosto. kritične

vstopni rob

torzijska tkalla - - --

pomožni nosilec

zadnji rob

torzijski nosilec (diagonala)

Slika 29: Klasična struktura krila z enim glavnim nosilcem

Zamenjava vzdolžnic s sendvič konstrukcijo vodi v lupinasto koncepeijo, kjer je tip glavnega nosilca nadomeščen z vertikalno steno. Pa vendarle zadrži pri prostonosečih krilih glavni nosilec prvobitno vlogo, saj prek vgrajenega okovja prenaša obremenitve s strukture. klasični

Lupinasta koncepcija krila pri armirani plasti ki Vrsta gradnje iz umetnih snovi in sendvič konstrukcija te vrste nudita izvrstne možnosti za izvedbo lupinaste konstrukcije krila. Konstrukcija je v primerjavi s klasično v marsičem poenostavljena, material je bolje izkoriščen in s tem je teža krila znatno zmanjšana.

131

V poglavju o principih ojačenje smole z armaturo S1110 spoznali, da je armatura tista. ki nosi (njena natezna trdnost je do 10 krat večja od same smole). Vendar pa je armirana plastika za določene obremenitve tudi "šibkeje armirana« (O.L' T it).

Take napetosti morajo biti čim manjše oziroma se jim moramo ogniti ali drugače povedano: armatura mora biti postavljena v skladu z nastopajočimi napetostmi (obremenitvami). Tako bo gradivo najbolje izkoriščeno in s tem teža manjša.

Nosilna lupina (skodela) krila, ki jo predstavlja sendvič konstrukcija, mora prenesti torzijski moment Ms in tangencialni upogibni moment Mt. Tangencialne napetosti tedaj nastopajo pod kotom 45 stopinj na vzdolžno os krila. Tako tudi zunanjo in notranjo tkanino sestavljajo vlakna, ki so v enaki količini postavljena pod kotom +45 in - 45 stopinj na vzdolžno os krila (sI. 30). Pravimo, da so nitke postavljene diagonalno in to označimo s simbolom #.

Slika 30: Orientacija smeri armature v delih jadralnega letala

Upogibno obremenitev krila prenaša glavni nosilec, ki je lahko različnih prerezov in izveden tudi kot sestavni del skodele.

včasih

Ob delovanju tangencialne normalne sile Tn in normalnega upogibnega momenta Mn so v prerezu glavnega nosilca (sI. 31) napetosti vzdolž krila različne. V navpičnem prere zu M - M delujejo normalne napetosti v vzdolžni smeri nosilca, ki jih prenaša prepas enako usmerjenega rovinga. Tlačna trdnost paraleIno z armaturo je sicer nekaj nižja od natezne, kar si razlagamo z mehkim vsidranjem v smolo in uklonom pri prevzemu obremenitve.

132

M

Slika 31: Glavni nosilec oblike dvojnega T

V prerezu N - N v nevtralni ravnini obstajajo iz prečnih sil izhajajoče tangencialne napetosti. Zato stojino (ki je običajno iz pene) oklepajo enake količine nitk, ki so postavljene diagonalno (pod kotom +45 in -45 stopinj) na vzdolžno os nosilca.

Strižne napetosti med prepasom in stojino prenese diagonalen trak na roving.

Priključni

okovi krila

Enostavno in lahko razstavljanje kril in repnih površin je ena od važnih komponent uporabnosti jadralnega letala, saj je transport po izvenletaliških pristankih in tudi shranjevanje v razstavljenem stanju pogost in običajen primer.

Elementi razstavljivih zvez delov jadralnega letala so okovi. Spoj delov krila je z redkimi izjemami izveden v korenu krila, kar je zaradi mesta maksimalnega upogibnega momenta sicer zahtevno in povezano s povečano težo, vendar s stališča praktičnosti najugodnejše. Centralni del glavnih nosilcev, ki prehaja skozi trup je večkrat sestavni del krila, manjkrat pa trupa, saj so krila največkrat prostonoseča.

Okovi glavnega nosilca - t.im. glavni okovi prenašajo normalni upogibni moment Mil in normalno tangencialno silo Til, pretežni del tangencialnega momenta Mr torzijskega momenta in Ms pa prevzema pomožni okov, ki je pri klasični koncepciji vgrajen v torzijski nosilec ali diagonalo. Pri lupinastih konstrukcijah pa se obremenitve z lupine prevajajo tudi prek korenskega rebra, ki s tem prevzema vlogo nosilnega elementa. S svojimi pomožnimi okovi večinoma prek t.im. tangencialnih palic prenaša obremenitve na drugo krilo, pri nekaterih konstrukcijah pa na trup.

Vodni balast Za namestitev vodnega balasta v krilih je izkoriščen prostor, ki ga oklepa torzijska škatla in ga v smeri razpona omejuje pregradno rebro. Takšna lega ohranja položaj težišča v dopustnem območju, čeprav ga seveda vseeno nekoliko spremeni.

133

V trupu je namescen kvečjemu dopolnilni rezervoar, ki pa povzroča neugodne koncentrirane obremenitve in so zato take rešitve redke. Za balast so večkrat namenjeni posebni rezervoarji oziroma t.im. vreče vodnega balasta iz umetnih snovi (pvc, pvc ojačan s tkanino) ali gume, manjkrat pa je to neposredna notranja struktura krila. Del opreme vodnega balasta v vsakem od kril je običajno neodvisen, torej sta oba rezervoarja nepovezana, vsak pa ima svoj ventil za izpust, odprtino za polnjenje (ki je lahko ista kot za izpust) in mehanizem za odpiranje.

Oprema za balast s centralnim ventilom v spodnjem delu trupa in z eno odprtino za polnjenje oz. izpust je redkejša.

Krilca, zakrilca Vsak pregib pri delitvi na krmilo in stabilizator še posebej pri jadralnih letalih obravnavamo glede na njegovo škodljivo delovanje, ki ga prinaša presrkavanje med zgornjo in spodnjo konturo profila, kar pomeni izgubo sposobnosti. Seveda je to v največji meri prisotno prav pri krilcih.

<> = (3 R M1

> R. 6 2

Slika 32: Pojav škodljivega momenta M, pri delovanju krilc Delovanje krilc prikazuje s!. 32. Pri desnem zavoju pride na levem krilcu z večjo ukrivljenost jo sicer do večjega vzgona, pa vendarle tudi do večjega upora v primerjavi z desnim krilom. Rezultat razlike v uporih leve in desne strani krila je neželjeni, škodljivi moment M" ki deluje nasprotno uvedenemu zavoju in ga tako zavira.

Tip krilca na s!. 33a ima pregib izveden kot kanal v vlogi kolektorja in difuzorja. Pri pozitivnem odklonu krilca (navzdol) se izboljša obtekanje njegovega prednjega roba in s tem vzgon, pri negativnem odklonu (navzgor) pa je obtekanje moteno - kanal se zapira in povečan upor zmanjšuje vpliv škodljivega momenta Mz. Podobno je tudi delovanje krilca tipa frise (s!. 33b), ki pri negativnih odklonih s prednjim robom v toku povečuje upor in s tem aerodinamično kompenzira moment Mz. Taki načini sicer kompenzirajo tudi silo na palici, vendar se zaradi velikega upora in presrkavanja še zdaleč ne morejo primerjati s tipi brez preloma, kot so prikazani na s!.

33c, d·, e, pri katerih na različne načine lahko izvedemo tudi tesnenje.

Razbremenitev sile na palici in istočasno izboljšanje aerodinamičnega učinka se pri zadnjih treh vrstah doseže s t.im diferencialnim pogonom krilc. To pomeni, da so koti pozitivnih odklonov znatno manjši od kotov negativnih odklonov: 134

(+)

0,5 -7- 0,8

d.) vrtIIna o. spod.,

Slika 33: Tipi krilc

Ker krilce s pozitivnim odklonom kljub povečanemu vzgonu pomeni tudi glavni upor pogonskemu momentu, se z zmanjšanjem njegovega kota odklona zmanjša potrebni pogonski moment pa tudi škodljiva komponenta aerodinamičnega upora na njegovi strani. Obratno pa se na drugi strani z večjim negativnim odklonolll poveča

r-I

I I I

1

I1 1

Slika 34: Primer konstrukcijske izvedbe diferencialnega pogona krilc

135

aerodinamični upor, kar skupaj zmanjšuje škodljivi moment M, in omogoča pravilen

zavoJ. Lupinasta konstrukcija krilc (in zakrilc) je največkrat izvedena kot sendvič in je preprosta v primerjavi s klasično, ki vsebuje nosilec, rebra, torzijski nos in nosilne elemente. Krilce je povezano s krilom z okovjem (žargonsko panti), katerih število je odvisno od razpeti ne krilca. Pogon (komanda leta) krilca je običajno izveden togo s cevmi in ima priključek na notranjem okovu oziroma še na enem pri večjih razponih.

Nadaljevanje pogona v trup ima razstavljivo zvezo z delom pogona v krilu . Kinematika diferenciacije je izvedena s posegom (preobrazbo) v katerega od pravokotnill prenosov v pogonu komand. Primer izvedbe neposredno pred priključkom na krilce prikazuje sI. 34.

Na primeru krilc spoznajmo še osnove zelo nevarnih nihanj (vibracij), ki so znane pod angl. izrazom »flutter« (beri flater) in ki zaradi povečanja amplitude in velike akumulacije kinetične energije lahko vodijo do loma delov jadralnega letala.

V primeru vznemirjanja nihanja (oziroma pospeška) v vertikalni smeri, kot to kaže sI. 35a, bo krilce, ki ima težišče za svojo vrtilno osjo zaradi svoje vztrajnostne mase zaostalo za gibanjem prednje to ge konstrukcije krila. Dopolnilni vzgon, ki pri tem nastane, vodi v povečanje amplitude vznemirjenega nihanja.

--.a.) princip pojave lIulIra

b.) stallčno kompenzirano krmilo

Slika 35:

Temu efektu se ognemo s t.im. statično kompenzacij o (sI. 35b), pri čemer se z dodatno maso pred ležaji krilc težišče krilc pomakne naprej. Kompenzacijo vztrajnostne mase krilc tudi glede vzdolžne osi letala pa imenujemo dinamično kom penzacijo, ki je dosežena z ustrezno določitvijo lege dodatne mase tudi glede na razpetino krilc. Opisani učinki se seveda javljajo pri vseh krmilnih površinah, torej veljajo tudi za zakrilca, višinsko in smerno krmilo.

Zakrilca se po tipih, konstrukciji in pritrditvi ne razlikujejo veliko od krilc.

Posebna, zanimiva izvedba so »fowler« za krilca, ki v izvlečenem položaju povečujejo 136

Slika 36: Fowler zakrilca

površino krila. Pogoni zakrilc so izvedeni za zvezni pomik ali pa bolje s fiksiranjem pri željenem kotu odklona.

Seveda pa je pri sodobnih jadralnih letalih enako kot pozitivni odklon interesanten tudi negativni odklon. Obstajajo tudi mehanizmi medsebojne povezanosti odklonov krilc in zakrilc. Tako odklonu zakrilc sledi v isti smeri odklon krilc in obratno odklonu krilc sledijo zakrilca s približno 40 odstotki odklona krilc, s čimer tudi zakrilca prevzemajo vlogo krilc. Taka medsebojna povezava prinaša optimalno krmljivost, pa tudi zmanjšanje upora in dobro izkoriščanje sposobnosti.

Zračne

zavore

Ker že najmanjše nepravilnosti toka na krilu znatno povečujejo upor oziroma hkrati zmanjšujejo vzgon, so po pravilu zračne zavore pri jadralnih letalih nameščene na krilu. Zaviraino padalo služi le kot dopolnilno sredstvo za zares strm prihod in se redko uporablja, pogostejša pa je v ta namen uporaba zakrilc, ki pri velikem kotu odklona znatno povečujejo upor.

..

~--~a.)

-t:===--UL~c.)

-t:===-- - -~ \

d.}

'

\\

Slika 37: Tipi zračnih zavor

Med primeri zračnih zavor na sI. 37 je najuporabnejši t.im. Schempp-Hirt tip, ki se odklanja le navzgor in mu tudi višji posevki ne pomenijo ovire. Tesna omara v krilu, v kateri je zavorna površina nameščena, pa tudi preprečuje presrkavanje v uvlečenem položaju, kar pri tipih a in b ni primer. Enodelna ali dvodelna plošča zračnih zavor je običajno iz Al-legure, pritrjena je na dveh (le redko treh) okovih, na zgornji strani pa prekrovni trak z vzmetmi zagotavlja njeno natančno prileganje s konturo profila v uvlečenem položaju. Pogon je po pravilu izveden togo (s cevmi ali palicami), mehanizem pa s preskokom prek mrtve lege omogoča zaklepanje. Zveza delov pogona med krilom in trupom je izvedena razstavljivo.

137

TRUP Trup predstavlja povezavo krila z repnimi površinami ter ima nalogo namestitve kabine za pilota, instrumentov in opreme ter komand leta.

Na trup v letu in na zemlji delujejo naslednje obremenitve: reakcije krila na trup; krilo zaradi velike mase in vztrajnosti zagotavlja pri vseh položajih v letu ravnotežje sil v vertikalni in horizontalni ravnini, kot tudi vseh momentov glede na težišče jadralnega letala. Rezultante oziroma reakcije se prenašajo na trup. na trup se prenašajo sile s horizontalnih in vertikalnih repnih površin, na trup se prenašajo koncentrirane sile s podvozja (vzlet, pristanek) in spojke za vlek (v aerozapregi, pri startu z vidom), na trup se prenašajo koncentrirane vztrajnostne sile na mestih pritrditve posadke (sedež, naslon, vezi) in vgrajenih elementov (instrumenti, oprema) .

-

Naštete obremenitve v strukturi trupa porajajo: upogibne in strižne napetosti - tako v vertikalni kot horizontalni ravnini in torzijske napetosti.

Naloga konstrukcije trupa ni le prenesti nastale obremenitve, temveč mora s čim manjšim čelnim presekom in svojo konturo imeti čim manjši upor, na prehodih v krilo in repne površine sme porajati čim manjše interferenčne upore, zagotoviti mora popolno izrabo notranjega prostora in zadovoljiti udobje, racionalno uporabnost in vidnost za posadko.

Slika 38: Primer škatlastega trupa

138

Tipi konstrukcije trupa Predalčni trupi so grajeni običajno iz varjenih jeklenih ali duralnih cevi v obliki prostorske rešetke in se javljajo pri šolskih in trenažnih jadralnih letalih. Ker nudi slabe možnosti izdelave aerodinamične oblike, se v prednjem delu često s profiliranjem dodaja ovalen prečni prerez. Profilacijo, ki je pričvrščena na predalčje, sestavljajo okvirji (rebra), polokvirji in tanke vzdolžni ce, oplata pa je platnena, iz vezane plošče, pločevine ali plastike. Škatlasti trupi so izvedeni običajno v leseni in kovinski vrsti gradnje, sestavljeni pa so iz štirih glavnih vzdolžnic (nosilcev), okvirjev, ki dajejo konturo prečnega preseka in jih na obremenjenih mestih povezujejo diagonale ter oplata. Prečni presek je običajno mnogokotnik, približevanje ugodnejšim ovalnim in okroglim presekom pa vodi v prehodni mešani tip - od pollupinastega k lupinastemu trupu, ki ima izrazitejše vzdolžnice in lupino v obliki nosilnega jedra.

Lupinasti trupi se uporabljajo pri visokosposobnih jadralnih letalih. Pri gradnji v armirani plastiki vlogo vzdolžnic kot tudi okvirjev (ki so le na mestih koncentriran ih obremenitev) v celoti prevzema oplata oziroma lupina. Lupina je izvedena večinoma kot čista armirana plastika in manjkrat kot sendvič konstrukcija.

Vertikal ne repne površine so, razen krmila, običajno konstrukcijsko izvedene kot sestavni del trupa, njihova stabi lnost pa je, posebno pri T horizontalnih repnih površinah, pogosto zagotovljena s sendvičem. Ker sile, ki se prenašajo z vertikalnih in horizontalnih repnih površin, obremenjujejo t. im. cevasti del trupa z upogibnimi in torzijskimi obremenitvami, je temu primerno postavljena armatura lupine, kot prikazuje s!. 30. Ojačii:vena vlakna tečejo v treh smereh in sicer: tista, ki so vzporedna z vzdolžno osjo trupa, prenašajo upogibne napetosti (kot vzdolžnice oziroma nosilci pri škatlasti h trupih), nitke pod kotom +45 in - 45 stopinj na vzdolžno os pa torzijske oziroma strižne napetosti.

Podvozje Podvozje služi v fazi vzleta (zaleta), pristanka in za transport jadralnih letal po tleh.

Prevladuje klasični tip podvozja, pri katerem je glavno kolo pred težiščem v osi trupa,

, I

"t.

I

I

I I

,

\

\

\

,

'

....

_---.",.

Slika 39: Primer uvlačljivega podvozja z gum ijastimi vzmetnimi elementi

139

Slika 40: Stabilno V2ll1eteno podvozje z mehanskimi elementi, hidrav li č na zavora z diskom

pomožno pa na koncu trupa pod repom. Drsni elementi (smučke) povzročajo veliko trenj e in slabšajo manevrs ke sposobnosti pri vožnji po tleh in so zato v manj šini .

Omejeni so kvečjemu na zamenjavo repnega kolesa. Stabilnost okrog vzdolžne os i vzdržujejo krilca. Dve glavni kolesi (ali dvojno glavno kolo) so izjemen primer, pri motoriziranih jadral nih letalih pa so običajna pomožna kolesa na koncih kril.

Slika 41: Ko lo z mehani č no čeljustl10 zavo ro

140

Slika 42: Pnevmatika balonskega tipa, ko lo z zavo ro z diskom

vzmetnl elementi

Sli ka 43: VZl1leteno podvozje z vzdolžni l1l l1lehaničnil1l ll v l ače n jel1l

T ip podvozja z nos nim kolesom nasto pa, kadar je glavno ko lo v teži šču ali za njim .

Pojavlja se predvsem pri dvosed ih, kjer je prostor namest itve glavnega kol esa zarad i drugega pilotskega sedeža o mejen. Takemu pol ožaju se zato prilagajajo tudi sodo bna trenažna jadralna letala. Pri tem tipu podvozja je prisotno seveda tudi repno kolo ali sm u č k a.

Glavno kolo z z račnico je balonskega tipa, pri katerem gre za nizke nad pritiske ( n ajveč do 5 atm .). Širina z račni ce je pri balonskem tipu le 2,5 do 5 krat manj ša od

premera in je zat o m oč absorbc ij e kinetične energ ij e zelo vel ika. Ker absorbcijska sposobn os t pnevmatike pri težjih jadralnih letalih ni vedno zadost na, se vgrajuj e t. im. vzmeten o podvozje (kolo z amo rti ze rj em), pri katerem absorbirajo udarce tudi vg raje ni gumijast i, mehansko - vzmetni ali oljno-pnevmatski elementi .

G lav no kolo je običajn o o premlj eno z me h ani č n o čelju s tn o zavoro, pri težjih jadralnih letal pa s hidrav li č n o zavoro z diskom . Komanda zavore je poveza na s komand no zračnih zavor, ali pa je izvedena loče no (najpogosteje na pilotski palici). Ker upor kolesa povzroča znatne izgube, je podvozje le redko stabilno, največk rat je lIvlačljivo . Uporabljen je prepros t tip vzdolžnega uv l ače nj a, ki je me hani čno , le redko hidravli čn o. Konturo trupa zapirajo vratca podvozja, mehanizem uvlačljivega pod vozja pa je izveden bodisi z zaklepanjem prek mrtve lege ali pa z varovali v uv leče nem položaju.

Vlečna

kij uka

Vlečna kljuka o m ogoča jad ralnemu letalu vzlet in to v aerov leku ali na vi tel. Najpogosteje je vgrajena r.im. po!težiščna kljuka na spodnji strani trupa ali na okovju podvozja čim bližje tež i šču , saj je s tem preprečen pojav mo menta pri delovanju vlečne sile ob startu na vitel.

141

nosna kljuka

težiščna kljuka z obročno avtomatiko

Slika 44:

Slika 45:

Takšna kljuka je ustrezna tudi za start v aerovleku, čeprav je seveda v tem primeru ugodnejša nosna kIj uka, ki s prijemališčem vlečne sile ob spremembi smeri poraja momente, ki težijo vrniti letalo v pravilen položaj. Zato imajo šolska in trenažna letala često vgrajeni dve kljuki: poltežiščno za start na vitel in nosno za start v aerovleku .

Slika 46: Primer pogona

težiščne

kljuke

Težiščne kljuke so opremljene z ročično ali obročno avtomatiko, ki samodejno odpenja, kadar smer vlečne sile z vzdolžno osjo letala oklepa kote prek 90 stopinj . Pogon za aktiviranje je običajno izveden s t.im. mehkimi komandami, to je z jekleno vrvjo. Aktiviranje je možno sal~lO prek ročice v kabini.

REPNE POVRŠINE Vlogo, naloge in princip delovanja repnih površin smo spoznali v drugem poglavju, zato si oglejmo le še konstrukcijske izvedbe. Klasični tip repnih površin združuje horizontalne in vertikalne repne površine, ki so po položaju horizontalnih lahko nizke, srednje ali visoke oziroma T-repne površine. V-repne površi ne so drugi tip, ki prevzema vlogo tako horizontalnih kot vertikalnih.

142

Slika 47: Izvedbe repnih površin

Vsake od naštetih so lahko enodeIne, torej kot samo krmilo ( (angl. all mooving, nem ško pendl) ali pa dvodeIne, ki jih sestavlja stabilizator in krmilo.

Horizontalne repne površine Sodobne horizontalne površine so običajno po položaju visoke, to je T-oblike in so dvodelne, torej iz stabilizatorja in krmila. T -oblika namestitve ima prednosti tako v aerodinam i čnem kot tudi v eksploatacijskem sm islu . V aerodinamičnem smislu zato, ker na njih ne more priti do t. im. zasenčenja s tur~ulentnim tokom izza krila, hkrati pa tudi same ne zase n čijo vertikalnih repnih površin, kar je npr. izrazit primer pri nizkih horizontalnih repnih površinah, če so nameščene na prednjem delu vertikalnih repnih površin. Tudi int erferenčni upori so pri visokih (T) horizontalnih repnih površinah manjši kot pri nizkih . Eksploatacijska prednost pomeni izključitev možnosti dotika (ozi roma poškodb in loma) z visokimi posevki ali neravno površino pri pristanku.

v ~

Slika 48 : Eno in dvodelne repne površine

Enodeln a konstrukcijska izvedba aerodinamično pomeni opt imalnejšo rešitev. Vendar pa je težja, ker mora biti masno popolnoma uravnotežena, tudi priključitev na vertikalne repne površine je zahtev nejša, s svojim učinkovitim delovanjem pa običajno pov zroča majhno stabilnost okrog prečne osi. Zaradi naštetih pomanjkljivosti so zato dvodelne horizontalne repne površine ugodnejše in pogosteje uporabljene.

Po obremenitvah in gradnji lahko horizontalni stabilizator v poenostavljeni obliki primerjamo s krilom, višinsko krmilo pa s krilcem. Vloga elementov je identična vlogi ustreznih elementov krila. Zveza s trupom je razstavljiva, prav tako tudi pogon višinskega krmila, ki je ob redkih izjemah izveden togo (s cevmi).

143

Vertikalne repne površine Konstrukcija tega dela, ki je običajno ses tavni del trupa , prenaša upogibn e in torzijske obremenitve kot reakcij e hori zontalnih repnih površin in samega krmila .

Tako so njeni konstrukcij ski elementi spet primerljivi s tistimi v krilu oziroma krilcu, le da je namestitev vertikalna.

V stranskem pogledu je oblik a lahko različna, izvedba pa je običajno dvodelna (s tabili zator in krmilo), saj enodelna ne daje tolikšne smerne stabilnosti, prav tako pa tudi preprečuje realizacijo T-horizontalnih repnih površin, ki so najugodnejše.

Premikanje smernega krmila se izvaja s pedali v kabini pilota, pogon pa je n ajvečkrat gibek (z jeklenimi vrvmi) in je spojen s spodnjim okovom smernega krmila. Komanda smernega krmila terja dobro koordinacijo (uglašenost) s koma ndo krilc, saj ima krmarljivost okrog vzdolžne in navpi č ne osi od ločilen vpliv na letaine lastnosti jadralnega letala. Zaradi prilagajanja različnim višinam pilotov so pedala naj večkra t nastav ljiva , za komando leta pa ni razlogov, da bi bila razstavljiva.

Trirner Pri uporabi jadralnega letala se z različno težo pilotov in balastom položaj težišča relativno precej spreminja. Ra z li č ni režimi leta in hitrosti porajajo na krmilih tudi različne aerodinamične sile. Na te spremenljive pogoje in režime leta je treba prilagoditi repne površine tako, da sile na komandah ne bodo tako velike, da bi obremenjevale

I .-E.~-=---.--.-:...-~C .-.:. : : . .

-(-~=--·--------------'-

~.--

--

~./

-.-~

a

-·E-· -4F· -~c

Slika 49: Konst rukcijske izvedbe trim erja

144

in utrujale pilota. To vlogo odigrava trimer, ki je skoraj vedno vgrajen pri višinskem krmilu, pri smernem krmilu pa, razen pri enodelnih vertikalnih površinah, običajno ni potreben. Poglejmo konstrukcijske izvedbe trimerja: Stabilizator v vlogi trimerja (s!. 49a) je pri jadralnem letalu redko uporabljena izvedba, temelji pa na 11astavljivem vpadnem montažnem kotu stabilizatorja. Izvedba je zanimiva npr. za enodelne horizontalne repne površine.

Aerodinamični trimer (s!. 49b) predstavlja vrsto majhnega zakrilca, vgrajenega v izhodnem robu krmila, ki zmanjšuje pogonski aerodinamični moment na višinskem krmilu. Odklon trimerja za kot ")l o iz nevtralnega položaja (s!. 49b) povzroči silo Kr, ki odkloni krmilo za kot aK kar je v aerodinamičnem smislu identično spremembi vpadnega kota ~O' o. Vendar pa je območje kompenzacije za tako izvedbo omejeno, zmanjšuje se tudi učinkovitost krmila, učinkovitost pa je veliko odvisna tudi od montažnega kota stabilizatorja. Zato za visokosposobna letala ta rešitev ni najugodnejša, toliko manj pa seveda posebna izvedba (s!. 49c), kjer ima aerodinamična sila sicer prijemališče bližje vrtiIni osi, vendar pa v tok postavljen rob krmila znatno povečuje upor.

A ___

Slika 49 a

Flettner trirner je posebna izvedba aerodinamične vrste pogonskega trimerja (s!.

49d) . Paralelogramska kinematična povezava trimerja s stabilizatorjem zagotavlja, da ob odklonih krmila trimer vedno ostaja paraleino svojemu prvobitnemu položaju.

Aerodinamična sila trimerja RT deluje nasprotno reakciji krmila RK in s tem učinko­ vito razbremeni pogonski moment. Taka izvedba je zanimiva posebno pri enodelnih vertikalnih repnih površinah.

Znane so še kombinirane izvedbe prvega in tretjega načina trimerja in ako je na s!.

49d točka A pomična v vzdolžni smeri , tudi kombinacija drugega in tretjega načina .

Vendar pa ta zadnji način učinkovitost krmila toliko poslabša, da je potrebno povečati površino krmila, ali pa njegove od klone, kar pa ima negativne posledice. Pogon kopland pri opisanih izvedbah je običajno gibek (z jeklenimi vrvmi).

Vzmetni trirner po konceptu ne zmanjšuje pogonske sile oziroma momente s porajanjem nasprotnih aerodinamičnih momentov kot doslej našteti primeri, temveč dosega le-to z direktnimi nasprotnimi silami v mehanizmu pogona samega višinskega krmila. To je običajno izvedeno z nastavljanjem položaja dveh nateznih vzmeti, ki svoje reakcije prenašata v komando leta višinskega krmila.

145

Slika 50: Vzmetni trimer pri DG -I01 G ELAN

Iz slike je razvidna paralelogramska konstrukcija pilotske palice, ki pri letu v turbulentni atmosferi dobro duši (ne prenaša) sunke v repnih površinah.

Primerna konstrukcijska rešitev vzmetnega trimerja zagotavlja učinkovito kompenzacijo pogonske sile krmila v celem območju hitrosti s tem, da poseg v sicer·šnje repne površine ni potreben. Pri sodobnih jadralnih letalih so prednosti te izvedbe očitne.

V -repne površine, specialne repne površine Princip delovanja V -repnih površin oziroma prevzem vloge horizontalnih in vertikalnih repnih površin pojasnjuje s!. 51. Pogonska kinematika zagotavlja istočasno bodisi istosmerne od klone obeh krmil (deluje kot višinsko krmilo), ali pa diferencialne po principu krilc (deluje kot smerno krmilo).

2P

Slika 51: Princip delovanja V-repnih površin

V -repne površine načeloma sicer prihranijo eno repno površino (dve namesto treh), vendar zahtevna pogonska kinematika in delovanje v zavoju, ki je močnejše kot pri klasičnem tipu in deluje nasprotno kot krilca, ne prinaša najboljše koordinacije.

Med specialne rcpne površine štejemo "leteča krila« in razpored nosilnih ter repnih površin po t.im. principu "race«.

146

KOMANDE LETA Pod splošnim izrazom komande leta razumemo mehanizme in 'sestavne elemente, ki pilotu omogočajo krmarjenje z letalom. To so tudi mehanizmi za opravljanje drugih funkcij sestavnih delov jadralnega letenja, ki niso neposredno povezane s krmarjenjem.

V prejšnjih poglavjih smo jih ob spoznavanju glavnih delov jadralnega letala precej že srečali in omenili njihovo konstrukcijsko izvedbo. Ponovimo torej, da med komande jadralnega letala štejemo: komanda globine (višinskega krmila) komanda smeri (smernega krmila) komanda nagiba (krilc) komanda zračnih zavor komanda zakrilc komanda trimerja komanda vlečne kljuke komanda uvlačljivega podvozja komanda vodnega balasta komanda zapiranja in odmetavanja pokrova kabine komanda prezračevanja (ventilacije) kabine Komande delimo glede na vrsto uporabljenih elementov na: gibke ali mehke, ki so izvedene z jeklenimi vrvmi - toge, ki so izvedene s cevmi oziroma palicami in - mešane, ki so kombinacija gibkih in togih Podrobnosti elementov in konstrukcijskih izvedb ne bomo obravnavali. 'poj"1 del

Izvrtln_ za varovalno razcepko

Slika 52: Hitra spojka tipa Hotellier

Vse komande krmil razen smernega, pa tudi komanda zračnih zavor, zakrilc in vodnega balasta morajo biti izvedene z razstavljivimi spoji. Mnogo se uporabljajo t.im. hitre spojke tipa Hotellier. Zahteve po sodobnih konstrukcijskih rešitvah narekujejo vpeljavo avtomatskih spojk v razstavljenih komandah leta. Avtomatske spoj ke ne pomenijo le prikladne, hitre in enostavne sestave, temveč povečano varnost, saj princip konstrukcijske rešitve onemogoča oziroma izključuje nepravilno sestavo.

147

KABINA PILOTA Pilotska kabina (angl.: cockpit) mora s svojimi konstrukcijskimi rešitvami zadostiti naslednjim zahtevam: omogočiti. minimalno udobnost - prostor za namestitev pilota in opreme je omejen, saj je velikost prečnega prereza trupa izhodišče uporov. Zato mora biti racionalno izkoriščen, sedež in naslon pa izvedena tako, da položaj sedenja ne utruja pilota med dolgimi poleti. Prilagodljivost različnim rastem je uresničena z nastavljivimi pedali, naslonom sedeža in naslon om za glavo. vidljivost v vseh smereh mora biti dobra, kar velja tudi za zadnji sedež pri dvosedih, razpored komand mora biti smiseln, biti morajo dobro dosegljive in lahke za krmiljenje, prezračevanje kabine mora biti učinkovito , brez prepiha in čim manj šumno, vstop in izstop iz kabine morata biti lahka, kar je pomembno posebej pri zapušča­ nju letala v sili, predviden mora biti prostor za namestitev in priključitev instrumentov, radijske, električne in dodatne opreme (kisik, karte, barograf, sanitarije), kot tudi prtljažnik, varnostna kabina: konstrukcijska zasnova kabine mora predvideti povečano stabilnost, ki ščiti pilota v primeru pristankov na neravno površino, na trebuh in pri trčenju v ovire. Rešitve v tej smeri stremijo v t.im. dvojno lupino v delu kabine in v racionalno vgradnjo podvozja kot tudi elementov opreme v kabini in prtljažniku. prtljažniku.

Pokrov kabine Pokrov kabine s svojo obliko in velikostjo odločilno pogojuje vidljivost in možnost vstopa oziroma izstopa v kabino. Druge zahteve, ki so še pomembne, so njegovo prileganje trupu, tesnost, ki naj preprečuje škodljivo presrkavanje in enostavnost, uporabnost ter učinkovitost zapiral in mehanizma za odmetavanje. .

Sestavne dele predstavlja okvir iz cevi ali armirane plastike, okovje ali mehanizem za odpiranje (izveden z omejilci, zaskočniki ali plinskimi vzmetmi), zapirala, mehanizem za odmetavanje in pleksi steklo.

Pokrov kabine je enodelen ali dvodelen. EnodeIni so konstrukcijsko in za gradnjo enostavnejši ter atraktivnejši in ker nimajo vmesnega loka, nudijo tudi boljšo vidljivost. Vendar pa pri večjih dimenzijah temperaturna razteznost otežuje prileganje, tesnenje 111 zapiranje.

Na sI. 53 so prikazani nekateri načini odpiranja pokrovov kabine.

Sedež, naslon, vezi Sedež z naslonom določa položaj sedenja, ki se zaradi razpoložljivega prostora in udobnosti običajno približuje polležečemu. Sedež, ki se včasih nadaljuje tudi v prednji del od kolen naprej, je oblikovan po telesu. Naslon pa upošteva namestitev hrbtnega padala, ki se v jadralnih letalih splošno uporablja. Pri sodobnih izvedbah sta tako sedež s podložnimi nosilci oziro~a rebri kot tudi naslon sestavna dela trupa, kar povečuje 148

Slika 53:

Načini

odpiranja kabine

njegovo stabilnost oziroma karakterizira t.im. varnostno kabino (sI. 54). SI. 55 prikazuje primer sedeža, ki je vstavlj en v kabino na razstavljiv n ač in iz nastavljivega naslona iz pločevine.

nastavljiv naslon za glavo

zunanja skodela notranja skodela prednja sede!na kad prečna rebra

Slika 54: DG varnostna kabina 149

Razen pri akrobatskih jadral nih letalih vežejo vezi pilota v štirih točkah - dve trebušni in dve .ramenski vezi, katerih spoj mora biti razrešljiv z enim samim gibom.

Slika 55: Sedež, hrbtni naslon, naslon za glavo

Pritrditev vezi je izvedena z okovi direktno na strukturo trupa, ali pa na sedež oziroma naslon.

Slika 56: Trebušne in ramenske vezi

150

UPORABA IN VZDRŽEVANJE JADRALNEGA LETALA Le s pravilno uporabo, poznavanjem jadralnega letala in njegovega vzdrževanja bomo lahko leteli varno in izkoristili vse njegove sposobnosti.

Osnovne podatke in navodil~ za uporabo bomo našli v priročniku za letenje in uporabo jadralnega letala. Te in tudi letal ne lastnosti in sposobnosti posameznega tipa jadralnega letala moramo dobro poznati, preden z njim poletimo.

Vendar pa to še ni dovolj. Letalo mora biti tehnično brezhibno, to pa mu zagotavlja veljavno spričevalo za letenje in skrbno vzdrževanje.

Spričevalo za letenje pridobi jadralno letalo po tehničnem pregledu, ki ga opravi predstavnik Oddelka za registracijo in plovnost letal pri Zveznem uradu za promet.

Poleg tehnične brezhibnosti je pogoj za pridobitev spričevala za letenje tudi vpisanost v register (registracija) in t .im. homologacijski list tipa. Le-ta dokazuje, da je jadralno letalo konstruirano in grajeno v skladu s predpisi za gradnjo, ki jih priznava Urad za promet in zagotavljajo pogoje za varno uporabo.

Homologacijski list pridobi proizvajalec za tip jadralnega letala od nacionalnega urada za promet na osnovi tehnične dokumentacije in pre računov ter opravljenih potrebnih trdnostnih preizkusov in preizkusov v letu. Veljavnost spričevala za letenje se obnavlja (podaljšuje) s periodičnimi enoletnimi pregledi.

Potrebna dela vzdrževanja predpisuje Priročnik vzdrževanja jadralnega letala, v katerega se vpisujejo pregledi, ki jih le-ta predvideva in s podatki o naletu tvori dokumentacijo historiata nekega letala. Priročnik vzdrževanja predvideva v skladu s splošnimi predpisi in navodili proizvajalca postopke: -

rednega vzdrževanja: predpoletni pregled in nega jadralnega letala periodičnega vzdrževanja: pregled po sestavljanju jadralnega letala SO-urni pregled plan mazanja 200-urni pregled dela obnove, revizije in modifikacije izrednega vzdrževanja: v primeru trdega pristanka ali pristanka v bočnem letu v primeru pristanka na trebuh v primeru pristanka v vrtiljaku v primeru prekoračene maksimalne dovoljene hitrosti in pojavu vibracij v primeru poškodb (popravila).

Med vsemi pregledi, ki terjajo že nekaj več poznavanja gradnje posameznega tipa jadralnega letala, si oglejmo le pred poletni pregled in nego jadralnega letala iz armirane plastike.

151

Pred poletni pregled opravi pred vsakim poletom pilot jadralnega letala in s tem ugotovi njegovo sposobnost za letenje. Vrstni red kontrolnih točk je prikazan na sI. 57:

(

~

\",1", r-

r ~.

V

.;

Slika 57: Shema izvedbe predpoletnega pregleda

o O O

O O O O O O O O O O O

Pregled vrhnje in spodnje obloge krila ter torzijskega nosu (neravna mesta, majhne luknje, praske, mehurčki)[1] Pregled krilnih zaklju čkov[2] Kontrola pri trditve krilca v pritrditvenem mehanizmu (varovala), kontrola njegovega hoda, pregled površine krilca in kontrola sistema za krmiljenje (skozi odprtino na krilu, če obstaja)[3] Kontrola zračnih zavor in njihove pri trditve ter varovala[ 4] Kontrola površine zakrilc in njihovo zavarovanje[5] Kontrola površine trupa[ 6] Kontrola zunanjega izgleda repnih površin[7] Kontrola zavarovanja smernega krmila in višinskega repa v točkah pritrditve, lahkotnost hoda krmila in kontrola mehanizmov za upravljanje[8] Kontrola pri trditve in izgleda repne smučke (kolesa)[9] Kontrola glavnega kolesa[10] Kontrola Pitotove cevi[11] Kontrola zunanjega izgleda kabine, instrumentov 111 ročic, varnostnih vezI 111 pedal. Varovanje glavnih sornikov, pregled prostih tujkov v letalu[12] Preizkus krmil - pri tem pomočnik posamezna krmila čvrsto drži v ničelnem položaju[13 ] Preizkus delovanja vlečne kljuke. Biti mora čista. [14]

Pregled jadralnega letala je treba pred letenjem vpisati v knjigo vzdrževanja, po letenju pa morebitne ugotovljene nepravilnosti na letalu.

152

Nega površin jadralnega letala iz armirane plastike je pomembna, saj so uporabljeni profili občutljivi na nečistočo - umazanijo, prah, mušice, pa tudi na vodne kapljice.

Vse to izrazito poslabša letaine sposobnosti. Umazanija hkrati načenja zaščitni sloj polirnega sredstva in če le-tega ni, površina izgubi gladkost in postane dostopnejša škodljivemu delovanju atmosferskih vplivov in mehanskih delcev. Zato moramo redno vzdrževati čistočo površin: • umivarno s čisto vodo, gobo in usnjeno krpo, • vodi ni priporočljivo prepogosto dodajati pralnih sredstev, saj le-ta tudi povzročijo odstranjevanje sloja polirnega sredstva, • za čiščenje ne smemo uporabljati bencina, alkohola in razredčil, saj lak nanje ni odporen, • v pogostosti poliranja ni omejitev. Če nimamo specialnih polirnih sredstev, lahko uporabimo polirna sredstva za avtomobile in pohištvo, ki naj bodo blažja in ne agresivna. Do določene mere nam polirna sredstva pomagajo tudi kot čistila. Pri strojnem poliranju moramo paziti, da površine ne segrejemo preveč, saj sicer trpi njena kvaliteta.

• letalo moramo zaščititi pred močnimi sončnimi žarki (vročino) in pred nepotrebno trajno obremenitvijo

LITERATURA 1. Vazduhoplovno jedri li čarstvo 1.

2. A. Skarbinski, W. Stafiej: Projektowanie i konstrukcija szybowcow 3. S. Milutinovic: Konstrukcija aviona 4. F. Thomas: Grundlagen fur Entwurf von Segelflugzeugen 5. D. Geistmann: Die Entwicklun g der Kunststoff Segelflugzeugen '6. A. Puck: Bernessen und Gestalten von faserversfarkten Kunststoffbauteilen 7. A. Wehrli, P. Zoller: Aufban und Verarbeitung faserverstarkter Kunststoffe Revije: Aerokurier, Aerorewue, Soaring 153

INSTRUMENTI IN OPREMA Časi, ko so jadralna letala letela povsem brez instrumentov, so že davno minili.

Instrumenti, ki so dandanes vgrajeni v jadralnih letalih, so vse prej kot enostavni, saj je tudi v jadralno letalo vdrl mikroprocesor s svojimi velikimi sposobnostmi. Instrumente, ki so v jadralnem letalu, lahko delimo na tiste, ki so obvezni in podlegajo vsakoletni kontroli, in na tiste, ki niso obvezni. Instrumenti, ki so obvezni in brez njih jadralnega letala ni mogoče registrirati, so pomembni za varnost letenja in navigacijo.

Ostali se pojavljajo v vedno večjem obsegu, jadralcu pomagajo pri optimiranju preleta in doleta. Ne glede na to, da audio instrumenti spadajo med instrumente, ki niso obvezni, imajo neposreden vpliv na varnost letenja.

instrumenti jadralnega letala

obvezni

neobvezni

merilec hitrosti višinomer kompas

vari omet ri vseh vrst kontrolnik leta

Poleg navedenega imajo jadralna letala tudi še nekaj opreme, ki je odvisna od namena jadralnega letala. Najpomembnejši del opreme je gotovo radijska postaja, ki jo štejemo v obvezni del opreme in jadralno letalo brez nje ne sme leteti. Med neobvezno štejemo opremo za snemanje obratnih točk, naprave za kisik in za zapisovanje višine (barograf).

VARIOMETRI Variometer je instrument, ki kaže, ali se jadralno letalo dviga ali pada. V osnovni obliki je vgrajen v vsakem letalu, vendar je poseben razvoj doživel v jadralnem letalu v svoji elektronski inačici. Variometre, ki so vgrajeni v jadralnih letalih, lahko delimo na pnevmatske in električne.

155

PNEVMATSKI VARIOMETRI Pnevmatski variometer je instrument, ki zaznava spremembo statičnega tlaka s oziroma spreminjanje višine s časom. Umerjeni so v mis , običajna področja so od O do ± 5 mis. Zgornja, za jadralee še uporabna meja je ± 30 mis. V anglosaških deželah so umerjeni tudi v čevljih na minuto ali v vozlih.

V glavnem ločimo dva tipa pnevmatskih variometrov: variometre s krileem in variometre s kapilaro. Pri jadralnih letalih se skoraj izključno uporablja variometer s krileem. časom

Poglejmo delovanje variometra s krilcem P~t

KRILCE

IZRAVNALNA POSODA

Slika 1:

Ako se jadralno letalo dviga, statični tlak upada, posledica tega pa je izenačevalni tok, ki teče iz izravnaine posode proti priključku statičnega tlaka. Hitreje ko se dvigamo, večji je izenačeval ni zračni tok in obratno. V izenačevalnem zračnem toku se nahaja dobro uležajeno krilee, ki se pod vplivom tega toka zasuče v eno ali drugo stran.

Izenačevalna posoda mora biti dobro toplotno izolirana. V nasprotnem primeru lahko računamo z napakami v kazanju.

Kazanje variometra je sorazmerno izenačevalnemu zračnemu toku, zato nam mora biti jasno, da volumen izenačevalne posode vpliva na kazanje instrumenta. Torej vsaka izenačevalna posoda ni dobra za vsak variometer.

Variometer s kapilaro za jadralna letala ni najprimernejši, ker je občutno počasnejši od variometra s krileem. Kot je razvidno s slike, potrebuje tudi ta instrument izravnaino posodo, vendar je ta običajno že v samem ohišju (slika 2). zračni

156

ANEROID

IZRAVNALNA POSODA

PIt

Slika 2: Ohišje ima stik z okolico prek kapilare K. Ko stati čni tlak upada, poteka izenačevanje prek kapilare. Upadanje tlaka v ohišju je počasnejše, posledica tega pa je širjenje oziroma oženje aneroidne škatlice.

Vidimo, da sta oba instrumenta izjemno občutljiva, zato nikar ne pihajmo v njihove ker ju lahko trajno poškodujemo.

Pri pogovorih o variometrih večkrat govorimo o časovni konstanti ali o dušenju.

Jasno je, da noben vari omet er ne bo uspel popolnoma slediti dejanskemu dviganju oziroma padanju. priključke,

1 mIs

_----

..-............... .. ._...:.:.;; ....

0.7 mIs

I.

T

..j Slika 3:

Če na vhod variometra s krilcem v trenutku pripeljemo zračni pretok, ki ustreza 1 mis, instrument ne bo v trenutku pokazal te vrednosti, ampak bo njegova indikacija ustrezala krivulji na sliki 3. Časovna konstanta T je čas, ko doseže variometer približno 70 odstotkov vrednosti. Časovna konstanta je odvisna predvsem od trenja mehanskih delov. Zmanjšati je skoraj ni mogoče, povečamo pa jo lahko z dodajanjem primerne kapilare med priključek Pst in variometer.

157

VARIOMETER TOTALNE ENERGIJE Iz predhodnega poglavja nam je znano, da variometer kaže, kadar se statični tlak spreminja s časom. Želimo tak variometer, ki bo kazal le tedaj, kadar energijo izgubljamo oziroma pridobivamo. Za jadralce je namreč pomembno, ali energijo pridobivamo, ali izgubljamo. Pretvarjanje iz ene oblike v drugo nas ne zanima. Zgled nam bo pokazal, zakaj ne želimo kazanja pri spremembi energije iz ene oblike v drugo. Letimo na primer s hitrostjo 150 km/h in lastnim spuščanjem 2 mis. Če povlečemo palico in na hitro zmanjšamo hitrost na recimo 80 km/h, nam bo navaden variometer pokazal dviganje, čeprav nismo pridobili niti kančka energije. Če enako proceduro ponovimo zvariometrom total ne energije, nam ta ne bo pokazal več od ničle. To pa je za jadralce sila pomembno, saj letimo med dviganji z večjimi hitrostmi ter bi nam vsako zmanjšanje hitrosti dalo napačen vtis o dviganju ves čas, ko hitrost letala ne bi bila konstantna. Postavlja se vprašanje, kako prej opisane neželjene učinke odpraviti. Iz predhodnih poglavij vemo, da je vsota dinamičnega statičnega tlaka konstantna.

PC = Pst

+ Pd

ali Pst = PC

-

Pd

Pri pretvorbi energije se lahko en tlak spremeni le na račun drugega. Od tod tudi ideja o kompenzatorjih, to je napravah, ki iz navadnega variometra naredijo variometer totalne energije. Takšen variometer ni več priključen na izvor statičnega tlaka, ampak na kompenzator. Kompenzator mora imeti lastnost, da proizvaja podtlak, ki je enak dinamičnemu tlaku. Odjemno mesto variometra izberemo torej tako, da je priključen na razliko -Pd = Pst - PC Pri pretvorbi energije se sprememba statičnega tlaka kompenzira s spremembo in variometer ne čuti nobene spremembe.

Kompenzatorjev poznamo več vrst, vsi pa morajo zadostiti pogoju, da na odjemnem mestu proizvajajo podtlak, ki je enak dinamičnemu tlaku. Če ni tako, govorimo o premali oziroma preveliki kompenzaciji. Oglejmo si kompenzator izveden s kompezacijsko cevko, ki jo običajno namestimo v rep ( slika 4). dinamičnega

~ '-____________________ ______________________ ~

I•

400 - 500 mm

Slika 4:

158

~::t05~mm

-1

Na razdalji X od vrha je na cevki izvrtana luknjica oziroma narejen prerez. Od razdalje X je odvisna kompenzacija. Manjši je X, večja je kompenzacija. Cevke namestimo pretežno na vertikalni rep jadralnega letala, možna je tudi vgraditev na trup. Pri vgraditvi moramo paziti, da cevke ne namestimo v predele turbulence. V časih so se uporabljali kompenzatorji z opno, ki pa so dandanes šli že skoraj v pozabo. Videli smo, da na odjemnem mestu kompenzatorja vlada precejšen podtlak, enak je tudi v celotnem sistemu vključno z izravnaino posodo.

Torej je ves sistem na podtlaku glede na okolico. Jasno je, da vsaka netesnost povzroči izenačevalne zračne tokove. Netesnost med cevko in priključkom instrumenta popolnoma izniči naše napore o kompenzaciji. V tem primeru cevko le še vozimo s seboj in nima nobene praktične vrednosti. Na splošno posvečajo jadralci temu problemu premalo pozornosti in je mnogokrat mogoče videti jadralna letala, kjer je cevka preprosto le vtaknjena, ne pa tudi zatesnjena. V praksi bomo naleteli na vprašanje, koliko variometrov lahko priključimo na eno kompenzacijsko cevko?

Kolikor jih želimo oziroma vse, seveda če zadostimo pogoju o tesnosti.

ELEKTRIČNI VARIOMETRI Električni variometer si je pridobil mesto že skoraj v vsakem jadralnem letalu. Prvi so se pojavili pred približno dvajsetimi leti, dandanes pa smo priča že zelo široki ponudbi različnih tipov. Osnovna značilnost, ki loči električni instrument od pnevmatskega, je v tem, da nam električni daje tudi zvočno indikacijo. S tem pilota osvobodimo stalnega gledanja na variometer, s pomočjo sluha pa ima stalno informacijo o dviganju oziroma padanju. Glede na široke možnosti obdelave signalov je električni variometer dobil še množico funkcij, ki jih pnevmatski ni mogel opravljati.

Najvišja oblika obdelave signalov je vsekakor električni variometer, ki deluje s pomočjo mikroprocesorja. Poleg ostalih opravlja zelo važno nalogo, to je računanje doleta. Več o njem pa v nadaljevanju.

Principi delovanja

električnih

variometrov

V grobem poznamo dva principa delovanja in sicer: variometri, ki merijo pretok iz oziroma v izravnaino posodo - variometri, ki merijo statični tlak in na osnovi sprememb tlaka s časom generirajo električni signal.

Ločijo se po tem, da prvi za svoje delovanje rabijo izravnaine posode (od 0,2 do 0,45 1), drugi pa ne. Srce vsakega električnega variometra je pretvornik, ki pretvarja pnevmatsko veličino v električno (večkrat je v uporabi izraz sonda) . Od kvalitete pretvornika je v veliki meri odvisno delovanje celotnega sistema. Večkrat se pojavlja vprašanje, kako in kaj je s kompenzacijo električnih variometrov. Obstojajo taki, ki so elektronsko kompenzirani in takšni, ki so pnevmatsko. Variometer, ki ni elektronsko kompenziran, moramo priključiti na ustrezen kompenzator. Tistega, ki je električno kompenziran, priključimo neposredno na statični tlak. Električno kompenzirani variometri nadzirajo spreminjanje hitrosti in če obstaja sprememba hitrosti v času, generirajo kompenzacijski signal. Elektronska kompenzacija se uporablja predvsem v dražjih izvedbah.

159

Kaj nam lahko nudijo

električni

variometri?

Kot veliko prednost smo že omenili zvočni signal, ki daje stalno informacijo o dogajanju. Ostale funkcije so v glavnem naslednje: neto vanometer dajalec srednje vrednosti dviganja (integrator) dajalec optimalne hitrosti preskoka računalo doleta Poleg osnovnih lahko elektronski sistemi opravljajo še množico drugih, manj pomembnih opravil, ki pa jih tukaj ne bomo naštevali.

Neto variometer Ime nam daje slutiti, da gre za instrument, ki bo kazal dviganje oziroma spuščanje zraka ne glede na režim leta. Koristen je predvsem pri letu med dviganji, ko letimo z različnimi hitrostmi. Če od indikacije odštejemo lastno padanje pri hitrosti kroženja, lahko izračunamo, koliko se bi dvigali. Večkrat to odštevanje opravi instrument sam . Za take instrumente se je udomačilo ime »relativ vario «. Princip delovanja neto variometra je sledeč: (slika 10) W signal dobimo iz pretvornika, ki je v variometrskem delu in ustreza dviganju oziroma padanju jadralnega letala. Na drugem sistemu dobimo signal, ki ustreza hitrosti jadralnega letala. Polaro jadralnega letala lahko zelo dobro opišemo s kvadratno porabolo. Torej če hitrost in njen kvadrat pomnožimo z ustreznima faktorjema, ki sta odvisna od tipa jadralnega letala in k temu prištejemo še konstanto C (je tudi Pst 811 kompenz8tor

neila

bv +

Wp = 8y2 +

c

v

~==P.

Pe==~ Slika 10:

':. na kompenzator priključujemo instrumente, ki niso električno kompenzirani

160

odvisna od jadralnega letala), bo signal Wp vedno ustrezal lastnemu padanju jadralnega letala pri tej hitrosti. Torej če letimo v zraku, ki se ne dviga oziroma spušča, je razlika v - wp = O. Vsako kazanje instrumenta je lahko le posledica dviganja oziroma spuščanja zraka. Omeniti je potrebno, da je možno neto variometer izvesti tudi iz pnevmatskega instrumenta, vendar ne tako elegantno, kajti električni bo lahko nemoteno še naprej opravljal svoje funkcije, pnevmatski pa ne.

Dajalec optimalne hitrosti preskoka To je vsekakor najpomembnejša in hkrati tudi najbolj razširjena izpeljanka. Iz poglavja o taktiki preletov nam je znano, da je hitrost preskoka med dviganji odvisna od predvidenega dviganja v naslednjem vzgorniku in od trenutnih razmer. To je od tega, ali se nahajamo v področju, kjer se zrak dviga, spušča oziroma miruje. Vemo, da nam informacijo o hitrosti, s katero moramo leteti, daje Mc Creadyjev obroč. Letenje po obroču zahteva stalno usklajevanje hitrosti s tisto, ki nam jo kaže obroč. Pri elektronskih instrumentih želimo, da je potrebno spremljati le en instrument (pri letenju po Mc Creadyjevem obroču sta to vari omet er in merilec hitrosti). Pravilna hitrost je tudi tonsko indicirana. Najugodnejša je rešitev s tako imenovanim

Pst all kompenzator

======::::::::: w

2

W me2av 2 + bv + MC

MC

BAL

o y

Pe

====~

:===P8t

Slika 11 : ,'- na kompenzator priključimo instrumente, ki niso električno kompen z irani -

161

območjem

tišine. Ako je hitrost preskoka v določenih mejah, zvok utihne, če pa hitrost ne ustreza, se to sliši. Letenje po takem dajalcu optimalne hitrosti preskoka v popolnosti izključuje uporabo vida kot čutila. Pilot se lahko ukvarja z drugimi nalogami, ne da bi obstajala nevarnost, da leti z napačno hitrostjo.

Morda bo kdo uporabljal instrumente tuje proizvodnje, zato omenimo še izraze, s katerimi označujejo dajalce optimalne hitrosti v tujih jezikih: - angleško: speed command ali kratko SC - nemško: Sollfahrtgeber ali kratko SG Splošno blok shemo dajalca hitrosti vidimo na sliki 11: Shema je podobna kot pri neto variometru. Razlika je le v tem, da generiramo kvadratno porabolo s koeficienti 2a, b in MC, to so koeficienti znane krivulje, ki jo poznamo že iz konstrukcije klasičnega obroča. Indikacija je enaka ničli le tedaj, kadar trenutna hitrost preskoka ustreza trenutnemu stanju vario signala (W), predpostavljenemu dviganju (MC) in balastu (BAL). Z dajalci optimalne hitrosti, ki so običajno v uporabi, letimo tako, da indikacije v minus odpravljamo s povečanjem hitrosti oziroma gremo za kazalcem, v plus je postopek obraten.

Integrator Često se pojavlja vprašanje, kakšno je dviganje, v katerem krožimo. Vemo, da je kazalec variometra največkrat stalno v gibanju in o srednji vrednosti dviganja l~hko bolj ali manj ugibamo. Da odpravimo subjektivne ocene, uporabljamo integrator.

Poznamo integratorje, ki računajo srednjo vrednost dviganja od začetka kroženja do trenutka, ko smo ga odčitali. Tako srednjo vrednost lahko tudi izračunamo, če merimo v dviganju porabljen čas in pridobljeno višino ter višino delimo s časom. Bolj pogosti so integratorji intervala zadnjih 30 do 40 sekund, kar ustreza času, ki je potreben za en do dva zavoja. Prednost takega instrumenta je predvsem v tem, da nam kaže tendenco dviganja. Če kaže vedno več, je to znak, da se dviganje izboljšuje in še kaže ostati v njem. V obratnem primeru nas opozori, da dviganje upada oziroma z našim letenjem nekaj ni v redu. Integrator ima običajno svoj indikator, tako da je indikacija venomer prisotna, ne glede na funkcijo, ki jo instrument trenutno opravlja.

MERILEC HITROSTI Merilec hitrosti (brzinomer) nam daje podatke o zračni hitrosti jadralnega letala oziroma nam pove, kako hitro se gibljemo skozi zrak (slika 5).

Instrument ima dva priključka. Na enega priključimo celotni tlak, na drugega pa statičnega. Širjenje aneroidne škatlice je odvisno izključno od spremembe dinamičnega tlaka. Zakonitost je kvadratna, saj vemo, da je:

162

---

c

iP

Pc=PI.Pd!1 Pit

II

1\

I

.J\ -'

ANEROID

Slika 5:

Ker se gostota zraka z vi šino manjša, tudi merilec hitrosti z višino greši . Indicirane hitrosti so manjše od dejanskih. Matematično je stvar videti takole:

Kjer je v hitrost letala, Vi je indicirana hitrost letala, p gostota zraka na višini h in po gostota zraka na višini Om pri 15° C. Podoben vpliv kot višina ima tudi temperatura. V priročnikih za jadralna letala imamo navadno tudi diagram, ,ki nam podaja napako zaradi vgradnje. Jasno je namreč , da pri spremembi režimov leta spreminjamo vpadni kot zraka glede na odjemno mesto. Tudi v aerozapregi lahko pride do napačnih kazanj, posebno pri jadralnih letalih, ki imajo napravo za odpenjanje in odjem celotnega tlaka (Pitotova cev) v neposredni bližini.

Tudi merilec hitrosti je sorazmerno občutljiv instrument, ki ga lahko uničimo z nepremišljenim pihanjem v njegove priključke, saj tako deformiramo aneroidno škatlico. Kot je bilo omenjeno že v uvodu, moramo merilec hitrosti vsako leto dati na preizkus, kjer ugotovijo, če so njegova odstopanja še v dopustnih mejah.

Omeniti je potrebno, da vsak merilec hitrosti kasni, podobno kot smo ugotovili pri variometrih. Torej, če spremenimo hitrost, bo za pravilno indikacij o potreben določen čas.

VIŠINOMER IN BAROGRAF Višinomer je instrumet, ki meri višino. Deluje na principu merjenja zračnega tlaka, za katerega vemo, da z višino upada (slika 6).

Srce instrumenta je tudi tukaj aneroidna šktatlica, ki pa je mnogo robustnejša kot pri variometru oziroma merilcu hitrosti. Vidimo, da je aneroidna škatlica tesno zaprta, v njej pa se nahaja referenčni podtlak. Ko se dvigamo, se v okolici statični tlak 163

Pat

ANEROID

Slika 6:

zmanjšuje in škatlica se širi. Iz načina delovanja nam je jasno, da sprememba zračnega tlaka neposredno vpliva na kazanje instrumenta. Zaradi tega ima vsak višinomer gumb, s katerim ga lahko nastavljamo. Jadralci ga običajno nastavljamo na ničlo na letališču, s katerega smo poleteli. Če pristajamo izven letališča ali na drugem letališču, moramo to upoštevati, saj razlike lahko znašajo tudi do nekaj sto metrov in bi slepo sledenje instrumentu lahko povzročilo neljube posledice. Višinomeri, ki jih običajno uporabljamo v jadralnih letalih, imajo območje merjenja od O do 10 km. Instrument ima le en priključek, ki ga moramo povezati z izvorom statičnega tlaka. Tudi višinomer moramo vsako leto preverjati, da ugotovimo, če so njegova odstopanja še v dovoljenih mejah.

Barograf deluje enako kot višinomer. Razlika je le v tem, da višino zapiše n:l poseben papir, ki se nahaja na valju, katerega poganja urni mehanizem (slika 7).

ANEROID

Slika 7:

Uporabljamo ga za dokazovanje doseženih višin pri osvanjanju športnih značk. Na tekmovanjih, kjer je višina letenja omejena, je barogram edini dokument, ki dokazuje, da tekmovalec ni prekoračil predpisane višine. Iz barograma se da zelo lepo analizirati let, zato ga je priporočljivo uporabljati tudi pri trenažnih letih. Barogram bomo lahko uveljavljali le skupaj s potrdilom o njegovem testiranju, ki velja eno leto. Barografe za jadralna letala izdelujejo v glavnem za področja od O do 4 km, od Odo 6 km, od O do 8 km ter od O do 12 km. Če uporabljamo poseben papir, moramo vedeti za območje barografa in vstaviti ustrezen papir, sicer so rezultati popolnoma napačni.

164

KONTROLNIK LETA S KROGLICO V istem ohišju sta običajno nameščena dva sistema in sicer sistem z vrtavko in metlico ter sistem s kroglico. Sistem z vrtavk o nam kaže kotno hitrost oziroma vrtenje letala okrog navpične osi. Oglejmo si najprej prvega (slika 8).

Slika 8:

Vrtavka V se vrti z veliko hitrostjo, vpeta je v posebnem ohišju tako, da se lahko tudi okrog osi, ki je pravokotna z osjo vrtenja. Vrtavko poganjamo z elektromotorjem, lahko pa tudi z zračnim curkom. Dokler se letalo ne obrača okrog navpične osi, je indikacijska mctlica v sredini. Če se začne letalo obračati okrog svoje navpične osi, začne vrtavka izvajati tako imenovano precesijsko gibanje in se v odvisnosti od kotne hitrosti (hitrosti vrtenja okrog navpične osi) zavrti za določen kot. Te ga nam pokaže metli ca. Zgrešeno je misliti, da metlica kaže nagib. Instrument uporabljamo izključno pri letenju brez zunanje vidljivosti.

Kroglica se običajno nahaja na spodnjem delu kontrolnika leta. V stekleni cevki, ki je rahlo ukrivljena navzgor, plava v tekoči ni kroglica. Kadar so vse sile, ki delujejo na letalo v ravnotežju, je kroglica v sredini (velja za premočrten let in za zavoje).

Zapomnimo si, da kroglica v nobenem primeru ne kaže nagiba, ampak drsenje.

Namesto kroglice često uporabljamo nitko, ki je nalepljena na pokrovu kabine. Nitka ima enako funkcijo kot kroglica, le da je bolj občutljiva. obrača

KOMPAS Magnetne silnice zemeljskega magnetnega polja izvirajo v magnetnih polih zemlje.

Potrebno je omeniti, da magnetna pola in geografska pola ne sovpadata. Ma g net'l~a deklinacija nam pove, kakšna je razlika med geografskim in magnctnim severom. Ker kompas kaže proti magnetnemu severu, je potrebno deklinacijo upoštevati. Deklinacija se s krajem in časom spreminja.

165

Delovanje pilotskega kompasa se prav nič ne razlikuje od kompasa z magnetno iglo, le da gre pri pilotskem kompasu za posebno izvedbo vpet ja. Tak kompas nima kazalca, ampak krožno skalo, tako imenovano rožo, na kateri sta nameščena magneta. Sistem plava v tekoči ni (slika 9).

smer leta

Slika 9:

Ker magnetne silnice oklepajo z zemljo določen kot (pri nas približno 68 stopinj), je za tak kot tudi nagnjena magnetna roža. Temu pojavu pravimo inklinacija. Inklinacija je povzročitelj mnogih napak kompasa. Potrebno jih je vsaj grobo poznati, da ne bomo delali prevelikih napak pri letenj u.

Do napak prihaja tako pri premočrtnem letu kot tudi v zavojih. Pri spremembah režima leta, ko letalo povlečemo oziroma potisnemo, pride do sprememb kazanja, kot kaže razpredelnica.

let proti

N

S

E

W

potiskamo

stabilno

labilno

vlečemo

labilno

stabilno

roža gre v levo proti N roža gre v desno proti N

roža gre v desno proti N roža gre v levo proti N

Poudariti je potrebno, da se gornje napake pojavljajo izključno pri menjanjU režimov.

Druge vrste so napake, ki se pojavljajo v kroženju . Tudi tu je vzrok inklinacija. V splošnem veljajo naslednja pravila: 166

sever se pojavi vedno prepozno, jug prehitro v levem zavoju je indikacija vzhoda stabilna v desnem zavoju je indikacija zahoda stabilna v željeni kurz izravnamo letalo po sledečem pravilu: v kurze proti severu izravnavamo prej (30 stopinj) v kurze proti jugu izravnavamo kasneje (20 do 30 stopinj) Številka 30 stopinj ni natančna, ampak je precej odvisna od nagiba , s katerim kroži mo. Kompas je instrument, ki ga je potrebno često preverjati in nastavljati .

Napake v kazanju so lahko tudi do 45 stopinj in več. Kompasa nikoli ne preverjamo in ne vršimo korekcij izven letala. Mesto vgradnje kompasa usodno vpliva na njegovo kazanje . Izogibajmo se bližine železnih delov. Kompas in radijska postaja naj bosta kolikor se da oddaljena. Pri nastavljanju kompasa naj bodo vsi električni instrumenti v jadralnem letalu vključeni, kajti tudi oni s svojimi polji vplivajo na kompas. Omenimo še, da obstajajo kompasi, ki so vpeti v posebnem kardanskem vpet ju . Ti kompasi omenjenih napak nimajo, so pa izredno dragi .

INSTRUMENTI Z MIKROPROCESORJEM S pomočjo mikroprocesorja lahko obdelujemo podatke, ki nam jih dajejo pretvorniki. Instrumenti, grajeni na tej osnovi, nudijo poleg klasičnih informacij o dviganju in spuščanju ter optimalni hitrosti preskoka še mnoge zanimive podatke. Najvažnejša funkcija, ki jo poleg ostalih opravlja tak instrument, je računanje dole ta. Pri letenju s takim instrumentom odpadejo vsa opravila računanja z ročnim računalom, rabimo le še geografsko karto. Podatki, ki jih v instrument vnesemo, ko smo se odločili za dolet so: razdalja do cilja dviganje v zadnjem vzgorniku veter balast rezerva višine.

Na osnovi teh podatkov bo mikroprocesor izračunal za dolet potrebno višino , ki se pojavi na displayu. Na drugem displayu se bo pojavila razdalja v km . Napačno je misliti, da je s tem že vse opravljeno. Med letom proti cilju bo instrument na osnovi parametrov leta ter postavljenih začetnih pogojev stalno izračunaval potrebno razdaljo in potrebno višino. Pilot mora vsakih nekaj kilometrov primerjati dejanske podatke s podatki na instrumentu. Če se ti podatki ne skladajo (močnejši veter, močni vzdolniki itd.), lahko izvedemo korekcije in 'letalo varno pripeljemo na letališče.

Kot smo že omenili, je računanje doleta največja odlika instrumenta z mikroprocesorjem. Običajno nudijo takšni instrumenti še: izračunavanje preletene razdalje izračunavanje potne hitrosti izračunavanje poprečnih dviganj opravljanje korekcije zaradi višine običajno

167

-

merjenje temperature zraka merjenje časa (štoperica, ura).

Omenili smo le najobičajnejše funkcije, ki pa se od tipa do tipa razlikujejo.

RADIJSKA POSTAJA V uvodu smo omenili, da po veljavnih predpisih jadralno letalo ne sme leteti brez radijske postaje. Radijska postaja služi za komunikacijo na relaciji zrak - zrak (torej med letali) in komunikacijo zrak - zemlja - zrak.

Za področje letalstva je po mednarodnih normah rezervirano frekvenčno področje od 118 do 136 Mhz. To področje zajema 720 govornih kanalov, ki so široki vsak po 25 kHz. Da ne bi prišlo do zmede, so frekvence tako porazdeljene, da so posamezna področja, ki delajo na istih frekvencah, daleč narazen.

Najprej si oglejmo, kako radijska postaja deluje. Vsaka radijska postaja, ki se uporablja v letalstvu, je sestavljena iz treh osnovnih delov: oddajnika, sprejemnika in nizkofrekvenčnega ojačevalnika.

antena

r------,II---

rT1 zvočnik U.J

NF signal

L ___

-----10 mikrofon

.t-·

Normalno deluje radijska postaja tako, da je vedno na sprejemu, razen če pritisnemo gumb za oddajo. Visokofrekvenčni signal gre prek antene v sprejemnik, tu se ojači in demodulira (iz visokofrekventnega signala se izseje informacija). Ta signal se v nizkofrekvenčnem delu še ojači in vodi na zvočnik. Na vsaki radijski postaji bomo našli tudi stikalo z oznako SQ. Ze prej smo omenili, da je radijska postaja normalno na sprejemu. Stikalo ima funkcijo tako imenovane šumne zapore. Kadar je vhodni signal pod določeno mejo, je sprejemnik zaprt. Šele dovolj močan signal, ki pride iz antene, ga odpre. Postaja normalno deluje tako, da ne šumi. Če stikalo preklopimo (postaja šumi), imamo na razpolago celotno občutljivost sprejemnika. To nam pomaga pri komuniciranju na velike razdalje. Če želimo, da radijska postaja preide iz sprejema na oddajo, moramo pritisniti gumb, ki se v jadralnill letalih običajno nahaja na pilotski palici. Ko smo pritisnili na gumb, smo od antene odklopili sprejemnik in nanj priključili oddajnik. NF ojačevalnik smo ravno tako priključili na oddajnik. Ta sigrial sedaj modulira oddajnik (v visokofrekvenčni signal vnese informacijo).

168

Iz navedenega je jasno, da radijske postaje, ki obstajajo v letalstvu, ne morejo hkrati sprejemati in oddajati. Ko ena postaja oddaja, morajo vse druge sprejemati, sicer pride do motenj. Od tod izvirajo pravila za delo z radijsko postajo: hkrati ne sme oddajati več postaj na isti frekvenci sporočila, ki se prenašajo po radiu, naj bodo kratka in namenjena izključno letenju govorimo razločno, da nas bodo ostali razumeli če komunicira letalo, ki je v sili, mu moramo dati prednost vsakdo, ki je sporočilo sprejel, ga naj tudi potrdi Zelo pomemben del radijske postaje je antena. V plastičnih jadralnih letalih je skoraj vedno v repu, pri kovinskih pa je izvedena kot jeklena palica. Pri kovinskih jadralnih letalih mora biti antena montirana zunaj letala zaradi tega, ker se elektromagnetno valovanje skozi kovine ne širi. Od antene je v precejšni meri odvisno dobro delovanje radijske postaje. Paziti moramo, da bodo vsi kabli in konektorji vedno v redu.

NAPAJANJE Z ELEKTRIČNO ENERGIJO Radijska postaja, električni variometri in drugi električni aparati so porabniki energije. Najobičajnejši način napajanja je iz akumulatorja, ki ima napetost 12 V in kapaciteto od 6 d 9 Ah. Največji potrošnik (tudi do nekaj amperov) je radijska postaja, kadar oddaja. Tudi iz tega razloga je koristno štediti pri komuniciranju. Če radijska postaja ne oddaja, lahko računamo s porabo med 100 in 200 mA, kar je približno 10 krat manj kot pri oddaji. Akumulatorji, ki jih običajno uporabljamo, so svinčeni ter popolnoma zaprti. Polnimo jih lahko le s posebnimi polnilci. Akumulatorjev, ki niso zaprti, naj ne bi uporabljali v jadralnih letalih zaradi možnosti iztekanja elektrolita. Najprimerneje bi bilo, da bi akumulator napolnili po vsakem letenju. Posebno priporočljivo je akumulatorje prek zime občasno polniti, ker s časom tudi neobremenjeni izgubljajo kapaciteto. Prazen akumulator se najprej pokaže pri oddaji, kasneje pa lahko pride do izpada vseh instrumentov. električne

VGRADNJA INSTRUMENTOV IN INSTALACI]E Instrumente običajno vgradijo že v tovarni, kjer jadralno letalo izdelajo. Kasneje pride večkrat do sprememb in dopolnitev. Vsi instrumenti, ki jih uporabljamo v letalstvu se vgrajujejo v odprtine premera 80 mm, in 57 mm, v novejšem času pa tudi 60 mm. Razmaki med odprtinami so standardizirani, zato nikakor ne delajmo na pamet.

Instrumente, ki so pomembnejši in jih češ če odčitavamo, namestimo na bolj pregledna mesta. Druge lahko spravimo bolj vstran. Pomislimo tudi , da je potrebno z nekaterimi med letom upravljati, zato naj bodo v dosegu rok. Pri razporeditvi mislimo tudi na medsebojne vplive (kompas, radio, elektronski variometer).

Pnevmatskim priključkom na splošno posvečamo premalo pozornosti. Posledice takega ravnanja so bile opisane že v prejšnjih poglavjih . Problematične so predvsem 169

PVC cevi, ki na mrazu otrdijo in se razširijo. Posebno pozornost posvetimo tesnenju variometrske instalacije (podtlak na kompenzacijski cevki).

Električni priključki naj bodo kvalitetno izvedeni (slabi kontakti povzročajo prehodne upornosti). lzogibajmo se paralelnih pote kov napajalnih kablov za instrumente in antenskega kabla (lahko povzročajo motnje v variometru pri oddaji).

Instrumentne plošče naj ne bodo prenatrpane z razno raznimi instrumenti, ki jih sploh ne potrebujemo.

OPREMA ZA FOTOGRAFIRANJE OBRATNIH TOČK Ze dlje uporabljamo za dokazovanje obleta obratne točke fotografijo. Za te namene uporabljamo predvsem enostavne in zanesljive fotoaparate. Priporočljivo je imeti dva aparata (predvsem na tekmovanjih), sicer so lahko razočaranja huda. Za fotografiranje iz· zraka uporabljamo fotoaparate s tako imenovanim »leica« formatom ali aparate s kasetami formata »126«. Slednjih skoraj ni več dobiti. Filmi, ki jih uporabljamo morajo biti izključno v črno-beli tehniki. Aparati morajo biti pritrjeni na posebnem nosilcu, ki je pritrjen na rob kabine. Rokovanje z njimi mora biti v dosegu rok, tako eksponiranje kot tudi napenjanje. Objektivi morajo biti tako naravnani, da je na fotografiji viden konec krila (pogoj za korekten posnetek). Oba fotoaparata morata biti pritrjena na levi strani kabine. Lahko uporabljamo posebne mehanizme za proženje, lahko pa prožimo tudi vsakega posebej .

170

OPREMA ZA KISIK Če z jadralnim letalom letimo na višinah, ki so višje od 4000 m moramo iz varnostnih razlogov za dihanje uporabljati kisik. Smemo uporabljati le naprave, ki so namenjene za uporabo v letalstvu. Naprave za kisik je potrebno skrbno vzdrževati, da jih bomo lahko uporabili, kadar bo to potrebno.

LITERA TURA: H. Reichmann: Streckensegelflug Skupina avtorjev: Vazduhoplo~no jedriličarstvo 1, SUCVP Beograd 1969 .

Rojnik Črt: Krila Rojnik Črt: Seminarji 171

·METEOROLOGI}A

Meteorologija je veda, ki raziskuje in spremlja procese ter pojave v ozračju.

Deli se na več vej: dinamično, ki obravnava sile in gibanje v ozračju, fizikalno, ki na osnovi fizikalnih zakonov proučuje atmosferske pojave, sinoptično, ki proučuje vremenske procese in sestavlja vremenske napovedi, klimatologijo, ki obravnava vremenska dogajanja statistično za daljša obdobja, uporabno, za razne človekove dejavnosti: gradbeno, agro, bio, prometno in od le-te specialno letalsko, katere še specialnejša je meteorologija za jadralne pilote.

Seveda je težko ostro ločiti dejavnosti posameznih vej, ker se ozko prepletajo in dopolnjujejo.

ATMOSFERA Atmosfera - ozračje je plinasti ovoj, ki obdaja naš planet. Plin, ki ga sestavlja, imenujemo zrak.

SESTAVA ZRAKA Zrak je mešanica plinov, ki kemično ne reagirajO drug z drugim. Nekaj deset kilometrov v višino je zelo stalne sestave, razen vodne pare, katere vsebnost pa se precej spreminja s krajem in časom . Suhi zrak ima naslednjo kemijsko sestavo: 78 volumskih odstotkov dušika (N 2), 21 volumskih odstotkov kisika (02), slab volumski odstotek argona (Ar), 0,03 volumskega odstotka ogljikovega dioksida (C02) in neznatne količine drugih plinov: neona, helija, kripto na, ksenona, ozona, radona ...

Vlažni zrak pa je mešanica suhega zraka in vodne pare, katere je lahko okrog 4 volumenske odstotke. Voda se nahaja v ozračju tudi v trdnem in tekočem agregatnem stanJu. Poleg stalnih sestavin najdemo v ozračju tudi nestalne, ki so predvsem onesnažitelji in so naravnega ali umetnega izvora. To so lahko plinaste, tekoče ali trdne snovi z velikim vplivom na življenjske razmere in delno tudi na razvoj vremenskih procesov.

VERTIKALNA PORAZDELITEV Atmosfera predstavlja glede na velikost Zemlje zelo tanek plinasti ovoj, ki ima nekatere značilne plasti (slika 1). Večji del zračne mase celotne atmosfere je v troposferi, ki sega od tal do višine 6-8 km nad poloma in do višine 16-18 km nad ekvatorjem. V tej plasti se nahaja praktično vsa voda, ki je prisotna v atmosferi in le v 173

Termopavza

~~\n~~llml~I~~IWIKI' Polarna svetloba

Zahodni veter

\\U1nlU~~I{lfllktdl/ll/

1.·····;'1"· . 1

l'Q

GI II)

O

E GI

l-

I

o l'Q ....

N

GI GI :::E';i;

Vzhodni veter

I

2

A'Iion

~

l'Q

Tropopavza

l'Q l'Q .... ....

::J

~

11) .

'lii....

GI

~

E

Il: ~

Gi>

-e I I)

-

~

I

!i

I I

i

I

I I

i

60

70 -60

-48

-20

40

50 20

O

80

60

40

Geogr.taka 'irina O

80

40

120

160

200

240

Temp.r"tur.

0100200300 Pr iti '."

'II

mm Kg

m 500

600

100

Slika 1: Zgradba atmosfere

174

800

l'Q ....

... GI

njej se tvorijo oblaki in nastajajo padavine. V njej se zrak močno meša, tako v horizontalni kot v vertikalni smeri. Temperatura v njej pada z višino. To plast natančneje delimo še v: - prizemno plast zraka, debelo nekaj deset metrov, za katero je značilno, da se v njej zaradi močno izraženega toplotnega vpliva površine zemlje in prisotnosti živega sveta močno spreminjajo vrednosti meteoroloških elementov: temperatura, vlaga in količine ogljikovega dioksida, - spiraino plast (plast trenja) do višine približno 1 km, do vrha katere se čuti vpliv trenja zemeljske površine na gibanja zračnih mas, - plast proste amtosfere do vrha troposfere, v kateri pihajo geostrofski in gradientni vetrovi.

Tropopavza je mejna plast nad troposfero, debela do 3 km , zelo stabilna s konstantno temperaturo med - 50 in - 60 o C, kar zavre vse vertikalne tokove.

Stratosfera se nahaja iznad prehodnega mejnega sloja in sega do višine približno 40 km. V njej so pogosti močni horizontalni premiki zraka. Temperatura v njej počasi raste, hitreje v plasteh ozona, ki močno absorbira ultravijolični del sončnega sevanja.

Ta plast se zato imenuje ozonosfera.

Stratopavza je mejna plast nad stratosfero, v njej je temperatura konstantna okoli Oo

C. Mezosfera je plast, ki sega do višine približno 80 km in v kateri temperatura najprej višje pa hitreje pada do približno - 90 o C. Tolikšna je tudi temperatura v mejni plasti mezopavze.

Termosfera je plast atmosfere, ki sega do višine, ki ni natančno omejeno definirana, a se nahaja na višini nekaj sto km. Tu je svoboden pretok posameznih ionov lahkih plinov, predvsem vodika, v medzvezdni prostor in obratno. V spodnji plasti od 100 km do 300 km se nahaja več značilnih plasti ioniziranega plina, katerega koncentracija se povečuje v določenih plasteh v Hevisaidovih pasovih, katerih obstojnost pa je odvisna od ure dneva, letnega obdobja in lokacije. Zaradi teh značilnosti te plasti imenujemo ionosfera. Temperatura v celotni termosferi raste, celo preko 1000 o Celzija, gostota pa pada proti neznatnim vrednostim. Plast atmosfere, kjer se ionizirani deli lahkih plinov izmenjujejo z medplanetarnim plinom, imenujemo egzosfera. počasi,

MEDNARODNA STANDARDNA ATMOSFERA Mednarodna organizacija civilnega letalstva (ICAO) je skupaj s svetovno meteorološko organizacijo (WMO) izdelala za potrebe letalstva neko povprečno (standardno) atmosfero z naslednjimi karakteristikami: nadmorska višina O m geografska širina 45 o zemeljski pospešek g = 9,81 m/s 2 zračni pritisk na morskem nivoju p = 1013,25 hPa temperatura zraka T = 15 o C = 288,15 K gostota zraka p = 1,225 kg/m J vertikalni temperaturni gradient v troposferi = 0,0065K/m meja troposfere na višini H = 11000 m temperatura tropopavze T tp = 56,5 0 C = 216,65K 175

NAČINI PRENOSA ENERGIJE Skoraj vso energijo dobi Zemlja od Sonca, ki je žareče telo s povprečno temperaturo 6000 K in seva energijo. Del energije, ki jo sprejme Zemlja od Sonca, je v primerjavi s celotnim sevanjem Sonca zelo majhen - komaj 5.10- 16 odstotkov, vendar ta energija zadostuje za vzdrževanje vseh procesov in s tem tudi življenja na Zemlji. Za primerjavo naj navedemo, da bi ta energija stopila venem letu 35 m debel sloj ledu okrog celotne zemeljske krogle. Na gornjo mejo atmosfere pri poprečni oddaljenosti Zemlje 6 od Sonca (150.10 km) pade v časovni enoti na enoto površine, ki stoji pravokotno na smer sončnih žarkov, energija 1350 W 1m 2 • To vrednost imenujemo solarna konstanta.

Različne temperaturne razmere na zemeljski površini in v atmosferi so posledica različnih načinov prenosa energije. V sistemu vesolje -atmosfera-Zemlja so najpomembnejši načini prenosa energije: sevanje, kondukcija in konvekcija.

Sevanje je način prenosa energije brez prisotnosti materije. Energija se pri tem načinu prenaša z elektromagnetnim valovanjem s hitrostjo svetlobe (3.10 8 mis).

Sevanje nam popisujejo zakoni sevanja. Za njihovo razumevanje je potrebno najprej spoznati pojem črnega telesa. Črno telo je tisto, ki vse sevanje, ki pade nanj, vpije (absorbira). Črno telo, ki ima temperaturo nad O K, seva energijo. Gostota energijskega toka, ki ga telo izseva, je premosorazmerna četrti potenci temperature (Stefanov zakon). Telo ne seva le pri eni valovni dolžini, temveč seva v širšem spektralnem območju (Planckov zakon). Najmočnejše sevanje doseže pri točno določeni valovni dolžini, ki je linearna funkcija temperature (Wienov zakon). Ker v naravi črnih teles praktično ni, moramo upoštevati še Kirchhoffov zakon, ki povezuje določeno telo z idealiziranim črnim telesom.

Važna karakteristika elektromagnetnega valovanja je njegova valovna dolžina. V meteorologiji so pomembni predvsem valovi z valovno dolžino od 0,1 do 100 mikrometrov (10- m). V to območje namreč padejo valovne dolžine sevanj, ki jih

25

100

18

48 100

Vetoij.

-100 101

23

153

153

al

"" "" " 17

Atmost.r.

152

-119

Zemlj.

105

Kra.kovalovno

Dolgov810vno

•• vanJ.

..vanje

-152 Drugi energlj.kl tokovi

Slika 2: Energijska bilanca sistema: vesolje -

176

-153

10

atmosfera -

zemlja

oddajajo Sonce, Zemlja in atmosfera. Pri tem ločimo kratko valov no sevanje, ki &a oddaja Sonce in dolgovalovno , ki ga oddajata Zemlja in atmosfera.

Kondukcija je način prenosa energije, kjer je prisotna materija. Za nas je ta način prenosa energije pomemben v tleh in za segrevanje najnižjega sloja zraka tik ob tleh. V atmosferi kondukcijo lahko zanemarimo, saj je majhna v primerjavi s sevanjem in konvekcijo.

Konvekcija pomeni v naravi gibanje in mešanje zraka, kar ima za posledico ne le prenos energije, temveč tudi prenos ostalih primesi v prostoru (npr. vodna para, kristalčki soli, cvetni prah ipd.). Prenos toplote s konvekcij o je v atmosferi zelo pomemben. Ločimo termično in prisilno konvekcijo.

Termično konvekcij o povzročajo razlike v gostoti zraka, ki se pojavljajo ponavadi kot rezultat neenakomernega segrevanja zemeljske površine ter posredno neenakomernega segrevanja zraka. Zrak nad toplimi področji se segreva in zato dviga.

Prisilna konvekcija je posledica mehaničnih sil. Te se pojavljajo zaradi orografije pri trenju zraka ob zemeljsko površino, pri trenju med posameznimi zračnimi plastmi, ki se giblj ejo z različno hitrostjo in podobno. Tipični primer je dviganje zraka ob hribu, proti kateremu piha veter.

ENERGETSKA BILANCA Energetska bilanca sistema: vesolje-atmosfera-Zemlja nam podaja razmerja med energijskimi tokovi, ki jih predstavljaj~ sevanja različnih valovni-h dolžin, prav tako pa tudi razmerja med drugimi energijskimi tokovi, ki se pojavljajo na zemeljski površini in v atmosferi. Ta razmerja je koristno poznati, saj so pomembna za razumevanje številnih fizikalnih procesov.

Na sliki 2 imamo prikazane vse energijske tokove za povprečje prek dalj časa in prek vse Zemlje. Kratkovalovno sončno sevanje (100 enot) se v atmosferi deloma absorbira (19 enot) , deloma razprši (15 enot), deloma odbije na oblakih (20 enot) in na zemeljski površini (5 enot) . Na zemelj ski površini je absorb iranih 47 enot sevanja, ki pridejo do nje direktno (24 enot), deloma pa razpršeno na molekulah zraka (6 enot) in na oblačnih delcih (17 enot).

Podobno si lahko ogledamo bilanco dolgovalovnega sevanja. Zemeljska površina oddaja 119 enot (zapomniti si moramo, da je od Sonca lahko hkrati obsijana le polovica zemeljske krogle, Zemlja pa seva energijo s celotne površine), od katerih gre skozi atmosfero v vesolje 18 enot, 101 enoto pa absorbira atmosfera. Atmosfera oddaja 153 enot, od katerih jih gre 105 na zemeljsko površino, ki to energijo absorbira, 48 pa v vesolje . Tok zaznavne toplote (Qa) z zemelj ske površine v atmosfero znaša 10 enot, tok latentne toplote (s posredovanjem vodne pare) (QL) pa 23 enot.

Vsako področje (vesolje, at mo sfera in tla) ima bilanco ni č, saj se v povprečju niti ne ohlaja niti ne segreva. Zemlja kot planet izgublja v vesolje prav toliko energije v povprečju, kot je prejema od Sonca, saj se temperatura Zemlje kot celote izredno malo spremtnp.

177

METEOROLOŠKI ELEMENTI Osnovo vsega dogajanja v atmosferi povzročata dva faktorja: neenakomerno segrevanje zemeljske površine od Sonca in vrtenje Zemlje. Še enkrat poudarimo, da zemeljsko atmosfero sestavlja mešanica plinov - zrak, v katerem vodna para, kljub majhni absolutni vrednosti, odločilno vpliva na vremensko dogajanje.

Stanje atmosfere v določenem trenutku prikažemo z merjenjem količin, ki imajo skupno ime meteorološki elementi. To so: temperatura, pritisk, vlaga in veter. Dobro poznavanje le-teh nam bo pomagalo pri pojasnjevanju zapletenejših vremenskih pOjaVov.

TEM PERATURA Definicija temperature Temperatura je količina, ki določa toplotno stanje telesa. Z njo lahko določimo smer toplotnega toka . V kinetični teoriji plinov definiramo temperaturo s povprečno kinetično energijo gibanja molekul. Ne smemo je zamenjevati s toploto, ki nam predstavlja energijo, ki jo med seboj izmenjujejo telesa.

Merjenje temperature Temperaturo merimo s termometri. Enota zanjo je Kelvin, ki je določen z dogovorom, da ustreza trojnemu stanju vode, v katerem so v ravnovesju led, kapljevinska voda in vodna para, temperatura 273,16 K. Absolutne ničle O K ne moremo doseči, prav tako ne moremo doseči še nižjih temperatur. V vsakdanjem življenju uporabljamo Celzijevo temperaturno skalo, ki ima ničlo pri tališču ledu in 100 stopinj C pri vrelišču vode pri normalnem pritisku. Velikost enote v tej skali 1 stopinj C se ujema z velikostjo enote 1 K, vpeljane pri absolutni temperaturi. Temperaturo v Celzijevi skali dobimo, če od ustrezne absolutne temperature odštejemo pri približnem računanju 273 K. Zaradi primerljivosti podatkov merjenj na različnih krajih in zmanjšanja vpliva tal na temperaturo zraka postavijo termometre v vremenske hišice, ki so po mednarodnem dogovoru na višini 2 m nad tlemi.

Spremembe temperature v prostoru in času Temperatura se v času in prostoru spreminja. Pri prvem mislimo na dnevni in letni potek temperature, v prostoru pa ločimo vertikalne in horizontalne temperaturne razporeditve, ki pa so v veliki meri odvisne od reliefa.

178

Za letalce, še posebej za jadralce, je poznavanje temperature zelo pomembno.

časovnega

in prostorskega poteka

Slika 3: =Termogram

Dnevno nihanje temperature zraka pri tleh, ki je poleti bolj in pozimi manj izrazito lahko razberemo iz termograma slika 3. Najnižja temperatura se pojavlja nekoliko

°C

KRAJ

GEOGR .

SIRINA

lEGA

BOLOBO POONA

2° S

kontinent

O°

h

69 oN

ob.l.

30·

20

18 oN

=

2800 m

68 oN kontinent

Slika 4: Srednji letni potek temperature za različne kraje

179

Dnevno nihanje temperature zraka pri tleh, ki je poleti bolj in pozimi manj izrazito lahko razberemo iz termograma slika 3. Najnižja temperatura se pojavlja nekoliko pred sončnim vzhodom ali ob njem, najvišja pa v prvih popoldanskih urah. Seveda velja to le za obdobja mirnega in jasnega vremena. V primeru oblačnega, vetrovnega vremena ali pri pojavu padavin se ves ta ritem zabriše oz. izgine. Neredko se primeri celo to, da so ponoči višje temperature kot čez dan.

Iz podatkov urnih presledkov merjenj računamo s pomočjo statističnih metod povprečne dnevne, mesečne in letne temperature. Urejeni podatki vsaj trideset let trajajočih opazovanj nam povedo o klimi nekega kraja.

Na sliki 4 si lahko ogledamo srednji letni potek temperature za nekatere kraje.

Ob istem času se temperatura od kraja do kraja spreminja. Temperaturne razmere nad nekim področjem prikažemo z izotermami - to so krivulje, ki povezujejo kraje z enako temperaturo - in tako dobimo temperaturno polje.

Potek temperature z višino za določeno točko na zemeljski površini dobimo s pomočjo posebnih aerosondažnih meritev. Na balon, napolnjen z vodikom, je pritrjena sonda, ki vsebuje instrumente za merjenje temperature, vlage in pritiska.

Prek radijskega oddajnika, ki je vgrajen v sondo, sistem sproti pošilja podatke sprejemniku na Zemlji. Sondo spremljajo z radarjem in iz zanosa balona določijo vetrove v posameznih plasteh atmosfere. S pomočjo računalnika podatke obdelajo in uredijo v posebno meteorološko sporočilo imenovano TEMP: Meteorologi že obdelane podatke vrišejo v posebne grafikone, pri nas v EMAGRAM. Dobro poznavanje emagrama je odločilne važnosti za vremensko napoved. Na žalost pa visoka cena aerosond (te so po vsakem merjenju izgubljene) onemogoča , da bi bilo teh podatkov na voljo več ,

Temperaturne inverzije Z višino temperatura zraka ponavadi pada, večkrat pa namerimo, da temperatura z višino narašča. 'Ta pojav se imenuje inverzija: Ločimo več vrst inverzije: prizemna (radiacijska) inverzija, ki je posledica ohlajevanja najnižje plasti zraka zaradi hladne podlage. Ta proces se navadno javlja v jasnih nočeh v hladni polovici leta. Pri tem ima najnižjo temperaturo zrak tik pri tleh, takoj nad njim pa temperatura z višino narašča. Te inverzije segajo v višino od nekaj deset do nekaj sto metrov, temperaturne razlike na spodnji in gornji meji inverzije pa neredko dosegajo 15 stopinj C ali več, inverzija sesedanja (subsidenčna inverzija) je posledica sesedajočega se zraka v področju anticiklona, ki se zaradi spuščanja segreva, frontaina inverzija nastane na meji (frontaini površini) dveh zračnih mas, ki se močno razlikujeta v temperaturi. V višino lahko sega do 1 km ali celo več, značilno zanjo je povečevanje specifične vlage v sami plasti inverzije. Na sliki 5 imamo narisane vse tri primere inverzije. lRO

viiina

1 km Jasno nebo $Ibek veter Dolgovalovno sevanje

0,5

o

10

20°C

Prlzemna Inverzija

[[J

--"1

I

I

I

I močno

I

:

r--1---~: 1 _

sesedanje Ilbko

0,5

20 ° C

O

Inverzija sesedanja Csubsldenčna InverziJa)

O

10

20°C

Frontaina Inverzija

Slika 5: Tipi inverzije: radiacijska,

subsidenčna,

frontaina

181

ZRAČNI PRITISK Gravitacija in zemeljska teža Gravitacijo imenujemo silo med telesoma, ki se privlačujeta zaradi svoje mase. Na se Zemlji poleg gravitacijske sile občutimo še centrifugalno silo, ki deluje pravokotno na os vrtenja in je usmerjena navzven. Rezultanta sile zemeljske gravitacije in centrifugalne sile je sila zemeljske teže.

Sila zemeljske teže deluje navzdol v smeri, pravo kot ni na horizontalno površino.

Menja se z geografsko širino tako, da je na ekvatorju najmanjša, na polu pa največja, hkrati pa se menja z višino in je obratnosorazmerna kvadratu razdalje od tal.

Zemeljska teža imenujemo silo, s katero privlači Zemlja dano telo. Enaka je produktu njegove mase (m) in težnega pospeška (g). Težni pospešek se spreminja z geografsko širino in nadmorsko višino, povprečna vrednost na zemeljski površini znaša 9,81 m/s 2, mednarodno dogovorjena vrednost rta ekvatorju pa je 9,80665 m/s 2• vrteči

Zračni

pritisk

Zračni pri tisk je sila, s katero pritiska zrak na enoto ploskve. Ta sila je neodvisna od usmerjenosti ploskve in torej pritisk nima smeri.

Enota za zračni pritisk je pascal (Pa), v uporabi pa je še enota milibar (mb). Stare enote so bile tudi milimeter živega srebra (mm Hg), fizikaina atmosfera in druge.

1 Pa

= 1 N/m 2 = 1 kg/ms 2 1 mb = 100 Pa = 1 hPa

(oznaka hPa pomeni hektopascal, to je 100 Pa).

Merjenje zračnega pritiska Zračni pritisk merimo z barometrom. Živosrebrni barometer si lahko predstavljamo kot cev v obliki črke U z enim zaprtim in enim odprtim krakom, napolnjeno z živim srebrom. Zaradi zračnega pritiska nad odprtim krakom je gladina živega srebra v zaprtem kraku, kjer zraka ni (vakuum), višja kot v odprtem. Razliko višine od spodnje do zgornje gladine živega srebra odčitamo kot zračni pritisk (teža stolpca živega srebra drži ravnotežje teži zračnega stolpa od tal pa vse do vrha atmosfere). Za ilustracijo naj navedem, da znaša celotna masa atmosfere 5.10 18 kg. Če se pritisk v atmosferi zmanjša, se zniža tudi stolpec živega srebra. Manjši in zato lažji stolpec je spet v ravnotežju z zračnim pritiskom. Teža stolpca živega srebra, ki pritiska na ploskev, enako preseku stolpca, je enaka zračnemu pritisku p in podana z Izrazom:

p = PHg.g.h, kjer so p - zračni pritisk, PHg pospešek, h - višina stolpca živega srebra.

gostota živega srebra, g -

težni

Če vstavimo v izraz vrednosti posameznih faktorjev, dobimo pri višini 760 mm stolpca na nivoju morja in na geografski širini 45 stopinj, vrednost 101325 Pa oz.

182

1013,25 mb, kar naj bi bil normalni zračni pritisk na nivoju morja. Ker so na barom etrih še vedno kot enota označeni kar milimetri (in ne milibari), je treba pri merjenju pretvarjati enote: 1 mb ustreza 3/4 mm stolpca živega srebra.

Na višino stolpca v barometru vplivajo poleg zračnega pritiska še temperatura barometra, geografska širina in nadmorska višina kraja, na katerem pritisk merimo.

Zato moramo upoštevati vse naštete korekcije pri računanju zračnega pritiska, saj sicer podatki o pritisku različnih krajev niso primerljivi med seboj . Po mednarodnem dogovoru izračunamo zračni pritisk za temperaturo O stopinj C, na geografsko širino · 45 stopinj in na morski nivo. Tako korigirane vrednosti zračnega pritiska slišimo po radiu in beremo v časopisju .

Ker je živosrebrni barometer za transport neroden, so naredili priročnejši instrument, imenovan aneroid. Osnova instrumenta so zaprte posode z valovito površino, v katerih je nekoliko zmanjšan zračni pritisk. Te posode se imenujejo Vidijeve doze.

Pod vplivom zunanjega zračnega pritiska se te posode deformirajo. To deformacijo s posebnim mehanizmom prenašamo na skalo, kjer zračni pritisk lahko odčitamo.

Navadno so ti instrumenti temperaturno kompenzirani, kar pomeni, da pri različnih temperaturah kažejo pravilno vrednost zračnega pritska. Umerjeni so že v tovarni. Časovne spremembe zračnega pritiska spremljamo z barografom. Sprejemni element je več povezanih Vidijevih doz, katerih deformacije se s prenosnim mehanizmom prenašajo na pero, ki piše na trak papirja, pripet na vrteči se valj. Valj poganja urni mehanizem. Od hitrosti vrtenja je odvisno, ali imamo lahko dnevni ali tedenski zapis. Imenujemo ga barogram.

Spremembe zračnega pritiska Horizontalne razlike zračnega pritiska.

Zračni pritisk se v prostoru in času spreminja. Pri poslušanju podatkov o pritisku različnih krajev na radiu zasledimo, da ima zelo malo krajev enak, na morski nivo izračunan, zračni pritisk. Meteorologi vnesejo podatke o pritisku na sinoptične karte.

Potem povežejo mesta z isto vrednostjo pritiska z linijami, ki jih imenujemo izobare.

Nata način dobimo polje pritiska, kjer ločimo področja z visokim zračnim pritiskom, imenovana anticiklone, polja z nizkim zračnim pritiskom ali ciklone, in še druge oblike polja pritiska. Posledica razlik zračnega pritiska v horizontalni smeri je gradientna sila, zaradi katere se pojavi veter, ki skuša razlike v pritisku izenačiti. Količina, ki nam karakterizira razlike pritiska v horizontalni smeri na neki oddaljenosti, se imenuje horizontalni gradient pritiska in je usmerjena pravokotno na izobaro v smeri narašča­ nja pritiska. Meri se po navadi v hPa/l00 km.

Vertikal ne spremembe zračnega pritiska.

Gradientna sila v vertikalni smeri, ki je posledica sprememb pritiska z višino, je v naravi največkrat v ravnovesju s silo težnosti. Zato so vertikalna gibanja v naravi v splošnem manjša kot v horizontalni smeri, le v razvitih nevihtnih oblakih so hitrosti primerljive s horizontalnimi.

Osnovno enačbo hidrostatike, ki pravi, da je sprememba pritiska dp na višinski spremembi dz enaka spremembi teže stolpca zraka nad neko horizontalno površino na eni in drugi višini, malce preuredimo in lahko zapišemo: 183

Ll P = -p.g. Llz (negativni znak zato, ker se pritisk z raka z višino z manjšuje) aji v diferencialni oblik i dp = -p .g.dz. Če upoštevamo še enačbo stanja plina: p = p/R T in vnesemo v e načbo, dobimo izraz:

dp = - ~ gdz RT ali

~= p

--p-

RT

dz

Enačbo lahko integriramo, če zanemarimo spremembe temperature in zemeljskega pospeška z višino in zapišemo

p = po e-

e-gz/RT,

kjer je po -

pritisk pri tleh,

je osnova naravnih logaritmov.

Vidimo, da pritisk eksponentno pada z višino in to tem hitreje, čim nižja je temperatura. S preprostim računom lahko ugotovimo, kako visoko se moramo dvigniti, da se zračni pritisk zmanjša na polovico: z = RT. ln2/g = 5540 m .

Merjenje višine letala Za določevanje višine letala uporabljamo višinomer, ki deluje na istem principu kot aneroid. Vemo , da s povečevanjem višine zračni pritisk pada. Njegova standardna vrednost na morskem nivoju je 1013,25 hPa, na višini 500 m znaša 955 hPa, na 1000 m višine 900 hPa, a na višini 5000 m komaj še 540 hPa. Zato namesto označenih vrednosti za pritisk na barometerski skali oznake enostavno zamenjamo z oznakami za višino.

Letalci dobijo od meteorologov na letališčih podatek o pritisku, ki je prirejen na 15 o C in na morski nivo (pri pogojih standardne amtosfere). Imenujemo ga QNH. Dejanski pritisk na višini postaje, ki je v našem primeru na pragu steze letališča, pa v letalstvu imenujemo QFE. Razlika med QNH in QFE mora biti vsakomur jasna, saj zaradi zamenjave pritiskov lahko v pogojih slabe vidnosti pride do nesreče. Pri letenju v letališki coni je pomembno, da pred vzletanjem nastavimo višinomer na ničlo (QFE) in tako nam bo višinomer kazal višino nad letališčem. Pri letih na ruti ali preletih pa moramo postaviti višinomer na nadmorsko višino letališča (QNH) - seveda pred vzletanjem. Na ta način dosti lažje letimo čez hribe, saj imamo na kartah označene dejanske višine hribov.

QNH in QFE se razlikujeta, le v primeru, da je pristajaina steza na višini morja , sta po vrednosti enaka.

184

VLAŽNOST Letno izhlapi več kot 300.000 km J vode iz morij (ki vsebujejo 1000 milijonov kml vode), še 60.000 km J pa izhlapi iz jezer, rek, vlažne zemlje, dreves in rastlin.

V atmosferi se ta voda nahaja predvsem v obliki nevidnega plina, imenovanega vodna para, v vidni obliki se pojavlja kot vodne kapljice ali ledeni kristalčki v megli in oblakih. Velikost kapljic in kristalčkov v oblakih je okrog 100 mikrometrov (10- 6 m).

V atmosferi je vode v vseh treh agregatnih stanjih lahko le do okrog 4 odstotke, je pa izredno pomembna za življenje na Zemlji in za vse procese v atmosferi.

Vlago v zraku izračunamo na različne načine: -

Parni pritisk je pritisk vodne pare v zraku in ga izražamo v pascal ih Po Daltonovem zakonu je celotni zračni pritisk na kateremkoli mestu v atmosferi enak vsoti delnih pritiskov vseh plinov, ki zrak sestavljajo. Zrak, ki ne vsebuje vodne pare, imenujemo suhi zrak. Celotni pritisk vlažnega zraka (p) lahko zapišemo kot vsoto delnega pritiska suhega zraka (ps) in delnega pritiska vodne pare ali parnega pritiska, ki ga bomo označili s črko e.

p = ps + e Pri normalnem zračnem pritisku 1013 hPa je delež parnega pritiska navadno od O hPa do 40 hPa, kar je odvisno od količine vodne pare v zraku. V zmernih širinah je povprečna vrednost parnega pritiska 16 hPa. Parni pritisk je lahko različen, vendar je v ozračju povezan s temperaturo - čim višja je, tem večji ponavadi je parni pritisk, vendar nikoli ne more biti večji od mejne vrednosti, to je nasičenega parnega pritiska, ki ga označujemo s črko E. Odvisnost nasičenega parnega pritiska od temperature nam podaja naslednji izraz:

E = 6,1 hPa . e- 19 ,86(1 -To/T) kjer je T o temperatura tališča ledu (273 K) in T temperatura vlažnega zraka v Kelvinih.

Do nasičenja pride v naravi navadno ob ohlajanju zraka. Z nižanjem temperature se zmanjšuje tudi nasičeni parni pritisk. Ko postane dejanski parni pritisk, ki je v zraku, enak nasičenemu, pride do konden zacije. Ta proces je jasno viden pri nastanku oblaka, ko se dvi gajočemu se zraku zaradi adiabatnega ohlajanja temperatura znižuje, in pri nastanku rose ali slane, ko se zrak ob hladnih tleh ali okenskih šipah ohladi in pride do kondenzacije.

Absolutno vlago ali gostoto vodne pare dobimo iz plinske enačbe e = p" R " T, kjer je pv gostota vodne pare in R v specifična plinska konstanta za vodno paro R v je 461 ,5 J (kmol K) in T temperatura v K. Absolutno vlago iz ražamo v gramih na m 3 in jo raču­ namo iz izraza: pv = e/RvT. 185

Relativna vlaga je v vsakdanjem življenju najbolj razširjeni pojem za podajanje zračne vlage. Definirana je z razmerjem med dejanskim parnim pritiskom in nasičenim

parnim pritiskom pri temperaturi vlažnega zraka in jo navadno izražamo v odstotkih. e U = y100 % Če je zrak nasičen z vlago, ima relativna vlaga vrednost 100 odstotkov in tedaj je dejanski parni pritisk enak nasičenemu parnemu pritisku. To se dogaja v megli . Z a človeško počutje so najugodnejše vrednosti relativne vlage od 40 do 60 odstotkov.

Rosišče je temperatura, do katere je potrebno pri nespremenjenem pritisku ohladiti zrak, da postane nasičen z vodno paro. Če bi temperaturo še zniževali, bi se iz zraka moral izločiti del vlage. Če je relativna vlaga 100 odstotna, temperatura zraka ustreza rosišču, sicer pa je rosišče vedno nižje od temperature zraka.

Merjenje zračne vlage Najenostavnejši instrument za merjenje zračne vlage je higrometer, ki temelji na lastnosti človeških las, da se s povečevanjem vlage v zraku raztezajo, in obratno. Skala instrumenta nam kaže relativno vlago v odstotkih.

Spreminjanje vlage v odvisnosti od časa nam zapisuje higrograf, ki je prav tako zasnovan kot higrometer. Raztezanje las se prek prenosnega mehanizma prenaša na pero, ki piše na trak, pritrjen na valj, ki ga poganja urnimehanizem. Navadno so v rabi trakovi, kjer imamo zapisan celotedenski potek relativne vlage. Natančnejši instrument za merjenje vlage v zraku je psihrometer. Sestavljen je iz dveh enakih termometrov, bučka enega termometra je ovita z muslinasto krpico, namočeno v vodo. Poseben ventilator skrbi za to, da teče mimo obeh termometrov zrak s konstantno hitrostjo 3 mis. Po avtorju se imenuje Assmanov ali aspiracijski psihrometer. Če zrak ni nasičen z vlago, s krpice izhlapeva voda, ki zato rabi toploto, ki jo sprva jemlje rezervoarju termometra, ko se temperatura ustali, pa zraku, ki se zato hladi.

Mokri termometer kaže zato nižjo temperaturo od suhega. Iz razlike temperatur izračunamo parni pritisk e pri temperaturi suhega termometra T. V praksi zato uporabljamo tabele.

186

VETER Gibanje zraka Gibanje zraka povzročajo razlike v zračnem pritisku, osnovni vzrok za to pa je v neenakomernem ogrevanju zemeljske površine in s tem razlike v temperaturi zraka, vendar tudi vetrovi vplivajo na razporeditev pritiska. Zračna gibanja delimo na horizontalna, vertikalna in poševna. Gibanje zraka v horizontalni smeri imenujemo veter. Veter je vektorska količina. Podajamo ga s smerjo in hitrostjo. Smer vetra v meteorologiji je smer, iz katere veter piha. Določimo jo po smereh neba. Na primer južni veter piha iz juga proti severu. Smer vetra pa lahko določimo tudi po azimutu v tem primeru je smer vetra določena z azimutom, to je kotom med smerjo severa in smerjo vetra. Tako ima vzhodnik azimut 90, jug 180, zahodni k 270 in sever 360 stopinj, vse vmesne smeri pa ustrezne azimute (ponavadi zaokrožene na 10 stopinj).

Merjenje hitrosti vetra Hitrost vetra se meri v mis, vozlih (knotih) in km/h. V uporabi je še Beaufortova (beri Boforova) ska la za ocenjevanje hitrosti vetra na osnovi vidnih pojavov v naravi.

Hitrost po tej skali ocenjujemo s stopnjami od (brezveterje) do stopnje 12 po Bof (orkan) . Vozel (angleško knot) se uporablja v letalstvu za hitrosti v horizontalni smeri, medtem ko za vertikalna gibanja vedno uporabljamo enoto mis. Hitrost 1 vozla pomeni, da napravi veter pot ene morske milje (1853) veni uri. Povezava med enotami je naslednja: 1 vozel = 0,5 mis, 1 mis = 3,6 km/h.

Le redko zasledimo v naravi veter, ki bi pihal enakomerno. Poleg smeri se mu pogosto menja hitrost. V letalstvu uporabljamo izraz sunkovit (rafalen) veter, kadar hitrost vetra v sunku presega deset-minutno povprečje hitrosti vetra za najmanj 10 vozlov. Dva značilna primera sunkovitih vetrov sta burja in košava.

Instrument za merjenje hitrosti vetra je anemometer. Glede na izvedbo l očimo več vrst: mehanske, električne in v zadnjem času razne elektronske anemometre. Na letališčih uporabljajo poleg anemometrov tudi anemografe, ki nam podatke o smeri, povprečni in tremutni hitrosti vetra zapišejo na papirnati trak, imenovan anemogram. Še vedno pa so v uporabi vetrovne vreče in različne izvedbe vetrnic za približno ocenjevanje smeri in hitrosti vetra.

Vemo, da se veter na določenem kraju močno spreminja. Za kar najbolj nazoren prikaz uporabljamo rožo vetrov, če razpolagamo s podatki o vetru za daljšo dobo. Krog, ki ponazarja določeno postajo, za katero je narisana roža vetra, ima vpisano številko, ki podaja število brezvetrja v določenem obdobju meritev (tudi premer kroga lahko predstavlja relativno pogostost brezvetrja), na posameznih smereh neba pa so narisane opazovane relativne pogostosti vetra. Novejše predstavitve relativno pogostost posameznih smeri razdelijo še v razrede glede na hitrost vetra (slika 6). Na sliki 6 vidimo letne rože vetra devetnajstih slovenskih krajev za obdobje desetih let.

°

187

C~41%~ AJDOVŠČiNA

Merjenje vetrov na višini Pogosto nas zanimajo podatki o vetru na višini, ki so za jadralne pilote zelo pomembni. Do njih pridemo s pomočjo radiosondažnih meritev in v zadnjem času s pomočjo radarja.

Zapomniti si moramo, da z večanj em višine hitrost vetra po navadi raste in doseže na višini 500 m skorajda dvakrat večjo vrednost kot pri tleh (na višini anemometra).

Vzrok za to je trenje ob zemeljski površini. Tudi smer vetra se z višino spreminja in je odvisna od razporeditve zračnega pritiska z višino. V plasti prizemnega trenja se veter običajno z višino obrača na desno, nad plastjo trenja (približno 1000 m nad površino) pa običajno pihajo vetrovi vzporedno z izohipsami . Če letimo v smeri vetra, imamo na severni hemisferi področje nizkega zračnega pritiska na levi strani, visokega pa na desni stram.

Zrak se giblje tudi vertikalno. Tokovi so lahko usmerjeni navzgor in navzdol. Gibanja nav zgor v nestabiini atmosferi imenujejo letalci po navadi kar konvekcija, čeprav je ta pojem v meteorologiji širši.

Poševna gibanja zraka nastajajo pri prisilnem gibanju zraka vzdolž frontaine površine ali na orografskih ovirah.

Omenimo še izraz advekcija, pod katerim pojmujemo horizontalno gibanje, ki prenaša vse pomembne fizikalne lastnosti zraka.

Vetrovi Lokalni vetrovi. Ze ime pove, da so to lokalno pogojeni vetrovi, ki pihajo le na manjših razdaljah. Glavni vzrok zanje so temperaturne razlike, ki nastajajo zaradi različnega ogrevanja kopnega in morja ali raz ličnega ogrevanja zemeljske površine. V obmorskih krajih sta to morski in kopni veter, v hribih pa pobočni, dolinski in gorski veter. Značilno zanje je, da se pojavljajo ob lepem in stabilnem vremenu brez močnih splošnih vetrov.

Morski veter nastane zaradi močnejšega segrevanja kopnega, in s tem posredno zraka nad kopnim, kot morja. Nad kopnim se zrak prične dvigati in na višini nastane višji zračni pritisk kot nad morjem, posledica tega je odtekanje zraka na višini proti morju. Zaradi tega se poviša pritisk pri tleh nad morjem in zato piha pri tleh veter od morja proti kopnemu. Ta veter, ki piha z morja, se imenuje maestral in doseže hitrosti od 3 mis do 8 mis. Ponoči so temperaturne razlike med kopnim in morjem prav obratne in tedaj piha veter s kopnega proti morju, imenujemo ga burin. Ker pa so temperaturne razlike med kopnim in morjem ponoči precej manjše, je kopni veter precej šibkejši od morskega.

Podobno izmenjavo zraka lahko opazimo med večjimi mesti in okolico, saj se mesta čez dan močneje segrejejo kot narava v okolici. Pobočni veter piha podnevi iz doline proti gorskim pobočjem. Južna pobočja se ob vedrem vremenu močno segrejejo, od njih segreti zrak se dviga. Dvigajoči se zrak nadomesti zrak iz doline in okolice. Če so vzponska gibanja dovolj močna (ob pogoju, da je zrak dovolj vlažen), pride do kon denzacije in ob gorskih grebenih se pojavijo oblaki . Proti večeru, ko vzponska gibanja prenehajo, oblaki spet razpadejo. Ponoči piha veter z gora v dolino zaradi ohlajanja prizem ne plasti zraka od pobočij. Ta zrak polzi v dolino. Dolinski veter piha podnevi po dolini navzgor, gorski pa ponoči navzdol. Oba sta posledica pobočnih vetrov.

189

Burja je hladen severovzhodni veter, ki v hladnem delu leta piha vzdolž Primorja.

Najmočnejša

je v okolici Trsta, Senja, pod Biokovim in v okolici Dubrovnika ter doseže od 15 do 35 mis, neredko pa posamezni sunki burje dosežejo hitrost od 50 do 60 mis. Za burjo je potrebna takšna razporeditev pritiska, da se področje visokega zračnega pritiska nahaja nad srednjo ali severno Evropo, področje nizkega zračnega pritiska (ciklon) pa nad Sredozemljem južno ali jugozahodno od Jadranskega morja.

Pomembno vlogo v razvoju burje ima tudi Dinarsko gorstvo, saj je ovira hladnemu zraku, dokler ta ne doseže vrhov in se prek njih, še posebno pa prek prevojev preliva na drugo stran.

Fen je suh in topel veter, ki se pojavlja na zavetrni strani planin. Pogoja za nastanek fena sta dva: dviganje zraka prek gorskih ovir in kondenzacijski nivo, nižji od gorske ovire, tako da se pojavijo oblaki s padavinami na privetrni strani. Na zavetrni strani dobimo zato dosti toplejši in relativno bolj suh zrak kot na prive trni strani gorskih ovir. Fen je značilen za planinske doline severnih Alp. Poznamo ga tudi pri nas v Sloveniji, kjer ločimo severni in južni fen.

Košava je sunkovit in močan veter v severovzhodnih delih Jugoslavije. Največkrat se pojavlja v hladnem delu leta, ko je anticiklon nad vzhodno Evropo in ciklon nad zahodnim Sredozemljem ali nad Jadranom. Takšna razporeditev zračnega pritiska pogojuje nastanek jugovzhodnega vetra, ki je najbolj izrazit v področju ob Donavi in Moravi. V povprečju dosega od 5 do 10 mis, v posameznih sunkih pa tudi hitrost od 25 do 30 mis.

Omeniti moramo še vardarec v dolini Vardarja in jugo. Vardarec je hladen, suh in sunkovit veter, ki nastane, ko je ciklon nad Egejskim morjem. Povprečne vrednosti ne presegajo 10 mis, v sunkih pa dosega do 18 mis. Zaradi orografije je orientiran od severozahoda na jugovzhod. Jugo je topel in vlažen jugovzhodni veter, ki glede hitrosti nikoli ne dosega burje. Povprečne hitrosti so od 5 do 10 mis, največ do 20 mis. Piha lahko več dni neprekinjeno. Pogosto piha pozimi, poleti pa je kratkotrajen in je znanilec poslabšanja vremena.

METEOROLOŠKI POJAVI

V meteorologiji poleg meteoroloških elementov poznamo tudi meteorološke pojave. Pod besedno zvezo meteorološki pojav razumemo določen fizikalni proces, ki ga spremlja kvalitativna sprememba stanja atmosfere.

Med pojave spadajo: oblaki, vidnost, padavine, zračne mase, fronte, pritiskovne tvorbe in nevihte.

190

OBLAKI Oblaki so vidni znaki procesa kondenzacije vodne pare v zraku, ki jih sestavljajo vodne kapljice ali ledeni kristali z velikostjo okrog 100 mikrometrov, večje kapljice ali kristalčki imajo namreč že večje hitrosti padanja in jih štejemo med padavinske kapljice ali kristalčke. Pogoj za nastanek oblakov so vzponski tokovi, ki nastajajo na različnih mestih v atmosferi: v središču ciklona, na atmosferskih frontah, na orografskih pregradah ter pri termičnem dviganju zraka. Pri vsakem od naštetih tipov vzponskih tokov se pojavljajo oblaki značilnih oblik, npr. nimbostratus v središču ciklona, fenski zid na orografski pregradi, nevihtni oblak ob termični konvekciji itd. Vzponski tokovi dosežejo največje vrednosti v nevihtnem oblaku - kumulonimbusu, kjer dosežejo hitrost od 10 do 40 mis .

Pri oblakih določamo: rod (tip), količino, višino spodnje baze, višino vrha, hitrost in smer gibanja. Gibanje oblaka je odvisno od zračne plasti, v kateri se oblak nahaja. Z opazovanjem gibanja oblaka dobimo podatek, o gibanju zračne plasti oziroma o višinskih vetrovih, če opazujemo oblake v prosti atmosferi.

Oblake delimo po mednarodni klasifikaciji v 10 rodov: Cirus - cirrus (Ci) visoko 6-11 km Cirokumulus - cirrocumulus (Cc) visoko 6-11 km Cirostratus - cirrostratus (Cs) visoko 6-11 km Altokumulus - altocumulus (Ac) visoko 2-6 km Altostratus - altostratus (As) visoko 2-6 km -Nimbostratus - nimbostratus (Ns) visoko 0,5-6 km Stratokumulus - stratocumulus (Sc) visoko 0,5-3. km Stratus - stratus (St) od tal - 2 km Kumulus - cumulus (Cu) visoko 0,4-3 km Kumulonimbus - cumulonimbus (Cb) visoko 0,4-12 km Oblaki rodu cirus so sestavlj eni iz ledenih kristalov in imajo vlaknasto strukturo, so tanki in svilnatega videza. Pojavljajo se ob dotoku relativno toplega zraka v višjih plasteh oz. na čelu oblačnih sistemov, ki naznanjajo prihod tople ali hladne fronte.

Prav tako jih vidimo na vrhu kumulonimbusov.

Oblaki rodu cirokumulus imajo obliko drobnih ali večjih belih kosmov ali kepic in se navadno pojavljajo v kombinaciji z drugimi visokimi ali srednjimi oblaki.

Oblaki rodu cirostratus so nežna bela koprena, ki daje nebu mlečen videz. Na nebu so tedaj vidni razni optični pojavi, najbolj pogost je halo, ki nastane pri lomljenju žarkov s Sonca ali Lune na ledenih kristalčkih teh oblakov. Okrog Sonca ali Lune vidimo bel kolobar z obarvanimi robovi.

Oblake rodu altokumulus imenujemo tudi »ovč i ce«, saj imajo videz bolj ali manj razkropljene črede ovac, so pa sestavljeni iz sploščenih kepic. V ta rod spadajo tudi oblaki lečastih ali ribjih oblik (lentikularisi), ki nam kažejo na valove v atmosferi.

Oblaki rodu altostratus so sive barve in brez oblike.

Oblaki rodu nimbostratus so po obliki in barvi podobni altostratusom, dosegajo pa dosti večje vertikalne razsežnosti. So tipični padavinski oblaki in nosilci dolgotrajnih, a zmernih padavin, tako dežja kot snega.

191

Oblaki rodu stratokumulus so sive barve in imajo obliko tankih ali debelejših plasti, ki jih sestavljajo bolj ali manj izrazite kope. Pogosteje se pojavljajo v hladni polovici leta.

Oblaki rodu stratus imajo videz homogene oblačne plasti sive barve in so brez oblike. Pogosto nastanejo pri dvigu megle in iz njih lahko narahlo prši ali rahlo sneži.

Oblaki rodu kumulus so kopastih oblik in imajo videz kosmov vate, cvetače, razvitejši pa pravih snežnih gradov, najbolj izrazito se razvijajo poleti v opoldanskih urah.

Oblaki rodu kumulonimbus so nevihtni oblaki. Zanje so značilni električni in akustični pojavi (blisk in grmenje). Spremljajo jih plohe dežja ali pozimi snega in le iz tega oblaka lahko pada toča . Na sliki 7 je sistematično prikazan izgled in vertikalna razporeditev vseh rodov oblakov.

:::r---------------------9

.

. •..

~ffi3;

_

4J2#5 Cs

8

7

6

_

~~

- - - - -.........._---'11:-

CI

OCB::SA>~ Ce - - - - - - - - - - - - - - - - - - _ . _ _.--4-

5 4

E

3

III C

2

~

;;;

:;:

O

~~

~ Ae

_~~--- As _________ _

C:JJ Cu

::iiI!5iilii. . . .

St

~ Se

Slika 7: Vrste oblakov

VIDNOST Vidnost je v meteorologiji razdalja, na katero vidimo posamezne predmete na svetlem ozadju še ostro. HorizontaIna vidnost je pogosto različna v razli čnih smereh.

V podatku se daje vedno vrednost v smeri najmanjše vidnosti. Podatek o vidnosti ni važen le za varno letenje, temveč podaja tudi karakteristike zračne mase.

Meglica je pojav, ko je vidnost zmanjšana pod 10 km. Označimo ga s simbolom =.

Nastane zaradi delne kondenzacije vodne pare.

Megla je pojav, ko je vidnost zmanjšana pod 1 km . Označimo jo s simbolom Po sestavi se megla ne razlikuje od oblakov. Ločimo več tipov megle.

=.

192

Advekcijska megla nastane, kadar pride topel in vlažen zrak nad hladno podlago, npr. iznad morja na ohlajen kontinent pozimi. Puhteča megla nastane v hladnem zraku nad toplimi vodnimi površinami. Izhlapela vodna para se nad vodo takoj spet kondenzira in je večkrat ovira morskemu in rečnemu prometu.

Radiacijska megla nastane v stabilnem ozračju v jasnih nočeh brez vetra, ko se tla ohlade zaradi dolgovalovnega sevanja zemlje, posredno od njih se ohlaja zrak. Lahko se nahaja pri tleh ali pa je malo dvignjena od tal, če je ob tleh šibek veter, ki zrak premeša.

FrontaIne megle nastajajo ob frontah (večinoma pred toplo fronto), kjer pada sorazmerno topel dež skozi hladne zračne plasti. Dežne kapljice na poti do tal izhlapevajo, vodna para pa se takoj spet kondenzira.

PADAVINE Padavine imenujemo vodo v tekočem ali trdnem stanju, ki pade na zemeljsko površino ali pa na njej kondenzira. Pogoj za nastanek močnih izpodnebnih padavin je dovolj vlage v zraku in obstoj vzponskih gibanj, ki so potrebna za nastanek oblakov.

Vse padavine pa ne nastanejo iz oblakov, temveč včasih tudi na zemeljski površini, kadar je ta znatno hladnejša od zraka.

Na sliki 8 si lahko ogledamo mednarodne znake za padavine in pojave, ki jih lahko najdemo v vremenskih kartah.

, •

•&. ~ ~

pršenje dež sneg leden dež

-

ledene iglice

~

rosa

~

babje pšeno

L-.....I

slana

6tJ.

sodra

nevihta

--

megla

--

meglica

zrnat sneg

[!J

poledica na tleh

~

V

ivje

'v

poledica

~

bliskanje

snežna odeja

nevihta v okolici

- - megla z vidnim nebom

--

taina megla

Slika 8: Mednarodni meteorološki znaki

193

Količino padavin izražamo v milimetrih, kar je številčno enako litrom na kvadratni meter.

Padavine, ki padajo iz oblakov so: pršenje, dež, zmrznjen ali leden dež, sneg, babje pšeno, sod ra, zrnat sneg in toča.

Pršenje so padavine, sestavljene iz majhnih, do 0,5 mm velikih vodnih kapljic. Prši iz stratusov, altostratusov in tudi iz megle.

Dež so vodne kapljice velikosti od 0,5 do 5 mm. Dežuje najbolj pogosto iz nimbostratusov. Ploho dežja imenujemo močne in kratkotrajne nalive, ki padajo iz kumulusov ali cumulonimbusov.

Sneg so ponavadi sprijeti ledeni kristali, ko se snežinke zlepljajo v večje kosme, včasih pa padajo tudi posamezne snežinke - zvezdice.

Leden dež so prozorne zmrznjene dežne kapljice, velike od 1 do 4 mm, ki odskakujejo od tal.

Babje pšeno, sodra in zrnat sneg so zrnate padavine belk aste barve, ki so manj pogoste.

Toča so ledena zrna belkaste barve in nepravi ln ih oblik, ki dosegajo običajno velikost od 5 do 50 mm, videli pa so že posamezna zrna toče velikosti prek 100 mm.

Toča nastane v kumulonimbusih.

Padavine, ki nastajajo na zemeljski površini, kadar je le-ta znatno hladnejša od zraka so: rosa, zmrznjena rosa, slana, ivje, ledene iglice, poledica in požled.

ZRAČNE MASE Zračne mase so obsežna zračna telesa, ki se razprostirajo na več stotisočih kvadratnih kilometrih površine in so debela ali le nekaj kilometrov ali pa obsegajo vso troposfero. V zračni masi ima zrak precej enake fizikalne lastnosti (temperaturo, vlago in stabilnost) . Področja, kjer nastajajo zračne mase, so homogena glede na podlago (kontinent, ocean) poleg tega pa se mora zrak dovolj dolgo zadrževati nad ustreznim področjem, da se navzame značilnih lastnosti, ki jih pogojuje vrsta podlage.

Najugodnejši pogoji za nastanek obsežnih zračnih mas so v malogibljivih anticiklonih bodisi na kontinentih ali na morju. Zračne mase opredeljujemo glede na kraj nastanka na kontinentaino in morsko, ki se ločita predvsem po vlažnosti zraka.

Glede na temperaturo ločimo predvsem hladne polarne in tople tropske zračne mase. Med polarne prištevamo tudi arktično zračno maso, ki je izjemno mrzla, med tropske pa še ekvatorialno zračno maso, ki pa k nam ne pride. Navedene značilnosti tvorijo štiri glavne kombinacije zračnih mas, ki so zanimive za naša področja : Kontinentaina polarna zračna masa prihaja k nam pozimi, je zelo mrzla in ima nizko absolutno vlago ter je stabilna. Njeni izvori so za naša področja na Balkanu, v Sibiriji in z ledom pokrita arktična morja. Ko pride ta masa nad toplejšo podlago, se spodaj ogreje in postane manj stabilna, hkrati pa pade relativna vlaga, ki je bila prej kljub nizki absolutni dokaj visoka in taka ne povzroča bistvene oblačnosti . Poleti prihaja kot hladna masa, ki se nad toplimi tlemi labilizira, za jadralce pa je izredno zanimiva, saj ne povzroča močne oblačnosti, dviganja v njej so dobra in baze visoke.

194

Morska polarna zračna masa nastaja nad srednjim in severnim delom Atlantika.

Pozimi se nad relativno toplim morjem navlaži in segreje, s čimer postane pri tleh , kjer se je segrela, tudi labiina. Ko prodre na relativno ohlajeni kontinent, povzroča tam advekcijsko meglo in orografske padavine. Poleti so te zračne mase zelo hladne, saj se morje ne ogreje tako kot kontinent. Ko pride nad topel kontinent, se pri tleh segreje in postane labiina. Zaradi velike vlage se pojavljajo številni konvektivni oblaki in plohe, kar je posebno izrazito spomladi, saj je tedaj temperaturna razlika med morjem in kontinentom največja. V splošnem velja za polarni zrak, da je čist in da je vidnost v njem velika.

Kontinentaina tropska zračna masa nastaja v severni Afriki, je zelo topla in suha.

Na poti prek Sredozemlja se deloma navlaži, ko pride na kontinent, se ponoči v spodnjih plasteh ohladi in s tem stabilizira. Poleti je vreme v njej jasno in toplo, ker pa je zelo suha, je dnevno kolebanje temperature zelo veliko.

Morska tropska zračna masa nastaja nad oceani. Pomembno področje nastanka za nas je Azorsko otočje, ko nastane tam anticiklon. Pozimi je to topla in vlažna masa, ki se nad kopnim ohladi in povzroča meglo in pršenje. Če je ta masa prisiljena k dviganju, bodisi ob orografskih ovirah ali ob atmosferskih frontah, se iz nje izločajo obilne padavine. V poletnem času povzroča ta masa soparno vreme in zaradi labilnosti močno konvektivno ob lačnost z nevihtami. Če vlaga ni previsoka in se zvečer konvektivna oblačnost razbije, pride ponoči do nastanka radiacijske megle

Slika 9: Dotok z račnih mas nad Evropo v hladnejšem delu leta

195

ali nizke stratusne oblačnosti. Karakteristika tropskih zračnih mas je pozimi in poleti maj~na vidnost, po kateri jo lahko ločimo od polarnih zračnih mas že s pros. v tim ocesom.

Omeniti moramo še subsidenčno zračno maso, ki nastaja v anticiklonih zaradi spuščanja zraka. Značilna zanjo je zelo nizka relativna vlaga, ki je posledica adiabatnega spuščanja zraka in s tem ogrevanja. Le izjemoma sega do tal, večinoma zajema plasti srednje ali nižje troposfere. Pri nas pozvroča v gorah pozimi lepo in toplo vreme z veliko vidnost jo, medtem ko je plast pod njeno spodnjo mejo umazana in meglena.

Na slikah 9 in 10 si lahko ogledamo poti zračnih mas do našega področja v hladnem in toplem delu leta.

Slika 10: Dotok

zračnih

mas nad Evropo v toplejšem delu leta

FRONTE Fronta imenujemo mejo med dvema različnima zračnima masama. Območje, kjer se masi stikata, ni ploskev v ožjem smislu, temveč nekakšna prehodna cona, ki je v primerjavi z dimenzijami zračne mase tako tenka, da jo lahko obravnavamo kot ploskev. V ožjem smislu besede je fronta presečnica frontaine površine z zemeljsko površino.

zračni

196

Frontaina površina ima različno lego v prostoru, kar je odvisno od temperature in gradienta pritiska dotikajočih se zračnih mas. Običajno je nagnjena in seka zemeljsko površino pod zelo majhnim kotom (nagib je približno 1:200). Pri tem leži vedno hladnejša zračna masa pod toplejšo v obliki klina.

Na vremenskih kartah so fronte narisane s sorazmerno debelo črto,na kateri so zobčki, ki označujejo hladne front~ in polkrogci, ki označujejo tople fronte. Okludirane fronte pa so narisane s kombinacijo zobčkov in polkrogcev. Fronte se gibljejo.

Hitrost zraka na eni in drugi strani fronte ni enaka, zaradi česar se na frontah dogajajo razni procesi in pojavi, ki so odločilni za oblikovanje vremena. Polje pritiska je tako, da je pritisk na sami fronti na obeh straneh enak, a z različnim gradientom, zato pihajo vetrovi na obeh straneh fronte . Zapomnimo si, da leži fronta vedno v dolini pritiskovega polja.

K nam prihajajo fronte večinoma od zahoda ali severozahoda, včasih potujejo tudi severno od nas in na vreme pri nas ne vplivajo . Izjemoma nas obidejo južno. Povprečna hitrost premeščanja front je nekaj deset km/h. Hladne fronte se gibljejo hitreje kot tople.

Topla fronta Topla fronta obsega zelo široko cono (do 1000 km), dolga pa je lahko več tisoč km.

Nagib tople fronte ni strm (1:100). Tudi do 1000 km pred njo se pojavijo cirusni oblaki, ki prek es in As prehajajo v vse debelejši oblačni sloj in v Ns s padavinami.

Zato so cirusi ·znanilci poslabšanja vremena.

Oblačni sistem na topli fronti je večinoma plastovit, ob večji labilnosti toplega zraka je lahko tudi močneje vertikalno razvit. Padavinska cona je v povprečju široka 300 km, padavine pa so trajne in precej enakomerne. Ko nas topla fronta preide, priteče toplejši zrak, temperatura zraka se dvigne, pritisk se ustali ali pa se padanje omili. Veter navadno spremeni smer (iz jugozahoda na zahod).

Poleti so tople fronte nad kontinenti oslabljene in povzročajo le prehodno oblačnost . Pri nas, ki se nahajamo na zavetrni strani Alp, prehajajo tople fronte nekoliko spremenjene in so klasični prehodi zelo redki.

Hladna fronta Hladna fronta zavzema po navadi ožje področje kot topla, a je izrazitejša in strmejša (1 :50). Pojavi in procesi ob njej so izrazitejši. Oblačni sistem je močno vertikalno razvit (pogosti so kumulonimbusi), padavinska cona je ožja in padavine so v obliki ploh in nalivov. Ob večji labilnosti nastajajo nevihte, ki prinesejo tudi točo. Po prehodu hladne fronte temperatura močno pade, veter se spremeni v severozahodnik, sever ali severovzhodnik, zračni pritisk prične hitro naraščati, zaradi sesedajočega se zraka se hitro zjasni. Gorski masiv Alp pogosto povzroči, da v severnem Sredozemlju ali severnem Jadranu nastane na hladni fronti nov sekundarni ciklon, ki napredovanje hladne fronte zaustavi in povzroči večdnevno poslabšanje vremena.

Na slikah 11 in 12 imamo narisan shematski prikaz tople in hladne fronte . Tabela nam podaja običajne frontaine značilnosti pred in po prehodu tople in hladne fronte.

197

ZNAČILNOSTI TOPLE IN HLADNE FRONTE PRED PRIHODOM TOPLA

OB PRIHODU

V OZADJU

FRONTA

PRITISK

stalno pada

zaustavljen pad

brez sprememb ali rahel pad

VETER

spreminjanje smeri in naraščanje hitrosti

spremem smer in pojema

stalna smer

TEMPERATURA

stalna ali rahel dvig

dvig

majhna sprememba

ROSIŠČE

rast pri padavinah

porast

stalno

REL. VLAGA

rast pri padavinah

narašča, če

zrak ni

še

nasičen

majhne spremembe lahko je 100%

Ci. C. As. Ns v nadaljevanju Fs. Fe pod As in Ns

nizek Ns in Fs

St in Se. na višinski nekaj Ci

VREME

nepretrgan dež ali sneg

padavine skoraj ali popolno ma ponehajo

se jasni ali rahel dež ali pršenje

VIDNOST

dobra. razen v dežju ali snegu

slaba. pogosto zamegljeno

zmanjšanja. pogosto meglica ali megla

OBLAKI

HLADNA

FRONTA počasi

PRITISK

pada

hiro raste

stalno

VETER

spremenljiv. narašča. postaja sunkovit

spremem smer tudi sunkovit

spremenljiv. nato zmerno stalen oz. sunkovit v nevihtah

TEMPERA TURA

stalna ali pade v dežju pred fronto

hitro pade

majhne spremembe. spremembe v plohah

ROSIŠČE

majhna sprememba

hiter padec

majhna sprememba

REL. VLAGA

lahko narašča v dežju pred fronto

ostane visoka ob padavinah

hitro pade po prenehanju padavin

OBLAKI

St ali Se. Ae in As nato Cb

Cb s Fe. Fe ali nizki Ns

se hitro dvignejo. kmalu pojav As. Ae pozneje Cu in Cb

VREME

navadno nekaj dežja. morda tudi nevihta

močan dež ali sneg. možna nevihta ali toča

kratkotrajnejši dež ali sneg. nato lepo vendar še verjetnost ploh

zmerna ali majhna. možna megla

navadno zmanjšana. sledi hitro izboljšanje

odlična

VIDNOST

198

raste

zelo dobra oz.

Slika 11 : Vertikalni prerez tople fronte

km

~ Ci

Slika 12: Vertikalni prerez hladne fronte

CIKLONI IN ANTICIKLONI Cikloni Ciklon je atmosferski vrtinec, v katerem vlada takšna razporeditev pritiska, da je pritisk najnižji v središču ciklona in navzven narašča. Zaradi takšne razporeditve pritiska piha veter v ciklonu na severni polobli v obratni smeri gibanja urnih kazalcev. Zrak pri tleh zaradi trenja ne kroži vzporedno z izobarami, temveč se steka v spiralah proti centru ciklona. V središču ciklona so močna vertikalna gibanja navzgor (prav tako tudi ob frontah, ki so del ciklona), kar povzroča, da se zrak razteza in ohlaja, vodna para v zraku se kondenzira in nastajajo oblaki in padavine. Zaradi tega je vreme v ciklonu navadno oblačno in deževno, pogosto tudi precej vetrovno. zračni

199

Cikloni s svojimi frontalnimi sistemi so značilne tvorbe v zmernih geografskih širinah, nad katerimi valovi polarna fronta. Ciklon se navadno razvije iz vala na polarni fronti. V področjih blizu pola in v bližini ekvatorja jih ni.

Cikloni navadno potujejo od zahoda proti vzhodu z zahodnimi vetrovi, ki so značilni za zmerne geografske širine. Kadar se nahajamo v prednjem delu ciklona, prevladujejo vetrovi z juga in jugozahoda, kar je navadno združeno z obilnimi padavinami. Ko ciklon preide naše kraje in smo v njegovem zadnjem delu, prevladujejo severni vetrovi (od severozahodne do severnovzhodne smeri), v Primorju pa prične pihati burja. Na vreme pri nas posebno vpliva Genevski ciklon, imenujemo ga tudi sekundarni ciklon, ki nastane zaradi posebnega vpliva reliefa (Alpe-morje-kopno).

Anticikloni Anticikloni so obsežne zračne tvorbe, v katerih je pritisk v središču najvišji in pada navzven. Zaradi takšne razporeditve pritiska piha veter okoli jedra anticiklona v smeri gibanja urnih kazalcev (na severni polobli, na južni pa prav obratno!). Zaradi trenja zrak pri tleh ne kroži vzporedno z izobarami, ampak navzven iz anticiklona (glej sliko 13 a in b, ki nam shematično prikazujeta ciklon in anticiklon), v višinah pa doteka zrak, ki se nad jedrom anticiklona spušča. Posledica spuščanja zraka je adiabatno segrevanje.

Relativna vlaga spuščajočega se zraka se zmanjšuje, oblaki se razblinijo. Zaradi tega v anticiklonih navadno ni padavin, gradienti pritiska so običajno majhni, zato so tudi vetrovi šibki, tako da anticiklone običajno karakterizira razmeroma jasno in mirno vreme. Spuščanje zraka v anticiklonu navadno ne sega do tal, ampak se ustavi na veliki višini, ki se na emagramu odraža kot temperaturna inverzija. Imenujemo jo subsidenčna (sesedajoča) inverzija.

Prerez A-A P(mb)

Slika 13 a: Prerez polj z visokim in ni zkim pritiskom

200

ttt

- ---- -

Slika 13 b: Sheme pritiskovnega polja ciklona in anticiklona s smermi vetra in prerez polj z visokim in nizkim pritiskom

NEVIHTE Nevihta nam označuje več intenzivnih vremenskih procesov, povezanih s kumu 10nimbusom. Nevihte dobijo največ energije od kondenzacije vodne pare, zato je predpogoj za njihov nastanek vlažna in labiina zračna masa, ki omogoča vertikalna gibanja in s tem v zvezi adiabatno ohlajevanje in kondenzacijo. Ločimo termične in frontaine nevihte. Termične nevihte nastajajo v pomladnih in poletnih dneh, ko pride hladen in vlažen zrak, ki se v sončnih dneh od tal segreva in se konvektivno dviga. Ko doseže kondenzacijsko višino, se prično delati visoki kopasti oblaki. Na mesto, kjer se dviga najbolj segret zrak, priteka zrak iz okolice. Mehanizem nevihte nekoliko spominja na mehanizme ciklona. Ko oblak doseže zadostno višino, da se v njem prično oblikovati ledeni kristali, so dani tudi pogoji za nastanek padavin. Malo pred pričetkom padavin stekanje zraka preneha in nastopi značilni mir pred nevihto, nato udari proti tlem s padavinami ohlajeni zrak z viharjem, kar spremljajo še električni pojavi (bliski in grmenje). Ko oblak izgubi večino vode, prične nevihta slabeti in proti večeru se oblak razkroji. Največ neviht imamo nad rahlo nagnjenimi prisojnimi pobočji (vinogradi ipd.), kjer so tla najbolj ogreta in je najprej dosežen kondenzacijski nivo. Seveda pa je segrevanje odvisno tudi od vrste tal.

Nevihta in pojavi ob njej so najbolj nevaren vremenski pojav letalcem. V njenih posameznih celicah nastopa izredno močna turbulenca. Razlike v vertikalnih hitrostih so do 50 mis. Zaradi intenzivnih procesov kondenzacije in sublimacije nastopajo močne zaledenitve. Zaradi sočasnosti teh pojavov in zaradi cikličnih vertikalnih gibanj pa je pojav bolj ali manj močne toče v posameznih celicah normalen.

Frontaine nevihte nastajajo na območju hladne fronte , kjer nastaja prisilno dviganje toplega zraka. Hladni zrak se namreč vriva pod toplega in ga izriva navzgor. Prisilni dvig. toplega zraka do kondenzacijskega nivoja sproži nevihte ne glede na dnevni ali letni čas. Tako imamo nevihte ponoči in zjutraj, neredko tudi pozimi. Včasih nastanejo nevihte tudi na območju tople fronte, če je zrak zelo vlažen in labilen in to predvsem ponoči, ko se gornje plasti s sevanjem ohladijo in postanejo nestabilne.

201

Za ilustracijo si oglejmo primer povprečne nevihte. Denimo, da je dala nevihta na 25 km 2 20 mm padavin, kar je povprečna vrednost. To pomeni, da se je v oblaku kondenziralo nad pol milijona ton vode. Ker se pri kondenzaciji sprošča laten· tna toplota (2.5 MJ Ikg), lahko hitro izračunamo, koliko energije je prisotne. Sprosti le se je 350 milijonov kWh, kar je po vrednosti enako energiji petnajstih » klasičnih <. atomskih bomb. Zato ni čudno, da prav v nevihtah dosegajo mnogi vremenski procesi svoje maksimalne vrednosti. Ker se energija sprošča precej časa (nevihte v povprečju trajajo eno uro), ne pride vedno do večjega razdejanja. področju

m

°C

12000 +------....:::~~~~~~~~~~~--- -51

9000

-8

o

1500

-II----~~=:::;:;,.

__~~~L.I.~~:__o~_

_ + - - +17

+28

horizontal na skala

o1

skala vertikal nih hitrosti vetra

WO mis

~

km

• dež

__ ledeni kristali

Slika 14: Prerez kumul oni mbusa

202

,. sneg

STABILNOST V ATMOSFERI DEFINICIJA Stabilnost imenujemo ravnotežen odnos nekega telesa glede na okolico.

A

c

B

Slika 1S: Ravnotežna stanja telesa: A -

indiferentno, B -

stabilno, C -

labilno

Vsako telo je glede na okolico lahko v: (slika 15) stabilnem stanju (B) pri prisilnem premiku iz osnovne lege se po prenehanju delovanja sile ali navora, ki je to povzročil, povrne v prvotno lego, labilnem stanju (C) po odmiku iz prvotnega stanja se telo brez vpliva zunanje sile odaljuje od prvotne lege, indiferentnem stanju (A) pod vplivom zunanje sile ali navora se telo premakne iz osnovne lege in po prenehanju delovanja sile ali navora ostane v trenutnem položaju.

V meteorologiji je stabilnost povezana z lastnost jo nekega dela atmosfere, navadno neke plasti, ki določa, ali se bo relativno majhen del zraka, ki se je zaradi nekega zunanjega vzroka (s ile) premaknil iz osnovne lege in je prepuščen sam sebi, od te lege vedno bolj oddaljeval (v labiini atmosferi) ali pa se povrnil na prvotno mesto (v stabilni atmosferi). V indiferentni atmosferi bo vzorec ostal na mestu, kjer se je nahajal ob prenehanju delovanja zunanjega vzroka.

ADIABATNE TEMPERATURNE SPREMEMBE Adiabatne spremebe vzorca zraka so tiste, ki nastanejo v njem brez dovajanja ali oddajanja toplote.

Ob dviganju ali spuščanju vzorca zraka nastanejo v njem samem temperaturne spremembe, ki so skoraj neodvisne od lastnosti okolnega zraka. Niso posledica dovajanja ali oddajanja energije, pač pa le raztezanja oziroma stiskanja zračnega vzorca. Pri tem opravlja delo, za kar je potrebna energija, katero mora vzeti iz svojih zalog. Te zaloge so njegova notranja energija, ki je odvisna le od temperature. Velja, da se vzorec zrak'.! pri dviganju širi in ohlaja, pri spuščanju pa stiska in ogreva.

203

Nenasičen

zrak

Z uporabo 1. stavka termodinamike, enačbe stanja idealnega plina ter hidrostatične dobimo rešitev enačbe adiabatnih sprememb v suhem zraku:

enačbe,

)'.

dT _~ dz - ep

kjer je: )'. suha adiabata g zemeljski pospešek Cp = 1004 m 2s- 2K-l V troposferi velja, da ne nasičena adiabata predstavlja vertikalno spremembo temperature približno lK za 100 m višinske razlike (slika 16).

Hm 1000

I

-----

-----t---I

I I

500

I

I

I Slika 16: Suha adiabata

Nasičen

zrak

Pri obravnavi nasičenega vlažnega zraka veljajo isti zakoni . Segrevanje oziroma ohlajanje nasičenega zraka pa povzroči tudi fazne spremembe vode: pri ohlajanju prehod iz plinastega stanja v tekoče - kondenzacija, iz plinastega v trdno - sublimacija, iz tekočega v trdno - zaleditev, pri segrevanju prehod iz trdnega v tekoče - taljenje, iz trdnega vplinasto - sublimacija, iz tekočega v plinasto - izparevanje ali izhlapevanje.

Pri vseh teh prehodih iz enega v drugo agregatno stanje se porablja ali sprošča energija, imenujemo jo latentna toplota. Ta toplota se npr. pri izhlapevanju jemlje, pri kondenzaciji pa se sprošča, brez izmenjave z okolico. Zato so tudi te spremembe adiabatne. Z dvigom vzorca nasičenega zraka se zaradi ohlajanja pojavi kondenzacija, pri čemer se sprošča latentna toplota. Zaradi tega se nasičen zrak ohladi znatno manj kot 204

suh zrak. Pri spuščanju nasičenega vzorca zraka v oblaku se porablja latentna toplota za izhlapevanje nekaterih kapljic oblaka, zaradi česar se pri spuščanju nasičen zrak ogreva manj kot suh zrak. Za nasičeni zrak velj ajo naslednje adiabatne spremembe:

Him

+--t-----I 1

2000

1

I

1 "yw 1

1500

I

I

I

I I

1000

I

-----t--I 1

I I 1

50

I I

I I

1

I

I

1

I

I

I I

I

I I

O~--~--~--~--+---~

o

5

10

Slika 17: Vlaž na adiabata (v

15

20

začetku

T(OC)

bolj strma od suh e)

Za razumevanje razlik med suho in vlažno adiabato si oglejmo vrednosti le-teh v odvisnosti od temperature za dve vrednosti zračnega pritiska:

T (0C) "yw (K/IODO m) Y. (K/I000 m)

20 4,3 10,1

10 5,3 9,7

O 6,5 9,5

-10 7,7 9,3

-20 8,6 9,1

-30 8,8 9,0

4,0 10,8

5,1 10,6

6,4 10,3

7,8 10,0

8,7 9,5

pri pritisku p = 1000 hPa "y w "y

pri

zračnem

3,3 11,2 pritisku p = 500 hPa

Iz tabele, še lepše pa iz emagrama (slika 25) se vidi , da se suhi zrak adiabatno ohlaja v spodnjih plasteh atmosfere in to pri pozitivnih temperaturah dvakrat hitreje kot nasi če­ ni . Pri nižjih temperaturah (na večjih višinah) pa se nagib nas ičene adiabate približa nagibu suhe adiabate, kar je posledica majhne vsebnosti vode v zraku pri teh pogojih.

205

SILA VZGONA Po hidrostatični enačbi je vzorec zraka v mirovanju, če se sila težnosti izniči z vzgonsko silo.

Sila neuravnoteženega dela vzgona (prostega vzgona) je premosorazmerna z zemeljskim pospeškom in razliko mas, okolice in vzorca. Kadar govorimo o sili na enoto mase pa je premosorazmerna z zemeljskim pospeškom in razliko gostot, ki je deljena z gostoto vzorca: Sila prostega vzgona:

L

= g

PI - P

-P

g

ker je T temperatura in P gostota za vzorec, TJ temperatura in PI gostota za okolico. Če je vzorec zraka toplejši od okolice (T> TJ) se dviga, če pa je hladnejši (T < TJ), se spušča, ker je rezultanta negativna. Ta ugotovitev velja za popolnoma suh zrak, za vlažnega pa moramo upoštevati t. i. virtualno temperaturo, ki upošteva, da je gostota vlažnega zraka manjša od gostote suhega zraka.

STABILNOST Suh zrak Za vzorec suhega zraka smo ugotovili, da ga vzgonska sila potiska navzgor, kadar je njegova temperatura višja od temperature okolice. Premiki so adiabatni, brez dovajanja ali odvajanja toplote, torej njegova temperatura pada pri dvigu za 1000 m 10 K. Z meritvami moramo ugotoviti, kakšen je potek temperature okolnega zraka z višino. Potek temperature z višino ()') dobimo s pomočjo radiosondažnih meritev, lahko tudi s pomočjo letala, ki nosi temperaturni in pritiskovni registrator, oziroma opazovalca, ki opravi te meritve.

Poglejmo primer, ko temperatura z višino enakomerno pada in je ta padec 5K na 1000 m.

HIm 10

)la )1

suha adiabata dejanski vertikalni temperaturni gradient

Slika 18: Stabilno stanje atmosfere:

206

Vzorec zraka, ki je na kakršenkoli način dvignjen iz svoje lege, bo hladnejši od okolice in negativna sila prostega vzgona ga bo potisnila navzdol proti prvotnemu položaju. Plast atmosfere, ki zavira premike, oziroma vrača vzorec zraka v prvotno lego, je stabilna. Kadar je dejanski vertikalni temperaturni gradient v neki plasti manjši od nenasičene adiabate, je ta plast stabilna.

Pri drugem primeru izmerimo v enaki debelini atmosfere dejanski padec temperature z višino 15K na 1000 m. Če vzorec zraka premaknemo iz ravnotežne lege in ga adiabatno dvigamo, ostane ves čas toplejši od okolice, zaradi česar ga sila prostega vzgona potiska višje in višje. Vzorec zraka se vedno bolj oddaljuje od osnovne lege. Je v labilnem stanju (slika 19).

Plast ozračja je v labilnem stanju, kadar je dejanski temperaturni gradient atmosfere večji od gradienta nenasičene adiabate. Takšen gradient imenujemo tudi superadiabatski.

r

Him

ta

---\;--------

1000

I 1

I

I

\

\

I

\

iI 5

\

~

I I

o

> }la

\

I

500

}I

1\

10

15

O

T(OC)

Slika 19: Labilno stanje atmosfere:

Kadar je trenutni temperaturni gradient v atmosferski plasti enak gradientu ne nasičene adiabate, ima vzorec zraka, premaknjen iz osnovne lege, na vsaki višini enako

temperaturo kot okolica, sile prostega vzgona ni . Govorimo o indiferentni ali nevtralni plasti.

Him 1000

___ ! "____ t-__ _ I I

I 500

I I

1

I

1

I

1

~

I

I I

1 1

O~--~--+---~~~~~ o 5 10 15 20 T("C)

Slika 20: lndiferentno stanje atmosfere:

207

Temperatura je v troposferi podvržena mnogoterim vplivom, zaradi česar se v prostoru in času hitro spreminja. S temperaturnimi spremembami pa se dogajajo tudi spremembe vertikalnega temperaturnega gradienta v določenih plasteh. Tovrsten primer si bomo pogledali pri razvoju termičnega vzgornika.

Nasičen

zrak

Podobno kot smo obravnavali suhi zrak, bomo še nasičenega. Iz emagrama vidimo, da nasičena adiabata ni premica, pač pa krivulja, v prizemnih plasteh strma, na večjih višinah in pri nižjih temperaturah pa se zelo približa ne nasičeni adiabati.

V primerjavi dejanskega vertikalnega temperaturnega gradienta z nasičeno adiabato je podobno kot pri suhem zraku. Govorimo o: nasičenem stabilnem stanju, kadar je dejanski temperaturni gradient (po velikosti) manjši od nasičene adiabate, nasičenem labilnem stanju, kadar je dejanski temperaturni gradient večji od nasičene adiabate, nasičenem indiferentnem ali nevtralnem stanju, kadar je dejanski temperaturni gradient enak nasičeni adiabati (slika 21).

H(m) 1000

\w r H(m) ---- --\+-----II 1000

,1

"~

500

O~--~--~

o

5

__

~

15

10

500

__+-__ 20

~

t.ow

H(m

--t--------

1000

II

,I

50

,I

I

I

I

o

5

II

I I

o

O~--~--~--+---+---~ 15 5 10 O 20 T( C)

T("C)

j'

20

T(OC)

Slika 21 : Nasičena ravnotežja atmosfere: a-nasičeno stabilno, b-nenasičeno labilno, c-nas ičeno indiferentno

208

Iz primerjave stabilnosti za suh in za nasičen zrak vidimo, da je lahko zračni vzorec, je nenasičen, stabilen, s prehodom v nasičeno stanje pa postane nasičeno labilen.

Govorimo o pogojni labilnosti. če

ta

HIm 1500

'Ya> 'Y> 'Yw

1000

500

o· ~--~--~--~~--~~

o

5

10

15

20

T('{;)

Slika 22: Pogojno labilno stanje atmosfere

Absolutno stabilno stanje obstaja, kadar je dejanski temperaturni gradient manjši od nasičene adiabate, ali če temperatura z višino ne pada, temveč je stalna ali celo narašča . Absolutno labilno stanje pa je, kadar je dejanski temperaturni gradient večji od suhe adiabate.

tw ,t

HIm)

,, ,

tw

HIm

--1----

1000

1000

1

&-< tw

500

500

1

I

I

o

o

5

10

T(°e)

o

5

10

15

20

T(OC)

Slika 23: a-absolutno stabilno in b-absolutno labilno stanje atmosfere

209

V naravi se pojavljajo naslednje vertikalne temperaturne porazdelitve in stanja posameznih plasti:

H(m)

PLAST:

3000

absolutno labiIna

suho inditerentna 20

pogojno labi Ina

nasičeno

inditerentna·

1000

izotermna

oi-----------~~--------~~----------~~----~.

Slika 24: Vertikalna temperaturna porazdelitev in ravnotežna stanja posameznih plasti atmosfere

EMAGRAM Emagram je energetsko masni diagram. Pri operativnem delu v meteorologiji uporabljamo različne termodinamične papirje, v Jugoslaviji emagram (slika 25). Na njem prikažemo vertikalni presek atmosfere oziroma njene elemente: zračni pritisk, temperaturo, temperaturo rosišča, smeri in hitrosti vetra za določen kraj in določen čas.

Služi za razumevanje, spremljanje in prognoziranje dogajanj v atmosferi, jadralnim pilotom pa predvsem za ugotavljanje termične aktivnosti prizemnih plasti, osnovnih parametrov termičnih in valovnih vzgornikov, razvoja oblačnosti vertikalnega razvoja, menjave zračnih mas, prehoda frontalnih sistemov in podobno.

210

PODATKI O VETRU

t

2,0

1.5

O~

o

Slika 25: Emagram N

......

o

Emagram, ki ga sedaj uporabljamo v Jugoslaviji, ima topokotni koordinat ni sistem: na vertikalni ravni označuje logaritem zračnega pritiska, pod kotom 135 stopinj, na to raven pa linijo s temperaturo. Izobare so vodoravne rumene črte, izoterme pa p~ševne rumene črte. Približno pravokotno na izoterme ležijo črte suhe adiabate, obarvane rumeno, med njimi in izotermami pa črte nasičene adiabate, obarvane modro. Krivulje enakega razmerja mešanosti vodne pare in suhega zraka - izobrame so modre črtkane črte, rahlo poševne na izoterme. Smer in hitrost vetra se vnaša točkovno za določene višine na robu papirja z običajnimi vetrovnimi simboli. Površina je prirejena tako, da vsak cm 2 predstavlja 28,3 J/kg energije.

Nanj vnašamo podatke, ki smo jih dobili s pomočjo radiosondažnih meritev.

ZNAČILNI PRIMERI SPREMINJANJA VERTIKALNEGA TEMPERATURNEGA GRADlENTA Za razumevanje spreminjanja vertikalne temperaturne porazdelitve si oglejmo vertikalni temperaturni presek lepega poletnega dne v anticiklonu, ugodnem za jadralno letenje.

Značilnost jutranjega preseka je močna prizemna inverzija, kjer znaša rast temperature tudi lOK, redkeje do 15K na 100 m in je debelina plasti v ravnini 200 do 300 m, v

2000

\

,

\

100

\\

,

\

-~---\---

\

,

\

\

,, \

\

0i---~------------------~-L--------------~----~~

__.c~____~ T("C)

Slika 26: Dnevne spremembe vertikalnega temperaturnega gradienta

212

ozkih alpskih dolinah in kotlinah pa celo 400 do 600 m. Jakost te inverzije in debelina plasti je odvisna tudi od splošne vremenske situacije in letnega časa . S pojavom so nčnega obsevanja se prične segrevati površina zemlje, ker dobi več energije, kot je odda. Od nje se segreva tudi zrak ob njej (okoli desete ure). Z višanjem sonca dobiva zemlja vedno več energije, vzpostavijo se vertikalni konvektivni tokovi, ki popolnoma razbijejo prizemno inverzijo, premešajo prizemno plast ozračja in vzpostavi se gradient, enak nenasičenemu adiabatnemu gradientu do višine, ki je odvisna od dos pele energije v ozračje in stabilnosti prizemnih plasti. V naših geografskih širinah je to običajno 1500 m, redkeje 2000 do 2500 m. V neposredni bližini zemlje dobimo močno labilno plast s superadiabatnim gradientom, ki pa je debela le do 100 m (okoli štirinajste ure).

S spuščanjem Sonca proti obzorju prične zemlja oddajati več energije, kot je sprejema, začne se ohlajati, z njo pa tudi zrak ob njej (okoli osemnajste ure). Ta proces se še okrepi po sončnem zahodu in je tem bolj intenziven, čim jasnejša je noč, kajti oblaki zadržujejo dolgovalovno sevanje Zemlje in ozračja in sami sevajo nazaj proti Zemlji. Proces ohlajanja zemlje in ozračja ustvari čez noč močno prizemno inverzijo ter rahlo ohladi vso spodnjo atmosfero.

KONDENZACIJSKI NIVO Vzorec zraka se dviga tako, da se mu temperatura znižuje po suhi adiabati, se razpenja in ohlaja. Ko se ohladi pod rosišče, se prične vodna para kondenzirati, delati se pričnejo kapljice in oblak. Višino, kjer se ta proces prične, imenujemo kondenzacijski nivo. Odvisna je predvsem od vlažnosti zraka v prizemni plasti.

Kondenzacijski nivo prisilnega dviga Zračna masa lahko pri svojem gibanju naleti na oviro v obliki gorske verige in če je ne more obiti, se mora dvigniti čez nivo. Ob pobočju se zrak prisilno dviga in adiabatno ohlaja. Od temperature To, ki jo ima zračna masa v ravnini, se zrak ohladi najprej do temperature rosišča Td. Vodna para se prične kondenzirati na višini, ki jo imenujemo nivo kondenzacije Hk (slika 27). Od tod navzgor se zrak prisilno dviga in ohlaja po nasičeni adiabati, zaradi nadaljnje kondenzacije nastajajo vodne kapljice ali ledeni kristalčki, ki jih vidimo kot plastovit oblak - hribi dobijo »kapo«. Če je zračna masa manj vlažna in ovira ne dovolj visoka, do tvorbe ne pride. Pojav prisilnega dviga ob Julijskih Alpah in ob predgorju le-teh povzroči v zahodni Sloveniji pri dotoku jugozahodnih zračnih mas povečano oblačnost in padavine. Do podobnega pojava pride tudi pri prisilnem dvigu toplega zraka nad hladnega ob topli fronti ali okluziji in pri orografskih ali termičnih valovih.

213

H(m)

-\-\......._

......._ _ _~K"nd ... ell.ki nivo

T(OC)

Slika 27: Kondenzacijski nivo prisilnega dviga

Fen je značilni veter na zavetrni strani prepreke, je toplejši in suh, kar sta posledici prisilnega dviga, kondenzacij e in padavin. Pri nas je pogost pri severnih vetrovih, severno od Alp pa pri južnih.

Primer: Proti prepreki doteka zračna masa s temperaturo 15 stopinj C in temperaturo rosišča 10 stopinj C. Ob prepreki se dviga in adiabatsko ohlaja. Nivo kondenzacije doseže približno na višini 500 m. Z nadaljnjim dviganjem se ohlaja po nasičeni adiabati. Zaradi intenzivnosti in stalnosti procesa nastopijo padavine. Na vrhu prepreke, ki je 1500 m visoka, je temperatura 5 stopinj C, relativna vlaga 100 odstotna. Pri spuščanju zraka na zavetrni strani se zrak adiabatsko segreva. Del kapljic je izpadel kot dež, druge pa ob segrevanj u izhlapijo. Pri nadaljnjem spuščanju se zrak ogreva po suhi adiabati in ima na ravnini temperaturo 19 stopinj C in temperaturo rosišča 6 stopinj C. Je občutno bolj suh in toplejši (slika 28).

H (ml

H (ml

2000.

----------------

2000

- - - - -- - - - - -- - - - - -

\----:--1300 m·- 1000

1000 - - ---f----,I-f-

To = 15° C

Td = 10° C

Tdl = 6° C TOl = 19° C

Slika 28: Nastanek fenske oblačnosti in potek temperature pri dviganju pred oviro in spuščanje za oViro

214

Kondenzacijski nivo proste konvekcije Z ogrevanjem zemeljske površine in s tem prizemnega zraka nastopi vertikalno mešanje ozračja , konvekcijski tokovi , ki jim letalci pravimo termične konvekcije . V prizemni plasti se vzpostavi vertikalni temperaturni gradient, kot ga ima nenasičena adiabata. Od količine energije, ki jo je zemlja in od nje ozračje sprejelo, je odvisno, kako visoko stečejo konvekcijski tokovi. Količina energije, ki je na razpolago, je odvisna od geografske širine, letnega časa, vremena, čistosti ozračja , vrste zemljišča in dolžine časa obsevanja. Višina premešanosti se viša z uro dneva (slika 30). Višino, pri kateri postane zrak nasičen, imenujemo kondenzacijski nivo proste konvekcije. Ta nivo pomeni višino baze konvektivne oblačnosti (slika 29).

H(m)

\

\

\

\

\

\

---

\

Hk

T(O C)

Slika 29: Kondenzacijski nivo ko nvekcije H (m)

Hk

Td

T6h T8 h. T10h l T12h T(°C) TIh T9h T11h T13 h

Slika 30: Višina premešanosti prizemnega zraka v odvisn osti od dnevnega časa

215

Ob nadaljnjem dotoku energije se zrak naprej dviga po nasičeni adiabati, naredi se kopasti oblak, kumulus. Vrh le-tega se dviga do višine, na kateri se temperatura dvigujočega se zraka zniža pod temperaturo okolice. Višina ~aze in količina kumulusne oblačnosti sta predvsem odvisni od vlažnosti prizem ne plasti ozračja in moči ogrevanja zemeljske površine, hitrost razpadanja tovrstnih oblakov pa predvsem od vlažnosti plasti, v kateri je oblak nastal, od vetra v višinah itd. Če je v prizem ni plasti zraka premalo vlage in v plasti do približno 1500 m močna temperaturna inverzija, sploh ne pride do kondenzacijskih procesov, konvekcija je brezoblačna. Od dejanskega temperaturnega gradienta na srednjih in večjih višinah, od prizemnih temperatur in vlage je odvisno, ali se bo pojavila plitva kumulus na oblačnost, ali močno razviti kumulus kongestus ali celo kumulonimbus z nevihtami (slika 31).

30

fl

Td

+10

+20 · 10

Slika 31: Vpliv vertikalnega temperaturnega gradienta na razvoj

216

+10

oblačnosti

+20

VZGORNIK Za let jadralnega letala na isti višini ali njegov dvig, morajo v atmosferi biti zračni tokovi z zadosti močno vertikalno komponento hitrosti. Takšen tok imenujemo vzgornik, čeprav ima pogosto tudi druga imena, ki pa so posledica načina njegovega nastanka, npr. termika, konvekcija, pobočnik. .. Glede na način nastanka ločimo termični in dinamični vzgornik. Dinamični je pobočnega, valovnega in rotornega izvora.

TERMIČNI VZ GORNIK Sonce čez dan ogreva zemeljsko površino, ta pa plast zraka pri tleh. Termični vzgornik je posledica neenakomernega segrevanja zraka pri tleh. Del zraka se lahko dviga, če ima manjšo gostoto od okolnega zraka, torej mora biti ali bolj segret ali občutno vlažnejši od okolice. (Vodna para ima manjšo specifično težo od suhega zraka, vendar ima to dejstvo le neznaten pomen).

Različni predeli zemeljske površine zaradi svoje specifičnosti vsrkajo različno količino sončne energije, se zato različno segrejejo, zaradi česar se različno segreje tudi prizemna plast zraka. Absorbcija sončne energije je odvisna od geološke sestave zemljišča, od vrste in količine rastlin, človeškega posega v naravo ter nagnjenosti površin glede na smer sončnih žarkov. Zaradi teh raznolikosti površine nastanejo prizem ne celice izredno labilnega zraka. Superadiabatni gradient, ki je od mnogočesa odvisen, lahko doseže izredno velike vrednosti: v koruznem polju je na višinski razliki 2 m padec temperature 2 do 3K, v iglastem gozdu na višinski razliki 20 do 30 m 5 do 8K in celo v popolnoma goli pokrajini na višinski razliki 50 do 100 m doseže padec temperature do lOK. Ta pregreti prizemni zrak se razpenja (slika 32a). Že najšibkejši veter, gibanje avtomobila ali letala, dolet jate ptic, ... povzroči premik tega nestabilnega balona. Balon toplega zraka se prične dvigati (slika 32b). Če je plast pregretega zraka zadosti obširna, proces segrevanja zemeljske površine pa stalen in intenziven, dobi balon obliko stebra, v katerem se segreti zrak s ciklonsko smerjo vrtenja dviga. (Slika 32c). Kakšna je dolžina življenja in moč termičnega vzgornika, je odvisno od: moči sončnega obsevanja, ki je pogojena z letnim časom, geografsko širino in lokalnimi geografskimi in biološkimi pogoji, lastnosti zračne mase, to je od vlažnosti, vertikalnega temperaturnega gradienta, onesnaženosti, vetra in temperature.

Od približno istih faktorjev je odvisno tudi, ali se bo razvil kumulus ni oblak. Življenje termičnega vzgornika je prikazano na sliki 33. Zaradi dviganja zraka v vzgorniku se spušča oko Ini zrak. Področje spuščajočega se zraka je štiri do šestkrat večje od tistega, nad katerim je dviganje, zato so tudi navzdolne hitrosti tolikokrat manjše, slika 34 prikazuje, kakšna je zgradba termičnega balona, vzgornika in relativne hitrosti v njem in ob njem.

Kumulus se bo razvil kot posledica nasičenja vodne pare pri zniževanju temperature zraka ob adiabatnem ohlajanju. Vodna para se prične kondenzirati, pojavijo se nez217

~--

a

----------------------

(--~ -----<--

Slika 32: a) Razpenjanje pregretega prizem nega sloja z raka b) Termični steber - _ . c) Balon toplega zraka se prične dvigati

\

?

_

Slika 34:

218

Termična

celica

Relativna hitrost

@

@

9~iganje , =--:~~~::j----~-~ Ob lak ..

1

Slika 33 ,' R azvoJ' k umulusa lepega vremena

N

-.o

spuĹĄÄ?anil-J

natne meglice. Z nadaljnim dotokom se formirajo posamezni majhni oblački, ki se pozneje združijo v enoten oblak z ravno bazo ob sočasni rasti v višino in širino (kumulus humilis, oznaka cu hum). Z dodatnim dovajanjem toplega zraka in njegove vlage se oblak raz~ija do naslednjih faz: kumulus mediokris ali- celo kumulus kongestus (oznaka cu con). Proces razvoja oblaka je celo okrepljen zaradi sproščanja latentne toplote kondenzacije, tako da so v oblaku vertikalne hitrosti celo večje . Kolikšno je to povečanje, je odvisno od mnogih faktorjev, po navadi pa vertikalne hitrosti v oblaku narastejo tudi za 50 odstotkov. Ko preneha dotok toplega zraka, se stolp vzgornika prekine najprej pri tleh, dviganja v višjih slojih še obstajajo, vendar se, posebno ob oblaku, že pojavijo padajoči tokovi kot posledica izhlapevanja vodnih kapljic oblaka na robovih in porabljanja potrebne latentne toplote za izhlapevanje iz oblaka in njegove okolice. Ti padajoči tokovi se okrepijo ob naglem zmanjšanju dotoka toplega zraka, prenehanju delovanja vzgornika in sočasnem razPadu kumulusnega oblaka. 'Že v poglavju o stabilnosti smo ugotovili, da vertikalno gibanje - konvekcij o zaustavi stabilna plast v atmosferi . Zaradi vztrajnosti, ki je posledica hitrosti, se vertikalni tok ne zaustavi v hipu, pač pa v teku zaustavljanj" napravi še določeno pot v višino, ki je odvisna od vzgornikove hitrosti in od stabilnosti zavorne plasti. Na tabeli si oglejmo, kako je višina zaustavljanja vertikalnega toka hitrosti 2 mis odvisna od stabilnosti plasti, ki zavira.

Vertikalni gradient plasti, ki zavira dviganje y (K/IOO m): Največja

zaustavitvena višina v m

1,0 neustavljiv

0,75 224

0,5 156

0,0 112

-2,0 66

S povečano vertikalno hitrostjo se povečajo tudi največje zaustavitvene višine. 'Življenje termičnega balona in vzgornika, je odvisno od njegove razsežnosti, ki pa je posledica geografskih in meteoroloških elementov. Na naslednji tabeli si oglejmo povprečno življenjsko dobo termičnega balona in vzgornika, glede na njegovo razsežnost:

mikrotermika termični balon vzgornik do razvoja Cu hum vzgornik do razvoja Cu cong vzgornik z razvojem Cb celice na nevihtni fronti 220

Horizontaina razsežnost

Vertikalno razprostiranje

'Življenjska doba

do 10 m 10 do 50 m

do 20 m 20 do 500 m

15 sec 6 min

50 do 500 m

500 do 2000 m

20 min

500 do 2000 m

2000 do 5000 m

40 min

2 do 20 km

3 do 12 km

100 min

20 do 200 km

3 do 20 km

10 ur

Količina energije, ki je potrebna, da se prične razvoj termičnih vzgornikov, je v lepem dnevu odvisna od labilnosti plasti prizemnega zraka do višine od 1000 do 1500 m. V naših krajih dobimo dovolj eneregije, da se ta plast ogreje do suhe adiabate v mesecih z najdalj šim sončnim obsevanjem tudi, če imamo do te višine izotermno atmosfero. Slika 35 prikazuje, kakšna je v naših krajih (45 stopinj geografske širine) višina konvekcije glede na dolžino sončnega obsevanja, če imamo pred sončnim vzhodom izotermno atmosfero.

Vitina (m)

1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800

400

O~--~~~~~~~~~~~~~~~~--

2

3

4

5

Slika 35: Višina konvekeije v odvisnosti od dolžine

6

7

8

sončnega

9 10

max.

obsevanja (energijske plasti)

V nadaljevanju si bomo ogledali, kako vplivajo posamezni faktorji na razvoj tervzgornika:

mičnega

Veter Šibak veter ugodno vpliva predvsem na odlepljanje balonov toplega zraka pa tudi na vzpostavitev trajnega termične ga vzgornika. Zrak se odlepi navadno zaradi neke različnosti v pokrajini. Mesto odlepljanja je la~ko meja polja in gozda, rob vasi, jezera, posamezna vzpetina ali prelomnica (slika 36).

' ' '' @ ...:/. .

Slika 36 a: Vpliv vetra na odlepljanje termičnega balona

221

Slika 36 b: Vpliv vetra na odlepljanje

termičnega

balona

Zvečanjem

prizemne hitrosti vetra, se širi prizemna turbulentna plast, v kateri se premeša zrak in to ne dopušča, da bi se formirale plasti pregretega prizemnega zraka. Vendar za hitrost do 25 km/uro velja, da dobimo na naravnih

dinamično

. . . . . TOPEL ZRAK

-==c>

MRZE L ZRAK

Slika 37 a: Od vetra zanešen vzgornik s stalnim izvorom na tleh

~

TOPEL ZRAK

~

MRZEL ZRAK

Slika 37 b: Pulzirajoč, od vetra nošen vzgornik s stalnim izvorom na tleh.

222

prelomnicah stalne vzgornike, ki so nagnjeni z vetrom. Lepše formirane vzgornike najdemo na področjih, kjer je zatišje, torej v manjših kotlinah in dolinah. Navadno pa takšna hitrost vetra, ki dobi pulzirajoče karakteristike, razbija t~rmični vzgornik, odlepljajo se le posamezni baloni, ki jih nosi veter (slika 37 ain b). Še večja hitrost vetra (preko 30 do 40 km/uro) v prizemni plasti pa le izjemoma dopušča razvoj termičnega vzgornika, to pa seveda ne velja za hribovito ali gorsko področje, kjer se pojavijo kombinirani vzgorniki.

Oblačnost

Obstoj srednje in visoke oblačnosti zavira ali celo preprečuje segrevanje zemeljske površine, s tem prizemnega zraka in razvoj termičnih vzgornikov. Popolnoma enak vpliv imajo tudi nizki slojasti oblaki, celo razvoj kumulusnih oblakov, nastalih kot posledica termičnih vzgornikov, ima tak vpliv. Oblačnost vertikalnega razvoja duši konvekcijo .

Kadar je količina kumulusne in stratokumulusne oblačnosti manjša od 4/8, pride do zemlje še vedno dovolj energije za nadaljevanje procesa, tako da se mesto nastanka vzgornika premešča na področje, kjer sončni žarki dlje obsevajo zemeljsko površino (slika 38). Še večja količina oblačnosti pa dopušča le nastanek posameznih vzgornikov. Najmanj vpliva ima tovrstna oblačnost v hriboviti pokrajini , kjer oblaki nastajajo običajno nad vrhovi, obsevanje pobočij in dolin pa se nadaljuje.

,

I I

\

I

I

I

I I

\ I

I

\t

\

I

I I I

\

\

\

I \

I

I I

\ \

\~

I I

I I

'

\

I I

I

~

\

I

I I I

\

\

\ \

I

\ \

\

I

\

\ \ \ \

I

\

\ I

Slika 38: Luknja v stratokumulusni oblačnosti : njen privetrni rob je še aktiven

Višina baze oblačnosti vertikalnega razvoja je odvisna od lastnosti zračne mase in se dan navadno viša. Ker pa imamo na različnih predelih različne zračne mase, imamo tudi različne višine baze kumulusne oblačnosti, to posebno velja za področje Alp, potemtakem pa tudi za Slovenijo. čez

223

Tla Ugotovili smo, da dobi zemeljska površina v spomladanskih in poletnih mesecih dovolj sončne energije. Od možnosti vsrkanja le-te je odvisno, kako bo posamezna površina ustvarjala vzgornike. Odboj na sposobnost ali albedo je pokazatelj te lastnosti. Čim manjši je albedo tal, tem ugodnejša so za razvoj vzgornikov.

Relief Bistvene razlike med ravninskimi in gorskimi termičnimi vzgorniki povzročajo naslednji dejavniki: Sonce kot toplotni izvor se čez dan pomika. Ta premik ne pomeni mnogo pri ogrevanju ravnine, je pa zelo važen za grebene, kajti tisti, na katere padejo sončni žarki pravokotno, sprejemajo veliko večjo količino energije. Čez dan so to različna pobočja - zjutraj jugovzhodna in strma, opoldne južna in položnejša in popoldne jugozahodna in strma.

Na ravnini se ogreje zrak od tal, ki so na določeni višini. Od te višine se dviga zrak po nenasičeni adi aba ti in ohlaja za lKll OO m. Dviganje je zaustavljeno, ko temperatura dvigajočega se zraka pade pod temperaturo okolice. V gorskem svetu, ob pobočjih, pa se segreva zrak na vsem pobočju od doline do vrha, kar pomeni, da se dvigajočemu zraku, dokler je ob pobočju, ves čas dovaja energija in je njegovo ohlajanje veliko počasnejše, ne po suhi adiabati, pač pa le 0,4 do O,7K/l OO m. Zaradi tega se temperatura dvigajočega zraka izenači s temperaturo okolice na veliko večji višini, torej so vzgorniki višji in močnejši.

Za pričetek konvekcije in razvoj vzgornikov nad dolino je potrebna določena energija, ki bo razbila prizemno jutranjo inverzij o in zato določen čas sončnega obsevanja, najmanj štiri do šest ur. V hribovitem svetu so ugodne površine nad inverzij o, na katerih se lahko razvoj vzgornika prične veliko prej, že dve do tri ure po sončnem vzhodu.

Atmosfera nad gorskim svetom je v primerjavi z ravninskimi predeli bolj suha in čistejša. To povzroča do 40 odstotkov močnejše sončno obsevanje. V umazanem zraku se lahko pojavijo tudi močne plasti inverzije, kajti sončna energija direktno segreva umazanijo v ozračju ; Ker je gorski zrak bolj suh, so tudi baze oblačnosti vertikalnega razvoja tukaj višje kot nad ravnino, kar pa še poveča osnovna razlika v nadmorski višini ravnine glede na gorsko dolino.

Vzgorniki nad ravnino so navpični, ali pa zaneseni z vetrom. Vzgorniki v gorskem in hribovitem svetu so prilepljeni ob greben z nagibom do 25 stopinj ob bolj strmih grebenih pa se odlepijo in postanejo navpični. Seveda ima veter tudi tu velik vpliv na vzgornik.

Zaradi značilnega reliefa ozke gorske doline nastane večerni termični vzgornik.

Grebeni na eni ali celo obeh straneh doline se pozno popoldne hitro ohladijo, zaradi česar se prične zrak ob njih spuščati. Kot posledica tega in še segrete doline, v kateri je akumuliran topel in vlažen zrak, se le-ta prične dvigati. Vertikalne hitrosti so šibke, do 2 mis, vendar pa so vzgorniki izredno široki in pogosto razvlečeni vzdolž cele doline.

224

Poseben fenomen predstavlja zapovrstje termičnih vzgornikov. Ustvari jih lahko gorski greben in v ravnini primerna vertikalna razporeditev vetra (slika 39).

Veter mora do določene višine naraščati in nato do zgornje meje labilne plasti naglo oslabeti. Ta zapovrstja verige vzgornikov imenujemo kumulusne ceste. enoličen

cca 2.5

h

•

h

h

Slika 39: Prečni in vzdolž ni presek (kumulus ne ceste)

POBOČNI VZGORNIK Pobočni vzgornik nastane pri dinamičnem procesu. Horizontalni premiki zračne mase ustvarijo ob naletu na orografsko prepreko določen vertikalen tok (pobočni vzgornik), ki se prilega pobočju in je uporaben za jadranje po navadi od vznožja pobočja. Vertikalne hitrosti znašajo 2 do 3 mis, pogosto 3 do 5 mis. Stržen vertikalnega toka se nahaja od 50 do 150 m od pobočja, vzgornik pa je sorazmerno zelo plitev v primerjavi svojo širino, saj se razteza vzdolž grebena pogosto nekaj kilometrov.

Lastnosti pobočnega vzgornika so odvisne od vrste dejavnikov: Oblika prepreke odločilno vpliva na nastanek pobočnega vzgornika (slika 40).

Idealna oblika je prikazana na sliki a, na njej so si prednja dolžina hriba, višina hriba in zadnja dolžina hriba v razmerju 1,8 : 1 : 3. V takšnem idealnem primeru doseže vrh vzgornika trikratno višino prepreke. Pri najpogostejših primerih, to sta b in d, doseže vzgornik dvojno višino prepreke. V praksi velja, da sega uporabna višina vzgornika za jadralnega pilota za polovico višine prepreke nad njo.

s

225

Slika 40: Področja dviganja na različno oblikovanih pobočjih: a) b) c) d)

idealna situacija realnejša situacija (pobočje se na drugi strani grebena ne spušča) isto kot b, vendar z ostrim grebenom, ki povzroča vrtinec isto kot b, vendar zelo strmo pobočje, ki v spodnjem delu povzroči vrtinec, dviganje le v večjih višinah

Osamljene prepreke so neučinkovite, ker jih zračne mase obidejo, za nastanek tovrstnega vzgornika pa je pomembno, da se dvignejo prek nje. Prepreka mora biti enolična s čim manj prečnimi dolinami in brez izrazitih' vrhov. V se te nepravilnosti zmanjšujejo doseženo višino, razširjenost in moč pobočnih vzgornikov.

Gladka travnata ali skalnata pobočja rojevajo močnejše vzgornike kot razgibana, razbita in porasla z gozdovi, predvsem listnatimi. Ob poraslih in razbitih grebenih dobimo turbulenten tok, stržen vzgornika pa se odmakne od pobočja.

Pobočja z manjšim nagibom od 20 stopinj le izjemoma ustvarijo pobočne vz gornike, pobočja, ki so strmejša od 60 stopinj pa le pri zelo močnem vetru, kajti pri šibkem vetru zrak tako strme grebene le obliva. Značilnost obtekanja zelo strmih preprek pri močnem vetru je nastanek privetrnega vrtinca ob vznožju, ko se zračni tok cepi in dobimo ob velikem delu pobočja spuščajoče se tokove.

Najidealnejša smer vetra je pravokotno na prepreko, vendar tudi vetrovi, ki pihajo proti prepreki pod kotom do 45 stopinj še ustvarjajo uporabne vzgornike. Ta učinek pride do veljave pri dolgih pobočjih, ki jih brazdajo prečni grebeni (slika 41).

Hitrost vetra je najvažnejši meteorološki faktor. Za uporabne vzgornike je potrebna minimalna hitrost 20 do 25 km/uro. V se večje hitrosti, do približno 80 km/uro, pa dajejo odlične možnosti za tovrstne vzgornike. Še večje hitrosti pa ustvarIjO za jadralne pilote premočno turbulenco običajno v vseh prizemnih plasteh.

226

Slika 41: Zajede v pobočju pov e čajo hitrost strujanja in s tem izboljšajo dviganje

Vertikalna razporeditev hitrosti Vetra ima velik pomen predvsem zaradi gladkosti (lamilarnosti) zračnega toka. Kadar hitrost raste enakomerno z višino in doseže v višini vrha prepreke največjo vrednost, je turbulentnost najmanjša in vzgorniki mirni. Pogosto vlada v dolinah brezvetrje, v višinah pod vrhom prepreke pa obstaja tok . Ko doseže hitrost tega toka pravokotno na prepreko 20 km/uro, se na tej višini pojavi pobočni vzgornik.

Stabilna atmosfera je ugodna, ker duši turbulenco.

Vlažnost dotekajočega zraka določa, kako visoko se bo pojavila baza oblačnosti, nastala zaradi prisilnega dviga zraka ob prepreki. Oblačnost omejuje uporabnost pobočnega vzgornika in jo pri močnih procesih zaradi prenizke baze in padavin celo onemogoči.

V gorskem svetu pride pogosto do kombinacije pobočnega in termičnega vzgornika (slika 42). Termično in vetrovno najugodnejši predeli nekega pobočja omogočajo najmočnejša dviganja. Tudi zavetrna stran pobočja daje nekakšen kombiniran vzgornik, čeprav veter in sonce delujeta drug proti drugemu. Tovrstni vzgorniki so najmočnejši, če je atmosfera labiIna, hitrost vetra pa ne prevelika. Večje hitrosti vetra zaradi zavetrne turbulence uničujejo vzgornike. V določenih situacijah nam razvoj ob l ačnosti vertikalnega razvoja in primeren profil vetra ustvari vzgornik, podoben pobočnemu (slika 43). Nastane pred oblakom in normalno sega prek njegovega vrha.

Za nastanek tovrstnega vzgornika so najugodnejše oblačne ceste.

Slika 42: Kombinacija termičnega in pobočnega vz gornika

227

"

.•..

t-----~....... -..........- - -__--~--.....

......---__e.i

Slika 43: Dviganje srrujajočega zf'lka pred kumulusom

VALOVNI VZGORNIK Vz gornik orografskih gravitacijskih zavetrnih valov 'Že ime pove, da nastane tovrstni vzgornik kot posledica orografskih (gorskih), zavetrnih valov, ki nastanejo na zavetrni strani prepreke zaradi nihanja zračnih delcev v dinamično stabilnem, nemotenem toku. Pri tem ovira (gorski greben) povzroči motnjo, zemeljska gravitacija pa skrbi za obnavljanje vzgonskih sil in vzdrževanje oscilacije. V naravi imajo tovrstni valovi valovne dolžine od 5 do 28 km, amplitude do 2000 m in vertikalne hitrosti do 20 mis.

Vendar pa morata ovira in zračna masa izpolnjevati vrsto pogojev, da bi valovi lahko nastali. in še več, da bi jih jadralni piloti lahko izkoristili. Najvažnejši pogoji so: orografska ovira mora imeti večje in pravilnejše dimenzije, teren za oviro mora biti čim gladkejši, morebitne naslednje ovire pa občutno nižje.

Zaporedne ovire lahko valovanje zadušijo ali okrepijo, kar je odvisno od ujemanja večkratnika valovne dolžine in razdalje med ovirami.

Smer dotekajočega zraka mora biti čim bolj pravokotna na smer ovire. V praksi velja, da je tok lahko odklonjen do 30 stopinj od idealne smeri.

Zračni tok mora imeti na vseh višinah nad oviro isto smer, hitrost pa naj rahlo 'Vv narasca z V1S1ll0.

Hitrost zračnega toka na višini vrha ovire mora biti najmanj 50 km/uro.

Plast atmosfere, v kateri nastajajo valovi, mora biti močno stabilna.

Vlažnost dotekajoče zračne mase mora biti zelo majhna, da jadralni piloti valovne vzgornike lahko izkoristijo. Majhna vlažnost je zahtevana predvsem v spodnjih plasteh ozračja. '.",0

228

..

-------~'--;------------------------------------------.

--._-.---------------------Laminarni tok

Laminarni tok z zaveternim vrtincem

Valovni tok

LJC.:::....-------,-- - - - - - - - - - - _ Rotorni tok

Rotorni tok Slika 44: Vpliv vertikalne razporeditve vetra na nastanek orografskih valov

229

Parametra valovanja sta valovna dolžina in amplituda z vertikalnimi hitrostmi.

Valovna dolžina je odvisna od ovire in zračnega toka, prepreka vpliva s svojim presekom (obliko) in s svojo gladkost jo, enoličnost jo profila. Zračni tok pa vpliva s hitrostjo na višini ovire, z vertikalnim profilom vetra in stabilnost jo atmosfere v plasti nad oviro, v kateri poteka valovanje. Valov na dolžina je tem večja, čim večja je hitrost vetra v višini vrha ovire (ob pogoju, da ta hitrost rahlo narašča z višino), čim višja je ovira nad osnovno ravnino in čim stabilnejša je plast vzvalovane atmosfere. Amplituda in z njo vertikalne hitrosti (valovni vz gornik) so odvisne od istih pogojev, med katerimi je najvažnejši profil vetra nad oviro (slika 44).

Ker ni nujno, da močne višinske vetrove spremlja tudi močan prizemni veter, zaznamo tovrstni vremenski pojav predvsem z razvojem značilnih oblakov lečaste oblike, imenovanih lentikularisi. Ob zadostni vlažnosti se pojavijo na grebenih valov in so do 3000 mvišine stratokumulusi, v srednji troposferi altokumulusi in v visokih plasteh nad 6000 m cirokumulusi. Na privetrni strani ovire se navadno formira poboč ni oblak (kapa), stratokumulus, ki ima tudi značilno obliko. Pri večji vlažnosti v spodnji atmosferi je ta oblak lahko zelo debel, imenujemo ga fenski zid, iz njega dežuje zaradi procesov ob prisilnem dvigu. Na zavetrni strani ovire oblak razpade v značilnem procesu pri spuščanju (kadeča se gora). To brezoblačno področje imenujemo fenska jasnina, praznina. Na neki oddaljenosti od grebena, ki jo določa valovna dolžina procesa, pa se ustvarijo lentikularisi na različnih višinah. Kje se bo lentikularis pojavil, je odvisno od vlažnosti posameznih plasti atmosfere in od amplitude valovanja. Lega lentikularisov je stalna, če je valovanje stabilno. Valovanje ponavadi ne zamre po prvem nihanju (primarnem valu), ampak pozneje, na kar vpliva teren za oviro. Pod primarnim valom, pod višino vrha grebena na zavetrni strani nastane rotorni oblak stratokumulus kot posledica zavetrnega rotorja. Ta sega od bližine zemlje do vala.

Zaradi spreminjanja meteoroloških pogojev v spodnjih plasteh navadno rotor in njegov oblak zaživi in se pomika v horizontalnem zračnem toku do določene oddaljenosti od ovire, nato razpade ob sočasnem nastajanju novega. Ta proces je lahko zelo hiter (traja le 3 do 5 minut), lahko pa ima daljšo življenjsko dobo (traja do 30 minut).

Valovni vzgornik je zelo miren, brezturbulenten tok. Njegova širina je nekaj sto metrov, dolžina pa je odvisna od demenzij orografske ovire. Običajno je najmočnejši v primarnem valu. V spodnjih plasteh doseže vertikalna komponenta hitrosti vrednost 3 do 5 mIs, izjemoma do 8 mIs, iznad 5000 m 2 do 3 mIs in nad 7000 m le še 1 do 2 mIs. Sekundarni ali naslednji valovi imajo tako močne vzgornike le v primeru resonance z naslednjo oviro.

Vzgornik valov nad termičnimi oblaki V termično aktivnih dneh se lahko pojavijo valovi tudi nad ravninami. Povzroči jih razvoj termičnih vzgornikov in njihova oblačnost, na primerni višini zadušena s stabilno plastjo ter veter, ki ima ugoden vertikalen profil. V spodnjih, prizemnih plasteh mora imeti profil, ki omogoča razvoj cest termičnih vzgornikov in s tem kumulusnih cest. V plasti nad bazo kumulusne oblačnosti pa mora spremeniti smer za približno 90 stopinj in pihati pravokotno na ob lačne ceste, a pri tem ostati laminaren (slika 45) . V praksi se to dovolj pogosto dogodi zaradi vpliva trenja zemeljske površine na horizontalne premike zračnih mas.

230

Slika 45: Vzgo rnik valov nad

oblačnimi

cestami

Tovrstni valovni vzgornik je razpotegnjen vzdolž kumulusne ceste, širok je nekaj 100m in sega v višino do trikratne višine termičnega vzgornika, kar določa profil vetra nad oblaki. Komponente vertikalne hitrosti v tem vzgorniku so do 2 ali 3 mis. Na valovno dolžino vplivata profil vetra in stabilnost termične in valov ne plasti. Valovna dolžina ima velikost okrog dvainpolkratne višine termične aktivnosti.

ROTORNI VZGORNIK Čim višja in čim strmejša je orografska prepreka ter čim večje so spremembe smeri in hitrosti vetra v višini vrha prepreke, tem večja je možnost nastanka zavetrnih rotorjev (slika 44). Rotorji so zračni vrtinci z močno izraženimi vertikalnimi hitrostmi. Na zavetrni strani nastane tok ob pobočju,ki polzi do vrha, kjer ga horizontalni tok odnaša od pobočja in mu da spuščajočo se komponento.Tovrstni tokovi so izredno turbulentni. Pospeški turbulence dosežejo pogosto vrednost do 4 g (sprememba v jakosti vetra 15 mis). Vertikalni tokovi ustvarijo rotorne oblake kumuluse fraktuse, ki imajo zelo nestabilno obliko in kratko življenjsko dobo. Vzgorniki dosežejo pogosto vrednosti do 15 mis, izjemoma celo do 25 mis, so pa močno turbulentni, raztrgani in nepredvidljivi.

231

VREMENSKA NAPOVED ORGANIZACIJA METEOROLOŠKE SLUŽBE Vremenski sistemi, njihov razvoj in polja njihovih gibanj so zelo obsežni, zato se je že zgodaj pojavila potreba po vzajemnem proučevanju celotne atmosfere hkrati. Da bi bilo mednarodno sodelovanje meteorologov v vseh panogah meteorologije kar najtesnejše, so že leta 1873 osnovali Mednarodno meteorološko organizacijo (IMO) s sedežem na Dunaju. Danes njeno nalogo opravlja Svetovna meteorološka organizacija (WMO) s sedežem v Ženevi, ki je specializirana organizacija Združenih narodov. Ta skrbi za usklajevanje meteoroloških opazovalnih mrež v raznih deželah, organizira in usklajuje hitro izmenjavo vremenskih podatkov po vsej Zemlji, skrbi za enotnost meteoroloških opazovanj in merjenj za obveščanje o njih, usklajuje večje raziskovalne akcije, skrbi za strokovnjake, prireja kongrese, seminarje, simpozije ipd.

WMO združuje danes 127 držav, to je večino vseh držav na svetu. Danes opravljajo meteorološka opazovanja na približno 100.000 mestih na Zemlji in na 11.000 krajih imamo tudi višinska opazovanja. Ta opazovanja se odvijajo nepretrgoma dan in noč v določenih časovnih terminih, enakih za vse opazovalnice na Zemlji.

Meteorološke podatke dajejo tudi posebna letala (približno 3000) in ladje (okrog 4000). Delo na področju meteorologije v Jugoslaviji se odvija predvsem v meteorološki službi, na fakultetah in v inštitutih. Operativno delo povezuje Zvezni hidrometeorološki zavod, s katerim tesno sodelujejo republiški zavodi ter meteorološka služba za letalski promet. Republiški zavodi skrbijo za opazovalno mrežo, za obdelavo podatkov, analizo in napoved (prognozo) vremena, za prognozo opozoril, raziskujejo klimo, vreme in podobno.

METEOROLOŠKA OPAZOVANJA IN MERJENJA V sa dogajanja v atmosferi spoznamo na podlagi opazovanj in meritev. Ker se vreme stalno spreminja, bi bila potrebna tudi stalna opazovanja in merjenja, kar pa je izvedljivo v neki točki na zemeljski površini le za določene posamezne elemente, druge meritve in opazovanja pa opravljajo le v določenih opazovalnih terminih. Tako pomembnejše sinol?!ične postaje dajejo podatke vsake tri ure, medtem ko letališča dajejo podatke celo vsake pol ure. N.pr.: meteorološki opazovalec (meteorološki tehnik) na letališču Brnik vsake pol ure opazuje vreme, opravi meritve in zbrane podatke uredi ter šifrira v posebno depešo, imenovano MET AR, ki jo prek posebne telekomunikacijske mreže pošlje v osrednji računalnik v Beogradu. Tam računalnik vse tako zbrane depeše iz vse Jugoslavije uredi in daje naprej v mednarodno izmenjavo. Tako je podatke o vseh letališčih moč dobiti že nekaj minut po opravljenih meritvah in opazovanj ih skoraj po vsem svetu. Seveda računalnik opravlja tudi delo sprejemanja mednarodnih podatkov in posredovanje le-teh do domačih centrov.

232

MET AR depeša, ki nam prikazuje stanje vremena na posameznem letališču mora vsebovati podatke o smeri in hitrosti vetra, vidnosti, pojavih, oblačnosti in o višini baze oblakov, temperaturi in rosišču ter o pritisku (QNH).

Vse meritve in opazovanja opravljajo po Greenwiškem času (GMT).

ANALIZA IN NAPOVED VREMENA Analiza vremena pomeni predvsem določevanje vremenskega stanja ali stanja atmosfere nad nekim področjem v določenem trenutku in se izvaja na podlagi izmerjenih in opazovan ih vrednosti. Prognoza pa na osnovi analize vremena predvideva stanja atmosfere v prihodnosti. Razumljivo je, da bosta tako analiza kot prognoza tem boljši, čim več resničnih in pravilnih podatkov je na voljo. Po metodah dela ločimo subjektivne in objektivne analize in prognozo. Med subjektivne metode sodi klasična sinoptična analiza vremenskega stanja, kot osnova za vremenske napovedi. (Beseda sinoptika v grščini pomeni gledano skupaj) . Sinoptična meteorologija je prva dala skupen pregled vremena in njegovega razvoja nad večjim delom zemeljske površine.

V klasični sinoptiki se še danes ročno rišejo vremenske karte. Na teh kartah, ki imajo rahlo natisnjen relief in koordinatno mrežo, so na mestih, kjer so opazovanja, na karti krožci s številkami, ki točno povedo, v katerem kraju so opazovanja in meritve. V prostor okrog krožca tehnik-vnašalec nariše vse potrebne podatke, ki jih potrebuje za delo pri analiziranju karte prognostik. Na sinoptično prizemno karto je tako vnesen o nekaj sto skupin podatkov, ki jih mora prognostik analizirati in si na podlagi njih ustvariti sliko vremenskega stanja na celotnim področjem karte . Zato določa polja pritiska in ročno izvleče izobare, polja sprememb zračnega pritiska, področje megle, dežja, neviht in drugih pojavov, fronte itd.

Od prizemnih kart se razlikujejo višinske vremenske karte, ki dajejo polja temperature, vlage in vetrov pa višine standardnih izobarnih ploskev: 850 hPa na višini približno 1500 m, 700 hPa na višini približno 3000 m, 500 hPa na višini približno 5500 m in 300 hPa na višini približno 9000 m. Podatke zanje posredujejo radiosondažne postaje, ki posredujejo tudi TEMP depeše.

Dešifrirane podatke sporočila TEMP vnašalci narišejo na posebne termodinamične papirje (pri nas je v rabi emagram) in ti nam služijo za analizo stabilnosti atmosferskih plasti, omogoča določiti višine kondenzacijskih nivojev in podobno.

Na podlagi vseh teh kart si lahko prognostik ustvari bolj ali manj natančno sliko o trenutnem stanju v atmosferi nad precejšnjim delom zemeljske površine. Primerjava s prejšnjimi kartami in podatki o časovnih spremembah nekaterih vrednosti na karti daje smer in hitrost premikov polj in sistemov. Vse to in seveda izkušnje so osnova, na kateri prične sestavljati vremensko napoved.

Za razliko od subjektivne metode, kjer je vse delo opravil človek, pa je pri objektivni metodi analize in prognoze vremena prevzel delo računalnik, ki opravlja delo na podlagi sodobnih numeričnih matematičnih metod, zasnovanih na fizikalnih zakonitostih, ki veljajo v ozračju .

233

PROGNOZA VREMENA ZA JADRALCA Za uspešno in varno letenje, še posebej pa za doseganje dobrih rezultatov je (dobra) prognoza izrednega pomena. Prognoza mora vsebovati: splošno opisno sliko vremenske situacije, vidnost, veter pri tleh in na višini, dnevni hod temperature, maksimalno temperaturo, temperaturno inverzijo, pričetek dviganj, vrsto in količino oblačnosti z višinami baze in vertikalno razprostranjenost jo, dviganja posebej po plasteh, posebna opozorila in predvidevanja za naslednji dan. Da bi posredovanje prognoz potekalo kar najhitreje in enotno, je na letališču Brnik v meteorološki službi pripravljen poseben obrazec za jadralce, ki ga vidite na sliki 47. Prognostik naj bi odgovarjal po vrsti po rubrikah v obrazcu, piloti pa bi beležili odgovore v svoj obrazec, ki je enak tistemu, ki ga ima pred seboj prognostik. Seveda lahko piloti vprašajo tudi za podatke, ki jih obrazec ne vsebuje.

LITERA TURA: 1. Hočevar-Petkovšek: Meteorologija 2. Kuletin: Meteorologija 3. W. Georgii: Meteorologische Navigation des Segelfluges 4. H. Reichmann: Streckensegelflug 5. J. Von Kalckreuth: Segeln uber den Alpen 234

OBRAZEC ZA ]ADRALCE Datum:

Dežurni sinoptik:

Splošna slika (opisno):

Vidnost: Veter na višini:

pri tleh

500 m

1000 m

1500 m

2000 m

3000 m

smer: hitrost(kts) :

Temperaturna inverzija

višina

Temperatura zraka: 07h

10h

13h

Dviganja:

potrebna za termiko 16h

čas

razbijanja

maksimalna

O° C

19h

ocena od 1 do 5 v mis posebej po plasteh

Posebna opzorila:

Izgledi za naslednji dan :

235

KAZALO PREDGOVOR . ...... . .. . ... .. .............. . .................. . ...........

DEDIŠČ I NA ...... . ..... . . . . . .............. . .. .. . . . . .. . ........ . ... .. ......

SVETOVN I REKORDI V JADRALNEM LETALSTVU -Stanjedoleta1941 .. ..... . . . . .. . . .... . . . ... . .. .. ... . . .... . .. . . . . . . .

PO DRUGI SVETOVNI VOJNI... . .. . ......................... . ....... .

SVETOVNI REKORDI V JADRALNEM LETALSTVU - Stanje do leta 1956 .......... . . .... . . ... .... ...... . .................

SVETOVNI REKORDI V JADRALNEM LETALSTVU - Stanje do leta 1986 ...... . ............................ . .... . .... . ...

KAKO PA PRI NAS? .. . . ... .. ... . .......... . ... .. .. ... . . . ..... .. .. .. ...

VZPON IN ZATIŠJE. KAJ PA ZDAJ ? ........ . .. .. . . . .. .................

DRŽAVNI REKORDI V JADRALNEM LETALSTVU - Stanje do leta 1957 .. .... . . . .... ... . ...... . .............. .. .. . . .. . .

DRŽAVNI REKORDI V JADRALNEM LETALSTVU - Stanje do leta 1986 ............ .. ..... . ... . .. . ....... . .. ... . . ..... . .

PREG LED PRVENSTEV JUGOSLA VIJE V JADRALNEM LETENJU 1947-1986 . . ........ . .......... .. .. . .....

PREGLED OSVOJENIH ZNAČK DO 1986 ... .. . .. .. . . .. .. . . . . .. . .. . .

T EORIJA LETENJA . .. ................ . ..... .... . .. . .. . . ........... . .. . ..

AERODINAMIKA ..................... . ............. . .. .. .. . . . . ........

ZRAK .. ... . .. .... .. ..... .. . .. ... .. . . ............... . . ..... . .. ......

Temperatura zraka .. .. .. .. . . .......... ...... . . . ..... . ... .... ..... ..

Gostota zraka ......... . .... .. ...... ... ..... .. . .. . ... ... .. . ... . . ...

Tlak . . .......... ... ........... . . . ...... .. .. .. .. . ............. . ....

Viskoznost zraka .................. ... ... .. .. . ........... .... . .. . ..

OSNOVNI ZAKONI AERODINAMIKE . ... . . . . . . .. . .. . . .. . ..........

Tokovnica . ......... ..... .... . ............. .. .................... .

Zakon o ohranitvi mase .. . . .. .. .......... .. .. . ..... .. . ... . . . . .. .. . ..

Zakon o ohranitvi energije ....... . .. . ........... .. .............. . ...

GEOMETRIJSKE ZNAČILNOSTI IN DELI JADRALNEGA LETALA . .

AERODINAMIČNE MERITVE ...... . . . ...... ... .. ... .. .. ... . ... . ...

TELO V ZRAČNEM TOKU . . ..... . . . .. .. . .. ... . . . . . .... . . . ... ... ...

PROFIL KRI LA V ZRAČNEM TO KU .... . . . . . . ..... .. .. . . . . . .. ..... .

KRILO V Z RAČNEM TOKU ... . ... . ......... . ... . ... .. .. ..... ......

JADRALNO LETALO V ZRAČNEM TOKU ...... . .............. . .. . .

ZAKRILCA . . ....... . ......... . .. . ..... . . .. .. . ... . . . .. .. .. ... . . .. ...

MEHANIKA LETENJA .. . . ...... . ... . .. .... .. .. . .. ... .. ........ . ... . . . .. .

SPOSOBNOSTI JADRALNEGA LETALA . . ........... . . ............ .

Drsn i let .. . ... ... ... .. . .. . ..... .. . .. . ...... .... . ... . ... .. .... .. ...

Hit rostna polara ... . .. .. .. . ........ . ... ...... ... . ...... .. . . .. . . .. ..

Zavoj.. . ....... ..... . ... ...... . ... . . . ....... . ....... . . . . . . .. . . ....

STABILNOST IN KRMARLJIVOST J ADRALNEGA LETALA ... . .....

Statična vzdolžna stabilnost letala .. ..... . ....... . ............. . ......

stran 7 9

18 19 20 28 31 37 42 48 49 52 55 55 55 55 56 56 56 57 57 58 58 59 62 63 67 75 78 79 81 81 81 83 85 87 89

461

Krmarjenje letala okoli prečne osi ...... . ........ ..... ................

Smerna stabilnost in krmarljivost letala ...............................

Prečna stabilnost in krmarljivost letala ............ . ...................

Prevlečeni let in vrij jadralnega letala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

GRADNjA........................... .. ...................................

POZNAVANJE JADRALNIH LETAL.................. ..................

RAZDELITEV JADRALNIH LETAL PO NAMENU. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

RAZDELITEV JADRALNIH LETAL PO NAČINU GRADNJE (POLOŽAJU KRILA) .......................

RAZDELITEV JADRALNIH LETAL PO VRSTI GRADNJE ...........

Lesena jadralna letala ............................................. . .

Mešana vrsta gradnje ............ .. .................................

Kovinska vrsta gradnje .................... . .. . .............. . .......

Gradnja iz umetnih snovi ..................... .. ....................

RAZDELITEV JADRALNIH LETAL V RAZREDE....................

KONSTRUKCIJSKI PODATKI NEKATERIH TIPIČNIH JADRALNIH LETAL .......... ...... .......

GRADIVA ZA GRADNJO JADRALNIH LETAL ........................

Z VLAKNI OjAČENE UMETNE SNOVI - ARMIRANA PLASTIKA ..

Osnovni pojmi in izrazi .............................................

Umetna snov - matriks - smola.... ...... .............. . . ..........

Princip ojačenja umetnih snovi z vlakni (armaturo) .....................

Vrste in oblike armature ............................................

Drugi materiali, ki se uporabljajo pri gradnji z armirano plastiko .........

LES. .. . ... ...... .. . ... ...... ... ... ......... ... ................. .... .

ZLITINE LAHKIH KOVIN ..........................................

JEKLO IN ZLITINE .................................................

TEŽKE KOVINE ....................................................

ZAŠČITA KOVINSKIH POVRŠIN ...................................

NEKOVINE OZIROMA DRUGI MATERIALI ................. ..... ..

TEHNOLOGIJA GRADNJE JADRALNIH LETAL IZ ARMIRANE PLASTIKE .............................................

NEGATIVNE FORME - KALUPI ...................................

POSTOPEK ROČNEGA POLAGANJA (IZDELAVE) ..................

VAKUUMIRANJE .. . .................. ... ...........................

NADALJNI POSTOPKI V IZDELAVI JADRALNIH LETAL IZ ARMIRANE PLASTIKE ..........................................

OBREMENITVE DELOV JADRALNEGA LET ALA IN KONSTRUKCIJSKE REŠITVE ......................................

KRILO .............................................................

Klasična koncepcija konstrukcije krila .................................

Lupinasta koncepcija krila pri armirani plastiki .........................

Priključni okovi krila ...............................................

Vodni balast ........................... . ..........................

Krilca, zakrilca .............. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Zračne zavore ........ . ............................................

TRUP ..............................................................

Tipi konstrukcije trupa .......................................... . ..

Podvozje ............................... . ..........................

Vlečna kljuka .......... :...........................................

462

92 94 96 97 103 103 104 105 106 106 106 106 107 107 108 114 114 114 114 115 119 121 122 123 123 124 124 125 126 126 126 127 128 129 130 130 131 133 133 134 137 138 139 139 141

REPNE POVRŠINE

. . .. . . . .... . ....................... . .............

Horizontalne repne površine .. .........

Venikalne repne površine ..............

Trimer ........ . ................ . .. ..

V -repne površine, specialne repne površine

. ............ .. ... . .......... . .... . ..... . ................. .............. . ... . . . ..... . . . .......... . ...... . .... . .. . ..

KOMANDE LETA . .. .. .. . ..... ...... ...... .. .. .. . ... . .. .. . ... . .....

KABINA PILOTA ................ ... .. . ........... . ... . . . ........ .. .

Pokrov kabine ............ . ... . ... . ........... . ....... . ...... . .. . ..

Sedež, naslon, vezi ............. . ..... . .............. . . ... ..........

UPORABA IN VZDRŽ EVANjE JADRALN EGA LETALA ....... . ........

INSTRUMENTI IN OPREMA ................. .. ........... ...... .........

VARIOMETRI ....... . . . ............. . .. .. ............ . ...... . ....... . .

PN EVMATSKI VARIOMETRI . . .. .. . .... .. . ........... .. . . ........ . .

Poglejmo delovanje vari omet ra s krilcem . . . ... ....... . ..... . . . ... . .. ..

VARIOMETER TOTALNE ENERGIJ E... .. . ...... ... ..... . .. . .... . ..

EL E KTRIČNI VARIOMETRI .............. . .. .. .... . . . . . . ... ...... . .

Principi delovanja e lektričnih variometrov ............ . ................

Kaj nam lahko nudijo električni variometri? ........... .... . . ..........

Neto variometer .. . . ............. ... .. . .......... . .......... . ......

Dajalec optimalne hitrosti preskoka .... .. .................... . ...... .

Integrator ...... . . .. .. ... .. ... . .. . .. . . . .. . . .. .. . .. . ... . .. . ...... . . .

MERILEC HITROSTI . .... . .. ....... . . .. . .. . .. . ... . .... . .. .. .. . ........

VIŠINOMER IN BAROGRAF . ....... . ... . .. . ........... .. ............. .

KONTROLNIK LETA S KROGLICO ......... . ... . .... . ................

KOMPAS . .......... . .. .. ........... . .... .. ......... ... .... . . . .........

INSTRUMENTI Z MIKROPROCESORJ EM ..... . ........ . . . ........... .

RADIJSKA POSTAjA ... .. .. . .. . ... . .... . ........... . ... . .. . ....... . ...

NAPAJANJE Z EL E KTRIČNO ENERGIJO. . ... ... .... . ... . .... .. . ...

VGRADNJA INSTRUMENTOV IN INSTALACIjE .. . . . . .. . ..... .. ...

OPREMA ZA FOTOGRAFIRANJE OBRATNIH TO Č K . ........ . .....

OPREMA ZA KISIK .................................. . ........... . . .

METEOROLOGljA .. .. . . ....... . ........ .. ......... . .. . ..... . ............

ATMOSFERA ............................ . . . .. ...... . . . . ... ............

SESTAVA ZRAKA . .. ............ .. .. . .. .. ............. ... ..........

VERTIKALNA PORAZDELITEV ............... . .. .. ....... . ... . . .. .

MEDNARODNA STANDARDNA ATMOSFERA . ...... .... . . .. . . . . . .

NA ČINI PRENOSA ENERGIJE........ . . . ........... ... . .. .. . .......

EN ERGETSKA BILAN CA ................. . ..... .. ... ... ............

METEOROLOŠKI ELEMENTI ......... . .................... . ...........

T EMPERATURA .... .. ................................ . .. . .. . ..... . .

D efinicija temperature .... . .... . . .... . . ..... . .. . .. . ... ... ...........

Merjenje temperature . . . . .......... . ... . .. .. ...... .. ... . .. .. ... .. .. .

Spremembe temperature v prostoru in čas u . . ...... . .. ... ...... .. . . . ...

T emperaturne inve rzije ......... . . . .. .... . .. . .. .. . . ... . .. . ....... .. .

Z RAČNI PRITISK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Gravitacija in zemelj ska teža ..... . . .. ..... . ..... . ... . ... .. .. . ... . .. . .

Zračni pritisk ....... .. .... . ........... . ........................... .

Merjenje zračnega pritiska .......... . ........... . . ....... ....... . .. . .

Spremembe zračnega pritiska . ......... ... ........ . ..... . .. .. ....... .

Metjenje višine letala. . .......... ..... . . .. .. . ... .. . . .. . . .. ... ... . ... .

142 143 144 144 146 147 148 148 148 151 155 155 156 156 158 159 159 160 160 161 162 162 163 165 165 167 168 169 169 170 171 173 173 173 173 175 176 177 178 178 178 178 178 180 182 182 182 182 183 184

463

VLAŽNOST Vlago v zraku i zrač unamo na ra z ličn e načine : ... . . .. . ...... . ..... ..... .

Merjenje zračne vlage .. ... .............. ..... . .. .. .. . ... ........... .

VETER ........ .......... ... .. ..... ......... . ......... ......... .... . .. .

Gibanje zraka .. .. ... . ... . ......... ...... .. ... ... ........ .. ...... .. .

Merjenje hitrosti vetra . ....... . ..... . . .. .. . ..... . . ......... ........ .

Merjenje vetrov na višini ... ................................... . .... .

Vetrovi .... . .................... . ........ . ....... ...... ......... . .

METEOROLOŠKI POjAVI . ..... . . . . . ... .... . . .......... . .... .. ... ... .... .

OBLAKI . . ........................ .. ............................. .. .

VIDNOST ... . ...... ... . .................. .. .......... . .. ..... ..... .

PADAVINE . . ....................... ... . .. ......................... .

ZRAČNE MASE ......... .. ...... . .. . . . ... . ..... .. . . . .. ... .. ........ .

FRONTE .......... . ..... . ......................................... .

Topla fronta . ......... ... .......... . . ........ .. . .. .. . .. . ...... . .. .

Hladna fronta ..................... .. . ... ......................... .

ZNAČILNOSTI TOPLE IN HLADNE FRONTE ............. ... .. ... .

CIKLONI IN ANTICIKLONI ...... .. ...... . .. . ............. . ....... .

Ci kloni ... ... .... . . .................. ..... .. .... ............. . .. . .

Anticikloni .... . . ... .... . ........... .. ......... . ... .... . .. . . ...... .

NEVIHTE ....... ............... .. .. . ..... ................... . . .. . . .

STABILNOST V ATMOSFERI ............ . ........ . ............ .. ..... .

DEFINICIJA . ..... .......... .............. ..................... .... .

ADIABATNE TEMPERATURNE SPREMEMBE ...................... .

Nenasičen Nas i čen

zrak ......... .. ................ .. ............... .. ..... . zrak .............. . ... . .. . .... . ..................... . . .. . .

SILA VZGONA .............. . ............. . ................ . ...... .

STABILNOST .. ......... ..... ......... . . .... ...... . ..... ......... .. .

Suh zrak ..... . ..... . ... .... . ..... . .... .. ... . ....... . . .. .. .. . ..... . zrak ............. . .. .. . .. .. ... ......... . ...... ...... . .. . . .

Nasičen

EMAGRAM . .................................................... ....

ZNAČILNI PRIM ERI SPREMINJANJA VERTIKALNEGA TEMPERATURNEGA GRADIENTA. .. .. ..........

KONDENZACIJSKI NIVO .................................. .. .. ... .

185 185 186 187 187 187 189 189 190 191 192

193 194 196 197 197 198 199 199 200 201 203 203 203 204 204 206 206 206 208 210

212 213 Kond enzacijski nivo prisilnega dviga ........ .................... .... .. 213 Kondenzacijski nivo proste konvekcije ............ ...... ............ . . 215 VZGORNIK .. ......... .. . .. .. .............. ..... ........ . ......... .... 217 TERMIČNI VZGORNIK ............ . .. . ......... ................ ... 217 Veter .... . ........ . ... ...... . .. .......... . ..................... . . . 221 Oblačnost .... .. . .. . . ............... ... . . .................... .. ....

223 Tla . . .. . . .. . . .. . . .. . ... . .... .... . ... ... . . . ... . . . . . .. ........... . . . 224 Relief........ ... . .. .... . . .. ......... . . .. . . . ..... .. .......... ... ... 224 POBOČNI VZGORNIK .. ... . .. . ...... . . ........... ......... ....... .. 225 VALOVNI VZ GORNIK .. ..... ..... ................ .. ... ........ .... 228 Vzgornik orografskih gravitacijskih zavetrnih valov . ........ ............

Vzgornik valov nad termičnimi oblaki . . . .. ............... . ... . .. . . .. .

ROTORNI VZGORNIK ................................ . . ... . .. .. .. .

VREMENSKA NAPOVED .... .... ......................................

ORGANIZACIJA METEOROLOŠKE SLUŽBE ........ . .. . ... .. .... .. .

METEOROLOŠKA OPAZOVANJA IN MERjENjA..... ..... ..... . ...

464

228

230 231 232 232 232

ANALIZA IN NAPOVED VREMENA . ......................... . .....

PROGNOZA VREMENA ZA JADRALCA...... .......... . . ..........

Obrazec za jadralce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

NAVIGACIJA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

SPLOŠNI GEOGRAFSKI POJMI . . .... ..... ...... . ...... . ......... ......

OBLIKA ZEMLJE .. .. ... ....... ..... ... .... . ........................

ORIENT ACIJA NA ZEMELJSKEM POVRŠJU ... . ....... .............

Orientacija na obzorju ............................. .. .. ............. geografska lega ... ............. .. ........ ... . . ....... ...

Višinska orientacija . ..... . .......... . .......... . .................. ..

Matematična

ZEMLJEVID ....... .. .... ... ....................... . . .......... .... .

Kartografske projekcije ........................................... ..

Merilo zemljevida .......... . ... ...... .... .. . ... .. ..... ... .. .. ......

Topografski elementi zemljevida .............. ..... .. .... .. ........ . .

Enote za merjenje oddalj enosti .......................................

ZEMELJSKO MAGNETNO POLJE ....... .............. . ...... .. .... .

OR TODROMA IN LOKSODROMA ............... . ........ . . .......

NA VIGACIJSKI ELEMENTI ............................................

KURZ ..............................................................

HITROST .. .. .. ... .. ........ . ........... . .. . ........ . ... ...........

NA VIGACIJSKI TRIKOTNIK HITROSTI . ........ . ...... . ...........

NA VIGACIJSKA PRIPRAVA ................ .. .........................

IZBIRA KARTE .....................................................

IZBIRA IN VRISOV ANJE KURZA ........ . .... . ..... . ............. . .

PRI PRA VA KARTE ....... ................ . .. .. .....................

BELEŽKE NA PRELETIH .............. .... .. ..... . . . . ... .. . .. .. . ...

NASTAVLJANJE VIŠiNOMERA NA PRELETU ......................

PREDPOLETNI POGLED V KAR TO .. ...... .. .. .. ....... . .. ... .. . ..

NAVIGACIJA V LETU .................................................

PO ODKLOPU ......................................................

NA VIGACIJA - ČIM MANJ ........ . ...............................

Navigacija v dviganju ..... . ....................... .. .. ... . ...... ... .

Zapuščanje kroženja ............ . ......................... .. ........

Navigacija v dolgih preskokih ............... . .............. ..... ... ..

233 234 235 237 237 237 238 238 238 239 239 240 242 242 243 243 244 244 245 246 247 249 249 250 250 251 252 253 253 253 254 255 255 255 255 256

SPREMEMBA KURZA .. ..... . ... ..... . . .... ..... . ... .. ........ ... ...

OBRA TNE TOČKE IN CILJI .. ..... .................................

NA VIGACIJA NAD MONOTONIM TERENOM IN OB SLABI VIDLJIVOSTI .. ............. .. ........... .... ....... .. 257 IZGUBA ORIENTACIJE ............................................... 257 DOLET NA CILJ .... ........... ............. . ....... ..... ............. 259 SPORAZUMEV ANJE PO RADIU . .... ... . ... .. ............... ........ .. .. . 261 RADIOTELEFONIJA V LETALSTVU. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 RAZVOJ IN POMEN.... . ........................................... 261 PREDPISI O RADIOTELEFONIJI V JUGOSLA VIJI ....... ...... .. .... 262 PREDPISI O RADIOTELEFONIJI V LETALSTVU .................... 262 UDELEŽENCI V LETALSKI RADIOTELEFONIJI IN NJIHOVA VLOGA .. . .. . .......................... . .... ........ . 263 ORGANIZACIJA ZVEZNE UPRAVE ZA KONTROLO LETENJA ..... 264 LETALSKE NAVIGACIJSKE KARTE IN RADIOTELEFONIJA ........ 265 ELEKTROMAGNETNI VALOVI IN NJIHOVO ŠIRJENJE ..... . ..... ... . 267

465

ELEKTROMAGNETNI VALOVI ....................................

RADIJSKI VALOVI ....................... .. ... . .. ....... .. . ....... .

MODULACIJA ELEKTROMAGNETNIH VALOV .................... ŠIRJENJE RADIJSKIH VALOV ZELO VISOKIH FREKVENC . .. .... . .

TEHNIKA SPORAZUMEVANJA PO RADIU ............................ ČRKOVANJE PO ICAO ,.............................................

NAČIN GOVORJENJA................ .. ............. . ........ ... ...

Najprej povemo razpoznavni znak klicane postaje, nato svojega! . .. .......

RAZPOZNA VNI ZNAKI LETAL IN KONTROL .....................

LETALSKI NAČIN IZRAŽANJA. . . . .. . . . . . . .. . . .. . . . . . . .. . . .. . .. . . ..

Jadralno letalo vodletu ....... . ............ . .. . . . .. .... ....... .. .. . .

Jadralno letalo na jadranju ..........................................

Jadralno letalo v doletu .. ..... . .. . ...... .. ..... . .... .. ......... . .. . .

Jadralno letalo v coni .............. ..... ......... . . . ................

Jadralno letalo pri pristanku ..... . . .. ... .. .... .. .... .. .......... . ... .

Obvestilo za vlečno letalo ...........................................

TOČKE JAVLJANJA . ..... ...... .. ....... ....... ..... .... .. : ........

METEOROLOŠKO POROČILO VOLMET . ..........................

SPORAZUMEV ANJE V POSEBNIH OKOLIŠČINAH . ... .... .........

ANGLEŠKI IZRAZI (po Ur. list SFRJ 10/79 str. 329) ....................

PADALA . .............. . ......... .. ............. ... ...... . .... .. .........

OPIS IN VZDRŽEVANJ E PADAL .............. . ...................... .

RAZDELITEV PADAL ................................... . ..........

LJUDSKA PADALA .. .. .. ... ....... ... ........ ... ............ .. .... .

Reševalna padala ........ . .. . .. .. ... . ........ . ... . ...... . ........... Šolsko-vadbena padala .. .. ............ . .............. .. ...... .. ..... Športna padala .....................................................

GLAVNI DELI PADALA IN NJIHOVA KONSTRUKCIJA ............

Kupola padala ......... .. .................. . ........... . ...........

Vezal no pasovje ... .. .. .... .. ... ...................................

Torba za zlaganje padala ........... . ............... .. ......... .. ....

Padalce ........... . .............. . ..... . ............. . ............

Naprava za aktiviranje padala ............. .. ....... . ..... . .. ... ......

Torba za nošenje in shranjevanje padala ........ .... ......... ..... .....

VZDRŽEVANJE IN SHRANJEVANJE PADAL .. .......... ... .. . .... .

ZLAGANJE PADALA ............... . ...............................

PRIPRAVA PADALA ZA UPORABO - LETENJE . ...................

DOKUMENTACIJA PADALA .......................................

PRISILNO ZAPUŠČANJE LETALA . ... ...................... ........ ...

OPOZORILO PILOTU ..............................................

PRIMERI, PRI KATERIH JE OBVEZNA ZAPUSTITEV LETALA ......

ZAPUŠČANJE LETALA .............. . ..............................

Zapuščanje letala z odskokom iz kabine ...............................

Zapuščanje letala z izvlekom .......... ................... . ..... . . ....

Zapuščanje letala s predčasnim odpiranjem ....................... . . . ..

Zapuščanje letala s samoizmetom .....................................

Zapuščanje letala v hrbtnem letu .....................................

ZAPUŠČANJE LETALA PRI RAZLIČNIH REŽIMIH LETA . .... . .. ...

Zapuščanje letala v zavoju ali spiralnem vrtenju ........................

Zapuščanje letala v strmoglavnem letu ... . ...... . .... . ................

466

267 268 269 270 271 271 274 274 275 276 276 277 277 278 278 278 280 280 280 282 285 285 285 285 285 286 286 287 287 288 288 289 289 289 290 290 291 291 292 292 292 292 293 293 294 294 295 296 296 297

Zapuščanje

letala v vriju letala v pentlji GIBANJE TELESA PILOTA GLEDE NA LET ALO TRK - UDAREC V REPNE POVRŠINE LETALA ODVISNOST MINIMALNE VIŠINE SKOKA OD HITROSTI LET A LETALA o

Zapuščanje

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

SAMODEJNI IZMET - KATAPULTIRANJE GIBANJE TELESA V ZRAKU PO ZAPUSTITVI LETALA Primeri, pri katerih je obvezno zadrževanje odpiranja padala Kontrola časa in oddaljenosti od zemlje med padanjem Zračni upor telesa Stabilno padanje telesa Vrij Položaj telesa pri odpiranju padala POSTOPEK PO ODPIRANJU PADALA DOSKOK Doskok na ovire Praznjenje kupole padala in v le čenje Postopek po pristanku TEHNIKA PILOTIRANJA KRMILA IN KRMILNE PLOSKVE PREMOČRTNI LET DELOVANJE VIŠINSKEGA KRMILA DELOVANJE SMERNEGA KRMILA DELOVANJE KRILC KOORDINIRANO KRMARJENJE S SMERNIM KRMILOM IN KRILCI POPRAVKI BOČNEGA DRSENJA DALJŠI PREMOČRTNI LET TRIMANJE UPORABA NAPRAV ZA POVEČANJE VZGONA IN UPORA Zračne zavore Zakrilca ZNAČILNE NAPAKE PRI KRMARJENJU V PREMOČRTNEM LETU KROŽENJE UVAJANJE V ZAVOJ ENAKOMERNO KROŽENJE Hitrost v kroženju Spremembe nagiba v kroženju IZRAVNAVANJE IZ ZAVOJA ZA VOJ ZA 90 STOPINJ ZNAČILNE NAPAKE PRI KRMARJENJU V KROŽENJU VZLET ANJE NA VITEL ZALET IN VZLET PREHOD V VZPENJANJE VZPENJANJE PREHOD V NORMALNI LET IN ODPENJANJE VZLETANJE NA VITEL Z BOČNIM VETROM PREKINITEV VZLET ANJA NA VITEL Pilot odpne vlečno vrv Pretrganje vlečne vrvi, trenutna prekinitev delovanja motorja vida o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

oo

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

OO

o

oo

o

o

o

o

o

OO

o

o

oo

o

o

o

o

o

o

oo

o

o

oo

o

o

oo

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

298 298 299 301 301 303 303 304 304 304 305 306 307 309 309 312 314 315 317 317 318 318 320 321 322 323 324 324 325 325 326 326 327 327 327 327 327 327 328 328 330 330 331 331 331 332 333 333 333

467

ZNAČILNE NAPAKE PRI VZLETANJU NA VITEL..................

LETALIŠKI ŠOLSKI KROG, DOLET IN PRISTANEK ...................

DELI ŠOLSKEGA KROGA ................................ ... ...... .

VIŠINA V DOLETU ZA PRISTANEK ................... .. . . .........

POPRAVKI VIŠINE .................................................

POPRAVKI VIŠINE V ŠOLSKEM KROGU ...........................

Sprememba položaja točke »z vetrom« ................................

Sprememba smeri po točki »z vetrom« ................................

Sprememba dolžine vzporednega kraka . .. ........ . .......... .........

Sprememba smeri bočnega kraka doleta ...............................

POPRAVKI VIŠINE V KONČNEM DOLETU ... ....... ....... ........

PRISTAJANJE ..... ......... .... ......... ...... ................ ........

FAZE PRISTAJANJA ................................................

VPLIV VETRA NA DOLET ZA PRISTANEK......................... Čelni veter na pristanku ... .... ......... . ............. .. ............

Hrbtni veter na pristanku ...........................................

Bočni veter na pristanku ... ... ................... ........... ....... .

ZNAČILNE NAPAKE PRI LETENJU PO ŠOLSKEM KROGU IN NA PRISTAJANJU ...............................................

LETENJE Z MAJHNO HITROSTJO, PORUŠENJE VZGONA, IZRA VNA VANJE IZ VRIJA ....... .. .. ....... ................ . . ........

PREDZNAKI MINIMALNE HITROSTI .... .. ... ........... ..........

PREMOČRTNI LET Z MAJHNO HITROSTJO ......................

JADRALNO LETALO OMAHNE NARAVNOST NAPREJ .... . .. .....

JADRALNO LETALO OMAHNE NA STRAN - ZAČETNI VRIJ .....

POLNI VRIJ ........................................................

LETENJE Z MAJHNO HITROSTJO IN PORUŠENJE VZGONA V ZAVOJU ....... . ... ...... ...... ............... .... .. . ....... .....

ZNAČILNE NAPAKE PRI VAJAH LETENJA Z MAJHNO HITROSTJO ... . ....... .......... . .....................

AEROVLEK .......... ................... .... ............ ......... .....

VLEČN A VR V ........... .. .... ......... . .............. .. ..... ... ...

SIGNALIZACIJA V AEROVLEKU ................................ . ..

POMOČNIK NA KONCU KRILA ....................................

KRMARJENJE JADRALNEGA LETALA V AEROVLEKU .............

Zalet ................... . ..... ............. .. ......... .. . .........

Vlečno letalo je še na tleh ...........................................

Vlečno letalo je vzletelo ............ . ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Hitrost v aerovleku ... ... ........................... .. . ........... .

Popravki višine v aerovleku ..........................................

Jadralno letalo je previsoko ...... ......... ........ ...................

Jadralno letalo je prenizko ..........................................

Popravki bočnega odmika v premočrtnem aerovleku ....................

Zavoj v aerovleku .................................. . ...............

Popravki bočnega odmika v zavoju . .... ................ ........ ......

ODPENJANJE VLEČNE VR VI ........... .. :.........................

KAJ STORITI, ČE JADRALNEGA LETALA NE MOREMO ODPETI ..

Pristanek v aerovleku ....... . .. ........ .... ........................ .

ZNAČILNE NAPAKE V 'AEROVLEKU ...............................

AERO VLEK Z BOČNIM VETROM ... ................. ..............

468

334 335 335 337 337 338 338 338 339 339 340 341 341 341 342 343 343 344 345 346 346 346 346 347 348 348 349 349 350 350 350 350 351 351 354 354 354 355 356 357 358 359 360 360 361 362

OSTRI ZAVOJ Z NAGIBOM DO 50 STOPINJ ............ ... ............

UVAJANJE V OSTRI ZA VOJ ........................................

KROŽENJE Z VELIKIM NAGIBOM ...... .......... . ..... ...........

Spreminjanje nagiba zavoja ........... ..... ........................ ..

Spreminjanje hitrosti v zavoju ............................ . ..........

Spreminjanje kotne hitrosti v zavoju .. .. .. .... ... ...... ............. . .

Spreminjanje smeri kroženja ........... . .............................

ZNAČILNE NAPAKE V ZAVOJU Z NAGIBOM DO 50 STOPINJ .....

363 363 363 363 363 364 364 364

BOČNI LET

........................................ .. ................. 365 UVAJANJE V BOČNI LET .......................................... 365 LETENJE V BOČNEM LETU... .. ........................... .... .... 365 IZRA VNA VANJE BOČNEGA LETA ................................. 365 ZNAČILNE NAPAKE PRI IZVAJANJU BOČNEGA LETA .... . . ...... 366 BOČNI LET IN VRIJ ................................................ 367 ORGANIZACIJA LETENJA . ...... . . . ............. ...... ... . ...... ....... . 369 LETALIŠČA IN LETALSKO OSEBJE ................................... 369 Letalsko osebje .................................................... 369 Letališče ................. . ............... . ... . ... ................ . 369 Službe in dejavnosti na letališčih ..................................... 369 Kontrola letenja ... .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 370 Meteorološka služba .................. . ........ .......... ........ 370 Zemeljska operativa ............................................. 370 Storitvena dejavnost ............. . ........ ......... ....... .. ..... 370 Oznake ........................... . ......... . .................. ' 370 ŠPORTNA LETALIŠČA ....... .. .... . ........................... .. .. 371 Start ........ ......... .............. .. .. ......... .. . . ........ ..... 371 Načini postavitve starta glede na način vzletanja ....... ... ...........

371 Start za vzletanje na vitel ........................................ 372 Start za vzletanje v aerovleku ...... . .............. ... ......... .... 373 Pokončne oznake ....................................... . ..........

374 Zastavice ...... ... .. ........... . .. . .......... . ............. ... .. 374 Vetrokaz ....................................................... 374 Vodoravne oznake .............................................. ... 375 Označevanje steze ...............................................

375 Znak T . ......... . .. ... ... .. .... . ... .................... ....... 376 Križ ....................... ................................ .. .. 376 Vodoravne oznake .............. . ...... ... .... ..................... 377 Startno osebje ..................................................... 378 Dežurni starta .................................................. 378 Starter ......... ... ................... ........... ...... .. . .. .... 378 Kronometrist .............. .. ........ ..... . ..... ......... . ...... 378 KA TERI PAPIRJI? ...................................................... 379 DOKUMENTACIJA LETALIŠČA .................. .................. 379 DOKUMENTACIJA LETALSKE ŠOLE ............................... 379 Dnevni plan letenja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 Startna lista ..... ......................................... ......... 379 Dnevnik letenja .. . .. ................................ .. .......... .. . 380 Registrska knjiga učencev ........................................... 380 Osebni dosjeji .. ...... . ................................... .. .... ... 380 DOKUMENTI PILOTA.............................................. 380

469

Delovna knjižica ........ .... ........... . . .... . .. . .. . ... ...... .. . ... 380 Knjižica letenja ................. . ....... .. .. . ...................... 381 Dovoljenje pilota jadralnega letala ....... ... ........ ..... ......... .. .. 381 DOKUMENTI JADRALNEGA LETALA.................. .... . .... ... 381 PRI PRA VA NA ZEMLJI . ...... .. ... .. ............... . .... . ..... . ....... 382 PRI PRA VA ZA NASLEDNJI DAN ......... ............ .............. 382 PSIHOFIZIČNA PRIPRA VLJENOST PILOTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 383 LETALSKI DAN . .. .. ... . .. ............ .. .... ........ .... . .......... 384 Zemeljska priprava ....................... .. ........................ 384 Pregled letala .............................................. . .. .... . 385 Kontrola pred stanom ................................ . .. .... . .. . 385 Letenje ........ .. . . ... .... ................. ... .. ...... .......... . . 386 Zaključek letalskega dne ........ .... ..... ..... ... ..... ..... .........

386 VZLETANJE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 387 NAČINI VZLETANJA . . .... .... ........ . .. . .. .. ... ..... . . .. ... .. . . .. 387 Vzletanje s pomočjo napete gume ............................. ..... .. 387 Avtostan ...... .. ...... .. ............... . . ... . ............... ... .. 387 Vzletanje s pomočjo vitla ......... .. . ...... . .... . . ...... . .. . . .. ... .. 388 Vitel .... . ..... .. . . ......... . ......................... . ........ 389 Povratni vitel ................ . ......... ... . . ................. . .. 390 Pletena vrv . ..... ... ..... . ..... . .. . .. .. ........ ..... .... ........ 390 Signali pri vzletanju na vitel .. ......... .. . . .......... ............. 391 Aerovlek ................................. . .............. . . . ....... 392 Signali pri vzletanj u v zapregi . . ...... ... ..... . ......... .. ....... .. 393 Signali, ki jih daje v l ečno letalo jadralnemu letalu med vleko ...... ..... .. 394 Signali vlečnem u letalu pri odmetavanju v l ečne vrvi ... . ............ .. ... 394 Signali, ki jih dajemo motornemu letalu, ko vzleta in pristaja. .......... .. 395 T EHNIKA JADRANJA ................ .... .... .......... ..... ............ . 397 JADRANJE NA POBOČJU . .. ..... ................. . .......... ..... .... 397 JADRANJE NA TERMIKI ... .. ... . .. .... ............. ................ .. 400 NASTANEK LABILNEGA ZRAKA PRI TLEH........................ 400 KJ E NAJDEMO TERMIKO .............................. ... ......... 402 VLET V TERMIČNI VZGORNIK . ..... . .......... . ...... .. .. .. , .. . .. 409 CENTRIRANJE .. . .. .. . .............. ...... . .................. . ..... 410 Centriranje v skupini . ..... . ..... . ... ...... . . ...... .. . .. .. ....... . .. 413 ZAPUŠČANJE TERMIČNEGA VZGORNIKA ........... . . . . ... . ..... 414 TERMIKA POD KUMULUSOM................. . ............... .. ... 414 Iskanje termike pod kumulusom lepega vremena ...... .. . .. ........... . 415 Pod bazo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 416 Na srednjih višinah ............... . .... .......... ..... .... ... .... 416 Razvoj kumulusa pri veliki vlažnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418 Zivljenje kumulusa ........ . . ..... ......... . .................. .. . . . . 418 Kumulonimbus .. .... ............................................. . 420 FrontaIne nevihte .... ... .. . ..... . . .. ............. .. . ....... ..... ... 420 Kumulusna cesta ..... . ..... ...... ..... . .. . ..... . .. ......... ..... .. . 421 Termične luknje .............. . ................................... .

424 Suha termika ...................................................... 425 VALOVI......... ...... .... .... ............. ... ............... ... .. .... 425 VPLIV OROGRAFIJE ...................................... .. ... . ... 425 TAKTIKA ........ .. . .. .. ...... ... . .............. ........ . ... .. . .. .. 427

470

TAKTIKA PRELETA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

PLANIRANJE .... ..... . .. .. . .. . .. . .. . .. . ..... . .. . . ..... .. .. ........ . . . .

OPTIMALNA HITROST .. . ... . .. . . . .. . .. .. .. . . .. .. .. .. . ...... . ... .... .

PRIMER CIKLA PLANIRANJA IN DVIGANJA ....... .. ..... . ...... . .

VERJETNOST VZGORNIKA ....................... . . .. ............ .

ZAČETNO IN KONČNO DVIGANJE .... . .... . ............. .. . ... ..

Napaka pri napačni nastavitvi . .. .. ... .. ... . . . ... ..... . .. . ... . . ..... . .

Konstrukcija MC obroča .. . ..... . . . .. .. . . ......... .. . .. . . . . ... . .... .

Optimalizacija finese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

Planiranje skozi dvigajoči in spuščajoči se zrak .................. . . . .

OPTIMIRANJE HITROSTI ......... . ............ ... .. . .... . . . .... . . .

Mirujoči zrak .... ..... . . .. .. . .... .. . .. . ... . ... . .. .. . .. . ... . ....... .

Planiranje skozi razgibani zrak . .. ....... ... ......... . ..... . ... . ......

Matematična izpeljava povprečne potovalne hitrosti . ... . .......... . .. . .

Izdelava MC obroča ............................ . . . ............ . . . ..

VARIOMETER OPTIMALN E HITROSTI .... ..... ... . ... . ... . .. .....

Let brez kroženja .... . .. ..... . . .. . .. ........ . .. . .. .... .... . . .. . ....

Kroženje ....... .. . . ...... . . . ... . ... ..... . . . . .... .. ................

Delfinji let . .. .. . .. . ......... .. ..... . . . . . ......... .. .. . ............

Matematični model . . ....... . ........... .. ........ . .................

VODNI BALAST . . ....... . .. . . .. ..... . ..... .. . . ... . ... . ........... . .

Uporaba vodnega balasta pri letenju po MC. ... . ... . .... . .... . ... .. . . .

Pri delfinjem letu ..... ....... .. .................. . . .. . . ...... . ... . .

DOLET.... . ........... .. ....... . ........ . . . ........... . . ......... . .

Konstrukcija računala doleta. .......... . . .. .. . .. . .. . ........... ... ...

TAKTIKA MED LETOM . . . . .. . . .. .. .. . .... .. ........ . .. . . .. .. .. . ... . . .

PRVI SAMOSTOJNI LETI. . . . .................................. . ....

Kako se odpravimo na svoj prvi prelet? ............ ..... ......... .. ...

Fotografiranje obratne točke . . . . .... .. .... .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

TIMSKO LETENJ E ... .. .. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

IZVENLET ALIŠKI PRISTANKI . ..... .. . .. .. .. . .. . .. . . . .. .. . .... . . . . .

KAZALO ......................... . ................... .... . .. .......... .. .

429 429 430 430 432 433 434 434 434 435 437 437 439 440 441 442 442 443 443 444 448 448 449 451 451 454 454 4<;(, 456 45 7 458 461

471