Потоки обтекания и термические потоки

Полеты в потоках обтекания, или динамических восходящих потоках. На жаргоне пилотов-парителей такой восходящий поток называется "динамиком".  Что же это такое?

Все проще "пареной репы". Представьте себе ситуацию, когда вы заслоняетесь, скажем, большой книжкой от обдувающего ваше лицо вентилятора. Что будет происходить при этом с движущимся воздухом, который натолкнулся на преграду (в данном случае на вашу книгу)? Не нужно особенно напрягаться, чтобы сообразить, что при контакте с книгой воздух изменит свое направление вдоль поверхности книги и теперь его направлением будет направление заданное ее плоскостью.

 Теперь к вернемся к полетам. То же самое происходит, когда воздух движущийся вдоль поверхности земли (попросту, ветер) натыкается на склон горы. Деваться ему некуда, и он начинает двигаться вверх по склону. Однако размеры горы, как вы понимаете, значительно больше чем у книжки, да и масса воздуха, движущаяся вверх по склону тоже очень велика. Все это дает возможность любому ЛА, который будет находиться над склоном, при определенных условиях летать бесконечно долго, теоретически - пока дует ветер. Возможность парения в динамике зависит от силы ветра, крутизны склона, типа ЛА, кое-каких несущественных мелочей и от умения удержаться в этом потоке.

Динамические потоки очень предсказуемы. Практически любая гора любого размера может генерировать такой поток при наличие ветра, набегающего на склон и создающего вертикальную составляющую у движущейся воздушной массы.

Кстати, именно массовые полеты в потоках обтекания и послужили причиной убежденности всех сторонних наблюдателей в том, что для полета дельтаплана или параплана обязательно нужен ветер (правильнее говорить - "нужен восходящий поток").

Однако полеты в динамических потоках несмотря на их доступность, простоту освоения и длительность имеют одно слабое место. Пилоты использующие их "привязаны" к горе, которая генерирует этот поток. Кроме того, в независимости от высоты горы, динамический поток редко может поднять ЛА на высоту более 200-300 метров над вершиной горы его вызвавшей. (для справки, максимальная высота динамического потока, генерируемого горами меньше 100 метров высотой,  как правило, не больше высоты этой горы.)

Что же делать, если пилот хочет лететь дальше, "куда глаза глядят", КУДА НАДО? Ему нужен двигатель. СТОП! Какой двигатель!? Мы говорим о парящем полете, а значит никаких двигателей. Итак, нужно оторваться от горы! Что же дает пилоту возможность набирать огромные высоты и двигаться в произвольном направлении?

Термические потоки. Их еще называют тепловыми или термиками, поскольку они образовываются благодаря поднимающамуся теплому воздуху (который как все мы знаем со школьной скамьи имеет меньшую плотность, чем холодный и попросту всплывает вверх). Воздух нагревается от теплых, участков земной поверхности, как вода в чайнике (заметьте, что она тоже поднимается вверх от нагреваемого дна). Следствие отсюда простое: Чтобы возникали термики необходим источник тепла, подогревающий землю. Таким источником в большинстве случаев служит солнце. Т.е. полеты в термических потоках возможны только в теплую солнечную погоду, когда прогрев земли максимален. Безусловно, природа термиков может быть различна (в том числе и искуственно вызванные пожарища, производства выделяющие много тепла и т.п.), но в одном они едины - теплый воздух поднимается вверх!

Термики достигают удивительных высот в несколько тысяч метров а наиболее мощные потоки в грозовых облаках (тоже термической природы) могут достигать высот более 20 000м! Однако они мало пригодны для полетов ввиду высокой турбулентности воздуха и прочих очевидных неприятностей.

Как правило, в средней полосе термики достигают высоты 2000-2500м. Ограничивает же подъем воздуха так называемая точка росы - это высота, на которой происходит конденсация влаги, содержащаяся в воздухе поднятом термиком. Температура воздушной массы ведь с высотой понижается. Сконденсированную влагу мы все легко видим, как кучевые (такие "кудлатые") облака, темное "донышко" которых находится на одной высоте в течение всего дня. Кстати, это одна из главных примет хорошей термической погоды - наличие кучевых облаков. Таким образом научившись находить и набирать высоту в термиках (обрабатывать термики) пилот может достигать значительно больших высот.

Диаметр термиков может варьироваться от нескольких сантиметров до сотен метров. И пилоту необходимо быстро определять их размеры и силу, чтобы подниматься в них оптимальным способом.

Теперь мы можем "нарисовать" вам картину обычного полета настоящего пилота-парителя, знакомого со всеми тонкостями.

Пилот дожидается хорошего (в смысле летного) дня, когда на небе красивые "в шахматном порядке" кучевые облака (кучевка) и стартует наиболее доступным для него в данный момент способом. Если в силу разных причин (например слабый ветер или отсутствие высоких гор) пилот не имеет возможности воспользоваться динамическим потоком, он должен произвести поиск термика, как можно быстрее после старта с высокой точки (после отцепки буксировочного троса), пока у него есть высота, ведь чем ниже к поверхности земли, тем труднее найти крупный термик и удержаться в нем. В противном случае потребуется либо снова взбираться на гору или снова воспользоваться услугами буксировщиков. Однако, если условия таковы, что пилот имеет возможность "поболтаться" некоторое время над склоном в динамике и набрать в нем сотню другую метров, то он может просто дождаться пока какой-нибудь термик оторвется впереди в долине и будет снесен ветром к нему, бороздящему воздух над склоном.

Вообще нет увлекательней занятия, чем "охота за термиками". Термик в отличие от динамика (который четко привязан к склону) нельзя увидеть непосредственно, и пилот должен приложить все свои знания и опыт по его "вычислению". Вдобавок ко всему термик не стоит на месте и постоянно сносится ветром (он отрывается от территории его породившей, дрейфует и извивается даже в полный штиль), Таким образом пилот превращается в охотника, цель которого "на грани жизни и смерти" найти восходящий поток или опять окажешься внизу на земле. Существует множество примет, по которым пилот с большей или меньшей вероятностью может судить о возникновении в тот или иной момент термического потока. Эти приметы каждый пилот накапливает и проверяет всю свою жизнь.

Но, однако, это еще не все. Найдя или просто наткнувшись на термик пилот в большинстве случаев имеет всего несколько секунд, чтобы распознать его, определить форму, силу потока и выполнить (иногда очень крутой) маневр с целью удержать свой ЛА в пределах области поднимающегося вверх воздуха.

Душевное состояние пилота, обрабатывающего термик и набирающего высоту метр за метром буквально ни начем, "на пустом месте", весьма трудно передаваемо. С каждым метром высоты, пристального внимания и упрорной работы растут возможности пилота по покорению пространства (больше набрал - дальше улетишь).

Но вот она... Кромка облака... Три сотни метров над головой, закрывает все небо до горизонта, но только сверху... Две сотни... Сотня... Что же делает пилот дальше?

А это уже в зависимости от поставленной задачи. Пилот может просто захотеть полетать, но никуда далеко путешествовать не собирается. Он может потратить набранную высоту не для полета куда-то, а для отработки фигур высшего пилотажа, или просто полетать "вогруг да около". Наиболее рисковые могут "пошастать" в облаке, если погода и структура данного потока говорит о том, что там будет спокойно и безопасно. Да и мало ли чего (от пения песен до фото- и кино- съемки).

Но, если он хочет лететь далеко, то ему необходимо оставить облако и двинуться в выбранном направлении, отыскивая  по пути новые и новые потоки. Естественно, что при перелетах от потока к потоку и поиске пилот будет терять высоту набранную в предыдущем потоке. Следовательно, его цель - найти следующий подходящий поток до того, пока высоты совсем не останется.