Турбулентность атмосферы является крайне опасным явлением при выполнении парашютных прыжков. Каждый парашютист должен понимать причины возникновения турбулентности и влияния ее на полет своего парашюта. Также парашютисты должны знать, когда и где возникает турбулентность, как в нее не попасть, и владеть эффективными навыками полета и управления парашютом в случае попадания в турбулентность.
Исходная терминология для рассмотрения вопросов турбулентности.
Поток воздуха – набегающий поток воздуха от движения вашего парашюта и вас сквозь воздушную массу. Именно его вы чувствуете, когда летите под парашютом.
Подъемная сила крыла – подъемная сила создается при наличии двух составляющих формы крыла и потока воздуха, обтекающего эту форму. Изменение скорости потока воздуха приводит к изменению величины подъемной силы.
Угол атаки парашюта (обычно обозначается α) – это угол между хордой крыла и набегающим потоком. Изменение угла атаки влияет на величину создаваемой подъемной силы. При обычном полете парашют имеет положительный угол атаки. Если угол атаки равен «нулю» на какой-либо из секций купола или на куполе целиком, то данный участок не создает подъемной силы. Увеличивая угол атаки до критического значения, наступает свал купола. Отрицательное значение угла атаки вызовет «обратную» подъемную силу. Некоторые самолеты могут нормально лететь в перевернутом состоянии, создавая отрицательный угол атаки, например, при выполнении фигур высшего пилотажа.
Ветер – это перемещение воздуха вдоль земли. Если скорость ветра во время прыжка находится в допустимых диапазонах, он влияет исключительно на скорость перемещения парашютиста относительно земли (большой и малый снос) и направление движения (боковой снос). Ламинарный поток ветра никак не влияет на скорость парашюта, угол атаки, или любые другие характеристики парашюта (некоторые парашютисты уверены в обратном, но это ошибочное мнение). В полете парашютист не может ощущать ветер, единственное ощущение, которое может испытать парашютист или его парашют в процессе полета, это относительный поток при перемещении парашюта сквозь воздух.
Полетная скорость – это соотношение модуля скорости и вектора ее направления. Когда меняется скорость ветра или его направление, или оба параметра одновременно, это можно охарактеризовать как смена векторной скорости ветра.
Турбулентность воздуха появляется тогда, когда происходит резкая, неожиданная смена векторной скорости ветра в атмосфере.
Если ламинарный поток ветра никак не влияет на аэродинамику парашюта, то турбулентность сильно может влиять на скорость полета купола, изменять его угол атаки частично или по всей поверхности крыла, тем самым значительно влиять на величину создаваемой подъемной силы крыла парашюта. Попадая в турбулентную зону, парашютист может почувствовать резкие изменения скорости полета парашюта, неожиданные повороты купола, взлеты и провалы, или подлипание, хлопки, частичные или полные складывания крыла, значительные влияния на форму парашюта.
Какой бывает турбулентность.
В зависимости от условий можно различить разные виды турбулентности, вот основные из них:
Порывы ветра – если вы остаетесь на одном месте, а скорость движения вера изменяется, вы чувствуете порыв ветра. Величину порыва ветра определяют как разницу между ламинарной (постоянной скоростью) и максимальной величиной порыва. Чем больше эта разница, тем опаснее условия для полетов. Слабые порывы ветра < 30% изменения скорости, средние до 50% изменения скорости, и сильные порывы > 50%. Для парашютистов в условиях максимально допустимого ламинарного потока ветра 8-10 м/с, не рекомендуется выполнять парашютные прыжки, если порывы превышают 30%.
Сдвиги ветра – по силе или направлению. Вы, наверняка, замечали, что иногда ветер на высоте раскрытия сильнее, чем на высоте приземления или наоборот. Или на высоте ветер дует в одном направлении, а у земли в другом – это и есть сдвиг ветра. Данные явления могут значительно меняться по силе, территории явления или времени явления.
Так же существуют комбинированные виды турбулентности порывы + сдвиг ветра. Причина такой турбулентности не всегда атмосферная, такие виды могут происходить на маленьких участках, длиться мало по времени и сильно изменяться по признакам от одного места к другому.
Например:
Объективная (механическая) турбулентность – это различного рода «вихри», которые образуются у земли при обтекании препятствий ветром (горы, здания, лес). Механическая турбулентность представляет значительную опасность для парашютистов особенно при усилении ветра, когда она становится интенсивной.
Возмущенный след (спутный след) – вид турбулентности, которую создают другие парашюты или самолеты. Данная турбулентность не менее опасна, чем механическая. Она создается вихревыми потоками от пролетевшего крыла, распределяется на определенное расстояние от него (как след на воде за катером, только невидима). Наиболее вероятно попадание в такую турбулентность при заходе на приземление за другим парашютом.
Градиент ветра – наблюдается непосредственно у земли, при более сильном ветре распространяется на высоту 15-40 метров. Градиент ветра – это снижение скорости ветра ближе к земле, возникает за счет силы трения между ветром и поверхностью земли. Данный вид турбулентности не представляет серьезной угрозы парашютисту (при условии, что прыжок выполняется при допустимой скорости ветра)
Термик – восходящее движение прогретого воздуха. Данные явления возникают при разном прогреве участков на земле. Например, участок вспаханного поля и просто трава, на границе этих участков будет чувствоваться термик. В основном термические восходящие потоки не несут большой опасности, но бывают и исключения.
Песчаный торнадо – пыльный вихрь. Обычно появляются в жаркую сухую погоду. Песчаный вихрь по сути это разновидность термической турбулентности. Но на парашютном сленге «термик» зачастую обозначает явление, описанное выше. Поэтому о «пыльном торнадо» отдельно. Пыльный торнадо – является весьма опасным видом турбулентности, который может привести к полному складыванию купола, поднятию в воздух с последующим падением, парашютов, которые уже находятся на земле, и пр.
Грозовые явления. Гроза обычно создает сразу несколько видов турбулентности, которые по своим масштабам, силе, и непредсказуемости несут угрозу даже самолетам, не говоря уже о парашютистах.
В авиационных терминах различают четыре типа турбулентных явлений: слабая, умеренная, значительная, и предельно максимальная. Однако парашют крыло более подвержен влиянию турбулентных явлений, нежели жесткое крыло самолета, и турбулентность, которая для самолета будет еще умеренная, для парашютиста может быть далеко запредельной. При планировании своего прыжка это нужно учитывать.
Влияние разных видов турбулентности на парашютистов.
Чаще всего в прыжках с парашютом, мы встречаемся с объективной механической турбулентностью, для парашютистов это и будет наиболее опасным явлением. Занимаясь парашютными прыжками, очень важно понимать, где может появляться механическая турбулентность. В основном это зоны перед, над и за препятствиями (здания, деревья, и пр). Реальные размеры турбулентной атмосферы могут быть разными и будут зависеть от силы ветра, размера и формы препятствия, наличие других препятствий в турбулентной зоне, или группы препятствий, например, нескольких зданий рядом.
Наиболее частый расчет турбулентной зоны построен на анализе высоты объекта, который создает возмущенную зону. При среднем и сильном ветре (7- 11 м/с) турбулентность над препятствием появляется на высоте равной двум высотам препятствия. С наветренной стороны турбулентность начинает появляться на расстоянии 1-2 высоты объекта до него. С подветренной стороны зона турбулентности может распространяться на расстояние равное 10 и более высотам объекта.
Рассмотрим простой пример: мы имеем препятствие (здание) высотой 5 метров. Пролетая над этим зданием, мы почувствуем турбулентность на высоте 10 метров над ним. Если мы будем пролетать с наветренной стороны, то попадем в турбулентность за 5-10 метров до здания. Если мы окажемся с подветренной стороны, то зона турбулентности достанет нас даже на расстоянии 50 метров от него.
Эти расчеты приблизительные. В сильный ветер, или жаркие дни, зона подветренной турбулентности может достигать и 20 высот препятствия. Пилоты парашютов часто не принимают к сведению данные явления и, попадая в турбулентность на приземлении вблизи объектов, оказываются не готовы к ним.
Способ избежать травм в этом случае – строить свой заход на приземление вблизи препятствия с большим запасом на случай турбулентности.
Спутный след от парашюта или самолета. Данный вид турбулентности более кратковременен и быстро рассеивается, однако также может быть опасен, особенно на приземлении. Расстояние, на которое простирается спутный след от пролетевшего парашюта, может достигать 15-30 метров, и по времени активен около 15-20 секунд. Спутный след от самолета гораздо более мощный, длительный по времени и может достигать нескольких сот метров.
Основным способом избегать данный вид турбулентности – не заходить на малой высоте слишком близко по траектории впереди летящего парашютиста, особенно на заключительной прямой. И держаться подальше от курсов самолетов на ДЗ.
Термики – появляются в жаркие дни над поверхностью, отражающей разное количество тепла, например, над пашней, асфальтом. На некоторых ДЗ могут возникать достаточно мощные термические виды турбулентности, к счастью они не представляют такой большой угрозы, как механическая турбулентность. К сожалению, многие парашютисты путают уровень опасности разных видов турбулентности, например, и, избегая пролета над асфальтом, опасаясь термика, пролетают близко к зданию, попадая в механическую турбулентность. В данном варианте механическая турбулентность будет представлять большую опасность, чем термик.
Пыльные торнадо – в отличие от термиков несут серьезную опасность. Однако зачастую такие явления видимые – это вращающийся столб пыли, песка и мусора, который всегда заметен, но стоит знать, что есть и невидимые зоны над ними, они могут простираться на сотни и даже тысячи метров. В редких случаях термо-пылевые торнадо могут быть трудноразличимы. Пылевые торнадо перемешаются вместе с ветром, их стоит избегать, и при обнаружении таких видов термической активности лучше улетать по ветру или поперек ветра. Очень полезной в данном случае будет информация от опытных местных парашютистов, их советы помогут вам на ДЗ где эти явления бывают часто.
Грозовая турбулентность (грозовая активность, фронты) данные явления появляются в атмосфере в результате сильной термоактивности. Грозы создают очень сильные турбулентные явления, которые покрывают огромные площади, и остаются активными на десятки километров в высоту, далеко за пределами видимой грозовой зоны. Грозовые явления быстро перемещаются. Грозы, зачастую могут быть опасны даже для больших пассажирских самолетов, пилоты которых стараются обходить грозовые фронты стороной, очевидно, что говорить о работе крыла парашюта в таких условиях даже не логично. Рекомендуем 10 раз подумать прежде, чем садиться в самолет, если видите грозовой фронт. Грозовая активность может быть разной на разных ДЗ, и нелишним будет полагаться на советы опытных, парашютистов-аборигенов.
Полет в зоне турбулентности
Самым заметным (но не единственным) влиянием турбулентности на парашют является полная или частичная потеря его формы, либо, как говорят парашютисты, подлипания. В таких случаях большинство парашютистов только это и считают влиянием турбулентности, и основной задачей для себя ставят – поддержание давления воздуха внутри купола парашюта, однако эти действия могут иметь негативный результат.
При обучении управлению парашютом многих парашютистов учили, что при попадании в турбулентные явления нужно затянуть клеванты на 1/4 или 1/2, чтобы не получить подлипание или складывание. Такая методика оправдывала себя на больших парашютах из F-111, или Классических куполах. Однако технологии изготовления материалов и самих парашютов шагнули далеко вперед, и современные парашюты эффективнее преодолевают турбулентность на полной скорости, а при затягивании клевант наоборот значительнее ей подвержены.
Современному пилоту современного парашюта важно знать, что его парашют может находиться в зоне значительной турбулентности, и не иметь совсем признаков складывания и подлипания. Однако турбулентные явления приводят не только к складыванию купола парашюта, а и к внезапному изменению направления полета, тряске, резкому провалу, уходу в крен, и даже набору высоты. Все это мы по аналогии можем испытывать находясь в самолете, где крыло жесткое, и называя это «воздушными ямами». Поэтому результатами турбулентности можно считать не так потерю давления внутри парашюта крыло, как резкие изменения скорости потока воздуха относительно крыла целиком или его отдельной части, или резкие изменения угла атаки парашюта крыло целиком или какой-то его части или секции.
В турбулентности, как и при обычных условиях парашютного прыжка, главной задачей пилота парашюта должен быть полет купола. В случае резкого вращения, провала, нырков купола, особенно на малой высоте, парашютист должен оперативно отреагировать и удержать парашют в движении по изначально определенному курсу.
При потере формы или складываниях, подлипаниях парашюта восстановление формы происходит очень быстро, потому что данные явления не происходят по всей площади парашюта. Попытки восстановить форму или сохранить давление в куполе, зачастую отвлекает пилота от более важного аспекта – полета по нужной траектории, и скорости снижения. В тот же самый момент, удержание купола на курсе, компенсация вращения и нырков сэкономит время и высоту, для восстановления формы купола.
При попадании в турбулентную зону на базовой (финальной прямой) или просто малой высоте необходимо точное, но аккуратное управление. В данной ситуации приоритетами для пилота парашюта должны стать:
1-Сохранение высоты: Старайтесь сократить высоту и остановить неожиданную ее потерю.
2-Сохранять направление полета: Мягко и своевременно устранять возникшие крены или развороты, удерживая купол параллельно земле.
3-Приземлиться на свободной от препятствий и турбулентности площадке.
Примеры: Парашют неожиданно делает разворот вправо, или уходит в правый крен, на базовой прямой. В этом случае мягко, но энергично компенсируйте это движение левой клевантой, до восстановления положения купола параллельно земле. Если высоты не достаточно для возвращения на курс, приземляйтесь с таким направлением. Если запас высоты для безопасного восстановления направления полета остался, плавно на него вернитесь.
На базовой прямой купол клюет или уходит в провал. В данной ситуации пилоту придется выполнять подушку выше, чем он это делал обычно, чтобы компенсировать потерю высоты. Если при выполнении подушки начинается поворот, или потеря высоты, продолжаем подушку, компенсируя вращение. Приоритетом должно быть приземление на безопасную площадку по прямой, без крена, и вращения.
Купол взмывает – во время приземления, не отпускайте подушку, следите за направлением и местом приземления впереди вас.
При попадании в турбулентность на приземлении такое явление, как жесткое приземление, становиться обычным. В вашем арсенале подготовки должны быть отработанные действия при жестких приземлениях, приземлениях с перекатом, вы должны понимать, что жесткость приземления будет выше, чем вы ожидали. Если подобными навыками приземления Вы пока не обладаете, продолжайте тренировки вариантов приземления на земле, и избегайте прыжков при турбулентных явлениях.
Пилотирование в условиях турбулентности не оставляет компромиссов к вашей подготовке технической, физической, психологической – вы должны быть готовы к таким действиям. С другой стороны нет нужды реагировать подобным образом на каждое незначительное вздрагивание купола, которое вы испытываете. Проход турбулентной зоны на полной скорости уменьшает ее влияние на полет Вашего парашюта. Вы также должны понимать, что выполнение поворотов при турбулентных явлениях должно быть плавным и ровным, особенно на этапе приземления. Дерганые, резкие, внезапно остановленные развороты делают парашют более подверженным к складываниям и воздействиям турбулентности.
Высокоскоростные приземления
Бытует мнение, что у пилотов, выполняющих свуп-приземления, меньше шансов испытать на себе «прелести» турбулентности, и такие приземления являются преимуществом, чем те, которые выполняют парашютисты на менее скоростных парашютах. Но у каждой медали есть две стороны, в свуп-приземлениях немало своих особенностей и недостатков.
Начнем с опыта и условий прыжка: Если вы до этого не выполняли высокоскоростных приземлений, то тем более не стоит начинать этому учиться в условиях турбулентности.
При скоростном приземлении парашюта разворот выполняется для увеличения скорости захода на прямую, но, как мы уже описали выше, во время выполнения разворота, купол может быть больше подвержен турбулентности.
В турбулентных погодных условиях парашютисты, выполняющие четвертый разворот при выходе на прямую классическим способом или мягким «карвом» на передних свободных концах, меньше себя подвергают опасности, чем те, кто предпочитает резкие, агрессивные развороты более 900.
Также в этой статье мы уже оговаривали тот факт, что под воздействием турбулентности может меняться скорость ветра, вектор его движения, что может значительно повлиять на аэродинамику парашюта, например, на наличие высоты, которая понадобится для выхода в горизонтальный полет после какого-то из маневров. В среде парашютистов этот параметр называют дуга восстановления. Турбулентность может значительно изменить этот параметр, к которому вы привыкли в обычных условиях.
Спортсменам, которые тренируют свуп приземления, нужно принимать во внимание тот факт, что турбулентность это не прогнозируемый параметр, и при ее наличии необходимо либо отказаться от прыжков, либо быть максимально внимательными, и готовыми отказаться от свуп приземления в пользу более консервативного захода ради собственной безопасности.
Воздействие на передние свободные концы незначительно изменяет аэродинамику купола, что может увеличить его чувствительность к условиям турбулентности. Если при использовании передних свободных концов во время захода на приземление снижается нагрузка на них, плавно отпустите передние свободные концы, и выполните классических заход.
Когда парашют маленький, длина строп соответственно короче, и при чрезмерном натяжении передних свободных концов купол начинает «хлопать», «дергаться», «спотыкаться». Это явление в нормальных условиях не будет опасным, а только снизит эффективность захода на приземление. В турбулентности данный эффект может быть значительно усилен, и стать опасным вплоть до значительных подлипаний купола, или его складывания.
Загрузка парашюта, его размер и влияние турбулентности:
В условиях значительной турбулентности плюсы и минусы имеют любые парашюты, как с малой, так и с высокой загрузкой.
Невысокая загрузка или больший купол.
Основные минусы при малозагруженном большом куполе в условиях турбулентности – это чувствительность к турбулентности, значительные деформации, и «дышащие купола»
Основные плюсы – турбулентность оказывает меньше влияния на полет парашюта, отклонения от направления полета под воздействием турбулентности, а также провалы, крены не такие резкие, дают парашютисту значительно больше времени на реакцию. Скорость снижения даже при частичном складывании может совсем не меняться.
Высокозагруженные парашюты и/или купола маленькой площади.
Основные преимущества таких парашютов в том, что проходя турбулентную зону, пилот ее практически не ощущает физически или чувствует незначительно. Такие парашюты менее подвержены изменениям формы, деформации, или «дыханию».
Основные минусы: Попадая в сильную турбулентность ее воздействие на полет крыла малой площади может быть намного критичнее. Внезапное изменение направления полета или высоты, требует от парашютиста большего уровня подготовки, быстрой реакции, навыков. Практически наверняка при приземлении в турбулентности это жесткость приземления и риск получить травмы.
Разные парашюты, как и разные самолеты, зачастую имеют свои индивидуальные преимущества и недостатки как в аэродинамике и пилотировании, так и в условиях повышенной турбулентности. Однако все, что может летать, может быть подвержено турбулентным явлениям. Для более безопасного пилотирования каждый пилот должен досконально знать характеристики и поведение своего парашюта, владеть навыками пилотирования и «спасения», и понимать угрозы исходящие от полета в турбулентности.
Критическая оценка собственных возможностей.
Если на ДЗ возникают турбулентные явления, оценивайте свои навыки и планируйте прыжки педантичнее. Взвесьте условия, в которых вам придется пилотировать, и опасности, с которыми вы можете столкнуться.
Критически оцените:
Силу ветра. Прыгали ли вы раньше в такой ветер?
Условия приземления (размеры площадок, препятствия, плотность трафика).
Посмотрите на приземления других парашютистов, возникают ли у них проблемы на этом этапе прыжка в данных условиях.
Оцените свой прыжковый опыт, оцените характеристики своего парашюта, насколько качественно вы его пилотировали в нормальных условиях.
Проанализируйте, идут ли в самолет парашютисты с гораздо большим опытом, чем у Вас?
Попросите совета у своего инструктора или инструктора по пилотированию на вашей ДЗ.
Поставьте на весы важность задач запланированных прыжков. Возможно, безопаснее перенести их на более подходящую погоду.
Если у вас остаются сомнения, лучше отказаться от прыжков в таких условиях, даже если Ваши товарищи идут в самолет и ДЗ готова поднять их в воздух.
Эпилог:
Перед тем, как садиться в самолет при признаках турбулентности, парашютист должен знать и понимать:
Причины ее возникновения
Как избегать зон турбулентности, где они формируются, и какой она силы.
Влияние ее на аэродинамику и характеристики полета своего парашюта.
Быть готовым к пилотированию купола и его приземлению в турбулентных явлениях.
Знать и владеть методами приземлений с перекатом или при жестких приземлениях.
Постоянно совершенствовать и развивать свои навыки, не переставать обучаться.
Критично оценивать свои навыки и способности.
Опытные спортсмены могут пойти на оправданный риск для расширения своих возможностей, однако они всегда избегают лишнего риска, тем более если результаты улучшения незначительные.
Автор: Scott Miller
Перевод azov-sky.com.ua
Если вам понравилась информация в этой статье и она для вас представляет интерес, поделитесь ею на своей страничке в соц.сетях или группе, которой вы руководите. А также если у вас остались вопросы или имеются предложения, ждем их по адресу [email protected]
