Teorija optimalne hitrosti
Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Teorija optimalne hitrosti se uporablja v jadralnem letalstvu (predvsem za tekmovanja in prelete) za planiranje (letenje med dviganji - t.j. termika, pobočni in valovni vzgornik) tako, da je čas letenja med vzgorniki minimalen. Če bi pilot letel počasneje, bi se zmanjšala njegova povprečna potovalna hitrost, če bi letel hitreje, bi izgubil več višine, kar bi potem moral nadomestiti z daljšim nabiranjem višine v naslednjem vzgorniku, to pa spet zmanjša njegovo povprečno hitrost.
To teorijo naj bi razvil in matematično opisal ameriški jadralni pilot Paul McCready, čeprav je podobno teorijo opisal že Wolfgang Späte leta 1938. McCready je teorijo le dopolnil in izumil t.i. McCready-jev obroč, ki nameščen na mehanskem variometru pove pilotu, s kakšno hitrostjo mora leteti. Ta obroč se uporabi tako, da pilot na njem nastavi pričakovano hitrost dviganja v naslednjem vzgorniku, kazalec variometra pa nato glede na hitrost dviganja/spuščanja kaže optimalno hitrost, katere skala je napisana na samem obroču. V splošnem velja, da je potrebno v spuščajočem se zraku povečati hitrost, v dvigajočem se zraku pa zmanjšati.
Ker je funkcija odvisnosti med hitrostjo jadralnega letala in lastnim padanjem (t.i. polara letala) različna od enega do drugega tipa letala, je razumljivo, da mora biti McCreadyjev obroč skonstruiran za vsak tip letala posebej.
Danes ta princip nadomeščajo elektronski variometri z dajalnikom optimalne hitrosti, ki pilota z zvočnim signalom obveščajo, če leti prehitro oz. prepočasi glede na optimalno hitrost. Na ta način pilotu ni potrebno stalno spremljati instrumenta in se lahko posveča opazovanju okolice. Ti instrumenti, povezani z navigacijskim sistemom GPS lahko med drugim izračunajo tudi dolžino doleta pri določeni višini in vremenskih pogojih, kar je pomembno predvsem za končni dolet (t.j. let, ki pilotu omogoča pot do cilja brez uporabe vzgornikov).
[uredi] Praktična uporaba teorije optimalne hitrosti
Pri upoštevanju dajalnika optimalne hitrosti mora pilot pri vstopu v termični vzgornik najprej preleteti območje spuščajočega se zraka in posledično povečati svojo hitrost. Pri vstopu v dviganje pa mora to hitrost čim hitreje zmanjšati na hitrost, ki zadostuje za kroženje. Če pilot s tem manevrom zamudi, lahko preleti celotno območje dviganja in se z majhno hitrostjo znajde v spuščajočem se zraku, kar je neugodno. Ta način je tudi neustrezen za tekmovanja, ker se s tem močno poveča možnost trčenja z drugimi letali v istem vzgorniku. Piloti so zato sčasoma razvili alternativne metode, ki so praktično enako učinkovite, vendar ne zahtevajo tako intenzivnih sprememb hitrosti.
Teorija optimalne hitrosti tudi zahteva stalno ocenjevanje hitrosti v naslednjem dviganju in posledično stalno vnašanje nove vrednosti v dajalnik optimalne hitrosti. Namesto tega se ponavadi uporablja nekoliko drugačen pristop:
Na začetku preleta se pilot glede na vremenske pogoje odloči, da ne bo uporabljal dviganj pod določeno močjo, zato lahko šibkejša dviganja izpusti, izkorišča le močnejša dviganja in s tem pridobi na potovalni hitrosti. Glede na izbrano povprečno hitrost dviganja tudi nastavi dajalnik optimalne hitrosti. Od tega pravila odstopi, če se znajde nizko, kjer je dobro izkoristiti vsako dviganje ne glede na moč.
Pri teoriji optimalne hitrosti je potrebno tudi predpostaviti, da pilot mogoče ne bo našel dviganja s predvideno močjo bodisi zaradi spremembe vremenskih razmer, bodisi zaradi napačne ocene (obstaja namreč tudi verjetnostna porazdelitev vzgornikov). Pilot, ki tega ne upošteva in leti prehitro, se lahko zaradi tega znajde na majhni višini, od koder bo potreboval precej več časa, da bo višino spet pridobil ali pa bo moral izvenletališko pristati.
Zato ni vse v strogem upoštevanju dajalnika optimalne hitrosti, temveč sta pri tem izrednega pomena tudi pilotova presoja in taktično načrtovanje. Pilot, ki prelet načrtuje tako, da najde in izkoristi le najboljša dviganja, ima ponavadi najvišjo povprečno potovalno hitrost.
[uredi] Zunanje povezave
- Optimalna hitrost (v angleščini)