Výtah (stoupající) - Lift (soaring)
Výtah je meteorologický jev používaný jako zdroj energie pro stoupající letadla a vznášející se ptáky . Nejběžnější lidské použití výtahu je ve sportu a rekreaci. Tři letecké sporty, které používají prudký let, jsou: klouzání , rogalo a paragliding .
Energii lze získat použitím stoupajícího vzduchu ze čtyř zdrojů:
- Termika (kde vzduch stoupá kvůli teplu),
- Hřebenový výtah, kde je vzduch tlačen nahoru svahem,
- Vlnový výtah, kde hora produkuje stojatou vlnu,
- Konvergence, kde se setkávají dvě vzdušné masy
Při dynamickém plachtění je také možné získat energii, i když to využívá spíše rozdíly v rychlosti větru než stoupající vzduch.
Termika
Termál je sloupy stoupajícího vzduchu, které se tvoří na zemi prostřednictvím oteplování povrchu slunečním světlem. Pokud vzduch obsahuje dostatek vlhkosti, bude voda kondenzovat ze stoupajícího vzduchu a vytvářet kupovité mraky .
Termální vlek často využívají ptáci, jako jsou dravci , supi a čápi . Ačkoli byl termální vlek známý bratrům Wrightům v roce 1901, nebyl využíván lidmi až do roku 1921 Williamem Leuschem ve Wasserkuppe v Německu. Teprve kolem roku 1930 se používání termálů pro plachtění v kluzácích stalo běžnou záležitostí.
Jakmile dojde k termálnímu záření, pilot letí v kruzích, aby se udržel v termální oblasti, takže získal nadmořskou výšku, než odletěl k další termální a směrem k cíli. Toto se nazývá „termování“. Rychlost stoupání závisí na podmínkách, ale rychlost několika metrů za sekundu je běžná. Termika může být také vytvořena v řadě obvykle kvůli větru nebo terénu, což vytváří oblačné ulice . Ty umožňují létání rovně při stoupání v nepřetržitém zdvihu.
Když má vzduch málo vlhkosti nebo když inverze zastaví, aby teplý vzduch stoupal dostatečně vysoko na to, aby vlhkost kondenzovala, termika nevytváří kupovité mraky. Typická místa pro nalezení termiky jsou nad městy, čerstvě zoranými poli a asfaltovými cestami, ale termika je často těžké spojit s jakoukoli funkcí na zemi. Občas je teplo způsobeno výfukovými plyny z elektráren nebo požáry.
Protože vyžaduje stoupající ohřátý vzduch, je termování účinné pouze ve středních zeměpisných šířkách od jara do konce léta. Navzdory těmto omezením je to nejběžnější zdroj výtahu používaný piloty kluzáků, protože hřebenový výtah a závětrné vlny vyžadují hornatý terén, a proto jej nelze nalézt v blízkosti daného letiště. V mimosezóně, kdy je teplotní podmínky slabší, lze stále používat hřebenový a vlnový výtah a někteří piloti cestují do hornatějších oblastí létat.
Hřebenový výtah
Hřebenový výtah nebo Orografický výtah je způsoben stoupajícím vzduchem na návětrné straně svahu. Hřebenový výtah hojně využívají mořští ptáci a letadla. V místech, kde fouká ustálený vítr, může hřeben umožňovat prakticky neomezený čas nahoře.
V hřebenovém výtahu piloti obvykle létají dlouhé rovné nohy rovnoběžně s hřebenem. Pokud není dosaženo maximální výšky výtahu, pilot se může otočit a letět opačným směrem nad stejným sklonem. Při větru o rychlosti 20 až 25 uzlů (46 km / h) je možné, že letadlo stoupá ve výšce až do dvojnásobku výšky překážky. Hřebenový výtah může být také zvýšen pomocí termiky, když svahy směřují také ke slunci.
Vlnový výtah
Leeovy vlny se vyskytují, když na horu vane vítr o rychlosti 25 uzlů (46 km / h). Za předpokladu stálého zvyšování síly větru s nadmořskou výškou bez významné změny směru mohou vznikat stojaté vlny. Byly objeveny pilotem kluzáku, Wolfem Hirthem , v roce 1933. Tyto vlny dosahují výšek mnohem větších než původní překážka, a tak mohou kluzákům umožnit výstup do stratosféry. Piloti používají doplňkový kyslík, aby zabránili hypoxii, protože většina kluzáků nemá přetlakové kokpity. Tento výtah je často poznamenán dlouhými, stacionárními lentikulárními ( čočkovitými ) mraky ležícími kolmo na vítr. Horská vlna byla použita k dosažení rekordu v nejvyšší výšce kluzákem, když Jim Payne a Tim Gardner vyšplhali 2. září 2018 do nadmořské výšky 22 657 metrů nad argentinským El Calafate v účelovém Windward Performance Perlan II . Současný světový rekord ve vzdálenosti 3 088 km (1869 km) od Klause Ohlmanna (stanovený na 21. ledna 2003) byl také letěn pomocí horských vln v Jižní Americe .
Vzácný fenomén vln je známý jako Morning Glory , rolovací mrak produkující silný vztlak. Piloti poblíž australského zálivu Carpentaria to využívají na jaře .
Ptáci byli pozorováni pomocí vlnového výtahu k překračování horských oblastí.
Konvergenční zóny
Hranice, kde se setkávají dvě vzdušné masy, jsou známé jako konvergenční zóny . Mohou se vyskytovat v mořském vánku nebo v pouštních oblastech. Mořský vánek (nebo na pevnině vítr ) je vítr od moře, která se vyvíjí v průběhu pozemek v blízkosti pobřeží. V mořském vánku se studený vzduch z moře setkává s teplejším vzduchem ze země a vytváří hranici jako mělká studená fronta podél smykové čáry . Vzniká tak úzký pás stoupajícího výtahu s větry o rychlosti 10 uzlů (19 km / h). Ty umožňují získávání výšky letem po křižovatce, jako by to byl hřeben země. Ke konvergenci může docházet na značné vzdálenosti, a proto může při lezení umožňovat prakticky přímý let.
Dynamické stoupání
Při dynamickém plachtění se energie získává opakovaným překračováním hranice mezi vzduchovými hmotami různé horizontální rychlosti, spíše než stoupajícím vzduchem. Takové zóny vysokého „ gradientu větru “ jsou obvykle příliš blízko k zemi, aby je mohly bezpečně použít kluzáky, ale Albatros a modelové kluzáky tento jev využívají.
Iluze výtahu
Pilot může vytvořit indikaci vztlaku na nekompenzovaných nástrojích tím, že vstoupí do stoupání zatažením za páku (odtud „ termální páka “). To není skutečný vztlak, protože zvýšení potenciální energie letadla se dosahuje spíše snížením rychlosti letu než výsledkem létání ve stoupajícím vzduchu. Kluzáky jsou vybaveny nástroji, které jsou kompenzovány, aby se zabránilo indikacím teploty terče, ale tento jev je patrný u letadel, jejichž kompenzace je nedostatečná.