Výtah (stoupající) - Lift (soaring)

Pro další použití viz Výtah.

Výtah je meteorologické jev používaný jako zdroj energie prudkým vzletem letadlo a tyčící se ptáci. Nejběžnější lidské použití výtahu je ve sportu a rekreaci. Strom letecké sporty kteří používají stoupající let jsou: klouzání, závěsné létání 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

v dynamické stoupání je také možné získat energii, i když to využívá spíše rozdíly v rychlosti větru než stoupající vzduch.

Termika

Hlavní článek: Tepelný
Příklad tepelného sloupu mezi zemí a kupou

Termika jsou sloupy stoupajícího vzduchu, které se tvoří na zemi prostřednictvím oteplování povrchu slunečním světlem.[1] Pokud vzduch obsahuje dostatek vlhkosti, bude voda kondenzovat ze stoupajícího vzduchu a vytvářet se kupovité mraky.

Termální vlek často využívají ptáci, jako např dravci, supi a čápi. Ačkoli byl termální vlek známý Bratři Wrightové v roce 1901 ho lidé nevyužili až do roku 1921 Williamem Leuschem v Wasserkuppe v Německu.[2] Teprve kolem roku 1930 se stalo používání termálů pro plachtění v kluzácích běžnou záležitostí.[3]

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 a vytváří se oblačné ulice. Ty umožňují létání rovně při stoupání v nepřetržitém zdvihu.

Když má vzduch málo vlhkosti nebo když inverze zastaví stoupání teplého vzduchu dostatečně vysoko na to, aby vlhkost kondenzovala, termika nevytváří kupovité mraky. Typická místa k nalezení termiky jsou nad městy, čerstvě orat pole a asfalt silnice, ale termiku je často těžké spojit s jakoukoli funkcí na zemi. Občas může být teplota způsobena výfukovými plyny z elektrárny 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.

A Turecká šavle kluzák hřeben stoupající v Lock Haven, Pensylvánie, USA

Hřebenový výtah

Hlavní článek: Hřebenový výtah

Hřebenový výtah nebo Orografický výtah, je způsobeno 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.[4]

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.[5]

Vlnový výtah

Hlavní článek: Lee vlny
Lentikulární mrak produkovaný vlnou hor

Lee vlny nastane, když přes 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, Vlk Hirth, v roce 1933.[6]Tyto vlny dosahují výšek mnohem větších než původní překážka, a tak mohou umožnit kluzákům vyšplhat se do stratosféry. Piloti používají doplňkové kyslík vyhnout se hypoxie protože většina kluzáků nemá přetlakové kabiny. Tento výtah je často označen dlouhým, stojícím čočkovitý (čočkovité) mraky ležící kolmo na vítr.[7]Horská vlna byla použita k nastavení rekordu v nejvyšší výšce kluzákem, když Jim Payne a Tim Gardner vystoupali 2. září 2018 do výšky 22 657 metrů (74 334 stop) El Calafate, Argentina v účelové Návětrný výkon Perlan II.[8] Současný světový rekord vzdálenosti 3 008 km (1 869 mílí na kilometr) o Klaus Ohlmann (stanoveno na 21. ledna 2003)[9] byl také letecky převezen pomocí horských vln v Jižní Amerika.

Vzácný fenomén vln je známý jako Ranní sláva, a rolovat mrak produkující silný zdvih. Piloti poblíž Austrálie Záliv Carpentaria využít to v jaro.[10]

Schematický průřez frontou mořského vánku. Pokud je vzduch ve vnitrozemí vlhký, kupa často označuje přední stranu.

Ptáci byli pozorováni pomocí vlnového zdvihu k překročení horských oblastí.[11]

Konvergenční zóny

Hlavní článek: Konvergenční zóna

Hranice, kde se setkávají dvě vzdušné masy, jsou známé jako konvergenční zóny.[12]Ty se mohou objevit v mořský vánek nebo v pouštních oblastech. A mořský vánek (nebo pobřežní vánek) je vítr z moře, které se vyvíjí nad pevninou poblíž pobřeží. V přední části mořského vánku se studený vzduch z moře setkává s teplejším vzduchem ze země a vytváří hranici jako mělký studená fronta podél a smyková čára. 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

Hlavní článek: Dynamické stoupání

V dynamickém stoupání[13] energie se získává opakovaným překračováním hranice mezi hmotami vzduchu různé horizontální rychlosti, spíše než stoupajícím vzduchem. Takové vysoké zóny “spád větru "jsou obvykle příliš blízko k zemi, aby je mohli bezpečně použít kluzáky, ale Albatrosy a modelové kluzáky tento jev používají.

Iluze výtahu

Hlavní článek: Stick termální

Pilot může vytvořit indikaci zapnutí výtahu nekompenzované nástroje tím, že vstoupíte do stoupání zatažením za páku (odtud "lepit tepelný "). Toto není skutečný zdvih, protože zvýšení potenciální energie letadla je dosaženo snížením rychlost vzduchu spíše než výsledek létání ve stoupajícím vzduchu. Kluzáky jsou vybaveny nástroji, které jsou kompenzovány, aby se zabránilo indikaci teploty terče, ale tento jev je patrný u letadel, jejichž kompenzace je nedostatečná.

Reference

  1. ^ "Schéma termiky". Archivovány od originál dne 18. 7. 2006. Citováno 2006-09-05.
  2. ^ Irving, Frank (1998). Cesty stoupajícího letu. Město: Světová vědecká nakladatelská společnost. p. 53. ISBN  1-86094-055-2. Termální lázně poznali bratři Wrightové v roce 1901, ale poprvé je skutečně objevil v roce 1921 William Leusch ve Wasserkuppe ...
  3. ^ Welch, Ann (1980). Příběh klouzání 2. vydání. John Murray. ISBN  0-7195-3659-6.
  4. ^ „Trvání záznamu“. Archivovány od originál dne 19. února 2005. Citováno 2006-08-24.
  5. ^ "Schéma hřebenového výtahu". Archivovány od originál dne 18. 7. 2006. Citováno 2006-09-05.
  6. ^ „Článek o vlnovém zdvihu“. Citováno 2006-09-28.
  7. ^ "Schéma vlnového výtah". Archivovány od originál dne 18. 7. 2006. Citováno 2006-09-05.
  8. ^ „Kluzák Airbus Perlan Mission II stoupá na 76 000 stop, aby překonal vlastní výškový rekord a překonal dokonce průzkumné letadlo U-2“. Citováno 2020-07-18.
  9. ^ „Záznam vzdálenosti“. Archivovány od originál dne 2008-03-11. Citováno 2006-08-24.
  10. ^ "Ranní sláva". Archivovány od originál dne 2006-08-25. Citováno 2006-09-27.
  11. ^ [Zpráva o použití vlnového vztlaku ptáky od Nizozemského institutu pro ekologii]
  12. ^ Bradbury, Tom (2000). Meteorologie a let: Pilotní průvodce po počasí (létání a létání). A & C černá. ISBN  0-7136-4226-2.
  13. ^ Reichmann, Helmut (2005). Streckensegelflug. Motorbuch Verlag. ISBN  3-613-02479-9.