Начнём со Стойкина. Мы видим, что он для срыва приложил силы к стойкам прямо вперёд. Приложенные им силы не проходили через его (Стойкина) ЦТ. Посмотрим на аппарат. И увидим, что силы, приложенные к нему ниже его же ЦТ, приведут к вращению аппарата против часовой стрелки. Противодействие тех же самых сил будет воздействовать и на Стойкина. Но, поскольку точка приложения этих сил расположена выше его ЦТ, то Стойкин будет вращаться против часовой стрелки. Оба-на! Два из наших трёх угловых моментов обращены против часовой стрелки, означая, что третий элемент (система!) будет вращаться по часовой стрелке, чтоб уравновесить первые два. А ещё это будет означать, что ЦТ пилота и ЦТ аппарата будут вращаться по часовой стрелке относительно ЦТ системы, выводя аппарат вперёд, относительно пилота. Конечно, в атмосфере, в отличие от безвоздушного пространства, есть несколько аспектов, уменьшающих фактор вращения: увеличившееся аэродинамическое сопротивление задранного носа замедлит движение аппарата относительно пилота. Также взмывание аппарата и вес пилота, противодействуя друг другу, будут создавать восстанавливающий момент. Тем не менее, мы видели, сколько Стойкин затрачивает сил на выталкивание дельтаплана вперёд.
Давайте рассмотрим ещё несколько моментов методики Стойкина, делающих данную методику нежелательной. Линия приложения сил срыва ближе к ЦТ аппарата, а не Стойкина. Сделав пару грубых расчётов, я получил, что моменты инерции масс пилота и аппарата относительно своих ЦТ не очень-то и отличаются, а ради примера мы и вовсе скажем, что они одинаковы. Угловое ускорение является причиной вращения, где величина вращения - это величина силы, умноженной на её нормаль к ЦТ. Это означает, что у Стойкина вращение больше, чем у аппарата. Стойкин вращается быстрее, чем дельтаплан. Это приводит нас к другому выводу: поскольку Стойкин отклонился назад, то его руки уже частично выпрямлены. Он ограничен в расстоянии, на которое он может прикладывать силы для срыва. «Работа» в физическом смысле - это сила, умноженная на расстояние. Даже, если Стойкин приложит все свои силы, он ограничен в общем количестве той работы, которую он мог бы совершить. Он может только дораспрямить руки и прокачнуться назад, прикладывая усилия к стойкам. Совершая работу, система увеличивает энергию, а Стойкин не в состоянии совершить энергичный срыв. Обратим внимание так же и на то, что его руки и ноги расположены перед ним. И его ЦТ, таким образом, не в районе таза (как показано на рисунке), а немного впереди него. Это означает, что он должен опираться на стойки, чтобы оставаться в вертикальном положении, что никак не поможет ему достигнуть нужного эффекта при срыве. Бедный Стойкин. Но хватит о нём. Давайте посмотрим на срыв Аса.
Физика Аса
С помощью модели мы видим, что линия приложения силы Асом проходит через его ЦТ и таким образом не вызывает никакого вращения относительно собственного ЦТ. Он в состоянии приложить всю массу для создания силы. За счёт этого Ас будет прикладывать гораздо большую силу, нежели Стойкин (заметьте, что вместо движения «отжимание от скамьи» по методу Стойкина, Ас пользуется движением толкнуть-прямо-вверх-выше-головы). Поскольку вначале его руки расположены на уровне плеч, Ас имеет гораздо больший ход рук для создания максимального усилия, на которое он способен. Ас может легко вложить гораздо больше работы (энергии) в срыв без таких огромных усилий, которые прикладывает Стойкин. В качестве хорошего примера срыва «по Асу» смотрите обложку журнала за декабрь 1989 года. Обратите внимание, что руки пилота расположены на прямой линии с его телом. И даже при вертикальном положении килевой, его руки ещё не до конца распрямлены.
Заметьте, что Ас, прикладывая силу через его ЦТ, заставляет всё тело вращаться по часовой стрелке вокруг точки подцепа. Поскольку момент инерции пилота относительно собственного ЦТ может быть равным моменту инерции аппарата, то момент инерции пилота относительно любой другой точки, отличной от его собственного ЦТ, значительно больше. Мы согласились рассматривать Аса и его подвеску, как жёсткое неупругое тело, вращающееся вокруг точки подцепа (что строго говоря - не совсем верно, но примем это), а потому мы обнаружим, что момент инерции пилота в 10 раз больше, чем у аппарата. Это означает, что дельтаплан будет вращаться гораздо больше, чем пилот, что для нас очень желательно.
Рассмотрим сохранение углового импульса. У дельтаплана этот импульс направлен против часовой стрелки. В таком случае угловой импульс пилота направлен по часовой стрелке, что приводит к вычитанию импульсов, а не сложению, как в случае со Стойкиным. Третий элемент будет приводить к вращению системы по часовой стрелке вокруг ЦТ системы, но в гораздо меньшей степени. Кстати, высоко задранный нос в реальной атмосфере быстро погасит этот эффект.
Как заставить это работать
Поняли вы всё это или нет, вы всё равно должны сделать несколько выводов для практического применения:
- Непосредственно перед срывом ваше тело должно быть слегка наклоненным вперёд, чтобы ноги располагались позади тела
- Руки на стойках должны быть расположены на уровне плеч, а то и чуть выше
- Направление прикладываемой силы для срыва должно быть направлено вверх (за голову), а не прямо вперёд.
В момент срыва ваше тело не должно быть согнутым. Представьте себе линию, проходящую через ваше выпрямленное тело (от ног, через туловище и далее - через голову). Ваши руки должны стараться двигаться параллельно этой линии во время выполнения срыва. Я всё же предлагаю более простой путь запомнить это методом образного «лягания килевой». Если мы задумаем дотронуться до кончика килевой ногами, то мы уже слегка наклонимся вперёд и перехватимся руками за стойки повыше. Нашим естественным желанием будет толкнуть стойки прямо вверх и прокачнуться назад относительно точки подцепа.
Аварийные процедуры.
Два варианта могут иметь место: вы выполните срыв слишком рано или слишком поздно (или вообще забудете о срыве и пойдёте по пути Стойкина).
Ранний срыв: вы получите энергичное взмывание, что случиться очень быстро. Нос аппарата направлен вверх и ваши ноги далеко от земли. Как я упоминал в письме, представьте себе, что вы пристёгнуты к килевой, находясь в своей подвеске. Ваш ЦТ окажется около задней кромки крыла. Пока ваш ЦТ будет сохранять такую позицию, нос дельтаплана никуда не денется - будет смотреть вверх. Ваша задача, вообразив себя спейс-шаттлом на взлёте, сохранять вертикальное положение тела как можно ближе к килевой. Рассчитываю на то, что вы не прозеваете момент касания ногами земли. Но, если вы даже хоть подумаете о перспективе гипса на ногах, как тут же выползет ещё «парочка моментов».
Поздний (вялый) срыв: ОК, судя по всему, вы забыли уже выученное. Вы почти выполнили хороший срыв, но ваши руки уже выпрямлены полностью и вы ничего не можете предпринять, чтоб предотвратить опускание носа дельтаплана. Или. Если ваши ноги не настолько сзади, насколько это было возможно, то у вас есть шанс. Мы отказываемся от модели пилота как «жёсткого тела» и быстренько создаём новую модель, представляющую пилота двумя частями, шарнирно соединёнными в районе таза. А теперь быстро забросьте ноги назад, вращая относительно таза. То, что вы сделаете, приведёт к возникновению большого углового импульса, направленного по часовой стрелке (всё из-за ваших ног). Реакцией на это будет увеличение углового импульса аппарата, направленного против часовой стрелки и приводящего к подъёму носа. Если вы не безвозвратно опоздали со срывом, то этого должно хватить.
Наконец, позвольте сказать, что это был далеко не «строгий» анализ. Некоторые из вас, имеющие инженерное или какое-либо другое техническое образование, могут смотреть на некоторые мои утверждения с удивлённо приподнятыми бровями. Я позволил себе допустить несколько упрощений, отбросить начальные условия там и тут. Но я верю, что сущность «анализа» не нарушает фундаментальные законы и глубина анализа достаточна для того, чтобы помочь пилотам улучшить технику выполнения срыва.
Об авторе: Ричард Кобб начал летать на дельтапланах в 1981 году и в данный момент является пилотом, получившим рейтинг Advanced, а также является Инструктором-Обозревателем. В 1988 году стал доктором философских наук. В настоящий момент ведёт дельтапланерную школу Wind Drifter пенсильванского колледжа. Также подрабатывает инженером и консультантом.
ПОСЛЕСЛОВИЕ: по прошествии лет после написания статьи, мне пришлось общаться с пилотами, которые думают, что подход «лягнуть килевую» небезопасен, т.к. не предполагает наличие ног под самим пилотом в критический момент. Я понимаю, что должен был яснее выражать свои мысли в оригинале статьи. «Лягание килевой» - это образное представление, помогающее вам понять, как занять правильное положение для выполнения срыва, а также совершить правильное движение. Инерция вращения аппарата очень мала по сравнению с движущейся массой пилота по дуге вокруг точки подцепа. Именно поэтому аппарат должен вращаться, а не пилот. Во всяком случае - больше, чем пилот.
Перед написанием этой статьи я провёл некоторое время на тренировочном склоне, пытаясь отточить технику. Первым аппаратом, попавшимся мне в руки, оказался старый Mosquito с бушпритом. С его хорошо известным тяжёлым носом, в результате чего у меня раньше были проблемы с посадкой. На аппарате для безопасности были установлены колёса и я решил просто забросить ноги назад методом, описанным здесь. Срыв был такой энергичный, что я совершил посадку на две точки - килевую и мою задницу! Мои ноги были выброшены вперёд неожиданной (и непривычной) силой торможения, возникшей во время срыва.
Есть только один способ забросить ваши ноги назад, чтобы «лягнуть килевую» - это что-то толкнуть вперёд. Это что-то и есть трапеция. Но трапеция не в состоянии сопротивляться силе, необходимой для выброса ног назад - всё просто закончится задиранием носа - в точности, как вы и хотели. Вы должны в это просто поверить…
Над переводом трудился МОРО3
Оригинал статьи был обнаружен здесь: https://www.wind-drifter.com/LandingFlare.pdf