Technika

Mít či nemít 7 kg?

Hamletovské dilema GPS Triangle

V kategorii GPS Triangle je dosažení maximálního plošného zatížení (co dovolí pravidla) bráno jako naprosto klíčové. Maximální plocha křídla není stanovena pevným číslem, je však nepřímo omezena kombinací hlavních technických limitů:

  • Maximální rozpětí: 5 metrů

  • Maximální vzletová hmotnost: 7 kg

  • Maximální plošné zatížení: 75 g/dm²

Aby model splnil limit hmotnosti (7 kg) a zároveň nepřekročil maximální povolené plošné zatížení, musí být jeho plocha minimálně 93,33 dm². S touto plochou a váhou jste „zamčeny“ v režimu vysokého zatížení a model bude stále „cihla“. Jedinou výhodu má tato kombinace při úloze rychlost.

balast GPS

Shrnutí toho, co už víme (zóna efektivity):

1. Hmotnost nemění poláru profilu:

  • Cl(α), Cd(α), Cl/Cd jsou vlastnosti profilu a velikosti Re

  • hmotnost pouze posouvá provozní bod po poláře

2. S rostoucí hmotností:

  • roste potřebný Cl

  • roste optimální rychlost

  • klesá čas ve stoupání

  • klouzavost (L/D max) zůstává téměř stejná

3. Ideální klouzavost (L/D max):

  • nastává vždy při stejném Cl ≈ 0,9–1,1

  • při vyšší hmotnosti je dosažena při vyšší rychlosti

Míthmotnostrychloststoupavostrychlost? To je, oč tu běží!

Takže buď vás váha balastu udrží v kluzu při vysoké rychlosti na trati, nebo vás pošle k zemi dřív, než doletíte k další termice. Tento vzoreček vyjadřuje vztah pro limitní (konečnou) rychlost tělesa při pohybu v tekutině (například při volném pádu v atmosféře).

Zjednodušeně nám říká, jak rychle může objekt padat, než odpor vzduchu vyrovná jeho tíhovou sílu a on přestane zrychlovat.

Pro dané Cl platí:

V (Rychlost): Rychlost, které těleso dosáhne.

  • ∼ (Úměrnost): Tento znak znamená, že rychlost není přesně rovna tomuto zlomku, ale je mu přímo úměrná (v úplném vzorci by byly ještě další konstanty jako hustota vzduchu a koeficient odporu).
  • m (Hmotnost): Hmotnost padajícího (pro nás letícího) objektu.
  • S (Plocha): Obsah průřezu tělesa (kolmo na směr pohybu) – tedy to, jakou plochou těleso „naráží“ do vzduchu.

Představte si model o hmotnosti 1 kg s minimální rychlostí 30 km/h. Pokud přidáním balastu (např. kamery) zvýšíte jeho hmotnost na 2 kg (tedy na dvojnásobek), o kolik vzroste pádová rychlost?

  • Nebude to 2× více (60 km/h).

  • Bude to cca 1,41 × 30 = 42 km/h.

Proč právě o 1,41? Aby model zůstal ve vzduchu, musí vztlak vyrovnat tíhu letadla. Vztlak roste s druhou mocninou rychlosti. To znamená, že pokud chcete unést vyšší hmotnost, nemusíte rychlost zvyšovat lineárně, ale pouze úměrně odmocnině daného násobku hmotnosti.

  • Hmotnost se zvýšila 2×

  • Vzorec pro pádovou rychlost pracuje s druhou odmocninou

  • Pádová rychlost tedy vzroste o 41 %, nikoliv o 100 %

Vzoreček je zjednodušený, ale pro představu jak hmotnost ovlivňuje letové výkony dostatečný.


Image

Ale pozor! Není kilo jako kilo! Při snížení hmotnosti reálného modelu SkyTouch GPS ze 7 kg na 6 kg se pádová rychlost (a s ní i rychlost pro optimální kluz) sníží o cca 8 %. I když se 8 % zdá jako hezké číslo (v případě nárůstu rychlosti), v kategorii GPS Triangle sport je to zásadní rozdíl.


Daň za vyšší rychlost je i vyšší opadání. Pokud letíme se 7 kg a trefíte „mrtvý vzduch“ bez termiky, budete u země právě o 8 % dříve než se 6 kg modelem. Naložením modelu na 7 kg posouváte celou poláru rychlostí doprava. V silných podmínkách (stoupání nad 2,5 m/s) je právě 7 kg jasná volba, protože zisk v rychlosti na trati tak převáží nevýhodu v kroužení.

Když budeme řešit hmotnost vs. termika musíme zvážit:

1. Co „chce“ termika?
Termika neodměňuje rychlost, ale:

  • nízkou pádovou rychlost
  • schopnost držet vysoké Cl
  • malý poloměr zatáčky
  • stabilní a „měkký“ let

To všechno hraje proti hmotnosti.


2. Co udělá vyšší hmotnost?
Když zvýšíte hmotnost:

  • musíte letět rychleji, aby vznikl stejný vztlak
  • letíte při nižším Cl (součinitel vztlaku)
  • zvyšuje se pádová rychlost
  • zmenšuje se čas strávený ve stoupání
  • ve slabé nebo úzké termice těžký model „odpadne“

A jaký bude rozdíl ve stoupání v termice 1 m/s u 6kg oproti 7kg modelu? Zásadní. Ve slabé termice totiž nerozhoduje rychlost, ale to, kdo vůbec letí. Tady končí pocity a nastupuje tvrdá fyzika – přesně ten moment, který rozhoduje ranní kola.

Čisté stoupání ve slabé termice 1,0 m/s je pro model SkyTouch GPS:

  • 6 kg 0,55 m/s (100/0,55= 3:02 minuty)
  • 7 kg 0,45 m/s ( 100/0,45= 3:42 
    Rozdíl 0,10 m/s se zdá být malý, ale rozdílný čas strávený v termice na získání výšky 100 metrů je 40 vteřin!

Jak poznat správnou hmotnost ve slabé termice? Sledujte čas potřebný k zisku výšky 50 m:

  • méně než 1:40 - hmotnost je OK

  • 1:40 až 2:00 - hraniční

  • více jak 2:00 - příliš těžký