Лифт (парящий) - Lift (soaring)

Для использования в других целях см. Поднимать.

Поднимать это метеорологический явление, используемое в качестве источника энергии при парении самолет и парящие птицы. Чаще всего подъемники используются людьми в спорте и отдыхе. Три воздушный спорт которые используют парящий полет: скольжение, дельтапланеризм и парапланеризм.

Энергию можно получить, используя поднимающийся воздух из четырех источников:

  • Тепловые (когда воздух поднимается из-за тепла),
  • Горный подъемник, где воздух нагнетается вверх по склону,
  • Волновой лифт, когда гора производит стоячую волну,
  • Конвергенция, где встречаются две воздушные массы

В динамическое парение также возможно получить энергию, хотя для этого используется разница в скорости ветра, а не поднимающийся воздух.

Термики

Основная статья: Термический
Пример теплового столба между землей и кучевым облаком

Термики представляют собой столбы поднимающегося воздуха, которые образуются на земле в результате нагрева поверхности солнечным светом.[1] Если в воздухе содержится достаточно влаги, вода будет конденсироваться из поднимающегося воздуха и образовывать кучевые облака.

Термолифтинг часто используют птицы, например рапторы, стервятники и аисты. Хотя термолифт был известен Братья Райт в 1901 году он не использовался людьми до 1921 года Уильямом Леушем в Wasserkuppe в Германии.[2] Лишь примерно в 1930 году использование термиков для полета на планерах стало обычным явлением.[3]

При столкновении с термиком пилот летит по кругу, чтобы удержаться в потоке, набирая высоту, прежде чем отправиться к следующему термику и к месту назначения. Это известно как «термическое воздействие». Скороподъемность зависит от условий, но обычно скорость составляет несколько метров в секунду. Термики также могут формироваться в линию, обычно из-за ветра или местности, создавая облачные улицы. Они могут позволить лететь прямо при подъеме в непрерывном режиме.

Когда в воздухе мало влаги или инверсия предотвращает подъем теплого воздуха достаточно высоко для конденсации влаги, термики не создают кучевых облаков. Типичные места для поиска термиков - над городами, только что вспаханный поля и асфальт дороги, но термики часто трудно связать с какими-либо особенностями на земле. Иногда термические явления возникают из-за выхлопных газов из энергостанции или пожарами.

Поскольку для этого требуется поднимающийся нагретый воздух, термическое воздействие эффективно только в средних широтах с весны до конца лета. Несмотря на эти ограничения, это наиболее распространенный источник подъемной силы, используемый пилотами планеров, поскольку подъем на гребень и подветренные волны требуют гористой местности и, следовательно, не могут быть обнаружены вблизи данного аэродрома. В межсезонье, когда термики слабее, можно использовать гребневой и волновой подъем, и некоторые пилоты отправляются в более гористые районы, чтобы летать.

А Ятаган парящий гребень планера в Лок-Хейвене, Пенсильвания, США

Коньковый подъемник

Основная статья: Коньковый подъемник

Коньковый подъемник, или же Орографический подъемник, вызвано подъемом воздуха с наветренной стороны склона. Горнолыжный подъемник широко используется морскими птицами и самолетами. В местах, где дует устойчивый ветер, гребень может позволить подняться практически неограниченное время.[4]

В коньковом лифте пилоты обычно летают длинными прямыми ногами параллельно коньку. Если максимальная высота подъема не достигнута, пилот может развернуться и полететь в другом направлении над тем же уклоном. При скорости ветра от 20 до 25 узлов (46 км / ч) самолет может взлететь на высоте, вдвое превышающей высоту препятствия. Подъем на гребне также может быть увеличен за счет термиков, когда склоны также обращены к солнцу.[5]

Волновой лифт

Основная статья: Ли волны
Линзовидное облако, созданное горной волной

Ли волны возникают, когда над горой дует ветер со скоростью 25 узлов (46 км / ч). При условии постоянного увеличения силы ветра с высотой без значительного изменения направления могут возникать стоячие волны. Их обнаружил пилот планера, Вольф Хирт, в 1933 г.[6]Эти волны достигают высоты, намного превышающей первоначальное препятствие, и поэтому могут позволить планерам подняться в стратосферу. Пилоты используют дополнительные кислород избежать гипоксия потому что у большинства планеров нет герметичной кабины. Этот подъемник часто отмечается длинными стационарными линзовидный (линзовидные) облака, лежащие перпендикулярно ветру.[7]Горная волна использовалась для установления рекорда наивысшей высоты на планере, когда Джим Пейн и Тим Гарднер взлетели на высоту 22 657 метров (74 334 фута) 2 сентября 2018 г. Эль Калафате, Аргентина в специально построенном Наветренная производительность Perlan II.[8] Текущий мировой рекорд расстояния в 3008 км (1869 статутных миль) от Клаус Ольманн (установлено 21 января 2003 г.)[9] также летали с использованием горных волн в Южная Америка.

Редкое волновое явление известно как Утренняя слава, а свернуть облако производит сильный подъем. Пилоты около Австралии Залив Карпентария использовать это в весна.[10]

Схематическое сечение фронта морского бриза. Если воздух внутри страны влажный, спереди часто отмечаются кучевые облака.

Наблюдалось за птицами, использующими волновой подъемник для пересечения горных регионов.[11]

Зоны конвергенции

Основная статья: Зона конвергенции

Границы, где встречаются две воздушные массы, известны как зоны конвергенции.[12]Это может произойти в морской бриз или в пустынных регионах. А морской бриз (или же морской бриз) это ветер от моря, которое развивается над сушей у побережья. На фронте морского бриза холодный воздух с моря встречает более теплый воздух с суши и создает границу, похожую на мелководье. холодный ветер вдоль линия сдвига. Это создает узкую полосу подъемной силы при ветре до 10 узлов (19 км / ч). Они позволяют набирать высоту, летая вдоль перекрестка, как если бы это был гребень земли. Схождение может происходить на значительных расстояниях, что может обеспечить практически прямой полет во время набора высоты.

Динамическое парение

Основная статья: Динамическое парение

В динамическом парении[13] энергия достигается многократным пересечением границы между воздушными массами с различной горизонтальной скоростью, а не поднимающимся воздухом. Такие зоны высокого »градиент ветра "обычно слишком близко к земле, чтобы их могли безопасно использовать планеры, но Альбатросы и модели планеров используют это явление.

Иллюзии лифта

Основная статья: Палка термическая

Пилот может создать индикацию подъемной силы на некомпенсированный инструментов, войдя в набор высоты, потянув ручку назад (отсюда "палка тепловой "). Это не истинная подъемная сила, потому что увеличение потенциальной энергии самолета достигается за счет уменьшения скорость полета а не результат полета в восходящем воздухе. Планеры оснащены приборами с компенсацией, предотвращающими появление термических потоков, но это явление очевидно в самолетах, компенсация которых недостаточна.

Рекомендации

  1. ^ «Схема термиков». Архивировано из оригинал на 2006-07-18. Получено 2006-09-05.
  2. ^ Ирвинг, Фрэнк (1998). Пути парящего полета. Город: Всемирная научная издательская компания. п. 53. ISBN  1-86094-055-2. Термальные источники были известны братьям Райт в 1901 году, но впервые были действительно обнаружены в 1921 году Уильямом Леушем в Вассеркуппе ...
  3. ^ Уэлч, Энн (1980). История планеризма 2-е издание. Джон Мюррей. ISBN  0-7195-3659-6.
  4. ^ «Продолжительность записи». Архивировано из оригинал на 2005-02-19. Получено 2006-08-24.
  5. ^ «Схема конькового подъемника». Архивировано из оригинал на 2006-07-18. Получено 2006-09-05.
  6. ^ «Статья про волновой лифт». Получено 2006-09-28.
  7. ^ «Схема волнового подъема». Архивировано из оригинал на 2006-07-18. Получено 2006-09-05.
  8. ^ «Планер Airbus Perlan Mission II поднимается на высоту 76 000 футов, чтобы побить собственный рекорд высоты, превзойдя даже самолет-разведчик U-2». Получено 2020-07-18.
  9. ^ «Рекорд дистанции». Архивировано из оригинал на 2008-03-11. Получено 2006-08-24.
  10. ^ "Утренняя слава". Архивировано из оригинал на 2006-08-25. Получено 2006-09-27.
  11. ^ [Отчет Нидерландского института экологии об использовании птицами подъемной силы волн]
  12. ^ Брэдбери, Том (2000). Метеорология и полет: справочник пилота по погоде (полеты и планирование). A&C Черный. ISBN  0-7136-4226-2.
  13. ^ Райхманн, Гельмут (2005). Streckensegelflug. Motorbuch Verlag. ISBN  3-613-02479-9.