Do napisania tego artykułu skłoniło mnie zdziwienie. Po 25 latach latania, wielu doświadczonych deformacjach skrzydła (z czego niektóre zakończyły się rzutem paczki) postanowiłem przyjrzeć się, dlaczego po głębokim frontsztalu, kiedy już sytuacja wydaje się być opanowana (bo masz jako-tako napełnione skrzydło nad głową) następuje ponowny zong, w wyniku, którego może dojść nawet do zapakowania w czaszę.

Tak, właśnie zdziwienie jest tym uczuciem, którego doświadczyłem dostając policzek od skrzydła dwa razy w wyniku jednej atrakcji. I pewnie bym się tym nie zajął, gdyby to wydarzyło się raz, no może dwa, ale zauważyłem, że to przebiega tak dwutaktowo za każdym razem, gdy mam głębokiego fronia. Od razu zastrzegam, że chodzi mi o naprawdę masywne podwinięcie, takie, w wyniku którego oglądasz górną powierzchnię swojego skrzydła, po czym przelatujesz obok swojej czaszy niemalże wchodząc z nią w kontakt, a potem staje się ono bezkształtną masą. Na szczęście w przyrodzie takie sytuacje nie zdarzają się często. Najczęściej podwinięcia udaje się wyłapać i kończy się na lekkim zmięknięciu czaszy (i lekko zmarszczonym psychaczu). Zdarza się jednak, że pomimo prawidłowej reakcji na nadchodzącą deformację, kąt natarcia maleje na tyle, że skrzydło i tak się podwinie. A współczesne skrzydła mają najczęściej usztywnienia w przedniej części płata, więc jak już się podwija, to często masywnie. Może się podwinąć w całości, ale najczęściej przednia, usztywniona część płata na prawie całej rozpiętości podwija się pod tylną. No i co wtedy?

Szukając wyjaśnienia postanowiłem sprawdzić, co dzieje się z kierunkiem napływu strug powietrza w poszczególnych fazach atrakcji. Ogólnie wiadomo, że skrzydło generuje siłę nośną przy określonych (użytecznych) wartościach kąta natarcia. Jeśli ten kąt jest za duży to dochodzi do przeciągnięcia, czego objawem może być spadochronowanie lub negatywka, a jeśli kąt jest za mały to w przypadku miękkopłatów dochodzi do podwinięcia. Rozrysowałem to sobie na spokojnie i... przestałem się dziwić.

No to lecimy.

1. Normalny lot. Kąt natarcia mieści się w zakresie kątów użytecznych i skrzydło stabilnie leci. Dzięki ukształtowaniu płata skrzydło opadając względem powietrza zamienia energię potencjalną na opadanie i prędkość postępową (tak, skrzydło zawsze opada - względem powietrza, nawet jak się wznosi np. w kominie).

2. Natrafiamy na turbulencję i pojawia się ujemny kąt napływu strug, czego efektem jest podwinięcie. Tu rozpatrujemy symetryczny frontsztal, taki w głębokiej wersji, kiedy w zasadzie całe skrzydło się podwija i deformuje.

3. Podwinięte skrzydło hamuje, ale pilot siłą bezwładności (mając mniejszy opór i większą masę niż skrzydło) dalej leci, w efekcie skrzydło po chwili zostaje za plecami pilota i się opróżnia. Cały układ zaczyna spadać i pojawia się napływ strug od dołu. Mamy do czynienia z czymś w rodzaju wahadła tyle, że nie zaczepionego na stałe, tylko opadającego w powietrzu. Punkt zaczepienia tego wahadła, czyli skrzydło,  nie jest nieruchomy, tylko porusza się próbując realizować swój pomysł na wyjście z sytuacji, a pilot się pod nim buja jak ciężarek.

4. Efektem wahadła skrzydło wychodzi nad pilota, częściowo się napełniając, ale kąt napływu strug jest za duży, żeby wznowić normalny lot.

5. Skrzydło dążąc do normalnego kąta napływu strug wyskakuje do przodu względem pilota (pamiętajmy, że cały układ spada, więc napływ strug jest od dołu). W tej pozycji pojawia się prawidłowy kąt natarcia, tyle tylko, że kierunek lotu jest ku ziemi. To krytyczny moment. W tej pozycji kąt natarcia może znowu wejść na wartości ujemne i może dojść do ponownego podwinięcia (często dochodzi). Należałoby temu zapobiec i KRÓTKO, z wyczuciem, przyhamować kiedy skrzydło jest z przodu skierowane komorami do ziemi, ale nie za długo, bo skrzydłu trzeba pozwolić też nabrać prędkości. Znowu mamy sytuację, gdzie skrzydło mając większy opór niż pilot opada dużo wolniej niż on i ponowne wahnięcie skrzydła w tył (albo jak kto woli pilota w przód) jest nieuniknione, pytanie tylko jak będzie głębokie. (To jest właśnie ten "drugi raz", który wywoływał zdziwienie). Jeśli przyhamujemy za długo lub za wcześnie, to przy dużej energii wahnięcia skrzydło może ponownie wrócić do pozycji takiej jak w pkt. 3 (skrzydło za plecami, opróżnione) i cała sytuacja się powtórzy (w tym momencie to już kaskada). Dlatego przyhamowanie, jeśli już, musi być na tyle krótkie, żeby zapobiec ponownemu podwinięciu, ale też dać szansę czaszy na rozpędzenie się. Z dwojga złego moim zdaniem lepiej nie hamować wcale niż za długo.

6. Ponowne wahnięcie i skrzydło za plecami. Jak pisaliśmy powyżej jest to w zasadzie nieuniknione. Jeśli będziemy mieć farta i nie przyhamujemy za bardzo w pkt. 5, to drugie wahnięcie skrzydła w tył będzie płytsze i skrzydło nie opróżni się całkowicie. Jeśli przedobrzymy z reakcją, albo nastąpi ponowne podwinięcie, jest duża szansa, że wahnięcie będzie miało taką samą amplitudę jak w pkt. 3 i dalsze zachowanie skrzydła też będzie takie jak po pkt. 3, czyli można się spodziewać kolejnego wahnięcia.

7, 8, 9. Jeśli uda się wytłumić wahania, to skrzydło zaczyna wchodzić na normalne kąty natarcia i normalnie lecieć. Zasadniczo, choć skrzydło jest nieco z przodu w tej fazie, nie hamować, aby dać się skrzydłu rozpędzić.

10. Normalny, ustabilizowany lot.

Tak to działa przy symetrycznym podwinięciu. Cała taka akcja to około 10-12 sekund, podczas których tracimy około 80-100 m wysokości, czasami mniej, czasami więcej. Oczywiście dla różnych skrzydeł te wartości będą różne, ale te kilka moich przypadków po przeanalizowaniu tracków dały właśnie takie wartości.

Przy ASYMETRYCZNYM podwinięciu dochodzi utrata kierunku i zamiast wahnięć jest głębsza bądź płytsza rotacja. Skrzydło może się szybko obrócić nad pilotem i zakręcić go w taśmach blokując sterówki. Jeśli po zakręceniu skrzydło będzie asymetryczne (np. wejdzie krawat), to może dojść do spirali upadkowej, z której nie wyjdziemy przy braku możliwości reakcji sterówką. Przy asymetrycznym głębokim froncie i zakręceniu w zasadzie jedynym lekarstwem jest paka. W spirali tracimy wysokość szybciej i siła odśrodkowa oraz przeciążenie mogą być naprawdę duże. Na tyle duże, że sięgnięcie po paczkę może być niemożliwe.

Opisałem modelowy przypadek, który pewnie w modelowej wersji rzadko się zdarza. Częściej jednak podwinięcia nie są idealnie symetryczne, ale za to mniej gwałtowne i jakoś udaje się to ogarnąć. Oczywiście lepiej jest zapobiegać niż leczyć (czyli tzw. aktywny pilotaż), ale nie zawsze się to daje zrobić. W takim przypadku dobrze jest mieć świadomość tego, czego możemy się spodziewać i mieć reakcje przećwiczone nad wodą i pod czujnym okiem.

Konkluzja? Zawsze bądź gotowy na dwa razy :)

© Greg