Знакомьтесь с мистером Локаутом

Все, что вы когда-либо хотели знать о локаутах и некоторые вещи, о которых не хотели знать, но собираетесь слушать в любом случае

ÓДэйв Бройлес

Покрыть сахаром горькое лекарство всегда помогает, так что я могу пошутить, обсуждая эту тему, однако это серьезный предмет. Наиболее серьезные инциденты при буксировке случались в локауте. То есть не то, чтобы они были вызваны локаутом. Большинство автомобильных аварий, в которых автомобиль сталкивается с устоем моста на высокой скорости, роковые, однако устой моста это не причина аварии. Устой моста всегда находится там же. Если вы не внимательны и отклоняетесь от центра дороги, то встречаетесь с устоем. Никакой настоящей неожиданности, вы знали, что он там, и вы уже проезжали его сотни раз, но проклятие! Он прямо впереди вас. До свидания!
Так же и локаут там - всегда! Он немного менее заметен, чем устой моста, но вы знаете, что он там. Вы проезжали его сотни раз. Первое правило для избежания локаута это внимательность. Стопроцентное правило действует, когда бы вы ни буксировались. Уделите сто процентов вашего внимания успешному завершению буксировки за исключением всего остального. Если ваша собака кусает вас этим утром, и если вы нашли полсверчка в своей вафле в местной блинной, и с вас взяли штраф за превышение скорости на пути к месту буксировки, и вы потеряли три предохранительных кольца, когда собирали аппарат и есть только один человек, кто имеет их на старте, и который просит за них по два бакса за штуку, УСПОКОЙТЕСЬ, вы должны отложить все это в сторону, когда готовитесь к буксировке.
Буксировочный трос может быть, а может и не быть вашим другом, тем не менее вы добавляете свыше 50-100 килограммов силы к своему дельтаплану в направлении, которое будет меняться время от времени и это, естественно, усложняет вашу жизнь во время буксировки. В дальнейшем дельтаплан во время буксировки представляет собой неустойчивую систему, которая требует постоянных корректирующих движений, чтобы направлять дельтаплан туда, куда предполагается. Это не невозможная задача - не более чем управление автомобилем на двустороннем шоссе в восьми футах от мчащегося встречного со скоростью 140 миль в час, - но в обоих случаях цена невнимания высока.
Во время буксировки вы должны ни о чем не думать, но лететь до завершения. Если вы думаете, что буксировка это легко и можете делать это с 10% своего внимания, то знакомьтесь мистером Локаутом.
Итак, чему вы уделяете внимание? Второе правило - следовать за тросом и держать дельтаплан в правильном буксировочном положении. Это важно как для наземной, так и для аэробуксировки. Если вы вне правильного положения, то имеете два выбора - или вернуть дельтаплан в правильное положение или отцепиться от троса. Если вы не можете держаться в правильном положении, знакомьтесь с мистером Локаутом.

Что такое локаут

Итак, уделим внимание жизненно важным вещам. Локаут это такое положение дельтаплана во время буксировки, в котором буксировочный трос прикладывает к нему силу, не находящуюся на одной линии с центром давления аппарата, что заставляет его крениться во внешнюю сторону с силой большей, чем пилот может приложить для корректировки крена. Последствие локаута то, что дельтаплан делает скользящий поворот в землю, или, в случае аэробуксировки, может фактически перевернуться в то же время создавая такое сопротивление, что буксировщик попадает в критическую ситуацию.
Какова динамика локаута? Дельтаплан и буксировочный трос составляют то, что инженеры называют условием положительной обратной связи. Когда условие локаута появляется, внезапно дела начинают ухудшаться очень быстро. Почему? Рассмотрим наихудшее условие: дельтаплан, у которого трос прикреплен к ручке управления в центре и трос прикреплен к некоторому движущемуся транспортному средству без какого-либо антиперегрузочного механизма. В этом случае (который, между прочим, представляет способ буксировки, который мы использовали в 70х) всегда, когда дельтаплан не летит прямо вдоль троса, он стремится вращаться во внешнюю сторону. На самом деле существует некоторая сила, результирующая от поперечного V, стреловидности и крутки крыла, которая слегка стремиться отцентрировать аппарат. Старые стандартные аппараты 70х имели большие поперечное V, стреловидность и крутку и были относительно легко центрируемы при буксировке. Однако некоторое количество пилотов того времени погибли в авариях, связанных с локаутом. Современные дельтапланы и даже некоторые аппараты поздних 70х имеют намного меньшие вышеперечисленные параметры. Современные спортивные аппараты с относительно маленькой круткой, стреловидностью и углом поперечного V требуют больших усилий пилота для удержания их на линии буксировки, даже с некоторыми новыми механизмами, которые значительно улучшают положение вещей.
Вернемся к наихудшему условию. Аппарат повернулся или накренился во внешнюю сторону. Из-за физического прикрепления троса к ручке управления натяжение проходит вне линии центра давления аппарата. Пилот корректирует. Это означает, что он перемещает свое тело на высокую сторону трапеции. Если пилот может переместить вес своего тела достаточно далеко в сторону противоположную вращающему моменту, производимому натяжением троса, крен скорректирован. Если нет, то крен остается или становится хуже. После того как крен становится все хуже, аппарат стремится вращаться во внешнюю сторону. Это вызывает увеличение скорости аппарата. Почему? Потому что скорость буксировщика постоянна, а скорость дельтаплана это вектор, составленный из вектора скорости буксировщика и скорости вращения дельтаплана во внешнюю сторону.
Увеличение скорости увеличивает подъемную силу крыла и это натягивает трос еще сильнее - и чем сильнее натяжение троса, тем сильнее аппарат кренится. Чем более он кренится, тем сильнее он скользит, сильнее поворачивает во внешнюю сторону и тем более увеличивается скорость. Буксировщик со своей большой массой и мощностью по сравнению с дельтапланом не замедляется значительно возросшей силой сопротивления аппарата, таким образом, дельтаплан никогда не замедляется. Это означает, что хотя угол атаки дельтаплана может сильно превысить критический, он не сваливается. (Потому что сваливание вызвано быстрым увеличением сопротивления и последующей потерей скорости после того, как угол атаки превысил критический.) Таким образом, пока дельтаплан прикреплен к тросу, он испытывает относительно неограниченное и увеличивающееся ускорение, пока что-то, чаще всего дельтаплан, не врезается в землю.
Заметьте, что сила пилота не такая большая проблема, как ограниченное пространство, которое он имеет для движения в сторону. Не имеет значения, насколько силен пилот, ведь он не собирается протолкнуться через троса и стойку.
Так почему первые пилоты не были замучены локаутами? Эти пилоты, хорошо сознающие риск слишком большого отклонения от центра буксировки, обычно держали свои аппараты в правильном положении во время буксировки. К тому же они обычно летали над озерами или открытой водой, где воздух более спокоен и где они с меньшей вероятностью могли встретить сильный термик. В дальнейшем стандартные аппараты стали иметь лучшую врожденную устойчивость, при которой требуются много меньшие управляющие воздействия, чтобы удержать аппарат в управляемом состоянии. Пока шло время, дельтапланы развивались. Для того, чтобы улучшить характеристики и управляемость, увеличили удлинение крыла, а стреловидность, поперечное V и крутку уменьшили. В результате на дельтапланах стало сложнее летать при буксировке из-за уменьшенной устойчивости.
Пассивная лебедка, придуманная в 70-х, значительно улучшила ситуацию. Пассивная лебедка это барабан с тросом, к которому приложена сила сопротивления от дискового тормоза или гидронасоса, и который спроектирован так, чтобы стравливать трос при постоянном натяжении. Поскольку пассивная лебедка обеспечивает относительно постоянное натяжение, даже в условиях локаута, эффект положительной обратной связи сильно снижается. Это не означает, что локауты были устранены, просто, если возникает локаут, аппарат не ускоряется неограниченно до тех пор, пока что-либо не сломается.
В конце 70-х пилот и профессор физики из Техаса, Доннелл Хьюэтт, предстал с идеей буксировки за тело пилота и верха ручки управления с использованием механизма V-образной уздечки. Идея была в том, что это давало бы устойчивость с помощью отрицательной обратной связи в буксировочной неустойчивости по крену. Способ, с помощью которого это работало, был тот, что буксировочный трос прикреплялся к телу пилота, так что если аппарат кренился, буксировочное усилие перетягивало бы пилота, заставляя аппарат повернуть обратно к центру. В то время думали, что эта система устранит локауты. Действительно, опыт показал, что уздечка в центре масс помогала избегать попадания в локаут во время буксировки. Постольку поскольку трос, перетягивая пилота на одну сторону, помогал ему автоматически разворачиваться к центру, если аппарат кренился. Однако раз аппарат был накренен во внешнюю сторону и ниже, а трос притянул пилота к тросам и ручке управления насколько он мог бы двигаться, то, прощай, Кэти! Локаут появлялся с полной силой, как только аппарат достаточно кренился, так что пилот не смог бы двигаться дальше в сторону.
Это означает, что существует разница между буксировкой за ручку управления и буксировкой за центр масс. Разница в том, что при буксировке за фиксированную точку на ручке управления сила, кренящая аппарат во внешнюю сторону постоянно увеличивается как функция угла отклонения аппарата от центра буксировочного устройства. Чем дальше в сторону уклонился дельтаплан, тем больше сила, стремящаяся накренить его, в то время как с уздечкой в центре масс аппарат очень легко повернуть к центру, пока он не отклонится настолько, что пилот не сможет отклониться достаточно далеко для компенсации. Раз пилот находится вплотную к боковым тросам и стойкам, возникает почти незамедлительный локаут. Пилот может в значительной степени потерять форму, перед тем как он попадет в аварийную ситуацию, но раз он в этой ситуации, то она ухудшается очень быстро.
По цитате в Интернете Гилберта Гриффтина из Австралии: "Поскольку была затронута проблема локаутов, я сомневаюсь, есть ли средство или время для теории, если вы влипли в нее. Все локауты, которые я видел, происходили в считанные секунды.
Какое влияние имеют тангаж, усилие по тангажу и устойчивость по тангажу на локауты? Первое, растущая скорость крыла в случае локаута заставляет аппарат увеличить угол тангажа. Растущий угол тангажа заставляет аппарат отклониться от направления буксировки еще быстрее. Устойчивость по тангажу это тенденция аппарата увеличивать свой угол атаки и замедляться, когда он летит быстрее балансировочной скорости, и опускать нос и ускоряться, когда он летит медленнее своей балансировочной скорости. Очевидно, что стабильный по тангажу аппарат, такой как аппарат для первоначального обучения, в локауте будет стремиться задрать нос и скользить даже еще сильнее, чем спортивный аппарат с меньшей устойчивостью по тангажу. С другой стороны, устойчивый аппарат с меньшей вероятностью попадет в локаут в первом месте.
Выход из локаута требует опускания носа вниз, чтобы снизить тенденцию аппарата развернуться во внешнюю сторону, что позволит пилоту накренить аппарат назад перед тем, как ситуация ухудшится.
Общеизвестно, что когда производится буксировка с тросом постоянной длины, то чем короче трос, тем быстрее начало локаута. Однако естественное стремление пилотов думать, что все, чтобы они не делали, находится в пределах безопасности, так что если они обычно буксируются за трехсотметровый трос, то думают, что более короткий трос опасен. Я слышал критические суждения об использовании 60- метрового троса постоянной длины. Однако при аэробуксировке (которая является буксировкой с постоянной длиной троса, но с более легким, летающим буксировочным устройством) использование 60 - метрового троса - обычное явление, и даже 30 - метрового, когда требуется большая маневренность.
Избежание локаутов первостепенно при аэробуксировке. Однако дельтапланеристы, к огорчению пилотов-буксировщиков, часто отклоняются во все стороны. Однако это обычно происходит без попадания в локаут или даже обрыва слабого звена. Это демонстрирует то, что довольно легко выйти из локаута с небольшим усилием буксировки в горизонтальном полете, даже с коротким тросом. С другой стороны аэробуксировка дает возможность наблюдать, что локауты систематически появляются с уздечкой в центре масс и что случайно дельтаплан попадет в действительно плохое положение до того, как порвется слабое звено. Это означает, что чрезвычайно важно для обоих пилотов буксировщика и дельтаплана быть очень осторожными, пока не достигнута достаточная высота, чтобы обезопасить пилота дельтаплана от столкновения с землей, если он попадет в локаут.
Еще одна выгода пассивной лебедки, кроме постоянного натяжения троса, то, что она более хитроумна. Запуск с платформы был изобретен в 1980-х. В то время как никто в здравом уме не станет буксировать аппарат полутораметровым тросом постоянной длины - из-за быстроты начала локаута при таком коротком тросе - в какой-то момент пилоты открыли, что аппарат будет лететь с очень коротким тросом от пассивной лебедки. Почему? Потому что стравливание троса и устройство постоянного натяжения дает эффективно бесконечную длину троса. Это не ясно подсознательно для любого, но наиболее примечательно, тем не менее, некоторые великие мыслители из Техаса (автор не из их числа) обрисовали это, или математически, или эмпирически, и благодаря этому известию они изобрели старт с платформы. Чтобы съесть первую сырую устрицу, требовался храбрый человек, так же требовался храбрый человек, чтобы попробовать первый старт с пассивной лебедкой.
Было много рассуждений о локаутах и методах выхода из них. Как указывает эта статья, с системой буксировки за центр масс, постольку, поскольку система стремится заставить аппарат выйти из опасных положений в большой степени автоматически, так что некоторые аппараты даже требуют, чтобы вы предоставили им выйти без значительной помощи или они будут колебаться из стороны в сторону по всему небу. Однако когда вы по-настоящему локаутируете, локаут возникает внезапно и усугубляется быстро. К тому же некоторые аппараты, особенно с низкой устойчивостью по рысканию и некоторым сопротивлением поворотам, не будут хорошо выходить самостоятельно. Более того, трудно узнать, когда вы приближаетесь к точке, за которой нет возврата, когда аппарат оказывается в трудном положении. Таким образом, становится здравым смыслом поступать с плохими положениями путем отцепки при минимальных предпосылках. Я называю этот принцип ОТЦЕПИСЬ ЗАРАНЕЕ. Хорошие пилоты, которые являются энергичными, нередко могут сплошь да рядом летать на дельтаплане сверх всего, что они встречают при буксировке с платформы. Эта практика определенно хороша, но пилоты с малым опытом буксировки или с запущенным мастерством летать должны натаскать самих себя отцепляться при первых признаках неприятности.
Интерес помимо этого в том, что если трос проходит выше ручки управления, то аппарату намного тяжелей локаутировать, чем если он проходит только под ней. Причина этого в том, что если трос проходит целиком под ручкой управления, а аппарат находится на той же высоте, что и буксировщик, то трос будет прикладывать силу к ручке управления, которая будет поднимать нос аппарата. Таким образом, при аэробуксировке - где трос всегда проходит через ручку управления или в устройстве с V-образной уздечкой, в котором трос прикреплен к пилоту и проходит над ручкой управления - пилот может выйти из положения, которое бы конечно привело к локауту, если бы трос проходил совсем под ручкой управления. Таким образом, при аэробуксировке пилотам часто говорят не отцепляться и что пилот-буксировщик будет тянуть их, несмотря на их проблемы.
Недавние аварии показывают, что это не может быть мудрым правилом. Наиболее вероятная причина та, что раз аппарат попадает в действительно плохое положение, в котором локаут неизбежен, последующая после разрыва слабого звена ситуация может потребовать много высоты для выхода. Если пилот находится на малой высоте, он может врезаться в землю, не успев выйти. К тому же дельтапланерист, находящийся в большом затруднении, может подвергнуть пилота-буксировщика опасности. Итак, пока пилот не уверен, что он может выйти из чего бы то ни было, что он встретил, он должен ОТЦЕПИТЬСЯ ОТ ТРОСА. При аэробуксировке трос относительно короткий (обычно 30-60 м), таким образом, во всяком случае в теории, более вероятно, что локаут возникнет более быстро.
Если буксировочная система является приспособлением с уздечкой, в котором сила буксировки частично приложена прямо к аппарату в районе киля, аппарат будет намного легче опускать нос и таким образом труднее локаутировать. Но если вы попадете в положение, которое вызовет локаут, вещи будут ухудшаться чрезвычайно быстро.
Максимальное увеличение высоты затягивания для данной длины буксировочной дороги было предметом спора. Достаточно хорошо известно, что системы постоянной длины троса с величиной натяжения, ограниченной подобно пассивной лебедке, затянут аппарат выше на данной дистанции, чем пассивная лебедка. Таким образом, у некоторых в обществе запуска с платформы было практикой запустить пилота, ехать очень быстро и стравливать большое количество троса при относительно малом натяжении, затем поднять натяжение и быстро затягивать аппарат при стравливании относительно малого количества троса. Эта практика содержит некоторый риск. Как упоминалось, когда дельтаплан не намного выше буксировочного устройства и трос ниже ручки управления, буксировочная сила заставляет поднимать нос дельтаплана вверх и делает его уязвимым для концевого срыва и затем локаута. Это не является функцией длины троса, а целиком функцией вертикального угла дельтаплана относительно буксировочного устройства. Таким образом, руководство безопасности в том, что усилие затяжки должно быть ограничено пока дельтаплан не сможет лететь на безопасном угле атаки (не чрезмерно большом) без касания троса о ручку управления аппарата. Если трос касается ручки и проходит под ней, это ограничивает способность пилота притягивать ее и выходить из поворота в сторону.
В заключение, локаут не появляется магически из ничего. Он обычно возникает, потому что пилот не следует некоторым основным принципам. Эти принципы таковы: 1) уделяйте 100% своего внимания успешному завершению буксировки; 2) оставайтесь в правильном положении; 3) заранее отцепляйтесь, если у вас появляется проблема с управлением аппаратом.
Одна вещь напоследок. Мысленно репетируйте, как далеко от линии буксировки или как далеко от позиции вы позволите себе уйти. Представляйте это, и представляйте отцепку немедленно, когда вы проходите предел. Затем, в реальной жизни, когда вы проходите эту точку, ДЕЛАЙТЕ ЭТО.