A McCready használata

Néhány gondolattal kiegészíteném Bzernai János: "PDA" és "Rohanjak vagy ne rohanjak" dokumentumokban leírtakat:
(a felhasznált irodalom és ábrák a TELJESÍTMÉNYREPÜLÉS c. kiadványból vannak, Szereday Pál írásából)

Tartalomjegyzék:

Sebesség poláris
Egyszerűsített sebesség poláris
Távrepülés szakaszai
A legelőnyösebb siklósebesség megválasztása
Egy gyakorlati példa
A McCready tárcsa
McCready tárcsa szerkesztése
McCready használata a játékban

A McCready tárcsának, vagy sikló computernek az a célja, hogy a termikek közötti sikló sebességet úgy tudjuk megválasztani, hogy a siklásban, és a következő termikben emelkedéssel eltöltött idő összesen a lehető legrövidebb legyen, vagyis a legnagyobb átlagsebességgel tudjunk repülni.

Induljunk az alapoktól, tanulmányozzuk egy kicsit a repülőgépek sebesség polárisát:

Mint tudjuk, a vitorlázó repülőgépek sikló sebessége az állásszögtől, vagyis a repülőgép földhöz viszonyított hajlásszögétől ("γ"siklószög) függ. Ha meghatározzuk a különböző siklószögekhez tartozó siklási és merülési sebességeket, és ezt egy derékszögű koordináta rendszerben azonos léptékben ábrázoljuk, akkor megkapjuk a repülőgép sebesség polárisát:

A vízszintes tengelyre a "v" vízszintes sebességeket, a függőleges tengelyre a "w" merülő sebességeket rajzoljuk föl. Az értékek összekötése után kapjuk a görbét. Egyes pontjaihoz az origóból húzott vonalak megadják a repülőgép siklási vektorait, ebből következik, hogy ez a vonal és a vízszintes tengely között bezárt szög a siklószög, amennyiben a "v" és "w" tengelyeket azonos léptékben vesszük föl! A Condorban grafikonján ez nem így van, így a siklószögek hamisak! De erről kicsit később.

A sebességi polárisról a következő főbb jellemzők olvashatók le:

Egyszerűsített sebesség poláris.
 
A vitorlázórepülésben gyakorlatban alkalmazott sebesség poláris az előbb leírtnak egy egyszerűsített változata. Vízszintes tengelyen a v_max kb 70%-ig rajzoljuk meg a grafikont, a függőleges tengelyt m/s szerint skálázzuk. Mivel a görbe az eltérő skálázás miatt torzul, siklószöget közvetlenül nem mérhetünk belőle. A gyakori számolgatások elkerülése végett állt. a siklószám görbét is berajzolják, ekkor a függőleges tengelyre kettős skálázás kerül:

A Condorban is egyszerűsített sebesség polárist lehet a gépekről találni, siklószám görbe nélkül:

A leolvasható értékek ugyanazok, leolvasásuk ugyanúgy történik, mint a teljes sebesség polárison.

Vizsgáljuk meg, hogy a távrepülések milyen szakaszokból épülnek föl:

I. szakasz: Emlkedés. Ez elvileg nem kellene, hogy számítson, de igyekezzünk minél előbb felszállni, és kitapasztalni az időjárást, az emeléseket.
II. szakasz: Magasságnyerések és siklások szakasza. Ez a legdöntőbb. Ha a siklási vagy emelkedési szakaszok részidejét tudjuk csökkenteni, akkor máris javul az átlagsebességünk.
III. szakasz: besiklás. A sebesség értékelésű céltávoknál van jelentősége, törekedni kell a biztonságra, hogy normálisan hazaérjünk.

A legelőnyösebb siklósebesség kiszámolása (McCready computer nélkül):

Vegyünk egy példát. Adott három azonos repülőgép, mindegyik a "0" pontról indul, azonos pillanatban. Az 1. gép a legkisebb merüléshez tartozó sebességgel megy, a 2. gép a gazdaságos sebességgel megy, a 3. gép mindkettőnél kicsit gyorsabban. A 3. gép nagyobb siklószöge miatt alacsonyan ért ugyan a termikhez, de annak felhajtóerejét kihasználva a többiek előtt hagyhatta el azt. De vajon mi az a sebesség, ahol már a sietség káros, és az elvesztett magasságot nem tudja visszaszerezni annyi idő alatt, míg a többiek beérik?

Célunk tehát kideríteni, mely sikló sebességgel érjük el a legnagyobb átlagsebességet, ami a siklási és az emelkedési szakaszból tevődik össze!

A repülőgépünk "A" pontból siklik "B" pontba, "v_s"sebességgel, miközben "w_f" sebességgel merül. Jó közelítéssel "v_s" sebességet a vízszintes összetevőjével, "v" sebességgel azonosnak tekintjük. (A két termik közötti "w_m" leáramlás hozzáadódik a gép merülő sebességéhez, a variométer ezért mutat "w"+"w_m"="w_f" értéket). A gép a következő termiket "B" pontban éri el, innen emelkedik "w_e" függőleges sebességgel a "C" pontig. A "B" és "C" pontok között "Δh" magasságot nyer "t₂" idő alatt.

az algebrai számítás levezetésétől eltekintenék, ha valakit érdekel, szívesen beszkennelem a könyvből. A példánkhoz elég annyi, hogy a levezetés végére a következő képlet ⁽⁵⁾ jött ki:

Az egyenlet geometriai levezetését viszont bemásolom:
A levezetés alapját az a szabály képezi, mely szerint hasonló háromszögek megfelelő oldalainak méretei között egyenes arányosság áll fenn:

A 20/a ábrán látható egymásba rajzolt két háromszög hasonló, mert szögeik egyenlők. Az ismert szabály alapján felírható a következő arányosság:

A 20/b ábrán az ⁽⁵⁾ képletben szereplő mennyiségeket ábrázoltuk oly módon, hogy az előbbi aránypárt felírva ezt a képletet kapjuk meg.

A 20/c ábrán látható, hogy ugyanez valamelyik vitorlázógép sebesség polárisán  is tökéletesen alkalmazható. Az így ábrázolt hasonló háromszögek egyes oldalai sebességmennyiségeket jelentenek, mégpedig a koordináta tengelyek léptékének megfelelően.
Ha a polárisba berajzolt összefüggéseket vizsgáljuk, megállapítható, hogy a "w_e" és "w_m" értékek adottak, mert meteorológiai tényezők szabják meg őket. a "v" és a hozzá tartozó "w" értéke viszont változó lehet, így nekünk kell kiválasztani, mely az a sebesség, amivel a legnagyobb átlagsebesség érhető el.

Akár próbálgatással, akár ránézésre megállapíthatjuk, hogy az átlagsebesség akkor a legnagyobb, ha az előbbiek szerint berajzol háromszögek közös átfogóinak egyenese a görbét érinti.

Ezt a következő módon szerkeszthetjük meg:
A vitorlázó sebesség polárisának függőleges tengelyére, az origóból kiindulva először felmérjük a levegő "w_m" merülő sebességét, majd ennek a végpontjából a "w_e" emelkedési sebességet, amivel várhatóan a következő termikben emelkedni fogunk. Ennek felső pontjából érintőt húzunk a polárishoz. Az így kapott sebesség az elérhető legnagyobb átlagsebességhez tartozó sebesség ("w_e").

Ez az a sebesség, amit az MC megfelelő értékre állításával a sikló-computerünk a Condorban jelezni fog.

Egy gyakorlati példán megpróbálom bebizonyítani, hogy a McCready alkalmazása tényleg nagy előnyökkel jár. Adott két termik, 10 km-es távolságban, 4 m/s-os emeléssel. Szél nincs. A gépek 1500 m-ről indulnak, és a következő termikben odáig emelkednek. Nos, nézzük mennyi ideig tart mindez: (A Condor repülőgép adatokból olvastam ki a poláris alapján, példának az ASW-28 repülőgépet vettem).

Mint a példából látható, a "B" jelű gép tud a következő termikből legelsőnek tovább indulni. Amikor a "C" jelű gép 20 másodperc múlva követi, a "B"-nek már kb. 800 m előnye lesz. Az "A" jelű repülőgépről nem is beszélve, 32 másodperc alatt a "B" kb 1400 m tesz meg. Mindezt egy 10km-es szakaszon, egy termikeléssel, csak a sikló sebesség helyes megválasztásával nyerte!
Ha ezek után a grafikonon ellenőrizzük, a 4.0 MC állásnál az ASW-28 ideális sikló sebessége: 158 km/h, tehát ezt tartva tudunk a legjobb átlagsebességgel repülni.

McCready tárcsa:

A legjobb átlagsebességet adó siklósebességek egyszerű és áttekinthető meghatározását biztosítja - termikről termikre való siklás közben - a McCready féle tárcsa. Előnye, hogy kezelése nem igényel nehéz számításokat, viszont nagy pontossággal veszi figyelembe a siklás közben szüntelenül változó merülő és emelő zónák sebességmódosító hatásait.

Ez a tárcsa lényegében egy sebességskálával ellátott forgatható gyűrű, melyet a veriométer skálája köré helyeznek. Siklás közben a variométer tűje állandóan mutatja a repülőgép "w_f" merülő sebességét, így a tárcsán különböző sebességeket jelöl meg. A pilóta feladata mindössze annyi, hogy a tárcsa kezdőpontját rá kell állítania az emelkedés skála azon értékére, ami a következő termik várható emelésével megegyezik. Ezt követően olyan sebességen kell tartania a gépet, amit a variométer tűje a tárcsán megjelöl.

A gyakorlatban ez egy kicsit bonyolultabb feladat. Tételezzük fel, hogy 80km/h sebességgel utazva a variométer tűje a tárcsán pont erre mutat. Ebben az esetben tehát helye sebességgel siklunk. Ha azonban átutazunk egy merülő zónán, a variométer a nagyobb merülés miatt a 85 km/h-ra fog mutatni. A pilóta ekkor a sebességét megnöveli erre az értékre, ám ez miatt a variométer tűje tovább süllyed, még nagyobb sebességet jelölve meg. Helyesen megszerkesztett tárcsánál azonban ez a jelenség csak addig ismétlődik, míg a variométer által kijelölt sebességet utoléri a sikló sebesség, vagyis elértük a legnagyobb átlagsebességhez tartozó tényleges sikló sebességet.

McCready tárcsa szerkesztése.

Ha meghatározzuk, hogy a helyes sebességekhez milyen variométer állások tartoznak, és az összetartozó értékeket folyamatos görbével ábrázoljuk, megkapjuk a McCready tárcsa szerkesztéséhez szükséges görbét (42. ábra)

 
[42. ábra - zoom]

Példa: A 42. ábrán példaképpen meghatározzuk a "Super Futár" W_e=2 m/s várható termikerősséghez tartozó McCready görbéjét.
A 21. ábrán ábrán látható a Műszaki Egyetem által mért Super Futár polárisa. A szerkesztéshez a statisztikai mérések alapján megállapított  merülő-zónák méretét vesszük alapul, ami 20% (w_m=0,2 · w_e). Ezután a a v_e siklósebességeket és v_a átlagsebességeket berajzoljuk a különböző emelkedési sebességekhez ( pl. 0-6 m/s -ig). Az ábrán csak az 1 m/s-os van berajzolva.

[21. ábra - zoom]

A pontokat összekötve megkapjuk a görbéket, amik már a rész sebességekkel való számolásokhoz is segítséget adnak.

Gyakorlati repülés, MC beállítása:

A játékban, ahol már PDA, sikló computer és elektromos variométer segít minket, sokkal egyszerűbb dolgunk van.
A feladat indulása előtti emelkedési szakaszt felhasználjuk az átlagemelések kitapasztalására, majd ezt az értéket a computerbe beállítjuk (A képeken a Jantar 2B-nél MC: 2,5 állítottam be, vagyis 2,5 m/s átlagemelésekre számítok). Ehhez tartozó sikló sebességet az elektromos variométer két módon jelzi:

Az első képen az elektromos variométer "vario" állásban van, a piros háromszög (és a csipogás) az emelkedést/süllyedést jelzi (pontosan azt, amit a variométer).
A kijelzőn szereplő értékek a következők:
Felül: magasságot mutatja, pontosan azt, amit a magasságmérő is mutat.
Középen, balról: üzemmód (V - vario), utána az átlag emelés vagy merülés (ugyanaz, mint a PDA 4. oldalán látható, a képen épp -1.1), valamint jobboldalt az MC értéknek megfelelő sebesség tartásához segítség. Ez az ikon jelzi, hogy lassítani (nyilak fölfelé) vagy gyorsítanunk (nyilak lefelé) kell. Ha csak egy vonal látszik, a sebesség megfelelő.
Alul: a beállított MC érték látható.

Ha az elektromos variot átváltjuk siklás üzemmódba (2. kép), a kijelzőn megjelenő értékek nem változnak, csak az üzemmód vált S-re. A piros háromszög és a csipogás jelentése viszont változik: ha a piros háromszög negatív értéket mutat, akkor gyorsítanunk, ha pozitív értéket, akkor lassítanunk kell. Ha 0-án áll, akkor az MC szerinti sebességen repülünk.

A sikló computer figyelembe veszi a merülő és emelkedési zónákat is, és folyamatosan változtatja a szükséges sebességet, mindig a legoptimálisabbat beállítva.

1. kép: Elektromos variométer vario üzemmódban

1. kép: Elektromos variométer siklás üzemmódban

Mart Tamás - 2008

Vissza a főoldalra - klikk ide