نسبت سرش و منطقه‌های امن؛ تا کجا می‌رسی؟

سوخت گلایدرها ارتفاع است. پاراگلایدر موتور ندارد. هر متر جلو رفتن را با کمی ارتفاع می‌خرد.

پس یک سؤال همیشه در ذهن خلبان است: با این ارتفاعی که دارم، تا کجا می‌رسم؟ جواب این سؤال با یک عدد ساده شروع می‌شود: نسبت سرش. در این درس یاد می‌گیری این عدد را بخوانی، اثر باد را روی آن ببینی و از آن برای انتخاب یک فرود امن استفاده کنی.

مسیر پرواز همیشه رو به پایین است

در یک بسته هوای آرام، مسیر پرواز (Fly path) پاراگلایدر همیشه نسبت به افق زاویه منفی دارد. یعنی زاویه سرش (Glide angle) همیشه منفی است. به زبان ساده، بال در هوای آرام همیشه کمی پایین می‌آید.

این نکته یک نتیجه عملی مهم دارد: شیب سکوی تیک‌آف باید از زاویه سرش بال تندتر باشد. فقط در این صورت، وقتی می‌دوی و به حداقل سرعت هوایی می‌رسی، پایت از زمین جدا می‌شود.

مثلاً بالی با نسبت سرش ۸، زاویه سرشی حدود ۷ درجه دارد. روی شیبی ملایم‌تر از ۷ درجه، بال سریع‌تر از شیب زمین پایین می‌آید. پس در هوای بی‌باد، پایت روی زمین می‌ماند.

نسبت سرش چیست؟

به نسبت مسافت طی‌شده به ارتفاع از دست‌رفته، نسبت سرش (Glide ratio) می‌گویند:

Glide ratio = Distance / Height lost

یعنی: نسبت سرش = مسافت طی‌شده ÷ ارتفاع از دست‌رفته

مثال: بالی با نسبت سرش ۸، به ازای هر ۱ متر ارتفاعی که از دست می‌دهد، ۸ متر جلو می‌رود. از ارتفاع ۱۰۰۰ متری، در هوای آرام حدود ۸ کیلومتر پرواز می‌کند.

یک شکل دیگر از همین فرمول

اگر صورت و مخرج کسر را بر زمان تقسیم کنیم، به یک فرمول دیگر می‌رسیم:

Glide ratio = Horizontal speed / Sink rate

یعنی: نسبت سرش = سرعت افقی ÷ سرعت عمودی (سینک)

مثال: بال با سرعت ۱۰ متر بر ثانیه (۳۶ کیلومتر بر ساعت) جلو می‌رود و ۱٫۲۵ متر بر ثانیه پایین می‌آید. پس نسبت سرشش ۱۰ ÷ ۱٫۲۵ = ۸ است.

در زبان فرانسوی به نسبت سرش فینس (Finesse) می‌گویند. این اسم را زیاد از خلبان‌ها می‌شنوی.

اعداد زیر تقریبی‌اند و فقط برای آشنایی آمده‌اند. هر مدل بال، عدد خودش را دارد:

سرش هوایی و سرش زمینی

نسبت سرش را می‌شود از دو زاویه دید حساب کرد:

• سرش هوایی (Air finesse یا Air glide ratio): نسبت به بسته هوای اطراف بال.
• سرش زمینی (Ground finesse یا Ground glide ratio): نسبت به زمین زیر پایت.

سرش هوایی با تغییر سرعت هوایی عوض می‌شود. یعنی با برک یا اسپید سیستم کم و زیاد می‌شود. اما آنچه واقعاً تعیین می‌کند به کجا می‌رسی، سرش زمینی است. و سرش زمینی را باد تغییر می‌دهد:

• رو به باد: سرش زمینی کم می‌شود.
• پشت به باد: سرش زمینی زیاد می‌شود.
• بی‌باد (No wind): سرش هوایی و سرش زمینی با هم برابرند.

یک قایق را روی رودخانه تصور کن. اگر خلاف جریان پارو بزنی، با همان زحمت کمتر جلو می‌روی. اگر هم‌جهت با جریان بروی، با همان زحمت خیلی بیشتر پیش می‌روی. سرعت هوایی بال مثل پارو زدن است و باد مثل جریان آب.

یک مثال با عدد

بال ما با سرعت هوایی ۳۶ کیلومتر بر ساعت و نسبت سرش ۸ پرواز می‌کند. باد ۱۸ کیلومتر بر ساعت است. ارتفاع ۱۰۰۰ متر داریم.

قاعده ساده است. سرعت زمینی نصف شد؟ سرش زمینی هم نصف می‌شود. با همان سرعت هوایی، رو به باد مسافت خیلی کمتری از پشت به باد طی می‌کنی.

منطقه امن فرود (Accessibility zone)

در طول پرواز، خلبان با توجه به سرش زمینی بالش، محدوده‌ای را در نظر می‌گیرد که تا رسیدن به زمین می‌تواند طی کند. به این محدوده منطقه امن فرود یا منطقه در دسترس (Accessibility zone) می‌گویند.

قانون طلایی این است: زمین فرودت را همیشه داخل این محدوده انتخاب کن.

در هوای بی‌باد

منطقه امن فرود یک دایره است و تو در مرکز آن هستی. شعاع دایره از این دو به دست می‌آید:

شعاع = ارتفاع × سرش زمینی

از ۱۰۰۰ متر با نسبت سرش ۸، این دایره شعاعی حدود ۸ کیلومتر دارد.

وقتی باد می‌وزد

در شرایط معمولی باد داریم. پس دایره تغییر شکل می‌دهد و به یک بیضی تبدیل می‌شود:

• قطر بزرگ آن هم‌جهت با باد است و به سمت پایین‌دست باد جابه‌جا می‌شود.
• پهنای آن در جهت عمود بر باد، تقریباً تغییری نمی‌کند.
• در سمت رو به باد، کمتر پیش می‌روی. جاهایی که در هوای بی‌باد به آن‌ها می‌رسیدی، حالا دیگر در دسترس نیستند.
• در سمت پشت به باد، سرش زمینی بیشتر است. پس محدوده در این جهت گسترش پیدا می‌کند.

ارتفاع را روی ۱۰۰۰ متر و نسبت سرش را روی ۸ بگذار. حالا باد را کم‌کم زیاد کن و ببین منطقه در دسترس چطور به سمت پایین‌دست باد کشیده می‌شود و سمت رو به باد آب می‌رود.

فرود در باد قوی

فرض کن باد قوی است و برای رسیدن به زمین فرود مجبوری رو به باد پرواز کنی. کتاب این توصیه را دارد:

1. با ارتفاع به بالای زمین فرود برس. اول از بالای آن عبور کن.
2. بالای زمین فرود ارتفاع کم کن.
3. برای فرود از الگوی U (PTU) استفاده کن.

چرا؟ در ارتفاع بالاتر، چگالی هوا کمتر است. پس سرعت نفوذ بال، یعنی توانایی پیشروی‌اش در باد، بیشتر است. با کم شدن ارتفاع، چگالی هوا بیشتر می‌شود و نفوذپذیری بال کم می‌شود. در این حالت جریان هوا اجازه نمی‌دهد پاراگلایدر به‌خوبی جلو برود.

دلیل دیگری هم هست. الگوهای S (PTS) و ۸ (PT8) معمولاً در سمت پایین‌دست باد انجام می‌شوند. در باد قوی، هر گردش تو را بیشتر به عقب می‌برد. پس اگر با این الگوها نزدیک شوی، ممکن است اصلاً به زمین فرود نرسی.

منطقه امن پرواز (Security zone)

حالا زاویه نگاه را عوض کن. به جای «از اینجا تا کجا می‌رسم؟» بپرس: «برای رسیدن به این زمین فرود، کجا باید باشم؟»

فرض کن یک زمین فرود مشخص داری. با توجه به سرش زمینی بالت، باید همیشه در محدوده‌ای پرواز کنی که از آن به این زمین برسی. به این محدوده منطقه امن پرواز (Security zone) می‌گویند.

این محدوده قیفی‌شکل است:

• نوک قیف روی زمین فرود است.
• دهانه قیف رو به آسمان باز می‌شود.
• هرچه بالاتر باشی، می‌توانی دورتر از زمین فرود باشی و باز هم به آن برسی.
• هرچه پایین‌تر بیایی، باید به زمین فرود نزدیک‌تر باشی.

مثلاً با نسبت سرش ۸ در هوای بی‌باد، در ارتفاع ۵۰۰ متری می‌توانی تا حدود ۴ کیلومتر از زمین فرود فاصله داشته باشی. در ارتفاع ۱۰۰ متری، این فاصله فقط حدود ۸۰۰ متر است.

این اعداد حداکثر نظری‌اند. در عمل، همیشه ارتفاع اضافه‌ای برای الگوی فرود و برای هوای پایین‌رونده کنار بگذار.

باد، قیف را کج می‌کند

اگر سرعت یا جهت باد تغییر کند، قیف خلاف جهت وزش باد کج می‌شود. یعنی به سمتی خم می‌شود که باد از آن می‌آید.

منطقش ساده است. از سمت بالادست باد، باد تو را به زمین فرود می‌رساند. پس می‌توانی دورتر باشی. اما از سمت پایین‌دست، باید خلاف باد برگردی. پس باید خیلی نزدیک‌تر باشی.

در این شکل قیف بی‌باد را با قیف بادخورده مقایسه کن. خلبان‌هایی که داخل قیف هستند به زمین فرود می‌رسند. خلبان‌هایی که بیرون از آن هستند، نمی‌رسند.

نکته‌های کلیدی

• زاویه سرش همیشه منفی است. پس شیب سکوی تیک‌آف باید از زاویه سرش بال تندتر باشد.
• نسبت سرش = مسافت طی‌شده ÷ ارتفاع از دست‌رفته = سرعت افقی ÷ سینک.
• سرش هوایی نسبت به هواست و با سرعت هوایی عوض می‌شود. سرش زمینی نسبت به زمین است و باد آن را تغییر می‌دهد.
• رو به باد، سرش زمینی کم می‌شود. پشت به باد، زیاد می‌شود. در هوای بی‌باد، هر دو برابرند.
• منطقه امن فرود در هوای بی‌باد دایره است. با باد، بیضی‌شکل می‌شود و به سمت پایین‌دست باد می‌رود.
• در باد قوی، با ارتفاع به بالای زمین فرود برس، همان‌جا ارتفاع کم کن و با الگوی U فرود بیا.
• منطقه امن پرواز قیفی است که نوکش روی زمین فرود است. باد آن را به سمت بالادست باد کج می‌کند.

خودت را بسنج

واژه‌های این درس

• زاویه سرش (Glide angle): زاویه بین مسیر پرواز و خط افق.
• نسبت سرش (Glide ratio): مسافت طی‌شده به ازای هر متر ارتفاع از دست‌رفته.
• فینس (Finesse): نام فرانسوی نسبت سرش.
• سرش هوایی (Air finesse): نسبت سرش نسبت به هوای اطراف.
• سرش زمینی (Ground finesse): نسبت سرش نسبت به زمین؛ تحت تأثیر باد.
• منطقه امن فرود (Accessibility zone): محدوده‌ای روی زمین که با ارتفاع فعلی به آن می‌رسی.
• منطقه امن پرواز (Security zone): قیفی بالای زمین فرود که از داخل آن به زمین فرود می‌رسی.
• سرعت نفوذ (Penetration speed): سرعت افقی بال؛ توانایی پیشروی‌اش در باد.

این درس بر پایه کتاب «مقدمه‌ای بر تئوری پرواز با پاراگلایدر» نوشته مجید سرمستی بازنویسی و تکمیل شده است.