28.3.2016

Eteneminen reitillä

Kun lopultakin on päästy tehtävälle, on ainoa tavoite päästä mahdollisimman nopeasti maaliin. Se, miten se sitten käytöännössä tapahtuu onkin sitten hiukan visaisempi ongelma.

Asiaa voi lähestyä muutamalta eri kantilta, mutta aloitetaan aivan perusteista: purjelento koostuu pohjimmiltaan kahdesta elementistä - liidosta ja nostosta. Vaikka koneiden aerodynamiikka on viety niin pitkälle kuin nykytietämyksellä ja tekniikalla on mahdollista, niin ilmassa pysymiseen tarvittava energia saadaan kuten pulkkamäessä: kone liikkuu koko ajan ympäröivään ilmaan nähden alaspäin, ja saa näin nopeuden, joka sitten siiven profiilin avulla muodostaa ilmassapysymiseen tarvittavan nostovoiman. Parhaimmillaan liitoluku eli saavutetun matkan ja menetetyn korkeuden suhde on lentämässäni luokassa noin 45 eli teoreettisesti kilometrin korkeusmenetyksellä pääsisi tuon 45 kilometriä. 

Koska normaali kilpailutehtävä on vähintäänkin 200 kilometriä ja kun usein korkein mahdollinen lähtökorkeus saattaa olla esimerkiksi 1500 metriä, voi nopeasti laskea, ettei koneiden suorituskyvyllä yksinään liidetä lähdöstä maaliin (joka olisikin varsin tylsää!), vaan jotenkin on saatava välillä lisää korkeutta. Näyttämölle saapuu.... aurinko! Aurinko lämmittäää maata ja koska maan lämmön vastaanottokyky vaihtelee, niin maanpinnalle syntyy lämpötilaeroja. Muuta ympäristöään lämpimämpi paikka lämmittää myös yläpuolellaan olevaa ilmaa ja jos ilma lämpiää tarpeeksi siitä syntyy kupla, joka lähtee nousemaan ylöspäin.

Tuollainen kupla nousee useita metrejä sekunnissa ja jos kyllin neuvokas purjelentäjä yhyttää nousevan kuplan ja jää kaartamaan siihen, niin vaikka kone vajoaa edelleen siihen kuplaan nähden, korkeus maanpinnasta kasvaa. Näitä kuplia kutsutaan nostoiksi eli termiikeiksi (tai vaikka tolpiksi) ja niiden avulla on täyisn mahdollista pyyä ilmassa yli kymmenenkin tuntia.

Noston irtoamisen muuten huomaa myös maassa, jos on suhteellisen lähellä sitä, koska irronneen kuplan jättämään tilaan virtaa uutta ilmaa. Tälläinen virtaus tuntuu lyhyenä, muutaman sekunnin tuulenpuuskana, varsinkin jos muuten on jotakuinkin tyventä. Vuoristoseuduilla myös vuoren rinteeseen puhaltava tuuli käntyy mekaanisesti tuulenpuoleisen rinteen edessä ylös kannattamaan siinä ohessa meitä siipiveikkoja, mutta Suomessa lentäminen perustuu lähes pelkästään auringon lämmitysvaikutukseen.

Eli karkeasti lennolla eteneminen menee kaavalla: liito - nosto - (toistetaan riittävän monta kertaa) - liito - tulo maaliin. Nyt ollaan yksinkertaistettu ongelma kahteen asiaan, joiden optimoiminen ratkaisee alkuperäisen ongelman mahdollisimman nopeasta etenemisestä. 


Kuvassa pätkä yhdestä kisalennosta. Kuvaan on tultu oikeasta alakulmasta ja lento kulkee sinisen reittiviivan ympärillä, käydään kääntymässä Humppilan käännespisteellä ja jatketaan matkaa kohti etelää (Ypäjää, joka ei näy kuvassa). Rengasketjut kuvassa ovat pyörimistä nostossa, huomaa, kuinka nosto sortuu tuulen mukana. Ensimmäisellä välillä nostossa pyöriminen vie jopa taaksepäin reitillä. Toisella välillä mennään reittiviivan sivuun vastatuuleen, näin nostossa pyörittässä tuuli vie lähemmäksi reittiviivaa. Jos olisin mennyt viivan toisella puolella, jokainen nosto sortumisineen vain lisäisi lennettävää matkaa ja siten hidastaisi matkantekoa. Kuvassa gps-tallenteen viivassa korkeus näkyy väreissä, vihreä merkitsee alempaa korkeutta ja sininen korkeampaa. Kuvakaappaus SeeYou-ohelmasta. Tulen joskus kertomaan enemmän lentojen analysoinnista.

Nostossa kone pyritään saamaan nousemaan mahdollisimman nopeasti riittävän ylös, koska nostossa pyöriminen ei ainakaan merkittävästi itsessään edistä matkantekoa, olkoonkin että on välttämätön edellytys siihen että matka ylipäänsä etenee. Nousunopeus riippuu kahdesta tekijästä: kuinka hyvä nosto on ja kuinka hyvin pilotti pystyy siinä lentämään.

Joskus nostaa kunnolla. Kuva kisalennolta Nitrassa 2014. Usein kun keli on todella voimakasta, on olemassa riski ylikehittymisestä ja ukkosista ja niinpä tuonakin päivänä meni loppu jännäksi, kun tultiin kentälle sateen läpi - niukasti mutta rittävästi.
Nostojen voimakkuus saattaa vaihdella hyvinkin paljon jopa kahden peräkkäisen noston välillä ja siksi niitä täytyy oppia valikoimaan. Aloitteleva purjelentäjä pyörii varmuuden vuoksi jokaisessa nostossa, mutta kisalentäjän on pakko pyrkiä hyödyntämään vain mahdollisimman hyvät nostot, ja lentämään kylmästi läpi huonoista. Jos lentää vain läpi liian monesta nostosta, niin silloin löytää itsensä pellosta, jos taas ottaa liian heikkoja nostoja, niin sitten löytää itsensä muuten vaan tulostaulukon alareunasta. Varsinkin kelin alkaessa heikentyä, on suuri vaara, että odotetaan sitä vielä hetki sitten löytynyttä kolmemetristä (eli noston voimakkuus on kolme metrisä sekunissa) ja lennetään läpi parista kakkosesta, sitten päätetään että otetaan seuraava kakkonen, mutta enää löytyykin ykkönen ja lopulta pyöritään matalalla jossain puolimetrisesssä... Pilotin on osattava lukea keliä ja tehtävä tarvittavat rytminvaihdokset oikea-aikaisesti.

Nostoon tullessa kone pyritään keskittämään mahdollisimman nopeasti, eli löytämään nostosta se paras paikka kaartaa. Hyvällä tuurilla ja/tai taidolla koneen saa samantien noston ytimeen, mutta usein joudutaan tekemään muutaman kierroksen ajan korjausliikkeitä. Lisäksi nostot usein ovat varsin kaukana ideaalisesta tasaisesta nostosta, joten käytännössä keskittäminen on jatkuvaa toimintaa. Onneksi se muodostuu kokemuksen myötä jonkinasteiseksi automaatioksi. Nostoon tultaessa keskittäminen vie yleensä aikaa, jolloin kone nousee houonosti ja siksi on edullisempaa käyttää mahdollisimman vähän nostoja, jolloin tyhjäkäynti saadaan minimoitua, mutta miten nostojen määrää saadaan vähennettyä?

Nostoon tullaan liitämällä eli liukumalla ja itse asiassa liidoissa syntyvät kilpailuissa usein merkittävämmät erot kuin nostoissa, osin siksikin, että tehtävällä käytetystä ajasta vain 15-30% päivästä ja pilotista riippuen käytetään nostossa ja loppu menee liidoissa. Lisäksi nostossa lentämisessä erot kisapilottien kesken ovat suhteellisen pieniä.

Liidossa on oikeastaan vain kaksi asiaa, joihin pilotti vaikuttaa: liidon nopeus ja liidetty reitti. Jos liitää liian nopeasti, niin löytää itsensä nopeasti pellosta, jos liian hiljaa, niin taas ollaan (yleensä) siellä tulostaulukon viimeisillä riveillä. Kun kerroin, että kone liitää parhaimillaan 45, niin se liitoluku saavutetaan (tasaisessa ilmassa) niin pienellä nopeudella, ettei sillä osallistuta kärjen kamppailuihin ja siksi se onkin tavallaan paljon merkityksettömämpi tieto, kuin miltä se kuulostaa. Paljon oleellisempaa on, kuinka hyvin kone liitää suuremmilla nopeuksilla.

Käytettäviin nopeuksiin on olemassa eksakti teoriakin, McCready teoria, joka antaa tiedon, millä nopeudella milloinkin kannattaisi liitää, kunhan tiedetään seuraavan noston voimakkuus. Kun se on aina parhaimmillaankin vain hyvä arvaus, niin ainakin itse pyrin lentämään hyvällä keskimääräisellä nopeudella ja korjaamaan sitä vain merkittävissä muutoksissa ympäröivässä ilmassa.

Nostojen välissä oleva ilma ei ole tasaista, vaan sillä on lähes aina liikettä ylös tai alaspäin. Usein ilmassa on kantavia tai jopa nostavia linjoja, jotka merkittävästi parantavat koneen liitokykyä usein jopa moninkertaiseksi suhteessa ilmoitettuun maksimiliitolukuun. Ja jos ilma menee jossain ylös, niin vastaavasti se menee jossain muualla alas, eli ilmasta löytyy myös laskevia. Oikein pahaa laskevaa kutsutaan kaivoksi, koska se syö korkeutta nopeasti ja hermoja vielä nopeammin.

Taitava pilotti pystyy hyödyntämään kantavia linjoja ja siten vähentämään tarvetta nostojen käytölle. Tosin kaikkein taitavinkin joutuu välillä laskeviin, ja niistä täytyy sitten vain pyrkiä mahdollismman pian pois. Jos liidossa ajetaan jonkun noston läpi, kannattaa liitonopeutta pudottaa huomattavasti, koska näin saadaan kerättyä lisää energiaa mahdollisimman paljon, Vastaavasti laskevassa lisätään vauhtia, jotta siitä päästään mahdollisimman nopeasti läpi ja samalla periaatteessa minimoidaan korkeushävikki.

"Sivukuva" suunnilleen samasta lennon osuudesta, kuin miltä tekstin ensimmäinen kuva oli. Kuvassa näkyvät pienet väkäset ovat liidossa läpilennettyjä nostoja, joissa on vain vedetty vauhtia pois ja kerätty korkeutta talteen.
Satojen metrien korkeudenlisäykset edellyttävät sitten jo nostossa pyörimistäkin. Alin kohta on noin 400 metriä maanpinnasta ja ylimmilläänkin vain hiukan reilu 900 metriä. Kuvan korkeusviivat ovat korkeuksia merenpinnasta.
Suora reitti on äärimmäisen harvoin nopein, vaan varsin usein knnattaa kiertää edullisemman maaston kautta. Hyvää maastoa on esimerkiksi kuiva kangasmaasto. Isommat vesistöt kannattaa toisaalta kiertää reilusti, varsinkin alatuulen puolelta, koska niiden "kylmä pussi" jäähdyttää ilmaa ja siten ehkäisee tehokkaasti nostojen muodostumista vaikutusalueellaan. Voimakkaimmillaan ilmiö on keväällä jäiden lähdettyä veden ollessa tosi kylmää.

Tehtävä päättyy aina liitoon ja viimeinen liito, loppuliuku, on tietyssä mielessä erityisasemassa, koska se ajetaan maalilinjalle ja suhteellisen matalalle. Vaikka tavallinen liito joskus muuttuu kuin itsestään loppuliu'uksi, usemmiten päätös loppuliukuun lähdöstä tehdään viimeisessä nostossa. Jos ilma olisi tasaista päätös loppuliukuun lähtemisestä olisi helppo. Lähdettäisiin siltä korkeudelta, joka vastaa viimeisen noston saavutetulla keskinoston McCready-nopeuden liitolukua mahdollisella tuulella korjattuna. 

Kuten aiemmin kerroin, ilma ei kuitenkaan ole tasainen, vaan siinä on liikettä ylös ja alas, niinpä liitoon pitää varata korkeusreserviä ja sitten liidossa seurataan korkeusreservin käyttöä. Jos sitä kertyy enemmän, voidaan vauhtia lisätä ja jos vähemmän, niin hillitä vähän vauhtia. Joskus loppuliuku menee huonoa linjaa ja "pudotaan" polulta niin alas, ettei liitämällä päästäkään enää kentälle. Pahimmillaan jäädään vajaaksi ja joudutaan laskemaan peltoon, mutta toki voidaan vielä löytää nostokin ja kinnata siinä taas sen verran lisää korkeutta, että päästään takaisin polulle.




Kuvassa näkyy erään tehtävän loppuliuku (alempi viiva). Kuvan yläreunassa on pyöritty nostossa ja sitten lähdetty loppuliukuun, jossa matkalla vielä pongataan viimeinen käännepiste (Topeno) ja tultu maalilinjalle (tai oikeastaan maaliympyrään, eli tehtävä loppuu kun päästään kuvan alareunan ympyrän sisäpuolelle). Loppuliukuun on lähdetty noin 920 metrin korkeudesta ja noin 25 kilometrin matka on liuttu keskimäärin 157 kilometrin maanopeudella liitoluvulla 28.

Maalilinjan jälkeen sitten keskitytään vielä sen verran, että tehdään asiallinen lasku kentälle ja sitten voikin huokaista helpotuksesta ja päivä on iltatoimia lukuunottamtta pulkassa.

2 kommenttia:

  1. Hyvä juttu, mutta korjaisin sen verran että siinä reittikuvassa tullaan oikeasta alakulmasta kohti Humppilaa ja mennään alas etelään kohti Ypäjää.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Kiitos, korjattu. Kumma miten vaikka kunka ajattelee oikein, niin sormilla tuntuu olevan taipumus, jollei jopa tavoite naputella väärin... ;)

      Poista