A sok navigáció után, most jöjjön egy kis repülés-elmélet. Az átesést fogjuk körbejárni, hogy hogyan jön létre, mit lehet tenni ellene és mikor.
(Frissítés: pontosítások Kotta hozzászólása alapján)

Mi is a dugóhúzó?

A dugóhúzó az a stabil állapot, mikor az egyik szárnyfél folyamatos átesésben van, a másikon pedig még kellő felhajtóerő keletkezik. Az így létrejött felhajtóerő különbség először lebillenti, majd folyamatos pörgésben tartja a gépet, mely a földig tart - ha nem szedjük ki belőle.

Paláston pörög a repülő minden esetben és nem a hossztengelye mentén (a közhiedelemmel ellentétben), a gép orra jellemzően a palást középpontja felé mutat. Minden repülőgép máshogy dugózik és van olyan amelyiket bele sem lehet kényszeríteni dugóhúzóba.
A "barátságosabb" repülőgépek egyáltalán nem dugóznak (van amelyik még kényszerítve sem), vagy nem állandósul a dugóhúzó és/vagy belekényszerítés után a kormányok elengedésével, gyakorlatilag magától kijön a dugóhúzóból.
A "barátságtalanabb", általában teljesítmény vagy műrepülő gépek a dugóhúzóban begyorsulnak és így a végén már nem is dugóhúzó, hanem un. sturc-spirál lesz vagy egyes esetekben belátható időn belül nem lehet kivenni őket dugóhúzóból.
Veszélye a dugóhúzónak, ha nincs elég magasság a kivételhez, vagy a gép dugóhúzóban gyorsul és mire kiveszi az ember, már Vmax felett van és széttörik a repülő a levegőben.

Fajtái

Normál dugóhúzó

Vegyünk egy vízszintesen repülő repülőt. Levesszük a gázt, de adott magasságon tartjuk a gépet - magunk fele húzva a botot/szarvat. A sebesség csökken, az állásszög nő. Mivel a két szárnyfél nem milliméterre pontos tükörképe egymásnak, illetve a repülőgép körül áramló levegő sem homogén, előbb vagy utóbb az egyik szárnyfélen hamarabb következik be az átesés. A gép leborul az átesett szárny irányába, leadja az orrát. A kezdő pilóta első reakciója: még jobban maga fele húzza a kormányt, hogy fenntartsa a gép orrát. Ezzel a lehető legrosszabbat teszi, mivel az átesett gépet így nem hagyja felgyorsulni, hogy mindkét szárnyfélén legyen elég felhajtóerő.

Lapos dugó

Ez a kellemetlenebb változata a dolognak, mivel sokkal nehezebb kiszedni belőle a gépet.
Farok nehéz gépen alakul ki. Súlypont áthelyezéssel lehet csak kivenni a gépet.
Erre voltak ötletek, motoros gépen a toló / vonó erő növelése (ahogy Te is írtad), vitorlán pedig az általad említetteken felül, futó nyitás , féklap nyitás egyes típusokon (orr irányú forgatónyomatékot keltenek). Lapos dugóban se a magassági, se az oldalkormány nem hatásos. A csűrőlapok szintén kevesek, mivel átesésben van az egyik szárnyfél, a másik (külső) pedig relatív kis sebességgel halad a levegőhöz képest. A gép gyakorlatilag úgy esik lefele, mint a balta nyél nélkül, csak ennek van két szárnya is :)

Szándékos

A gép sebességét lassan "elkoptatjuk" az átesési sebességig, majd hirtelen, belépjük egyik irányba a gépet és egy tizedmásodperccel később hirtelen hasra húzzuk a botot. A gép abba az irányba fog pörögni, amelyik irányba beléptük.

Nagy sebességű dugóhúzó

Jóval az átesési sebesség felett is létrejöhet dugóhúzó, amikor a szárny állásszöge meghaladja kritikus állásszöget. Sokkal gyorsabb a dugóhúzóba esés sebessége (drasztikusan válik le az áramlás a szárnyról), általában ez a legveszélyesebb, a nagyobb sebesség miatt gyorsan történnek a dolgok és ha pilóta durva kormánymozdulatokkal reagál az eseményekre, előfordul, hogy a másik irányba kezd el pörögni a gép.

Háton dugó

Ugyanolyan mint a normál dugóhúzó, csak annyi a különbség, hogy a gép hasa van a palást középpontja felé.

Elkerülése

A sima dugóhúzót megszüntetni elég egyszerű: a kormányokat alaphelyzetbe hozzuk, kis gázt adunk, hogy gyorsuljon a gép, majd mikor elegendő sebességünk van, felhúzzuk a gépet óvatosan, nehogy ismét átessen a felhúzás közben. Persze mindehhez kell a megfelelő magasság. Bizonyos magasságok alatt lehetetlen kihozni a gépet, mivel nincs elég idő és magasság a gép felgyorsításara.

A lapos dugó már kicsit mókásabb, hiszen ott nincs semmi olyan kormánylap, ami a dugóhúzó közben hatna a repülőre, és kibillentene a stabil állapotból. Viszont van egy gázkarunk, ha motoros a repülő. Minden épeszű ember lehúzna a gázt, ha beleesik lapos dugóba. Hibás döntés, ugyanis a gép tovább lassul, a szárnyakon továbbra sem lesz elegendő felhajtóerő. Ilyenkor kell gázt adni, hogy a hajtómű kihúzza a gépet a dugóból. Itt is, ha megvan a megfelelő magasság, tudunk elegendő sebességet gyűjteni, hogy a gép pörgése megálljon és kiszedjük a dugóból.

Itt meg kell jegyezzem a vitorlázó repülőket. Ezeknek ugyanis nincs semmi olyan eszközük, mellyel ki lehetne szedni a lapos dugóból. Nincs motor, ami kihúzza, a féklapok szintén hatástalanok. Mit lehet akkor tenni? Ki kell billenteni a gépet a súlypont eltolásával. Hogyan lehetséges ez? Kikapcsolni az öveket és előremászni a műszerfalra. Ez remélhetőleg annyira előretolja a gép súlypontját, hogy leadja az orrát, majd elkezd gyorsulni, végül pedig fel lehet húzni. Két dolog kell ehhez: lélekjelenlét és kellően lassú pörgés, hogy ki tudja az ember csatolni magát és előre tudjon mászni. Ugyanis, ha a pörgés túl gyors, a pilótát egész egyszerűen belepréseli az ülésbe a centrifugális erő.

A kihozatal

Kezdetben a pilóták nem tudták, hogy mit is kellene tenni egy ilyen helyzetben, mivel ismeretlen volt, nem voltak rá megfelelő eljárások. Ennek következtében gyakran végzetes volt egy-egy dugóhúzó.

Az első kihozatalt 1912 augusztusában Wilfred Parke követte el, mikor 700 láb magasan dugóhúzóba került a repülője a Larkhill-i repülőtéren. Parke megpróbálta kihozni a gépet a dugóhúzóból, úgy hogy gázt adott, és felhúzta a gép orrát, de az hatástalan volt. Ahogy pörgött a gép, a centrifugális erő odapasszírozta a gép oldalához a pilótát. Ekkor 250 láb magasan járhatott, cirka 100m magasan. Ahogy próbált ellenállni az erőnek, belépett jobbra az oldalkormánynak, aminek hatására a gép kijött a dugóhúzóból, 50 láb magasan. Kiemelkedett, majd egy ismételt megközelítés után sikeresen leszállt.

Annak ellenére, hogy Parke sikeresen kihozta a dugóhúzóból a gépet, egészen az első világháborúig nem terjedt el a technika.

Az első dokumentált szándékos dugóhúzó, és abból kihozatal Harry Hawker nevéhez fűződik. 1914 nyarán Hawker sikeresen kiszedte a gépet a dugóból azzal, hogy alap helyzetbe állította a kormányokat. 1917-ben Frederick Lindemann egy sor kísérletet végzett az áteséssel kapcsolatban.

Minden esetben: sikló pozícióba kell hozni a gépet, hogy mindkét szárnyon állandó áramlás legyen. Ezt a legkülönfélébb módon lehet megoldani, majdnem minden repülőgépnél máshogy és máshogy.

Hogyan esik át a szárny?

Egy szárny sokféleképp áteshet, de alapvetően két módja van, ami dugóhúzóba viheti a gépet: a nagyon magas állásszög, vagy az adott állásszöghöz tartozó alacsony sebesség.

Alacsony sebesség esetén a szárnyprofil nem termel elég felhajtóerőt, a szárny megsüllyed, majd lebillen. Általában ebből nem keletkezik dugóhúzó, mivel egy lassú folyamat, ahogy a szárny elveszti a felhajtóerőt - a lebillenés sem hirtelen következik be.

Nagy állásszög eseten a szárny hirtelen veszti el a felhajtóerőt.

Felhajtóerő

Látható a képen, hogy egy átlagos szárnyprofil 0 állásszögnél is termel felhajtóerőt. Ahogy növeljük az állásszöget, a felhajtóerő úgy nő, egy pontig. Ezt hívjuk kritikus állásszögnek. Ezen pont után drasztikusan lecsökken a felhajtóerő és megnő a szárny légellenállása. Ez okozza a hirtelen léfordulást, hiszen a másik szárnyfél még nem érte el a görbe felső pontját.

Ha megtartjuk a szárnyat ebben az állásszögben, akkor az átesés folyamatos lesz - így lesz a dugóhúzó stabil, földig tartó élmény.

Figyelmeztető rendszerek

Többféle figyelmeztető rendszer létezik. A legegyszerűbb, mikor a megváltozott áramlást figyelik a szárnyon. Ha a levegő túl nagy szögben éri a szárnyat, akkor a levegő egész egyszerűen keresztül áramlik egy dudán, vagy egy érzékelőn, mely megszólal, vagy megszólaltat egy csengőt, dudát, fény-jelzést, stb.

Duda

A modern gépeken mar "stick-shaker" található, mely az átesés előtti pillanatokban elkezdi rázni a szarvkormányt, az újabb rendszerek adott szituációban automatikusan előre is toljak, megakadályozva ezzel a további átesést és/vagy a dugóhúzóba esést.

A Kruger lap egy nagyon egyszerű, automatikusan működő szerkezet, a szárny belepőélén.

Kruger lap

Amikor a szárny állásszöge egy adott szögnél nagyobb, a légáramlat a lap "alá" fúj, ezzel "kihúzva" azt, melynél az íveltségéből és keresztmetszet csökkenésből következően felgyorsul a levegő mozgása (Bernoulli törvénye). A felgyorsult levegő ad annyi plusz tartalékot, hogy a szárny még épp ne essen át, de a pilóta tudjon reagálni a jelzésre.

Egy másik megoldás, hogy a szárny mentén hossztengely irányban lapokat helyeznek el - lásd Tupolev Tu-154. Mikor a szárny nagy állásszöggel repül, és az áramlás elkezd leválni a szárnyról, ezt a turbulens légáramlatot "egyenesíti ki" ez a kis lap. Nem sok, de pont elég lehet egy átesés elkerülésére.

Tu-154 szárny

Egy kis meteorológia

Egyik legnagyobb félelmük a pilótáknak a szélnyírás; az időjárási jelenség, mikor hirtelen megváltozik a szél iránya és/vagy ereje. Egyik legrosszabb esetben pl. leszálláskor 180 fokos fordulatot vesz és az addig a gép sebességéhez adódott szembe-szél hirtelen kivonódik, és az amúgy is lassan repülő repülőgép átesik és/vagy dugóhúzóba kerül. Se sebesség, se magasság nincs a korrigálásra.

Hogy jön létre?

Általában "microburst" okozza. Hasonló a termikekhez, csak itt nem folyamatos a meleg levegő feláramlása. Egy meleg levegő-buborék elszakad a földtől, melynek helyére hirtelen hidegebb levegő tódul. Ez lehet egészen kicsi, de akar több száz négyzetméteres is. Vegyünk például egy sötét erdős-bokros részt a kifutó előtt, egy szép, meleg nyári napon. A nap süti a növényeket, ott megreked a meleg levegő, de nincs elég meleg ahhoz, hogy folyamatos termikforrás legyen. Egy gép átstartol, és a hajtóműve által keltett légmozgás "kifújja" az ott megrekedt meleg levegőt. Hiába a 2-3 perces elkülönítés a gépek közt, ez a légmozgás még akkor is tarthat, mikor a következő gép megérkezik.

Mit lehet ellene tenni?

A reptereken az időjárás rendszer folyamatosan figyeli a szél változását, és ha hirtelen irány és/vagy szélerősség változást észlel, azonnal jelez az irányítóknak, akik tovább adjak az infót a gépeknek, hogy azok biztonságos sebességtöbblettel tudják megközelíteni a repteret.

Végszó

Közismert mondás repülős tanoncok körében az aggódó anyuka intelme: "Kisfiam, aztán csak lassan és alacsonyan repülj!".

Akinek volt szerencséje vitorlázó repülővel repülni, lehet észrevette, hogy minden forduló előtt egy kicsit gyorsított a pilóta: emiatt van, hogy a gép ne essen be dugóhúzóba a forduló közben. Ha simán elkezdené a fordulót, akkor előbb vagy utóbb elkopna a sebesség a koordinált forduló miatt - és mivel koordinált a forduló a belső szárny lassabban repül. Ha az átesik, máris beborul a gép a dugóba.

Vannak egészen érdekes viselkedésű gépek, mint pl. a Zlin Z-142-es műrepülő-oktató. A gép nem a "szokványos módon" borul le: előszór elkezd elborulni lassan az egyik irányba, majd hirtelen átborul a másik oldalra, így téve teljesen kiszámíthatatlanná a gépet.

Aki esetleg tudja, hogy ez miért van, ossza meg velünk!

 
 
u.i.: bocs a Móricka ábrákért :)

Hozzászólások

Mindenki nevében köszönöm a leírást, nagyon örülök neki, hogy ilyen is kikerült ide.

Egy pár dologban egészíteném ki, hogy pontosak legyünk. :-)

Átesés és dugóhúzó nem egy és ugyanaz! Vannak olyan gépek, melyekkel lehet folyamatos átesésben, vízszintes szárnyakkal, előre alig haladva, repülni (liftelésnek hívják).

Mi is a dugóhúzó rész:

pörgés

Paláston pörög a repülő minden esetben és nem a hossztengelye mentén (a közhiedelemmel ellentétben), a gép orra jellemzően a palást középpontja felé mutat. Minden repülőgép máshogy dugózik és van olyan amelyiket bele sem lehet kényszeríteni dugóhúzóba.
A "barátságosabb" repülőgépek egyáltalán nem dugóznak (van amelyik még kényszerítve sem), vagy nem állandósul a dugóhúzó és/vagy belekényszerítés után a kormányok elengedésével, gyakorlatilag magától kijön a dugóhúzóból.
A "barátságtalanabb", általában teljesítmény vagy műrepülő gépek a dugóhúzóban begyorsulnak és így a végén már nem is dugóhúzó, hanem un. sturc-spirál lesz vagy egyes esetekben belátható időn belül nem lehet kivenni őket dugóhúzóból.
Veszélye a dugóhúzónak, ha nincs elég magasság a kivételhez, vagy a gép dugóhúzóban gyorsul és mire kiveszi az ember, már Vmax felett van és széttörik a repülő a levegőben.

Dugóhúzó típusok rész:

Nagy sebességű dugóhúzó

Jóval az átesési sebesség felett is létrejöhet dugóhúzó, amikor a szárny állásszöge meghaladja kritikus állásszöget. Sokkal gyorsabb a dugóhúzóba esés sebessége (drasztikusan válik le az áramlás a szárnyról), általában ez a legveszélyesebb, a nagyobb sebesség miatt gyorsan történnek a dolgok és ha pilóta durva kormánymozdulatokkal reagál az eseményekre, előfordul, hogy a másik irányba kezd el pörögni a gép.

Lapos dugó:

Faroknehéz gépen alakul ki. Súlypont áthelyezéssel lehet csak kivenni a gépet.
Erre voltak ötletek, motoros gépen a toló / vonó erő növelése (ahogy Te is írtad), vitorlán pedig az általad említetteken felül, futó nyitás , féklap nyitás egyes típusokon (orr irányú forgatónyomatékot keltenek).

háton dugó:

Ugyanolyan mint a normál dugóhúzó, csak annyi a különbség, hogy a gép hasa van a palást középpontja felé.

Szándékos dugóhúzó:

A gép sebességét lassan "elkoptatjuk" az átesési sebességig, majd hirtelen, belépjük egyik irányba a gépet és egy tizedmásodperccel később hirtelen hasra húzzuk a botot. A gép abba az irányba fog pörögni, amelyik irányba beléptük.

Kihozatal:

Minden esetben: sikló pozícióba kell hozni a gépet, hogy mindkét szárnyon állandó áramlás legyen. Ezt a legkülönfélébb módon lehet megoldani, majdnem minden repülőgépnél máshogy és máshogy.

Roppant nagy élmény és mindenkinek csak ajánlani tudom, hogy próbálja ki, mert földön ilyet sosem érez. Kontrollált körülmények között, erre alkalmas repülőgéppel, megfelelő magasságban egyáltalán nem veszélyes.

Köszi, felvezettem a cikkbe a részeket! :)

Érdeklődőknek ajánlanám a Góbé vitorlázót! :) Hatalmas élmény vele dugózni! A Nagyvas (IS-28B2) bár műrepülhető, nem a legjobb erre a feladatra, mert "kikenődik", magától kijön, vagy egyáltalán be sem esik (2 személlyel) és begyorsul.

:-) Nini! Egy kolléga...

Gobé dugóhúzó: Bele kell kényszeríteni, magától nem dugózik, lehet vele liftelni is.
Belekényszerítés pontosan a commentem alapján, elkoptatni a sebességet átesési sebességig (50-60), majd durván belépni és rögtön utána hasra rántani a botkormányt és mindkettőt ott tartani addig amíg dugózni szeretnél. A rotáció stabil, kb. 70 métert tesz ki egy 360 fokos pördület. Kb. + 1 G van a kaszniban, egyáltalán nem érzed, hogy zuhansz és még csak szédülni sem szédül az ember.
Kivétel belőle, kb. 1/4 fordulattal a kívánt irány előtt oldalkormány közép állásba és a botot középre. Kb. 1 másodpercel később pedig a botot húzni kell, hogy ne gyorsuljon fel nagyon a gép, ilyenkor 3-4 G van a felvételkor a gépbe...
Illik 140Km/óra alatt (Va) befejezni a kivételt. :-)

A Nagyvassal nem dugóztam, konkrét élményem nincs vele.
De tudom róla, hogy dugóhúzóba kényszeríteni ugyanúgy kell mint a Góbét. A rotációja nem stabil, valóban gyorsul a gép, ezért 1 pördületnél többet nem is forszíroznak vele. Kivételnél rápörög a gép minimum fél pördületet és ráadásul ha túl intenzíven veszed fel, akkor a másik irányba esik dugóba, még egy pördületet levágva...

Sajnos csak egyszer volt szerencsem egy gobeval repulni - utaskent - akkor par lapositott legyezo, majd felhuzas volt (1.5-2G), plusz par begyorsitas 110 korulre, felhuzas (~2G), majd 60-70-nel visszanyom vizszintesbe... erdekes elmeny volt a sulytalansag. Annyira, hogy megkapaszkodtam amiben csak tudtam :))

Elotte pedig repultem gyalog sarkannyal, de ott ugye messzi nincsenek ekkora erok normal repulesnel.

Csak egy kérdés, hogy ne offoljuk a topicot :) : merrefelé repülsz?

Amíg repültem, Farkashegyen repültem MAV klubban.

A Zlin 142-vel kapcsolatban:

A fent említett masina rejtélyes átesésének a titka szerintem a speckó szárnyprofilban keresendő. Tudomásom szerint a gépnek NACA 63-416.5-ös profilja van végig a szárnyon, aminek az átesési tartománya eléggé elnyújtott, azaz a maximum felhajtóerőhöz tartozó állásszög felett még jó pár fokig nem veszít sokat az emeléséből. Ha emeled az orrát és koptatod a sebességet, az egyik szárny már túllépi a max. emelést, de nem esik át hirtelen, csak bedől a gép, és elkezd kifelé csúszni. Szegény másik szárny meg takarásba kerül, a törzs által megzavart levegőben, szárnyvég felé irányuló áramlásban... zutty!

Ez persze csak okoskodás a részemről, senki ne vegye készpénznek amíg valaki tényleg hozzáértő meg nem erősíti...

Nagyon jó írás egyébként, én is nagyon örülök hogy ilyesmik is helyet kapnak az oldalon.

:-)

ksgy a megmondhatója, tegnap (kevésbe ilyen pontosan, mivel nem ismerem a típust) ugyanezt mondtam el neki.
Ugyanezen a véleményen vagyok. (vagy ugyanígy okoskodom).

Én Góbéval repülök, azt valóban az elmondottak alapján be kell rúgni a dúgóhúzóba, ez valamikor nem sikerül :) Az IS-28-as viszont ha termikelés közben egy kis hátszélbefúvást kap és kicsit csúszva repül a termikben a pilóta, akkor már le is billent a gép, utána gyorsan ki kell kapni, általában nem is szeretnek vele dugózni a népek.