[Original English below]
CÁI GÌ VẬY?! Một test pilot tạo ra collapse một bên trên một cánh dù thử nghiệm
Bạn đã xem video một phi công tập wingover rất tệ trên một vách núi với gió biển? Điều kiện bay rất êm, cho tới khi anh ta bị một cú collapse một bên lớn. Điều này xảy ra vì trong khi làm wingover, không khí bị đảo ngược ở một bên cánh dù.
Đây là một ví dụ cho thấy collapse có thể xảy ra do hành động của phi công. Collapse không tự nhiên mà xuất hiện đâu.
Điều gì gây ra collapse?
Khi dòng không khí đi xuống ở trên bề mặt cánh dù, ở một diện tích cánh, dây dù sẽ trở nên mất áp lực, cánh dù sẽ thay đổi hình dạng, tạo nên collapse. Điều này xảy ra vì không khí đi xuống khiến dây dù không còn lực kéo giữ chúng căng, chúng sẽ mất áp lực và không hỗ trợ việc giữ hình dáng cánh nữa.
Việc này kết hợp với ảnh hưởng của áp lực bên trong vòng dù, nơi không khí không được bơm vào trong dù nữa, bạn sẽ không có đủ không khí để giữ dù căng đều. Nếu áp lực bên ngoài cánh dù lớn hơn áp lực bên trong (áp lực tĩnh và động), cánh dù sẽ bị xẹp xuống.
Phần lớn các collapse được tạo ra bởi nhiễu động. Bạn bay vào vùng không khí đi xuống sẽ làm xẹp cánh dù, nhiễu động này được tạo bởi thermal, nhiễu động sau núi hoặc các loại nhiễu động khác như gió hội tụ (convergence) hoặc nhiễu động của các vật thể bay khác.
Rất nhiều phi công kể lại như là những nạn nhân vô tội của nhiễu động - nhưng không phải chỉ đơn giản như thế.
Tạo ra bởi phi công hay nhiễu động?
Cả nhiễu động và việc phi công xử lý sai đều có thể dẫn tới collapse. Thực tế là collapse ít khi là do một trong hai lý do trên, thường là kết hợp cả hai. Hầu hết các collapse tôi biết đều do phi công xử lý sai trong khi có nhiễu động.
Chỉ nhiễu động không thì khó gây ra collapse, và chỉ phi công xử lý không cũng chưa đủ. Nhưng khi kết hợp lại bạn sẽ có collapse.
Một ví dụ phổ biến là khi bạn vào thermal không đúng lõi. Ví dụ bạn quay phải: khi bạn bắt đầu quay, dù lắc phải sau đó nghiêng phải, cánh trái sẽ bổ xuống cùng với nhịp quay. Khi cánh trái đổ xuống, góc tấn giảm, thậm chí có thể giảm tới 0. Nếu ở thời điểm này, cánh dù của bạn trượt ra ngoài thermal và gặp vùng không khí tụt chỉ với nhiễu động nhẹ, sự kết hợp này sẽ dẫn tới collapse.
Sau đó phi công sẽ nói rằng họ là nhạn nhân vô tội của collapse do nhiễu động. Nhưng sự thật là cú collapse đó phần lớn là do phi công, không phải nhiễu động.
Một tình huống phổ biến khác là phi công bay thẳng qua vùng nâng, không rẽ. Khi anh ta vào thermal, dù sẽ pitch ngược ra sau, góc tấn tăng lên trong vùng nâng. Sau đó, khi anh ta tới bên kia vùng nâng, điều ngược lại xảy ra. Dù sẽ bổ xuống, cùng lúc với dòng không khí giáng xuống. Hai điều này sẽ dễ gây ra collapse. Phi công nên kiểm soát pitch của dù, trong trường hợp này phi công không kiểm soát dẫn tới collapse, không phải do phi công làm gì đó sai.
Thực hiện đúng active flying là cách mà phi công có thể bay trong nhiễu động mà không gặp collapse. Đó là việc bay mượt và xử lý tốt các chuyển động rung lắc nhịp nhàng đúng thời điểm.
Phản ứng tức thì với collapse
Điều chỉnh các chuyển động pitch của dù phù hợp với dòng không khí là các duy nhất để phi công bay chủ động tốt. Cách khác là sử dụng phanh để phản ứng tức thời với collapse. Việc này được gọi là phản ứng với collapse (bằng cách kéo hai bên phanh nhanh để bơm dù), rất hiệu quả và có hai tác dụng.
1. Một cú kéo phanh nhanh và đúng sẽ tăng góc tấn và làm dù ngửa ra. Cả hai điều này sẽ làm giảm cơ hội collapse.
2. Khi bạn kéo phanh nhanh, không khí được đẩy từ mép dưới dù lên, tăng áp lực trong dù và không khí sẽ được đẩy ra khỏi cửa gió. Áp lực được tăng lên này có thể được phi công dùng để bơm lại dù.
Hai tác dụng trên cho phép phi công có thể phản ứng nhanh và chính xác với việc dù chuẩn bị collapse, tránh collapse lớn hơn. Tuy nhiên hãy tránh kéo phanh quá sâu khiến dù bị stall. Điều này được thực hiện bởi kéo phanh trong thời gian thật ngắn: thường chỉ cần ít hơn một giây. Kéo phanh đúng thời gian, đúng cữ là một nghệ thuật.
Vậy, nếu bạn từng nghĩ bạn là nạn nhân vô tội của nhiễu động, hãy nghĩ lại. Thực tế có thể bạn không vô tội như bạn nghĩ đâu nhé!
[Original English]
BRUCE GOLDSMITH: ‘IT JUST CAME OUT OF NOWHERE’
Cross Country Magazine Issue 220
PHOTO: MARCUS KING
WHAT WAS THAT?! A test pilot induces a side-collapse on a prototype intermediate glider
Have you seen the video showing a pilot doing badly-timed wingovers on the cliffs in a sea breeze? The air is smooth and all appears well, until he has a massive asymmetric collapse. This happened because during the wingover the airflow became negative in one part of the wing.
This example neatly demonstrates how a collapse can be caused directly by the actions of the pilot. Collapses don’t simply come out of nowhere.
What causes a collapse?
When the air flows downwards onto the top of a glider over a significant part of the wing the lines will go slack and the sail will deform, leading to a collapse. This is because the lines cannot take any compression, so as soon as there is a downward force on them, they go slack and no longer support the canopy.
This is combined with the effect on the internal pressure of the glider, where the air no longer flows into the wing and you no longer get sufficient ram-air effect to keep your wing inflated. If the pressure on the outside of the wing is greater than the total (static plus dynamic) pressure inside, then the sail will deflate.
The classic idea behind collapses is that they are caused by turbulence. You fly into a downwards-moving gust of air that deflates the glider. This turbulence can be caused by thermals, lee-side turbulence or other turbulence such as convergence or wake from another aircraft.
Many pilots talk about being an innocent victim of turbulence – but life is not that simple.
Pilot- or turbulence-induced?
Both turbulence or the wrong pilot-action can cause a collapse. The reality is that collapses rarely have just one cause; there is normally a combination of both. Nearly every collapse I have seen is caused by a combination of sloppy piloting coming at the same time as a bit of turbulence.
Just the turbulence would not have caused a collapse, and just the sloppy piloting would not have been enough either. But when you combine the two you get a collapse.
A typical example of this is when entering a thermal off-centre. Let’s say you apply right brake: when you start a turn the glider first yaws right then starts to bank up right and the left tip will start to dive into the turn. As the left tip dives then the angle of incidence is reduced – even approaching zero incidence very easily. If, at this moment, your wing flies out the side of the thermal and into the descending air around, then even though the descending air is only mildly turbulent, the two effects combined will lead to a collapse.
Later the pilot will claim they were the innocent victim of a turbulence-induced collapse. But in reality it was mostly pilot action that caused the collapse, and not the turbulence at all.
Another typical scenario is a pilot flying in a straight line though a bubble of rising air, without turning. As he enters the thermal the wing will pitch back in the lift; the angle of attack will also increase as the air is rising. Then, as he continues out the other side the opposite happens. The glider will dive forwards and, at the same time, the airflow will be downwards. The two effects together will likely cause a collapse. The pilot should have controlled the pitch of the glider, so in this case it was lack of correct pilot action that led to the collapse, rather than wrong pilot action.
Correct active piloting is the way pilots can fly in turbulent air without any collapses. It’s all about flying smoothly and keeping pitch movements damped and in time with the air movements.
Catching a collapse
Keeping the pitch movements of the wing correct so they match the airflow is only one way in which a pilot can fly actively. The other way is to use the brakes to avoid collapses. This is known as catching a collapse, is very effective and has two strong effects.
1. A quick application of the brakes momentarily increases the angle-of-incidence and also pitches the glider backwards. Both these effects reduce the likelihood of a collapse.
2. As you apply brakes quickly the air is pushed from the trailing edge of the glider, internal pressure is increased, and air flows out of the openings. This rapid increase in pressure can be used by the pilot to overcome a temporary gust of turbulence and reinflate the glider.
These two effects together allow a pilot with quick and precise reactions to catch the collapse and so avoid a collapse completely. However, it is important to avoid accidentally stalling the wing. This is best done by only holding the brakes on for a very short time: less than one second is usual. The exact timing and amount of brake application is an art in itself.
So, if you ever think you were an innocent victim of turbulence, think again. Chances are you may not be as innocent as you think!