Speed, give me what I need

Speed, give me what I need

Foto: Goran Matošević / Tomich Productions

Kad netko kaže da brzina znači život, to zvuči kao patetična izjava Toma Cruisea u „Danima groma“, ili takva neka holivudska smijurija. Međutim, u avionu to je vrlo doslovna i stvarna istina. Samo dok postoji dovoljna brzina opstrujavanja zraka oko površina zrakoplova, postoji i uzgon koji avion drži u zraku. Jedan od drilova koje instruktor upucava pilotu učeniku u glavu, kroz cijelo školovanje, je da pilot prvo leti, onda navigira, a tek onda razgovara s kontrolom leta. Ovo „prvo leti“ na prvom mjestu znači da održava brzinu aviona i odstojanje od prepreka.

Nedostatak brzine znači slom uzgona i gubitak kontrole nad avionom. Prevelika brzina znači potencijalna strukturna oštećenja letjelice. Kad bi mi netko rekao da će mi svi instrumenti u avionu otkazati, ali da mogu izabrati jedan koji će mi ostati, bez imalo razmišljanja bih izabrao brzinomjer. I mislim da bi to bio izbor bilo kojeg pilota na svijetu.

Pojam brzine u zrakoplovstvu nije nimalo jednostavan. Ono što se uobičajeno smatra brzinom u vožnji automobila, u zrakoplovstvu se naziva ground speed, ili brzina u odnosu na tlo. Ona je jedna on manje važnih vrijednosti brzine i zapravo jednostavniji i stariji avioni uopće ne posjeduju instrument koji ju mjeri.

Glavni razlog zbog kojeg je ground speed uopće bitan je trenutak slijetanja. O brzini u odnosu na tlo, pri dodiru piste, ovisi koliko će avion piste „potrošiti“ u zaustavljanju. Što manje, to bolje, da ne bi elisom pasli kukuruze na drugom kraju seoskog letjelišta kratke staze. No, točna vrijednost brzine u odnosu na tlo nije bitna, ako pilot zna koja mu je brzina u odnosu na zrak. Bitno je da pilot slijeće „u vjetar“. Brzina prilaza aviona (u odnosu na zrak) je jedna od karakterističnih i unaprijed standardiziranih brzina za pojedini tip aviona, a ako se slijeće „u vjetar“ onda je brzina u odnosu na zemlju svakako manja nego u odnosu na zrak. I to je dovoljno znati.

Drugi razlog zašto je ground speed bitan je trajanje leta, to jest količina potrebnog goriva. Postoji točno definirana kalkulacija minimalne količine goriva i trajanja leta, a trajanje leta ovisi o brzini u odnosu na zemlju. Pri lošoj kalkulaciji zemaljske brzine može se desiti situacija nedovoljne količine goriva za dosizanje aerodroma, što se općenito smatra ne naročito dobrim. Jednom prilikom sam želio odletjeti s Hvara do Rijeke i onda potom prema Zagrebu. Međutim, puhao je vjetar iz pravca sjeverozapada brzine 25 čvorova, što je za avion koji inače ima uobičajenu brzinu krstarenja 92 čvora poprilično značajan vjetar. Brzina u odnosu na tlo bi u takvom scenariju značajno pala, a let se značajno produžio, tako da sam ipak odletio pored Zadra i Gračaca, ravno prema Zagrebu. I to je bilo vrlo mudro. Ja sam u konkretnom avionu imao indikator ground speeda, ali on zapravo nije nužan jer se tokom pripreme leta sve ovo jako dobro može izračunati. Korisno je, ali ne nužno.

Mjerenje brzine u odnosu na tlo danas se najčešće radi pomoću GPS-a, ali starija i tradicionalnija metoda je ground speed radar, koji je usmjeren u tlo u pravcu leta i mjeri Dopplerov pomak. Nešto kao MUP kontrola brzine, samo obrnuto.

True airspeed je brzina u odnosu na masu zraka u kojoj avion leti. Npr. avion koji u masi zraka leti 100 čvorova TAS, a pritom mu puše vjetar u leđa 10 čvorova, ima ground speed od 110 čvorova. Inače stvari su vrlo rijetko ovako jednostavne, jer avion u pravilu ne leti direktno u vjetar ili s direktnim vjetrom u leđa. U pravilu postoji neki kut između pravca aviona u vjetra. Tada se vjetar treba vektorski razložiti na komponentu u pravcu leta i komponentu okomitu na let. Na osnovi komponente okomite na let se računa zanošenje aviona, to jest potrebna korekcija pravca da rezultanta pravca kretanja bude izravno prema planiranoj točki na ruti. Komponenta u pravcu leta služi za TAS/GS kalkulacije. TAS se nikad ne mjeri, on je isključivo kalkulacijska veličina.

Indicated airspeed (IAS) je najvažnija brzina za letenje, a to je ujedno i ona brzina koju mjeri brzinomjer aviona. Ona se razlikuje od TAS utoliko što avion na većoj visini pokazuje manji IAS nego što je stvarni TAS, a uslijed smanjene gustoće zraka. Sasvim je dobro da instrumenti aviona pokazuju IAS, a ne TAS, jer se avion jednako aerodinamički ponaša pri jednakom IAS-u. Primjerice, avionu kojem se, pri ravnom horizontalnom letu, dešava slom uzgona na 45 čvorova IAS, uvijek će se slom uzgona desiti na 45 čvorova IAS, bez obzira što je to na razini mora 45 čvorova TAS, a na nekoj većoj visini 55 čvorova TAS. TAS ne pomaže previše za letenje.

Način na koji mjerenje brzine funkcionira je takav da na avionu postoje dva bitna ulaza za zrak. Prvi je statički, nalazi se na bočnoj strani aviona i okomit je na struju zraka koja opstrujava avion u kretanju. Budući da vjetar kretanja „ne puše“ u njega, u cijevi koja od tog ulaza vodi prema instrumentu nalazi se samo statički tlak zraka, koji pak ovisi o meteorološkom tlaku zraka i visini. Drugi ulaz je pitot cijev, koja je usmjerena u pravcu kretanja aviona i to tako da bude izvučena u neuznemirenu struju zraka, da hvata čisto laminarno strujanje. Tlak u cijevi koja vodi od ovog ulaza je suma statičkog tlaka (kao na statičkom ulazu) i dinamičkog tlaka koji nastaje uslijed kretanja aviona. Obije cijevi svoje tlakove dovode u jednu komoru brzinomjera, koja je podijeljena membranom koja se može deformirati. S jedne strane membrane dolazi statički tlak, s druge strane dinamički i statički zajedno. Budući da se statički tlakovi s jedne i druge strane membrane poništavaju, deformacija membrane ovisi jedino o dinamičkom tlaku. Kazaljka instrumenta pokazuje deformaciju membrane. A ona je opet linearno korelirana s brzinom, tako da je brzinomjer moguće ne baždariti u hPa, nego u KIAS (knots indicated airspeed).

Iz konstrukcije instrumenta proizlazi i objašnjenje zašto je IAS na većoj visini manji nego TAS. Budući da je gore gustoća zraka manja, onda je i manji dinamički tlak pri istom TAS-u (manje „kila zraka“ struji), a time i speed indicator pokazuje manje.

Pilot aviona mora znati sve njegove bitne IAS brzine, koje ovise o samoj konstrukciji. Samo nekoliko primjera:

Vr – brzina pri kojoj se polijeće

Vx – brzina pri kojoj avion popne najveću visinu pri najmanjem prijeđenom putu

Vy – brzina pri kojoj avion popne najveću visinu u najkraćem vremenu

Vs – brzina sloma uzgona

… i slično. Tko je baš odlučio potrošiti dan učeći napamet zamorne liste, tu mu je cijeli popis.

Čisto za potrebe akademske točnosti moram spomenuti i calibrated airspeed. Naime, instrument u avionu pokazuje IAS točno samo u „standardnoj atmosferi“, koja je na razini mora točno 1013,25 hPa i 15 stupnjeva Celzija. Za sve druge atmosferske uvijete instrument malo griješi. CAS je IAS korigiran za tu grešku uslijed nestandardne atmosfere. Ona nije toliko velika da bi letenje značajno ovisilo o njoj pa se u praksi diskutira samo IAS.

Postoje i neke druge greške mjerenja brzine, primjerice ukoliko pilot „kliže“ avion bočno (npr. u prilazu s bočnim vjetrom) niti je pitot cijev postavljena točno u pravcu struje zraka, niti je statički ulaz točno okomit na strujanje, pa je prikazana brzina dovoljno različita u odnosu na stvarnu da se na to treba paziti.

Mjerenje IAS brzine aviona funkcionira na isti način i na velikim avionima. Tako je poznat slučaj Air France-a na letu iz Brazila, kojem su se smrzle sve 3 pitot cijevi. To je prouzročilo netočno očitanje brzine avionu, zbunilo autopilot i dovelo do toga da piloti, u svojoj pogrešnoj reakciji, kontrolirano odvedu avion u sudar s morem, bez preživjelih.

Promućurniji čitatelj uočit će da sam o tome kako točno brzina utječe na aerodinamiku leta pisao kao da ta objašnjenja moram plaćati Euro po slovu. To ćemo neki drugi put.

Još iz kategorije

KOMENTAR: HT stabilno, ali kreće nova transformacija

KOMENTAR: HT stabilno, ali kreće nova transformacija

25.07.2019. komentiraj

Poslovni rezultati najjačeg domaćeg telekoma Hrvatskog Telekoma pokazuju stabilnost s obzirom na vrlo izazovnu tržišnu utakmicu, ali i dokazuju da će doći do promjena koje dolazi s novim predsjednikom Uprave Konstantinos Nempisom koji je kompaniju preuzeo na početku drugog kvartala ove godine.

RFID – temelj uredske sigurnosti?

RFID – temelj uredske sigurnosti?

24.07.2019. komentiraj

Bili svjesni toga ili ne, svi smo u nekom trenutku u životu koristili RFID. Prvi radioodašiljači korišteni tijekom Drugog svjetskog rata pokrenuli su razvoj te tehnološke grane. Kroz stalnu evoluciju ona je u međuvremenu narasla tako da obuhvaća moderne često korištene ID kartice koje se oslanjaju na radiofrekvencijsku identifikaciju i daljinske ključeve na baterije. U ne tako dalekoj budućnosti možda će ljudi čak koristiti mikročipove ugrađene u tijela da bi se prijavljivali na računala i plaćali na aparatima za kavu i pića. Sveprisutnost RFID-a znači da se njegove prednosti često uzimaju zdravo za gotovo, no ne treba ih podcjenjivati.

KOMENTAR: Zatvoreno jedno poglavlje telekom tržišta u Hrvatskoj – Tele2 odlazi, konačna konsolidacija ili tko će kupiti Optima Telekom

KOMENTAR: Zatvoreno jedno poglavlje telekom tržišta u Hrvatskoj – Tele2 odlazi, konačna konsolidacija ili tko će kupiti Optima Telekom

17.07.2019. komentiraj

Za švedskog vlasnika Tele2 Hrvatska priča je završena. Tele2 AB je odmah na početku svog šestomjesečnog izvješća istaknuo kako Tele2 podaje svoje poslovanje u Hrvatskoj i kao takvog ga smatraju završenim i posebno to ističu tijekom cijelog izvješća. Čak ga i ne prikazuju u grupnim rezultatima nego navode kao „Tele2 Croatia is reported as a discontinued operation for all periods“ odnosno nema više Tele2 Hrvatska kao dijela grupacije.