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

INOVACIJA … koja uvijek evoluira

INOVACIJA … koja uvijek evoluira

10.06.2019. komentiraj

U jednoj davnoj kolumni  prikazali smo kako izgleda životni ciklus inovacije, mnemotehnika je 8E's: Zaokružili smo životnu fazu „razvoj inovacije“ – EVOLVE – koja nas ovdje zanima, a i zato jer je u sebi vrlo proturječna! Ilustracija ove tvrdnje je u tome da kad netko smisli ideju za koju vjeruje da je inovativna odmah dolaze oponenti. Oni imaju j još bolje ideje ili unapređuju izvornu. Ideator je time obično frustriran, jer se njegova brilijantna ideja ne prihvaća bez pogovora.  Pri tome zaboravlja da je i ta njegova ideja vjerojatno samo „evolucija“ nekog ranijeg rješenja. Zato treba u svakoj situaciji biti otvoren prema novim rješenjima, ali ih ne treba prihvaćati nekritički.

Samsung jedini profitira na nedaćama Huaweija

Samsung jedini profitira na nedaćama Huaweija

04.06.2019. komentiraj

Googleova odluka o oduzimanju licence za Android Huaweiju, koju je vrlo brzo ublažio, ukazala je na cijeli niz problema u tehnološkom sektoru i već nakon desetak dana potpuno je jasno da se naredbe kao ona američkog predsjednika Donalda Trumpa ne mogu donositi ishitreno, prvenstveno jer zabrana trgovanja na najvišim razinama štete apsolutno svima. Osim Samsungu...

KOMENTAR: Očekivana prodaja Tele2 Hrvatska, sljedeća meta Optima Telekom

KOMENTAR: Očekivana prodaja Tele2 Hrvatska, sljedeća meta Optima Telekom

01.06.2019. komentiraj

Kada je i službeno potvrđeno da je Tele2 Hrvatska prodan United Grupi postalo je jasno da se dugo najavljivana prodaja napokon dogodila. Iako su neki isticali kako je Tele2 AB, kao vlasnik Tele2 Hrvatska, objavom u poslovnom izvješću o tome kako su zadovoljni poslovanje i kako nastavljaju s ulaganjima zapravo otklonio mogućnost prodaje to je zapravo bio dokaz da su na nju spremni. Pogotovo prikazani svi parametri poslovanja koji su rasli čime se vrijednost prodaje povećavala.