УЧИСЬ ЛЕТАТЬ НА ДЕЛЬТАПЛАНЕ (В.А. Жеглов, 1980 год) - часть 9

ставляющей

 

W 

и

 

соответственно

 

большую

 

перегрузку

. 

При

 

попадании

 

дельтаплана

 

в

 

нисходя

-

щий

 

поток

 

на

 

большой

 

скорости

 

углы

 

атаки

 

уменьшаются

 

до

 

таких

 

малых

 

значений

, 

при

 

кото

-

рых

 

может

 

возникнуть

 

флаттер

 

несущей

 

поверхности

. 

Вход

 

дельтаплана

 

в

 

восходящий

 

поток

 

на

 

малой

 

скорости

 (

больших

 

углах

 

атаки

) 

может

 

привести

 

к

 

тому

, 

что

 

угол

 

атаки

 

возрастет

 

до

 

таких

 

значений

, 

что

 

α

 

станет

 

больше

 

α

кр

, 

и

 

произойдет

 

срыв

 

потока

, 

вследствие

 

чего

 

дельтаплан

 

мо

-

жет

 

свалиться

 

На

 

крыло

 

и

 

войти

 

в

 

штопор

. 

Следовательно

, 

полет

 

в

 

турбулентной

 

атмосфере

 

должен

 

проходить

 

на

 

скорости

, 

равноудаленной

 

от

 

минимальной

 

и

 

максимальной

, 

т

. 

е

. 

прибли

-

зительно

 

на

 

наивыгоднейшей

 

скорости

. 

Усилия

, 

действующие

 

на

 

конструкцию

 

дельтаплана

. 

Конструкция

 

дельтаплана

 

состоит

 

из

 

жесткого

 

каркаса

 (

килевая

, 

поперечная

, 

две

 

боковые

 

балки

), 

тросовых

 

растяжек

 

и

 

купола

. 

Под

 

воздействием

 

воздушной

 

нагрузки

 

P

 

купол

 

дельтаплана

 

принимает

 

определенную

 

фор

-

Усилия

 

от

 

купола

 

воспринимаются

 

килевой

 

и

 

боковыми

 

балками

 

в

 

виде

 

распределенной

 

на

-

грузки

 

q 

(

рис

. 123), 

направленной

 

по

 

касательной

 

к

 

поверхности

 

купола

. 

Вертикальные

 

состав

-

ляющие

 

нагрузки

 

g 

уравновешены

 

силой

 

тяжести

 

G. 

Очевидно

, 

что

 

величина

 

распределенной

 

нагрузки

 

q 

определяется

 

стрелой

 

прогиба

 

купола

 

f, 

чем

 

больше

 

стрела

 

прогиба

 (

меньше

 

радиус

 

кривизны

), 

тем

 

меньше

 

нагрузка

 

q 

(

рис

.123,

а

). 

Боковая

 

балка

  (

без

 

аутриггеров

) 

является

 

одним

 

из

 

наиболее

 

нагруженных

 

элементов

конструкции

 

дельтаплана

. 

Рассмотрим

 

усилия

, 

действующие

 

в

 

ней

. 

Из

 

графика

 2 (

рис

. 124) 

видно

, 

что

 

наибольший

 

изгибающий

 

момент

 

действует

 

в

 

боковой

 

балке

 

в

 

месте

 

стыка

 

с

 

поперечной

, 

поэтому

 

необходимо

, 

чтобы

 

в

 

данном

 

сечении

 

боковая

 

балка

 

имела

 

усиление

 

в

 

виде

 

втулки

 

или

 

дополнительной

 

трубы

. 

Рис

. 122. 

Нагрузки

, 

действующие

 

на

 

конструкцию

 

дельтапла

-

на

: 1 – 

раскрой

 

купола

 

дельтаплана

; 2 – 

каркас

 

дель

-

таплана

 

Рис

. 123. 

Сечение

 

крыла

 

дельтаплана

 

и

 

нагрузки

действующие

 

в

 

сечении

: 

а

 

– 

при

 

малой

 

ку

польности

; 

б

 – 

при

 

большой

 

купольности

 

66 

Рис

. 124. 

Распределение

 

нагрузки

 

и

 

изгибающий

 

момент

 

в

 

боковой

 

балке

: 

1 – 

распределение

 

нагрузки

 

от

 

купола

 

по

 

боковой

 

балке

;  

2 – 

эпюра

 

изгибающего

 

момента

 

в

 

боковой

 

балке

 

от

 

нагрузки

 

Рис

. 125. 

К

 

определению

 

силы

, 

действующей

 

на

 

поперечную

 

балку

: 

F — 

сила

, 

действующая

 

на

 

поперечную

 

балку

; 

Т

 — 

сила

 

натяжения

 

боковых

 

растяжек

;  

Q — 

сила

, 

действующая

 

от

 

боковой

 

балки

 

Боковые

 

трубы

 

трапеции

 

передают

 

усилия

 

от

 

нижних

 

тросов

 

на

 

центральный

 

узел

 (

сила

сжатия

 

F'

) (

рис

. 126). 

Ручка

 

трапеции

 

работает

 

на

 

растяжение

 (

сила

 

Т

’

)

 

(

см

. 

рис

. 126).

Рис

. 126. 

К

 

определению

 

сил

, 

действующих

 

на

 

трубы

 

трапеции

: 

Т

 

— 

сила

, 

приложенная

 

к

 

боковой

 

трубе

 

от

 

нижних

 

тросов

;  

Т

' 

— 

сила

 

растяжения

, 

действующая

 

на

 

ручку

 

трапеции

: 

 

F'

 — 

сила

, 

действующая

 

на

 

боковые

 

трубы

 

трапеции

 

Мачта

 

передает

 

усилие

 

от

 

верхних

 

тросов

 

на

 

центральный

 

узел

  (

например

, 

при

 

действии

ветра

 

на

 

земле

 (

рис

. 127) 

или

 

при

 

неудачной

 

посадке

). 

Рис

. 127. 

Усилия

, 

действующие

 

на

 

дельтаплан

 

при

 

ветре

 

на

 

земле

 

Поперечная

 

балка

, 

боковые

 

трубы

 

трапеции

, 

труба

 

мачты

 

воспринимают

 

сжимающие

 

уси

-

лия

. 

Элементы

 

конструкции

, 

подверженные

 

сжатию

, 

сохраняют

 

свою

 

несущую

 

способность

 (

ус

-

тойчивость

) 

до

 

некоторой

 

критической

 

силы

, 

определяемой

 

из

 

уравнения

 

Многие

 

конструкции

 

дельтапланов

 

предусматривают

 

разборку

 

до

 

размеров

, 

удобных

 

для

 

транспортировки

. 

Соединение

 

разборных

 

труб

 

каркаса

 

должно

 

иметь

 

прочность

 

не

 

менее

 

проч

-

ности

 

труб

, 

например

, 

соединение

 

труб

 

при

 

помощи

 

внутренних

 

втулок

 (

рис

. 128). 

Рис

.  128. 

Соединение

 

труб

 

каркаса

 

при

 

помощи

 

внутренних

 

втулок

 

Длина

 

втулки

 

должна

 

быть

 

не

 

менее

 

пяти

 

диаметров

 

трубы

, 

материал

 

втулки

 

тот

 

же

, 

что

 

и

 

трубы

. 

Чтобы

 

прочность

 

соединения

 

была

 

не

 

менее

 

прочности

 

трубы

, 

необходимо

 

соблюдать

 

ус

-

ловие

: 

Однако

 

практически

 

следует

 

выполнять

 

втулку

 

со

 

стенкой

 

несколько

 

большей

 

толщины

 

вследствие

 

погрешности

 

технологии

 

изготовления

. 

68 

МЕТЕОРОЛОГИЯ

 

Организация

 

и

 

безопасность

 

полетов

 

на

 

дельтапланах

 

в

 

значительной

 

мере

 

зависят

 

от

 

метео

-

рологических

 

условий

. 

Готовясь

 

к

 

полетам

, 

спортсмен

 

должен

 

тщательно

 

изучить

 

состояние

 

по

-

годы

 

в

 

районе

 

полетов

. 

Надо

 

хорошо

 

разбираться

 

в

 

физической

 

сущности

 

атмосферных

 

процес

-

сов

, 

создающих

 

различные

 

метеорологические

 

условия

, 

и

 

знать

, 

какие

 

условия

 

благоприятствуют

 

полетам

 

на

 

дельтапланах

. 

Под

 

метеорологическими

 

условиями

 

подразумевается

 

физическое

 

состояние

 

атмосферы

 

в

 

некоторый

 

момент

 

или

 

промежуток

 

времени

. 

Физическое

 

состояние

 

атмосферы

 

определяется

 

ря

-

дом

 

основных

 

метеорологических

 

элементов

 – 

температурой

, 

влажностью

, 

давлением

 

воздуха

, 

ветром

, 

осадками

, 

видимостью

, 

Облачностью

 

и

 

т

. 

д

. 

Низкая

 

облачность

, 

туманы

, 

порывистый

 

ве

-

тер

 

усложняют

, 

а

 

в

 

ряде

 

случаев

 

исключают

 

возможность

 

полета

 

на

 

дельтаплане

. 

Интенсивная

 

турбулентность

, 

сильное

 

обледенение

 

создают

 

большие

 

трудности

 

в

 

пилотировании

 

и

 

угрожают

 

безопасности

 

полетов

. 

Строение

 

атмосферы

 

и

 

факторы

, 

определяющие

 

погоду

. 

Земной

 

шар

 

окружен

 

воздушной

 

оболочкой

 – 

атмосферой

, 

которая

 

вращается

 

вместе

 

с

 

ним

. 

Физические

 

свойства

 

атмосферы

 – 

ее

 

температура

, 

влагосодержание

, 

скорость

 

движения

 

меняются

 

и

 

по

 

горизонтали

 

и

 

по

 

вертикали

; 

особенно

 

резко

 

они

 

изменяются

 

с

 

высотой

. 

В

 

вертикальном

 

направлении

 

атмосфера

 

состоит

 

из

 

нескольких

 

почти

 

сферических

 

слоев

, 

каждый

 

из

 

которых

 

имеет

 

специфическое

 

распределение

 

температуры

 

и

 

других

 

физических

 

ха

-

рактеристик

. 

В

 

нижнем

 

слое

 – 

тропосфере

, 

простирающейся

 

в

 

умеренных

 

широтах

 

до

 

высоты

9—11 

км

, 

сосредоточено

 

около

 80% 

атмосферного

 

воздуха

. 

Из

-

за

 

того

, 

что

 

в

 

тропосфере

 

содержится

 

почти

 

весь

 

атмосферный

 

водяной

 

пар

, 

здесь

 

проис

-

ходит

 

образование

 

облаков

 

и

 

выпадение

 

из

 

них

 

осадков

. 

Отметим

, 

что

 

атмосферные

 

процессы

 

в

 

тропосфере

 

являются

 

главной

 

причиной

 

изменения

 

погоды

. 

Поскольку

 

полеты

 

дельтапланов

 

происходят

 

в

 

тропосфере

, 

мы

 

ниже

 

будем

 

в

 

основном

 

ка

-

саться

 

характеристик

 

именно

 

этого

 

слоя

. 

Единственным

 

источником

 

энергии

 

для

 

всех

 

атмосфер

-

ных

 

физических

 

процессов

 

является

 

излучение

 (

радиация

) 

солнца

. 

Но

 

наибольшую

 

часть

 

тепло

-

вой

 

энергии

 

атмосфера

 

получает

 

не

 

непосредственно

 

от

 

солнца

, 

а

 

от

 

земли

, 

нагреваемой

 

солнеч

-

ными

 

лучами

. 

Передача

 

тепла

 

от

 

земли

 

к

 

атмосфере

 

происходит

 

также

 

с

 

помощью

 

атмосферной

 

турбулентности

 

или

 

вихревых

 

движений

 

и

 

конвекции

, 

т

. 

е

. 

подъема

 

теплых

 

частиц

 

воздуха

 

под

 

действием

 

архимедовой

 

силы

. 

Атмосфера

 

находится

 

в

 

непрерывном

 

движении

. 

Непосредственной

 

причиной

 

его

 

служит

 

неравномерность

 

в

 

горизонтальном

 

распределении

 

давления

, 

вызываемая

 

в

 

свою

 

очередь

 

терми

-

ческой

  (

температурной

) 

неоднородностью

 

атмосферы

. 

Основной

 

силой

, 

заставляющей

 

частицы

 

воздуха

 

перемещаться

, 

являются

 

силы

 

барического

 

градиента

, 

т

. 

е

. 

перепада

 

давления

 

на

 

едини

-

цу

 

расстояния

 

по

 

горизонтали

. 

Чем

 

она

 

больше

, 

тем

 

сильнее

 

ветер

. 

Под

 

действием

 

сил

 

бариче

-

ского

 

градиента

 

воздух

 

должен

 

перетекать

 

из

 

области

 

повышенного

 

давления

 

в

 

область

, 

где

 

дав

-

ление

 

меньше

. 

Однако

 

в

 

атмосфере

 

на

 

частицы

 

воздуха

 

влияют

 

еще

 

и

 

отклоняющая

 

сила

 

враще

-

ния

 

Земли

 (

сила

 

Кориолиса

), 

центробежная

 

сила

 

и

, 

наконец

, 

сила

 

трения

. 

Под

 

влиянием

 

неодно

-

родного

 

прогрева

 

поверхности

 

Земли

, 

распределения

 

суши

 

и

 

моря

, 

горных

 

цепей

 

и

 

т

. 

д

. 

возника

-

ет

 

сложная

 

система

 

общей

 

циркуляции

 

атмосферы

, 

под

 

которой

 

понимается

 

совокупность

 

круп

-

номасштабных

 

воздушных

 

течений

 

над

 

земным

 

шаром

. 

Элементами

 

общей

 

циркуляции

, 

с

 

воз

-

никновением

, 

эволюцией

 

и

 

перемещением

 

которых

 

связаны

 

наиболее

 

существенные

 

изменения

 

погоды

, 

являются

 

атмосферные

 

фронты

, 

циклоны

 

и

 

антициклоны

, 

к

 

описанию

 

которых

 

мы

 

пере

-

ходим

. 

Воздушные

 

течения

, 

являющиеся

 

элементами

 

общей

 

циркуляции

 

атмосферы

, 

состоят

 

из

 

од

-

нородных

 

по

 

условиям

 

погоды

 

масс

 

воздуха

. 

Горизонтальные

 

размеры

 

таких

 

воздушных

 

масс

 

измеряются

 

тысячами

 

километров

, 

вертикальные

 – 

километрами

. 

Большую

 

часть

 

своих

 

свойств

 – 

степень

 

нагретости

, 

влагосодержание

, 

запыленность

 

и

 

т

. 

д

. – 

воздушные

 

массы

 

приобретают

 

от

 

подстилающей

 

поверхности

, 

т

. 

е

. 

участка

 

земли

, 

над

 

которым

 

они

 

находятся

 

длительное

 

время

. 

Передвигаясь

 

в

 

другие

 

районы

, 

они

 

вызывают

 

там

 

изменения

 

температуры

, 

ветра

, 

облачности

, 

т

. 

 

69 

е

. 

изменение

 

погоды

. 

В

 

пределах

 

одной

 

и

 

той

 

же

 

воздушной

 

массы

 

метеорологические

 

параметры

 

по

 

горизонтали

 

меняются

 

очень

 

мало

. 

Совсем

 

иная

 

картина

 

наблюдается

 

в

 

узкой

 

зоне

 

между

 

воздушными

 

мас

-

сами

 

с

 

различными

 

свойствами

, 

т

. 

е

. 

вблизи

 

так

 

называемых

 

атмосферных

 

фронтов

. 

В

 

них

 

на

 

расстояниях

 

в

 

несколько

 

километров

 

температура

 

зачастую

 

изменяется

 

на

 5—10° 

С

, 

а

 

ветер

 

рез

-

ко

 

меняет

 

свое

 

направление

 

и

, 

кроме

 

того

, 

его

 

скорость

 

увеличивается

 

или

 

уменьшается

 

в

 2—3 

раза

. 

Именно

 

при

 

прохождении

 

фронтов

 

погода

 

меняется

 

наиболее

 

резко

. 

Если

 

фронт

 

движется

 

так

, 

что

 

после

 

его

 

прохождения

 

холодный

 

воздух

 

заменяется

 

более

 

те

-

плым

, 

говорят

 

о

 

теплом

, 

а

 

при

 

обратной

 

ситуации

 – 

холодном

 

фронте

. 

Атмосферные

 

фронты

 

представляют

 

собой

 

наклонные

 

поверхности

 

с

 

углом

 

наклона

, 

который

 

обычно

 

не

 

превышает

 

одного

 

градуса

. 

На

 

рис

. 129 

дан

 

схематический

 

вертикальный

 

разрез

 

теплого

 

фронта

 

с

 

типичной

 

для

 

него

 

об

-

лачной

 

системой

 

и

 

осадками

. 

При

 

образовании

 

теплого

 

фронта

 

теплый

 

воздух

 

медленно

 

подни

-

мается

 

по

 

клину

 

холодного

, 

одновременно

 

оттесняя

 

его

 (

на

 

рисунке

 

вправо

). 

 

Рис

. 129. 

Теплый

 

фронт

 

 

Рис

. 130. 

Холодный

 

фронт

 

Холодный

 

фронт

 (

рис

. 130) 

образуется

, 

когда

 

холодный

 (

а

 

значит

, 

тяжелый

) 

воздух

 

вклини

-

вается

 

под

 

теплый

, 

приподнимает

 

и

 

оттесняет

 

его

. 

Из

-

за

 

большой

 

скорости

 

перемещения

, 

харак

-

терной

 

для

 

многих

 

холодных

 

фронтов

, 

теплый

 

воздух

 

перед

 

клином

 

холодного

 

бурно

 

поднима

-

ется

, 

и

 

здесь

 

образуются

 

мощные

 

кучево

-

дождевые

 

облака

, 

грозы

, 

ливни

 

и

 

шквалы

. 

Из

-

за

 

этого

 

полеты

 

в

 

зоне

, 

отстоящей

 

от

 

быстро

 

движущегося

 

холодного

 

фронта

 

на

 30—50 

км

, 

часто

 

бывают

 

опасными

, 

особенно

 

летом

. 

Следует

 

отметить

, 

что

 

приведенные

 

схемы

 

фронтов

 

отражают

 

лишь

 

наиболее

 

типичные

 

их

 

особенности

. 

В

 

реальных

 

условиях

 

всегда

 

наблюдаются

 

те

 

или

 

иные

 

от

-

клонения

 

от

 

этих

 

схем

, 

обусловленные

 

свойствами

 

конкретных

 

воздушных

 

масс

 

по

 

обе

 

стороны

 

фронта

, 

топографией

 

местности

 

и

 

другими

 

условиями

. 

На

 

синоптических

 

картах

 (

специальных

 

и

 

в

 

газетах

) 

всегда

 

хорошо

 

видны

 

области

 

с

 

замкну

-

тыми

 

концентрическими

 

изобарами

 (

линиями

 

одинакового

 

давления

) 

с

 

поперечниками

, 

измеряе

-

мыми

 

сотнями

 

и

 

тысячами

 

километров

. 

Если

 

давление

 

по

 

направлению

 

к

 

их

 

центру

 

падает

, 

они

 

называются

 

циклонами

, 

а

 

если

 

растет

 —

антициклонами

. 

В

 

северном

 

полушарии

 

ветер

 

в

 

цикло

-

нах

 

направлен

 

против

 

хода

 

часовой

 

стрелки

, 

а

 

в

 

антициклонах

 — 

по

 

ходу

 

часовой

 

стрелки

. 

В

 

 

70 

южном

 

полушарии

 

картина

 

обратная

. 

Для

 

циклонов

 

типична

 

пасмурная

 

погода

 

с

 

продолжительными

 

интенсивными

 

осадками

 

в

 

зоне

 

фронтов

 

и

 

моросью

 — 

вдали

 

от

 

них

. 

Антициклоны

 

характеризуются

 

слабыми

 

ветрами

. 

Нис

-

ходящие

 

движения

 

в

 

них

 

способствуют

 

уменьшению

 

насыщения

 

воздуха

 

водяным

 

паром

 

и

 

обу

-

словливают

 

преобладание

 

малооблачной

 

погоды

 (

летом

). 

Ветер

 

Условия

 

полета

 

на

 

дельтаплане

 

в

 

значительной

 

степени

 

зависят

 

от

 

наличия

 

ветра

 

и

 

его

 

ха

-

рактера

. 

Ветер

 — 

это

 

горизонтальное

 

движение

 

воздуха

 

относительно

 

земной

 

поверхности

. 

Непо

-

средственной

 

причиной

 

возникновения

 

ветра

, 

как

 

указывалось

 

выше

, 

является

 

неравномерное

 

распределение

 

атмосферного

 

давления

 

по

 

горизонтали

. 

Местные

 

ветры

. 

Воздушные

 

течения

, 

возникающие

 

и

 

приобретающие

 

характерные

 

для

 

них

 

свойства

 

под

 

влиянием

 

местных

 

физико

-

географических

 

и

 

термических

 

условий

, 

называются

 

местными

 

ветрами

.

 

 

Рис

. 131. 

Бриз

 

Бризы

 

— 

ветры

 

с

 

суточной

 

периодичностью

, 

возникающие

 

по

 

берегам

 

морей

 

и

 

больших

 

озер

, 

а

 

также

 

на

 

некоторых

 

больших

 

реках

. 

Дневной

 (

морской

) 

бриз

 

направлен

 

с

 

моря

 

на

 

сушу

, 

ночной

 (

береговой

) — 

с

 

суши

 

на

 

море

 (

рис

. 131). 

Морской

 

бриз

 

возникает

 

с

 10—11 

ч

 

утра

 

и

 

рас

-

пространяется

 

в

 

глубь

 

континента

 

на

 20— 40 

км

. 

Его

 

вертикальная

 

мощность

 

достигает

 

в

 

сред

-

нем

 1000 

м

. 

Береговой

 

бриз

 

возникает

 

после

 

захода

 

солнца

, 

распространяется

 

от

 

береговой

 

линии

 

на

 8—10 

км

, 

достигая

 

высоты

 

около

 250 

м

. 

Горно

-

долинные

 

ветры

 — 

местная

 

циркуляция

 

воздуха

 

между

 

горным

 

хребтом

 

и

 

до

-

линой

 

с

 

суточным

 

периодом

. 

Днем

 

ветер

 

направлен

 

из

 

долины

 

вверх

 

по

 

нагретому

 

склону

, 

а

 

но

-

чью

 — 

со

 

склонов

 

горы

 

в

 

долину

. 

Горно

-

долинные

 

ветры

 

наблюдаются

 

во

 

всех

 

горных

 

системах

 

и

 

особенно

 

хорошо

 

выражены

 

в

 

ясную

 

погоду

 

летом

. 

Существуют

 

и

 

другие

 

местные

 

ветры

, 

например

: 

бора

, 

фён

, 

афганец

 

и

 

др

., 

которые

 

здесь

 

не

 

рассматриваются

, 

но

 

которые

 

нужно

 

обязательно

 

учитывать

, 

если

 

полеты

 

проводятся

 

в

 

районах

, 

где

 

они

 

имеют

 

место

. 

Термические

 

восходящие

 

потоки

 

в

 

атмосфере

. 

В

 

атмосфере

 

всегда

 

существуют

 

восходя

-

щие

 

и

 

нисходящие

 

движения

. 

Горизонтальные

 

размеры

 

индивидуальных

 

вертикальных

 

потоков

 

воздуха

 

чаще

 

всего

 (

особенно

 

вблизи

 

земли

) 

не

 

превышают

 

десятки

 

метров

, 

а

 

их

 

скорость

 

и

 

на

-

правление

 

непрерывно

 

испытывают

 

турбулентные

, 

т

. 

е

. 

хаотические

, 

изменения

. 

При

 

некоторых

 

метеорологических

 

условиях

 

возникают

 

сравнительно

 

крупные

 

и

 

устойчивые

 

вертикальные

 

потоки

, 

которые

 

могут

 

быть

 

использованы

 

дельтапланеристами

. 

К

 

их

 

числу

, 

в

 

пер

-

вую

 

очередь

, 

относятся

 

конвективные

 

восходящие

 

движения

, 

возникающие

 

в

 

теплое

 

время

 

года

 

из

-

за

 

того

, 

что

 

вследствие

 

неодинакового

 

нагрева

 

отдельных

 

объемов

 

воздуха

 

плотность

 

некото

-

рых

 

из

 

них

 

оказывается

 

меньше

, 

чем

 

окружающей

 

атмосферы

. 

Элементами

 

конвекции

 

являются

 

хорошо

 

известные

 

планеристам

 

термики

. 

Они

 

в

 

большин

-

стве

 

случаев

 

возникают

 

над

 

наиболее

 

нагретыми

 

участками

 

почвы

. 

Иногда

 (

например

, 

над

 

хол

-

мами

, 

скалами

, 

лесными

 

пожарами

) 

термики

 

как

 

бы

 

привязаны

 

к

 

теплым

 

пятнам

 

на

 

поверхности

 

 

71 

земли

 

и

 

имеют

 

форму

 

струй

, 

наклоненных

 

вдоль

 

ветра

. 

Если

 

ветер

 

сильный

, 

то

 

такие

 

струи

 

рано

 

или

 

поздно

 

отрываются

 

от

 

земли

, 

превращаясь

 

в

 

изолированные

 

объемы

 

теплого

  (

т

. 

е

. 

менее

 

плотного

) 

воздуха

, 

так

 

называемые

 

пузыри

 (

рис

. 132), 

которые

 

могут

 

переноситься

 

ветром

 

на

 

не

-

сколько

 

километров

 

от

 

места

 

зарождения

. 

Иногда

 

пузыри

 

образуются

 

выше

 

поверхности

 

земли

. 

 

Рис

. 132. 

Тепловые

 

пузыри

 

Строение

 

термиков

. 

Мы

 

уже

 

говорили

, 

что

 

термики

 

могут

 

иметь

 

форму

 

либо

 

струй

, 

либо

 

пузырей

. 

Струеобразные

 

термики

 

чаще

 

всего

 

наблюдаются

 

под

 

кучевыми

 

облаками

 

и

 

внутри

 

по

-

следних

. 

В

 

нижних

 100—200 

м

 

под

 

облаками

 

они

 

имеют

 

небольшие

 

горизонтальные

 

размеры

, 

а

 

выше

 

сливаются

 

в

 

более

 

или

 

менее

 

крупные

 

конгломераты

 

восходящих

 

потоков

 

с

 

поперечником

 

более

 100 

м

. 

Внутри

 

мощных

 

кучевых

 

и

 

особенно

 

кучево

-

дождевых

 

облаков

 

горизонтальные

 

размеры

 

конвективных

 

струй

 

подчас

 

превышают

 2 

км

. 

Конвективные

 

пузыри

 

более

 

типичны

 

для

 

ясной

 

малооблачной

 

погоды

 

с

 

умеренным

 

или

 

сильным

 

ветром

. 

Так

 

же

 

как

 

и

 

при

 

струеобразной

 

конвекции

, 

размеры

 

пузырей

 

увеличиваются

 

с

 

высотой

. 

Наиболее

 

крупные

 

пузыри

 

образуются

 

в

 

результате

 

объединения

 

нескольких

 

мелких

 

термиков

. 

Этому

 

способствует

 

то

, 

что

 

в

 

кильватере

 

поднимающихся

 

пузырей

 

атмосферное

 

дав

-

ление

 

понижено

, 

благодаря

 

чему

 

сюда

 

втягиваются

 

соседние

, 

более

 

мелкие

 

термики

. 

Процесс

 

объединения

 

термиков

 

наиболее

 

интенсивен

 

в

 

слое

 200—500 

м

   

над

 

поверхностью

 

земли

. 

Эти

 

тепловые

 

пузыри

, 

если

 

они

 

достаточно

 

больших

 

размеров

, 

могут

 

быть

 

использованы

 

дельтапла

-

неристами

 

для

 

получения

 

некоторого

 

выигрыша

 

в

 

высоте

. 

Они

 

почти

 

бесполезны

, 

если

 

при

 

этом

 

возникает

 

так

 

называемое

 

беспорядочное

 «

кипение

». 

Внутри

 

термиков

 

обычно

 

имеется

 

вполне

 

определенная

 

циркуляция

 

воздуха

. 

В

 

большей

 

час

-

ти

 

струи

 

движение

 

воздуха

 

вверх

 

идет

 

по

 

спирали

 

с

 

вращением

 

по

 

ходу

 

часовой

 

стрелки

 

или

, 

чаще

 

всего

, 

против

 

хода

 

часовой

 

стрелки

. 

Примером

 

вращающихся

 

струй

 

могут

 

служить

 

пыль

-

ные

 

или

 

песчаные

 

вихри

, 

наблюдающиеся

 

в

 

пустынях

 

и

 

степных

 

районах

 (

так

 

называемые

 

пыль

-

ные

 

дьяволы

). 

В

 

верхней

 

части

 

струй

 

и

 

внутри

 

пузырей

 

происходит

 

вихревая

 

циркуляция

 

воздуха

, 

имею

-

щая

 

форму

 

тора

 (

баранки

). 

Она

 

показана

 

на

 

рис

. 132—133. 

Такая

 

циркуляция

 

способствует

 

со

-

хранению

 

термика

, 

препятствуя

 

его

 

перемешиванию

 

с

 

окружающим

 

воздухом

. 

 

Рис

. 133. 

Строение

 

термиков

 

Горизонтальное

 

сечение

 

струй

 

и

 

пузырей

 

имеет

 

форму

 

эллипса

, 

вытянутого

 

вдоль

 

ветра

. 

 

72 

Ось

, 

параллельная

 

ветру

, 

длиннее

 

перпендикулярной

 

на

 15—20%. 

В

 

крупных

 

термиках

 

эта

 

раз

-

ница

 

иногда

 

превышает

 500 

м

, 

и

 

ее

 

следует

 

учитывать

 

при

 

выполнении

 

полетов

 

на

 

дельтапланах

. 

Высота

 

распространения

 

термических

 

потоков

 

почти

 

всецело

 

определяется

 

величиной

 

пере

-

грева

 

термиков

. 

Движение

 

вверх

 

может

 

продолжаться

 

до

 

уровня

 (

его

 

называют

 

уровнем

 

конвек

-

ции

), 

на

 

котором

 

запасы

 

кинетической

 

энергии

 

исчерпываются

. 

В

 

умеренных

 

широтах

 

высота

 

уровня

 

конвекции

 

в

 

сухом

 

воздухе

 

обычно

 

в

 

околополуденное

 

время

 

равна

 1—2 

км

. 

Утром

 

и

 

ве

-

чером

 

она

 

гораздо

 

меньше

. 

В

 

Средней

 

Азии

 

термики

 

подчас

 

достигают

 

высоты

 

в

 5—7 

км

. 

Остановимся

 

теперь

 

на

 

скоростях

 

подъема

 

воздуха

 

в

 

термиках

. 

Скорости

 

восходящего

 

пото

-

ка

 (

и

 

в

 

струях

, 

и

 

в

 

пузырях

) 

максимальны

 

в

 

середине

 

их

 

горизонтального

 

сечения

 

и

 

под

 

облаками

 

в

 65% 

случаев

 

достигают

 2,5—4 

м

/

с

. 

Непосредственно

 

под

 

основанием

 

кучевых

 

облаков

 

они

 

иногда

 

доходят

 

до

 5—6 

м

/

с

. 

Сбоку

 

от

 

восходящего

 

потока

 

обычно

 

имеется

 

широкий

 

шлейф

 

бо

-

лее

 

слабых

 

нисходящих

 

движений

. 

Дельтапланеристам

 

важно

 

помнить

 

об

 

этом

 

и

 

при

 

полете

 

под

 

кучевым

 

облаком

 

быть

 

готовыми

 

ощутить

 

сначала

 

нисходящий

 

поток

, 

затем

 

восходящий

 

и

, 

на

-

конец

, 

опять

 

нисходящий

. 

При

 

наборе

 

высоты

 

под

 

облаком

 

не

 

следует

 

близко

 

подходить

 

к

 

его

 

нижней

 

границе

, 

так

 

как

 

восходящие

 

потоки

 

могут

 

быть

 

настолько

 

сильными

, 

что

 

затянут

 

дель

-

таплан

 

внутрь

 

облака

. 

В

 60—70% 

случаев

 

внутри

 

термика

 

вместо

 

острого

 

максимума

 

наблюдает

-

ся

 

участок

 

с

 

почти

 

одинаковой

 

скоростью

. 

В

 

больших

 

термиках

 

он

 

занимает

 

до

 30% 

ширины

 

восходящего

 

потока

. 

В

 

умеренных

 

широтах

 

уровень

 

наибольших

 

скоростей

 

восходящих

 

потоков

 

в

 

среднем

 

расположен

 

в

 

слое

 0,7—0,8 

км

. 

Вероятность

 

больших

 

скоростей

 

подъема

 

термиков

 

быстро

 

убывает

 

с

 

ростом

 

высоты

. 

Вертикальные

 

скорости

 

воздуха

 

растут

 

от

 

утра

 

к

 

середине

 

дня

, 

достигая

 

максимума

 

в

 13—15 

ч

. 

К

 

вечеру

 

они

 

постепенно

 

ослабевают

. 

Источники

 

термиков

.

 

Для

 

облегчения

 

поиска

 

термиков

 

во

 

время

 

полета

 

надо

 

знать

 

места

, 

над

 

которыми

 

встреча

 

с

 

ними

 

наиболее

 

вероятна

. 

Следует

 

помнить

, 

что

 

количество

 

термиков

, 

быстрота

 

их

 

образования

, 

а

 

также

 

скорость

 

восходящих

 

потоков

 

определяется

 

характеристиками

 

и

 

расположением

 «

темных

 

пятен

» 

на

 

поверхности

 

земли

. 

Чем

 

скорее

 

и

 

сильнее

 

эти

 

пятна

 

нагре

-

ваются

 

солнцем

, 

тем

 

эффективнее

 

их

 

влияние

 

в

 

производстве

 

термиков

, 

причем

 

над

 

большими

 

пятнами

 

образуются

 

более

 

крупные

 

восходящие

 

потоки

. 

Вследствие

 

того

, 

что

 

степень

 

нагретости

 

воздуха

 

зависит

 

от

 

времени

 

его

 

пребывания

 

над

 

теплым

 

участком

, 

наиболее

 

благоприятные

 

ус

-

ловия

 

для

 

образования

 

термиков

 

создаются

 

при

 

штиле

 

или

 

при

 

слабых

 

ветрах

. 

Перейдем

 

теперь

 

к

 

факторам

, 

влияющим

 

на

 

скорость

 

нагревания

 

почвы

. 

Нагревание

 

земной

 

поверхности

 

очень

 

сильно

 

зависит

 

от

 

того

, 

какую

 

часть

 

падающей

 

солнечной

 

энергии

 

она

 

по

-

глощает

, 

а

 

какую

 

отражает

. 

Чем

 

меньше

 

поверхность

 

отражает

 – 

тем

 

большая

 

часть

 

солнечной

 

радиации

 

поглощается

 

и

 

тем

 

быстрее

 

идет

 

нагревание

. 

Поэтому

 

чернозем

 

должен

 

нагреваться

 

быстрее

, 

чем

, 

скажем

, 

трава

 

или

 

лес

 (

рис

. 134). 

 

Рис

. 134. 

Зависимость

 

интенсивности

 

восходящих

 

потоков

 

от

 

характеристик

 

земной

 

поверхности

 

С

 

утра

 

термики

 

в

 

первую

 

очередь

 

возникают

    

над

 

более

 

темными

, 

а

 

затем

 

над

 

сравнительно

 

светлыми

 

участками

 

открытого

 

грунта

 

и

 

лишь

 

около

 

полудня

 – 

над

 

травянистыми

 

лугами

, 

леса

-

ми

 

и

 

над

 

мелкими

 

водоемами

 

со

 

стоячей

 

водой

 

и

 

темным

 

дном

. 

Над

 

глубокими

 

водоемами

 

тер

-

мики

 

образуются

 

во

 

второй

 

половине

 

дня

, 

причем

 

высота

 

восходящих

 

потоков

 

в

 

этом

 

случае

 

обычно

 

не

 

превышает

 250—300 

м

. 

Высокие

 

и

 

мощные

 

термики

 

чаще

 

всего

 

формируются

 

над

 

границами

 

участков

 

с

 

резко

 

отли

-