Пилотирование воздушного змея

Основы пилотирования кайтом

Кайт представляет собой крыло, которое подчиняется тем же физическим законам, что и крыло самолета. Если посмотреть на кайт в разрезе, то мы увидим сочетание двух линий. При этом кривизна верхнего контура больше нижнего, соответственно площадь верхней части кайта больше, чем нижней.

Набегающий воздушный поток разделяется передней кромкой кайта надвое. Часть потока обтекает его сверху, а часть снизу. При этом верхний поток за счет выпуклости проходит больший путь, чем нижний. Из за условия неразрывности текучей среды (в данном случае воздуха), верхнему потоку приходится двигаться быстрее, так как ему требуется преодолеть большее расстояние. Согласно закону Бернулли, давление текучей среды падает с увеличением скорости потока этой среды. Благодаря этому, давление снизу кайта направленное вверх больше давления сверху, которое направлено вниз. В результате на кайт действует подъемная сила. Как только она становится больше сил гравитации (вес кайта) — кайт взлетает. По тем же причинам кайт удерживается в воздухе. Подъемная сила, которая возникает за счет обдува кайта воздушным потоком (ветер или за счет того, что сам кайт летит), уравновешивает силу тяжести и силу сопротивления кайта (или по другому силу лобового сопротивления. По той же причине кайт всегда будет стремиться лететь туда, куда развернута его передняя кромка.

Понятие ветрового окна.

Ветровое окно — эта область относительно райдера, в которой кайт может летать. Если стоять к ветру спиной, то проекция сектора сферы перед нами ( с одной стороны ограниченна землей или водой, с другой вертикальной плоскостью за нашей спиной перпендикулярной направлению ветра) и будет нашим ветровым окном.

Кайт может летать всегда ниже нас по ветру и не может летать позади нас.

Зоны положения кайта в ветровом окне.

Зона максимальной тяги — кайт находится прямо перед нами в центре сегмента сферы. При этом крыло кайта максимально закрыто по отношению к направлению ветра и имеет максимальную тягу.

Зона минимальной тяги — расположена по границе сегмента сферы, которая перпендикулярна направлению ветра. В этой области крыло кайта максимально открыто по отношению к направлению ветра и имеет минимальную тягу. (На практике положение 0 и 90 градусов)

Зона средней тяги — находится соответственно между зонами максимальной и минимальной тяги. В этой области крыло кайта частично закрыто по отношению к направлению ветра и имеет тягу. (На практике положение 45 градусов)

При объяснении положения кайта в ветровом окне используют две системы координат:

По принципу циферблата часов от 9 до 3-х часов.

По градусам от 0 до 90.

Так где же оптимальное положение кайта? Оптимальное положение кайта в зоне средней тяги. Рассмотрим движения кайта от зоны минимальной тяги к зоне максимально тяги. В начальный момент в зоне минимальной тяги кайт максимально открыт по отношению к направлению ветра. Угол атаки кайта так же минимален, а значит и минимальна тяга. По мере движения кайта к зоне средней тяги проекция кайта к направлению ветра начинает возрастать (кайт начинает зачерпывать ветер). Угол атаки уже имеет какое то значение, а соответственно появляется подъемная сила (кайт начинает лететь). Но вместе с подъемной силой возникает и очень вредная для нас сила лобового сопротивления, которая как бы толкает кайт назад. В зоне средней тяги (положение 45 градусов) будет оптимальное положение, дальнейшее движение кайта в сторону максимальной тяги будет приводить к тому, что сила сопротивления будет многократно увеличиваться, а подъемная сила падать. То есть будет превышен критический угол атаки. На практике это выглядит следующим образом. Многократно возросшая сила сопротивления создает за кайтом сильно разряженный турбулентный поток, который выворачивает кайт наизнанку.

Устройство кайта.

Кайт состоит из купола с купольными стропами, силовых строп, строп управления, планки управления и системы отцепки. Силовые стропы через часть купольных строп привязываются к передней кромке кайта (центральный надувной баллон) и далее проходя через центр планки крепятся к устройству отцепки и крюку трапеции. Стропы управления так же через часть купольных строп привязываются к задней (ведомой) кромке кайта и далее крепятся по бокам планки управления.

Управление кайтом.

Сразу оговоримся, что кайт всегда летает только тогда, когда натянуты всего его четыре основных стропы. В противном случае не может существовать подъемная сила — кайт будет падать. Чем выше скорость кайта, тем большую силу тяги он может создавать, так как подъемная сила пропорциональна квадрату скорости. Увеличить силу тяги можно не только за счет горизонтальной скорости, а и за счет придания кайту угловой скорости (кайт летает вверх — вниз относительно райдера) и за счет увеличения угла атаки по отношению к обдувающему потоку (большая проекция кайта на ветер). Из рассмотренного выше мы знаем, что кайт всегда летит туда, куда развернута его передняя кромка. Кромка развернута вверх и угол атаки не превышает критического — кайт полетит вверх. Кромка развернута вниз — кайт полетит вниз. Кромка перпендикулярна горизонту — кайт останется на месте.

Чтобы кайт нас потянул, мы должны создать им тягу. Тяга же возникает за счет увеличения нами угла атаки и приданию кайту скорости. Изменение угла атаки осуществляется натяжением планкой обоих строп управления. Кайт при этом наклоняется относительно центральных (силовых) строп и имеет большую проекцию на ветер (зачерпывает больше ветра) — тяга

увеличивается. За счет постоянного изменения направления передней кромки, кайт начинает летать вверх — вниз. У него появляется угловая скорость, которая и добавляет ему тяги. Разворот передней кромки так же осуществляется планкой управления за счет изменения натяжения одной управляющей стропы относительно другой. То есть если мы одну управляющую стропу натягиваем сильнее, то крыло кайта с этой стороны начинает притормаживать, а противоположная часть продолжая лететь начинает разворачивать переднею кромку. Очень хорошая аналогия с танком — чтобы ему развернуться он одной гусеницей притормаживает, а другая продолжает двигаться.

В результате управление кайтом сводится к совсем простым действиям. Тянем планку вправо — кайт летит в право. Тянем влево — летит влево. Тянем всю планку на себя — увеличиваем тягу. Отодвигаем планку от себя — сбрасываем тягу. При этом не следует забывать о том что, натяжение планки не только увеличивает тягу, но и изменяет угол атаки кайта и при превышении этого угла выше критического, кайт вместо того, что бы тянуть начнет падать.

Запуск воздушного змея – отличное развлечение для ветреного весеннего или летнего дня. Если вы новичок в этом деле, начать лучше с простого однониточного треугольного или ромбовидного воздушного змея. Если же вы хотите заняться чем-то более сложным, выберите себе воздушного змея коробчатого или парапланного типа. Запускайте змея исключительно на открытом пространстве подальше от деревьев и линий электропередач. Если у вас возникнут трудности с запуском змея, можно обратиться за помощью к другу, чтобы он помог вам его поддержать.

• При выборе хвоста для змея склонитесь к легковесным материалам.
• Конструкция воздушных змеев парапланного типа нередко предусматривает специальные тоннели для прохождения ветра.
• Со змеями на двух нитях также можно выполнять различные трюки (такие как петли).

• Также оценить силу ветра можно по макушкам деревьев, кустов, а также по листьям. Например, если ветер в состоянии сметать листья с земли, условия для запуска змея можно считать идеальными.
• Запомните, чем больше пространства вокруг вас, тем дальше вы сможете отпустить змея и тем выше он взлетит.

• Как вариант, можно попросить друга подержать вашего змея на весу.
• Если змея держит ваш друг, попросите друга подтолкнуть его вверх, когда вы уже отойдете назад на 9-15 метров.
• Следите за тем, чтобы нити управления змеем оставались натянутыми, но были податливыми, когда вы производите посадку змея.

Воздушный змей — это классическая детская игрушка, с которыми у многих из нас связаны теплые воспоминания. Однако, в магазинах они могут стоить достаточно дорого. Почему не смастерить змея самостоятельно? Воздушный змей основан на базовых законах физики и имеет очень простую конструкцию. Это простое, практичное изделие, которое можно сделать вместе с детьми. Запускать змея, сделанного своими руками – это очень весело!

• Возьмите кусок бумаги, чтобы сделать тело змея. Если надо, склейте вместе четыре полоски бумаги. Но склеить их нужно правильно! Сначала склейте две верхние, потом две нижние. Приклейте их друг к другу, убедитесь, что они хорошо держатся.
• Чтобы вырезать из бумаги ромб, просто отрежьте четыре угла. Посмотрите на форму змея на картинке ниже, чтобы понять, какими должны быть пропорции. Низ ромба должен быть немного больше – левый и правый углы должны находиться на уровне примерно 8 см от верха.
• Свяжите вместе две палки. Чтобы убедиться, что вы располагаете их правильно, сначала выровняйте их, приложив к бумаге. Сделайте крепление максимально крепким. Завяжите узел как следует и отрежьте хвостик.Подойдет любая веревка, которая способна удержать палки вместе. Если она не развязывается и не смахивает на канат (канна слишком толстый), все идеально.Вместо палок можно использовать деревянные шпажки для шашлыка. Смотрите не уколитесь! Ой.
• Подойдет любая веревка, которая способна удержать палки вместе. Если она не развязывается и не смахивает на канат (канна слишком толстый), все идеально.
• Вместо палок можно использовать деревянные шпажки для шашлыка. Смотрите не уколитесь! Ой.
• Проделайте 4 отверстия в ромбовидной бумаге, по одному в каждом углу. Протяните в каждое веревку и палочку (или ершик для чистки труб). На верхушке оставьте место, чтобы потом при желании можно было протянуть в отверстие ленту. Привяжите палку к самому змею.
• Привяжите веревку к концам горизонтальной палки. Затем привяжите веревку к центру той веревки, чтобы получился леер. Его длина зависит от желаемой высоты полета!
• Привяжите бумагу или ленту к углам, чтобы получился хвост. Можно добавить тонкие полоски ткани на конец змея для большего веса и плавности движения. Также это придаст законченный вид.
• Дождитесь бриза или легкого ветерка. Пусть кто-нибудь поможет держать змей, пока вы будете ждать достаточно сильный ветер. Ветер должен дуть вам в лицо, а не в спину.Почувствовав, что бриз надвигается, бегите и запускайте змея в воздух! Если повезет, он начнет лететь.
• Почувствовав, что бриз надвигается, бегите и запускайте змея в воздух! Если повезет, он начнет лететь.

• Возьмите обычный лист бумаги для принтера. Размером 21.25х27.5 см. Раскрасьте его карандашами или маркерами.
• Согните его пополам поперек, чтобы края совпали.
• Отмерьте 6.25 см с одного края. Сделайте отметку. Вторую отметку сделайте на расстоянии 12.5 см от края, тоже на нижней части листа.
• Согните край к первой отметке, но не прижимайте сгиб. Чтобы змей летел, нужен будет изгиб. Возьмите другой край и тоже согните (не прижимая, опять же). Затем прикрепите края степлером к середине листа.
• Проткните отверстие на место второй отметки. Здесь можно продеть леер. Крепко привяжите его к краю листа. Вот и все! Дождитесь легкого ветерка, и вы готовы к взлету. Видео ниже показывает, как это делается.

• Вырежьте крыло из старого тонкого пакета для мусора. Сложите пакет пополам и разрежьте. Так вы можете быть уверены, что обе стороны одинаковы.
• Прикрепите 3-милиметровый штырь (продольная ось) лентой, равномерно обернув ее спереди и сзади.
• Прикрепите 3-милиметровый штырь (поперечная ось) лентой таким же образом. Палки должны пересекаться с отверстием в крыле.
• Для укрепления приклейте 4 куска ленты к палкам возле отверстия посередине. Это спинка змея.
• Согните поперечную ось, сделав линию натяжения на спинке змея. Приклейте ее лентой к поперечной оси, потяните, чтобы получился 5-сантиметровый изгиб, а затем приклейте с другой стороны оси.
• К концу продольной оси привяжите хвост. (Можно из пакета для мусора вырезать полоску длиной около 2 м и шириной 2.5 см).
• Проденьте леер в отверстие около пересечения палок. Палки должны быть сзади. Завяжите узел.

Что может быть лучше широкого открытого поля, тёплого лёгкого ветра и воздушного змея, танцующего в воздухе ?

Мы представляем вам обучающее пособие, с которым полезно ознакомится всем начинающим пилотам. Здесь будет немного науки, физики, истории и культуры. Для взрослых — это шанс снова окунуться в молодость.

Пилотирование воздушного змея — это весело, но только если вы знаете как.

Воздушные змеи любят открытое пространство. Чем более открыто место, которое Вы выбрали для полёта, тем лучше воздушному змею.

Ветер, которому приходится огибать деревья, здания или холмы, становится неровным и грубым. Это «турбулентность».

Вы не сможете её увидеть, но воздушному змею будет тяжело лететь и выполнять трюки в таких условиях.

Поэтому, первый совет — выберите место как можно дальше от разного рода препятствий, мешающих ровному прохождению ветра.

Можно считать, что турбулентность увеличивается десятикратно с увеличением высоты препятствий.

Все слышали о «Деревьях-Пожирателях-Воздушных-Змеев» ?

И, конечно, избегайте соседства с опасными объектами, наподобие автомобильных дорог или линий электропередач.

Лучшие места для запуска воздушного змея — большое открытое поле, парк или пляж. Чем более открытое место вы найдёте, тем больше удовольствия и меньше неприятностей вы получите.

Для полёта воздушному змею нужен ветер. Насколько сильный — зависит от типа змея, который вы собираетесь запустить.

Одни — тяжелые, соответственно требуют начличия сильного ветра. Другие — специально спроектированы для полёта при слабом ветре.

Однако, большинство змеев предназначены для использования в средних диапазонах 1,5 — 5 м/с.

В большинстве случаев, вы можете определить силу ветра самостоятельно, руководствуясь собстенными ощущениями или наблюдениями за поведением листьев на деревьях. Если листья еле шевелятся, то скорее всего — это слишом слабый ветер, а если дерево целиком качается и слышно как развевается полотняный флаг, то это даже слишком сильный.

Также, можно воспользоваться специальными приспособления для измерения силы ветра.

Опытные пилоты со временем привыкают оценивать ветер на глаз по влиянию на окружающие предметы.

Существует множество разновидностей воздушных змеев. Каждый тип изначально спроектирован для определённых целей.

Это могут быть простые ромбовидные(diamond), треугольные(delta), коробчатые(box), надувные(parafoil) или управляемые спортивные с двумя или четырьмя леерами.

Перед запуском, удостоверьтесь, подходит ли ваш змей для текущей силы ветра, нужен ли змею хвост, прочно ли прикреплён леер.

Если всё в порядке, вы готовы к запуску.

Бегать со змеем весело, но не слишком умно, вы не можете одновременно смотреть куда вы бежите и наслаждаться видом летящего змея.

Такой легкомысленный подход может привести к неприятностям как для вас, так и для змея.

Взамен, попробуйте использовать более «умный» подход.

Встаньте спиной к ветру и поднимите змея настолько высоко, насколько сможете. Убедитесь, что змей «смотрит» строго вверх и легко отпустите его. Не перестарайтесь, не стоит пытаться «закинуть» змея в небо, просто отпустите и дайте ему взлететь самостоятельно.

Если ветер достаточно силён, змей поднимется в небо и начнёт полёт. Медленно потяните за леер, и змей полетит обратно в вашу сторону.

Затем, перед тем, как он коснётся земли, отпустите леер, и змей снова поднимется вверх. Всё, что вам нужно — повторять этот процесс до тех пор, пока змей не попадёт в устойчивый поток ветра.

При слабом ветре, вам может понадобится помощь товарища. Попросите его подержать змея на расстоянии 15-20 метров от Вас и отпустить его как только вы натяните леер. Змей должен поднятся в небо так же, как если бы вы отпустили его сами при больее сильном ветре. Вскоре, змей поднимется в зону более сильного ветра и разница пропадёт совсем. При этом вы будете выглядеть намного «умнее» нежели бегающие вокруг люди, пытающиеся этим помочь змею взлететь.

Контроль за полётом

Непрерывно наблюдайте за змеем в процессе полёта. Если что-то пойдёт не так, вы успеете предпринять что-либо во избежание усугубления ситуации вплоть до поломки конструкции. Не поддавайтесь искушению слишком сильно отпустить леер: 30-60 метров вполне достаточно. На больших расстояниях довольно тяжело наблюдать за полётом для Вас и окружающих наблюдателей.

Если леер ослаб, подтяните его, если леер слишком напряжён и змей ведёт себя нестабильно в воздухе, немного отпустите его. Основная цель — пилотировать змей, а не просто позволять ему летать.

Для завершения процесса, начните медленно наматывать леер на катушку. Если ветер внезапно ослаб, можно делать это быстрее. В итоге, бросьте леер вместе со змеем на землю так, чтобы леер свободно лёг на открытое пространство, это позволит вскоре без дополнительных трудностей снова поднять его в воздух.

При сильных ветрах может потребоваться прикрепить леер к якорю на земле, а также воспользоваться перчатками чтобы не повредить ладони.

Помните, что натяжение леера увеличивает силу ветра, действующую на змея. Если змей ведёт себя нестабильно, не надо ещё больше натягивать леер, пытаясь вернуть его ближе к земле. Наоборот, ослабьте натяжение и позвольте змею свободно подняться выше в небо, и только затем осторожно подтяните назад.

Если змей стал вращаться в большой петле всё ближе и ближе к земле, в очередной раз, когда он будет близко к земле, подтяните его к себе, это дополнительное усилие посадит змея на землю. В этот момент вы, наверняка, порадуетесь, что не отпустили его слишком далеко

Вы можете приобрести леер там же, где и сам змей. Довольно часто, змеи поставляются вместе с леером, хотя это не всегда так.

Специальные лееры обычно легче, прочнее и тоньше. Все эти качества положительно отражаются на процессе пилотирования. В идеале, лучше использовать самый тонкий леер из тех, что могут выдержать конкретный вид змея.

Настройка под различную силу ветра

Многие змеи могут быть «подогнаны» под определённую силу ветра. Настройка осуществляется изменением точки прикрепления леера к змею. Перемещая точку крепления, вы меняете угол наклона змея к ветру.

Чем больше угол, тем лучше змей сможет летать при сильном ветре, меньший угол позволит змею летать даже при лёгком бризе. Слишком большой угол может привести к перевороту змея на ветру и поломке, слишком маленький не позволит змею взлететь.

Экспериметируйте ! Вы будете удивлены как такое маленькое изменение может значительно повлиять на качество полёта.

Дизайн многих змеев предполагает наличие хвоста. Длинный хвост, развевающийся вслед за змеем, служит несомненным украшением общей картины. Но хвосты имеют также практическую ценность: добавленный вес к нижней части наклоняет змей вверх передним краем и обеспечивает лучшую стабильность полёта.

Таким образом, если ваш змей летит нестабильно, попробуйте добавить хвост, и наоборот, если змей переворачивается и падает на землю, необходимо уменьшить длину хвоста или снять его совсем.

С хвостами полезно соблюдать баланс. Один хвост надо прикреплять по центру змея рядом с леером, два хвоста — симметрично по бокам, также убедитесь, что они одинаковой длины/веса.

Даже опытный кайтер иногда сталкивается с запутавшимся леером или обнаруживает свой змей, висящим на высоком дереве.

Не паникуйте ! Сохраняйте спокойствие и всё будет хорошо

Змей на дереве ? Не пытайтесь залезть, если упадёте — будет больно. Да, и не дёргайте за леер, это вряд ли поможет, скорее навредит.

Лучше всего отпустите леер и подождите пока ветер не пробросит змея через дерево. После этого, отцепите змей от леера и вытяните леер. обратно.

Если леер вашего змея спутался с леером другого змея, просто подойдите к хозяину и поздоровайтесь. Удивительно, но оба спутанных леера спустятся на землю прямо к месту где вы оба будете стоять

А что если лееры переплелись на земле ? В принципе, вы можете избежать этой засады, аккуратно управлясь с ними, но если это таки случилось, всё, что вы сможете сделать — это аккуратно расплести клубок. Жизнь не совершенна

Змей не летит ?

Не все полёты проходят гладко. Если ваш змей не взлетает, возможно вы столкнулись с одной из следующих проблем:

• «Неправильный» ветер. Может слишком слабый, или слишком сильный. Необходимая сила ветра зависит от змея, если есть хвост — попробуйте отцепить или наборот прицепить более длинный.
• Турбулентность. Пытаетесь запустить змея рядом со зданием или большим деревом ? Вряд ли получится.
• «Перенастроен». Может быть вы или кто-то другой уже подгоняли этого змея под другой ветер и так и оставили ? Попробуйте вернуть как было.
• «Круговерть». Если змей наворачивает круги, попробуйте добавить хвост или подвинуть точку крепления леера.
• «Вялый». Если змей не хочет подниматься в воздух, открепите хвост, подвиньте точку крепления леера. Может быть леер промок ?
• Технические трудности. Убедитесь, что змей собран правильно, прочитайте ещё раз инструкцию.Безопасность

Каждый пилот должен быть обеспокоен безопасностью. Змей, потерявший управление, может причинить физический ущерб случайному человеку.

Размотанный леер, лежащий без присмотра на поле, может представлять опасность для прохожих людей или животных.

Пожалуйста, будьте осторожны, пилотируя змея рядом с другими людьми.

В частности, никогда не запускайте змея через дорогу, если змей опустится на землю и леер пересечёт дорогу, это может стать причиной дорожной аварии. Ни в коем случае не пилотируйте рядом с аэропортом или линиями электропередач.

Помните, что небо — общий ресурс, старайтесь деликатно относится к конкурентам за внимание зрителей.

Так вы получите намного больше радости и удовольствия !

(с) David Gomberg. GKPI.

Перевод  — ИМ «ГлавЗмей»

Советы

• Чем длиннее леер, тем лучше. Но не забудьте замотать его как следует!
• Для первого змея бумага формата A4 будет маловата. Если есть больше, лучше возьмите ее.
• Можно раскрасить змей карандашами или маркерами. Напишите на нем свое имя на случай, если он улетит от вас!
• Напишите на нем вдохновляющие лозунги. Когда люди увидят его в воздухе, это украсит их день!
• Лучше всего запускать змея в парке или на пляже, где есть простор.
• Изготавливайте змей в соответствии с размерами того, кто будет его запускать. Детям нужны змеи детских размеров.
• Отличный способ украсить воздушный змей – использовать разноцветную ленту. Попробуйте расцветки зебры или леопарда.

Предупреждения

• Бумажные змеи очень легко рвутся, так что запускайте их только при мягком, легком ветре. Не пытайтесь запустить их во время среднего или сильного ветра.
• Не раскрашивайте змей ручкой или маркером, если не уверены, что от этого бумага не порвется и не промокнет.
• Оберегайте змей от бурь, дорог и линий высоковольтных передач. И внимательно слушайте все, что говорит светлячок Луи об электричестве.

Что вам понадобится

• Плотная бумага
• Веревка
• Ершики для чистки труб / палки
• Ножницы
• Цветные карандаши /маркеры (по желанию)
• Клейкая лента (по желанию)
• Линейки

• Шпажки
• ножницы
• Большой пластиковый пакет
• Клейкая лента
• Линейка
• Веревка
• Ручка

• Лист бумаги размером 21.25х27.5 см
• Цветные карандаши/маркеры
• Степлер
• Дырокол
• Линейка
• Ручка
• Веревка

• Пластиковый мешок
• Линейка
• Лента
• Штыри
• Веревка
• Ножницы
• Ручка