A vitorlázó repülés fizikai alapfogalmai, az emelőáram fajtái

Ismerkedjünk meg sorra a három, már felkutatott és kihasznált emelőáram fajtával.

A hegyoldalak mentén emelkedésre kényszerített áramlás a legkönnyebben található fel, észlelhető és közelíthető meg. Ez kezdték meg a vitorlázó repüléseket. A siklórepülésre, mely a vitorlázó repülést megelőzte, indulóhelyül rendszerint valamely magasabb hegy tetejét használták és mindig szél ellen indultak.  Midőn a repülés fejlődésével a siklógépek már erősebb szélben is hajtottak végre repüléseket, önmaguktól belekerültek a hegy szél felőli lejtőjén felfelé haladó áramlásba.

Főleg a németek által már másfél évtizede rendszeresen folytatott tudományos megfigyelőmunka és repülőtevékenység gyűjtötte az ezirányú tapasztalatokat és megállapította többek között, hogy a hegyvonulatok szél felőli oldalán bizonyos mezőben a szél erősségétől függő erőteljes emelkedő légáramlatokat lehet találni.

Tisztázódott ennek a vitorlázó repülésre alkalmas mezőnek az elhelyezése a lejtőhöz képest, megismerték annak tulajdonságait és az ezen alapon megkísérelt mótornélküli repüléseket mindjárt a kezdetben fényes siker koronázta.

A 6. ábrán egy lejtővonulat keresztmetszetét láthatjuk és a felette haladó és reá merőleges légáram áramvonalainak kialakulását. Ennek a pontozott vonal által határolt mezőben ferdén emelkedő pásztája alkalmas a vitorlázó repülésre. Egy kb. 100 m magas dombhát felett keletkezett ily áramlás emelkedősebesség szerinti eloszlását tünteti fel a hetedik kép, 10 m/mp sebességű szélben.

Közvetlenül a lejtő mentén 4 m/mp az emelő összetevő, ami azt jelenti, hogy a mai vitorlázógépek benne több mint 3 m/mp sebességgel emelkedhetnek és emelkedésük határa „C” pont tájékán, kb. 400 m magasságban lesz. Itt lesz csupán egyenlő a gépek merülősebessége a szélnek a magassággal gyengülő emelő összetevőjével. A méréseket egy parti düne dombhátán végezték, amelyhez a szél a sík vízfelületről érkezett, ahol annak egyenletes voltát semminemű akadály nem zavarhatta meg és így az teljesen egyenletes és örvénymentes volt.

A dombhát tetejéről azonban már egy határréteg válik le és alatta a domb széliránnyal ellenkező oldalán kavargó légtér (turbulens zóna) keletkezett. Ha a domb háta laposabb lejtésű lett volna, úgy a kavargó légtér nem fejlődhetett volna ki hanem a szél „merülő széllé” vagy „légeséssé” alakulva folyt volna le annak hátán.

Ezek után már világos az, hogy ha meredekebb fekszenek egymástól nem nagy távolságra és reájuk merőleges szél fúj, úgy a hátrább álló gerincek örvénylő és bontott egységű talajmenti áramlást kapnak, vagy részben szélárnyékba is kerülnek, úgyhogy ezeknél a szél emelőképessége a vitorlázó repülés szempontjából már megközelítőleg sem éri el mind értékre, mind minőségre nézve a legelöl álló lejtő viszonyait.

Természetes, hogy minél közelebb állnak egymáshoz a hegyhátak, annál kedvezőtlenebb a helyzet ha azonban távolságuk nagy és közöttük széles, sima völgy terül el, akkor a szél már ismét annyira „kiheverhette” egyenletességének megbontását és a talajról való leválasztását, hogy az örvények eleven ereje felemésztődött, az áramlás ismét hozzásimult a talajhoz és képes ismét erőteljes emelő áramlás létrehozására.