Motivaţie

Dacă vă întrebaţi de ce a apărut acest blog… La decizia de a-mi construi un blog a contribuit, într-o foarte mare măsură, sugestia fiicei mele de a încerca să le împărtăşesc pasionaţilor de zbor câte ceva din experienţa acumulată de-a lungul carierei mele în domeniu. Odată hotărârea luată, am redescoperit plăcerea de a scrie, iar feedback-ul primit, în ultima perioadă, de la cititori, îmi spune că postările anterioare au stârnit un oarecare interes printre ei. În acelaşi timp, mă încântă ideea de a-i face părtaşi şi pe cei care citesc acest blog la bucuriile pe care mi le oferă zborul, zi de zi, la perspectiva pe care o ai asupra lucrurilor atunci când le priveşti de acolo, de sus. Când spun perspectivă, nu mă refer la un mod particular de a privi lucrurile, ci la ceva mult mai pragmatic, la priveliştile pe care ni le oferă lumea privită de la înălţime. Natura ne oferă, gratuit, mai în fiecare zi, spectacole impresionante, totul este să ne facem timp să le admirăm.

Am descoperit, cu multă plăcere, faptul că şi Cătălin Porumbu, pentru care am o deosebită admiraţie ca profesionist, a pus bazele unui blog destinat planoriştilor, unde sunt postate informaţii extrem de precise din acest domeniu, foarte utile şi cu adevărat valoroase, întrucât vin din partea unui om cu o exprienţă de invidiat în planorism şi cu un bagaj de cunoştinţe pe măsură. O parte din articolele publicate de mine se vor un ajutor în înţelegerea fenomenelor legate de zbor, de aceea au fost şi vor fi publicate în continuare la categoria „Puţină şcoală”. Voi încerca să răspund, în măsura în care voi reuşi, cât mai multor întrebări care apar în ceea ce priveşte înţelegerea zborului, feedback-ul venit din partea cititorilor fiind foarte important. De asemenea, voi prezenta zborul şi dintr-un punct de vedere mai puţin teoretizat, şi anume, din perspectiva celui care trăieşte o mare bucurie cu ocazia fiecărei decolări.

Cupa Aurel Vlaicu la paramotor

Sâmbată și duminică, respectiv 28-29.05.2011, Aeroclubul Teritorial Deva a găzduit a II-a ediție a Cupei Aurel Vlaicu la Paramotor, în colaborare cu Asociația Sportivă Phoenix Club 89.

Probele susținute au constat în:
1. Precizia aterizării – trei aterizări consecutive pe discul de 15 cm
2. Proba de jaloane – 6 jaloane ce trebuie dărâmate în timp cât mai scurt

Câștigătorii competiției au fost următorii:
I    BEZERGHEANU MUGUREL – Craiova
II   RITEȘ IONUT – Universitatea Timișoara
III  BUZAN ADRIAN – Asociația Sportivă Phoenix Club 89, București

Întrucât evenimentul a coincis cu festivalul “Zilele Cetății”, organizat de Primăria Municipiului Deva, premierea a fost efectutată de către primarul Devei, Mircia Muntean, pe scena din fața unui hipermarket din localitate.

După premiere, participanții la competiție le-au oferit locuitorilor Devei un spectacol aerian deosebit.

Photo credits

Incalzirea atmosferei

Soarele, prin radiațiile emise, reprezintă principala sursă de căldură pentru Pământ. Din tot spectrul de radiații emise de către Soare, responsabile pentru efectul de încălzire sunt radiațiile din domeniul infraroșu, radiații cu o lungime de undă mai mare decât lumina vizibilă.

Aerul, datorită proprietăților sale fizice, nu este capabil să absoarbă decât o cantitate mică din radiația solară directă, cantitate insuficientă pentru încălzirea sa. Suprafața terestră, însă, transformă radiația solară în căldură, care este mai apoi transmisă aerului prin mai multe procese: radiație, conductivitate, convecție, turbulență, advecție și schimbări de fază ale apei.

Dintre procesele enumerate mai sus, rolul cel mai important în încălzirea aerului atmosferic îl au mișcările pe orizontală (advecție) și pe verticală (convecție) ale acestuia și transformările de fază ale apei din atmosferă.

O masă de aer reprezintă un volum de aer comparabil ca dimensiune orizontală cu porțiuni mari din continente și oceane, caracterizată printr-o repartiție relativ omogenă a parametrilor fizici. Pe verticală, grosimea unei mase de aer poate fi de câteva mii de metri, ajungând să se extindă uneori până la limita superioară a troposferei.

Proprietățile fizice care își păstrează oarecum constante valorile sunt temperatura, umezeala și gradul de transparență, și ele sunt determinate de caracteristicile suprafețelor cu care masa de aer se află în contact.

În accepțiune meteorologică, advecția reprezintă mișcarea aerului atmosferic în direcție orizontală sau aproape orizontală. În urma acestei deplasări, însușirile masei de aer (printre care și temperatura) se modifică la intrarea acesteia în contact cu o suprafață terestră activă, ai cărei parametri sunt diferiți. Transferul de căldură prin advecție poate determina o creștere sau o scădere a temperaturii locale.

Convecția este definită ca o mișcare neorganizată pe verticală, ascendentă și descendentă a unor volume de aer care provoacă, pe diferite grosimi, amestecarea straturilor de aer. Convecția poate fi de natură termică, dinamică sau combinată.

Convecția termică are la origine încălzirea neuniformă a unor porțiuni din suprafața terestră (arături, zone construite, suprafețe de apă, paduri, etc.). Aceasta duce la mișcări ascendente puternice care pot depăși uneori 15-20 m/s, însoțite de mișcări descendente ale aerului, de regula având viteze mai mici. Prezența curenților ascendenți este adeseori indicată de nori caracteristici.

Convecția dinamică este reprezentată de o mișcare ascendentă forțată a unei mase de aer deplasate de vânt și care întâlnește în cale un obstacol de mari dimensiuni. Aceste obstacole pot fi constituite din versanți muntoși, caz în care avem de-a face cu convecție orografica sau mari mase de aer rece, peste care aluneca ascendent o masă de aer mai cald, situație în care vorbim de convecție frontală.

O altă modalitate de transfer de căldură între suprafața terestră și aerul atmosferic transformările de fază ale apei. (Voi reveni cu un articol special dedicat acestora).

Un bun exemplu este procesul de condensare a vaporilor de apă, proces însoțit de o puternică degajare de căldură, sub forma căldurii latente de vaporizare. Cantitatea de căldură degajată este egală cu cantitatea de caldură consumată pentru evaporare.

Dacă pentru transformarea unui gram de apă în vapori se consumă o cantitate de cca. 600 de calorii, imaginați-vă energia eliberată în interiorul norilor cu mare dezvoltare pe verticală, al căror conținut de apă poate depăși 300 de tone.

GPS-ul și zborul VFR

GPS reprezintă prescurtarea din limba Engleză pentru Global Positioning System – Sistem de Pozitionare Globală și se bazează, în principiu, pe utilizarea unui sistem de sateliți pentru localizarea cu mare exactitate a poziției a unui obiect (receptor) la sol și în aer. Pentru ca acest sistem să funcționeze cu precizie, sunt necesari cel puțin patru sateliți și un receptor, principiul de funcționare, într-un mod simplist, bazându-se pe măsurarea cu mare exactitate a distanței între sateliți și receptor.

La ora actuală, receptoarele GPS sunt extrem de răspândite și populare în rândul piloților. Fac referire aici la receptoarele individuale, care pot fi ușor procurate de către utilizatori.

Cele mai apreciate sunt sistemele moving map, care afișează traiectoria urmată de aeronavă, împreună cu alte informații utile (viteza la sol, capul de zbor, drumul urmat, diverse estime de timp, calcul de carburanți, etc.) suprapuse peste o hartă a terenului survolat. Sunt dispozitive extrem de ușor de folosit, motiv pentru care au și fost adoptate de către un număr mare de piloți pentru efectuarea zborurilor pe rută.

Nu mi-am propus să tratez în detaliu modul de funcționare al sistemului GPS, putem discuta mai aprofundat acest subiect într-o postare ulterioară. Ce doresc să subliniez aici este faptul că se manifestă mai mult sau mai puțin tendința de a ne “abandona” acestui mijloc de navigație, fără a mai arăta atenția cuvenită sistemelor clasice de navigație “la vedere“. Tendința de care vorbeam are o oarecare explicație, dacă avem în vedere prețurile în general decente ale respectivelor aparate dar, mai ales, dacă luăm în considerare comoditatea oferită și ușurința utilizării acestora.

De ce insist pe însușirea temeinică a metodelor clasice de navigație la vedere și mă refer în special la metoda navigației observate? (Prin definiție, metoda navigației observate constituie un ansamblu de proceduri ce asigură urmarea unui traiect de zbor și determinarea poziției avionului prin compararea reperelor terestre cu cele de pe hartă.)

Pentru că este o metodă simplă, care se folosește doar de hartă, un cronometru și de busolă sau compasul de aviație. Probabilitatea ca un compas de aviație să se defecteze este extrem de mică, aproape imposibilă, datorită simplității sale constructive. Aceste aparate devin inutilizabile, în proporție covârșitoare, din cauza vechimii. Daca stăm, însă, să ne gândim la complexitatea sistemului GPS…

A nu se crede că intenționez sa subminez în vreun fel calitățile și avantajele acestui sistem. Să nu uităm că o majoritate uriașă a aeronavelor de transport utilizează sistemul de care vorbim, iar evenimente de zbor provocate de nefuncționarea sau funcționarea defectuoasă a acestuia sunt nesemnificative. Vorbim în acest caz de sisteme certificate a fi utilizate la bordul aeronavelor. În același timp, să nu comparăm fiabilitatea sistemelor de navigație certificate cu sistemele GPS portabile.

În concluzie, sunt de părere că, pe lângă un aparat GPS la bordul aeronavei pe care o pilotați, un compas de aviație, un cronometru si o hartă de navigație VFR, acompaniate de o fișă de navigație bine întocmită, vă vor fi de un real folos, evident cu condiția însușirii la un nivel corespunzător a metodei de navigație observată.

Despre metoda navigației observate vom vorbi într-un articol viitor.

O zi reușită

Azi a fost genul acela de zi de zbor care te face sa îți pară rău că se termină. Cu mulți sportivi la zbor, cu vreme numai bună, cu zbor mult și cu o mare mulțumire la sfârșitul zilei când tragi linie și vezi rezultatele.

Două tentative de zbor de durată de 5 ore aproape reușite, Oana Jitaru, 4 ore și Raul Oaida, 3 ore și jumătate. Dacă ne mișcam puțin mai repede, azi am fi avut cel puțin un zbor de 5 ore. Și știm cu toții că nu e treabă ușoară. Se pare că încă nu ne-am intrat pe deplin în ritm și iată că nu ne ies lucrurile așa cum ne-am dori. Dacă natura va fi la fel de darnică și mâine, cum a fost zilele astea, vom căuta să nu mai dăm greș. De foarte multe ori, mi-e ciudă că nu suntem nemți, sau măcar să gândim și să acționăm ca și ei. Sunt convins că ne-ar fi cu mult mai bine, ca să nu mai vorbim despre alte cele…

Au fost și două zboruri de distanță, unul al lui Luci Drumeși, de 199 de km, şi celălalt, al lui Dorel Vlasin, de vreo 150 km; plus alte zboruri termice de antrenament și cât s-a putut cu cei mici. Vremea chiar a ținut cu noi, nu am mai avut o condiție termică așa de bună de ceva timp. Una peste alta, a fost o zi ieșită din șirul zilelor comune, care s-au înmulțit prea mult în ultimul timp, genul de zi când te feliciți că ți-ai ales profesia asta.

Ce să mai zic?… La mai multe!

Experiența se câștigă puțin câte puțin

Am să  încep această povestire cu vorbele unui bun prieten, un foarte exeprimentat pilot planorist. Cel mai experimentat, aș spune eu.

“…piloții cu experiență mai mare trebuie să aibă grijă ce spun și ce fac . Piloții tineri îi consideră modele. Ajutați-i să învețe cum SE FACE, nu cum NU SE FACE planorismul.”

Acesta este un mare adevăr. Înainte de a deveni “piloți cu experiență”, am fost cu toții elevi și, cu siguranță, ne amintim câtă importanță dădeam tuturor spuselor instructorilor noștri. Ceea ce vreau să prezint în acest post ar face parte, mai degrabă, din “așa nu se face”, dar câte nu se pot învăța din experiențe la limită, prin care am trecut, fără doar și poate, cu toții?

Să trecem la subiect. Ceea ce veţi citi mai jos s-a întâmplat cu destul de mult timp în urmă, să tot fie vreo 20 ani de atunci.

Fiecare aerodrom are niște particularități, care nu sunt neapărat oficiale și consemnate în diverse documente : direcția predominantă a vântului, o anumită frecvență a fenomenelor orajoase, zonele cele mai probabile în care se produc acestea, în raport cu poziția aerodromului, probabilitatea ca norii Cb formați în vecinătate să afecteze activitatea de zbor și așa mai departe.

Toate aceste particularități, observate de piloți, de-a lungul anilor petrecuți pe aerodromul respectiv îi ajută să aprecieze, cu destul de mare exactitate, cât de mult pot continua activitatea de zbor fără a fi afectată siguranța.

Mai direct spus, cât de mult se poate întârzia cu transportul aeronavelor la hangar înainte de declanșarea fenomenelor specifice care însoțesc norii Cumulonimbus.

Obținusem, nu cu mult timp în urmă, calificarea de comandant pe avionul PZL-104 și zburam ca remorcher în ziua aceea. Pe start erau 4-5 planoare, vreo două IS28B2, IS29D2 și IS32A. Undeva, către SW de aerodrome, se forma un CB. Eram permanent cu ochii pe el, știind foarte bine cam ce se poate întâmpla dacă nu te ferești la timp din calea lui. Decolasem cu un B2 în coadă, pe care urma să îl duc în zona de aerodrom, nu prea departe, având în vedere furtuna ce se apropia.

Pe latura mare a turului de pistă, planorul a primit indicația să declanșeze, iar eu să vin la aterizare cât mai scurt, adică direct pe bretelă. Din fericire, dimensiunile aerodromului Deva permit lucrul acesta, așa că am virat stânga scurt, către zona hangarului. Prima senzație a fost că m-am lovit de un zid, după care a început “dansul“.

Când se spune că turbulența în vecinătatea unui Cb este severă, nu se exagerează cu nimic. Avionul era ca o coajă de nucă pe valurile unei mări înfuriate. Am aterizat fără flaps și am rulat către hangar, timp în care am auzit indicațiile conducătorului zborului pentru transportul urgent al planoarelor la hangar. I-am ajutat pe băieții de la tehnic să ducă avionul și celelalte planoare în hangar. Între timp, au ajuns și cei de pe start și am reușit să facem ultima manevră de introducere în hangar a planorului IS32A, cel cu anvergură uriașă, când ”s-a dezlănțuit urgia”. Totul nu a durat mai mult de 15-20 de minute.

La mai puțin de un minut după aceea, nu mai vedeam platforma din fața hangarului, picături mari de ploaie și proiectile de gheață au început să bată darabana pe acoperișul și pe pereții hangarului, iar descărcările nu mai conteneau. Îmi amintesc că am văzut un porumbel care se lupta cu vântul şi care, pur și simplu, a fost înghițit de valurile de ploaie.

Spectacolul a fost cu adevărat impresionant. Este de necrezut câtă energie se poate acumula într-o astfel de manifestare, sunt situații când natura își impune respectul și când oamenii nu pot decât se dea la o parte și să contemple, eventual, măreția acesteia. Viața pe un aerodrom ne oferă adeseori ocazia de a admira natura în toată splendoarea ei, chiar dacă uneori această splendoare ne înfricoșează.

Poate m-am lăsat puțin dus de val și am deviat de la subiectul povestirii, dar ideea care aș dori să se desprindă de aici este că e bine să privim întotdeauna cu seriozitatea cuvenită norii cu mare dezvoltare pe verticală, în special norii Cumulonimbus și fenomenele generate de aceștia.

Fenomenele asociate norilor Cumulonimbus

După descrierea formării și evoluției norilor Cumulonimbus (Cb), cred că sunt binevenite câteva aspecte practice legate de fenomenele asociate acestora și implicațiile pe care fiecare dintre acestea le are asupra zborului.

Am vorbit până acum despre norul Cb aflat „la vedere”. Spre deosebire de acesta, a cărui formare și evoluție o putem urmări cu ochiul liber, există nori Cb care nu pot fi observați direct întrucât aceștia se află înglobați într-un strat de nori.

Destul de frecvent, într-o masă de aer cald și instabil, norii de furtună pot fi înglobați (embedded) într-o patură de nori stratiformi, situați în fața unui front cald. Dacă aeronava cu care zburăm nu este echipată cu un radar meteo (Weather radar) sau cu un echipament de detecție a descărcărilor (Stormscope), un pilot care zboară VFR poate sesiza prezenţa norilor Cb înglobați prin aversele de ploaie, mai mult sau mai puțin puternice, care cad din aceștia.

Un fenomen asociat norilor Cb îl reprezintă givrajul. Aria cea mai probabilă de formare a givrajului se află în zonele cu temperaturi cuprinse între 0⁰C (nivelul de îngheț) și -15⁰C. În stratul respective, este foarte posibilă întâlnirea picăturilor de apă suprarăcită, aşadar evitați, pe cât posibil, zborul între aceste valori de temperatură.

Deloc de neglijat este și grindina, care în anumite condiții poate ajunge la dimensiunile unei portocale. Încercați să vă imaginați efectul produs de coliziunea dintre o aeronavă în zbor și câteva astfel de proiectile…

Aproape toți norii Cb conțin grindină, însă cea mai mare parte a acesteia se topește înainte de a atinge solul. În cazul norilor Cb puternic dezvoltați, așteptați-vă la prezența grindinei.

Orajul reprezintă unul dintre cele mai periculoase fenomene pentru zborul aeronavelor. Loviturile produse de trăznete pot duce la deteriorarea instalațiilor electrice, a învelișului exterior al aeronavei sau antenelor și chiar la producerea de incendii la bord. O descărcare electrică, în preajma unei aeronave aflate în zbor, poate duce la orbirea temporară a pilotului, în special în condiții de iluminare redusă. Zonele cele mai probabile pentru a fi loviți de fulger sunt în interiorul sau în vecinătatea norului Cb, la altitudini apropiate celei de îngheț, la +/- 2.500 feet față de izoterma de 0⁰C.

Turbulența este de asemenea întâlnită în zonele de furtună. După intensitatea acesteia, a fost stabilită o scală a turbulenței, mult utilizată în mesajele piloților.

–         Turbulența usoară – provoacă modificări ușoare și neregulate ale altitudinii și/sau atitudinii de zbor. Este percepută de către pilot ca ușoare “tremurături”.

–         Turbulența moderată – poate provoca anumite schimbări de altitudine și/sau atitudine, uneori și de viteză, dar aeronava poate fi controlată în permanență. Pilotul va resimți niște “scuturături” mai accentuate.

–         Turbulența severă – provoacă schimbări mari în altitudine și/sau atitudine, cu posibile modificări mari ale vitezei. În anumite momente, aeronava poate scăpa de sub control. Pilotul resimte “scuturături puternice”.

–         Turbulența extremă – provoacă schimbări violente de altitudine și/sau atitudine ale aeronavei, însoțite de modificări mari ale vitezei. Uneori poate provoca deteriorări ale structurii aeronavei.

De regulă, turbulența întâlnită în vecinătatea norilor Cb face parte din categoria “turbulenței severe”.

Ca și concluzii, în ceea ce privește zborul în zone de furtună:

–         nu aterizați sau decolați de pe un aerodrom în apropierea căruia observați nuclee de furtună. Sunt incredibile efectele pe care le poate avea vântul de forfecare asupra aeronavelor, oricât de mari ar fi acestea.

–         în timpul zborului, evitați zonele de furtună, prin ocolire la cel puțin 10 mile, chiar 20, în cazul furtunilor puternice. În situația existenței unui culoar între doi nori Cb, trecerea printre aceștia se recomandă a se face numai dacă distanţa dintre ei este de minimum 12 mile.

–         legați-vă și ajustați-vă cu atenție centurile de siguranță, ale dvs. și ale pasagerilor și asigurați obiectele libere din cabină.

–         nu uitați de posibilitatea existentei norilor Cb înglobați. Dacă observați averse de ploaie sau dacă în prognoză vi s-a semnalat posibilitatea existenței norilor Cb înglobați, evitați prin ocolire acele zone.

–         nu încercați să contracarați efectele turbulenței prin manevre bruște și ample ale comenzilor sau prin modificări semnificative ale puterii motorului. Pe lângă disconfortul produs, suprasarcinile la care este supusă aeronava pot duce la deformări și chiar deteriorări ale structurii.

–         evitați trecerea pe sub norii Cb. Turbulența excesivă și precipitațiile prezente în aceste zone pot duce la scăparea de sub control a aeronavei sau la deteriorarea acesteia.

–         dacă zona de furtună este foarte întinsă și nu poate fi ocolită sau depășită în vreun fel, luați în considerare, în modul cel mai serios, întoarcerea la aerodromul de plecare sau aterizarea pe un aerodrom aflat în vecinătate.

Furtunile

Într-un mod mai simplist, dar pe înțelesul tuturor, furtuna este reprezentată de mai mulți nori Cumulonimbus însoțiți de descărcări electrice. Aceste manifestări meteorologice generează aspecte spectaculoase ale vremii, fulgere, tunete, averse puternice de ploaie și intensificări semnificative ale vântului. Așa cum spuneam și în articolul anterior, referitor la fenomenele meteo periculoase pentru zbor, furtunile sunt adesea însoțite de acele downbursts, dar şi de averse de grindină și turbulență severă.

Furtunile sunt întotdeauna asociate norilor Cumulonimbus și reprezintă unul dintre cele mai mari riscuri pentru aviatori.

Condițiile necesare pentru declanșarea unei furtuni sunt următoarele:

1. O accentuată instabilitate atmosferică – ceea ce înseamnă că, odată declanșată mișcarea ascendentă a aerului, aceasta va continua.
2. Un conținut mare de umezeală al masei de aer, în așa fel încât norii să se formeze cu ușurință.
3. O acțiune de declanșare a mișcării ascendente a aerului, cauzată de mai mulți factori cum ar fi:

–          prezența unui front atmosferic

–          un masiv muntos sau altă formă de relief care să imprime aerului o mișcare ascendentă

–          încălzirea puternică a aerului în contact cu solul, care să cauzeze mișcarea convectivă

–          încălzirea straturilor inferioare ale unei mase de aer polar odată cu deplasarea acesteia peste regiuni mai calde

Furtuna sau, mai exact, norul care o generează, are trei stadii de dezvoltare:

1.  Stadiul de formare şi de dezvoltare a norului Cumulus.

Odată cu mișcarea ascendentă a unei mase de aer umede aceasta se răcește până la atingerea așa-numitului punct de rouă(temperatura la care o masă de aer devine saturată). În această fază vaporii de apă încep să condenseze, transformându-se în picături de apă și formând norul.

În timpul procesului de condensare se eliberează căldura latentă, astfel că aerul se răcește cu o rată mai mică, cu eliberarea unor cantităţi mari de energie, conducând la formarea norului de furtună(Cumulonimbus).

În faza timpurie de formare a norului Cumulus se produc ascendențe relativ puternice ale aerului cald pe suprafețe având diametrul între 2 și 4 km, fără prezența unor curenți descendenți semnificativi.

Intensitatea ascendențelor crește odată cu altitudinea, temperatura în interiorul norului fiind mai mare decât a aerului exterior (datorită eliberării căldurii latente în timpul condensării), iar norul continuă să crească spre niveluri mai mari. Mișcarea ascendentă a aerului, din ce în ce mai puternică, antrenează o dată cu ea și picăturile de apă către niveluri înalte și foarte înalte, de cele mai multe ori peste nivelul de îngheț, unde acestea îngheață sau continuă să rămână lichide sub formă de picături suprarăcite. Se produce condensarea apei și picăturile fine se unesc, formând picături din ce în ce mai mari.

Stadiul de formare și dezvoltare a norului Cumulus durează, în mod uzual, între 10 și 20 de minute și este caracterizat prin ascendențe continue. Când media vitezei curenților ascendenți depășește 2000 feet/min, într-o perioadă de până la 10 minute, norul Cumulus se dezvoltă într-un Towering Cumulus (nor cu baza superioară până la 8000 m).

                  Stadiul de formare nor Cumulus

2. Stadiul de maturitate

Când picăturile de apă devin prea grele pentru a mai putea fi susținute de către aerul ascendent, acestea încep să cadă. Cu cât numărul de picături de apă în cădere crește, masa de aer din vecinătatea lor este antrenată în această mișcare de coborâre, producând descendențe puternice. Cel mai adesea, primele descărcări electrice și primii stropi de apă apar în această fază de evoluție a norului.

Declanșarea precipitațiilor care ating solul sunt un indiciu al faptului că norul a ajuns la stadiul de maturitate, stadiu la care manifestările asociate au cea mai mare intensitate.

Aerul în cădere se încălzește adiabatic, dar datorită temperaturii foarte scăzute a picăturilor de apă, rata de încălzire este mică, rezultând o masă de aer descendentă foarte rece, în comparație cu masa ascendentă caldă. În acest stadiu, se produc averse puternice de ploaie sau grindină, intensitatea maximă a acestora având loc în primele cinci minute de la declanșare. Curenții de aer foarte puternici pot arunca grindina departe de miezul norului, uneori la câteva mile de acesta. Din acest motiv, întâlnim uneori particule de grindină pe un cer aparent senin.

         Stadiul matur al norului Cumulonimbus

Vârful norului Cumulonimbus, în acest stadiu de dezvoltare, poate ajunge la tropopauză, atingând până la cca 30.000 feet la latitudini temperate și 50.000 feet la tropice. De la această, fază norul capătă aspectul tipic de Cumulonimbus, cu vârful împrăștiat și forma specifică de nicovală extinsă în direcția vânturilor de mare altitudine. Se pot întâlni și nori Cumulonimbus extrem de dezvoltați pe verticală, care trec de tropopauză până în stratosferă.

Mișcările ascendente și descendente extrem de violente din interiorul norului provoacă vânt de forfecare și turbulență extreme, care pot duce la cedări de structură ale aeronavelor. Schimbările de direcție extrem de rapide ale aerului pe suprafața aripii pot provoca angajări ale aeronavei, prin urmare zborul intenționat în interiorul unui Cumulonimbus ajuns la maturitate este cu strict interzis.

Odată cu apropierea de sol și atingerea acestuia de către masa de aer în cădere, se produce un puternic vânt de forfecare însoțit de turbulență, fenomen care a dus la distrugerea a numeroase aeronave de-a lungul timpului. Valul de aer rece care se împrăștie provoacă o scădere bruscă a temperaturii.

Stadiul matur al norului Cumulonimbus durează între 20 și 40 de minute.

3. Stadiul de disipare

Descendențele puternice cauzate de aerul rece duc la scăderea și dispariția ascendențelor, ceea ce provoacă încetinirea și oprirea transportului de aer cald și umed către partea superioară a norului și disiparea acestuia. Acest stadiu este caracterizat de mișcări descendente ale aerului. Ceea ce, cu puțin timp în urmă, a fost un imens nor cu dezvoltare verticală se poate transforma într-un nor stratiform inofensiv.

              Stadiul de disipare al notului Cumulonimbus

Downbursts şi microbursts

Deși o mare parte dintre fenomenele periculoase zborului sunt bine cunoscute și dotările aeronavelor fac posibilă evitarea lor, există unele dintre acestea care, dacă nu sunt tratate cu importanța cuvenită, pot produce incidente și accidente grave.

Unul dintre pericolele mari îl reprezintă vântul de forfecare. Acesta constă într-o schimbare rapidă a vântului în direcţie sau/și intensitate pe o porțiune mică din atmosferă.

Activitatea convectivă poate produce fenomene severe de vânt de forfecare, care pot  cauza modificări ale vitezei vântului mai mari de 15 noduri și modificări ale vitezei verticale mai mari de 500 metri pe minut. Cele mai severe forme ale vântului de forfecare sunt produse de fenomenul denumit Microburst.

Fenomenul de cădere puternică a unei mase de aer urmată de împrăștierea acesteia la contactul cu solul este cunoscut în aviație sub denumirea de downburst.

Un downburst la o scară mai mică, având o viteză verticală foarte mare și care nu depășește în diametru 2,5 NM, este denumit microburst. Acest curent de aer poate modifica direcția predominantă a vântului cu până la 180⁰, având o viteză de până la 45 noduri.

Ciclul tipic de viață al unui astfel de fenomen este de aproximativ 20 minute din momentul în care coloana de aer lovește pentru primă dată pământul. Vântul provocat de microburst se intensifică pentru aproximativ 5 minute după contactul cu solul și se disipă, în mod normal, 10-20 de minute mai târziu. Au fost măsurate diferențe de vânt de până la 100 noduri.

De regulă, aceste fenomene sunt asociate norilor de tip Cumulonimbus, dar pot apărea în orice moment după începerea activității convective, odată cu apariția fenomenelor asociate cum ar fi furtuni, averse de  ploaie, sau Virga (fenomen definit ca ploaie care cade din nori, dar care se evaporă, neatingând pământul). Aproximativ cinci la sută dintre furtuni produc microbursts.

Explicația fenomenului este următoarea: ploaia, care se evaporă în cădere, absoarbe căldura latentă necesară evaporării și creează în acest fel, sub nor, o masă de aer foarte rece, care cade cu viteză mare pe o suprafață relativ mică, situată sub norul care a generat-o.

Fenomenele de microburst sau downburst apar, de regulă, brusc și se pot observa uneori cu ochiul liber ca fiind un inel de praf ce se ridică în jurul locului în care masa de aer a lovit pământul, împrăștiindu-se.

Aeronavele pot sau nu să aibă capacitatea de a rezista din punct de vedere structural solicitărilor produse de aceste fenomene, prin urmare piloții ar trebui să ia foarte în serios efectele unor astfel de manifestări.

De asemenea, oricât de rezistentă ar fi o aeronavă, în situația aterizării sau decolării de pe un teren deasupra sau în vecinătatea căruia se află un nor Cumulonimbus, apariția fenomenului de microburst este foarte probabilă, reprezintând un pericol major pentru siguranța acesteia.

O mulțime de accidente petrecute de-a lungul timpului pot ilustra acest lucru.

Așadar, fiți extrem de atenți când aveți de-a face cu nori cu mare dezvoltare verticală, a căror bază este bombată către în jos, unde observați fenomenul de Virga sau când aveți orice alt indiciu asupra unui downburst sau microburst aflate în desfășurare.

În imaginea de mai sus se află o aeronavă care intră în zona unui microburst la înălțimi cuprinse între 1000 și 3000 AGL (above ground level). Aceasta va percepe, mai întâi, o creștere a vântului de față. Inițial, aceasta își va menține din inerție viteza față de sol, având o viteză indicată mai mare, prin urmare și performanțe mai bune. Tendința va fi de a zbura ușor mai sus decât panta inițială. Apoi, aeronava va intra în zona de descendență puternică a coloanei de aer și va fi purtată către sol de un curent puternic de aer, însoțit de o scădere puternică a performanțelor de zbor.

Odată ieșită din zona centrală a curentului descendent, situația aeronavei nu va fi prea mult îmbunătățită. Aceasta va avea un puternic vânt de coadă. Întrucât aeronava va tinde inițial să își mențină viteza față de sol datorită inerției, creșterea componentei de coadă a vântului va cauza o scădere a vitezei față de masa de aer, reducând și mai mult performanțele de zbor. Chiar și punerea motorului în plin, urmată de o ajustare a pantei de zbor, ar putea fi insuficientă pentru a putea controla aeronava.

De foarte multe ori, astfel de fenomene pot depăși cu mult posibilitățile aeronavelor de a le face față cu succes, așadar acordați-le multă atenție.

Personal, am trecut printr-o astfel de experiență, cu mai mulți ani în urmă, în timpul unui zbor termic de antrenament cu planorul. Ziua era excelentă pentru zborul termic, cu o acoperire nu mai mare de 2/8 nori Cumulus şi vânt de 3-4 m/s.

La trecerea pe sub un nor Cumulus, la vreo 600m, am întâlnit picături mari de ploaie (nu era pentru prima dată). Instantaneu, planorul a intrat într-o evoluție descendentă puternică și comenzile s-au “înmuiat”. Fiind la aproximativ 3-4 km de aerodrom, am încercat să virez dreapta către acesta și, după cca 180⁰ de viraj, comenzile și-au revenit și am putut controla din nou planorul. În această jumătate de viraj am pierdut 300m înălțime. La vremea aceea, nu se discuta încă despre fenomenele descrise în articolul acesta, dar ulterior, stând de vorbă cu un specialist în meteorologie, am dedus că incidentul fusese de fapt un microburst.

Givrajul

O mare parte a accidentelor și incidentelor petrecute cu aeronave de mici dimensiuni se datorează tratării cu neglijență sau a necunoașterii fenomenelor meteo periculoase zborului.

Unul dintre aceste fenomene îl reprezintă givrajul, manifestat prin depunerea de gheață pe corpul aeronavei (fuselaj, aripi, ampenaje, prizele de admisie ale motoarelor). Această depunere are loc, în special, pe elementele expuse vântului şi pe cele având părţi unghiulare (borduri de atac, vârfuri de antenă, nituri etc.). Fenomenul reduce semnificativ siguranța zborului prin:

• reducerea performanțelor aerodinamice (scăderea forței portante, creșterea rezistenței la înaintare)
• o scădere a puterii motoarelor sau chiar oprirea acestora
• creșterea în greutate a aeronavei și modificarea centrajului
• obturarea tubului Pitot sau a prizelor de presiune
• degradarea calității comunicațiilor și a sistemelor de navigație datorită depunerii de gheață pe antene
• reducerea vizibilității prin depunerea gheții pe parbriz

Pentru ca givrajul să se producă sunt necesare două condiții:

• existența umezelii
• temperatura trebuie să fie la sau sub nivelul de îngheț.

Răcirea aerodinamică poate coborî cu câteva grade temperatura structurii aeronavei sub cea a mediului înconjurător, acest lucru permițând formarea gheții pe suprafețe, chiar și în condiții de temperatură mai mare decât cea de îngheț. Prin urmare, măriți atenția în situația zborurilor efectuate la temperaturi exterioare în jurul a 5^oC și în condiții vizibile de umezeală. Condițiile cele mai favorabile formării gheții pe suprafața aeronavei se găsesc în apropierea bazei superioare a norilor, deasupra nivelului de îngheț în interiorul norilor stratiformi cu grosime mare sau în condiții de ploaie suprarăcită. Givrajul se poate produce la înălțimi de până la 5000 feet peste nivelul de îngheț, mai sus de acesta picaturile de apă fiind deja înghețate.

Givrajul poate lua diferite forme; givrajul transparent, givrajul sub formă de brumă, givrajul sub formă de chiciură sau givrajul sub formă de gheață opacă. Dintre toate aceste forme, cel mai periculos pentru zbor este givrajul transparent.

Dacă aeronava nu este prevăzută cu sisteme antigivraj sau de degivrare, folosiți toate informațiile disponibile pentru a vă planifica zborul în așa fel încât să ocoliți zonele cu givraj. Zborul în condiții de givraj cunoscute este interzis dacă aeronava nu este certificată pentru zborul în aceste condiții.

Înainte de decolare, verificați întotdeauna dacă suprafețele aeronavei sunt curate. În scopul menținerii parametrilor aerodinamici, atât gheața, cât și orice alt fel de contaminare, vor fi îndepărtate de pe aripi și celelalte suprafețe portante înainte de zbor. În situația în care rulați sau decolați în condiții de temperatură apropiata celei de îngheț, evitați stropirea cu apă sau noroi a suprafețelor, întrucât acestea vor îngheța cu siguranță.

Verificați, înainte de rulajul pentru decolare, ca suprafețele de comandă să se miște ușor și pe toată cursa. În condiții de givraj, folosiți sistemele anti-givraj sau de degivrare, așa cum este recomandat. Dacă eficiența acestora nu este corespunzătoare, schimbați cursul sau altitudinea de zbor pentru a ieși din zona de givraj cât mai repede cu putință, chiar și dacă sunteți nevoiți să efectuați un viraj de 180^opentru aceasta.

Dacă sesizați depunere de gheață pe suprafețe, asigurați un ușor excedent de viteză pentru a evita angajarea aeronavei la viteze mai mari decât cea normală și evitați manevrele bruște. Așteptați-vă la indicații incorecte ale instrumentelor bazate pe presiune, dacă tubul Pitot nu este prevăzut cu sistem de încălzire.

Pe cât posibil, evitați norii cumuliformi, deoarece în interiorul acestora este foarte probabilă formarea givrajului transparent. Fenomenul poate apărea la orice altitudine situată peste nivelul de îngheț. Evitați zborul în sau aproape de zona superioară a norilor stratiformi. Dacă sesizați fenomenul de givraj în norii stratiformi, puteți ori să coborâți la o altitudine cu aer mai cald, peste nivelul de îngheț, ori să urcați peste baza norilor, într-o zonă cu aer mai rece, sub nivelul de îngheț cu până la -10^o. În situația în care coborâți, luați în considerare relieful de dedesubt. Nu întotdeauna acesta vă permite să coborâți suficient de mult pentru a intra într-o zonă cu aer mai cald.

Cea mai mare rată de acumulare a gheții pe suprafața aeronavei se întâlnește într-un mediu cu picături de apă suprarăcită, așa-numita ploaie care îngheață. Indiferent dacă urcați sau coborâți faceți acest lucru cât mai repede cu putință, în scopul evitării acumulării unei cantități prea mari de gheață pe suprafața aeronavei. Acest lucru va duce la deteriorarea semnificativă a parametrilor de zbor ai acesteia.

Depunerea de gheață pe ampenajul orizontal poate duce la angajarea acestuia sau la limitarea cursei profundorului. Dacă suspectați depunere de gheață pe ampenajul orizontal, măriți viteza de apropiere și evitați utilizarea flapsului.

Cuplați întotdeauna sistemul de încălzire al carburatorului în situația zborurilor în zone cu givraj. Depunerea de gheață în carburator sau pe prizele de admisie ale motorului se poate produce și la temperaturi pozitive relativ ridicate în condiții de aer umed.

Acestea ar fi doar câteva observații despre acest fenomen cu adevărat periculos pentru zbor.

Sursa foto: http://tinyurl.com/66bld85