V posledních letech, došlo na poli konstrukce závěsných kluzáků k zásadní změně hlavních prvků a charakteristických rysů sloužících bezpečnosti letu, a to zejména u výkonných závodních křídel. Již více jak desátým rokem létají zejména výkonostní piloti na takzvaných beztožárkových křídlech, kde je bezpečnostní autostabilní profil řešen podpíráním odtokové hrany křídla. U starších nebo rekreačních typů kluzáků, je tento prvek (zvednutí odtokové hrany) řešen pomocí lanek vyvázaných na vrchol stožárku směřujícího kolmo vzhůru od horního potahu křídla.

S bezpilonky výrazně vzrostl výkon závodních křídel, a to zejména v rámci dosahovaných rychlostí, kde se maximální hodnoty pohybují až okolo 120km/h. Pomineme-li zde jistý negativní vliv vyššího nastavení podpěrek na řízení, začíná být zvednutí odtokové hrany  výrazně ztrátovým aerodynamickým efektem. Proto takřka nenajdeme na soutěžích křídla s továrním nastavením, ale prakticky vždy s individuálním nastavením pilota samotného. To bývá většinou komromisem mezi jeho pocitem bezpečí, zvýšeným výkonem kluzáku a požadovanou ovladatelností kluzáku. Výrobci úmyslně nastavují podpěrky vysoko nad potřebné minimum tak, aby kluzáky za prvé splňovaly řadu rozdílných a mnohdy zastaralých norem různých států a za druhé, aby byly schopné s přebytkem autostabilizačního efektu dovést i nezkušeného pilota od startu k bezpečnému přistání. Jak ale piloti, kteří na bezpilonku létají, už z vlastní zkušenosti vědí, ani takovéto "opatrné" nastavení není zcela bezpečné. Při zvýšení rychlosti kluzáku totiž dochází k růstu směrové nestability a pilot se dostává do stále se zvětšujících oscilací okolo žádaného směru letu, křídlo se tzv. "rozhoupe" ze starny na stranu (viz technický komentář k článku). To může vést až k nehodě pokud, se tento jev projeví například při přistávacím manévru, kdy se pilot snaží zvýšit svoji rychlost tak, aby kompenzoval gradient větru u země (ve výšce je většinou vítr silnější, než bezprostředně nad zemí). Jedinou spolehlivou radou při této situaci, je povolit hrazdu a snížit svojí rychlost, křídlo se pak opět samo uklidní. Pouze kontrováním proti směru zatáčení, většinou pilot ještě zvýší již tak nekontrolované výchylky, což u jedné z nich může vést až ke střetu se zemí.

Jak již bylo řečeno, zkušení piloti si z obou důvodů snižují podpěrky individualně podle vlastních požadavků. Jsou v podstatě jen dva způsoby jak podpěrky nastavovat, respektive jak  sledovat míru této změny. První je sledování změny chování kluzáku po novém nastavení, tedy vlastní zkušenost a pocit ze zkušebního letu, kdy se změní zejména rozložení předozadních sil v hrazdě (dále viz technický komentář). Se snížením podpěrek dojde k zmenšení síly, která za letu tlačí hrazdu vpřed. Pokud ani při vysokých rychlostech není v hrazdě patřičná odezva vzniklé aerodynamické síly, není odtoková hrana dostatečně zvednutá, čili chybí autostabilní profil křídla, což činí let nebezpečným. Při velmi vysokých rychlostech pak může dojít až k situaci, kdy pilot, aby udržel horizontální let, musí tlačit hrazdu dopředu ! Tento případ je znám z pokusných nastavení, kdy byly stabilizační podpěrky zcela vyřazeny a jako bezpečnostní prvek proti převrácení byla použita výškovka na konci kýlu.

Druhý způsob jak kontrolovat výšku nastavení podpěrek je čistě technický a vychází z měření úhlu, který svírá podpěrka s horizontem při vodorovné poloze křídla. Prakticky měření probíhá tak, že pilot ustaví rogalo do polohy, kdy kýlová trubka, (která tedy musí být naprosto rovná), leží v horizontální rovině. Digitální úhloměr, který je opatřen vodováhou a také srovnán do horizontu, se potom přiloží k podpěrce a změří se její úhel. Bohužel úhel podpěrky jen částečně vypovídá o míře zvednutí odtokové hrany. Vzhledem k tomu, že naše kluzáky jsou konstruovány a registrovány ve třídě "Flexible wings" - tedy "pružná, či měkká křídla"  nemůžeme bez přítomnosti reálných sil, které na kluzák za letu působí, považovat naměřená čísla za relevantní. Jednotlivé části křídla jako je kostra, plachta nebo vzpíry, se totiž za letu tvarově přizpůsobí danému lokálnímu namáhání (prohnutí podpěrky, vzpír, zkroucení náběžné hrany, tvarové změny plachty apod.). Konfigurace za letu je tedy diametrálně odlišná od stavu při měření na zemi. Navíc je každému jasné, že efekt zvednutí odtokovky není závislý jen na úhlu podpěrky, ale například také na tom, kde je podpěrka uchycená, jak je dlouhá, jak je tuhá, jak je tvarovaná, jaké je vyztužení plachty v místě styku s podpěrkou atd. Pro různé výrobce nebo typy křídel,  jednoznačně určit způsob měření a navrhnout relevantní číselné hodnoty pro jakkoli definovanou třídu bezpečnosti tedy v současnosti u křídel typu "Flexible wings" nelze.

Další překážkou jednoznačně shodného nastavení je totiž další funkce podpěrek, a to kompenzace směrové nestability křídla. Každý kluzák je po sestavení nutné doladit. Zkušební pilot zjistí při prvním záletu síly, které nutí křídlo zatáčet vlevo či v pravo. Vzhledem k tomu, že dnešní křídla jsou již vyráběna převážně továrně ve velkých sériích, je obecná vlastnost každého kluzáku někam "táhnout" díky shodnosti konstrukce a použitého materiálu výrazně potlačena. Přesto je ale často nutné drobné doladění, které se řeší (vedle ostatních kompenzací  - viz technický komentář) jemným zvednutím či snížením podpěrek na levé nebo pravé straně křídla.  

Jediná mě doposud známá metoda, jak reálně změřit vliv nastavení podpěrek, je tzv. vozíková zkouška, kterou výrobci používají při certifikaci vyráběných typů. Zde je křídlo upevněno na měřící rampě k vozidlu, nebo návěsu a za konkrétních rychlostí a úhlů náběhu analyzovaného křídla, zde mohou být měřeny reakční síly, které při pohybu aerodynamickými zákonitostmi vznikají. Součástí této vozíkové zkoušky bývá zpravidla  i zkouška destrukční, kdy jsou zjišťovány mezní hodnoty zatížení při kladných a záporných G působících na křídlo. Tato část zkoušky slouží jen k ověření tuhosti konstrukce a schopnosti křídla odolávat turbulencím, nebo (nedovoleným) akrobatickým prvkům.

Díky zde uvedeným souvislostem se závodní piloti bouří proti zavádění pravidel pro nastavení podpěrek při soutěžích. Vznikl by zde totiž velký prostor pro neadekvátní penalizace, protesty, a zpochybňování výsledků což by už tak křehké soutěže paralyzovalo. (viz předsednictvo ZL ČR). Navíc neadekvátní snižování podpěrek za účelem zvýšení výkonu není až tak časté. Soutěžní piloti dobře vědí, že soutěž se vyhrává schopnostmi najít a efektivně středit termiku, nikoliv procentuelním rozdílem ve výkonu křídla. Ale samozřejmě se (zejména v nižších příčkách startovacích listin ) najdou i tací, kteří se svůj deficit takto snaží kompenzovat a ti potom přitahují pozornost a problémy, v horším případě nehody a restrikce.     

A teď k důvodům proč se v poslední době zvyšuje tlak na jednoznačné nastavení podpěrek podložené bezpečností. Narozdíl od padáčkářských soutěží, kde několik hozených záložáků denně v podstatě už patří k folkloru, jsou organizátoři rogalistických soutěží takřka zděšeni několika incidenty, které se během posledních let, při  velkých závodech staly. Samozřejmě oprávněně, neboť jakákoli nehoda by měla být alarmující.

 Jak již bylo řečeno, všichni jsou si vědomi toho, že závodníci nelétají na křídlech s podpěrkami nastavenými od výrobce. Lidé, kteří nehody analyzují předpokládají, že piloti jsou natolik zkušení, že incidenty u nichž dochází k převrácení kluzáku, nejsou výsledkem osobní chyby pilotáže, ale nastavení geometrických parametrů křídla. Vedle nastavení šípovitosti křídla a napnutí plachty pomocí VG (napínák), které má stejně jako podpěrky zásadní vliv na předozadní stabilitu kluzáku (viz technický komentář), vidí hlavní příčinu právě v nízkém nastavení podpěrek. Je to také z jejich pohledu jediná věc, vztahující se k předozadní stabilitě křídla, kterou mohou před nebo po letu změřit. Bohužel jejich obavy jsou (z pohledu nehod)  oprávněné. Při letošním Mistrovství Evropy v rakouském Greifenburgu skončila nehoda, konkrétně převrácení křídla v silné turbulenci, smrtí švýcarského závodníka Richarda Meiera. Vyšetřovací komise potvrdila, že jednou z příčin která k neštěstí vedla, mohlo být příliš nízké nastavení podpěrek jeho křídla. Nutno přesto podotknout, že závodníkův kluzák byl po nehodě nalezen také s nepovoleným VG.

V silných turbulencích, podobné té, kterou Richard onoho osudného dne prolétal totiž za souhry více okolností (VG, rychlost a poloha těžiště), může snadno dojít k převrácení kluzáku na záda a to i opakovanému, spojeného s naprostou ztrátou rychlosti a pilotovy kontroly. Jedná se o tzv Tumble nebo Tuck. V prvním případě dochází zejména v termické turbulenci při silném vertikálním střihu větru, kdy pilot nalétává extrémně rychlé stoupavé jádro k prudkému zvednutí nosu spojenému se ztrátou horizontální rychlosti. Navíc křídlo vlivem prudkého zatěžování a odlehčování v turbulenci nedefinovaně kmitá, mění parametry a dochází tak k přesouvání a vzniku nových aerodynamických sil, či odtrhování proudnic. Za daných okolností může snadno dojít k prudkému převrácení kluzáku po nose (viz tk) a následné několikanásobné rotaci, která končí buď:

A) Vybráním do normálního letu, kdy vertikální rychlost kluzáku sklopeného nosem dolů  podpořená výrazným posunutím těžiště soustavy pilot-kluzák co nejblíže k nosu křídla, zabrzdí zčásti rotaci a zároveň umožní podpěrkám (čili zvednuté odtokovce) účinně zasáhnout jejich aerodynamickým efektem.

B) Vyhozením záložního padáku, z důvodu naprosté ztráty kontroly nad kluzákem. Dle svědectví tumblujících pilotů, dochází totiž k prvnímu přemetu ve zlomku vteřiny a následné dezorientaci v situaci i prostoru. Podle záběrů z vysochorychlostních kamer při pádových testech, dojde k převrácení kluzáku na záda během 0,2s !  Proto použití padáku je asi nejbezpečnější cesta jak nad pádem získat kontrolu.

C) Rozlámáním křídla, přeražením trapézek pilotem, zpřetrháním vazů na rukou či zlomení jeho kostí a je evidován i případ, kdy rázové přetížení v závěsu  při rotaci rozlomilo a vytrhlo kýl z kluzáku. Naštěstí pilot se snesl jen v postroji na záchraném padáku bezpečně k zemi.   

Tumbling není výhradně spojen s  bezpilonky. Hrozí všem typům rogal, tedy včetně stožárkových při snížení rychlosti hluboko pod pádovku. Nebo tam, kde je ztráta rychlosti vůči vzduchu způsobená silnou turbulencí působící v okolní vzduchové hmotě v horizontálním směru. Tou může být například střih větru, nebo končící stoupák rozlévající se pod zádržnou vrstvou.

Zde uvádím citace pilotů kteří tumblingem prošli:

Angelo Crapanzano:
Je to celkem děsivá situace, protože všechno se uděje tak rychle. Měřil jsem to na videu a celý tumble trval okolo dvou desetin sekundy! Když jsem v roce 1982 udělal pět tamblů hned po startu, první byl tak rychlý, že jsem si ani neuvědomil co se stalo a pomyslel jsem si : "Jaká zvláštní turbulence!". Potřeboval jsem další vteřinu navíc abych pochopil že jsem tambloval!
(OZ report č. 21, roč. 6)

George Longshore:
Je to jen jedna minuta, co v pohodě letím a za další zuřivou sekundu později už jsem nad převráceným křídlem a stojíc na kýle s hrazdou vraženou mezi chránič brady mojí integrální helmy. Kluzák se nezlomil, ale od té doby létám už jen s dvěma padáky (oba dva velké) rychlostí pravděpodobně příliš velkou na to abych byl schopný dané podmínky využít. Tehdy jsem letěl ve stoupáku těsně nad pádovou rychlostí, když mě to převrátilo.
(OZ report č. 21, roč. 6)

Manfred Ruhmer (LAMINAR):
Nikdy jsem netumbloval ani netuckoval na LAMINARu. Kromě jediného případu, během akrobacie v roce 1997 v Lavenu.
Ten den jsem létal hodně akrobatických figur a incident se odehrál během posledního wingoveru před přistáním. Udělal jsem chybu v koncentraci – nepřitáhnul jsem hrazdu abych nabral dostatečnou rychlost a špatně jsem zahájil wingover. Takže to začalo jeko přemet, ale v horní úvrati jsem se s křídlem zastavil a já jsem spadl do plachty. Kluzák sa začal sesouvat zpět a poté se dostal do tumblu. Po několika tumblech se rozlomil. Naštěstí jsem se nezranil, protože jsem otevřel záložní padák a spadnul jsem do stromů.
(OZ report č. 34, roč. 6)

Zkušení piloti radí při situacích, které hrozí přechodem do tamblu okamžitě povolit VG, snažit zvýšit rychost maximálním přitažením hrazdy a zahájit zatáčku. Při stranovém náklonu kluzáku se pilotovi snadněji podaří zvýšit rychlost, změnit směr mimo největší turbulence a snížit pravděpodobnost předozadního  překlopení. I kdyby k němu nakonec došlo je větší šance, že nakloněné křídlo získá opět rychlost potažmo letové aerodynamické síly pádem po náběžce.  

V druhém případě – TUCKU - dochází k převrácení kluzáku na velmi vysoké rychlosti. Příčinou bývá většinou makroturbulence způsobená rotorem za vysoku překážkou, například horským hřebenem. Z horizontálního letu se kluzák začne víc a víc sklánět nosem k zemi. Nabírá rychlost, ale trajektorie letu přesto pokračuje se stejnou tendencí rotace křídla. Letí postupně střemhlav kolmo k zemi a dál se překlápí až do chvíle, kdy se pilot ocitne nad těžištěm. V té chvíli padá do plachty, kluzák se rychle překlápí naznak a následuje stejný scénář jako u tumble.

Citace pilota:

Ron Richardson (bezstožárkový Avian Cheetah), srpen 2001:
Letěl jsem přímo rovným letem, když jsem pocítil jako kdyby mě něco pořádně koplo ze zadu. Kluzák přešel do svislého klesání a potom byla hrazda prudce vytrhnutá z mojich rukou. Vrazil jsem do kýlu a ten se zlomil. Rychle jsem odhodil záložní padák.

Poznámka Davida Strauba: Hovořil jsem dnes s Ronem Richardsonem, který letěl na svém bezstožárovém křídle Avian Cheetah v čase nehody. Potvrdil mi, že nabral pořádnou rychlost, když klesal s negativním úhlem náběhu. Letěl na hranici překlopení dokonce tak dlouho, že to vypadalo jakoby se kluzák rozhodoval, kterým směrem se vydá. Začátkem léta, na Evropském šampionátu, se dostal do tucku, když vletěl do rotoru a byl právě pod Gerolfem Heinrichsem. Gerolf měl pěkný výhled, aby si prohlédl jeho spodní potah. Naštěstí kluzák se rozhodl vyletět správnou stranou z této situace. Napodruhé se to ale už nestalo a když se začal znovu překlápět naznak, hrazda byla vytrhnutá z jeho rukou takovou silou, že mu to roztrhlo šlachu, kterou je spojen biceps s kostí. Potom začal tumblovat. Byl ve výšce 2000m a dokonce s roztrhnutým svalem (v tu chvíli to ještě nevěděl) velmi rychle vytáhnul padák. Pak mohl už jen sledovat jestli se otevře. Padák měl připojený k ramenům, ne ke karabině a jedno z křídel se ho pokoušelo zabít. Po dopadu dokázal ještě posbírat a zabalit rozlámaný kluzák a sedl si naň. Zavolal svojí ženu rádiem a řekl jí že se snesl dolů pomalým letem.

 (OZ report č. 22, roč. 6)

Přikládám ještě vzpomínku Petra Fialy na jeho tumble se stožárkovým křídlem z francouzské Laragne

“Tam bylo několik smolných okamžiků.
Při příjezdu do Laragne, v noci, jsem si lehnul vedle auta a byl takový vichr, že mi shodil nepřivázané křídlo ze střechy na ruku. Měl jsem tedy poměrně pochroumané zápěstí. Asi tři dny na to, jsme za severní situace, foukalo docela hodně, letěli disciplínu Chabre – Ballons - a k Sisteronu, za kopec. Když jsem měl cíl na dokluz, tak zhruba nad řekou jižně od Laragně, jsem dostal ránu. Z ničeho-nic v rovném klidném letu! Éro jsem držel v podstatě jen jednou rukou, druhou pochroumanou jsem měl jen volně položenou, abych odpočíval. Křídlo se postavilo čumákem nahoru a zastavilo se. I když jsem přesvědčen, že jsem hrazdu okamžitě rval vší silou zpátky, tak zbytečně, byl jsem tam jako loutka. Pak jsem udělal dvakrát  kotrmelec, s tím, že křídlo se vždy po kotrmelci rojzelo a padalo střemhlav dolu - byla šance že by z toho mohlo vyletět. Poprvé ale ne, podruhé ne, ale potřetí se chytlo a plynule to vybralo. Záložák jsem díky tomu nehodil a doletěl do cíle, kde jsem udělal snad jen jednu otočku a sednul. Když jsem přistál a křídlo ztratilo vztlak, tak oba konce spadly dolů, byly zlomené….. Bylo to tenkrát nějaké stožárkové křídlo, myslím že Moyes. “

Na závěr:

Rogalistický sport je možná na ústupu a nahrazuje ho paragliding. I padákový kluzák je v silných turbulencích nestabilní (třebaže zcela jinak), ale zde se o problémech otevřeně hovoří, žáci se už v kurzech učí jak z nehodových situací ven, pořádají se testovací kurzy kritických situací - “krizovky”.

Zkrátka: VŠICHI  PADÁČKÁŘI TO VĚDÍ, OTEVŘENĚ O TOM MLUVÍ A SNAŽÍ SE PODLE TOHO LÉTAT.

U nás je situace opačná, o problému se mluví jen mezi vyvolenými a ostatní piloti toho moc neví. Proto vznikl tento článek. Neklade si za cíl ve všech aspektech podchytit problematiku nestability, ale seznámit s mnou nasbíranými (a do možná nepřesného rámce sestavenými)  informacemi ostatní, vyvolat diskuzi, vyzvat zkušenější aby předali své znalosti. Zpětně si totiž uvědomuji, jak mě informační vakuum a vyhýbavé odpovědi děsily při mých prvních letech na bezstožáru……