5. שינוי עקימון (CAMBER) ושימוש במדפים
פרופילי הכנף בדאונים מודרניים מאפשרים הרחבת מעטפת הביצועים של הדאון ע"י שימוש נכון במדפים. בניגוד לפיצוי המדפים לתנועת הגה הגובה אשר נעשית בתמרון במהירות קבועה (ראה פרק קודם), שינוי העקימון המתקבל ע"י הזזת המדפים עליו ידובר בפרק זה נועד לשפר את ביצועי הטיסן בגלישה ישרה ואופקית במהירויות שונות.
ראשית ניזכר בקשר בין המהירות למקדם העילוי:
L=1/2*ρ*V^2*S*Cl
ρ – צפיפות האוויר
V – מהירות הטיסה
S – שטח הכנף
Cl – מקדם העילוי
על כן ככל שמקדם העילוי גדל, מהירות הטיסה קטנה וככל שמקדם העילוי קטן, מהירות הטיסה גדלה. במהלך טיסת הטיסן אנו מחפשים למעשה שלוש נקודות מיוצבות בהם נשאף לקבל את ביצועי הטיסן המרביים:
• גלישה מיטבית – ערך הגלישה של הדאון הינו הגבוה ביותר. נקודה זו מאפשרת לנו לטוס את המרחק האווירי הגדול ביותר לגובה בו אנו נמצאים. חשיבות נקודה זו היא בהגעה לטרמיקה רחוקה באופן מיטבי שישאיר לנו גובה טוב לתפיסת הטרמיקה. טיסה בכל אחת מהנקודות האחרות תביא אותנו לנקודה רחוקה בגובה נמוך משמעותית אם כי בזמנים שונים (מהר או לאט יותר). לרב, מצב המדף האופייני לנקודה זו הינו מצב "האפס" בו תוכנן הפרופיל או מצב ה"גלישה" (CRUISE). יוצאים מהכלל הם חתכי הכנף של טיסני הדיסקוס אשר חלקם מתוכננים עם מצב "אפס" לטיסה מהירה.
• טיסה מהירה – כאשר אנו טסים לתוך רוח חזקה, המהירות הקרקעית של הטיסן קטנה (מהירות הטיסה פחות מהירות הרוח). על מנת להתמודד עם הרוח ולהגדיל את המהירות הקרקעית של הטיסן אנו שואפים להגדיל את המהירות האווירית באופן משמעותי. הגדלת המהירות האווירית דורשת הקטנת מקדם העילוי של הטיסן ועל כן נטוס במקדם עילוי נמוך יותר. על מנת להקטין את גרר הטיסן במקדם העילוי הנמוך יותר "ניישר" את הפרופיל ע"י הרמת המדפים קלות. מצב מדף זה נקרא מצב "מהירות" (SPEED).
• שקיעה מינימאלית – בתנאים בהם אין טרמיקות או בתנאים בהם הטרמיקות חלשות ישנה חשיבות גבוהה ביותר להקטנת קצב השקיעה של הדאון על מנת להאריך את זמן הטיסה ככל הניתן או על מנת לטפס באוויר העולה ביתר יעילות. על מנת להקטין את קצב השקיעה של הטיסן יש לטוס במהירות נמוכה אשר דורשת מקדם עילוי גבוה. על מנת להשיג מקדמי עילוי גבוהים תוך שמירה על גרר מינימאלי יש להוריד את הדף קלות. מצב זה נקרא מצב טרמיקה (THERMAL).
שימוש נכון במדף מאפשר שיפור משמעותי בביצועי הדאון כפי שניתן לראות בגרף הבא המתאר פרופיל כנף של דאון השלכה (דיסקוס) בו מצב האפס נקבע במצב מדף מורם (SPEED). בירוק, פולרת הפרופיל במהירות נמוכה ובמצב מדף של 4 מעלות מטה בו נטוס במקדמי העילוי הגבוהים לפרופיל זה, 0.7 עד 1. במצב זה גרר הפרופיל יהיה מינימאלי כפי שהראנו בפרק הקודם בו הוצג גרף של ביצועי הפרופיל במצבי מדף שונים ובאותה מהירות. באדום, פולרת הפרופיל במהירות ביניים ובמצב מדפים של 2 מעלות בה נשאף לטוס במקדמי עילוי בינוניים, 0.5 עד 0.7. בשחור, פולרת הפרופיל במהירות גבוהה ומצב מדף גבוה לטיסה מהירה במקדמי עילוי נמוכים 0 עד 0.5.
מציאת מצבי המדפים המיטביים של דאון הרדיו לרב מוכתב ע"י מתכנן הדאון על פי תוצאות אנליטיות של פולרות הכנף. מכיוון שלא תמיד יש לנו את המידע זמין, ישנם מספר שיטות "אצבע" למציאת מצב המדף המיטבי. למציאת מצב המהירות (SPEED) יש להרים את המדף מעלה ובאמצעות סרגל יש למצוא את מצב המדף בו העקימון התחתון של הכנף "מיושר", כלומר שפת הזרימה של הפרופיל מיושרת עם תחתית הפרופיל באזור הציר של המדף. מצב המדף לגלישה המיטבית (CRUISE) הינו לרב כ-2 עד 3 מעלות מטה יחסית למצב המהירות המרבית. במידה וחתך הכנף תוכנן לגלישה מיטבית, מצב המדף לגלישה המיטבית יתקבל כאשר שפת הזרימה מיושרת עם שורש הכנף שלרב המדף אינו חתוך בו. מצב המדף לשקיעה המינימאלית (THERMAL) מתקבל כ-2 עד 3 מעלות מתחת למצב הגלישה המיטבית. ככלל ניתן להוריד את מדף הטיסן עד לזווית של כ-4 ואפילו 5 מעלות להקטנת השקיעה עוד יותר אך יש לצפות "לתשלום" בדמות פגיעה בניהוג והגדלת הגרר בניהוג כתוצאה מניתוקי זרימה על כנף. אישית, אני מעדיף לוותר על ביצועים תיאורטיים לטובת ניהוג נוח ותחושת שליטה ועל כן אינני נוהג לעבור את 3 המעלות במצב זה שכן שיפור הביצועים בין 3 לבין 5 מעלות מדף הינו קטן ביותר ומחיר הטעות גדול יותר (הזדקרות בתמרון ואובדן גובה).
על מנת למצות את ביצועי הטיסן בעקבות כיוון המדפים, יש לקזז את מהירות הטיסה באמצעות הגה הגובה לכל אחד ממצבי המדף. לשם כך יש להשתמש בפיצוי הגה גובה למדף או בקיזוז יעודי לכל מצב מדף. על מנת להגיע לקיזוז הנכון ביותר, אני תחילה מקזז את מצב הגלישה המיטבית. לאחר מכן אני מעביר את מצב המדף למצב שקיעה מינימאלית ומנסה להאט קלות את הטיסן ולקזזו גם כן לטיסה ישרה ואופקית. קיזוז מצב המהירות הינו גמיש יותר שכן אינו מוגבל בהזדקרות במידה ונאט את הטיסן יותר מדי, על כן הוא גם הקשה מכולם לביצוע. לשם כיוון מצב המהירות אני קובע מהירות שרירותית, אשר לרב גבוהה בכ-50% ממהירות הגלישה המיטבית, ומקזז בה את הטיסן לשמירת מהירות זו. קיזוז מצב המהירות למהירות גבוהה יותר גם כן אפשרי אך אנו עלולים לשלם מחיר כבד בגובה שנאבד כתוצאה מטיסה במצב זה. קיזוז למהירות נמוכה מדי ולא נתקדם משמעותית יותר טוב ממצב הגלישה המיטבית ועל כן לא נקבל כל רווח בביצועי הטיסן.