Elevação (subindo) - Lift (soaring)
A sustentação é um fenômeno meteorológico usado como fonte de energia por aeronaves e pássaros voando alto . A aplicação humana mais comum de levantamento é no esporte e na recreação. Os três esportes aéreos que utilizam o vôo ascendente são: asa delta , asa delta e parapente .
A energia pode ser adquirida usando o ar ascendente de quatro fontes:
- Térmicas (onde o ar sobe devido ao calor),
- Elevação do cume, onde o ar é forçado para cima por um declive,
- Elevação da onda, onde uma montanha produz uma onda estacionária,
- Convergência, onde duas massas de ar se encontram
Em voo ascendente dinâmico , também é possível ganhar energia, embora isso use diferenças na velocidade do vento em vez de ar ascendente.
Térmicas
As térmicas são colunas de ar ascendente que se formam no solo por meio do aquecimento da superfície pela luz solar. Se o ar contiver umidade suficiente, a água se condensará do ar ascendente e formará nuvens cúmulos .
A elevação térmica é freqüentemente usada por pássaros, como raptores , abutres e cegonhas . Embora a elevação térmica fosse conhecida pelos irmãos Wright em 1901, ela não foi explorada por humanos até 1921 por William Leusch em Wasserkuppe na Alemanha. Foi só por volta de 1930 que o uso de térmicas para planadores se tornou comum.
Assim que uma térmica é encontrada, o piloto voa em círculos para se manter dentro da térmica, ganhando altitude antes de voar para a próxima térmica e em direção ao destino. Isso é conhecido como "thermalling". As taxas de subida dependem das condições, mas as taxas de vários metros por segundo são comuns. As térmicas também podem ser formadas em uma linha geralmente por causa do vento ou do terreno, criando ruas com nuvens . Estes podem permitir voar em linha reta durante a escalada em elevação contínua.
Quando o ar tem pouca umidade ou quando uma inversão impede o ar quente de subir o suficiente para que a umidade se condense, as térmicas não criam nuvens cúmulos. Os locais típicos para encontrar térmicas são sobre cidades, campos recém- arados e estradas de asfalto , mas as térmicas geralmente são difíceis de associar a qualquer recurso no solo. Ocasionalmente, as térmicas são causadas pelos gases de exaustão das centrais elétricas ou por incêndios.
Como requer ar aquecido ascendente, a enroscamento só é eficaz em latitudes médias, da primavera ao final do verão. Apesar dessas limitações, é a fonte mais comum de sustentação usada por pilotos de planador, já que a sustentação do cume e as ondas sotavento requerem terreno montanhoso e, portanto, podem não ser encontrados perto de um determinado campo de aviação. Durante o período de entressafra, quando as térmicas são mais fracas, a sustentação das cristas e das ondas ainda pode ser usada e alguns pilotos viajam para áreas mais montanhosas para voar.
Elevação de cume
A elevação do cume , ou elevação orográfica , é causada pela elevação do ar no lado de barlavento de uma encosta. A elevação do cume é amplamente utilizada por aves marinhas e aeronaves. Em locais onde sopra um vento constante, uma crista pode permitir um tempo virtualmente ilimitado de altitude.
Na elevação do cume, os pilotos normalmente voam pernas longas e retas paralelas ao cume. Se a altura máxima de levantamento não for atingida, o piloto pode virar e voar na outra direção acima da mesma inclinação. Com ventos de 20 a 25 nós (46 km / h), é possível que a aeronave voe a uma altitude de até duas vezes a altura do obstáculo. A elevação do cume também pode ser aumentada por térmicas quando as encostas também estão voltadas para o sol.
Elevação das ondas
As ondas de Lee ocorrem quando um vento de 25 nós (46 km / h) sopra sobre uma montanha. Contanto que haja um aumento constante na força do vento com a altitude sem uma mudança significativa na direção, ondas estacionárias podem ser criadas. Elas foram descobertas por um piloto de planador, Wolf Hirth , em 1933. Essas ondas atingem alturas muito maiores do que a obstrução original e, portanto, podem permitir que os planadores subam à estratosfera. Os pilotos usam oxigênio suplementar para evitar a hipóxia porque a maioria dos planadores não tem cockpits pressurizados. Esta elevação é freqüentemente marcada por nuvens lenticulares longas e estacionárias (em forma de lente) perpendiculares ao vento. Uma onda de montanha foi usada para estabelecer o recorde de maior altitude por um planador quando Jim Payne e Tim Gardner subiram a uma altitude de 22.657 metros (74.334 pés) em 2 de setembro de 2018 sobre El Calafate , Argentina, no Windward Performance Perlan construído para esse fim II . O atual recorde mundial de distância de 3.008 km (1.869 milhas estatutárias) por Klaus Ohlmann (estabelecido em 21 de janeiro de 2003) também voou usando ondas de montanha na América do Sul .
Um fenômeno de onda rara é conhecido como Morning Glory , uma nuvem em rolo que produz forte sustentação. Pilotos próximos ao Golfo de Carpentaria , na Austrália, fazem uso dele na primavera .
Os pássaros foram observados usando a elevação das ondas para cruzar regiões montanhosas.
Zonas de convergência
Os limites onde duas massas de ar se encontram são conhecidos como zonas de convergência . Isso pode ocorrer na brisa do mar ou em regiões desérticas. A brisa do mar (ou brisa terrestre ) é um vento do mar que se desenvolve sobre a terra perto da costa. Em uma frente de brisa marítima, o ar frio do mar encontra o ar mais quente da terra e cria uma fronteira como uma frente fria rasa ao longo de uma linha de cisalhamento . Isso cria uma faixa estreita de sustentação elevada com ventos de até 10 nós (19 km / h). Eles permitem o ganho de altitude voando ao longo da interseção como se fosse uma crista de terra. A convergência pode ocorrer em distâncias consideráveis e, portanto, pode permitir um vôo virtualmente direto durante a escalada.
Ascensão dinâmica
No aumento dinâmico, a energia é obtida cruzando-se repetidamente a fronteira entre as massas de ar de diferentes velocidades horizontais, em vez de elevar o ar. Essas zonas de grande " gradiente de vento " geralmente ficam muito próximas do solo para serem usadas com segurança por planadores, mas os albatrozes e modelos de planadores usam esse fenômeno.
Ilusões de elevação
Um piloto pode criar uma indicação de sustentação em instrumentos não compensados entrando em uma subida puxando o manche para trás (portanto, " stick térmico "). Esta não é a verdadeira sustentação porque o aumento da energia potencial da aeronave é obtido pela diminuição da velocidade no ar, e não pelo resultado de voar no ar ascendente. Os planadores são equipados com instrumentos que são compensados para evitar indicações de térmicas de stick, mas o fenômeno é evidente em aeronaves cuja compensação é inadequada.