🪂 Bay trong nhiễu loạn
🚨 Nhiễu loạn tạo ra hai vấn đề đối với phi công: mất kiểm soát và ứng suất lên máy bay. Nhiễu loạn mạnh có thể làm bạn bị bổ nhào hoặc giật lắc một cách thô bạo hay thậm chí gây ra stall vì làm thay đổi góc tấn một cách đột ngột. Khi điều này xảy ra ở gần mặt đất, đó là lúc luống cuống nhất. Nhiễu loạn này cũng có thể tạo ra gió giật (gust) có thể phá vỡ hoặc làm gập đôi máy bay. Để ứng phó với vấn đề đầu tiên, chúng ta cần đẩy nhanh tốc độ để giữ kiểm soát nhanh hơn. Để ứng phó với vấn đề thứ hai, chúng ta cần chậm lại nhờ đó giảm tính chất bất ngờ của gió giật. Hiển nhiên là chúng ta cần phải cân đối ở đây. ⚙️ Nguyên tắc đã được thử nghiệm và đúng trong hầu hết ngành hàng không đó là bay ở tốc độ bằng 1.5 lần tốc độ stall trong nhiễu loạn để giúp ngăn ngừa bị stall vô thức và tránh sự quá tải lên đôi cánh. Nhiễu loạn do vật cản tồn tại gần bề mặt địa hình là loại “virus độc hại” nhất. Bạn có thể tránh nó bằng cách duy trì phía bên trên nó (khoảng hàng trăm mét phía trên), chờ đợi cho đến khi gió dịu đi hoặc hạ cánh trong khu vực địa hình bằng phẳng trống trải. Gần mặt đất, nhiễu loạn do vật cản thường có xu hướng xoáy cuộn có trục vuông góc với gió như thể hiện trong minh hoạ do hiệu ứng “lăn tròn” được tạo ra bởi mặt đất. Điều này đặc biệt đúng ở tầm thấp độ vài mét. Trong khoảng 20 m từ mặt đất, dòng xoáy xuất hiện ở mọi hướng với cường độ bất kỳ. Điều này nghĩa là việc hạ cánh vào luồng gió làm bạn phải mặt đối mặt với nhiễu loạn, thứ có xu hướng tạo ra rung lắc/bổ (roll/pitch). Kiểm soát tốt tốc độ là điều bắt buộc khi hạ cánh trong nhiễu loạn. ☀️ Nhiễu loạn thermal (thermal turbulence) có thể có mặt ở khắp mọi nơi từ dưới đất cho đến tận trần mây. Tuy nhiên, nó sẽ tệ hại hơn khi ở gần lớp nghịch nhiệt và trong gió mạnh. Đôi lúc những luồng gió này chỉ tồn tại ở một độ cao cụ thể nào đó hay trong một khu vực riêng nào đấy vì thế có thể tránh được. Mặc dù thông thường ở trên cao gió sẽ mạnh hơn, nhưng nhiễu loạn thermal lại thường ít gay gắt hơn khi chúng ta leo lên cao vì thermal trên đó có trật tự hơn và nở rộng ra hơn. Trong bất kỳ tình huống nào, cách tốt nhất để tránh nhiễu loạn thermal đó là chờ cho đến khi sự đốt nóng của mặt trời tắt đi. ✂️ Nhiễu loạn gió đứt (shear turbulence) có thể tránh bằng cách tụt xuống thấp hơn lớp gió đứt. Nếu bạn leo lên cao và gặp phải gió đứt, chỉ đơn giản là quay trở xuống. Mặt khác, nếu bạn giảm độ cao và rơi vào vùng gió đứt thì tất cả những gì có thể làm là duy trì và tụt xuống thấp hơn nó. Gió đứt hiếm khi lan xuống dưới mặt đất. 🚁 Phòng tránh nhiễu loạn từ những máy bay khác là điều quan trọng cuối cùng, đặc biệt nếu máy bay đó lớn hơn của bạn. Các chi tiết được mô tả trong cuốn sách hướng dẫn bay, nhưng ý tưởng cơ bản vẫn là tránh vùng phía cuối gió của đường bay của máy bay khác trong vài phút. Máy bay trực thăng tạo ra một lượng nhiễu loạn khủng khiếp nằm dưới đường bay của nó. Hãy tránh luồng khí chết người này bằng cách hướng theo một đường bay khác.
⛰️ Có nên bay ở vùng khuất gió?
Đường lên thiên đường được lát bằng những ý định tốt; không phải là ý định bay ở vùng khuất gió. Tuy nhiên, nếu như không tìm thấy bất cứ lực nâng nào ở mặt đón gió (windward), thì liệu chúng ta có may mắn hơn nếu bay ở mặt khuất gió (leeward)? Hãy đọc thêm một đoạn chia sẻ từ phi công dù lượn Bukhard Martens (tác giả cuốn sách Bay Thermal)
🛑 Ngày khí quyển ổn định — cực kỳ nguy hiểm
Để có thể thực hiện được điều này một cách an toàn, chúng ta phải hiểu rằng mặt khuất gió không chỉ có khuất gió. Hình 1 mô tả một mặt khuất gió trong một ngày khí quyển ổn định. Nó có thể là vào một ngày mùa thu ở vùng phía Bắc dãy Alps, với khí áp cao và có nghịch nhiệt mạnh, nhiệt độ hầu như không giảm theo độ cao, trong ví dụ này chỉ khoảng 1°C mỗi 1,000m, hay gradient nhiệt độ là 0,1°C/100m. Nếu có gió thổi vào mặt núi thì vẫn có khả năng bay cà vách được, khi khối không khí bị gió đẩy lên cao qua đỉnh núi, nó sẽ bị làm lạnh đoạn nhiệt khô (dry-adiabatic - áp suất khối khí giảm theo độ cao làm nhiệt độ giảm xuống) ở mức khoảng 1°C/100m. Khi khối khí được đẩy lên đến đỉnh núi, nhiệt độ của nó có thể thấp hơn 9°C so với không khí xung quanh và trở nên nặng hơn. Ở mặt khuất gió của núi, không khí lạnh và đậm đặc vội vàng lao nhanh xuống tạo nên vùng nhiễu loạn siêu mạnh trên bề mặt núi. Bay ở đây không phải là phương án tốt ngay cả đối với các “pro”.
🌪️ Minh hoạ mức độ nhiễu loạn
Để minh hoạ chuyển động của ở phía bên kia đỉnh núi khi có khí lạnh lao xuống theo mặt dốc, chúng ta chỉ cần liên tưởng đến đặc điểm thermal bắt đầu bốc lên khỏi mặt đất khi chênh lệch nhiệt độ là khoảng 2°C - Vậy điều gì sẽ diễn ra nếu một thermal bốc lên ở nhiệt độ chênh lệch tới 9°C? Có lẽ tốc độ nâng sẽ có thể lên đến ngoài 20m/s.
✅ Ngày khí quyển không ổn định — khả thi hơn
Hình 2 mô tả một ngọn núi tương tự nhưng nó được bao quanh bởi không khí rất kém ổn định, nhiệt độ trong không khí giảm mạnh theo độ cao. Nếu gió thổi vào mặt núi và không khí bị đẩy lên cao vượt qua đỉnh núi và nó cũng bị làm lạnh đoạn nhiệt khô - thì lúc này, sự giảm nhiệt độ của nó sẽ trùng với nhiệt độ của môi trường xung quanh là 11°C trên đỉnh núi. Không khí bị đẩy lên cao giảm 10°C so với dưới thấp và nó cũng bị trôi xuống sang phía bên kia của đỉnh núi. Do nhiệt độ chênh lệch thấp nên nó trôi xuống nhẹ nhàng hơn. Bất kỳ phi công nào bay vào mặt khuất gió này đều cần phải bay một cách chủ động. So với tình huống trước (hình 1) thì trong trường hợp này, bay ở mặt sau núi là hoàn toàn khả thi.
🌬️ Yếu tố sức gió
Trong cả hai minh hoạ trên đều thể hiện trong điều kiện gió yếu. Vai trò chính ở đây chỉ là không khí được gió nâng lên cao. Những ví dụ này nhằm giải thích sự khác biệt khi bay trong vùng khuất gió giữa ngày không khí ổn định và ngày không khí không ổn định. Những ví dụ này mô tả sự hình thành dòng nhiễu loạn khi không khí lạnh và đậm đặc lao xuống núi. Hình thái của dòng nhiễu loạn mà được hình thành khi gió vượt qua những vật cản khác rất phức tạp nhưng chúng ta có thể thừa nhận rằng chúng tỉ lệ thuận với sức gió.
💡 GỢI Ý: Đối với phi công nhiều kinh nghiệm thì hoàn toàn có thể cân nhắc tới việc bay ở mặt sau núi trong điều kiện gió nhẹ và khí quyển không ổn định, nhưng cá nhân tôi thì cố gắng tránh việc đó. Nếu không thể tránh khỏi việc bay vào vùng khuất gió trong một chuyến XC dài, tôi sẽ cố gắng so sánh các điều kiện: Gió có không quá mạnh không? Khí quyển có không ổn định không? Nếu cả hai thắc mắc trên đều đúng và có phương án hạ cánh khẩn cấp thì tôi sẽ bay vào đó. Điểm hạ cánh khẩn cấp rất quan trọng bởi nếu không tìm được dòng nâng nào thì tôi sẽ nhanh chóng chạm đất do tốc độ tụt tăng lên ở mặt sau núi.
— Burkhard Martens
✅ Tổng kết
🔄 Nhiễu loạn đối với chúng ta trên cơ sở gián đoạn, rời rạc ít nhất là cho đến lúc mặt trời đốt nóng. Chúng ta phải sống với nó, bay qua nó và tránh những dòng nhiễu loạn dữ dội. Chúng ta có thể tránh gặp phải chúng bằng cách nắm vững nguyên lý hình thành cũng như các dạng nhiễu loạn khác nhau và phải biết dấu hiệu gì cho thấy sự có mặt của chúng. Sử dụng dòng chảy của nước như là một mô hình cộng thêm một chút trí tưởng tượng sẽ giúp ta hình dung ra nơi ẩn náu của các “con rồng” và nơi nào có thể bay thoải mái. Các phi công thể thao nên sử dụng kỹ năng và sự phán đoán để trở nên tinh tế hơn trong không khí thay vì băng qua những khu vực dữ dội.
😎 Các phi công bay cao lựa chọn bay trong các thermal và với một lượng gió nhất định sẽ làm quen họ với nhiễu loạn một cách tự nhiên. Những phi công không bay thermal thường lựa chọn những điều kiện tối thiểu hoá nhiễu loạn, nhưng cho dù vậy, họ cũng có lúc gặp phải những dòng khí nhiễu loạn nghiêm trọng. Để cảm thấy như ở nhà khi bay trong không trung, mọi phi công cần phải nếm thử một chút thô bạo và chịu đựng nó bằng nụ cười. Chúng ta sẽ nhường lại những chuyến bay đầy cảm giác mạnh này cho những tay đua, nhưng vẫn chấp nhận một mức độ rung lắc nào đó như là một phần của lãnh địa trên không.
