Co to asi může být ten násobek?!

Jestliže se letoun pohybuje v ovzduší Země působí na něj následující síly:

• hmotnost – pokud neuvažujeme její významnější změnu během letu, například vlivem úbytku spotřebovaného paliva nebo zmenšením nákladu, je to stále stejná síla působící směrem ke středu Země
• aerodynamické síly – se během letu mění, protože jsou závislé na rychlosti letu a postavení letounu vůči směru jeho pohybu. Je to především vztlak a odpor, které jsou převážně doprovázeny ještě klopným momentem. Velikosti, působiště a smysly jejich působení jsou určeny odpovídajícím aerodynamickým výpočtem
• síly od pohonu – vnáší do letounu pohonná jednotka, která, v případě vrtulového pohonu nebo pohonu s nezanedbatelnými rotujícími částmi, vyvolává i reakční a gyroskopický moment. Nezanedbatelné síly se přenášejí na bezmotorový letoun i při startu pomocí navijáku či aerovleku

Tyto tři skupiny vnějších sil působí na letadlo při ustáleném rovnovážném letu, tj. tehdy kdy letadlo letí přímým letem a ani nezrychluje nebo nezpomaluje.

Když se ale letadlo nepohybuje ustáleným přímočarým letem, což je skoro vždy, dochází k působení dalších sil a momentů. Původní rovnováha letu se poruší a letadlo, jakožto každé jiné hmotné těleso se snaží v souladu s d´Alambertovým principem zachovat stav pohybu před započetím těchto dalších, nově vzniklých, sil. Tato snaha letícího stroje se projevuje jako jeho setrvačná síla a její velikost je dána součinem jeho hmotnosti a okamžitého zrychlení pohybu. A to jsou -

• doplňkové síly – které vnášíme do celé soustavy sil, abychom dosáhli výsledné silové a momentové rovnováhy.

Jakmile se změní tvar dráhy letu, s čímž souvisí i změna rychlosti a postavení letadla, vznikne doplňková síla i moment. Ty mohou několika násobně převýšit hmotnost letounu. A protože je to křídlo, které rozhoduje o výkonech a letových vlastnostech letadla, porovnává se okamžité působení těchto doplňkových sil k zatížení působícímu na ně v ustáleném vodorovném letu, kdy je v rovnováze celkový vztlak letadla s jeho tíhou. Tento poměr zatížení je nazýván násobkem.

Každý letoun, včetně modelů nebo UAV, by měl mít všechny svoje části, zejména nosnou a vodorovnou ocasní plochu, dimenzované na takovou velikost násobku své vlastní tíhy, aby nedošlo nejen k jejich porušení, ale ani k jejich trvalé deformaci. Tuto velikost násobku lze nazvat násobkem provozním. Jeho smysly působení mohou být vzhledem k zemskému středu opačného směru. Tj. mohou působit nahoru i dolů. Pak mluvíme o násobcích kladných nebo záporných. Ty záporné jsou například pro lidský organismus méně příznivé, i když obojí jsou po překročení určitých hodnot obdobně životu posádky nebezpečné.

Všechny důležité části létajícího stroje jsou pak navrhovány pro namáhání poněkud vyšší, než odpovídá přepokládaným(povoleným) provozním násobkům, kvůli zajištění nezbytné bezpečnosti jejich provozu. Tomuto koeficientu se říká jistota, o kterou je provozní násobek zvětšen. Tento koeficient je u skutečných letadel stanoven příslušnými předpisy. Tím je přirozeně ovlivněna následně hmotnost letadla. To je sice nepříjemné, ale pak je nutné posoudit, zdali se přepokládaný rozsah provozu vyplatí, jestliže hmotnost naroste příliš.

Hodnoty násobků se tedy nacházejí v rozmezích se znaménkem minus, jestliže působí proti zemské tíži, přes jeho nulovou hodnotu (stav beztíže nastávající při letu po parabolické dráze) až ke kladným hodnotám - plus, když působení doplňkových sil je ve smyslu zemské tíže.

Z tohoto obrázku můžete získat představu o tom, jaký bývá průběh násobků v křivočarém ustáleném letu bez vybočení.

Vpravo, při sestupném letu po zakřivené dráze se násobek zmenšuje až se při vodorovném letu rovná jedné. Vztlak je stejně velký jako tíha.

V následném stoupání se nejprve násobek zvětšuje (v závislosti na poloměru křivosti letové dráhy).

Při přechodu do přímého stoupání se opět začíná zmenšovat, až za letu po přibližně parabolické dráze má hodnotu nulovou. Je to beztížný stav, kdy odstředivá síla zmenší a nakonec vyrovná síly tíže. Tento stav je možno za letu navodit celkem snadno i po dobu několika sekund. Na necvičené pasažéry může působit velmi nepříjemně.

Potom při přechodu do klesání po zakřivené dráze s naznačeným středem křivosti klesá hodnota násobku pod nulu do záporných hodnot. Odstředivé síly nabývají vrchu nad ostatními a působení na posádku i pasažéry může být nebezpečné. O namáhání konstrukce letounu ani nemluvě.

V dalším obrázku jsou uvedeny příklady velikostí kladných násobků v různých fázích letu.

Následující obrázek napovídá, kterých hodnot násobků může být dosahováno v některých letových režimech, včetně matematických výrazů pro jejich výpočet.

Maximální hodnoty násobků pro jednotlivé skupiny letounů a jejich předpokládaný letový provoz jsou určeny příslušnými předpisy a musí být při jejich projektování respektovány a jednotlivé části i příslušenství letounů na ně, včetně nezbytné rezervy, dimenzovány.

Totéž platí pro osádky letounů, aby nedocházelo ke snižování jejich fyzických a psychických schopností nutných pro řízení nebo dokonce k poškození jejich zdraví.