Термиком принято называть теплый воздух, поднимающийся вверх, причем этот воздух теплее, чем воздух окружающей среды. Принцип достаточно прост: какое-то место на поверхности земли нагревается значительно быстрее, чем поверхность рядом с ним. Солнце нагревает не воздух, а землю. Земля, в свою очередь, нагревает воздух у поверхности. Нагретый воздух расширяется и становится легче. Для отрыва теплого воздуха от поверхности земли необходима разница температур, примерно 2 градуса или больше.
        Чем больше разница температур, тем быстрее поднимается воздушный поток.
        Образование восходящего потока показано на рисунке. Какой-то участок земли нагревается быстрее, чем окружающая его поверхность. Слой воздуха, лежащий на нем, нагревается как на сковороде, увеличивается в объеме и когда воздух уже больше не может удерживаться на поверхности земли, он поднимается вверх. Оба пилота на рисунке в центре летят по ветру.
        Итак, образовался поток. Его последующий подъем зависит от окружающего воздуха. Чем холоднее будет становиться воздух с высотой, тем быстрее будет разгоняться восходящий поток. Насколько высоко он поднимется, также зависит от окружающего воздуха. Если воздух стабильный (без градиента температуры), поток быстро потеряет скорость и остановится. Если же воздух "нестабильный" (т.е. его температура с высотой быстро падает), поток воздуха может подняться очень высоко. На высоте, на верхушке термика образуются кучевые облака, которые показывают месторасположение потока и зависят от влажности воздуха. На фото поток под кучевым облаком в долине реки Соча (Словения).
        Кучевые облака образовываются тогда, когда воздух влажный и нет инверсии. Они показывают расположение восходящих потоков!
        Если воздух сухой, и потоки заканчиваются достаточно низко, вероятнее всего, кучевых облаков не будет. Восходящие потоки, которые не образуют кучевых облаков, называются голубыми термиками.
        На фото полет в таких голубых термиках, Stubaital (Австрия).

        Для этого пилоту необходимо стоять в подвесной системе и ждать подходящего для старта момента. Стартовая площадка должна быть пологой, и ее наклон должен плавно увеличиваться. Старт в штиль требует много места.
        Сильный наклон вперед необходим для быстрого разбега при слабом ветре. При ветре в спину стартовать не рекомендуется.

        Если на протяжении дня холодный воздух стекает с высоты вниз, то он делает атмосферу нестабильной, и потоки на относительно вертикальных западных склонах могут образовываться до самого заката.
        Если же наоборот теплый воздух будет стремиться вверх, термическая активность рано закончится или потоки станут такими слабыми, что в них просто будет невозможно выпаривать.

Приземная инверсия осенью.         Туман у земли должен рассеяться, прежде чем потоки станут достаточно сильными, чтобы в них можно было летать на наших аппаратах.        Кучевые облака образовались на высоких склонах горы. Тот, кому удастся долететь до них, сможет уже в это время летать в потоках.

На фото: Доломиты (Италия). В центральной части Альп термическая активность начинается раньше, чем в долине, и длится дольше. Термическая активность начинается очень рано на высоких восточных склонах гор, а вечером высокие западные склоны формируют последние потоки.

        Через необычайно толстый слой приземной инверсии, которую вы видите на рисунке (Фельтрэ (Feltre) - Италия), майское солнце не смогло пробиться.
       Это был день с очень поздним образованием слабых потоков внутри инверсионного слоя. Ни один поток не поднялся выше точки старта. Сила потока была примерно такой же, как на рис. 1.36. Однако, в более высоких горах, которые располагались значительно выше уровня инверсии, был отличный термичный день. Сила потоков была там как на рис. 1.34


        Так как в горах у поверхности скапливается холодный воздух (приземная инверсия, которую зимой можно часто наблюдать в виде приземного слоя тумана), потоки могут образовываться только тогда, когда инверсионный слой рассеется благодаря солнечному прогреву. Маленькие пузыри с освещенных солнцем склонов начинают сходить раньше, рис. 1.16, а большие, сильные потоки начнут образовываться только после рассеивания инверсионного слоя. При высоком давлении, в различных местах этот процесс может продолжаться иногда до полудня. См. главу 3, Погодные условия в предгорьях Альп.

        Различают сильные и слабые потоки. Чаще всего это относится к пилотам планеров, которые могут летать только в больших, широких потоках. Парапланы и дельтапланы летают намного медленнее, поэтому они используют также маленькие, узкие, иногда очень сильные восходящие потоки.
        Время суток, указанное ниже, соответствует циклу термической активности дня в середине лета. В свежем холодном воздухе, который приходит под влиянием высокого давления, первые восходящие потоки, как правило, образуются рано. Утром с 8:00 до 8:30 пилот часто может наблюдать первые нежные клочки облаков, которые показывают самые первые потоки дня. Однако, чтобы оставаться в воздухе, его летательному аппарату требуются более сильные восходящие потоки. В 10 утра появляется шанс удерживаться в воздухе. Если пилот хочет совершить рекордный полет, он должен взлететь не позже 11 часов. Пилоты, которые только учатся работать в потоках, также должны стартовать в это время. С 12 часов погода устанавливается, и в самый пик термической активности с 13:00-15:00 можно быстро пройти маршрут с возвращением, однако воздух в это время самый турбулентный. В 16:00 воздух заметно успокаивается и наступает время для начинающих пилотов. В 18:00 можно рассчитывать на более слабые потоки. В 19:00 еще могут летать хорошие пилоты, а с 20:00 в воздухе могут удержаться только те, кто мог удерживаться в 10 часов утра.
        Для ориентировки предлагается следующая классификация:

• Слабый поток -   подъем до 1м/с;
• Средний поток                   1-Зм/с;
• Очень сильный поток       5-8м/с;
• Экстремальный поток   свыше 8м/с, причем пиковое значение может достигать более 15м/с.

       На рисунке отображены пиковые значения. В потоке, средняя скорость которого 3м/с, на вариометре пиковые значения могут достигать 6-8м/с.
Из личного опыта:
Мой самый сильный поток был 12 м/с, а в общей сложности не было и 10 потоков со скороподъемностью больше 10м/с, и это все за 3000 полетов в течение 16 лет.

Замечание:
Сильные потоки, к сожалению, чаще всего очень неспокойные. В сильную турбулентность начинающим пилотам и пилотам выходного дня лучше не взлетать. Первый опыт термичных полетов лучше получать в слабых восходящих потоках, когда турбулентность cлабая.


        В больших широких потоках воздух, как правило, более спокойный, чем в маленьких пузырях. Эти пузыри очень тяжело отцентровать, и даже опытные пилоты часто вываливаются.

        К сожалению, потоки нельзя увидеть, их можно лишь почувствовать, и понять где они находятся, см. рис 1.4 . Именно поэтому необходимо знать теорию о восходящих потоках.
        Иногда встречаются широкие, сильные потоки, которые, к примеру, можно найти под протяженными улицами облаков. Бывают узкие потоки, причем некоторые из них имеют несколько ядер с различной скороподъемностью, общее представление о потоках рассказано в следующей главе.

        Иногда человек, который курит, выпускает в воздух кольца дыма, на этом примере несложно увидеть вихревую структуру потока.
        Как видно из примера, скороподъемность в середине потока значительно больше, чем по его краям. Почему так происходит? Чтобы объяснить это, необходимо понять структуру закручивания потока. Рассмотрим подробнее.

Рис. 1.25 Четыре кучевых облака в стадии развития. Форма кольца на рисунках говорит о вихревой природе потока внутри этого облака.

        Поднимающаяся масса воздуха тормозится со всех сторон окружающим воздухом. Это отправная точка закручивания потока. Вихревое закручивание наблюдается не только в изолированных термических пузырях, но и в столбах восходящего воздуха.

Из личного опыта:
       В том, что поток имеет вихревую структуру, я убедился, находясь в экстремально сильном потоке. Скороподъемность в потоке составляла 9м/с, на высоте преобладал спокойный ветер, а, взглянув на GPS, я заметил, что почти не продвигаюсь вперед! Я подумал: откуда интересно взялся этот встречный ветер. Теперь мне ясно, я был на вершине пузыря, закручивающегося мне навстречу (см. рис. 1.26 пилот "В"). То есть я летел с нулевой горизонтальной скоростью вперед и поднялся так на высоту 1500 метров. Вот это да!

рис.1.26  Вихревая структура потока. Здесь показано как воздух поднимается вверх внутри потока. Причем скорость подъема пузыря в среднем составляет 2 м/с, в центре потока она возрастает до 4 м/с, а по краям составляет только 1 м/с.

Что означают завихрения в потоке для пилотов "А"-"Е"?         Пилот "А" набирает высоту в два раза быстрее, чем пилот "В", который находится на вершине потока. Когда пилот "А" поравняется с пилотом "В" они будут набирать высоту с одинаковой скоростью.         Пилот"В" летит против ветра в вихревой структуре потока. Если бы у него был GPS, он бы заметил, что летит медленнее, чем раньше. Если же он пролетит через центр потока, то будет лететь уже с попутным ветром. Он почувствует это ускорение. Если же пилот хочет отцентровать поток, ему нужно повернуть сразу, как только он почувствует перегрузку. Таким образом, пилот снова будет лететь в центр потока против ветра. Это показывает, что вихревые потоки достаточно неспокойные. Каждый раз пилот чувствует ускорение, пролетая через центр потока.         Пилот "С" находится над потоком, как только он снизится до потока, он сможет снова набирать высоту. Пилот "D" находится в нисходящем потоке рядом с тер-миком, он мог бы заметить по GPS и вариометру, что у него значительно возрасло снижение и горизонтальная скорость.         У пилота "Е" снижение постепенно уменьшается при подходе к потоку.

        Из вышесказанного становится ясно, что каждый должен иметь представление о структуре потока, чтобы понять, что происходит и по каким причинам, когда он попадает в поток. Понимание процесса значительно облегчает центрирование потока.

Замечание:
        Когда я лечу прямо и чувствую маленькое воздушное течение с одной стороны, иногда с небольшой скоростью снижения, тогда я немедленно поворачиваю по течению. Шанс, что я окажусь на месте пилота "Е" достаточно велик.

рис.1.27  Так выглядит облако, под которым часто встречаются вихревые потоки. Оно образуется изолированно и имеет небольшие размеры.

рис.1.28  Так выглядят облака, где редко можно найти вихревые потоки. Они очень широкие и высокие.

        Два пилота летают в нижней части восходящего вихревого потока. Один пилот находится на 50 метров ниже и не находит ничего. Что же произойдет с пилотом, которому удалось попасть в нижнюю часть потока?
        Если бы поток поднимался на высоте 50 метров не по вихревой структуре, то пилот со снижением 1 м/с уже через 50 секунд прошил бы поток и оказался под ним.
        Вихревая структура потока позволяет объяснить, почему пилот не вываливается из пузыря. Пилот находится в центре вихревого потока и поднимается быстрее, чем пузырь. Поэтому ему удается удерживаться внутри пузыря и не снижаться в нем.

рис. 1.29   Изолированный пузырь восходящего воздуха. Нижний пилот напрасно ищет поток. Верхний пилот находится в нижней части потока и центрует его спиралями. Нижнему пилоту остается только удивляться, почему пилот над ним поднимается все выше и выше. Разница в 50 метров оказалась существенной.

Замечание:
        Вихревые потоки выстраиваются в единую линию тогда, когда пузыри имеют небольшой размер и поднимаются достаточно высоко. Они встречаются очень редко на улицах облаков и в широких низких потоках.

        Каждый хороший пилот, летающий маршруты, чувствует, в каком месте потока он имеет наибольший подъем.
        В верхней части, рядом с потоком, у него не столько больше снижение, сколько он ощущает воздушное течение, которое уносит его из потока. Когда пилот ощущает это, он понимает, что ему нужно немедленно поворачивать, чтобы снова найти поток. В нижней части потока, пилот ощущает воздушное течение, которое несет его внутрь потока, с небольшим снижением.



рис. 1.30  Снижение рядом с потоком. Верхний дельтаплан находится в зоне сильного потока воздуха направленного из термика. Нижний дельтаплан имеет небольшое снижение с небольшим сносом в сторону потока.

        Каждый хороший пилот, летающий маршруты, чувствует, в каком месте потока он имеет наибольший подъем.
        В полете при исследовании структуры потока очень часто возникает картина, совершенно отличная от общего представления о потоке. Например, на рис.1.31 слева поток почти кончился, тогда как справа подъем продолжается до самого облака. Параплан недалеко находится от дельтаплана, который продолжает подниматься дальше, в то время как параплан находится на границе потока. Кроме того, он больше не поднимается. Если парапланерист внимательный, то он полетит в сторону дельтаплана, который продолжает набирать высоту.




рис. 1.30  На данном рисунке показана структура потока. Дельтаплан отцентровал поток в правильном месте, параплан же достиг границы потока и почти вывалился из него.

Замечание:
        Если я вижу хорошее кучевое облако над собой, то мне следует найти такой путь, чтобы набрать высоту под него. Если я нахожусь там, где поток изгибается, то я делаю широкий круг, чтобы дальше набирать высоту. Я охотнее летаю один, однако, летая в группе, когда другие парапланы показывают зоны наилучшего подъема, легче набирать в сложных потоках до самой кромки облака.



рис. 1.32  В данном случае необходимо заметить изгиб потока. Пилот справа мог бы и не отцентровать поток, но он заметил дельтаплан, который показал ему зону подъема под кромкой облака.

рис. 1.33  Тот, кто кому удастся понять движение воздуха, очень быстро научится летать маршруты.
На фото полет с Ёхсберг (Jochberg), (Германия)

        Различная нестабильность воздуха приводит к различному распределению скороподъёмности потока. Она является причиной возникновения сильных или слабых потоков.

Замечание:
        По своему опыту могу сказать, что потоки по характеру своего подъема на высоте, становятся очень похожими друг на друга. Это значит, что если в предыдущем пузыре с высотой подъем становился лучше, то в следующем пузыре будет тоже самое.

На рисунках ниже объясняются различия.

Изменение вертикальной скорости потока в зависимости от высоты. Чем длиннее линия слева, тем больше скорость потока.

рис. 1.34  На этом рисунке атмосфера нестабильна, однако на высоте есть инверсия, она тормозит подъем воздуха. Опыт показывает, что в верхней трети потока - наибольшая скороподъемность. Ближе к базе облака скорость, как правило, немного падает. Такова природа большинства потоков. В данном случае очень сложно набрать высоту до базы облаков.

рис. 1.35  На рисунке показано довольно распространенное распределение силы потока по высоте. Чем выше поднимается пилот, тем быстрее он приближается к базе облака. Под таким большим широким кучевым облаком пилоту следует соблюдать осторожность, чтобы не приблизиться к нему слишком близко. На картинке пилота почти втянуло в облако. Как только он попадет в облако, скорость его подъема сильно возрастет. Если он заметит, что наверху поток значительно сильнее, то обработает его таким образом, чтобы, набирая высоту дальше, приблизиться к краю облака (см. зеленую линию). Таким образом, пилоту удастся уйти из-под облака, если его начнет всасывать.

рис. 1.36   На рисунке изображена стабильная атмосфера. В такие дни внизу и наверху лежит теплый воздух. Однако, если солнце светит слишком ярко, то потоки все же образуются, но они разрушаются во время подъема. Для птиц это вполне пригодные условия парения, хотя никому не удастся набрать большую высоту.

       Как распознать холодные воздушные массы?

рис. 1.37   Холодные массы воздуха. Высотный ветер поворачивает против часовой стрелки, это значит, что в этом летном месте стекает холодный воздух. В итоге воздух становится нестабильным и способствует термической активности.
На картинке приземный ветер восток - юго-восток, а высотный - восток.
        Обычно ветер на высоте доворачивает на 20-30 градусов вправо, в горах - на 30-40 градусов. Это определяется направлением вращения земли. Под влиянием стекающих холодных воздушных масс ветер на высоте доворачивает ВЛЕВО! Холодные воздушные массы можно определить по облакам. Признаком их появления является наличие восточного ветра, в этом случае холодные массы воздуха приходят с севера. Воздух на севере Альп, как правило, более холодный.
        Если же дует западный ветер, то воздушная масса придет с юга. Однако, этот воздух вряд ли будет более холодным.

        Хайнц Хус - планерист, двукратный чемпион мира, сравнил распределение потоков с лесом в Австралии. Его теория известна как "Forest-Theory".
        Поиск потоков напоминает блуждание по лесу с закрытыми глазами, где иногда натыкаешься на дерево. Деревья бывают большие и маленькие, применительно к атмосфере, потоки бывают сильные и слабые. В горах это не так сильно выражено, как на равнине.

рис. 1.39  Швейцария, Валлис (Wallis)
Много сильных терминов, хотя между ними есть и маленькие, слабые потоки. Если пилот петит слишком быстро, он сможет отцентровать только потоки 1, 2 и 3. Если же это медлительный пилот выходного дня или начинающий паритель, то ему следует обрабатывать также слабые потоки.

Замечание:
Пилоту, который только начинает летать маршруты, следует летать все время медленно и как можно выше. Это позволит ему выжить в сильных нисходящих потоках.


рис. 1.38   Выпаривание на равнине. Пилот отцентровывает все потоки, которые ему удается найти, чтобы постоянно сохранять высоту. На равнине это имеет большее значение, чем в горах. В горах можно использовать динамик, чтобы уйти от нисходящего потока. На равнине это удается крайне редко. Потерянный поток следует снова найти, а не лететь к следующему "предполагаемому" потоку. Так можно рискнуть только в том случае, если вы уверены, что поток там есть, и его можно обработать.
На рис: маршрутный полет вблизи озера Штанберг (Starnberger Sees), (Германия)

        Опыт показывает, что в верхних слоях атмосферы диаметр некоторых потоков может достигать 1000м. Естественно, их легко обрабатывать. Однако, ядро такого потока всего 50-100 метров, а иногда еще меньше. На равнине расстояние между потоками, обычно составляет 2-2.5 их высоты. Это значит, что чем выше база облаков, тем дальше располагаются друг от друга потоки! Правда, существуют еще маленькие пузыри между потоками, которые не поднимаются до уровня базы.

рис. 1.40  На равнине сильные потоки располагаются на расстоянии в 2-2.5 раза больше высоты базы облаков.

        Большинство потоков в северном полушарии закручиваются влево. Это известно со слов многих пилотов и из личного опыта.

Из личного опыта:
В Италии, в Бассано, я испытал это на собственном опыте. Я отцентровал поток и стабильно набирал высоту со скоростью 3 м/с, затем повернул влево, куда полетел листок. В потоке он закручивался очень быстро влево. Я летел по большому кругу и все время следил за этим листком. Правда, листок с каждым метром уменьшался, пока совсем не пропал из виду. На этом примере я узнал, что некоторые потоки не только имеют вихревую структуру, но еще и закручиваются в определенном направлении.
        Второй случай произошел со мной в Испании в долине Абдалаис (Valle de Abdalajis). На склон ветром принесло много полиэтиленовых пакетов, и на этом мусорном склоне сходили потоки. В воздухе на высоте пакеты крутили левые спирали.

рис. 1.41   Смерч - это начало восходящего, вращающегося потока. На рисунке - Бабадаг (Турция)

Замечание:
В пылевом смерче очень хорошо видно направление вращения.

Из личного опыта:
Моя собственная теория по поводу закручивания потока влево. Я установил, что при полете в динамике против ветра, все мои парапланы лучше набирают высоту, чем при полете по ветру вдоль этого же склона. Интересно, при полете в восходящих потоках тоже так? Если так, то, следовательно, можно будет лучше набирать высоту, центруя поток против его вращения. В этом случае летательный аппарат будет иметь большее качество. Но над этой теорией еще нужно поработать.

        На рисунках показан жизненный цикл потока. Теплый воздух движется по ветру к границе рельефа (здесь это лес), где он отрывается, становясь пузырем восходящего воздуха. Поднимаясь, он образовывает клочок облака. Этот клочок начинает увеличиваться и формирует неравномерную кромку. Внезапно это облако становится меньше и исчезает. Это кучевое облако показывает восходящий поток. Причем клочки облака при зарождении выглядят почти также, как после распада. Пилоту следует избегать распадающихся облаков, так как под ними находятся сильные нисходящие потоки.

рис. 1.42  На шести рисунках изображен жизненный цикл потока. На рис. 1 кучевое облако только зародилось, на рис. 4 оно уже разваливается. На рис. 6 облако почти исчезло. Имеет смысл лететь только к образовывающимся облакам. Если они распадаются, пилоту нужно их избегать. Между рисунками 1 и 6 интервал — 10 минут.

Замечание:
Всегда следите за тем, что происходит вокруг вас, так вы будете всегда знать какие облака уже распадаются, а какие только зародились. Правда, вам до них нужно еще долететь. Отмечайте время, когда вы увидели кучевое облако. Чем облако больше, тем дольше оно уже находится в небе.

        Хорошие потоки образуются в том случае, когда есть хороший прогрев, и образуется толстый слой прогретого воздуха. Как только поток отрывается, он начинает сноситься по ветру. Если пилот летит к облаку, ему необходимо это учитывать при поиске потока.
        Поток, скорость сноса которого больше 25 км/ч на малой высоте, вряд ли пригоден для парапланов и дельтапланов. Однако, на больших высотах ядра таких потоков могут соединяться. Летать в таких потоках можно даже при очень сильном ветре. На равнине обучение полетам в потоках при старте с лебедкой достаточно сложно. У дельтапланов, которых затягивают самолетом на большую высоту, шансов улететь на маршрут больше.
        В Альпах при скорости ветра более 30 км/ч над уровнем гор из-за сильной турбулентности летать очень опасно.
        На равнине, при сильном ветре на высоте, все же можно летать в потоках. В подветренной зоне за препятствиями (холмами, деревнями, лесом) будут образовываться обычные широкие потоки. Если у земли подует сильный ветер, поток вряд ли будет подниматься над местом своего образования, местом его схода будут полоса леса, река или холм.

рис. 1.43   Влияние ветра на поток. Справа на рисунке отмечена сила ветра на разной высоте. Чем длиннее стрелка, тем сильнее ветер. Поток смещается по ветру. При слабом ветре поток поднимается вертикально вверх, однако высотный ветер достаточно сильный, и поток значительно сносится. Чтобы не потерять поток, парапл&неристам на рисунке следует центровать поток, смещаясь влево, иначе, они вывалятся из него.

Замечание:
Если с высотой ветер значительно усиливается (более 20км/ч(!) каждые 1000м), потоки становятся такими рваными, что их практически нельзя обработать. В такие дни осторожный пилот не будет стартовать первым.

        рис. 1.44   На рисунке показано, как поток сносится по ветру. Поток на высоте смещается в сторону вершины. Для того чтобы образовался толстый слой теплого воздуха, необходимо, чтобы он не сильно разрушался у земли.

        На следующем рисунке показано расположение потока на вершине склона. Теплый воздух поднимается по склону вверх (сравни рис. 1.5). Немного изгибаясь, над вершиной, сносится за нее. При сильном ветре, поток будет сноситься еще больше.

рис.1.45  Очень распространенная ситуация, когда ветер дует вверх по склону. Чтобы в месте изгиба не потерять поток, пилоту следует его хорошо отцентровать. Как только он наберет достаточную высоту, он сможет сноситься за хребет, чтобы дальше центровать поток.

рис.1.46  На этом рисунке более подробно изображена проблема с рисунка 1.45. Правый пилот обрабатывает поток с наветренной стороны. Пилот слева в роторе слишком рано попытался перейти на заднюю часть хребта. Из-за этой ошибки ему пришлось приземлиться в зоне турбулентности на плато.

Замечание:
Когда в одном и том же месте сходят то сильные пузыри, то слабые, пилот должен стараться обрабатывать сильные. Это минимизирует его риск оказаться в подветренном роторе. В сильный ветер особенно важно обрабатывать поток с его наветренной стороны. Если пилот вывалится из потока, то просыпется вниз. Если он вывалится с подветренной стороны, то, возможно, из-за сильного ветра он не сможет снова долететь до края склона. См. главу 8 "Парение в динамике". Если вершина плоская и на ней есть место для посадки, можно попробовать безопасно отцентровать слабый поток. В этом случае нужно всегда быть готовым к возможной посадке.