Följande artikel skrevs som ett lektionsunderlag för användning på Segelflygets SEL-kurser. Artikeln är en introduktion till vågflygning och har skrivits av Johan Nordin. Den vänder sig till erfarna segelflygare som ännu inte provat vågflygning i fjällen, men kan också vara intressant för yngre elever.

Vågor i luften

Luftvågor genereras av antingen den inverkan en uppstickande terrängformation har på en strömmande luftmassa eller av att en stigande luftmassa bryter igenom gränsen mellan två luftskikt som strömmar med olika hastighet och/eller riktning. Detta sistnämnda kallas termikinducerad vågbildning och kan iakttas som en lenticularisliknande ”hätta” på Cumulus och Cumulonimbusmoln. Dessa fenomen är oftast av snabbt övergående natur och varar sällan mer än några minuter. Den vågtyp vi skall ägna lektionen åt är den första, den s.k lävågen.

Principiellt är det inte någon skillnad på lävågor och den hangvind segelflygare har känt till och utnyttjat sedan sportens barndom. I själva verket är hangvinden det vi kallar primärvågen som under rätt förutsättningar kan ge upphov till sekundär- eller följdvågor på sin läsida.

Man kan studera en sten i ett strömmande vattendrag och se hur en vågbildning sprider sig nedströms bakom stenen. Luftmassan beter sig på i princip samma vis när den strömmar över en fjällkedja. OK, alltså uppstår det genast vågor när det blåser över ett kuperat landskap? Nej, riktigt så enkel är inte verkligheten, det finns en rad andra faktorer som har betydelse för om och i så fall hur starka och höga vågor som kan bildas.

Till att börja med krävs att luften i området är stabilt skiktad. Detta för att inte andra vertikala luftrörelser (termik) skall störa ut vågrörelsen, men även på grund av det förhållandet att vågbildning och –spridning underlättas av närvaron av ett skarpt gränssnitt mellan två medier. Nu är det ju i och för sig luft på båda sidor av gränssnittet, men av olika beskaffenhet. Fråga mig inte om den bakomliggande fysiken, för den har jag inte en susning om, men så är det i alla fall. Jämför en modern ubåt; dess maximala fart i uläge är högre än den i ytläge eftersom mer energi åtgår till vågbildning när ubåten närmar sig gränsen mellan de två medierna luft och vatten (dvs när den går i eller nära ytläge). Om en bergskedja s.a.s ”går i ytläge” genom att dess toppar befinner sig nära gränsen mellan två inbördes stabila luftlager, ges alltså upphov till en kraftigare vågbildning enligt detta resonemang.

Vågen tenderar även att bli kraftigare då vindstyrkan ökar med höjden, dvs när det övre luftlagret passerar över jordytan med högre hastighet än det undre. Dock krävs alltid att vindriktningen är i stort sett densamma genom hela höjdregistret.

Hangvind uppstår så gott som alltid då vinden blåser någotsånär vinkelrätt mot hanget. Experimentella försök har nämligen låtit antyda att vinden sällan eller aldrig genomblåser svenskt urberg. Dock har det visat sig vid upprepade tillfällen att trots stabil skiktning, ökande höjdvind etc att ingen stadig sekundärvåg har bildats på läsidan utan endast ett antal rotorer som kommit och gått. Min egen förklaring på detta – som mycket väl kan vara helt felaktig – är att för varje givet lufttryck, temperatur, fuktighet, höjd på terrängformationer, avstånd mellan toppkammar i vindens riktning osv finns ett eller flera intervall av vindstyrka som ger upphov till vågbildning och att det mellan dessa finns intervall då ingen våg bildas. Luftmassan skulle alltså ha resonansliknande egenskaper som måste beaktas. Jag överlåter åt någon bildad makroaerodynamiker att bekräfta denna förklaring eller såga den i knähöjd.

Att tänka på

Det finns en fundamental skillnad mellan ett termikmoln (Cumulus) och ett vågmoln (Lenticularis) utöver att man får mer poäng för Lenticularis i Alfapet.

Lentisen är ett moln som olikt Cumulus inte består av en och samma luftmängd hela tiden. Ett Cumulus bildas när en luftbubbla förflyttar sig uppåt varefter dess medförda mängd vattenånga kondenseras. I en lentis passerar luften kontinuerligt genom molnet, från lovart mot läsidan och molnet markerar endast kondensationsgränsen (daggpunkten) för den luft som just då befinner sig i molnets närområde. När luften rör sig uppåt på vågens framsida (lovartsidan), kondenseras fukten på en viss höjd och när luften sedan vänder neråt på läsidan passeras denna höjd igen och luften förmår att åter lösa den kondenserade fukten till vattenånga. Denna process tar exakt så lång tid som det tar att med vindens hastighet förflytta sig från molnets framsida till dess baksida. Poängen är att molnet inte markerar gränsen för ett definierat luftpaket utan snarare ett litet parti av luftmassans bana genom vågen.

Sistnämnda är viktigt att beakta när man försöker bedöma hur ett moln kan utvecklas. Ett Cumulusmolns förvandling till Cb kräver alltifrån några minuter till flera timmar. Föreställ dig nu istället en fin vågdag med ett antal knivskarpa lentisar på himlen. (Jaja, torka dig om munnen och häng med nu) I lovart har luften några procent högre fuktighet än den luft som just nu strömmar genom molnen.

Vad händer med våra lentisar? Med all sannolikhet kommer de att växa både i höjd- men även i längsled och denna förvandling kan ske oerhört snabbt. De kan dubbla sin storlek flera gånger om på endast ett fåtal sekunder och anledningen till att detta är möjligt är just att molnets utsträckning inte påvisar en given gasmängd (materia) utan förekomsten av en vertikal rörelse som i vårat fall mycket väl kan ha varit oförändrad emedan mediets egenskaper (luftens daggpunkt) förändrades.

Av ovanstående inses lätt att precis som torrtermik förekommer även torrvåg.

På motsvarande sätt som mediets egenskaper kan förändras, kan vågen själv ändra karaktär beroende på förändringar i vindstyrka och/eller –riktning. Inte sällan orsakar tillsynes obetydliga förändringar att den våg som hela förmiddagen bar stabilt med 4 m/s helt dör ut och lentisen löses upp framför (nåja, bakom) näsan på den klentrogne vågflygaren. Dessbättre förkommer även det omvända fallet och man kan ibland få se en prydlig dubbelburgare stapla sig fortare än man hinner läsa checklistan.

Slutsats: Rörelser (skenbara strukturer) kan ”förflytta” sig mycket snabbare än materia!

Temperatur, fuktighet och isbildning

Ett ständigt återkommande huvudbry när man sysslar med vågflygning är hur man skall motverka och hantera is och frostbildning i och utanpå flygplanet och det finns ett antal problemområden att studera.

Det första av dessa en vågflygare drabbas av är frost på insidan av huven. Eftersom luftfuktigheten i cockpit är konstant hög p.g.a pilotens utandningsluft är frostbildning i det närmaste oundviklig när man stiger allt högre upp i de kallare luftlagren och plexiglaset kyls ner.

Det enda man egentligen kan göra är att se till att ha ventilationshålen öppna, hur kallt det än blir om fötterna. Så gott som alla rutinerade vågflygare har också försett sina flygplan med imrutor, en plastfilm som fästs på huvens insida med dubbelhäftande tätnings- och distanslister. Dessa fungerar i allmänhet mycket bra till priset av något försämrad sikt. Dock är sikten alltid bättre än om huven tilläts isa igen helt.

Det största problemet med isbildning uppstår dock när man är på väg ner från hög höjd. Det säger sig självt att om planet är 50 grader kallt, eller ännu kallare, och man snabbt sjunker ner i varmare och fuktigare luft, kommer frost och sedan is att bildas på flygkropp och vingar. Här gäller det att inte ha för bråttom ner. Håll noggrann koll på vingarna och gör en paus i nedfarten om frostbildningen tilltar. Genom att låta planet hinna ikapp i temperaturhöjningen undviker man att is förstör ens vingprofil.

På riktigt höga höjder, eller snarare i riktigt låga temperaturer, kan man iaktta hur flygplanets skevroder pekar i en underlig vinkel i förhållande till spakutslaget. Detta beror på att plast och metall reagerar olika på temperaturskillnader och beroende på länkagets konstruktion kan således skevrodren på båda vingarna vinklas åt samma håll i takt med att temperaturen sjunker. Detta är ännu en orsak till att ta det försiktigt med rodren under dylika förhållanden, vi skall återkomma till det.

Att tänka på

–          Om du har is på huven, kan du lungt utgå från att vingarna ser ännu värre ut!

–          Meddela andra flygplan om din sikt försämras.

–          Motionera luftbromsarna. Om du fäller ut dem på 7000m och låter dem stå still i utfällt läge för länge, kan isbildningen göra att du inte kan fälla in dem senare…

–          Om det är plusgrader när du startar, vänta med att fälla in landningsstället tills du ser att yttertemperaturen har sjunkit till åtminstone -10 grader. All fukt i hjulschaktet kommer att frysa och om den gör det när hjulet är infällt, är risken stor att du inte kan fälla ut det igen. Detta gäller naturligtvis särskilt då man flyger från (sjö)isfält.

–          Att ta sig ner från hög höjd kan ta tid. Se till att du har syrgas så det räcker hela vägen!

Farter

Att indikerad fart (IAS) skiljer sig från faktisk fart (TAS) när lufttrycket blir lägre är något vi har lärt oss i grundutbildningen. Dokumentationen för en fartmätare inkluderar en tabell som visar skillnaden mellan IAS och TAS på olika höjder och denna bör man ha studerat innan man försöker ta sin första höjddiamant. Dels finns naturligtvis mycket att tjäna prestandamässigt på att veta hur fort man faktiskt flyger, men framförallt har det en säkerhetsaspekt som är mycket viktig. Risken för roderfladder är nämligen beroende av TAS, inte IAS, liksom att planets certifierade fartgränser också avser TAS. Om man är osäker på vilka farter som gäller för en given höjd, finns tumregeln att aldrig överskrida indikerad V_A och aldrig ge större roderutslag än vad som tillåts för V_NE. För övrigt ligger det i sakens natur att vågflygning är en mycket stillsam historia som sällan kräver några drastiska manövrer i vilket fall som helst. Undantaget är att hög fart kan krävas om man vill förflytta sig till en våg som ligger i lovart.

Att tänka på

Gelcoat är i minusgrader betydligt mindre elastisk än under en varm sommardag. Var därför försiktig med höga G-belastningar! Dina ”kondensstrimmor” kanske inte består av vatten. J

Rotorer

Det är svårt att tala med vågflygare en längre stund utan att samtalsämnet förr eller senare kommer in på rotorer och de upplevelser dessa kan ge upphov till. Själv har jag ett rikt förråd av erfarenheter från Pirttivuopio och de rotorer som ofta förekommer under de starka vågorna. En rotor uppstår i regel nära marken rakt under den första vågens topp, men kan också bildas längre ner i lä och på förhållandevis hög höjd. Rotorer kan uppstå även under sekundärvågorna, men under primärvågen brukar de vara som mest våldsamma. Rotorn uppstår då den nedåtgående luftströmmen på vågens läsida inte förmår att följa med i rörelsen uppåt i nästa våg på grund av terrängen eller andra störningar och den böjer istället av mot vindrikningen för att sedan vända upp mot vågens framkant igen och rörelsen fortsätter.

Resultatet blir en roterande och mycket turbulent ’korv’ under vågen. Ibland är rotorn så pass stabil att det går att vinna höjd längs dess framkant och få kontakt med vågen, men oftast är det bara kaos. När det är som värst får man koncentrera sig helt på att ligga rätt på vingarna, inte låta farten bli för hög och se till att nosen inte pekar mot graniten. Vågen eller en eventuell utelandning får man bekymra sig om när man kommit ut ur rotorn.

Att tänka på

–          Ge akt på bogserflygplanet om ni bogserar genom en rotor. Kraftiga sjunk och stig drabbar motorkärran ett par sekunder före dig. Var beredd på rörelserna, men akta dig för att överkompensera.

–          Under bogsering genom rotor, var beredd på att använda luftbroms och att nödurkoppla linan.

–          Så länge du inte har för hög fart, kommer inte rotorn att skada planet. Se dock till att ha bra separation till terrängen och tänk hela tiden på hur du skall agera vid en kraftig höjdförlust vare sig den sker genom att du flyger in i ett nersvep eller genom att flygplanet viker sig.

–          Tänk på att en vikning – särskilt en sådan över vingen – kan göra att du vid upptagningen kommer ut på en helt annan kurs än din tidigare!

Allmänna tips

Att flyga våg skiljer sig mycket från termikflygning. Den mest slående skillnaden är att en våg är helt fri från turbulens. Man sitter bara lungt och sjunger med i variometerns kvittrande och njuter av den allt vidare utsikten. För nybörjaren upplevs det ändå ofta som väldigt svårbemästrat och rentav lotteribetonat. Visst kan det ibland kännas snudd på omöjligt att komma in i det rätta stiget när de gamla rävarna som gick in i ’din’ våg 200 meter lägre bara behöver några minuter för att passera dig på sin väg uppåt. Tänk då på att dessa piloter kanske har flugit våg sedan innan du var född. De grundläggande principerna är dock inte mer komplicerade än termikflygning, snarare tvärtom. Man skall se till att hela tiden hålla sig på vågens framsida och så länge det inte är torrvåg visar lentisen var du skall vara. Annars kan man titta på marken för att få referenser till vågens läge i lufthavet, vågen står ju still över terrängen så länge vinden inte ändras.

Följande allmänna råd kan vara användbara för nybörjaren:

–          Om du är osäker på om du ligger rätt i vågen, prova först att söka dig upp mot lovart, åt lähållet kan man alltid söka senare.

–          När du kommer till vågens ytterkant (höger eller vänster), vänd tillbaka mot samma ”spår” med en sväng upp mot vinden. Svänger du med vinden, kommer du med all säkerhet att halka ur vågen och in i sjunket på läsidan.

–          Om du har kommit högt i en och samma våg, stigit förbi lentisen och stiget börjar avta, tänk på att framsidan på vågen lutar med vinden, stiget kan finnas kvar ett litet stycke mer åt lähållet.

–          Tänk på att fler än du kan ha hittat ’din’ våg och när dessa är på samma höjd som du är de som svårast att upptäcka.

–          Bästa stiget finns ofta nära molnets framkant. Det kan dock kännas obehagligt att flyga så nära ett stort moln och visst finns det risker. Flyg alltid så att du har god uppsikt i din färdriktning!

–          Tänk på vad som har sagts om molnutveckling i våg. Hur är det med marksikten? Hur ser vädret ut i lovart? Om du är högt kan det ta tid att komma ner, tid som du kanske inte har.

Flygning i fjällen

Följande stycke skall ses mot bakgrund av att författarens vågflygerfarenhet grundar sig på flygning i Pirttivuopio (Kebnekaise-området), där han har flugit varje år sedan 1988. Det mesta är dock allmängiltigt.

Som av en händelse är det så att huvuddelen av vågflygverksamheten sker i anslutning till våra fjälltrakter. Detta ställer särskilda krav på såväl piloter och materiel som på verksamhetens organisation och säkerhetstänkande. Framför allt är det två aspekter som skiljer sig från flygning i övriga delar av landet: De snabba väderväxlingarna och det faktum att man flyger över väglös vildmark.

Vädret i fjällen kan växla mycket snabbt, snöoväder och vindar med stormstyrka kan dra in över området så snabbt att piloter som befinner sig på höjd inte hinner landa innan det är för sent. Dessutom kan oväder vara av synnerligen lokal natur: Nästa dal en halvmil bort kan ha lungt och klart väder medan en rasande snöstorm piskar den dalen man befinner sig i. Ibland kan man vänta ut ett oväder genom att ligga kvar på höjd, om det går, men man skall alltid ha en reträttväg klar till ett landningsbart område och inte tveka att använda den om det ser ut som om ovädret kan bli långvarigt eller om det verkar kunna sprida sig över ett större område.

Ur meteorologisk synpunkt är våran fjällkedja att betrakta som öken, vilket innebär att det blir stora temperaturskillnader över dygnet när klart väder råder. Detta har stor betydelse för pilotens personliga utrustning och förberedelser eftersom man måste vara beredd på att utelanda på svårtillgängliga platser och att tillbringa ett dygn på landningsplatsen utan hjälp från lägret. I värsta fall kan väntan bli flera dygn om t.ex. ett långvarigt snöfall hindrar flygning och markpatruller inte hittar dig på första försöket. God överlevnadsteknik för vinterfjällen är ett omfattande ämne som vi inte skall fördjupa oss i här. Det kräver inte bara teoretiska kunskaper utan även praktisk träning för att bli trygg i sin förmåga att hantera en överlevnadssituation ensam i ödemarken. Avslutningsvis skall vi dock gå igenom några råd som riktar sig särskilt till piloter, då dessa kan vara svåra att finna i den allmänna litteraturen:

–          Före flygning, klä dig för att tillbringa en natt i det fria utan vindskydd.

–          Det är lättare att från luften upptäcka ett flygplan än en ensam vandrare. Stanna i möjligaste mån kvar vid ditt flygplan.

–          Spara på batterierna. Slå av all elektrisk utrustning utom radion och sänd bara om du tror att någon kan höra dig, dvs om du ser eller hör ett annat flygplan. Blindsändningar på 121.50 MHz pejlas automatiskt av satelliter och larmar räddningstjänsten.

–          Din räddningsfallskärm kan bli ett utmärkt vindskydd. Tveka inte att använda den om du behöver. Den är ju gjord för att rädda liv.

–          Om det snöar, borsta av flygplanet när det klarnar, så syns det bättre.

–          Om du måste lämna landningsplatsen, skriv en lapp som du lämnar i cockpit där du meddelar dina avsikter. Har du en handhållen radio, ta med den och skriv på lappen vilken frekvens du använder.

–          Innan du ger dig av från landningsplatsen, är du 100% säker på var du är och vart du skall? Om inte, stanna där du är.

–          Sjöisen håller att gå på, men se upp med små bäckar.

–          Ät inte snö! Din nödpack skall innehålla utrustning för att smälta snö. Du kan dricka vatten ur bäckar, men drick långsamt så att inte magen får en köldchock.

Rekommenderad litteratur

John Wiseman: ”The SAS Survival Handbook”

Lycka till!

Johan Nordin, SFK Kiruna