اثر زمین
Ground Effectاصول پرواز
اثر زمین یعنی نزدیک زمین، در فاصلهای حدود طول یک بال، سطح زمین جلوی شکلگیری کامل گرداب نوک بال را میگیرد و بال برآی بیشتر و پسای کمتری برای همان زاویهٔ حمله تولید میکند. همین است که چرا هواپیما گاهی درست پیش از لمس باند، انگار روی یک بالش هوا شناور میماند.
چرا نزدیک زمین فیزیک بال عوض میشود
دور از زمین، هوای فشار بالای زیر بال آزادانه بهسمت فشار پایین روی بال میچرخد و گرداب نوک بال کامل شکل میگیرد؛ همین چرخش بخشی از انرژی حرکت را میگیرد و پسای القایی میسازد. نزدیک زمین، خودِ زمین این چرخش را محدود میکند چون هوا فضای کمتری برای دور زدن به سمت بالای بال دارد؛ نتیجه، گرداب ضعیفتر و پسای القایی کمتر است.
این اثر معمولاً از ارتفاعی برابر با طول بال به پایین محسوس میشود و هرچه هواپیما به زمین نزدیکتر شود، قویتر میشود؛ یک هواپیمای بالبلند مثل گلایدر آن را در ارتفاعی بالاتر از زمین تجربه میکند تا یک هواپیمای بالکوتاه.
اثرش روی برخاست و فرود
در برخاست، اثر زمین میتواند هواپیما را کمی زودتر از سرعت معمول از زمین بلند کند، اما اگر خلبان اجازه دهد این اتفاق بیفتد، هواپیما ممکن است بلافاصله پس از خروج از اثر زمین، دوباره کمی نزول کند چون پسا ناگهان زیاد میشود و برآ کم؛ رویههای برخاست استاندارد دقیقاً برای جلوگیری از این خطر، رسیدن به سرعت کافی پیش از بالاکشیدن دماغه را الزامی میکنند.
در فرود، اثر زمین میتواند باعث شود هواپیما در چند متر آخر پیش از لمس باند «شناور» بماند و مسافت بیشتری روی هوا طی کند تا سرعتش بهاندازهٔ کافی کم شود؛ خلبانانی که این اثر را دستکم بگیرند، ممکن است بیش از حد انتظار از باند مصرف کنند، بهخصوص در باندهای کوتاهتر.
اثر زمین در بالگرد
بالگرد هم از اثر زمین بهره میبرد، شاید محسوستر از هواپیمای بالثابت: معلقماندن نزدیک زمین (معمولاً در ارتفاعی برابر با قطر روتور) به رانش کمتری از موتور نیاز دارد تا معلقماندن در ارتفاع بالاتر و دور از این اثر، چون هوای پایینراندهشده توسط روتور دیرتر میتواند آزادانه پخش شود. به همین دلیل بسیاری بالگرد در روزی گرم یا با بار سنگین، فقط میتوانند در اثر زمین معلق بمانند و توان کافی برای معلقماندن آزاد در ارتفاع بالاتر ندارند.
همین محدودیت است که تعیین میکند یک بالگرد در روز گرم و با بار کامل، آیا میتواند از یک بام یا سکوی دریایی با ارتفاع محدود بلند شود یا باید بار یا سوختش را کم کند؛ محاسبهٔ عملکرد بالگرد پیش از پرواز، دقیقاً همین دو حالت (در اثر زمین و خارج از آن) را جداگانه در نظر میگیرد.