- ΓΙΑΤΙ ΠΕΤΟΥΝ ΤΑ ΕΛΙΚΟΠΤΕΡΑ?

Λίγο πολύ βέβαια όλοι ξέρουν γιατί πετούν τα ελικόπτερα, έχουν εκείνον τον μεγάλο έλικα από πάνω τους, που γυρίζει και τα ανυψώνει. Άλλωστε το λέει και η λέξη: "ο έλικας που είναι φτερό".

Βέβαια υπάρχουν και άλλες "κακεντρεχείς" απόψεις, όπως: 
"Επειδή είναι τόσο άσχημα που η Γη τα απωθεί", ή ότι 
"Το ελικόπτερο πετάει, παρότι οι μηχανισμοί του προσπαθούν να καταστρέψουν ο ένας τον άλλο", ή η συμβουλή: "Μην μπαίνεις σε ελικόπτερο που ΔΕΝ έχει διαρροή υδραυλικών. Το πιθανότερο είναι ότι δεν έχει  μείνει σταγόνα!"

Όχι από τα πιο όμορφα μηχανήματα, ούτε με το απλούστερο στροφείο το ρωσσικό Kamov, έχει πάντως καταφέρει να απαλλαγεί από το ουραίο στροφείο. Η ίδια λύση εφαρμόζεται και στα τηλεκατευθυνόμενα ελικόπτερα για αρχάριους (με πολύ πιο απλό στροφείο φυσικά!)

Το γεγονός είναι ότι τα ελικόπτερα είτε τα αγαπάς, είτε τα μισείς.

Οι λόγοι να τα αγαπήσεις είναι πολλοί.

Πάνε παντού και με οποιεσδήποτε σχεδόν συνθήκες, μπορούν να αιωρηθούν, να ανέβουν κατακόρυφα, να κινηθούν αργά, να κάνουν όπισθεν, να στρίψουν επιτόπου, και μοιάζουν να είναι το πιο ικανό μέσο μεταφοράς που έχει επινοήσει ο άνθρωπος.

Όσοι όμως αγαπούν την πτήση δεν θεωρούν το ελικόπτερο μια καθαυτού ιπτάμενη μηχανή, αλλά μια μηχανή που βασικά μπορεί να αιωρείται.

Είναι γεγονός, ότι το ελικόπτερο περιορίζεται σε ταχύτητα από αεροδυναμικά φαινόμενα στα στροφεία του, χρειάζεται σημαντικά μεγαλύτερη ισχύ από ένα αντίστοιχο αεροπλάνο, έχει πολύ μεγαλύτερη πολυπλοκότητα, και επίσης κόστος απόκτησης, χρήσης και συντήρησης.

Αεροδυναμικά είναι ένας εφιάλτης αλληλοσυγκρουόμενων απαιτήσεων και συμβιβασμών, μηχανολογικά είναι «ζορισμένο» και πολύπλοκο, ενώ ποτέ δεν θα καταφέρει να απαλλαγεί εντελώς από κάποιους κραδασμούς και να πετάξει με τη «γλυκιά» αίσθηση ενός αεροπλάνου.

Επιπλέον, σε περίπτωση βλάβης του κινητήρα είναι πιο απαιτητικό στον χειρισμό του για να προσγειωθεί ομαλά απ’ ότι ένα αεροπλάνο και τέλος, ακόμα και για τα ελαφρά ελικόπτερα δεν υπάρχει η δυνατότητα εφοδιασμού τους με βαλλιστικό αλεξίπτωτο για να αντιμετωπιστεί μια σοβαρή δομική αστοχία.

Ελικόπτερο σε ρόλο γερανού, ιδανικό για δυσπρόσιτες περιοχές.

Πράγματι, όπως είναι φανερό, το ελικόπτερο αποκτά την άνωσή του από τη μεγάλη έλικα που περιστρέφεται οριζόντια από πάνω του (κύριο στροφείο).

Ο κινητήρας όμως δεν ξέρει ότι η δουλειά του είναι να γυρίζει μόνο το στροφείο.

Αυτό που ξέρει είναι ότι πρέπει να γυρίζει τον άξονά του σε σχέση με τον ίδιο, και φυσικά περισσότερο θα γυρίσει ότι προβάλει μικρότερη αντίσταση.

Επειδή όμως ο κινητήρας μαζί με το ελικόπτερο έχει πολύ μεγαλύτερη αδράνεια σε σχέση με το στροφείο και τους μηχανισμούς του, το τελευταίο θα περιστραφεί προφανώς πολύ περισσότερο, αλλά και ο κινητήρας μαζί με το ελικόπτερο θα θέλει να περιστραφεί (πολύ λιγότερο όμως), και μάλιστα αντίστροφα.

Αυτό φυσικά θα πρέπει να αντιμετωπιστεί, και η συνηθέστερη μέθοδος είναι το ουραίο στροφείο, που ακριβώς αντισταθμίζει αυτή την αντίδραση ροπής του κινητήρα του ελικοπτέρου.

Πώς το ουραίο στροφείο αντισταθμίζει τη ροπή του κινητήρα.

Μάλιστα, το ουραίο στροφείο συνδέεται με άξονα με τον κύριο στροφείο, ώστε να παίρνει κίνηση ακόμα και στην περίπτωση που ο κινητήρας σταματήσει.

Στην τελευταία περίπτωση ο κινητήρας αποσυμπλέκεται αυτόματα από τα στροφεία για να μην τα φρενάρει, ώστε να εξακολουθούν να κινούνται με το ανοδικό ρεύμα του αέρα που δημιουργεί η (αναγκαστική πλέον) κάθοδος του ελικοπτέρου.

Μια άλλη μέθοδος με διπλό (όχι όμως ομόκεντρο) κύριο στροφείο, που καταργεί το ουραίο.

Το πιο πολύπλοκο σύστημα όμως του ελικοπτέρου είναι οι μηχανισμοί των αρθρώσεων των πτερύγων των στροφείων.

Τα στροφεία περιστρέφονται με σταθερή ταχύτητα σε όλο τα φάσμα της πτήσης, αλλά και τα δύο μπορούν να μεταβάλουν το βήμα τους (δηλαδή την κλίση των πτερυγίων τους) ομοιόμορφα αλλά ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, ενώ ειδικά το κύριο στροφείο μπορεί να δώσει διαφορετικό βήμα στις πτέρυγές του κατά τη διάρκεια κάθε περιστροφής.

Η σχετικά απλή αρχή λειτουργίας του κύριου στροφείου, όπου φαίνεται ο τρόπος που μεταφέρεται η  κίνηση της οδηγού πλάκας (lower swash plate) στην οδηγούμενη (upper swash plate). H κάτω μεταβάλλει την κλίση της ακολουθώντας τις κινήσεις του χειστηρίου χωρίς να περιστρέφεται, ενώ η επάνω περιστρέφεται με τα πτερύγια, και αντιγράφει την κλίση της κάτω πλάκας. Η κάτω πλάκα (και φυσικά και η επάνω που την ακολουθεί) μπορεί να κινηθεί και κατά μήκος του άξονα, αλλάζοντας ομοιόμορφα το βήμα των πτερύγων. Το Jesus Nut (ή Jesus Bolt), σημαίνει ότι το σπάσιμό του εξασφαλίζει άμεση συνάντηση μαζί Του! Στην πραγματικότητα βέβαια δεν είναι ποτέ ένα μόνο μπουλόνι.

Η πρώτη δυνατότητα καθορίζει την ανυψωτική δύναμη του ελικοπτέρου, και φυσικά πρέπει να συνδυαστεί με μεταβολή στο μοχλό του γκαζιού, ώστε να διατηρηθούν οι στροφές των στροφείων σταθερές.

Η δεύτερη δυνατότητα είναι αυτή που καθορίζει την οριζόντια κίνηση του ελικοπτέρου, καθώς για να κινηθεί προς τα εμπρός πχ, τα πτερύγια του κύριου στροφείου πρέπει να έχουν μεγαλύτερο βήμα όταν περνούν από το πίσω τόξο, παρά από το εμπρός, και φυσικά αυτό πρέπει να γίνεται όπως προαναφέρθηκε σε κάθε περιστροφή τους.

Πώς το ελικόπτερο κινείται προς τα εμπρός. Με την αύξηση του βήματος των πτερυγίων του κύριου στροφείου καθώς περνούν από το πίσω μέρος του ελικοπτέρου, «πετούν ψηλότερα» στην περιοχή αυτή, ενώ το αντίστροφο συμβαίνει στην εμπρός περιοχή.

Με αυτόν τον τρόπο το στροφείο «γέρνει» προς τα εμπρός και έλκει το ελικόπτερο στην ίδια κατεύθυνση. Υπόψην ότι δεν μετακινείται, ούτε γέρνει ο άξονας του στροφείου αλλά μόνο τα πτερύγια, καθώς συνδέονται στον άξονα με άρθρωση ή ελαστικά.

Με αντίστοιχο τρόπο το ελικόπτερο παίρνει πλάγιες κλίσεις, που του επιτρέπουν να κινηθεί προς το πλάι (σε αιώρηση), ή να στρίψει όταν κινείται προς τα εμπρός.

Το ελικόπτερο για να στρίψει πρέπει να πάρει κλίση όπως τα αεροπλάνα, το ουραίο στροφείο μπορεί να το περιστρέψει πρακτικά μόνο σε αιώρηση.

Η αρχή λειτουργίας μπορεί να είναι (σχετικά) απλή, η κατασκευή όμως του στροφείου δεν είναι καθόλου απλή υπόθεση.

Η δυνατότητα του ελικόπτερου να πετάει σιγά και να απογειώνεται και προσγειώνεται κάθετα, κάνει πολλούς να νομίζουν ότι ο χειρισμός του είναι εύκολος.

Ισχύει ακριβώς το αντίθετο.

Το ελικόπτερο από τη φύση του είναι ασταθές, και σε αντίθεση με το αεροπλάνο που όταν το ρυθμίσεις μπορεί να πετάει σταθερά χωρίς ο πιλότος να αγγίζει τα χειριστήρια, το ελικόπτερο απαιτεί συνεχείς μικροδιορθώσεις.

Κάποιος εύστοχα παρομοίασε τον χειρισμό του ελικοπτέρου με την άσκηση ισορροπίας μιας ράβδου στο άκρο του δάκτυλου.

Και όπως συμβαίνει με τη ράβδο, όσο μικρότερο το ελικόπτερο τόσο πιο απαιτητικός γίνεται ο χειρισμός του.

Αυτό απαντά και στο γιατί τα τηλεκατευθυνόμενα μοντέλα ελικοπτέρων (που έχουν ακριβώς τους ίδιους μηχανισμούς με τα μεγάλα), σχεδόν κανείς δεν μπορεί να τα πετάξει χωρίς κάποια ηλεκτρονικά συστήματα ευστάθειας (γυροσκόπια).

Ένα ελικοπτερο-αεροπλάνο (Osprey) που προσπαθεί να συνδυάσει τα πλεονεκτήματα και των δύο, με το σύστημα στροφείων - κινητήρων να μπορεί να αλλάξει κατεύθυνση κατά 90 μοίρες. Πολύπλοκο όμως, και μόνο για στρατιωτική χρήση. Στη συγκεκριμένη φωτογραφία, εξαιτίας των τοπικών συνθηκών υγρασίας - θερμοκρασίας δημιουργούνται ίχνη συμπύκνωσης από τα ακροπτερύγια των στροφείων.

Μια αρκετά πιο απλή κατασκευή (ιδιαίτερα αγαπητή στους ερασιτέχνες) είναι το αυτόγυρο, που μειώνει το κόστος και απλοποιεί τον χειρισμό, με ελεύθερο στροφείο και ωστική έλικα.

Χρειάζεται διάδρομο για να απογειωθεί, μπορεί όμως να προσγειωθεί σχεδόν κατακόρυφα. Περιορίζεται πάντως σε μέγιστη ταχύτητα όπως και το ελικόπτερο, από το γεγονός ότι η πτέρυγα στην κίνησή της προς τα εμπρός (στην ουσία τα ακροπτερύγια) δεν μπορεί να ξεπεράσει την ταχύτητα του ήχου, σε σχέση με το ρεύμα αέρα στο οποίο κινείται.

Μια και αναφερθήκαμε στα τηλεκατευθυνόμενα, θα έχετε παρατηρήσει ότι τελευταία έχουν κατακλύσει την αγορά τα multicopters (ή drones), τηλεκατευθυνόμενες συσκευές με πολλούς οριζόντιους έλικες που συνήθως χρησιμοποιούνται για φωτογραφίσεις και βιντεοσκοπίσεις. 
Αυτά δεν μπορούν να θεωρηθούν ελικόπτερα, καθώς βασικά μπορούν μόνο να αιωρούνται (αλλά με μεγάλη ακρίβεια και σταθερότητα χάρη στα εξελιγμένα ηλεκτρονικά τους και επικοινωνία με GPS) επειδή οι έλικές τους δεν είναι στροφεία, δεν μπορούν δηλαδή να αλλάξουν βήμα και οι αλλαγές κατεύθυνσης γίνονται μόνο με διαφοροποίηση στην ταχύτητα των κινητήρων των ελίκων. 
Καθώς τα multicopters είναι εύκολα στη χρήση τους, πέρα από τις βιντεοσκοπήσεις κάποιες εταιρείες σκέφτονται τη χρήση τους για παράδοση πακέτων «κατ’ οίκον», οπότε μάλλον θα υπάρξει συμφόρηση στους ουρανούς και ενδεχομένως προκύψουν και προβλήματα ασφαλείας. Μάλιστα πρόσφατα (Απρίλιος 2016), η ολλανδική αστυνομία εκπαιδεύει αετούς (τα πουλιά), για να καταρρίπτουν drones που θα θεωρηθούν επικίνδυνα, ή ύποπτα για τρομοκρατικές ενέργειες.
Τέλος, μια ακόμα διαφορά μεταξύ ελικοπτέρων και αεροπλάνων (για τους παρατηρητικούς), είναι ότι ο κυβερνήτης στο αεροπλάνο ασχέτως μεγέθους, κάθεται αριστερά, ενώ στο ελικόπτερο δεξιά.

Ο λόγος είναι ότι στα αεροδρόμια ο κύκλος για την προσγείωση των αεροπλάνων είναι παραδοσιακά αριστερόστροφος, οπότε η αριστερή θέση παρέχει καλύτερη ορατότητα.

Τα ελικόπτερα όμως προσεγγίζουν συνήθως κατ’ ευθείαν, και επί πλέον ο (κατά κανόνα δεξιόχειρας) κυβερνήτης από τη δεξιά θέση κάνει καλύτερη χρήση των χεριών του, μια και το ελικόπτερο φροντίζει να του τα κρατά συνεχώς απασχολημένα!

Η καλύτερη εικόνα που μπορεί να αντικρύσει ένας ναυαγός. Τα σύγχρονα ελικόπτερα διάσωσης όχι μόνο μπορούν να σταθεροποιηθούν αυτόματα πάνω από ένα σημείο, αλλά εφόσον βρίσκονται πάνω από πλοίο σε θαλασσοταραχή μπορούν να συγχρονιστούν και με το σκαμπανέβασμα του πλοίου, διατηρώντας σταθερή την απόστασή τους από το κατάστρωμα.

Στην εικόνα φαίνονται οι βασικές απαιτήσεις για να κερδηθεί το βραβείο Sikorsky των 250.000$, για αιώρηση ελικοπτέρου με μυική δύναμη. Το βραβείο, που είχε αθλοθετηθεί το 1980, κερδήθηκε μόλις στις 13/6/2013 από την ομάδα του πανεπιστημίου του Τορόντο με τη συσκευή «Atlas» που σκιαγραφείται στην εικόνα, καταδεικνύοντας τον απαιτητικό μηχανισμό του ελικοπτέρου σε ισχύ και έλεγχο. Για σύγκριση, το αντίστοιχο βραβείο Kremer για πτήση αεροπλάνου με μυική δύναμη που αθλοθετήθηκε το 1959, κερδήθηκε το 1977 .

  

Ένα ελικόπτερο μπορεί να εκτελέσει ακροβατικά, αλλά απαιτείται ειδική κατασκευή, πλούσιος χορηγός και τολμηρός πιλότος!

Γ. Μεταξάς

- ΜΙΑ ΜΙΚΡΗ ΙΣΤΟΡΙΑ ΕΝΟΣ ΜΕΓΑΛΟΥ ΜΗΚΟΥΣ (ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΜΗΚΟΣ)

Εισαγωγή

Η ναυσιπλοΐα στην αρχαιότητα ήταν υπόθεση ουσιαστικά ακτοπλοΐας, καθώς οι ναυτικοί δεν είχαν τρόπο να προσδιορίσουν τη θέση τους στη θάλασσα, αν δεν είχαν αναγνωρίσιμα σημεία στην ξηρά.

Ακόμα και πολύ αργότερα όταν πλέον υπήρχε η πυξίδα, ο προσδιορισμός της θέσης ενός πλοίου στην ανοικτή θάλασσα ήταν μια διαδικασία πολύ στο «περίπου», καθώς έπρεπε να συνεκτιμηθούν η ταχύτητα πλεύσης, ο άνεμος και  τα θαλάσσια ρεύματα, κάτι που ήταν ουσιαστικά αδύνατον.

Όμως επίσης από την αρχαιότητα, γνώριζαν ότι εάν εφαρμόζονταν επάνω στη Γη (όση ήταν τότε γνωστή) ένα σύστημα συντεταγμένων όπως τις ξέρουμε σήμερα, θα μπορούσε να προσδιοριστεί η θέση στη θάλασσα (και οπουδήποτε αλλού φυσικά) με μεγάλη ακρίβεια.

Γεωγραφικό Πλάτος

Ο προσδιορισμός του γεωγραφικού πλάτους ήταν γνωστός από την αρχαιότητα, μάλιστα ο Πυθέας ο Μασσιαλιώτης, προσδιόρισε με μεγάλη ακρίβεια το γεωγραφικό πλάτος της πόλης του τον 2^ο πΧ αιώνα.

1. Η αρχή σύμφωνα με την οποία προσδιορίζεται το γεωγραφικό πλάτος.

Το ύψος του ήλιου το μεσημέρι (δηλαδή όταν το ύψος από τον ορίζοντα γίνεται  μέγιστο), είναι το ίδιο για όλους του τόπους στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος, όταν φυσικά και εκεί είναι μεσημέρι.

Το ύψος αυτό όμως αλλάζει μέρα με τη μέρα, καθώς η φαινόμενη θέση του ήλιου μετακινείται συνεχώς, ψηλότερα το καλοκαίρι και και χαμηλότερα τον χειμώνα.

.

2. Με τον εξάντα που πρέπει να υπάρχει σε κάθε πλοίο, βρίσκουμε το ύψος του ήλιου, ουσιαστικά τη γωνία του σε σχέση με τον ορίζοντα.

Η αρχή είναι απλή, αλλά οι εξάντες έχουν σχετικά σύνθετη κατασκευή για να εξασφαλίσουν την ακρίβεια της παρατήρησης.

Η μέτρηση γίνεται όταν το κάτω μέρος του δίσκου του ήλιου "μεταφερθεί" οπτικά ώστε να αγγίξει τον ορίζοντα, ενώ μια ποικιλία φίλτρων προστατεύει το μάτι από το φως του ήλιου, ανάλογα με τις συνθήκες.

Ένας σύγχρονος εξάντας. Μάλιστα ο συγκεκριμένος είναι όμοιος με αυτόν που είχαν μαζί τους οι αστροναύτες του Απόλλων 11 (της πρώτης προσελήνωσης), σαν εφεδρικό μέσο προσδιορισμού της θέσης τους, σε περίπτωση βλάβης του υπολογιστή ναυσιπλοΐας του διαστημοπλοίου. Ένα όργανο που άρχισε να χρησιμοποιείται τον 17ο αιώνα!

3. Αφού έχουμε προσδιορίσει το ύψος του ήλιου με τον εξάντα, ανατρέχουμε στο «Ναυτικό Αλμανάκ» με το οποίο είναι επίσης εφοδιασμένο κάθε πλοίο και περιέχει πίνακες με τα ύψη του ήλιου αλλά και άλλων χαρακτηριστικών ουράνιων σωμάτων, καθώς και ημερομηνίες και ώρες παρατήρησης*.

Από το ύψος του ήλιου λοιπόν το μεσημέρι ενός τόπου και την ημερομηνία παρατήρησης, μπορούμε να βρούμε από τους πίνακες το Γεωγραφικό Πλάτος του τόπου αυτού.

*Αυτό επιτρέπει, ώστε η παρατήρηση να μην περιορίζεται πλέον μόνο στον ήλιο και το μεσημέρι.

Γεωγραφικό Μήκος

Έχοντας λοιπόν λυθεί ικανοποιητικά το πρόβλημα προσδιορισμού του Γεωγραφικού Πλάτους, έμενε ο προσδιορισμός του Γεωγραφικού Μήκους.

Ήδη πάλι από την αρχαιότητα, ο Ίππαρχος είχε καταλάβει ότι το πρόβλημα αυτό θα μπορούσε να λυθεί με μέτρηση χρόνου, αλλά έπρεπε να περάσει πολύς καιρός και να μεσολαβήσει ένας κρατικός διαγωνισμός για βρεθεί πρακτική λύση.

Μέχρι τότε, όσοι ναυτικοί δεν ήθελαν να διακινδυνεύσουν πολύ στην ανοιχτή θάλασσα, είχαν μια απλή αλλά με πολλούς περιορισμούς μέθοδο.

Έπλεαν στον κοντινότερο με την αναχώρησή τους τόπο που είχε το ίδιο γεωγραφικό πλάτος με αυτό του προορισμού τους, και μετά χάραζαν πορεία είτε ακριβώς δυτικά, είτε ακριβώς ανατολικά, ελέγχοντας περιοδικά ότι μένουν στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος.

Φυσικά η μέθοδος αυτή πέρα από την παρατεταμένη παραμονή στη θάλασσα με όλους τους κινδύνους της, είχε και την προφανή απαίτηση της θαλάσσιας επικοινωνίας σε ευθεία γραμμή των δύο τόπων.

Το 1714 λοιπόν και μετά από πολλά ναυτικά ατυχήματα, η βρετανική κυβέρνηση πρόσφερε ένα μεγάλο ποσό σαν έπαθλο σε όποιον ή όποιους έβρισκαν έναν τρόπο, ή συνεισέφεραν σημαντικά, στον ακριβή προσδιορισμού του Γεωγραφικού Μήκους.

Η λύση στη θεωρία ήταν απλή, αλλά η υλοποίησή της πολύ δύσκολη για την τεχνολογία της εποχής.

Αν διαιρέσουμε τις 360 μοίρες του συνόλου των μεσημβρινών της Γης με τις 24 ώρες που διαρκεί μια περιστροφή της, θα δούμε ότι δύο τόποι που απέχουν 15 μοίρες Γεωγραφικού Μήκους, έχουν μεσημέρι με διαφορά μιας ώρας ακριβώς.

Άρα το πρόβλημα ήταν να μπορέσει να κατασκευαστεί ένα ρολόι αρκετά ακριβές και ανθεκτικό σε συνθήκες πλοίου, που να μπορεί να διατηρεί την ακρίβειά του για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα.

Έτσι λοιπόν για παράδειγμα, αν το ρολόι είχε ρυθμιστεί να δείχνει 12.00 πμ όταν ο ήλιος ήταν στο μέγιστό του στο Γκρήνουιτς (όπως καθιερώθηκε αργότερα), ενώ στο σημείο που βρίσκονταν το πλοίο το μέγιστο του ήλιου (ελεγμένο με τον εξάντα) συνέβαινε όταν το ρολόι έδειχνε 11.00 πμ, θα σήμαινε ότι το πλοίο βρίσκονταν επάνω στον μεσημβρινό που περνάει 15 μοίρες ανατολικά από το Γκρήνουιτς.

O John Harrison, ξυλουργός στο επάγγελμα αλλά ερασιτέχνης ωρολογοποιός, ασχολήθηκε με την κατασκευή ενός κατάλληλου για την εγκατάσταση σε πλοίο χρονόμετρου, ώστε να διεκδικήσει το έπαθλο.

Κατασκεύασε προοδευτικά 4 μοντέλα χρονόμετρων, από το Η1 το 1736, μέχρι το Η4 το 1760, το τελευταίο με τη βοήθεια ενός επαγγελματία Λονδρέζου ωρολογοποιού.

Αν και όλα τα χρονόμετρά του ήταν μια σημαντική βελτίωση σε σχέση με τα ρολόγια της εποχής, μόνο το Η4 είχε την ακρίβεια που επέτρεψε τελικά στον Harrison να κερδίσει το βραβείο.

Επιπλέον, το Η4 ήταν μια πολύ πιο συμπαγής και εύχρηστη συσκευή από τα προηγούμενα τρία μοντέλα, μοιάζοντας περισσότερο σαν ένα μεγάλο ρολόι τσέπης.

Το Η1, το πρώτο μοντέλο του Harrison

Το Η4, το μοντέλο που κέρδισε το βραβείο. Μεγάλη εξέλιξη από το Η1 μέσα σε λιγότερο από 30 χρόνια.

Επίλογος

Σήμερα βέβαια όλα αυτά έχουν περισσότερο ιστορική αξία, καθώς με τα δορυφορικά συστήματα οι συντεταγμένες ενός πλοίου καθορίζονται σε πραγματικό χρόνο και με ακρίβεια μερικών μέτρων, ενώ με τους υπολογιστές μπορούν να απεικονιστούν πληροφορίες που οι ναυτικοί δεν θα μπορούσαν ούτε να φανταστούν πριν λίγες δεκάδες χρόνια.

Παρόλα αυτά, η γνώση της «κλασικής» μεθόδου εύρεσης στίγματος δίνει δύο πλεονεκτήματα.

1. Καλύτερη κατανόηση των κινήσεων της Γης σε σχέση με τον Ήλιο, και ένα εξαιρετικό παράδειγμα επίλυσης σημαντικών προβλημάτων με περιορισμένα και απλά μέσα.
2. Σε μια σημαντική καταστροφή που θα απενεργοποιήσει τα ηλεκτρονικά κυκλώματα (πχ ηλιακή καταιγίδα), το Αλμανάκ, ο χάρτης, ο εξάντας και το μηχανικό χρονόμετρο, πάντα θα μπορούν να προσφέρουν τις υπηρεσίες τους.

Γ. Μεταξάς

- ΠΩΣ ΝΑ ΣΑΣ ΓΥΡΙΣΕΙ ... ΜΠΟΥΜΕΡΑΝΓΚ

Συνήθως η έκφραση «γυρίζει μπούμεραγκ» έχει αρνητική σημασία, εκτός αν αφορά ... το πραγματικό μπούμεραγκ, οπότε αυτό είναι και το ζητούμενο.

Κατ’ αρχήν, να διευκρινιστεί ότι το μπούμεραγκ επιστρέφει σ’ αυτόν που το εκτόξευσε με την προφανή προϋπόθεση ότι δεν έχει χτυπήσει τον στόχο του, και την λιγότερο προφανή ότι ξέρει καλά τον χειρισμό του.

Το μπούμεραγκ είναι γνωστό ότι είχε αναπτυχθεί πριν πάρα πολλά χρόνια σαν όπλο από τους ιθαγενείς της Αυστραλίας, οι οποίοι βέβαια είχαν καταλήξει στο σχήμα και τον τρόπο χρήσης του από ένα συνδυασμό τυχαίων συμβάντων και πάρα πολλών δοκιμών και αποτυχιών.

Και αυτό επειδή, η Φυσική που εμπλέκεται στην πτήση του μπούμερανγκ χωρίς να είναι δύσκολο να γίνει κατανοητή, δεν είναι φανερή, και χωρίς αυτή την κατανόηση η τροχιά που διαγράφει μοιάζει πράγματι μαγική.

Παρατηρείστε στην εικόνα τη διαμόρφωση της διατομής του σώματος του μπούμερανγκ, που μοιάζει με πτέρυγα (ή έλικα) αερολάνου. Η κυρτή επιφάνεια είναι προς τα αριστερά του (δεξιόχειρα) ρίπτη.

Όπως φαίνεται στην εικόνα, το σώμα του μπούμερανγκ είναι διαμορφωμένο σαν πτέρυγα αεροπλάνου, και όπως στην πτέρυγα του αεροπλάνου, καθώς κινείται μέσα στον αέρα μετά τη ρίψη του, αναπτύσσεται επάνω του άνωση.
Η άνωση έχει κατεύθυνση προς τα αριστερά του (δεξιόχειρα) ρίπτη, αλλά δεν είναι ομοιόμορφη στα δύο σκέλη του μπούμερανγκ.

Επειδή το σκέλος που βρίσκεται πάνω από τον άξονα περιστροφής του κινείται ταχύτερα μέσα στον αέρα, σε σχέση με το κάτω τμήμα του που «οπισθοχωρεί», η άνωση στο επάνω τμήμα του είναι μεγαλύτερη, και θέλει να κάνει το μπούμερανγκ να γείρει αριστερά.

Μέχρι εδώ τα πράγματα είναι σχετικά απλά.

Τώρα όμως υπεισέρχεται ένα από τα πιο παράξενα φαινόμενα στη φύση, η γυροσκοπική μετάπτωση.

Όπως ενδεχομένως θυμάστε από το Λύκειο, ένα περιστρεφόμενο σώμα θέλει να διατηρήσει τον προσανατολισμό του στο χώρο και το πετυχαίνει, μέχρι κάποιος να σπρώξει τον άξονά του, όχι όμως πολύ κοντά στο κέντρο περιστροφής του.

Τότε το γυροσκόπιο θα αντιδράσει, αλλά με τον πιο παράξενο τρόπο, στρεφόμενο αλλά σαν η δύναμη που ασκήθηκε να είχε εφαρμοστεί παράλληλα μετατοπισμένη κατά 90^ο επάνω στην περιφέρειά του και προς την κατεύθυνση περιστροφής του.

Όσο και αν ακούγεται παράλογο έτσι ακριβώς συμβαίνει, και το φαινόμενο της μετάπτωσης έχει παρατηρηθεί από τις σβούρες μέχρι την περιστροφή της Γης.

Φαίνεται ότι αψηφά τους νόμους της βαρύτητας, όμως είναι σύμφωνο με τους νόμους της Φυσικής. Εφόσον ο τροχός περιστρέφεται με αρκετή ταχύτητα, αντί η δύναμη της βαρύτητας να τον τραβήξει προς τα κάτω, κάνει τον άξονα του τροχού να περιστρέφεται οριζόντια γύρω από το σημείο στήριξής του.

Για να επανέλθουμε στο μπούμερανγκ, η μεγαλύτερη άνωση στο επάνω μέρος του και προς τα αριστερά, έχει σαν συνέπεια το μπούμερανγκ να αρχίσει να στρίβει προς τα αριστερά και αυτή η ίδια η στροφή του προς τα αριστερά, πάλι εξαιτίας του φαινομένου της μετάπτωσης, το κάνει επίσης να γυρίζει προοδευτικά την καμπύλη επιφάνεια του προς τα επάνω.

Τώρα όμως συμπεριφέρεται σαν τον μεγάλο έλικα (κύριο στροφείο) ενός ελικόπτερο που κινείται προς τα εμπρός, άρα αποκτά αρκετή άνωση για την τελευταία φάση της πτήσης του, ώστε να καταλήξει οριζόντιο (και αισιόδοξα) στα χέρια του χειριστή του.

Και σαν να μην έφταναν τα παραπάνω, ο άνεμος επηρεάζει σημαντικά την τροχιά του, ειδικά όταν το μπούμερανγκ κινείται στο πιο απομακρυσμένο τμήμα της.

Τυπική τροχιά μπούμερανγκ, που αλλού σκοπεύεις, αλλού πηγαίνει και από αλλού επιστρέφει!

Δεν είναι πράγματι εύκολο να γίνει κατανοητή η πτήση του μπούμεραγκ, και φανταστείτε ότι η επόμενη εποχή στην οποία οι άνθρωποι αντιμετώπισαν ένα πολύ παρόμοιο φαινόμενο, ήταν κατά τον Α’ΠΠ όταν άρχισαν να χρησιμοποιούνται μονοκινητήρια καταδιωκτικά αεροσκάφη.

Τα αεροσκάφη αυτά, που είχαν μεγάλη και βαριά έλικα (και μάλιστα σε κάποιους τύπους περιστρέφονταν και ολόκληρος ο κινητήρας) όχι μόνο είχαν να αντιμετωπίσουν την ασύμμετρη έλξη από την έλικα καθώς κάθονταν με την ουρά χαμηλά στο έδαφος (χρησιμοποιούσαν ουραίο τροχό, ή πέδιλο), αλλά και την εκτροπή από τη γυροσκοπική μετάπτωσή της, τη στιγμή που η ουρά σηκώνονταν από το έδαφος για την απογείωση.

Δύσκολο για το καγκουρώ να φανταστεί από πού θα του έλθει το μπούμερανγκ!

Μετά από όλα αυτά μπορεί να αναρωτιέστε πώς οι Αβορίγινες κυνηγοί δεν πέθαναν από την πείνα, χρησιμοποιώντας ένα τόσο δύσκολο όπλο.
Η αλήθεια είναι ότι το μπούμερανγκ που επιτρέφει, χρησιμοποιήθηκε περισσότερο για παιχνίδι και επίδειξη ικανοτήτων, ενώ για το κυνήγι χρησιμοποιούσαν ένα μεγαλύτερο, βαρύτερο και ευθύβολο μπούμερανγκ, αλλά χωρίς τη δυνατότητα επιστροφής.
Ίσως σε τελική ανάλυση, το μπούμερανγκ που επιτρέφει να αναπτύχθηκε από τους λιγότερο ικανούς κυνηγούς, που όμως θα είχαν περισσότερες ευκαιρίες για εξάσκηση!

Μία ωραία φυσική εξήγηση από το διαδίκτυο (https://woodgears.ca/physics/gyro.html ) για το γυροσκοπικό φαινόμενο, που αναπαράγεται εδώ:

Φανταστείτε μια σειρά από δορυφόρους που περιστρέφονται σε ισημερινή τροχιά γύρω από τη Γη (μπλε κουκίδες στην πρώτη εικόνα). Για περισσότερη απλοποίηση, φανταστείτε τη Γη ακίνητη.

Θέλοντας  να τους αλλάξουμε τροχιά, την ώρα που περνούν από εμπρός μας, τους ωθούμε προς τα επάνω (δεύτερη εικόνα). 

Αυτή η ώθηση, θα έχει σαν αποτέλεσμα η τροχιά τους να αποκλίνει προς τα επάνω (κόκκινες κουκίδες), αφού όμως θα έχουν περάσει από εμπρός μας και μάλιστα η μέγιστη απόκλιση θα συμβεί όταν θα έχουν απομακρυνθεί κατά 90 μοίρες προς τη φορά κίνησής τους.

Αν συνεχίσουμε να τους ωθούμε προς τα επάνω κάθε φορά που περνούν από εμπρός μας (ενώ ταυτόχρονα στην αντιδαμετρική πλευρά της τροχιάς, τους ωθούμε προς τα κάτω), θα καταλήξουν να αλλάξουν τροχιά, όπως δείχνει η τρίτη εικόνα.

Αν τώρα φανταστούμε ότι ενώνουμε τη σειρά των δορυφόρων με ένα στεφάνι, έχουμε έναν σφόνδυλο στον οποίο όταν εφαρμόζουμε ροπή για να τον περιστρέψουμε Βορρά – Νότο εμπρός μας, θα αλλάξει πράγματι κατεύθυνση, αλλά σαν να είχαμε εφαρμόσει τη ροπή  μετά από 90 μοίρες προς την κατεύθυνση περιστροφής του.

Στις αρχές του 20ου αιώνα, ό "μάγος" Selbit σε ένα από τα νούμερά του προσκαλούσε στη σκηνή αρκετούς άντρες, ζητώντας τους να ρίξουν στο πλάι ένα μεγάλο κεφάλι τυρί μέσα σε ορισμένο χρόνο. Φυσικά κανείς δεν τα κατάφερνε, επειδή μέσα στο ψεύτικο τυρί κρύβονταν ένας σιδερένιος δίσκος μεγάλης διαμέτρου, που ο Selbit είχε φροντίσει λίγο πριν και εκτός σκηνής να τον περιστρέψει σε υψηλό αριθμό στροφών, δημιουργώντας έτσι ένα ισχυρό γυροσκόπιο.

 
Γ. Μεταξάς

 

- ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟ ΚΑΙ ΩΡΟΣΚΟΠΙΟ!

Εισαγωγή

Τώρα που τραβήξαμε την προσοχή και των κυριών, διαβάστε παρακάτω για κάποια σημαντικά συστήματα του αυτοκινήτου, σε σχέση με την οδήγηση!

(Για το ωροσκόπιο θα αναφερθούμε πράγματι, αλλά στο τέλος).

Καταρχήν, υπάρχει η αντίληψη ότι ο οδηγός του αυτοκινήτου είναι ένας «χρήστης», που όπως κάθε χρήστης συσκευών δεν χρειάζεται να ξέρει λεπτομέρειες για το πώς λειτουργεί το αυτοκίνητο για να το οδηγήσει, όπως περίπου ο χρήστης ενός Η/Υ δεν χρειάζεται να ξέρει προγραμματισμό.

Δεν είναι όμως έτσι, επειδή στην οδήγηση ενός αυτοκινήτου υπεισέρχονται πολλοί εξωτερικοί παράγοντες, συστήματα και νόμοι της φυσικής, που πρέπει να γίνουν κατανοητοί σ’ ένα βασικό επίπεδο, γιατί αλλιώς ο οδηγός δεν θα μπορεί να αντιμετωπίσει αποτελεσματικά απρόβλεπτες καταστάσεις και, σε αντίθεση με τον Η/Υ, το διακύβευμα εδώ είναι πολύ πιο σοβαρό.

Για τον χειρισμό του αυτοκίνητου λοιπόν, δεν είναι η κατανόηση τού πώς λειτουργεί ο κινητήρας το σημαντικότερο, αλλά τα συστήματα μετάδοσης κίνησης, φρένων, διεύθυνσης και η σχέση των ελαστικών με τον δρόμο.

Κινητήρας

Για το κινητήριο σύστημα, είναι αρκετό να πούμε ότι ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης, που καίει δηλαδή βενζίνη, πετρέλαιο, ή αέριο (υγροποιημένο ή φυσικό), μπορεί και δουλεύει μέσα σ’ ένα φάσμα ταχυτήτων περιστροφής, συνήθως από 1000 έως 5000 στροφές ανά λεπτό (ΣΑΛ).

Αυτό όμως είναι ένα πρόβλημα, επειδή εμείς θα θέλαμε όσο πατάμε το γκάζι τόσο το αυτοκίνητο να κινείται πιο γρήγορα, ξεκινώντας μάλιστα από στάση.

Και παρότι τα τελευταία χρόνια τα υβριδικά και ηλεκτρικά αυτοκίνητα έχουν αυτή την ικανότητα, η μεγάλη πλειοψηφία των αυτοκινήτων εξακολουθούν να κινούνται με τους κλασικούς κινητήρες.

 Τα βασικά εξαρτήματα ενός τυπικού βενζινοκινητήρα αυτοκινήτου. Παρά τη δεσπόζουσα θέση του κάτω από το καπώ του αυτοκινήτου, δεν είναι το σημαντικότερο σύστημα για την ασφάλεια της οδήγησης.

... και η λειτουργία των εξαρτημάτων

Κιβώτιο ταχυτήτων

Για να λύσουμε λοιπόν το πρόβλημα αυτό, καταφεύγουμε στη χρήση του κιβωτίου ταχυτήτων.

Το κιβώτιο ταχυτήτων γίνεται ευκολότερα κατανοητό απ’ όσους έχουν οδηγήσει ποδήλατο με ταχύτητες, καθώς και αυτό δουλεύει ακριβώς με την ίδια φιλοσοφία (αλλά όχι με τον ίδιο ακριβώς τρόπο).

Σκεφτείτε λοιπόν ότι είστε στο ποδήλατο, και γνωρίζετε ότι τα πόδια σας εργάζονται αποτελεσματικότερα σε μια ορισμένη περιοχή ΣΑΛ.

Όταν λοιπόν ξεκινάτε χρησιμοποιείτε μικρή σχέση (θα τη λέμε σχέση για να μην μπερδεύεται με την ταχύτητα κίνησης), επειδή αρχικά θέλετε το ποδήλατο να κινείται με μικρή ταχύτητα, ενώ όσο η ταχύτητα του ποδήλατου αυξάνεται ανεβάζετε σχέση, ώστε τα πόδια σας να συνεχίζουν να περιστρέφονται με περίπου τον ίδιο ρυθμό.

Καθώς ανεβάζετε σχέση, εμπλέκετε ουσιαστικά διαφορετικά γρανάζια για να πετυχαίνετε τον κατάλληλο λόγο μετάδοσης, ώστε με περίπου τις ίδιες στροφές εισόδου (τα πόδια σας) να έχετε αυξανόμενες στροφές εξόδου (περιστροφές του τροχού).

Εδώ όμως επεμβαίνει η Φυσική και κάνει τα πράγματα ενδιαφέροντα.

Όπως ίσως θυμάστε από το Γυμνάσιο, όσο μειώνουμε την ταχύτητα μ’ ένα σύστημα γραναζιών αυξάνουμε αντίστοιχα τη δύναμη (σωστότερα τη ροπή), έτσι λοιπόν ενώ ο κινητήρας μας έχει περίπου την ίδια δύναμη (για το ίδιο «γκάζι»), όσο πιο αργά κινούμαστε εξαιτίας μικρής σχέσης, τόσο μεγαλύτερη δύναμη μεταφέρεται στο δρόμο, με αποτέλεσμα το αυτοκίνητο να ανεβαίνει πιο εύκολα τις ανηφόρες.

Για τον ίδιο λόγο, το αυτοκίνητο επιταχύνει επίσης πιο εύκολα και γρήγορα όσο πιο μικρή σχέση έχουμε (αρκεί βέβαια να μην το παρακάνουμε).

  

Ένα σχηματοποιημένο κιβώτιο 5 ταχυτήτων (η όπισθεν δεν φαίνεται).

Δείχνεται η εμπλοκή της 1^ης σχέσης (μικρό γρανάζι εισόδου, μεγάλο εξόδου).

Το γαλάζιο εξάρτημα είναι το διαφορικό, που φροντίζει για την ισοκατανομή της δύναμης στους δύο κινητήριους τροχούς, ακόμα και όταν το αυτοκίνητο διαγράφει καμπύλη.

Βέβαια η αλλαγή σχέσεων στο ποδήλατο γίνεται με απλό τρόπο, επειδή οι δυνάμεις είναι σχετικά μικρές, και τα πόδια μας δεν χρειάζεται φυσικά να κινούνται όταν είμαστε σταματημένοι.

Δεν συμβαίνει το ίδιο με το αυτοκίνητο, που επιπλέον ο κινητήρας πρέπει να δουλεύει συνεχώς (αν και τελευταία με τα START – STOP συστήματα αυτό δεν ισχύει), πάντως οι δυνάμεις είναι πολύ μεγαλύτερες.

Για σύγκριση, σκεφτείτε ότι η ισχύς ενός μέσου ποδηλάτη είναι περίπου το ¼ του ίππου.

Έτσι λοιπόν, για την αλλαγή σχέσεων στο αυτοκίνητο απαιτείται το πάτημα του συμπλέκτη, που διακόπτει εκείνη τη στιγμή τη ροή ισχύος από τον κινητήρα προς τους τροχούς, ώστε η εμπλοκή των γραναζιών να γίνει ομαλά.

Μάλιστα, καθώς ο βαθμός αποσύμπλεξης εξαρτάται από την πίεση του αριστερού ποδιού μας στο αντίστοιχο πεντάλ, με την κατάλληλη εξάσκηση και ευασθησία μπορούμε να πετύχουμε πολύ ομαλές εκκινήσεις ακόμα και σε ανήφορο.
Και αν η «χορογραφία» της εκκίνησης σε ανήφορο σας προβληματίζει, καθώς πρέπει να συνδυαστεί γκάζι, συμπλέκτης και ενδεχομένως χειρόφρενο, τα νεώτερα αυτοκίνητα προσφέρουν μια λύση ιδιαίτερα φιλική στον οδηγό, με την αυτόματη συγκράτηση του αυτοκινήτου σε κεκλιμμένο έδαφος.

Φιλικά στο οδηγό είναι και τα σύγχρονα αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων, με προφανή πλεονεκτήματα στην οδήγηση στην πόλη αλλά και στην οικονομία, καθώς γίνονται εφικτά κιβώτια ταχυτήτων με πολλές σχέσεις (μέχρι 9 σήμερα!), που επιτρέπουν στον κινητήρα να εργάζεται συνεχώς κοντά στην περιοχή μέγιστης απόδοσης και οικονομίας.

Φρένα

Μια και κινήσαμε το αυτοκίνητο, πρέπει να μπορούμε και να το σταματήσουμε.

Προφανώς γνωρίζετε ότι αυτό γίνεται πιέζοντας το μεσαίο πεντάλ, του φρένου.

Αυτή η πίεση, μέσα από σωληνάκια με υδραυλικό υγρό μεταφέρεται σε υλικά τριβής, που «μαγκώνουν» τον τροχό και τον σταματούν.

Φυσικά τα υλικά τριβής δεν μαγκώνουν τον ίδιο τον τροχό, αλλά δίσκους που βρίσκονται στερεωμένοι πίσω του και συνήθως φαίνονται μέσα από τη ζάντα.

Τα φρένα αποβάλλουν ισχύ αρκετών εκατοντάδων ίππων σε ισχυρό φρενάρισμα, και σε συνθήκες αγώνα αυτό είναι φανερό!

Ακόμα καλύτερα βέβαια οι δίσκοι φαίνονται στις μοτοσυκλέτες (και σε ακριβά ποδήλατα), καθώς εκεί είναι εκτεθειμένοι σε κοινή θέα.

Θα παρατηρήσετε βέβαια, ότι ειδικά στις μοτοσυκλέτες οι εμπρός δίσκοι είναι μεγαλύτεροι και συχνά διπλοί.

Αυτό συμβαίνει επειδή τα φρένα του εμπρός τροχού (ή των εμπρός τροχών στα αυτοκίνητα) «σηκώνουν» το 80% περίπου του φρεναρίσματος.

Γι’ αυτό και το φρεναρισμα μόνο με χειρόφρενο είναι τόσο ανεπαρκές, και στα μικρά αυτοκίνητα δεν αλλάζει η αποτελεσματικότητα του φρεναρίσματος, αν στους πίσω τροχούς τοποθετηθούν τα παλιότερης τεχνολογίας αλλά φθηνότερα ταμπούρα.

Αρχή λειτουργίας των φρένων. Το γαλάζιο είναι το υδραυλικό υγρό που μεταφέρει τη δύναμη από το πόδι μας (ενισχυμένη από το servo που δεν φαίνεται), στους κυλίνδρους που πιέζουν τα υλικά τριβής (τακάκια) πάνω στον δίσκο, που βρίσκεται στην εσωτερική πλευρά του τροχού .

Στα αυτοκίνητα βέβαια δεν είναι εφικτό να υπάρχουν από δύο δίσκοι σε κάθε εμπρός τροχό όπως στις μοτοσυκλέτες, αλλά ο κάθε δίσκος είναι εμφανώς μεγαλύτερος από τον πίσω και συχνά αεριζόμενος.

Για να πάρετε μια ιδέα, ενώ η ισχύς του κινητήρα ενός τυπικού αυτοκινήτου είναι της τάξης των 100 ίππων, η ισχύς που απορροφούν τα φρένα του (και τη μετατρέπουν σε θερμότητα) είναι της τάξης των 400- 500 ίππων!

Αυτή η ισχύς συγκρίνεται με την ισχύ του κινητήρα ενός supercar,  γι’ αυτό και τα supercars έχουν χρόνους επιτάχυσης 0 -100 χλμ/ω, περίπου ίδιους με αυτούς του φρεναρίσματος από 100 - 0 χλμ/ω.

Υπόψη ότι, για να μην χρειάζεται μεγάλη πίεση στο πεντάλ του φρένου, το σύστημα υποβοηθείται από έναν μηχανισμό σερβό (και όχι σεβρό) που δουλεύει όμως μόνο εφόσον γυρίζει ο κινητήρας.

Εφόσον γυρίζει* ο κινητήρας, δουλεύει και η υποβοήθηση του τιμονιού, αλλά ακόμα και αν ο κινητήρας δεν γυρίζει τα φρένα και το τιμόνι εξακολουθούν να δουλεύουν, χρειάζεται όμως πολύ μεγαλύτερη προσπάθεια για το ίδιο αποτέλεσμα.

* Λέμε «γυρίζει» και όχι «δουλεύει», επειδή ακόμα και αν ο κινητήρας έχει σβήσει, αρκεί να περιστρέφεται παρασυρμένος από τους τροχούς (δηλαδή να έχουμε σχέση στο κιβώτιο ταχυτήτων) για να παραμείνουν ενεργές οι υποβοηθήσεις φρένων και τιμονιού.

Ένα δισκόφρενο με τη «δαγκάνα» του, που περιέχει τα τακάκια. Παρότι το σύστημα μάλλον κρύβεται πίσω από τους τροχούς, δεν παραμελείται και το «ντιζάιν» του.

Δρόμοι

Και ας έλθουμε τώρα στη σχέση ελαστικών με το δρόμο (το ABS δεν το ξεχάσαμε, θα το πούμε παρακάτω).

Προφανώς είναι η επαφή των ελαστικών με τον δρόμο, που κρατάει το αυτοκίνητο στην επιθυμητή τροχιά και μεταφέρει τις δυνάμεις επιτάχυνσης και επιβράδυνσης.

Για τον ίδιο το δρόμο δεν μπορούμε να κάνουμε πολλά, πέρα από τα μάθουμε να αναγνωρίζουμε έγκαιρα τις ύποπτες καταστάσεις, πχ:

- Άσφαλτος που γυαλίζει, ειδικά στη βροχή, σημαίνει ότι γλιστράει.

- Ιριδισμοί στην άσφαλτο (στεγνή ή βρεγμένη), σημαίνουν λάδια ή πετρέλαιο και φυσικά γλιστράει πολύ!

- Χώμα ή άμμος στην άσφαλτο, ειδικά σε στροφή, επίσης γλιστράει!

Τα σύγχρονα αυτοκίνητα έχουν προειδοποίηση για χαμηλές θερμοκρασίες ύποπτες για πάγο στο δρόμο (κάτω από 4 C), αλλά ο κίνδυνος είναι άμεσος όταν σε συνθήκες παγοποίησης και σε βρεγμμένη άσφαλτο:

- Σταματήσει ο χαρακτηριστικός ήχος του νερού που απομακρύνουν οι τροχοί και αντκατασταθεί από έναν ξερό και μαλακό ήχο.

- Περνάτε πάνω από γέφυρα, και καθώς δεν υπάρχει χώμα από κάτω για να συγκρατήσει την απώλεια θερμότητας, ενδέχεται να υπάρχει πάγος στο σημείο αυτό.

Επίσης, να είστε υποψιασμένοι όταν περνάτε από λακούβες γεμάτες νερό σε άγνωστο δρόμο, γιατί δεν φαίνεται το βάθος τους!

Λάστιχα - Ανάρτηση

Ας έλθουμε τώρα στους παράγοντες που μπορούμε να επηρεάσουμε, όπως τα λάστιχα, τα οποία εννοείται ότι θα πρέπει να είναι σωστά φουσκωμένα!

Το νούμερο 2515 στο λάστιχο αυτό, σημαίνει ότι κατασκευάστηκε την 25^η εβδομάδα του 2015.

Στα λάστιχα υπάρχουν δύο παράμετροι που πρέπει να προσέχουμε:

Το βάθος πέλματος και η ημερομηνία κατασκευής.

Το βάθος πέλματος φαίνεται εύκολα, αλλά την ημερομηνία κατασκευής πρέπει να ξέρεις πού θα τη διαβάσεις και πώς θα την αξιοποιήσεις.

Πρόκειται για ένα τετραψήφιο αριθμό στην πλευρά του λάστιχου, με τα δύο πρώτα νούμερα να δείχνουν την εβδομάδα και τα δύο τελευταία το έτος κατασκευής του.

Τα πολυκαιρισμένα λάστιχα, πχ πάνω από 4 χρόνια από την κατασκευή, ακόμα και αν έχουν ακόμα ικανοποιητικό βάθος πέλματος, γλιστράνε σαφώς περισσότερο από τα «φρέσκα».

Σε περίπτωση αμφιβολίας ρωτείστε έναν ειδικό.

Το λάστιχο τώρα, παρέχει με τον καλύτερο τρόπο τις υπηρεσίες του εφόσον βρίσκεται σε επαφή με τον δρόμο, χωρίς όμως τα ολισθαίνει (στην πραγματικότητα η βέλτιστη απόδοση επιτυγχάνεται με ένα μικρό ποσοστό ολίσθησης).

Το να διατηρείται ο τροχός και κατά συνέπεια το λάστιχο σε επαφή με το δρόμο, είναι θέμα των αμορτισέρ που εφόσον είναι σε καλή κατάσταση δεν το αφήνουν να χοροπηδά στις ανωμαλίες του δρόμου.

Τα αμορτισέρ είναι τα κίτρινα εξαρτήματα σ’ αυτά τα δύο συστήματα αναρτήσεων, που η καλή τους κατάσταση είναι καθοριστική για τη σωστή λειτουργία όλης της ανάρτησης, που με τη σειρά της δίνει στο αυτοκίνητο ασφαλή οδική συμπεριφορά και άνεση στους επιβάτες.

Δυσμενέστερη κατάσταση όμως είναι όταν το λάστιχο ολισθαίνει πλήρως πάνω στον δρόμο, όταν πχ ο τροχός έχει μπλοκάρει, οπότε δημιουργούνται και οι χαρακτηριστκές μαύρες γραμμές στην άσφαλτο.

Σ’ αυτή την περίπτωση, πρώτον η τριβή μειώνεται σημαντικά και δεύτερον δεν μεταφέρεται κατευθυντικότητα στο αυτοκινήτο.

ΑBS - ESP

Το παραπάνω ήταν ένα πολύ σοβαρό πρόβλημα στην προ ABS εποχή, που είχε προκαλέσει πολλά ατυχήματα.

Στα σύγχρονα αυτοκίνητα, το ABS (υποχρεωτικό πλέον) δεν αφήνει τον τροχό να μπλοκάρει όσο βίαιο και αν είναι το φρενάρισμα, γι’ αυτό στα αυτοκίνητα αυτά ο οδηγός μπορεί να πατήσει με όλη του τη δύναμη το φρένο και να είναι βέβαιος ότι θα έχει το βέλτιστο φρενάρισμα και θα διατηρήσει και το «τιμόνι» του.

Προσοχή όμως, το φρενάρισμα θα είναι το καλύτερο δυνατόν για τις συγκεκριμένες συνθήκες δρόμου, ελαστικών και αμορτισέρ.

Σε δρόμο που γλιστράει, το φρενάρισμα θα είναι αναγκαστικά ανεπαρκές και η μόνη παρηγοριά θα είναι η δυνατότητα ελιγμού!

Οι μπλοκαρισμένοι τροχοί, που υποδηλώνονται από τα μαύρα σημάδια στην άσφαλτο, στερούν από τον οδηγό τη δυνατότητα διατήρησης της τροχιάς του, πράγμα που καταφέρνει με τη βοήθεια του ABS (δεξιά).

Μια άλλη σύγχρονη βοήθεια για τον οδηγό είναι τα συστήματα ελέγχου εκτροπής του αυτοκινήτου (ESP ή άλλο αντίστοιχο σύστημα, δεν υπάρχει ενιαία ονομασία όπως με το ABS).

Το αυτοκίνητο, εφόσον είτε ηθελημένα είτε από κακή εκτίμηση του οδηγού μπεί σε μια στροφή με ταχύτητα που υπερβαίνει τα όρια πρόσφυσης των ελαστικών του για τις συγκεκριμένες συνθήκες, θα γλιστρίσει προς τα έξω.

Σπάνια όμως θα γλιστρίσει ομοιόμορφα, δηλαδή θα κινηθεί παράλληλα με την αρχική τροχιά του, συνήθως θα γλιστρίσει είτε περισσότερο το πίσω μέρος (υπερστροφή) είτε συνηθέστερα για τα εμπροστοκίνητα αυτοκίνητα, το εμπρός (υποστροφή).

Ένας έμπειρος οδηγός, μέσα σε ορισμένα όρια πάντα, θα μπορέσει να ελέγξει την κατάσταση, το ESP όμως μπορεί να το κάνει για όλους!

Φρενάροντας επιλεκτικά τον κατάλληλο τροχό ή τροχούς, θα διατηρήσει το αυτοκίνητο στην τροχιά του κατά το δυνατόν, καλύτερα πάντως από τον μέσο οδηγό.

Και εδώ όμως, το σύστημα δεν μπορεί να υπερβεί τους φυσικούς νόμους.

Αν η ταχύτητά μας είναι υπερβολική για τις συνθήκες, το αυτοκίνητο μπορεί τελικά να βγεί από τον δρόμο, έχοντας επιβραδύνει όμως αρκετά και χωρίς βίαια εκτροπή.

 Με γκρίζο χρώμα, υποστροφή (αριστερά) και υπερστροφή (δεξιά), που βγάζουν από την τροχιά τους το αυτοκίνητο σε μια στροφή. Το ESP στο κίτρινο αυτοκίνητο, με επέμβαση στην ισχύ του κινητήρα και επιλεκτικό φρενάρισμα, εξουδετερώνει αυτές τις τάσεις έγκαιρα, πριν εξελιχθούν σε εκτροπή.

Φυσικά είναι συνετό να μην φτάνετε το αυτοκίνητό σας στο όριο, και να ελπίζετε ότι θα σας «ξελασπώσουν» οι αυτοματισμοί του.

Σαν γενικός κανόνας, εκτιμείστε την ταχύτητά σας σε σχέση με την καμπυλότητα της στροφής και τις συνθήκες του οδοστρώματος, και φρενάρετε όσο χρειαστεί ΠΡΙΝ από την είσοδο της στροφής και όσο το αυτοκίνητο κινείται ακόμα σε ευθεία.

Και μία παρατήρηση. Επειδή στην Ελλάδα εύκολα ξοδεύουμε χρήματα για αλουμινένιες ζάντες και φαρδιά χαμηλοπρόφιλα λάστιχα, μια πολύ καλύτερη (βλ. ασφαλέστερη) επένδυση κατά τη γνώμη του γράφοντος, θα ήταν η συχνότερη αντικατάσταση των ελαστικών, και με επώνυμες μάρκες.

Ωροσκόπιο - Επίλογος

Τέλος, ελέγξτε το ωροσκόπιό σας! Όχι για να δείτε τι θα σας συμβεί σήμερα, αλλά στατιστικά οι Αιγόκεροι, Σκορπιοί, αθλητές και νοσοκόμοι (-ες), έχουν λιγότερα ατυχήματα, ενώ στο άλλο άκρο βρίσκονται οι Δίδυμοι, Ταύροι, Δικηγόροι και Δικαστικοί!

Ανακτώντας (ελπίζουμε) τη σοβαρότητα, στη σύντομη αυτή παρουσίαση δεν θα μπορούσαμε φυσικά να αναφερθούμε ούτε σε όλα τα συστήματα του αυτοκινήτου ούτε με λεπτομέρειες, ελπίζουμε όμως να έχουμε δημιουργήσει κάποιο ενδιαφέρον και επιθυμία για περισσότερες πληροφορίες για τα θέματα αυτά.

Άλλωστε, στη συγκεκριμένη περίπτωση ισχύει, ότι η γνώση είναι ασφάλεια!

Γ. Μεταξάς