De audiovariometer: de onmisbare metgezel voor paragliders

Beginners, gevorderden, ervaren piloten, concurrenten, tandempiloten: iedereen wil zo lang mogelijk in de lucht blijven (zelfs de acrobaten!). Dat is de primaire functie van de variometer: het aangeven van de verticale snelheid (in meters per seconde in de paraglidingwereld, in voeten per minuut in de luchtvaart).

Deze aanduiding van de stijgsnelheid (positieve waarden) helpt de piloot om de stijgingen te vinden, en ze beter te rollen, maar ook om beter te "zweven" en zich door de luchtmassa te bewegen, om zo min mogelijk hoogte te verliezen, waarbij hij rond de best mogelijke stijgsnelheid blijft.
Tenslotte meet de zinksnelheid (negatieve waarden) de daalsnelheid "naar beneden". Als deze te hoog is, betekent dit dat de luchtmassa op dit punt niet gunstig is, zodat het nodig is uit deze zone te geraken door een betere weg te vinden en/of door te versnellen.

Waarom vliegen met een vario?

Vliegen is voor de mens natuurlijk niet natuurlijk en heeft geen specifieke zin voor evolutie in 3D. Zodra de visuele referentie aan de grond wegvalt, is het heel moeilijk om te weten of men omhoog of omlaag gaat.

Maar in de hot seat heb ik een goed gevoel als ik een lift in of uit ga.

In feite gebruiken onze hersenen drie zintuigen om te weten of we bewegen of niet: het binnenoor, proprioceptie, en ten slotte zicht.
De hersenen mengen dan deze 3 stukjes informatie precies om te weten waar je bent in de ruimte, in welke draaibeweging, en met welke versnelling.

Helaas ontbreekt het ons aan "absolute" snelheidsinformatie: het is onmogelijk te zeggen hoe snel een vliegtuig of trein gaat als het gordijn naar beneden is.
Zelfs onze zintuigen kunnen ons misleiden, bijvoorbeeld: als we in een hogesnelheidstrein op een station zitten en de trein naast ons begint te rijden, raken we in de war, en onze hersenen hebben moeite om te weten of we echt bewegen of niet, totdat we ons hoofd draaien om het perron van het station aan de andere kant te zien.

Wanneer je in een vastgestelde thermiek bent, is er geen versnelling, hoewel je blijft klimmen, en als je ver van het terrein bent, zonder een visuele referentie, is het heel moeilijk om te weten of je je werkelijk in de thermiek bevindt.

De variometer geeft ons deze ontbrekende informatie en het antwoord is onmiddellijk: we weten of we omhoog of omlaag gaan, en met welke snelheid!

Als paragliders een 4e natuurlijke sensor konden hebben: hoogtemeter / barometer in real time.

Hoe werkt een vario?

Als paragliders een 4e natuurlijke sensor konden hebben: hoogtemeter / barometer in real time.

Zoals eerder gezien heeft het menselijk lichaam, om zichzelf in de ruimte te lokaliseren, van nature "3 sensoren":

  • een gyroscoop: het binnenoor, waarmee de rotatie (op 3 assen) kan worden gevolgd.
  • een versnellingsmeter: onze huid in contact met de grond, de autostoel, het harnas, enz., waardoor we de versnellingen (horizontaal, verticaal) kunnen volgen.
  • een visuele referentie : Het zicht, dat zich vastklampt aan horizontale en verticale markeringen om een absolute referentie te geven aan de twee voorgaande zintuigen.

 

Helaas missen we een essentieel zintuig om de hoogte te bepalen: een virtuele verticale liniaal met een schaalverdeling in meters, bijvoorbeeld.

Deze ontbrekende maar aanwezige informatie is de druk. De druk is immers rechtstreeks gekoppeld aan de hoogte. Met een druksensor kunt u zien hoe de druk afneemt naarmate de hoogte toeneemt.

In de context van een variometer voor paragliding is de absolute hoogte van weinig belang voor ons, het is de hoogtevariatie die ons interesseert.
Door de druk zeer frequent af te lezen (ten minste 50 keer per seconde, tot 100 of 200 keer per seconde in de snelste gevallen) is het dus mogelijk om, met efficiënte signaalverwerking, de hoogtevariatie, d.w.z. de verticale snelheid, te bepalen.

Is het mogelijk om een volledig onmiddellijke vario te hebben?

Drukmeting alleen kan soms onvoldoende zijn: er is een drukvariatie nodig om een verticale snelheid te meten, zodat de verkregen informatie altijd enigszins vertraagd is.
Daarom wordt een versnellingssensor gebruikt om zo snel mogelijk de versnelling (intrede in de thermiek) te meten: dit is de momentane vario.
Deze versnellingsmetersensor is uiteraard uiterst gevoelig en vereist een absoluut referentiepunt: een gyroscopische correctie is noodzakelijk.

Het gaat dus om een hele keten van metingen (versnellingsmeter, gyroscoop, druk), die meer dan 100 keer per seconde worden gemeten met een geavanceerd algoritme, dat in het apparaat wordt uitgevoerd, en dat het mogelijk maakt de piloot informatie te geven die perfect in overeenstemming is met zijn gewaarwordingen.

Het algoritme Instant Vario Technologie is exclusief voor Stodeus.
Het combineert informatie van drie sensoren: versnellingsmeter, gyroscoop en barometer. Dit betekent dat de piloot "precies" bij het begin van de thermiek een vario-reactie krijgt, en niet pas nadat hij in het harnas voelt dat "het omhoog gaat". Hetzelfde geldt voor het verlaten van de thermiek, wat net zo belangrijk is: de vario stopt onmiddellijk bij het verlaten van de thermiek.

Met andere woorden, de vario is precies afgestemd op het gevoel van de piloot in het harnas. Geen vertraging van een seconde meer tussen het binnenkomen van de thermiek en het begin van de vario-piepjes.

Waarom een geluid gemoduleerde vario?

Wij hebben 100% van het gezichtsveld nodig om te vliegen, zowel voor de veiligheid als om ons bewust te zijn van alle omgeving die ons kan helpen de thermiek te vinden.
Het auditieve zintuig is dus veel meer beschikbaar, omdat het alleen wordt gebruikt voor een paar specifieke stukjes informatie, zoals het kreukelen van de vleugel, de variatie van de relatieve wind, of een radio-oproep.

Het gebruik van geluid (een noot) brengt informatie over, de afwezigheid van geluid vertegenwoordigt de afwezigheid van informatie.
Daarom moet het geluid (trillingsfrequentie van de lucht) worden gemoduleerd in de orde van KHz, zodat het mogelijk is bijna oneindig veel informatie door te geven.

De in een audiovariometer gebruikte pieptonen bestaan uit drie parameters:

  • Frequentie : Toonhoogte van de noot (variaties van laag naar hoog).
  • Cyclustijd: de duur dat de noot wordt gespeeld en de pauzetijd ervan.
  • Cyclische verhouding : De verhouding tussen de gespeelde noot en de pauzetijd. Bijvoorbeeld, een duty cycle van 50% geeft de helft van de gespeelde tijd en de helft van de tijd in stilte.

 

Met een audiovario werkt ons gehoor in volledige complementariteit met de drie hierboven genoemde zintuigen, en kunnen wij onmiddellijk en op zeer nauwkeurige wijze toegang krijgen tot de informatie over onze verticale beweging.

Meningen van concurrenten

"Ik kan me niet voorstellen om cross country of bivak te vliegen zonder het geluid van de vario. Ik stel hem zo in dat hij heel communicatief is in lage lift, gevolgd door een plateau in hoge varios, als ik in +7m/s zit weet ik dat ik omhoog ga, je hoeft het niet naar me te schreeuwen! Ik vind het prettig als hij onmiddellijk piept, zonder vertraging, maar soms oefen ik met verschillende sensaties door opzettelijk vertraging toe te voegen om de intrede in de thermiek te herkennen vóór de geluidsbevestiging. 

Ook zet ik af en toe de vario op stil en oefen ik het thermieken zonder vario. Het is gemakkelijker als je dicht bij de grond bent en als er andere piloten in de buurt zijn, maar soms, vooral als je hoog zit of in heel weinig lucht, is het bijna onmogelijk. Het geluid van de vario maakt het vliegen veel toegankelijker omdat het onze aandacht vrijmaakt tijdens de thermiek, waardoor we meer tijd hebben om het terrein en de wolken te observeren, onze volgende overgang te plannen of gewoon het uitzicht te bewonderen. Er zijn oplossingen op zonne-energie, zonder beperkingen, met de afmetingen en het gewicht van een klein luciferdoosje, dus waarom niet? 

Er zijn immers niet veel geluiden prachtiger dan de eerste pieptoon na 20 minuten moeizaam krabben op de bodem van een coombe, dat geluid dat dan vaster en sneller wordt en ons naar het plafond brengt."


Kinga Masztalerz, Red Bull X-Alps atlete, vlucht-bivak avonturier.

"Ik had aanvankelijk wat moeite met de onmiddellijke reactie van deze nieuwe generatie varios. Bij de oude varios kreeg je vroeger de bevestiging van de thermische bel nadat je hem gevoeld had, nu krijg je de informatie tegelijk met het gevoel. In het begin is het verwarrend, maar nu is het onmogelijk om terug te gaan! 

Het is geweldig om meteen te weten of je echt stijgt of juist minder daalt, zodat je sneller kunt reageren en beter kunt presteren."


Jacques Fournier (alias Grand Jack), internationaal deelnemer.

Varios en GPS

Navigatie-instrumenten voor paragliders.

Varios en GPS

Navigatie-instrumenten voor paragliders.

Vario Tone Editor: het ultieme instrument voor de fijnafstelling van vario
van uw UltraBip

Hier vindt u alle informatie waarmee u het volledige potentieel van de Vario Tone EditorDe UltraBip vario-instelling (toegankelijk voor iedereen, zelfs zonder UltraBip).

De Vario Tone Editor is ook verkrijgbaar in de Configurator van de GPSBip / GPSBip+ (de voorganger van de UltraBip).

De Vario Tone Editor kunt u de 3 parameters waaruit het geluid bestaat, op een grafische en intuïtieve manier aanpassen:

Zoals hierboven gezien, zijn er 3 essentiële onderdelen:

De piepfrequentiecurve :

De cyclustijdcurve :

De duty cycle curve :

Welke vormen moeten de rondingen krijgen?

Het is van belang het type geluidsreactie aan te passen aan de snelheid van stijgen/dalen en het niveau van rijden.

Met een lineaire respons kunnen we ons gehoor niet optimaal benutten. Bovendien is het veel interessanter om meer informatie te hebben over kleine thermiek van +0,5m/s die langzaam oploopt naar +1m/s (winst van 100%) dan in een monster van +6m/s dat naar +7m/s trekt (winst van 15%).
Daarom bieden de meeste varios een logaritmische curve (vaak alle 3 de parameters, met enkele variaties).

Met de Vario Tone Editor kunnen niet alleen deze 3 parameters worden gewijzigd, maar kunnen ook verschillende soorten reacties worden gedefinieerd:

Snel antwoord (voorbeeld):

Gedempte reactie (voorbeeld) :

Het afdalingsalarm

Deze gevreesde en gehate functie stelt de piloot in staat een zinksnelheid te detecteren die groter is dan de nominale zinksnelheid van het zweefvliegtuig in stilstaande lucht (gewoonlijk tussen -0,8 en -1,7 m/s voor een standaard zweefvliegtuig).

Het doel is de piloot te informeren dat hij zich in een sterk dalende luchtmassa bevindt waardoor hij veel hoogte zal verliezen en zelfs het risico loopt te moeten landen als hij te lang in dit gebied blijft.

Het is aan de piloot om de juiste drempel in te stellen naar gelang van zijn niveau en vermogen om deze informatie tijdens de vlucht te verwerken.
In het algemeen zal een beginnende piloot geneigd zijn deze functie uit te schakelen, omdat het als te belastend kan worden ervaren, een gemiddelde piloot zal een daalalarm rond de -3m/s willen, en in het algemeen zal een concurrent er de voorkeur aan geven het op -2m/s in te stellen, ook al betekent dit dat het afgaat zodra de thermiek wordt verlaten.

Nulstelling, of lage lift detector

Dit geluid bestaat uit korte modulaties die de piloot een zwakke lift aangeven (van -30cm/s tot zijn instelling voor de klimsnelheid, standaard +20cm/s), niet sterk genoeg om te rollen, maar die hem zal helpen de nabijgelegen thermiek te vinden.

In de afbeelding heeft de piloot in het grijs de nulfunctie niet geactiveerd, terwijl de piloot in het groen dat wel heeft gedaan. Wanneer hij in het gebied met weinig draagkracht komt, worden de zeroing piepjes geactiveerd, die de piloot informeren dat hij een gebied met weinig draagkracht nadert, dat nog niet optimaal is voor het oprollen, maar hem uitnodigen oplettend te blijven omdat er een sterkere thermiek in de buurt kan zijn.

Volume van het geluid

Variometers zijn, of zouden altijd moeten zijn, instelbaar met ten minste 3 volumeniveaus, om het volume zo goed mogelijk aan te passen aan het gebruik. Wanneer de vario op de helm wordt geplaatst, bijvoorbeeld bij een tandemvlucht, maakt het minimale volume het mogelijk discreet te blijven en de passagier niet te storen.
Bij prestatiezeilen, of met een lawaaiige helm bij relatieve wind, wordt het medium volume gebruikt.
Tenslotte is in de cockpit, in buikligging, met een integraalhelm een hoog volume vereist.

Het volume van de UltraBip kan (zoals alle STODEUS-toestellen) gemakkelijk worden aangepast aan deze drie niveaus door middel van de schakelaar aan de zijkant, zelfs tijdens de vlucht.

En waarom de informatie niet op een andere manier doorgeven?

Andere niet-visuele technologieën zijn mogelijk, zoals trillingen.
Maar trillingen, en nog meer modulaties (variaties) in trillingen, zijn veel moeilijker waar te nemen. Het is niet mogelijk om via trillingen zoveel informatie over te brengen als geluid kan bevatten.

Bovendien kunnen ze gemakkelijk gestoord worden. Bijvoorbeeld gemiste oproepen op de smartphone die trillen tijdens het lopen.

Ten slotte is het een relatief energie-intensieve technologie: een massa (apparaat, hand, lichaam) moet worden bewogen (of in trilling worden gebracht), terwijl geluid de trilling van lucht is (per definitie veel lichter).

De piloot is als enige verantwoordelijk voor de veiligheid van zijn vluchten en STODEUS kan voor dit artikel niet aansprakelijk worden gesteld. Het is aan de piloot om zijn eigen aanpassingen te maken naargelang zijn niveau van besturing en zijn vermogen om deze informatie tijdens de vlucht te beheren.