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文档简介

1、滑翔伞初级飞行技术(1)滑翔伞是在降落伞技术领域冲压翼伞理论基础上,延伸发展起来的一种柔性翼悬挂滑翔飞行器。滑翔伞具有高升阻比气动性能;优良的滑翔能力,良好的稳定性和操纵性,并能向传统的降落伞一样方便地折叠包装,具有体积小、重量轻、便于携带搬运的特点。0 q2 3 U0 _8 * P+ ?滑翔伞,滑翔论坛 - 6 u/ & F, d s M2 M8 z滑翔中国滑翔伞与其他类型的个人飞行器相比,其结构最为简单,飞行操纵技术易学,安全性较好,尤其是不许专用场地和使用任何运载工具 ,从坡度和风向适宜的山坡上即能起飞进行滑翔飞行。9 H Z4 N+ z( u% c( m* # Z滑翔伞能为众多渴望飞翔

2、的人们插上翅膀,实现了飞行夙愿。当今世界各国有近百万的飞行者投入滑翔伞运动,在众多航空运动项目中,它已成为参加人数最多,普及范围最广的航空体育运动。我国自1989年开展滑翔伞运动以来,全国已成立了50多个滑翔(航空)俱乐部,近万名飞行爱好者体验了滑翔伞飞行,其中有千余人取得了由中国航空运动协会颁发的滑翔伞飞行员等级证书。每年数次在全国各地举办的滑翔伞比赛和飞行表演活动,及宣传普及了航空科技知识,同时也扩大了滑翔伞运动的影响,从而吸引了越来越多的航空爱好者和青少年,投身到此项具有挑战性、探险性、娱乐性和趣味性的飞行活动中来。需要指出的是:滑翔伞运动是科技含量较高,并具有一定风险的运动。. ( %

3、 M) Z1 z滑翔伞,动力伞,三角翼,滑滑翔伞的结构 F( mP, ( G( , h& ?( P4 g滑翔伞,滑翔论坛 滑翔伞主要由翼形伞衣、伞绳、操纵系统、背带系统等主要部分组成。滑翔中国# ! T* O3 q. P3 P& k p3 s翼形伞衣% ta# _& f; 8 E! Z, B9 U滑翔伞的伞衣有上翼面、下翼面和沿展向分布的数十个成形肋片(翼肋)构成。伞衣前缘部分有一定尺寸的开口(进气口);而后缘则完全封闭。这样,由上、下翼面和左右肋片构成一个个气室。当伞衣与空气做相对运动时, 空气由进气口进入气室,在空气冲压力的作用下,在内腔产生一定压力使伞衣成形并保持一定的刚性。翼肋上大小不

4、等的空洞则使各气室间的空气可沿展向流动,以平衡整个伞翼的内部压力和便于充气。早期的矩形或梯形伞衣的两侧翼尖还各有一个稳定幅,用以提高滑翔伞的方向稳定性。现在的伞翼大多采用椭圆形状,以减少阻力和提高滑翔性能,该稳定幅已由下拉的翼尖部分所取代。! ?! P) p3 j* h4 I1 H7 A7 q8 翼形伞衣是产生升力将滑翔员支持在空中进行滑翔飞行的重要承载部件。升力的大小与伞翼外形、面积大小,翼形形状以及气流的相对角度(攻角)有密切关系。6 g4 X; b2 n0 H c滑翔伞,滑翔论坛 早期的伞衣用色彩鲜艳不透气的抗撕裂图层尼龙织物缝制。而今的伞翼为了减轻重量、提高表面光洁度和硬挺度(以减小空

5、气摩擦阻力、减小变形和改善充气性能),多采用双面涂层、抗紫外线辐射的抗撕裂涤纶聚酯织物缝制。滑翔伞,滑翔论坛 - 2 6 O9 C7 m F; m7 C8 0 O: L, f1 l$ I7 x A9 L1 i/ p5 滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛伞绳 : G. ?6 f& w. # i. _/ v滑翔中国# w+ K! h/ A: E+ d$ Z伞绳用于起支撑悬挂作用,是伞衣与背带、操纵系统相连接的传力构件。伞绳由前往后分为34组(称A、B、C及D组),在伞衣中心轴两侧呈对称分布。伞绳上端通常以Y形的分叉在伞衣下翼面与伞衣相连接;下端则通过金4 N/ B

6、 E) u i: 9 p滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛属的快卸环(扣)与前、后操纵带相连接。伞衣与伞绳的连接点,根据设计要求以保持良好的翼面形状和受力状况进行布置,其长度则按照操纵稳定性及保持攻角的要求确定。7 g7 q# e4 b+ X& a) U. f滑翔中国3 x 6 i$ P) J( , _早期滑翔伞的伞绳多用常规降落伞使用的绵丝绳。为减小变形和阻力,减轻重量,现基本上都采用直径小、强度高、变形小的Kevlar或Spectra材料的伞绳。6 I7操纵系统 ) ) _6 B# F& A9 y滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的

7、滑翔滑翔伞的操纵系统由操纵带、操纵绳(刹车绳)和套圈(操纵棒)等构成。整个操纵系统在伞衣中心线两侧呈对称分布,左、右操纵绳上端也呈Y形,并有多个与伞衣后缘相连接。左、右操纵带各分为前后两根。前操纵带上端与A、B组伞绳通过快卸环相连接;后操纵带上端也用快卸环与C、D组伞绳相连接。也有的滑翔伞将D组伞绳与后操纵带连接,而C组伞绳则通过与前、后操纵带相连的一根过渡带相连接。7 E T% R5 q! d0 v3 - l. ?滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛5 z: N+ v) k0 H% _4 L1 a# y( B现在滑翔伞上通常都装有一套用脚操纵的加速系统。它的作用是在飞行中需要时用以增大飞行速度。

8、加速系统的操纵绳上端连接在前操纵带上,通过一定传动比的滑轮系统去拉下伞衣前缘,减小攻角。下端则通过背带系统座椅两侧的环扣引向前方,与金属的脚蹬杆相连接。% t O& q9 M* D1 z E: s7 R) z8 ) ; H/ r滑翔伞,滑翔论坛 - 背带系统) w7 ( S+ Rz* 1 w0 % |7 x8 3 N0 g4 滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛背带系统也称座带或吊带,它是将飞行员人体固定并与整个伞系统相连接的承力构件。背带系统主要由背带(包括肩带、胸带、腰带和裆带)、背垫、座垫以及金属环扣和快卸锁等组成。滑翔伞的背带系统有4种基本形式:立式、座

9、式、仰卧式和可操纵式。其中立式背带沿袭了传统降落伞背带样式,结构最为简单,重量轻,但由于它对人体重量缺乏足够的支携,故不适于长时间滑翔飞行,现已被淘汰。座式背带是最常用的一种样式,它对人体有充分的支撑,飞行时较为舒适。仰卧式背带在飞行中可使飞行员处于半躺状态, 背部、双腿以至头部都可得到有效支撑和放松,比座式背带更舒适。三操纵带(或四操纵带)的可操纵式背带允许飞行员在飞行中采用前倾或后仰方式对伞衣进行操纵,因操纵技术较复杂,不适于初学者,一般为技术较熟练的高性能滑翔伞飞行员所用。3 Y9 f V4 l, o滑翔伞,滑翔论坛 - 6 J$ d) A( A0 k6 M对背带系统的设计要求主要是应考

10、虑它的舒适性和安全性。舒适性要求结构尺寸应符合人体外形和在飞行中能使人体最大限度地处于放松状态,以减少疲劳;安全性则要求在飞行员不能保持站立着陆,或在着陆时跌倒、碰到障碍物,或被拖曳时能对人体加以有效保护。所以现代背带系统在座位下部充填有较厚的海绵橡胶、更先进的一种则加装了可充气的座垫;在背垫中装有固定或活动式的玻璃钢背部护板,增强了对人体背部和脊柱的防护功能。) s7 x% p2 ; k# L: O滑翔中国 1 k2 Q! Y6 N! V滑翔伞,滑翔论坛 - 除此之外,背带系统上还设有放置救生伞和配重水袋(重物)等的空间。: T- k3 ( ; L6 ( , a滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三

11、角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛 2 C: N% m; 9 1 j滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛滑翔伞的飞行原理: V5 c- + m u. N滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛: 5 / a% ?8 T6 q5 滑翔伞飞行时的受力情况 ( d _% q7 G L2 T4 # o. L滑翔伞能够在空中飞行,是当它的翼型伞衣与空气作相对运动时,由于空气的作用,会在伞衣上产生空气动力的缘故。; A- l8 y4 s+ m* O5 Ha滑翔伞,滑翔论坛 我们可以看一下滑翔伞在静止空气中作稳定滑翔时的受力情况(图1-1)。此时伞衣上垂直向上的空气动力量与垂直向

12、下的系统的总重量w(飞行员、滑翔伞及所有装备重量之总和)相平衡,滑翔伞沿着向下倾斜的轨迹作等速直线运动。! Dl7 B! y z5 P/ A l7 M! & t4 x1 |- R1 T g0 Y# O( H( $ x7 q滑翔伞,滑翔论坛 -由于空气动力R和重力w均为矢量,所以我们可以将它们按平行四边形法则进行分解。气动力R可以分解为与滑翔轨迹相垂直的升力Y和与滑翔轨迹相平行的阻力Q;同理,重力w也可以分解为w1和w2两个分力.此时作用在伞衣上的所有力仍然是平衡的,即Y=w1;Q=w2。由此可见,升力Y平衡重力分力W1,所以能把我们支持在空中;重力W2则平衡阻力Q,可使滑翔伞在空中沿飞行轨迹作

13、等速下滑运动。/ V3 D t$ a+ n; Z滑翔如果空气动力R与重力w不相平衡,则滑翔伞在空中就作加速(或减速)运动,使R与w达到新的平衡为止。飞行中重力w是滑翔伞系统所固有的,空气动力配则会随速度不同而变化的。6 h9 h! Y _/ P( S2 W, ?+ 2 W9 P* |8 x* c 滑翔中国那么,滑翔伞上的空气动力R,即升力Y和阻力Q是怎样产生的呢?升力的产生 为了弄清翼型伞衣升力产生的原因,我们需要先了解空气在低速流动下的基本特性连续性定理和流速与压力的关系。滑翔中国7 O y s1 ) y. v6 T9 3 |在物理学中,气体和液体通称为流体。在很多情况下它们有共同的性质流动

14、性、粘性和压缩性。流体连续性定理:当流体稳定的流过一个截面粗细不等的管子时,在单位时间内从管子一端流入的流体质量和从另一端流出的流体质量都是相等的,也就是说,在单位时间内流过管子内任一截面处的流体质量都是相等的。因此,在截面大的地方流体速度低;在截面小的地方流体速度高。2 ?. U0 D* x滑翔伞,滑翔论坛 - 6 t4 Q7 d- g/ x; A; 滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛如果我们再对不同截面处流体对管壁的压力进行测量就会发现:流速快的地方压力低,而流速慢的地方压力高,这就是流体力学中的伯努里定理的基本内容。根据上述的流体连续性定理和伯努里定理,我们就可以进一步讨论滑翔伞翼型伞衣产

15、生升力的原因。翼型伞衣空气动力特性主要取决于它的平面形状、翼型以及相对于气流的角度。在平面形状确定之后,其空气动力特性主要取决于翼型。6 K; N$ z# c7 S5 ?4 M滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛如图1-3所示翼型伞衣在充气后的横截面,即翼型相对于气流运动的情况。当气流绕过翼型上、下表面流动时,由于上翼面弯度大、下翼面弯度小(基本为直线),并与气流方向有一定的角度。根据流体连续性原理和伯努里定理,稳定流动的气流流过一翼面时,受拱起的上翼面挤压作用,流线变密,流速比前方的气流速度大,故压力降低;而流过下翼面的气流,流线变疏、流速成慢,压力增大。因此在伞衣上、下表面出现压力差,这个压力

16、差的合力即为空气作用于伞衣上的总空气动力R,其方向垂直向上。如按前述方法将气动力R进行分解,则R与相对气流方向(即下滑轨迹方向)垂直的分力,就是升力Y。滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛& w$ : T1 v6 L决定翼型伞衣升力大小的因素主要有:气流速度、空气密度、伞衣面积、翼型和伞衣攻角等。现分述如下:滑翔伞,滑翔论坛 - 3 r( L3 N0 e( z气流速度(V):速度是决定升力大小的一个重要因素,如果没有速度,即滑翔伞与空气没有相对运动,则伞衣上下表面的压力差为零,所以也就不会产生升力。实验结果表明:在其它条件相同的槽况下;升力大小与速度的平方成正比

17、。为了提高与气流相对运动速度,通常滑翔伞采用逆风起飞,以增大升力,缩短起飞助跑距离。伞衣面积(S):升力由伞衣上下压力差产生,所以理论上伞衣面积越大,升力也就越大。但由于滑翔伞伞衣由柔性的纺织材科制成,依靠冲压空气成形,出于结构上的原因既要保证充气刚性,又要保持一定的翼载荷保证飞行性能,不能象刚性机翼那样做得太大。滑翔中国3 S! W/ W2 V: S- e) ( M3 j0 |空气密度(P):气流压力与密度成正比。密度增大时,升力也增加;密度减小时,升力也下降。翼型:翼型不同,气流流过上下表面的流线情况也不同。在一定范围内,翼型的弯度和厚度越大,引起上下表面的压力差也大,故升力也越大。7 x

18、9 % p$ c U4 ( E% T攻角,也称迎角():在翼型确定之后,升力的大小取决于翼型与相对气流的角度。滑翔伞主要角度如图所示。我们将翼型前线与后缘用直线相连接,称为翼弦,通常用翼弦来计量各个角度。翼弦与相对气流(或滑翔飞行轨迹)之间的角度称之为攻角或迎角。所有的滑翔伞伞衣的攻角都有一个极限范围,攻角太小易进入府冲,攻角太大则会产生“失速”。任一具滑翔伞伞衣的攻角在设计时已由设计人员确定在一合适的位置上,通过伞衣上的伞绳长度来控制。当我们需要改变攻角时。通常是拉下前操纵带去降低伞衣前缘,或放下操纵绳或后操纵带去降低后缘。另外的两个角度是姿态角i和滑翔角b。姿态角i是翼弦与水平线之间的夹角

19、;滑翔角b是滑翔飞行轨迹与水平线之间的夹角。b大,则滑翔轨迹将变陡,滑翔性能越差。滑翔中国+ k9 t+ 3 N) X$ q滑翔伞的阻力 滑翔中国* u8 3 d7 z) u- r0 q# : P. F# u. G当物体与空气有相对运动时,都会受到空气的阻力。滑翔伞在空气中运动时所受到的阻力主要有形状阻力、翼型阻力、平度阻力、切口阻力和诱导吸力五种,前四种阻力合称:“废阻力”,而诱导阻力则是伴随升力的产生而发生的,是一种伴生阻力。现分述如下:形状阻力:这里主要指人体和伞绳相对于空气运动时产生的阻力。现代滑翔伞为了提高滑翔性能,加大了伞衣的长宽比(即翼展与翼弦的比值,也称展弦比),同时为了保持分

20、翼具有良好的外形,必须增加伞绳的根数,从而大大增加了伞绳在气流中的阻力面积,为了达到减小伞绳阻力的目的,往往都采用直径很细的伞绳(直径通常为11.2毫米)和伞绳分叉技术。翼型阻力:伞衣在空气中运动时产生,主要包括摩擦阻力和压差阻力两部分。摩擦阻力是空气微团与伞衣表面相摩擦,由于空气的粘性,阻滞气稳流动而产生。压差阻力则是由于伞衣上下表面的压力差而产生。 r5 f, # l S* D N; g, D. L E a e z滑翔伞,滑翔论坛 - 平度阻力和切口阻力:滑期伞伞衣由冲压空气充压而成。由于气室内部压力的作用,柔软的上下表面总会有所凸起,造成表面的不平整,从而产生不平度阻力。现代滑翔伞为减小

21、不平度阻力,通常采取增加气室数量的办法来解决。此外,滑翔伞的进气口是将翼型前缘切去一部分形成的,由切口形成的阻力在早期的初级滑翔伞上约占全部阻力的30左右,目前滑翔伞多数采用减小切口高度和两端翼尖气室前缘一部分不开切口的结构,切口阻力已大大减小。( V- e7 L8 E1 a- t3 _y! A _: I: z! u7 : 7 t9 R9 A/ y1 j诱导阻力:这是随升力而产生的阻力,原因是由于翼型后部升力向上和向后的分力作用和翼尖部分上下压力差的存在,使气流绕过两端翼尖向上翼面流动,从而使空气团旋转而形成旋涡,当旋涡从翼尖向后流动时,会带动和诱使四周空气随之旋转,越靠内旋转越快。通常降低诱

22、导阻力的措施是增大展弦比和改变伞衣的平面形状。所以这也是现代滑翔伞伞衣采用椭圆形状的重要原因。滑翔伞初级飞行技术(2), t; q# i- V) : b8 s# 滑翔伞的稳定性滑翔伞,滑翔论坛 - # d. A9 p: z9 ! B7 G, S所有运动的物体,对其第一位的品质要求是稳定性。滑翔伞的稳定性是指当它受到外力扰动(多半为阵风、湍流或飞行员的短暂操纵)后,能自行恢复到原先状态(平稳直线飞行)的倾向或能力。简而言之,一具稳定的滑翔伞在遇到阵风干扰后能自动恢复到正常飞行状态或它在乎稳的气流中具有“脱手”飞行的能力。) I6 J1 f+ c u R; h6 y- E: l为说明滑翔伞的稳定性

23、,先让我们看一下它的三个旋转轴:横向轴、纵向轴和垂直轴。滑翔伞绕横向轴的转动称俯仰,即伞衣前缘上抬或下降,是攻角的变化;绕纵向轴的转动称滚转,即一侧伞衣向上或向下的运动;绕垂直轴的转动称偏航,它是伞衣一侧向前或向后的运动,也就是滑翔伞的航向变化。滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛/ A: 4 7 D5 m0 B N* c2 K& L& I4 y滑翔伞的俯仰稳定性和滚转稳定性都是由摆锤作用引起的。在正常稳定飞行时,飞行员悬挂在伞衣下面(这与悬挂在细绳下面的一个重物,即单摆相似),此时气动力R与伞系统重量W大小相等,方向相反,整个力系处于平面状态。由于扰动(如迎面

24、阵风的推动作用),伞衣与人体位置发生偏离,攻角加大,由于R与w不再作用在同一直线上,平衡状态被破坏,但由于力的偏移,这时会产生一个力偶或力矩,使伞衣恢复到非原先的位置。所以,滑翔伞的俯仰稳定性就是受到干扰,伞衣攻角变化后恢复到原先攻角状态的倾向。假如滑翔伞侧面受到阵风的吹袭冲击,一侧伞衣的翼尖上抬;另一侧下降,也会造成R与w的平衡被破坏,同样会在力偶的作用下产生一个恢复力矩,使伞衣绕纵向轴转动,重新回到我们的头项上方,这就是滑翔伞的滚转稳定性。9 D( A( P: O9 s2 e2 D滑翔的偏航和航向稳定性与上述情况不同。当滑翔伞的伞衣对风向发生偏航,伞衣的阴影面积是压力中心后部的面积(压力中

25、心总是向上的气动力R的总合的点,也可看作是重心也作用在该点上)。在偏航状态中,伞衣在向后移动的一侧,根据经验处于较高的攻角,而向前的一侧处于较低的攻角位置,所以前者比后者产生更大的力,作用在向后一侧上后部的力结合通过系统质量中心的重力对伞衣产生修正作用,而使其脱离偏航状态,回到原先的航向上。4 R) f& j1 I6 s. E D t: f! 5 p . h7 ; d1 S$ a( I4 G1 z4 qQ转弯飞行滑翔伞在空中的转弯是通过拉下操纵绳,使伞衣一侧的后续部分向下弯曲,攻角加大,因而在气流的作用下,该侧阻力增大而升力被破坏。( vL) a/ U: S+ q1 P + N- 3 I% v

26、* W7 N滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛一侧伞衣随着刹车施加而减速并轻微地下降,同时滑翔伞绕垂直轴转动使飞行方向改变,从而实现空中转弯。滑翔伞在转弯时,由于人体惯性力的作用,人体向外佣偏移并使伞衣处于倾斜状态。需要指出的是,在拉下刹车进行转弯时,伞衣的倾斜角会随着刹车量的增加而加大,而由人体的惯性引起的离心力也会随刹车量和操纵速度的快慢而变化,拉动刹车越快,惯性力也越大。所以刹车操纵一定要适度和柔和,否则会导致严重后果。如果飞行员不断增加刹车量,则滑翔伞的盘旋转弯半径会随之越来越小,倾角变得陡峭并进入紧密的螺旋形下降,超量的刹车操纵甚至会导致进入危险的螺旋俯冲。产生这种情况的原因,是由于离

27、心力与伞系统的总重量W相结合产生一个新的表现重力Wa。这个新的载荷大于w,也大于气动力R,由于升力不足以平衡wa的分力,所以会导致高度损失。这种情况如发生在低空则往往会导致坠地和造成伤亡的严重后果,这是需要待别引起重视的。一般情况下操纵滑翔伞转弯时,滑翔伞与水平面的倾角不应大于45度。 滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛. M) f6 |$ V/ zp+ K4 ?滑翔伞的最佳性能滑翔伞,滑翔论坛 - v1 Y- F2 i8 U8 7 N7 G4 $ H H9 u7 V滑翔伞的性能涉及许多方面的问题,在此我们仅讨论与性能有关的几个主要指标,即滑翔比、下沉率和速度

28、。$ _- / g) p1 | v9 0 C滑翔比直接与滑翔轨迹有关。所谓滑翔比是指在单位时间内滑翔伞向前运动的水平距离与垂直下降距离的比值或水平速度与垂直下降速度的比值。这个比值的大小在一定程度上反应了滑翔伞性能的高低。早期滑翔伞的滑翔比在3:16:1之间;而当代滑翔伞的滑翔比大多在5:19:1之间,部分竞赛型高性能滑翔伞的滑翔比已接近于10:1(即水平前进10米,垂直下降1米)。如图2-7表示了不同滑翔比的滑翔轨迹。图中V为滑翔伞的滑翔飞行速度,将速度矢量V相对于水平和垂直方向分解,即可得到其水平分量VH和垂直分量Vv,其中VH即为滑翔伞的水平运动速度;Vv即为滑翔伞的垂直下降速度。通过图

29、形分析我们不难看出,由升力Y、阻力D和气动力R构成的三角形与VH、Vv和滑翔速度V(或滑翔轨迹)构成的三角形是相似三角形,L与R之间的夹角,与滑翔轨迹角b相等。所以,滑翔伞的滑翔比也可以简单地看作是升力L与阻力D之比。所以有:滑翔比K:YHVv:LD。由此可见,要提高滑翔伞滑翔比的途径应该从加大升力,减小阻力着手,而决定伞衣最大滑翔比(LD)MAX主要取决于翼型和展弦比。# C- U: w# ?7 r# ?滑翔中国下沉率是指滑翔伞在单位时间内的垂直下降距离,也即垂直下降速度Vv。一般说来,最小下沉率发生在我们飞得很慢的时候(比失速速度稍快一点)。影陶下沉率的主要因素是伞衣的翼型、尺寸与飞行员重

30、量。* L% _+ U w$ j5 ! m, g2 k3 w% G3 c/ 在实际飞行中,我们要改变飞行速度通常是使用刹车操纵来增加伞衣翼型的弯度,增加攻角来实现的,这种方式与通常飞放下襟翼的作用相似。当我们同时下拉左右侧操纵绳使伞衣的后缘向下偏转,就会减慢滑翔伞的前进速度和垂直下降速度,后者就是我们说的下沉率。在此我们已经了解,要达到不同的飞行目的(效果),应当利用刹车操纵来调整伞衣的攻角,以相应的速度飞行。例如,为达到飞行距离最远,我们就应当以“最佳滑翔速度”飞行,即不施加刹车操纵,此时滑翔比同时也是升阻比处于最大值。假如要达到留空时间员长的目的,就应当采用“最小下沉”速度来飞行,此时要对

31、伞衣施加约50的刹车。6 S; M0 p& L/ u& e: Q5 z, T滑翔中国9 Fk Jt9 关于失速滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛7 _4 O2 S0 - 5 l$ Z什么是“失速”,它对滑翔伞飞行有什么影响?现作如下讨论。$ b, S1 N% D$ I. _滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛, B7 * d$ y4 e6 p/ B$ 6 i滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛滑翔伞伞衣以一定的攻角与空气作相对运动,产生空气动力使我们能在空中飞行。而为了不同的飞行需要,我们又要操纵伞衣达到改变方向和调整速度的目的。但

32、是攻角的增加并非随心所欲地任意加大,而有一个限度。当滑翔伞伞衣在一定攻角下飞行时,流过翼面气流是平滑地紧“贴”着上表面流过。当进一步加大攻角到某一位置时,紧贴上表面流过的气流开始从某一位置分离,从而在其后部产生不稳定的涡流,这就会导致阻力迅速增大,而升力消失,这一现象称为“失速”。$ h7 4 s) X. a$ U: b滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛+ c) V; w- o, F2 E) w滑翔伞发生失速之后会使操纵恶化并越来越快地向下坠落,要是在接近地面时发生失速则更加危险,处理不好则将是灾难性的。这种情况在平时的飞行训练和比赛中也很常见,在飞行员实施“雀降”着陆的过程中,由于操纵量过大导

33、致伞衣“失速”,而重重地摔到地上。所以,开始学习滑翔伞飞行的新学员,在没有充分掌握复杂的飞行操纵和恢复技术之前,千万不要使用操纵绳去过多地减慢飞行速度。以下是有关失速情况的一些提示: l 1 s8 7 s, g: |7 1 ! b1 6 H7 |4 U& 4 q滑翔中国1失速仅发生在某一攻角下;5 s- k; c7 6 / e2 T滑翔伞,滑翔论坛 - 2对一个具体的飞行员,他的失速发生在某个飞行速度点,称之为“失速速度”。5 |- T. V; D/ K. zVg& 滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛3失速是由于攻角过大引起的,这是刹车操纵量过大或下拉后操纵带过量的结果;6 # G/ 5 S-

34、s# g4失速的结果会引起丧失飞行速度,失去操纵,损失高度和有可能造成伞衣塌陷的后果;滑4 m y$ f4 I/ 6 l D: K滑翔中国5要从适度的失速中恢复,应立即平稳地减小刹车量至肩齐平,以减小攻角。滑翔伞,滑翔论坛 - 1 O/ 9 b( r2 G/ 在风中飞行我们以上讨论的滑翔伞的最佳滑翔状态是假定在静止大气,即无风情况中进行的。然而,对于大气而言一般很少有无风的情况;这里所说的“风”,实际上是空气团大范围的水平运动,所以它既有方向,也有一定的速度。6 z) k- z2 o1 q6 L) K! N; m+ w- : I _M, 滑翔中国 首先让我们看一下滑翔伞逆风飞行的情况。如滑翔伞

35、以速度V在空气作滑翔飞行,速度方向与下滑轨迹一致。由于风向是水平的,故我们把速度V也分解为水平速度和垂直方向的两个风量Vh和Vv。如图210左图所示,假如风速与Vh大小相等,但方向相反,故两者抵消作用的结果,合速度为零,此时滑翔伞在空中相对于地面处于停滞不前的状态,由于滑翔伞的下沉速度Vv的作用,使滑翔伞像普通降落伞一样垂直下降。如果滑翔伞的水平速度Vh大于风速,则两者抵消之后,仍有一定的合速度,则在地面上看滑翔伞仍能缓慢地向前飞行。当然,假如风速大于Vh,则我们站在地面上看到的则是滑翔伞非但不能前进,反而会被风吹得倒退了。 我们通常把滑翔伞在静止空气作稳定时的水平速度称为“空速”,而相对于地

36、面的运动速度称为“地速”,则空速、地速和风速三者之间有如下的关系:滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛) N( A9 A: q: k/ G. H2 ! d% e5 v( 在无风情况下:地速空速;: V Hx1 W j9 Sa滑翔伞,滑翔论坛 - 在逆风情况下:地速空速风速;- e3 z; H% J8 a) O滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛在顺风情况下:地速空速风速;1 z2 p7 d) A7 n& T1 X+ * J1 oW/ eq* w3 t滑翔中国 R3 l! t3 w% Z$ W, ; x滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛 图211所示为滑翔伞在风中飞行时滑翔轨迹的变化情况。左图为逆风飞行情

37、况,风速越大,滑翔轨迹变得越陡,相对于地面飞行距离越短;右图为顺风飞行情况,由于空速与风速相加,地速加大。风速越大,滑翔轨迹越平缓,飞行距离就越长。正是由于风速对飞行的影响,所以一些新学员不懂得这个道理,有时会产生错觉,在逆风飞行时对地观察感觉速度变慢;在顺风飞行时感觉速度加快,都认为是滑翔伞出了毛病,此时会茫然不知所措,如不恰当地操纵滑翔伞去调整速度,弄不好反而会导致灾难性地后果,这是需要十分注意的。滑翔伞初级飞行技术(3): d! y# P% ?0 滑翔伞器材装备滑翔中国0 Y! Ev# $ - h. O6 _- |6 w# R9 |购买和拥有自己的滑翔伞是航空爱好者实现飞行梦想、翱翔蓝天

38、的先决条件。此外,为适应飞行需要,确保安全,还要携带救生伞和配备个人防护用品,如头盔、飞行服、鞋、手套和护目镜等,携带飞行仪表,如高度表、速度表、升降速度表、罗盘和卫星导航仪等。目前国内市场上只有低、中性能的滑翔伞有国产产品。而中、同性能滑翔伞及其专用防护用品、飞行仪表基本上均为进口产品,其价格对我国绝大多数滑翔伞爱好者来说还较昂贵。因此,在购买时应做好充分调查研究,在征求教练员、专业人士和供货商的意见后再慎重抉择,并根据需要分期购置。初学者最好先到航校或滑翔伞俱乐部使用他们提供的器材装备进行入门培训,待掌握了基础飞行操纵技术,取得初级滑翔伞运动证书后,再考虑购买自己的伞具装备,这样可减少购买

39、时的盲目性和避免不必要的经济损失。滑翔伞、救生伞的选购与维护 _2 C6 j% _* J购买滑翔伞必须注意的两个员重要因素是它的尺寸和滑翔比,即按体重选择合适的伞衣面积和根据技能水平选择相应性能(级别)的滑翔伞。* i4 I/ Df2 j1 h 7 D/ L7 O4 T3 D e4 Y7 滑翔中国1根据体重选择伞衣面积滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛. m/ m% 2 C& Y6 k+ O6 z2 R1 h/ y! H滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛伞衣尺寸(面积)与体重匹配是一个重要原则。只有使用合适面积的滑翔伞才能较好地发挥其飞行性能,保证飞行安全。如果

40、伞衣面积过大,则会使伞衣充气变得困难,飞行速度减慢,特别是对风的影响将更敏感,在大风天和不稳定的气象条件下(如湍流、阵风等)飞行时,易发生伞衣折翼、塌陷等危及安全的情况。对初学者或飞行经验不足,技术水平不高的飞行员若不能正确处理,则尤为危险。若伞衣面积过小,会导致起飞因难,飞行速度增大,此时如操纵动作不及时,不准确或处理不当,则极易造成着陆损伤。滑翔伞在设计时, “翼载荷”是一个重要的技术指标,不同性能的滑翔伞具有不同的翼载荷。其定义是伞衣单位面积所承受的重量,以每平方米多少公斤来表示。一般初级伞的翼载荷为每平方米23公斤;而中、高级滑翔伞的翼载荷为每平方米254公斤,有的甚至更高,以达到增大

41、滑翔飞行速度的目的。 X! U m, Q# x: |* A翼载荷计算公式如下:翼载荷(悬挂重量+滑翔伞重量)伞衣面积滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛. K: V1 b6 6 pb) . F) k3 _4 y( p% q$ X( q5 s& Y5 U在滑翔伞技术性能表中一般均给出“适应飞行员体重“和“飞行时重量”,该重量数据有一个范围,上、下限之差为1520公斤,购伞时应取其中间值为好。当在风速较大的情况下飞行时,可用水袋配重,将飞行重量调整到上限值,以增强抗风能力和提高飞行速度,防止因翼载荷过小而发生伞衣折翼、塌陷等现象,并可改善操纵性能。为供不同体重的飞行

42、员选用合适尺寸的滑翔伞,同一型号的伞有35种尺寸规格,即持小号(xs);小号(S);中号(M);大号(L)和待大号(x1)。多数滑翔伞只有S,M,L三种规格。, , g* a- ys# o0 C滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛Z. S+ M+ nJ3 R9 a滑翔中国2根据技能水平选购滑翔伞& Y2 ?, Y$ k% 2 D7 T) U滑翔中国3 S. e8 s) h5 k; _根据不同的使用目的和飞行员的技能水平,滑翔伞通常分为初、中、高三级。而有的厂家则更细地分为训练(school);中级(intermeiate);运动休闲(sports);特性(per

43、formance)和竞赛(competition)5级。其中训练伞为初级,供初学者入门训练,中级和运动休闲伞供初级飞行员提高技术和中级以上飞行员休闲娱乐飞行;而特性和竞赛伞则主要供中级以上飞行员进一步提高飞行技术和中高级飞行员进行比赛及长途越野飞行。% y/ A3 n1 6 S# _. r e: V4 R% h4 - j- x, 滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛区分滑翔伞性能高低的重要参数是它的滑翔比。早期的滑翔伞性能较低,滑翔比较小。为提高滑翔伞的性能,使滑翔伞飞得更远、留空时间更长,设计师们进行了长期的努力,致力于提高滑翔伞的高升阻比气动性能,攻克了不少技术难题,如在确保安全的前提下,采用

44、高升阻比翼型,增加气室数目,减小和降低进气口高度,采用细伞绳和伞绳分叉技术等。需要指出的是,滑翔伞性 (2)受潮的伞衣应挂在阴凉通风处或铺展在干净的地面上晾干,绝不可在阳光下暴晒。伞具未干透不得包进伞包内储存。 (3)太阳光中紫外线对伞具的危害最大,在阳光下长期暴晒会严重影响强度和寿命,绝不亚于物理性的机械摩损。滑翔伞, (4)海水对织物的危害也较大,一旦伞具掉入海中或粘染海水,应尽快将它浸泡在淡水中漂洗,晾干后再包入伞包。 + + o7 2 |2 S9 Z滑翔伞,滑翔论坛 - (5)伞具粘染污物后只能用温水手洗,不可放在洗涤机械中洗涤。因滑翔伞伞衣织物涂有聚胺基甲酸脂涂层,绝不可用肥皂洗涤,

45、否则会损伤涂层,增大织物透气性而降低伞具性能。只有涤纶材料的背带系统在污物严重时方可用无碱性的肥皂洗涤。滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛% S) s$ O# 0 k0 A! l l0 S2 M) t) U1 U& d滑翔伞,滑翔论坛 - (6)滑翔伞的伞绳内芯为凯芙拉纤维材科、外层为聚脂纤维的护套,以防紫外线照射而降低强度并增加耐磨性。需注意凯芙拉伞绳不能打结或急剧折弯,那样均会降低其强度,所以在地上不能踩踏、被障碌物挂住时绝不可硬拉或折成锐角,否则极易断裂。/ I4 n: U4 t9 滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛& % P, u$ A2 s- N滑翔中

46、国(7)救生伞即使不用也应每隔36个月重新包装一次,以防粘连而影响使用时的开伞性能。4 T8 N1 B9 a7 C! i* g, v滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛) P* w2 k6 o& c/ d7 Z& f9 ?(8)伞具使用一年后应进行年检,由厂家检查伞衣材料的状况和取样检验伞绳强度,性能降低较大,则应全部换新伞绳。个人防护用品, j7 g; q* r; 9 I ; |6 + L9 T滑翔中国. V, a+ Q1 n! Q% G6 s, L滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛1头盔:是对飞行员头部进行保护的重要器材,即使进行地面练习也应戴头盔活动。对头盔要求坚固轻便、内部衬有缓冲软垫,为减

47、小阻力,应具流线型外形,视野开阔,尺寸要与头型吻合。进口的滑翔伞专用头盔有全保护和半保护两种样式全保护头盔不仅对头部而且对面颊和下颌均能良好保护.用玻璃钢制做的进口头盔价格约6001000元;而用碳纤维或KEVLAR制做的头盔价格在千元以上。市场上尚无国产专用头盗,但可用飞行员、跳伞员或摩托车、自行车、溜冰等运动的国产专业头盔,代用头盔上的面罩和易钩挂伞绳的突出物均要除掉,尽量不要买带帽沿的头盔。特别要注意,千万不可买那些不起保护作用的廉价劣质头盔。2鞋子:滑翔伞活动要爬山,起飞时要快速奔跑着陆时也可能降落在崎岖不平的地面上,故应穿着结实坚固、轻便透气性好,鞋底较厚,能防滑,并能良好吸收着陆冲

48、击力的高腰运动鞋或登山鞋。现尚无国产滑翔伞专用运动鞋进口的专用鞋价格在千元以上。滑翔伞,滑翔论坛 - ( M, W# K! R) t) m( 2 v% |2 i S-3飞行服:进行飞行活动时,应穿着长袖衣裤以对身体保护和防寒保暖高空气温很低),使身体暴露部分尽量少。现已有国产滑翔伞专用连体飞行服,价格为500900元。进口飞行服的品种、样式较多,价格一般在千元以上。专用飞行服除厚实耐磨、色彩鲜艳外,在服装的相应部位缝有大小不等的口袋,可放置飞行时携带的各种物品如仪表、相机、对讲机、地图及零星小物品。# - D7 D9 T. r# zN2 F0 m% o* t+ I: h$ v+ E3 I* m

49、6 L滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛4手套:为防护手部和高空防寒,即使在夏天进行飞行活动也最好戴一副簿的手套;冬天可戴厚的滑雪手套,但外部不应附有钩挂物。滑翔伞,滑翔论坛 - 1 H% M$ O* e* |6 6 Z5 F6 f5护目镜:护目镜用于对眼睛的保护,既可减少阳光刺激,又可防风,对长途飞行和冬季雪地上空的飞行尤为必要。滑翔飞行的护目镜应由不易破碎质轻的树脂材料制做。进口专用护目镜价格在数百元,国产的护目太阳镜价格则较低。购买时注意绝对不可买较璃和易碎材质的,以免破碎时损伤眼睛。, l# Nf% z8 i6 DG # 飞行仪表滑翔中国是以滑翔伞,动

50、力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛6 B6 R; ) N: U% C4 SY1 |8 N) v b4 H/ w2 o0 : Y I, ?! a) Y- z滑翔中国滑翔伞飞行用的仪表都为袖珍便携式的,体积小、重量轻,精度较简。常用仪表有以下几种:& D. f6 s: z7 C* u4 X$ 滑翔伞,滑翔论坛 - 2 B& H* H$ & Y7 G2 d6 m1 I滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛1爬升率测定仪(Variometers)1 k. z7 Y3 , F0 ( r( F; 爬升率测定仪是多用途综合电子仪表,以电池为能源液晶数字显示,重量为2

51、00300克。它的功能包括:显示绝对高度 和相对高度;上升、下降速度;日期和时间:配上附件还可测量飞行速度等。进口的爬升率测定仪有多种型号规格,价格在3000-6000元。该仪表对捕捉热气温和在失速时会发出声音警告,对飞行特别有用。2罗盘1 Y! a$ r% ce w# Z$ b. V2 & a罗盘用于飞行中判断方位和控制方向和航线。小的罗盘可像手表一样戴在手腕上。购买时最好选能较精确测定方位的球形罗盘。进口罗盘价格在数百元至千元以上不等。滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛% d3 P0 Q) 3卫星导航定位仪(GPS)! J$ g/ u U8 Q( k8 滑

52、翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛GPS是国际航联近年才批准用于航空运动的飞行仪表。GPS除能准确确定飞行中的位置之外,其最有用的价值是可以将飞行航线以程序输入仪表在空中可指示你如何去飞行,它可显示飞行平均速度和到达下一站的预计时间。对在比赛和长途越野飞行中寻找目标转弯点,准确控制飞行航线均有帮助。GPS的价格一股为30005000元,而高级的GPs价格在万元以。4无线电对讲机滑无线电对讲机是必备的通讯联络工具。无论是初学者接受教练员的飞行指导还是比赛或长途越野飞行中与空,地联络甚至在发生意外时的紧急求助均十分有用。国产的无线电对讲机价格低进口的一般在2000-500O元。滑翔伞初级飞行技术(4)

53、# - m4 S+ H2 v# o; j# l4 u滑翔伞,滑翔论坛 - $ |2 q: c8 n4 r0 Qq滑翔中国滑翔飞行与气象滑翔中国 O. p( Eb4 X; X2 p: ( 9 G3 S5 y滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛辽阔的天空变幻莫测它时而风平浪静,时而微风轻拂,时而狂风暴雨、电闪雷鸣这些气象现象都是随空气的运动而产生和变化的。滑翔飞行活动主要是在山区、飞行区域小、高度低、气象条件地形、地貌的影响尤为突出。也更加复杂多变。所以,我们在掌握大范围气象规律的同时,尤其要学会观察分析小范围或局部气象的能力。本文仅对与滑翔飞行关系密切的一些基本气

54、象常识作概略介绍。0 a( o4 x0 |C$ y. s滑翔中国与滑翔飞行有直接关系,且影响大的天气因素主要有以下几个方面:滑翔中国7 Ge+ o) ; z/ t; N5 w9 kS9 N- P: e3 y L滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛1.积状云(积云)由空气对流运动而形成,又称对流云,形状常似一团巨大蓬松的棉花。上升的空气由于绝热冷却,当达到水气凝结高度时开始形成云,上升气流达到的高度越高,云越往上发展。下降的空气由于绝热降温,不会形成云,所以积云常是孤立分散的,云块间常露出大片蓝天。由于对流强弱之分,积云有淡积云、浓积云和积雨云等多种云状。积云随变

55、化的不同,可预告隔日天气是晴或阴雨,如傍晚云量减少,预示为晴天;如不分昼夜,云头散乱并转向北或西;则预示天气将变坏。在所有云中,积云与滑翔伞飞行最为密切。发展中的积云下方多存在旺盛的热气流可进行翱翔飞行。但必须判明云状和云量,因为雨积云短时间即可发展成积雨云,强烈的上升气流会将人与滑翔伞“吸”入云中,夹杂在雨水和乱流中会无法脱身, 非常危险。需注意,积云出现时因气泡和暖气流上升会扰乱经过地区的空气,出现湍流。滑翔伞,动力伞,三角翼,滑翔论坛) K# 5 & |7 l+ . + U- T# B滑翔中国是以滑翔伞,动力伞,三角翼及其它滑翔运动为交流内容的滑翔论坛2风! f1 v$ o0 N6 w8

56、 a2 T7 3 滑翔中国 g$ 7 j% I1 T v& f+ Sm! n3 空气相对于地球的水平运动,即为“风”。风的方向和大小可用仪器精确测量;也可通过风向袋、旗帜、炊烟等可见物体目视观测。 * D0 - B, G1 V- # l空气运动速度的大小,即风速以单位时间内空气水平运动距离表示,单位为米秒或公里小时(1米秒36公里小时)。风速除用风速表计测外滑翔伞飞行员要学会通过观察炊烟或云的飘移;树叶和树枝的摆动力:风向袋、旗帜和飘带等的悬摆角度或摇摆强度来判别。- c) q$ m* _. Z& H5 N9 u3 l* c- j 3 . |8 风随高度而变化的现象称为风的梯度。当风吹过高低不平的表面(如地面)时,因为在风行进路线上物体的阻力作用而变慢。即使在家水面或沙滩那样较平坦的表面上,当风吹过时风力也会减小,这是因为空气分子与凹凸不平表面相互作用的缘故。描述了几种可能的风的梯度剖面图。通常风速随高度的变化在距地面30米范围

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