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滑翔伞

 

  动力滑翔伞是在滑翔伞基础上发展起来,它是在座包后加上一个动力推进器,重约15-25KG,推力 40——80KG,飞行时间达1——5小时,可以在平地起落,受场地限制小,较为方便。但飞行时噪音较大,价格也贵(约12万人民币)。主要用于培训及商业飞行。相比之下,普通滑翔伞价格更易被人接受(约1至2万人民币),飞行乐趣也多,它一般在山坡上起飞, 找到热气流或动力气流后盘旋上升,气流好时可升至2-3千米。目前飞行伞留空时间的世界记录已达24小时,飞行直线距离350公里。  

  悬挂滑翔Hang Gliding是利用空气动力学与航空力学原理,借助小型飞行器飞上蓝天,达到滑翔、盘升与滞空的一种航空运动,有滑翔伞(Paragliding)、三角翼(delta-winged aircraft)、滑翔机(Gliding)和热气球(Ballooning)等运动形式,分为有动力和无动力两种。 早在十七世纪晚期,Otto Lilienthal已完成过两千多次成功的滑翔飞行,本世纪初,两个名叫 Wilbur 和 Orville Wright 的自行车机师利用自己设计的滑翔机,在北加州的 Kitty Hawk 完成了最成功的滑翔飞行

  由于滑翔伞在山坡上即能起飞,可完成盘旋、滑翔、爬升、越野、滞空等飞行动作,拥有良好的稳定性和操纵性,并具有体积小、便于携带搬运的特点,它的全部装备只有20-30公斤左右,装进一个伞包里背在肩上就能"云游四方",所以颇受航空运动爱好者的喜爱。滑翔伞运动不受年龄和体力限制,国外有的 80岁老人还在飞伞,国内滑翔伞爱好者从60岁的老人到十岁以下的儿童都有。

滑翔伞飞行是一种非常另类的极限运动,它的法语parapente从词根上讲是“山地伞”,不难理解它是借助山地的坡度逆风起飞的一种柔性翼悬挂滑翔飞行器。早期滑翔伞的滑翔比在3:1—6:1之间;而当代滑翔伞的滑翔比大多在5:1—9:1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),风口也从最初的九孔演变成今天60孔以上,世界飞行距离超过三百公里,最长滞空时间超过24小时,飞行高度可达几千公尺。

翔滑伞的结构与飞行原理

 

(一)飞行伞的构造 
飞行伞是由上下两片伞衣,中间以类似机翼剖面的翼型隔间相连结,另外还有吊绳、操纵带和操纵绳所组成。 

伞衣的前缘为了吸取空气,开有风口,后缘则是密闭的,以便空气能在伞衣中间停滞。隔间是伞衣是否能形成良好翼型的主要因素,向着翼幅(左右)的方向,大约每隔30 50公分一片。如果隔间数量多的话,伞衣会有比较理想的翼型,但重量却会增加,而且在制造上也比较麻烦。另外隔间上开有数个大小不同的通风孔,其作用是为了让伞衣内部的空气流通、压力平衡。万一有几个风口无法正常的开启时,其他隔间内的空气便会经由隔间上的通气孔将空气送入,使伞衣恢复正常。

(二)飞行伞的飞行原理

飞行伞之所以可以在空中滑翔、滞空、爬升,最主要的原理是依据“柏努力定律” 流速与压力成反比。也就是流速快的,其压力则较小,流速慢的,其压力则较大。而飞行伞因其翼型之不同,产生的升力也不同。但一般来说,伞衣上层比下层长,当空气由前缘分为上下两部分时,流经上层的空气,因流速快,产生的压力较小,流经下层的空气则较慢,产生的压力较大,压力大的一边会向压力小推挤而产生浮力,使飞行伞得以在空中滑翔、滞空、爬升。

(三)飞行伞的角度

飞行伞的角度 仰角(攻角),是由翼弦(前缘与后缘的直线)与相对风所成的角度。对水平面而言,称为翼弦方向角的,是指水平面和翼弦所形成的角度,而称为滑行角的,是指水平面和行路线所形成的角度,所以所谓仰角,实际指的是翼弦与飞行路线所形成的角度。


在无风状态下,下列的公式成立。 

仰角(攻角)=滑行角+翼弦方向角

吊绳数目多的话,可以保持比较良好的翼型,但是伞的重量相对的也增加了,吊绳的长度,决定了伞的角度,从性能及安定性来说,是非常重要的因素。

现在一般的吊绳10mm的变化,则伞衣仰角会有2度的变化,其结果会导致飞行速度约2 3km/h的变化。

一般无尾翼的伞为了安定前后的方向,前缘向上,而后缘向下(仰角较大)。但是,如果仰角较大的话,在盘旋时容易引起失速。

操纵绳是在伞衣两侧的后缘连结了数条绳子,这些绳子向下集中结在同一绳子上,当操纵绳向下拉时,伞衣后缘会向下边折下而增加阻力,而伞会向拉下的一方旋转。也就是拉右边的操纵绳,伞会向右边旋转,拉左边的操纵绳,则会向左边旋转。当两边同时拉下时,阻力会增加,若持续不放,便会减速。但是,如果拉的太大时,会造成失速,这是很危险的,一定要非常注意。

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