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第2章 滑翔(1)

滑翔运动概述

很少有一项运动像飞行伞一样,在短短数年之间迅速风靡了世界各地。在1984年以前,它还籍籍无名,但是今天在世界各地,飞行伞拥有数十万的爱好者。究竟这项结合了冒险与休闲的空中运动是怎么诞生的呢?从它的字义上ParaGliding不难发现,飞行伞是降落伞与滑翔翼(机)的结合,也就是,用高空方块伞改良成性能上接近滑翔翼的综合体,具体一点来说,是“有着降落伞外形的滑翔翼”。飞行伞在法国称为Parapant,法语是“山坡用的降落伞”这是另一个贴切的称呼。

就像所有的运动一样,关于谁最先发明了飞行伞一直众说纷纭,有人说,大约在1978年,一个住在阿尔卑斯山麓沙木尼的法国登山家贝登用一顶高空方块伞从山腰起飞,成功地飞到山下,于是大家竞起效尤,发展出一项新的户外活动。不过也有人考证到飞行伞更早的历史早在1960年,一名德国人修德拉吉夫就曾用改良的高空伞飞越瑞士冰河。不论如何,我们可以确切的是,飞行伞最初是起源于阿尔卑斯山区登山者的突发奇想,跳着跳着,一项新活动便跳出雏形,但在1984年以前,它还只是流行在少数登山者之前的冒险行动。直到来自沙木尼的菲龙在1984年从白朗峰上飞出,飞行伞才在一夕之间声名大噪,迅速在世界各地风行起来。

飞行伞的起源

从航空科学来说,要找出飞行伞的原点可能还是行从降落伞的历史发展着手。

15世纪的天才达文西认为人类的飞行,从科学上着眼,就是空气流动所产生的阻力和升力的关系。这是他观察鸟、昆虫和植物等自然界的飞行动作的结论。

达文西留下了许多飞行器的设计草图,其中有一个是三角锥形的降落伞用以从高处自然下降。这可能是目前降落伞最早的祖先了。

由高处向下落,乘着风以便能飘一段距离的东西在自然界有很多,最常见的莫如蒲公英。蒲公英的种子借着顶上半球状的冠毛,在随风自然落下的过程中发挥了降落伞的阻力作用,使它能飘得更远。

在动物方面,能自高处飞出而滑翔一段距离的除了鸟类之外,还有蝙蝠、飞鼠等,这些都是启发人类飞行原理的老前辈呢。

达文西之后,人类始终没有放弃飞行的梦想。在1783年,一名法国物理学者利用自制的降落伞,由天文台的屋顶做跳下的实验。而1797年一名法国人利用降落伞由气球上跳下,被认为是最早利用降落伞降落成功的人。

自此之后,降落伞常被用来作为冒险的工具,在各种场所试验,莱特兄弟发明飞机后,降落伞被用来作为逃生之用。更由于飞机的急速进步、战争爆发等因素,使降落伞被当作战略的工具得以快速研究发展。

一直到二次大战后(1945年),降落伞才发展成一项运动。人们经由高空跳伞,在空中体验自由落体的感觉。

从降落伞到飞行伞

降落伞运动的发展是相当惊人的,短短数十年间不仅操纵性能改良,同时在外形上也不断变化。从旧式的圆形平面式(TU伞)到伞顶凹下式圆锥形(PC伞)然后是目前的四方形高空伞(SC),变化不可谓不大。

高空方块伞,是以有空气刹车的圆形降落伞的一部分切掉,使伞衣可以放出部分浮力,并且将伞衣的裙边用充气环予以补强,使产生滑降性能(美国太空总署NASA所开发)。然后由圆形改为长方形,并加上双层有空气进入孔的翼形隔间,以增加其滑空性能。

方块伞的出现不仅是降落伞的一大革命,更是飞行伞诞生的契机,因为方块伞除了可操控方向外,它的前进速度在012米/秒之间,最大滑降比约为3:1,这和原来圆伞的滑空性能(前进速度05米/秒,滑降比约1:1)相比之下,差别立见。这样的滑空性能和初期的滑翔翼已大致相同。

从这一点来看,阿尔卑斯山的登山家们利用高空方块伞下降成功也就不足为奇了。然而飞行伞虽脱胎自高空伞,近年来经过不断改良,滑空能力早非高空伞所能及(最新的伞具,有滑降比达7:1的例子),反而是起来越接近滑翔翼了!在追求越飞越远的过程中,昔日“山坡用的降落伞”似已渐渐朝向“有着降落伞外形的滑翔翼”迈进,所有国际最新竞技规则也大都向滑翔翼看齐,飞行伞离它的孪生兄弟降落伞可说是越来越远了。

滑翔伞是一项不需要许多体力付出的体育运动,全套器材仅重约20公斤。滑翔伞是自由飞行器,通常从高山斜坡起飞,也可以通过牵引方式起飞。滑翔伞用双脚起飞和着陆,所使用的器材与飞机跳伞使用的降落伞有很大区别。当代的滑翔伞可以爬升到海拔4000米以上,最大直线飞行距离已经突破400公里。出于飞行理念的不同,滑翔伞可以分为休闲滑翔、竞技滑翔和特技滑翔三个领域。

1984年来自沙木尼的费龙从自朗峰上飞出,滑翔伞才在一夕之间声名大噪,迅速在世界各地风行起来。由于该项运动独特的刺激性,在欧美国家广泛的普及,仅在欧洲,滑行伞飞行者已有300多万人,在我国也已成为广大航空运空爱好者向往、追求和迷恋的体育运动。中国航空运动协会滑翔伞委员会正式注册的选手已达800多人,经常飞行的爱好者无法计数。目前我国滑翔伞运动俱乐部已有50多家。

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15~25公斤,推力40~80公斤,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。

滑翔在我国的发展

滑翔伞运动80年代末传入我国。由于它简单易学、趣味性强、安全可靠,不需要太大的体力,而且具有较大的趣味性和娱乐性等优点,逐渐成为广大航空运动爱好者向往、追求和迷恋的体育运动。

目前,我国滑翔伞运动俱乐部已有上百家,会员有几千人,特别是在经济发达地区,如北京、广州、深圳等大城市,参与过和从事滑翔伞飞行的人员越来越多,成为一道时尚亮丽的风景线,吸引了更多媒体的关注和报道。最初的滑翔伞是借鉴飞机跳伞使用的翼型方伞,它主要以下降为主,滑翔性能差,下降速度快,安全性能好。通过不断的发展和演变,现在的滑翔伞已经成为一种完整独立的、呈月牙形的航空飞行器了,它在速度爬升能力及滑翔能力等方面都有了很多改进。初学者可借助平缓的小山坡将伞展开,逆风方向用力将伞拉起并顺山坡向下跑,滑翔伞借风力使伞衣完全充气后产生升力,借助伞的升力就可以飞上蓝天。在空中你可以操纵滑翔伞向不同的方向飞行,在遇到上升气流时滑翔伞会借助上升气流向高空飞行,降落时要将滑翔伞调整为逆风方向,然后轻拉操纵环,滑翔伞会缓慢落在地面。

滑翔伞的设备

滑翔伞由伞衣、吊绳主提索、套袋组成,伞衣是一种叫由特多龙的材料制成,重量轻,伸缩性小,伞绳是由防弹纤维织成,一条火柴棍粗细的伞绳拉力达40公斤,座包里有高强度纤维板以保护身体免受撞击。由于滑翔伞挑战性较强,所有这些飞行用品都经过专人检测并取得验证。

伞翼

滑翔伞的伞翼形状与飞机跳伞有很大不同,当代滑翔伞翼展弦比通常7:1以上,而飞机跳伞使用的方伞展弦比在4:1左右。今日的滑翔伞的外形经过精密的设计,制造过程通常采用抗紫外线不透气低重量织物作为伞衣的制作材料,采用不可拉伸的刚性绳索(凯夫拉或迪尼玛等)制作伞绳。飞机跳伞则多采用透气材料和弹力伞绳。大多数滑翔伞的伞绳自前至后分为A、B、C、D四组。翼面分为上下两层,2层翼面之间由横膈膜分割为数十个连通的气室。气室前段开口用于伞翼充气。当代高性能滑翔伞翼每下降1米便可以前进7米~9米的距离。

吊袋

这是飞行员乘坐的地方,通常采用抗磨抗拉伸织物制造。吊带通过2个悬挂钩与伞绳的末端相连。坐袋悬挂钩相对于飞行员乘坐重心的高度对飞行员有很重要影响。高位置的悬挂钩安定性好,对飞行员重心移动不敏感,操控起来略显费力。适合初级或休闲飞行员。高悬挂位置吊带对重心移动敏感,对操控水平要求也高,更适合越野飞行或竞技飞行。

伞头

也是滑翔伞的主体,由上下两片伞衣,中间以类似机翼剖面的翼型间隔相连接,另外还有伞绳,操纵带和操纵绳所组成。伞衣(翼展)长9~11米,宽(翼弦)3米,重量4~6公斤。衡量伞头性能的指标是滑翔比。一般娱乐和休闲用伞滑翔比为1∶6到1∶7。而较高水平或比赛用伞可达1∶9到1∶11。比数越大则飞行速度越快,但伞的稳定性也越差。

备份伞/救生伞

保护装备是极限运动装备不可或缺的一部分,备份伞是滑翔伞飞行必备物品。备份伞的结构与主滑翔伞不同。主流备份伞都呈正圆形,伞顶开有导气口,通常下落速度为每秒5~6米。通常备份伞具有很强的抗扰动能力但没有滑翔功能。当主伞发生塌陷无法充气或进入其他飞行员不可控状态后,飞行员应该立刻抛出备份伞。副伞,既救生伞,平时折起来放在座包背部,在发生意外情况下可用手弹出。注意最低使用高度不低于50米。

座包

通过挂钩和伞头连接,承受身体重量。目前所出的座包在背部,底部和两侧有纤维板或高强度泡沫,可以起到缓冲作用,以保护飞行员安全。

在做滑翔伞飞行时,除了伞以外,还有一些必须的装备。包括:飞行服、套带、安全帽、手套、鞋、飞行服、护目镜、仪表等。

飞行服

必须要准备滑翔伞运动专用的飞行服,飞行时,可以保护身体。

套带

套带是用来连接滑翔伞和飞行员,吊在伞下的一条带子,因为它直接关系到飞行员的安全,所以在选择时必须依照自己的体重而慎重选择。

安全帽

安全帽是在起飞和着陆时保护头部的必需装备,尤其是练习时,一定要配带安全帽。飞行时选用质轻坚固的安全帽即可,自行车、攀岩、溜冰用的头盔都可用。如选用摩托车安全帽则应选用比较轻巧的一类,且帽前的防风护目镜则应当取下,以免受到撞击后碎裂而伤及脸部。为了能清晰地听到空中的风声和周围的声音及地面人员的引导,耳朵部分一定要开孔。

对头盔要求坚固轻便、内部衬有缓冲软垫,为减小阻力,应具流线型外形,视野开阔,尺寸要与头型吻合。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。

鞋子

鞋的选择应以质轻坚固为原则(避免附有挂钩),在有坡度的斜坡上使用时以较易吸收冲击力且预防挫伤的滑翔伞专用鞋为最佳选择。

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击力的高腰运动鞋或登山鞋。

手套

为了避免手部受伤,在参加滑翔伞运动时,应配带手套。在夏季选择薄且耐用的手套即可,冬天可用滑雪手套。注意:选择哪一种手套都不要有挂钩。

扩目镜(太阳眼镜)

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。在参加滑翔伞运动最初的学习阶段可不用护目镜,但对于配戴隐形眼镜的人,则应戴护目镜。

仪表

滑翔伞运动所需的仪表包括有风速仪、高度计、升降仪等。在做高空飞行时,必须使用。初学阶段只需配备风速仪即可。

高度表

中高级飞行的必备品,可以显示飞行高度,并在高度发生变化时报警。在高空,由于视觉感观变化,飞行员很难判断是上升或下降,高度表可以提醒并协助你找到热气流。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。

常用仪表的种类

爬升率测定仪

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200-300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。

罗盘

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。

卫星导航定位仪

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。

无线电对讲机

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。

滑翔伞、救生伞的选购与维护

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。

根据体重选择伞衣面积

1.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2~3公斤;而中、高级滑翔伞的翼载荷为每平方米25~4公斤,有的甚至更高,以达到增大滑翔飞行速度的目的。

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

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