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[心得交流] 翼装滑翔.探讨和发展设想 (上)

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发表于 2017-12-14 14:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 有容乃大 于 2017-12-14 14:12 编辑

翼装滑翔.探讨和发展设想 (上)
----读网上法国翼装飞行特技表演报道有感

有容乃大展翅翱翔


引言 作者从推广大众飞行理念出发,长期专注于悬挂式滑翔翼运动研究与推广。在与人交流中发现:滑翔翼在国内大众的认知度相对有所下降,由于近年张家界国际翼装飞行活动的电视报道,很多人对“滑翔衣”,即所谓“翼装飞行(Wingsuit Flying)”更为印象深刻。就想收集有关翼装滑翔的技术数据,写一篇关于滑翔翼与滑翔衣技术对比的文章。
  11月29,30日在各门户网上读到几篇关于法国翼装滑翔与飞机配合完成特技的报道。标题各自标新立异,通过比较分析,明确了事实,并从其中找出了有关翼装滑翔的主要技术数据;同时引发对未来翼装飞行器特技飞行活动及装备发展的若干设想。遂撰写本文,分上下两篇,与读者分享。

10月13日法国翼装飞行的特技表演 报道与事实
网页报道
据11月29日网易新闻 标题: "灵魂飞人"翱翔少女峰 2分45秒速降3200米
内容原文:近日,被称为“灵魂飞人”的法国翼装高空跳伞者Fred Fugen与Vince Reffet在阿尔卑斯山脉少女峰上空进行滑翔表演的图像曝光,这组拍摄于2017年10月13日的照片展示了他们二人在2分45秒内完成了3200米速降的壮举。(配图片)。
据11月29日环球网军事标题:艺高人胆大:男子“跳崖”后钻入过路飞机
内容原文:两名来自红牛特技表演队的翼装飞行特技运动员近日进行了一次惊险的挑战,他们俩人从一座高山上跳下,滑行一段距离后以极快的速度接近一架飞行中飞机,然后直接通过狭小的舱门飞入到机舱中,整个过程既惊险又刺激。(配视频)。
据2017-11-30 网易航空 标题: 只不过是跳个崖 怎么就飞到飞机里了?
内容原文:……红牛公司赞助了两个翼装飞行运动员,不凭借降落伞,而是从4000多米高的阿尔比斯山脉的少女峰上跳下,以接近140公里每小时的时速直接冲到一架伴飞的飞机中,再跟随飞机落地。弗雷德•富根(Fred Fugen)和文斯•雷菲特(Vince Reffet)是两名翼装飞行员,他们组合名字叫“灵魂飞人”。……这一次,两位灵魂人物是为了纪念翼装创始人帕特瑞克•德•戈亚尔顿在20年前创下的一个壮举。当年戈亚尔顿从飞机上跳下,穿着翼装又飞回了飞机。(配图片)。
据11月30腾讯新闻 影像力 标题: 灵魂飞人从4000米山顶跳下 飞进时速137公里飞机
内容原文:近日,被称为“灵魂飞人”的法国翼装高空跳伞者弗雷德•菲根(Fred Fugen)和万斯•雷费(Vince Reffet)在阿尔卑斯山脉少女峰上空进行滑翔表演的图像曝光。这组拍摄于2017年10月13日的照片展示了他们二人在2分45秒内完成了3200米速降,并成功落进在空中等候的飞机。……弗雷德和万斯在一次采访中表示,他们想重现前辈帕特里克•德•戈雅登20年前的特技表演。戈雅登当时从一架高空中的飞机上跳下,最后又落回飞机,而弗雷德和万斯则选择从海拔4000多米的山顶跳下。(配图片)。
事实解读:
10月13日,在阿尔卑斯山脉少女峰,两位法国翼装飞人组合“灵魂飞人”,与其飞行团队(专用飞机两名驾驶)配合,为了纪念翼装飞行前辈,把前辈20年前完成过的一项特技:着翼装从配合的飞机跳下起飞滑翔,然后成功地不开伞落回追踪而来的原来飞机中,发展为:双人从山峰着翼装起飞,接续地滑翔,不开伞落入事先在上空飞行的配合追踪的飞机舱门中。经过事前多次演练,最终成功完成了该项难度更大的翼装滑翔与飞机配合的空中对接特技表演。
附图1山脊起飞


附图2 飞机追踪

附图3 进入飞机

翼装滑翔 起源 特点和主要技术数据
让我们按哲学家提出的最基本的三个问题(也是保安关心的基本问题):“你是谁?从哪里来?到哪里去?”对“翼装滑翔”作一番思考:
起源:翼装滑翔作为一种无动力,高速度,小滑翔比,短时间的滑翔飞行运动,从上世纪80年代兴起,应当是源自高空跳伞运动员在延迟开伞所进行的“空中潜泳”(Sky Diving)运动。
    上述网易航空的文章中,曾把1912年某法国裁缝的悲惨事件(自制翼装不带降落伞从埃菲尔铁塔跳下试飞并摔死)作为翼装飞行起源。作者认为,该说法显得相当牵强,更为信服的翼装起源是:人们为了增加跳伞运动员开伞前空中运动效果,把跳伞服装的双臂与双脚之间用绸布联结起来,使得运动员在空中四肢伸展后与空气作用面积有效增加。跳伞运动员通过四肢控制,还可以在一定范围改变其张角面积和角度等,借以操控滑翔速度和方向。从而发展出飞机或者高山起飞高速下滑的翼装滑翔项目,并进一步发展出冲击中途山顶预先设置标靶的翼装滑翔操控竞技比赛。
特点和归类:从外形看,翼装更类似仿生自然界的飞鼠,与鸟的双翼无法相比。和其他滑翔飞行运动相比,由于相对翼面积小,翼展小,轻便的翼装滑翔的特点是:滑翔速度大,小滑翔比(滑翔路线下倾角度大),短时间。由于人类体重比飞鼠重100多倍,翼面积太小,翼装滑翔者无法像飞鼠或者其它滑翔飞行运动员那样平安滑翔着陆。致使其最大特点是,不论是从飞机上还是从高山悬崖上起飞,每次滑翔飞行的终结都必须靠打开降落伞才能安全着陆。但与普通跳伞运动相比,穿翼装者在开伞前,相对垂直降速可大为减少,同高度起跳后滞空表演时间增加,水平移动速度和距离可大为增加。基于其每次翼装滑翔活动必须以拉开降落伞方式结束的特征,目前翼装滑翔还不能定性为滑翔飞行运动的分支,更接近属于跳伞运动的分支
   20年前翼装滑翔前辈帕特瑞克•德•戈亚登设计和完成的,不用(不打开)降落伞就落回飞机舱内的特技表演,以及“灵魂飞人”最近的双人接续落入飞机舱内的表演,虽然向我们展示了翼装滑翔不用降落伞就能安全进入跟踪飞行的配套飞机舱门之内的可能。这是利用了同向同速高速运动物体相对静止的特性,由翼装飞行员与飞机驾驶员双方精确控制配合完成的一种特技表演。这些特技表演的成功,并改变不了目前翼装滑翔必须靠打开降落伞才能安全着陆的基本属性
翼装滑翔结构特点和主要技术数据
结构特点: 全柔性材料缝制,便携穿着式。
装备重量:(带降落伞)约15公斤,典型总起飞重量: 约90公斤(按运动员体重75公斤)
          翼展: 约1.5米,翼面积: 约 1.67 平方米 (注:可随手臂双腿张角在空中改变,所给数据按最大伸展角估算)
          典型滑翔速度: 37.5—38.3米/秒(135—138千米/小时)  (注:根据上述环球网视频报道中屏幕显示)
          滑翔垂直降速: 约  19.4米/秒,    滑翔水平分速度:  约 32.7 米/秒,  
          滑翔比:   1.685 (注:根据网上报道的垂直下降速度,与滑翔速度推算出水平滑翔分速度,推算。按:
                 滑翔速度平方=垂直分速度平方+水平分速度平方,滑翔比=水平分速/垂直分速度)
          滑翔角(滑翔路线与水平线夹角): 30.7 度    (注:ctg (滑翔角)= 滑翔比 )
作为对比 某型中级滑翔翼的主要技术数据
结构特点: 可装拆刚性骨架加柔性材料缝制蒙皮,悬挂式。
装备重量(带挂具):约26公斤,典型总起飞重量: 约101公斤
         翼展: 9.1米    翼面积:15.3平方米 (在滑翔中一般不能改变)
         典型滑翔速度: 19.17米/秒(69千米/小时)  
         滑翔垂直降速: 约  2.1米/秒,    滑翔水平分速度:  约 19.1 米/秒
         滑翔比:   9
    滑翔角(滑翔路线与水平线夹角):约 6.3 度  
数据对比看出:由于翼装的翼面积小,翼型差,滑翔速度就比类似起飞重量但翼面积大十多倍的滑翔翼要大得多。(同样翼型,迎角,重量,滑翔速度的平方与翼面积成反比)。加上滑翔角大,致使飞行者无法安全在平地着陆,必须靠打开降落伞才能实现安全着陆。
由于翼装的翼展太小,又不能形成很好的翼形,导致升阻比(滑翔比)太小,滑翔角很大。必须在飞机上或者陡峭山顶上才能起飞和实现滑翔飞行。
由于滑翔速度大,飞行活动的记录,像高空跳伞表演一样,除了子戴飞行头盔摄像,主要需要靠专门的陪飞的摄像师来完成。

翼装滑翔作为一项极限运动以安全风险极大著称,让我们对此分析一下:
翼装滑翔的高风险主要来自山顶起飞的近地滑翔活动
网易航空文章宣称:翼装飞行一直是死亡率最高的极限运动之一,上文提到的翼装飞行创始人帕特瑞克•德•戈亚尔顿在1998年一次翼装飞行时,因为设备故障和操作失误也不幸遇难。
既然是源自高空跳伞,而与普通高空跳伞运动相比,穿翼装能在开伞前,相对垂直降速大为减少,同高度起跳后滞空时间增加,水平移动速度和距离大为增加,为何事故风险要高于不穿翼装的普通高空跳伞运动?作者认为,除了挑战空中滑翔落入飞机之类的特技挑战外,翼装滑翔的高风险主要来自挑战一般跳伞无法实现的山顶起飞的近地滑翔活动,特别是近年兴起的冲击中途山顶预先设置标靶的翼装滑翔操控竞技比赛。如果还是维持相同高度的高空飞机上起跳,并采用感应高度自动开伞技术,穿翼装的跳伞比普通跳伞的安全风险只低不高
附图4 高空飞机起跳多人翼装滑翔 由两架飞机起飞后组队滑翔。看出虽然有翼装式样各异,基本滑翔性能在同一水平。



   由于翼装滑翔与其它滑翔装具相比,相对速度高,而相应操控滑翔方向的能力弱,(有些类似滑翔伞,基本只能操控滑翔飞行的左右方向转弯,很难操控上下。而滑翔伞速度要小得多,滑翔比也相对大不少,能操控转弯就可以利用上升气流盘旋,足以满足一般滑翔飞行的需求,相应安全风险也小得多。)现在要来挑战山顶起飞,首先要经历大角度下降加速到滑翔速度阶段,然后再以30多度下倾角高速在地形复杂的山谷滑翔,(新的挑战项目还要求,高速穿过途中山顶设置的2-3米高的靶标),最后必须在合适的高度及时开伞,自然比普通高空跳伞增加了操控难度和安全风险。
综上所述,翼装滑翔运动的安全风险极大,只能成为小众的极限冒险运动。尽管如此,由于表演的稀缺性和观赏性,成为现代媒体报道和观众关注的的热点。以至于央视体育新闻对于张家界国际翼装选手飞行表演的报道,在报道篇幅和所取得大众关注度上,都远远超过对国内滑翔伞滑翔翼活动的报道。

任何事物都要靠创新发展才能具有更强大生命力,翼装滑翔活动和翼装滑翔装备未来将如何发展?

                                       (未完待续)
发表于 2017-12-14 16:31 | 显示全部楼层
发表于 2017-12-17 11:22 | 显示全部楼层
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发表于 2017-12-23 18:49 | 显示全部楼层
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