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可小乐的天空

  大可小乐~~

 
 
 

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台湾飞行协会标准教材  

2007-08-28 11:44:24|  分类: 滑翔学院 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【飞行伞简介】

  飞行伞运动起源于一九八三年,在欧洲一些有高空跳伞经验的登山者,在登顶后携带高空伞一跃而下,享受翱翔的快乐。部份登山者借着山脊强风,也真能在空中飞行一段时间,于是有心人透过滑翔翼经验并改良伞具,发展成一种新的飞行运动~『飞行伞』,在山坡上或登顶后乘着伞翼滑翔而下,翱游天际。 

  当时的飞行伞它的性能并不好,滑降比约1:3,也就是下降一公尺滑行三公尺,而它的形状又与高空跳伞所使用的伞具外形类似。但发展至今,飞行伞的外观与性能较之从前已大不相同。其外形大多为梭形,滑降比也增为1:9。 

  大多数人仍将飞行伞视为降落伞一类,这是不对的。圆形降落伞或高空伞其设计概念为:能尽快着陆但又需降落安全,以免敌人击中,又免自己摔断腿。飞行伞却希望下降速率小,飞行速度快而远,且降落更安全。其二者之差异非仅外形而已,在理论上,在飞行伞的设计上及实际飞行操作上,应该视其为一种软翼的飞行器。 

【基本空气动力学原理】 

  飞行伞侧剖面之翼形,如图一示,基于柏努力原理,当气流过翼形之上/下表面,由于空气流经上表面之距离较下表面为长,在同一单位时间内流速较快,产生低压区,下表面相对的产生高压区,高压向低压流动向上抬举产生升力,改变翼形之厚薄、弧度、展弦比等亦可改善升力特性。 

  飞行伞的构造,在上下两层伞布中间缝以隔间,而隔成若干个气室,隔间越多越益伞翼之平整度,但也增加伞的重量;伞未充压前,犹如一块破布,无实质形状、结构与翼形,只有阻力;但当气室充满气后,翼形与结构完整,操控在适当之攻角,靠身体重力所产生的速度飞行(滑行)。 

  飞行伞在空中飞行的速度介于16~35哩/小时,失速速度为10哩。  
 

【飞行伞各部名称】

 

A、伞衣(CANOPY)~ 
  又叫做翼(Sail),伞衣的翼形,厚薄,展弦,决定了飞行伞的飞行特性。伞衣可分为上伞衣及下伞衣,材料为聚脂或尼龙系布。 

B、吊绳(LINE)~ 
  又称伞绳,分A/B/C/D组,联接到组带(组提带Riser)上,其材料为防弹纤维( DYNEEMA 或 KAVLAR 两种),外表包覆尼龙保护。 

C、煞车绳(BRAKE CORD)~ 
  又称操纵绳,左右各有一条,其下方各有一握环,向下拉或向上放,可改变伞翼后缘翼形进而改变升/阻特性,达到转弯与煞车动作。 

D、气孔(CELL)~ 
  两个气室形成一个气孔,气孔为伞衣与伞绳联接处。 

E、气室(CHAMBER)~ 
  每一气室有一进风口(Air intake),也有将部份进风口封闭的设计。 

F、隔间通气孔~ 
  伞衣内部的通气孔,隔间数直接影响飞行伞的表面平整度,改善伞之性能,其内之通气孔是为了保持伞内空气压力平衡之用。 

G、稳定翼(STABILIZER)~ 
  增加伞在不稳定气流中之稳定性,犹如船之舵,为早期飞行伞或训练伞/初级伞之设计,但现今飞行伞之设计已绝少有稳定翼的部份,取代的是在翼端改变其不同的攻角或弧度以达相同的稳定性。 

H、组(提)带(RISER)~ 
  有两组,三组,四组甚至五组之分。是联接伞绳及套带间加强的部份,并可做动作,也可附加调整带(Trime Tab)调整攻角之用。 

I、套带(吊带)(HARNESS)~ 
  由肩带,胸带,及腿带连结而成舒适的空中坐椅,支撑人体之重量,利用挂勾与组带和伞衣连接。 

                   【诸元说明】 

1、伞翼面积(AREA)~ 
  空中投影面积,或平铺地表之面积,多用投影面积计,以平方米表示。 

2、前缘(LEADING EDGE)~ 
  伞翼之前端,空气在此上下分开,在伞的上下翼面流动。 

3、后缘(TRAILING EDGE)~ 
  伞翼之后端。 

4、翼端(WING TIP)~ 
  伞翼之左右端。 

5、翼展长度(WING SPAN)~ 
  伞翼展开由左翼端量至右翼端之全长,以公尺计。 

6、弦长(CHORD LENGTH)~ 
  如弓箭之弦,前缘和后缘之联机距离。 

7、翼面荷重(WING LOADING)~ 
  指飞行伞在飞行中的重量(包括伞重、体重、套带、仪表等全套装备),除以翼面积之值。一般来说翼面荷重大的飞行伞会有速度较快之倾向。 

8、展弦比(ASPECT RATIO)~ 
  翼展的平方除以翼面积之值。一般说来这个值愈大,滑降比愈大。 

9、滑降比(GRIDE RATIO)~ 
  在无风状态下中飞行,离着陆地点的高度差和飞行距离的比值。 

10、最小下降率(MIN. SINK RATE)~ 
  在伞之翼荷重规格中,以最轻翼荷重测试将伞速放慢至每秒下降最少之值,以每秒公尺表示。是伞的重要数具之一。 

11、失速速度(STALL SPEED)~ 
  无风状态,伞在最大翼荷重下测试,当伞速降到某一定值时,下降率大增,伞会突然无前进之速度,呈自由落体下降,此一速度称为失速速度。 

12、最快速度(MAX SPEED)~ 
  无风状态,伞在最大翼荷重下测试,伞所能飞行之最快速度,包括使用加速系统,目前世界高飞行伞所能达到的最快速度为55~60公里/小时。 

【飞行伞/副伞的材料简介保养及测试检查】 

   伞的材料简介~ 

  伞布材料为聚脂或尼龙系列布种,采正常编织或经纬编织两种,正常编织之布较差,需多层覆被,但其优点为在破损撕裂过程中,不会一直裂到底,在在应力处呈九十度转折,避免破损过长过大危及飞安。 

  伞绳材料可分为DYNEEMA及KAVLAR两种防弹纤维束,外表包覆尼龙编织绳耐磨保护。DYNEEMA色稍黄、柔软滑顺、细如发丝、耐折,缺点因其柔软滑顺与外包覆编织绳之磨擦系数小,受湿气温度影响,隔一段时日伞绳会自动缩短一些。KAVLAR色白、较脆硬阻涩、细如发丝、不耐折,经数千次屈折测试,其拉力强度降到50%以下,两种材质新品之强度,拉力延展均较同尺寸之钢丝为优。 

   飞行伞的保护~

 一、伞衣避免在太阳下直接暴晒,聚脂或尼龙系之材质易受紫外线破坏而脆化,虽然伞 
  衣有防紫外线之多层涂料,平均一顶伞在太阳下直接暴晒测试脆化强度,能耐200~
  300小时。 
二、避免在伞衣上放置重物或压挤。 
三、摄氏一百度以上的高温会破坏伞之材质,避免将伞置于高温潮湿的地方。 
四、严格禁止使用挥发性溶剂或烫水擦拭伞衣,会破坏防紫外线涂料损及伞布,如不小
  心弄脏,可用中性洗洁剂温水稀释后,用海棉擦拭。 
五、不幸落入海水中,用清水将伞之盐份洗净,放在通风良好的地方荫干。 
六、切勿将伞储放在有挥发性气体之空间; 
  不可将潮湿未干之伞储放收藏; 
  欲长时间储放收藏,要将伞置于通风、温度变化不大、有一些阳光的地方,并打开
  伞的包装袋让空气对流。 

   伞的维修~ 

  所有的修补须透过原厂或合格训练之维修人员或代理商;未经合格认证之修补而导致伤害,危及飞安,自行负责。 

  你可以修补的裂口不得大于三公分、不可在车缝在线及伞绳拉力点上。 

  将伞专用自粘贴布剪成无锐角之方形圆形在裂口处里层外层双面贴牢即可。 

   伞的维修~ 

  在高温潮湿的环境飞行每飞行五十小时请自我检查伞绳变化情形:可将伞的D组内侧对称两根伞绳做长短收缩比较,变化超过三公分则全部伞绳均须做延展调整。 

  每十二个月请送回厂商綟少许费用做A组内侧对称两根伞绳强度拉力破坏测试。尤其是不正常之起飞状态:如拖曳起飞、动力起飞或用于训练中的伞。 

【飞行伞前检查】

 

  诸君已经认识伞的各部名称,当你在训练过程中或每次起飞前都要作以下两种检查:

    装备检查~ 

  伞腹风口朝上摊开,检查包括伞衣上下翼面之破损、缝线之断线脱线、各组伞绳有无缠线、断线及覆被脱皮现象、组带与伞绳间之小挂钩扣环有无锁紧....,尤其是训练伞更要确实作到完全检查,前一位学员挂树破损或收伞时伞绳打结、或小挂钩使用多次摔动松脱,他又惨又累也没精神或忘了告诉教练,隔天轮到你训练或飞行,如未确实检查,其结果可想而知。 

  检查套带之腿带、胸带、副伞及副伞拉把,并检查组带与套带间之挂钩锁紧或颠倒扣环,时常有人飞出去后,发现腿带未系而卡在空中拉不到煞车绳,不能控制伞的方向;亦有组带方向翻转,或方形挂钩长短边挂反,人歪一边的现象,不一而足。正如默菲定律言~任何有可能发生的事情,它将一定会发现,只是『时机』和『会不会是你发生的』而已。奉劝各位一定要不断练习与检查。 

   场地/天候检查~ 

  每次飞行,不论新旧场地,都要检查诸如新的断木、挖掘地表、下雨淹水、河床改道、新架电线等降落场地之安全,起飞区之山树土石等新增障碍。 

  在起飞前更应注意起飞/降落区之风向,并竖立风标设施,再观察天候是否有可能变天下雨。危险天候积雨云之发展等。如此观天观地定能确保飞行的愉快与安全。到新的场地不要急着飞,应先观察多时,并询问当地飞行员后再作处置。 

【练习起飞动作(斗牛)】 

  练习起飞动作可在缓坡海边及宽敞无障碍之平地公园,所有起飞与降落均需正逆风,风速约十公里左右最适当,起飞动作基上上有三种: 

   高位(肩式)起飞~ 

   低位(腰式)起飞~ 

   反向起飞动作~ 

【起飞】 

  前述起飞动作已练熟后,接着便可在小山坡练习离地操控伞。离地操控的空中经验是非常重要的,在循序渐进的高度中,既安全又可体验飞行时数。 

  在山坡上将伞腹向上平铺于地表,作飞行前检查、着装,套带、组带挂钩扣好,并请人交叉检查,双手向后微垂握住前组带(A组)及煞车环;如有人助飞撑伞,请大声喊一、二、三然后正逆风向前跑。当伞形完整充压而越过头顶时,抬头检视伞形有无异样、伞绳缠绕杂物等....在检视过程中仍要继续向前跑,此时放掉前组带,双手向上伸直,握着煞车环,此时用身体感觉套带向上拉撑的力量,便可双手平均向下拉煞车环到耳朵与肩膀之间,并持续加速往前跑,直到双脚自然离地。 

  在地面上是人拉伞,伞速是由人建立;当你跑出陡坡呈自由落体,瞬时下伞速将快于人速,伞会有攻角小向下俯冲(Dive)的现象,待数秒人伞同速后,伞才会依正常攻角飞行,而此时拉煞车环到耳朵与肩膀之间,可改变攻角,改变伞速,提前结束此一现象,让飞行路径之斜率减缓,以免草丛、树梢等障碍物绊脚,致起飞失败。 

  切记在双脚离地过程中可以跳跃起飞~会使伞绳松弛而破坏翼形,致失速而起飞失败;也不可将煞车绳拉到肩膀以下,会失速及起跑困难。 

【飞行】 

  飞行伞又称第三类滑翔翼,是软翼结构,由上下双层翼布,前方开口充气产生翼形,下翼布连接伞组绳到飞行员之套带,经由煞车绳(操控绳)联结伞之后缘达到控制方向,操控伞速,煞车及降落等功能。 

  在经由起飞动作,空气向开口充气而在气室内产生压力使伞得以成形,而有翼形效果才能飞行(滑行)。行进中之伞拉右手之煞车环使伞的右后缘变形,弧度增加阻力增加,左伞速比右伞速快而向右转向;拉左手之煞车环使伞的左后缘变形,弧度增加阻力增加,右伞速比左伞速快而向左转向;双手一起向下拉煞车环,双边后缘同时变形,使得伞形弧面加大,而改变攻角加大,如图九示,伞的行速度会明显减缓,此作用称为煞车。伞速之快慢由拉煞车之多少决定,但不可拉煞车至失速速度以下。另伞之弧度改变也使伞的升力特性改善,唯弧面太大攻角太大也会形成翼面乱流破坏升力特性导致失速。 

  飞行伞因设计而有不同之滑降比,即每行进若干距离必会下降若干高度,两者之比谓之滑降比,如图十示,滑降比愈大者性能愈好,每飞行一公尺下降一公尺,滑降比为1:1,每飞行六公尺下降一公尺,滑降比为6:1。 

 

  现今飞行伞最好的滑降比为9:1,滑翔翼最好的滑降比为15:1。 

  飞行中伞之弦线与相对风之夹角称为攻角,攻角之大小影响飞行之速度与升力特性,而操控攻角之方法即是双手拉放煞车绳之多寡来决定。 

【降落】 

  在训练场(山坡),降落区整个在你眼前,非适合初学者降落,但日后的飞行在降落点与你之间有许多地表障碍,树丛山谷,降落程序要格外注意。 

  正确的降落观念是你双脚在触地的同时,你要操控伞的下降率及前进速度在最小的状态,在双脚触地前所做的处置,我们称『降落程序』。 

  对初学者而言,我们希望降落场地,没有障碍,初学者不必做任何转弯动作,直线飞行,离地三到五公尺高时双手将煞车拉到耳朵与肩膀之间,其作用为增加伞内压,减少降落前伞夹翼之可能,另一作用是缓下降率与对地之速度。 

  在这高度时你应从套带中站起,由腿带及胸带支撑体重,如果降落前你仍坐在套带中,当你做煞车动作时,人会摆荡到伞前,重心向后,就更难站立着陆,而由臀部及脊椎来承受降落的撞击力了。 

  在离地 1.5 公尺高或你认为由此跳下双脚能够承受的高度,双手拉煞车到底(臀部),下降率与对地速度最小的状态下着陆,做此动作时如果相对风速为无风状态,应将煞车急拉,有相对风时,煞车动作宜缓。 

  上述之一望无际的草原难求,大部份场地面积有限,依伞之滑降比设定一检查点,就可定出进场高度,在此高度以下初学者要以全速飞行,不操控大动作。以赛嘉降落场为例,长宽约各为150公尺,伞的滑降比为5,在场边30公尺高,无风状态下,你刚好降落边缘,非常安全。 

  可是在检查点之上高度仍高,要想办法消耗高度而达到进场高度,消耗高度的方式很多,但几乎都以8字形(T字形)降落程序为主。 

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