Is paragliding a dangerous sport?
Bijgewerkt op 12 juli 2007
...De "delta vleugels" hebben een bijzonderheid: hun aanvlieg punt ligt op 40% van de "koord", zoals aangegeven in de tekening hierboven. Ze vliegen en zweven zeer goed, met hun beroemde "S"-vormige profiel.
**
De "deltavlieger".
...Wat heeft deze stevige delta vleugels te maken met de "delta's" van de "libertarissen"? Aanvankelijk hadden deze twee vleugels weinig gemeen. De eerste vleugels voor vrij vliegen waren "eenvoudige oppervlakken": twee driehoeken van Dacron gespannen over drie lichte legeringsbuizen.
**
De "Rogallo"-vleugel.
...Deze vleugel werd uitgevonden door Rogallo, een ingenieur van de NASA. De oorspronkelijke motivatie had niets te maken met sport. De militairen waren ontevreden over de nauwkeurigheid van hun intercontinentale raketten in het laatste stadium van hun balistische baan. Daarom vroegen ze aan Rogallo of hij niet een soort vleugel kon bedenken die de militaire last (een atoombom) beter kon richten, terwijl deze nog gedeeltelijk bestuurbaar was tijdens dit deel van de missie. De Rogallo-vleugel zou dus uitgeklapt worden vanaf het lichaam van de raket, wanneer de snelheid voldoende was afgenomen, met behulp van een afworpbaar parachute. Maar met de tijd werden de raketten nauwkeuriger. Men koos ervoor om ze te besturen tijdens de terugkeer, en niet bij zo’n lage snelheid dat de vijand ze met simpele steenwerpers kon raken. Het octrooi van Rogallo viel dus in het publieke domein. Zoals alle grote ideeën was het ontwerp verrassend eenvoudig. In de Verenigde Staten ontstond het vrij vliegen, toen een paar dapperen de gedachte kregen om zich, als hammen, onder deze constructies van buizen, doek en kabels te hangen. Het besturen leek uiterst eenvoudig. Om te duiken, schoof men het lichaam naar voren; om op te stijgen, naar achteren, waarbij men een "trapezium" gebruikte dat via kabels aan de vleugel was bevestigd. Door het gewicht naar rechts of links te verplaatsen, ontstond wat men "bochten" noemde. Zo ontstonden de eerste "Manta"-vleugels, die vanaf 1973 in Frankrijk werden vervaardigd. Ik kocht persoonlijk mijn eerste Manta-deltavlieger in 1974.
...De eerste vleugels waren zo eenvoudig mogelijk vervaardigd. Afgebroken waren ze volledig plat, waardoor de twee lobiën in de lucht een conische vorm aannamen. De vleugelhoek was sterk (80°). Het was de piloot, die met zijn lichaam achter het "aandrijfpunt" van de vleugel (het punt waar de resultante van de aerodynamische kracht, de lift, wordt aangebracht) was verplaatst, die dankzij zijn gewicht het neerduikende moment van de vleugel compenseerde.
**
Het gewicht van de piloot compenseert het neerduikende moment.
**
...Ik herinner me mijn eerste vlucht met dit soort voertuig. De zoon van de beroemde alpinist Lachenal had er een gekocht. Hij werkte bij Chamonix, op de "Grands Montets". Na een paar zeer oppervlakkige uitleggen werd de klant, op ski's, met een harnas en een haakje onder het apparaat bevestigd en vervolgens van een steile helling afgezet, terwijl hij op zijn ski's stond. Men raadde hem aan om de neus van het voertuig omlaag te houden "totdat de vleugel goed klapte" (een zeeman zou het woord "faseyer" gebruiken). Dan hoefde men slechts de controlestang tien tot vijftien centimeter vooruit te duwen om meteen op tien meter hoogte te zijn, voor een vlucht van 150 meter.
*- Als je in de lucht bent, raak je niets aan, het vliegt vanzelf en landt net zo goed. *
...Inderdaad, het landen op ski's veroorzaakt weinig problemen en past goed bij een heel eenvoudige aankomst. Terug in Aix bestelde ik onmiddellijk een Manta, die een vervoerder me thuis bezorgde, en ik ging verder met mijn training, alleen, op alle skibaanen van de regio. Zodra de sneeuw verdween, maakte ik enkele opstijgingen door oude ski's te voorzien van kinderwagenwielen (herinner je: destijds leerde niemand ergens hoe men een vleugel moest gebruiken). Gelukkig vond ik snel andere "dwaasjes die in de lucht vlogen op hun rare machines", die me leerden om te starten door te rennen, veel veiliger dan dat kinderwagenwielverhaal.
...Toen schreef ik artikelen voor Science et Vie. In 1974 publiceerde ik een artikel over deze nieuwe sport, wat waarschijnlijk bijdroeg aan haar groei. Maar al snel ging het mis. Onze vriend Delacourt stierf voor de camera's van de televisie. Zijn machine ging in duik en hij kon hem niet meer rechtzetten. Direct reisde ik naar Parijs om de fabrikant te ondervragen.
Zijn antwoord:
*- Gebrek aan besturing, verklaarde de verkoopster van Manta in Frankrijk meteen. *
...Dat was onwaar. De Manta's waren werkelijk zeer gevaarlijke voertuigen. Hier is waarom. Zoals te zien is op een tekening hierboven, is de Rogallo-vleugel een "skeletprofiel". Er bestaat een optimale invalshoek, de zogenaamde "aanpassingshoek", onder welke het profiel optimaal werkt. Het aankomstpunt (het punt waar de luchtstroom zich splitst, de bovenkant langs de bovenzijde en de onderkant langs de onderzijde) bevindt zich dan op de stijve aanvliegrand.
...Wanneer een vliegtuigvleugel beweegt door een luchtmassa ontstaat er drukverhoging aan de onderzijde en drukverlaging aan de bovenzijde. De lucht heeft dus de neiging om van de onderzijde naar de bovenzijde te stromen, zoals hier:
en er ontstaat een systeem van randturbulentie (precies die vormen de condensatietrails die vliegtuigen achterlaten bij hoge hoogte in vochtige lucht).
**
Randturbulentie **
...Terzijde: deze turbulentie verbruikt energie. Deze kan worden verminderd door de vleugelvorm te verbeteren:
Vermindering van de randturbulentie door verlenging van de vleugel.
**
...Daarom vliegen albatrossen beter dan duiven en hebben vliegtuigen een zeer lange vleugel. Maar waarom voorzien vliegtuigen dan van delta vleugels met een zeer korte vleugel? Jachtvliegtuigen zijn geen zweefvliegtuigen. Daarom wordt de capaciteit om de lucht te doorsnijden geënt. Bij supersone snelheid zijn zeer dunne, mesachtige vleugelprofielen nodig. Dan is er maar twee mogelijkheden:
*- Of je kiest voor een rechte vleugel, zeer dun, zoals bij de jachtvliegtuigen F-104 *
*- Of je kiest voor een gebogen vleugel, die bij een gegeven dikte "de relatieve dikte van het profiel" vermindert. *
...Een vleugel met variabele geometrie, ondanks zijn mechanische complexiteit, is eenvoudig te bedenken en combineert beide voordelen. Ze snijdt goed de lucht in supersone toestand, vleugels opgeklapt, maar blijft een acceptabel zweefvliegtuig bij lage snelheid, vleugels weer uitgeklapt. Delta vleugels vormen een aparte groep omdat ze zich zeer goed gedragen bij zeer grote invalshoeken.
**
Een Concorde in de finale, met hoge invalshoek.
**
...Dan ontstaan twee "vortex" die een stabiliserend effect hebben op de stroming. Dat geldt ook voor Rogallo-vleugels (Manta).
...De mogelijkheid om bij grote hoeken nog aanzienlijke lift te behouden maakte het landen met een Manta zeer eenvoudig. Het was een vleugel die niet afstond, maar rustig overging in een "parachute-afdaalbeweging". Hoewel het nu moeilijk te verbeelden is, met deze ijzeren platen met zeer grote vleugelhoek: als je ooit vastzat boven een bos, kon je alles "in de wind zetten". Het voertuig stopte en ging in parachutecruise. Zolang je goede enkels had (de hemisferische parachutes brachten je aan de grond met 6 m/s) kon je op deze vreemde manier zonder schade, noch materieel noch menselijk, landen. Ik ben meerdere malen op deze manier in bosjes geland, verticaal afdaalend (wat nu onmogelijk is met de huidige vleugels, die deze mogelijkheid niet meer hebben).
Het ging mis bij onder-invalshoek:
...Dan lag het aankomstpunt van de luchtstroom op de bovenzijde, die direct inzakte. In een vleugel draagt de voorste helft het meeste. Zoals de ingenieur van het ONERA (Office National de Construction Aéronautique) Claudius Laburthe later toonde aan met films uit de grote windtunnel van Chalais-Meudon, waar echte Manta's werden getest, ging de vleugel "in vlaggenstand", waardoor een zeer groot neerduikend moment ontstond. Schemaatiesch gebeurde er een negatieve lift op de voorste helft van de vleugel. Catastrofaal.
**
De "vlaggenstand" van de eerste vrijvliegvluchten.
**
...Vergeet niet: bij Rogallo-vleugels is het alleen het achterwaarts verplaatsen van het gewicht van de piloot dat het neerduikende moment compenseert. Vanaf een bepaald moment (het neerduikende moment groeit evenredig met het kwadraat van de snelheid) kon de piloot zijn voertuig niet meer rechtzetten:
...Na het testen van modellen publiceerde ik een nieuw artikel in Science et Vie, waarmee ik de waarschuwing gaf. Er vonden vele dodelijke ongevallen plaats, tot de oplossing gevonden was. We noemen geen namen, maar sommige fabrikanten, die nog steeds een winkel hebben en zeer bekend zijn, hebben veel bloed aan hun handen omdat ze hun klanten niet aanspoorden om hun voertuigen terug te brengen voor verbetering, minstens een minimum, om dit "vlaggenstand" vertrek onmogelijk te maken. De oplossing was echter eenvoudig. Terwijl de vleugel zijn soepelheid en flexibiliteit behield, volstaat het om twee stukken buis van vijftig centimeter lang aan de achterkant van de aanvliegrandbuizen te bevestigen. Tijdens die periode had de vleugelvorm zich al ontwikkeld. Ze waren uitgerust met latjes: