滑翔伞是一项危险的运动吗?

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • 滑翔伞是一项根据活动条件可能具有危险性的运动。
  • 安全取决于规章制度、装备以及参与者的经验。
  • 其他航空运动,如跳伞,也存在风险。

滑翔伞是一项危险的运动吗?

本文更新于2001年6月23日,以及2007年7月12日

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超轻型飞行是否危险?

让-皮埃尔·皮特

巴黎国立航空高等学院前学员

……我仿佛已看到这些运动爱好者心头一紧。实际上,这个问题可以适用于任何航空运动,或任何体育项目。关键在于如何进行。任何鲁莽之人都可能某天突发奇想,驾着漂流筏横渡地中海,或在高速公路上滑旱冰。所谓“超轻型飞行器”包括过去所称的“三角翼”、滑翔伞、动力滑翔伞以及动力超轻型飞机(ULM)。这些活动的共同点是:它们不受任何监管,与滑翔机、跳伞或更广泛意义上的轻型航空活动形成鲜明对比(&&& 我在2001年写下这些话。请读者告知,到2007年这一状况是否已改变)。没有人可以自行制作降落伞并随意跳伞,除非在特定条件下进行所谓的“悬崖跳伞”。尽管如此,任何运动都可能发生事故。在滑翔飞行中,最大的危险是空中相撞。因此,所有飞行员和乘客都配备有降落伞。这种碰撞可能发生在高空,当两架滑翔机在上升气流中靠得太近时。然而,经验丰富的飞行员更喜欢在山区飞行。在“山坡滑翔”中,滑翔机紧贴地形飞行,利用风向良好的上升气流。另一名滑翔机飞行员可能在同一高度、但方向相反,也产生了同样的想法。滑翔机是白色的,雪也是白色的。因此,两架滑翔机以每小时250公里的速度迎面相遇,往往直到最后一刻才彼此发现。每年都有人因此丧生。

……总之,许多运动都具有潜在危险性。关键在于了解它们在何种条件下是安全的,以及其安全范围的界限。对于滑翔机而言,山区山坡飞行是风险最高的项目。分心者请勿尝试。

……跳伞运动同样也可能造成严重伤害。自20世纪50年代末我首次跳伞以来,装备已取得巨大进步。尽管如此,仍有可能出现开伞失败的情况(通常与姿势不当或折叠错误有关)。顺便提一句:在跳伞俱乐部,初学者自己折叠降落伞,但折叠过程需经过两个阶段的检查,由一名认证检查员监督,并在每次跳伞后为每个降落伞签署记录。当降落伞达到使用极限后,会进行报废处理,彻底销毁,绝不会转卖他人(在超轻型飞行领域,请注意,所有设备都可随意转卖,无需技术检验 &&& 此文撰写于2001年。但我推测,到2007年情况并未改变)。

……当降落伞未能正常打开时,称为“火把”状态,下降速度高达每秒25米(自由下落时可达每秒50米)。一个“火把”状态的降落伞,是一团缠绕在吊索上的尼龙布,悬挂在跳伞者上方,却丝毫无法减缓其下坠速度。过去,人们会立即打开“腹部伞”。手册建议将腹部伞“尽可能远地抛出”,以避免其与已出问题的主伞缠绕。如今,采用一种拉环系统,可先后完成两个操作:先释放故障的主伞,再打开一个稍小的备用伞。

……如今,降落伞作为曾经的奢侈品,已配备自动开伞系统。当气压降至某一阈值(即最低安全高度)时,系统会自动启动。同时,开伞高度也从600米提高到800米。那些以低空开伞为荣的“空中魔术师”时代已一去不复返。

……对所有人而言,悬崖跳伞仍是一种远离公众视线的冒险。但自由下落本身已足够惊险刺激。若再刻意追求这种极限,那必定是真正渴望与死亡近距离接触。

初步问题:我们是如何实现飞行的?

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飞机为何能飞行?

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……在我发行的两张光盘之一中,可找到一部名为《吸气与吹气》("L'Aspirisouffle")的连环画,完整讲述了这一主题。其中特别解释了为何机翼的功能是将空气向下推,却同时受到阻力和低头力矩的作用。

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飞机机翼的低头力矩。

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……因此,飞机需要配备尾翼。尾翼以负迎角安装,用以抵消机翼带来的低头力矩,机身则充当杠杆臂:

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尾翼产生的回正力矩,抵消了机翼的低头力矩。

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……这一系统赋予飞机纵向稳定性。如果扰动导致飞机姿态改变,迎角增大,如图所示,尾翼产生的回正力矩将自动使飞机恢复到正常的飞行状态。


尾翼如何防止意外抬头

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……可以看出,在上图中,尾翼已变为升力面,因此有使飞机低头的趋势,帮助其恢复初始飞行姿态。

……若要使这种新的抬头姿态保持稳定(在适当增加发动机推力的前提下),飞行员需“向后拉杆”,以利用尾翼重新产生抬头力矩,从而抵消机翼的低头力矩。


飞机抬头姿态下的稳定状态
(拉杆后拉,尾翼上翘)

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……如果从初始稳定飞行状态出发,某次扰动使飞机机头下垂,如图所示:

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尾翼在阵风导致俯冲后,将飞机恢复到正常飞行状态。

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尾翼将自动纠正飞机姿态。由此可见,飞机尾翼的作用是确保其气动稳定性,而无需依赖质量分布。

……机翼的升力作用于一个特定点,称为“焦点”,大致位于机翼弦长的25%处:

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飞机机翼“焦点”的位置。

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……因此,飞机的重心应置于机翼焦点处。这正是民航客机通常的飞行原理。……但请注意,在这种情况下,水平尾翼成为负升力面,为维持水平飞行,需产生负升力。

……当计算机辅助飞行系统在法国空中客车飞机上出现后,人们试图通过将燃油质量向后移动(即调整燃油重心),以抵消机翼的低头力矩,从而节省燃油,而非依赖尾翼提供反向力矩。于是,其大致结构如下:

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由计算机控制的民航客机(空中客车)
水平尾翼为负升力面。

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……在这种配置下,飞机在高空巡航时,操控性会变得较为困难。燃油被向后转移,以减轻……