滑翔伞是一项危险的运动吗？
更新于2007年7月12日
……三角翼有一个特点：其气动焦点位于弦长的40%处，如上图所示。它们飞行和滑翔性能极佳，拥有著名的“S”形翼型。
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三角翼。
……这些坚固制造的三角翼与“自由飞行者”所称的“三角翼”之间有何关联？起初，这两种翼型并无太大关系。早期的自由飞行翼是“单层结构”：由两块杜邦涤纶布绷在三根轻质合金管上构成。
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罗加洛翼。
……这种翼型由美国国家航空航天局（NASA）的工程师罗加洛发明。最初的设计目的与体育活动毫无关系。军方对洲际导弹在弹道末段的精度不满意。于是他们请罗加洛设想一种翼型，使军事载荷（一枚核弹头）在任务末段能够被大致操控，从而更精确地抵达目标。罗加洛翼的设计初衷是：当火箭速度下降到一定程度后，通过一个可抛掉的降落伞将其展开，脱离火箭本体。但随着导弹技术的进步，其精度不断提高，军方更倾向于在再入大气层阶段进行操控，而不是在速度极低时进行，否则敌方甚至可能用简单的投石器击中。因此，罗加洛的专利最终进入公共领域。如同所有伟大的创意，它的原理非常简单。在美国，一些勇敢的冒险者开始尝试将自己像火腿一样绑在这些由管子、帆布和钢索组成的结构下方。飞行操控看起来极为简单：向前倾斜身体即可俯冲，向后倾斜则抬头，通过一个与翼面通过钢索连接的“三角架”实现。左右移动身体即可实现转弯。就这样，最早的“蝠鲼翼”（Manta）诞生了，法国自1973年起开始生产。我本人于1974年购买了第一架Manta三角翼。
……早期的翼型设计极其简单。拆卸后完全扁平，因此在飞行中两个翼瓣呈圆锥形。翼弦后掠角很大（80°）。飞行员通过将身体重心后移至翼面气动焦点（空气动力合力的作用点，即升力点）之后，利用自身重量来抵消翼面的俯冲力矩。
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正是飞行员的重量抵消了俯冲力矩。
……我还记得第一次驾驶这种飞行器的经历。著名登山家拉尚纳尔的儿子买了一架。他在尚贝里附近的“大蒙特”地区运营。在做了些非常简略的说明后，客户穿着滑雪板，用安全带和扣环固定在飞行器下方，然后从陡坡上滑下。建议他一直将机头压低，直到帆布“啪啪作响”（水手会说“迎风鼓帆”）。只需将操纵杆向前推十到十五厘米，立刻就能升至十米高空，完成约150米的滑翔。
- 当你在空中时，什么也不用碰，它自己飞，也自己降落。
……确实，滑雪着陆问题不大，即使着陆弧度非常简单也无妨。回到艾克斯后，我立刻订购了一架Manta，运输公司直接送货上门，我便独自在本地区所有滑雪场继续训练。当雪融化后，我尝试用婴儿车轮子改装旧滑雪板进行起飞（当时无人教授如何使用翼型，任何地方都没有）。幸运的是，我很快遇到了其他“驾驶奇怪飞行器的疯狂飞行者”，他们教会我如何跑步起飞，这比用婴儿车轮子要安全得多。
……当时我正在《科学与生活》杂志撰写文章。1974年，我发表了一篇关于这项新兴运动的文章，很可能推动了它的迅速发展。但很快，情况恶化了。我们的朋友德拉库尔在电视摄像机前不幸身亡。他的飞行器突然俯冲，他无法改出。我立刻赶赴巴黎，质问制造商。对方的回答是：
- 飞行员操作不当。——法国Manta的销售商立即如此回应。
……这显然是错误的。Manta确实是一种非常危险的飞行器。原因如下。如上图所示，罗加洛翼是一种“骨架翼型”。存在一个最佳迎角，称为“适应迎角”，在此角度下翼型性能最佳。此时，气流分离点（气流分为上下两股，上股沿上表面流动，下股沿下表面流动）正好位于刚性前缘管上。
……当飞机翼在空气中移动时，下表面会产生高压，上表面则产生低压。空气因此倾向于从下表面流向高表面，如下图所示：
从而形成一对翼尖涡流（正是它们导致了高空飞行的飞机在潮湿空气中产生的凝结尾迹）。
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翼尖涡流
……顺便提一句：这种湍流会消耗能量。通过增加机翼展弦比，可以有效减小涡流效应：
通过增加展弦比来减小翼尖涡流效应。
……这也是为什么信天翁比鸽子飞得更好，而滑翔机的机翼展弦比非常大的原因。但既然如此，为什么战斗机要采用低展弦比的三角翼？战斗机并非滑翔机，其首要目标是“穿透空气”。在超音速飞行时，需要采用极薄的刀片状翼型。因此，只有两种选择：
- 要么选择直翼，极薄，类似F-104战斗机
- 要么选择后掠翼，对于给定厚度，能有效减小翼型的相对厚度。
……可变几何机翼虽然机械结构复杂，但能兼顾两种优点：超音速飞行时机翼收起，能有效减少阻力；低速飞行时机翼展开，仍能保持良好的滑翔性能。三角翼属于一个特殊类别，它们在大迎角下表现尤为出色。
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协和飞机在大迎角进近着陆。
……此时会形成两个涡流，对气流起到稳定作用。罗加洛翼（Manta）也是如此。
……这种在大迎角下仍能保持显著升力的特性，使得Manta的着陆变得非常容易。它不会失速，而是平稳地进入“降落伞式下降”。尽管现在看来可能难以想象，但这些熨斗般的金属框架……