滑翔運動
正文
駕駛滑翔機在空中滑翔和翱翔的一項航空運動。開展滑翔運動有助於普及航空知識和技術,對培養航空後備力量,尤其是對培養飛行駕駛員具有積極的作用。滑翔的起源和發展 自古以來,人們就懷著一種願望,想離開地面,像鳥一樣飛在天空。於是有人研究鳥類的飛行,製造出世界上最原始的飛行器,駕駛它去滑翔,這就是滑翔的起源。中國古代已有製造飛行器並進行滑翔的傳說。春秋時代公輸子(魯班)削木為(即“鵲”,韓非子稱之為“木鳶”),“成而飛之,三日不下”(《墨子.魯問》)。據《前漢書.王莽傳》記載,漢代時,有人利用羽翼“飛數百步”。這說明,在很早以前中國人對滑翔就有過研究和實驗。
各個國家編寫的航空史,對各國研究滑翔的人有不同的記述。不過世界公認的早期對滑翔貢獻最大的是德國人O.利林塔爾(1848~ 1896),他是一名設計師,又是一位駕駛員,他自製滑翔機並親自滑翔2000多次,總結了許多基本而可靠的經驗,是世界滑翔的先驅者。
駕駛滑翔機從事滑翔運動, 國際上是從19世紀末、20世紀初開始的。現在世界上有60多個國家開展滑翔運動,美國、蘇聯、波蘭、羅馬尼亞、南斯拉夫、德意志聯邦共和國、德意志民主共和國、義大利、英國、澳大利亞等國是滑翔運動水平較高的國家。
中國滑翔運動是20世紀30年代從歐洲傳入的。1931年,隋世新、朱晨製成中國第1架現代滑翔機。 此後,又有不少地方製造滑翔機。1941年在重慶成立過中國滑翔總會。1942~1943年,滑翔運動在重慶、成都、蘭州、昆明、桂林、貴陽等城市曾有開展。韋超對當時的中國滑翔訓練作出過貢獻,是中國最早的滑翔機駕駛員。1943年8月22日,在四川省北碚嘉陵江東岸的來龍山,胡希文曾駕駛“復旦號”滑翔機進行了第1次山坡彈射試飛。1945年11月,重慶滑翔站陳治煊還在北碚嘉陵江上試飛了水上滑翔。中國廣泛地開展滑翔運動是在1949年以後。1953年,首先在成都建立了滑翔站。1955年6月,成立了新中國的第1所滑翔學校,培養了一批滑翔教練員和技術幹部。從1956年起,在多數省、市、自治區建立了航空俱樂部(現稱航空運動學校),主要開展初級滑翔訓練,並培養出一批滑翔員,創造了一批滑翔國家紀錄。現在,有24個省、市、自治區開展了滑翔運動。
滑翔 不依靠動力,利用滑翔機翼產生的迎力和機身重力的相互作用,使滑翔機在空中沿著傾斜面向下滑行(圖1)。滑翔機駕駛員開始學習滑翔,一般先在雙座滑翔機上由教練員帶飛,在掌握了基本技能以後才單獨飛行。“起落航線飛行”是滑翔機駕駛員的基本訓練科目,它是按照規定的飛行路線和次序,進行牽引起飛、爬高上升、脫離牽引、下滑建立航線、目測和著陸等動作的滑翔飛行。滑翔機駕駛員在掌握了起落航線飛行的基本技術以後,還要學習特技飛行、編隊飛行、暗艙儀表飛行和翱翔。 任何滑翔飛行訓練,第1步都是起飛。滑翔機沒有動力裝置,必須藉助外力的牽引才能起飛,這是駕駛滑翔機和駕駛飛機不同的顯著特點之一。牽引滑翔機起飛的方法有:①橡筋繩彈射滑翔機起飛。這是最簡單的一種起飛方法。彈射起飛是藉助於橡筋繩的收縮力將滑翔機彈離地面,升入空中 (圖2)。平地彈射,一般在一塊平整的地面或足球場上進行。山坡彈射是選擇適當山坡的頂部作為彈射滑翔起飛的場地,用這種方法彈射起飛,滑翔機一被彈離山坡,即可獲得相當的高度,如能再利用斜坡動力上升氣流,則滑翔效果更佳。②汽車牽引滑翔機起飛。如同放風箏一樣用汽車把滑翔機牽引在地面上滑跑,當滑翔機獲得足夠的升力時,即可迎風而起,高達幾十米。這種起飛方法,宜作直線滑翔。③絞盤車牽引滑翔機起飛。這是在汽車牽引的基礎上發展而來的。起飛前,將滑翔機迎風放置,它的對面800~1000米處停放著絞盤車,用鋼索聯結雙方。起飛時,絞盤車的牽引鋼索急速收卷,牽動滑翔機,把滑翔機牽引到空中。這是一種節約能源的起飛方法。④飛機牽引滑翔機起飛。1架飛機可以牽引1架或多架滑翔機,猶如“空中列車”。用這種起飛方法,可以把滑翔機牽引到所需要的地方和高度,所以它被廣泛地套用於高級滑翔機的訓練和競賽。由於滑翔機飛行時無聲,不易被別人發現, 在第二次世界大戰期間,“空中列車”(圖3)。在空降部隊中發揮過它的作用。
滑翔機藉助外力牽引起飛,飛上天空,脫離外力牽引後,它就進入了自由滑翔。在通常情況下,滑翔機總是處於下滑狀態的。滑翔機駕駛員可以駕駛滑翔機做大坡度盤鏇、螺鏇、 筋斗、 上升轉彎、橫滾、半滾倒轉、半筋斗翻轉,倒飛等特技動作;也可以多架滑翔機在一起編隊,組成橫隊、縱隊、梯隊、十字、重疊等各種隊形;當滑翔機座艙內裝有必備的各種儀表時,可以進行暗艙儀表飛行,夜間和雲中飛行;滑翔機駕駛員還可以利用大氣中的各種上升氣流長時間地在空中飛翔,爬升到高空,滑翔到預定的遠方。
翱翔 駕駛滑翔機利用大氣中的上升氣流,克服滑翔機自身的下降率,從而獲得高度的飛行,稱為“翱翔”。在自由飛行的情況下,滑翔機只能下滑,也就是在前進的時候逐漸下降,即使是性能優良的滑翔機,每秒鐘也要下降0.6米。但是,一旦滑翔機處在上升氣流中,情況就不同了,它不但不降低高度,反而會像翱翔中的鷹一樣愈飛愈高。這是滑翔飛行的獨有特點。
滑翔機駕駛員可以在有風時利用合適的斜坡,實行動力上升氣流中的翱翔。山坡動力上升氣流是因為風吹到山坡,沿山坡滑動上升而形成的。滑翔機駕駛員利用這種上升氣流沿山坡在山頂上飛行。可以經常處在上升氣流區域內長時間地翱翔 (圖4)。除利用山坡外,也可以利用海岸斜坡做動力上升氣流中的翱翔。世界上曾有人在這種動力上升氣流中,創造了駕駛滑翔機滑翔留空56小時15分和57小時10分的男子單座和雙座世界紀錄。 在大多數情況下,滑翔機駕駛員是在熱力上升氣流中翱翔的,許多滑翔紀錄也是利用熱力上升氣流創造出來的。熱力上升氣流的形成,是由於不同的大地表面被陽光照射後受熱程度不同,使地面上的空氣受熱不同產生溫差,溫度較高的空氣團密度變小,緩慢上升;溫度較低、密度較大的空氣團,逐漸下降,產生了空氣的垂直運動,通常在積雲下和積雲中都可以順利地找到上升氣流區。這種上升氣流的垂直運動速度,一般每秒鐘可達3~5米,有時可達10米左右 (圖5)。
滑翔飛行的高度紀錄,大多是利用波狀上升氣流創造出來的。波狀上升氣流出現在山脈脊頂有強風的地方。莢狀雲的出現,是產生波狀上升氣流的象徵。波狀上升氣流延伸至高空,直到同溫層(距地面12000米以上)的下界面,它的上升速度常常超過10米/秒。滑翔機駕駛員利用這種波狀上升氣流,可以駕駛滑翔機飛到萬米以上的高空(圖6)。
滑翔競賽和紀錄 1950年國際航空運動聯合會成立的國際滑翔委員會,負責組織和舉辦大型國際比賽和世界滑翔錦標賽(每兩年舉行1次),制定和修改競賽規則,批准世界紀錄。滑翔紀錄項目,男子、女子分別計算成績,單座滑翔機和雙座滑翔機也分別計算成績。1次滑翔競賽,可以選擇其中部分項目進行,也可以在競賽規程中另行規定項目。
國際航聯對在滑翔運動方面獲得優異成績的運動員,分別授予銀質、金質和寶石的證章。獲得銀質證章的3個條件:滑翔留空5小時以上,升高高度1000米以上,滑翔距離50公里以上。獲得金質證章的3個條件:滑翔留空5小時以上,升高高度3000米以上,滑翔距離300公里以上。獲得寶石證章的條件:滑翔距離500公里以上;完成300公里三角航線或300公里往返航線;升高高度5000米以上。只要具備以上任何一個條件,就在金質證章上增鑲1顆寶石。3顆寶石金質證章是對滑翔運動員的最高獎賞。此外,國際航聯對一次完成1000公里以上滑翔距離的運動員,頒發專項證章。 滑翔運動成績的優劣,除了滑翔機本身的性能外,是和滑翔機駕駛員駕駛技能的熟練程度、發現和選擇利用上升氣流的本領緊密地聯繫在一起的。進一步研究和探索大氣中上升氣流的性質和活動規律,是從事滑翔運動的人們在努力鑽研的課題;製造出高性能的滑翔機,是滑翔機設計、製造者們努力奮鬥的目標。 (見彩圖)