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[飞行课堂] 滑翔伞飞行知识之 《主动飞行》-1

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发表于 2020-1-29 18:22:12 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 会飞的吉米-老王 于 2020-1-29 18:28 编辑

滑翔伞飞行知识之 《主动飞行》-1



滑翔伞是种神奇的飞行器,因为通常适用于航天器的空气动力学理论,并不能解释滑翔伞飞行原理。
这个飞行器的重心悬垂在伞翼下方7-8米,并且不停地运动,没法单纯用传统的空气动力学来解释。
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在更有挑战的气象条件(有热气流)下飞行,则需要对攻角的安全控制,也就是主动飞行。


微信图片_20200129181612.jpg


在平稳或轻微活跃的空气中飞行是安全的,包括对新手来说。


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与几乎所有其他的飞行器不同,滑翔伞在空气动力学上是不稳定的。只有在平静空气(还有深失速、深度螺旋等极端飞行状态)时,滑翔伞才是稳定的(所有力达到平衡)。在活跃空气中,伞翼就会运动。低重心导致不容易稳定,伞翼的钟摆系统和飞行员总是想要达到平衡,但在活跃空气中不一定总能如愿。伞翼这个钟摆系统的晃动会使刹车持续不稳定地上下游走,有时会导致攻角大幅改变产生危险。如果飞行员不干预,在猛烈气流里飞伞,就好像醉汉开船一样。
在平稳的气象里,你从街上100人中随便抓来95个人,首次尝试飞行都可以飞一把初级伞,完全没有问题——滑翔伞简直不要太简单好吗!但是,一旦加入上升、下沉、乱流,情况就会完全不同。除了简单的转向,飞行员还要面对控制攻角的挑战。通过刹车输入和重心调整,飞行员必须时刻对刹车压力的变化、座袋抬升/倾斜的信息作出反应。这需要很多练习,同时这也是在活跃空气中安全飞行的前提。有经验的飞行员在主动控制上堪称完美,他们的伞翼看上去总是平稳地待在头顶上方,旁观者甚至会以为气象非常平稳。有的新手这时可能就会错误判断,选择起飞,结果遇到意料之外的乱流。
IMG_3336.JPG


常规飞行
常规飞行中的主动飞行,意味着伞翼的攻角处在安全范围中,如有可能,伞翼应该在飞行员正上方。影响伞翼的活跃空气有时会以我们不想要的方式改变攻角。进入上升气流时,伞翼会被往后顶,攻角增大,接近失速。出气流时,伞翼前冲,攻角减小,有塌陷的风险。两种情况都可能对称(伞翼两边)或不对称(伞翼单边)地发生。
控制攻角
有时你会看到飞行员在飞行中看着伞翼,这样很难控制攻角。伞翼位置的视觉信息是不精确、延迟的,而且因为没有参照物,经常会有偏差。此外,抬头看伞也会影响飞行员对周围环境的关注。
第一原则:
看着飞行方向
地平线的变化能够告诉你伞翼怎样运动。看着飞行方向,当伞翼后仰时地平线下移,伞翼前冲时地平线上移。只有看着飞行航向,飞行员才能有正确的空间感知。这在所有飞行状况下都使用,也是滑翔飞行中的重要基本规则之一。另外,飞行员在座袋里坐直,也能帮助判断。


第二原则:
伞翼后仰-不要带刹车;
伞翼前冲-一定要带刹车
伞翼前冲时,攻角减小。当伞翼有很大的前冲时,伞翼可能因攻角过小而塌陷。为避免伞翼前冲,需要两边都拉刹车。相反地,伞翼后仰时攻角增加,比如在进入气流的时候。伞翼有失速的风险。这时大幅刹车操作可能导致自旋或失速。伞翼后仰时,不要拉刹车/如果已经带着刹车,需要相应松一点刹车。

第三原则:
保持刹车绳有一定拉力
攻角一旦变化,刹车绳感受到的拉力也会变化。这种拉力变化会马上告诉我们攻角发生什么样的变化,伞翼(将)怎么运动。


伞翼前冲→攻角减小→刹车绳压力减小
伞翼快要塌陷→攻角减小→刹车绳压力减小
伞翼后仰→攻角增加→刹车绳压力增加


为了感受刹车绳的压力,飞行员可以轻拉刹车(在最佳滑翔比和最小下沉率之间),大约每边刹车能感受到2-3公斤的力,保持一直能感受到这样的压力(后文把能够感受到2-3公斤的刹车状态称为“neutral position”中性位置)。


如果刹车绳压力减小→多拉一些刹车直到压力恢复到中性位置
如果刹车绳压力增加→松一些刹车直到压力恢复到中性位置


“主动飞行”也就是随时根据刹车绳压力的增减去调整。刹车向下拉的范围通常很短(10-30厘米),但在剧烈俯冲的情况下可以拉得很深。

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变化量:
刹车行程
只有在保持平直飞行的时候刹车行程才会保持不变。其余时候根据攻角变化刹车行程也会调整。

小攻角(伞翼前冲或有塌陷风险)→刹车行程增加
当伞翼前冲(小攻角)时,有效刹车的范围在更低的位置。保持恰好刹车压力的刹车范围增大,只有在把刹车拉到更深的位置刹车才能起作用。

大攻角(伞翼后仰)→刹车行程减小
当伞翼后仰(大攻角)时,有效刹车范围在更高的位置。保持恰好刹车压力的刹车范围减小或消失了,只要拉一点刹车就管用,即使输入量很小,甚至不拉刹车都有刹车的效果。在主动飞行里这意味着:习惯保持刹车绳压力在中性位置。不管你需要拉多少刹车/拉多深,都需要保持既定的压力。

不要问刹车该拉多少厘米,只要关注伞压
该拉刹车时要快/量要给够-松刹车时要柔和在飞伞时我们要避免大幅、快速、猛烈的操作,只有一个例外:当必要的时候,也就是当伞翼在颠簸气流中、或由于飞行员失误而大幅前冲的时候。这是飞行员就需要快速果断地深拉刹车,阻止伞翼前冲。这时候刹车可能拉到很深的位置,才会感受到正常的伞压。如有必要,飞行员甚至可能把刹车拉到在正常飞行中接近失速的位置。重要的是:当伞翼停止前冲,需要马上柔和地松刹车。因为飞行员像钟摆一样晃动,攻角会很快恢复正常。如果刹车一直拉得很深,会使伞翼减速甚至失速。同样,飞行员通过刹车绳压力感受到当攻角恢复正常时压力逐渐增大。最佳的处理方式:松刹车的时候时刻保持中性位置的刹车压力。在伞翼单边塌陷或前缘塌陷时也是类似。正确处理方法是果断输入足够的刹车量,使刹车绳压力恢复,然后有控制地松刹车。


(未完待续)

本文来自DHV安全顾问Karl Slezak的Active Flying,译文供参考。
在英译中的过程中,可能未能完全准确传达原文意思,如有误解或希望提出讨论之处,欢迎指正。




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