滑翔机飞行原理.doc

一、悬挂式滑翔机的原理如一楼所述，是利用从山坡上俯冲，靠空气的升力使滑翔机起飞。靠左右手的控制改变方向。二、但一般说滑翔机不是指上面的那种，而是外形像飞机的滑翔机。滑翔机升空必须以升力克服重力，以推力克服空气阻力才能飞行。滑翔机产生升力是藉著机翼截面拱起的形状，当空气流经机翼时，上方的空气分子因在同一时间内要走的距离较长，所以比下方的空气分子流动的快，造成在机翼上方的气压会较下方低。如此，下方较高的气压就将飞机支撑著，而能浮在空气中。这就是所谓的伯努利（十八世纪荷兰出生，后来移居瑞士的数学与科学家）原理。 根据伯努利原理，滑翔机速度愈快，所产生的气压差（也就是升力）就会愈大，升力大过重於重力，飞机就会向上窜升。滑翔机没有引擎的动力，它可以靠四种方式升空：(1)弹射器 将滑翔机架设在弹力绳并向后拉，由驾驶员给予讯号后释放绳索而弹射出去。(2)汽车拖曳 将滑翔机系绳於车上拖曳达适当高度后，驾驶员将绳索松开。(3)绞车拖曳 与汽车拖曳相似，只是利用固定在地上以马达驱动的绞车来拉滑翔机。(4)飞机拖曳 以另一部有动力的飞机拖至一定的高度后，滑翔机脱离而自由翱翔。 滑翔机升空后，除非碰到上升气流，否则空气阻力会逐渐减缓飞机的速度，升力就会愈来愈小，重力大於升力，飞机就会愈飞愈低，最后降落至地面。为了让滑翔机能飞得又远又久，它必需有很高的升力阻力比，这就是为什麼滑翔机的机翼那麼细长，如何突破滞空时间以及飞行高度的纪录是滑翔机设计与制造的最大挑战。滑翔是一种需要高度技巧与飞行知识，藉著自然能量遨游天空的运动。 升降舵是用驾驶杆操控的。当驾驶杆向后扳，升降舵上摆，机头朝上；驾驶杆向前推时，升降舵下摆，机头朝下。 方向舵是利用脚踏板来控制的。飞行员踩下左脚踏板时，方向舵向左摆，机头左转；踩下右脚踏板，方向舵向右摆，机头就右转。仅仅操纵方向舵只能改变滑翔机的位置，不能使滑翔机转弯。滑翔机有很强的直线飞行惯性(牛顿第一定律)，转动方向舵会引起侧向滑行，就像开快车急弯时的感觉一样，急弯路面通常会倾斜以防止车子打滑侧行，但是滑翔机在空中是自由的，要使滑翔机转弯而不侧滑，必须同时操纵副翼（使用驾驶杆）与垂直舵（使用脚踏板）。英文叫做bank，倾斜转弯。举例：滑翔机用绞盘车起飞一般要选择在飞机场进行，在滑翔机正前方1000米的地方放置有一架绞盘车（电动绞盘,类似于水井打水用的辘轳），一条钢缆绳的两端分别固定在绞盘车和滑翔机上，当滑翔机要起飞时，合闸通电，使绞盘车快速旋转，缆绳被卷起来，并越来越短，带动滑翔机在地上飞驰。当滑翔机达到一定的速度后，具备了升空的条件，固定机翼本身是上凸下平的流线型，在高速下由于这种机翼的上面压力低，下面压力高，产生升力，滑翔机开始上升；为了使上升加快，驾驶员同时把操纵杆向怀里轻轻拉动（术语称拉杆或抱杆），使活动机翼上翘，机头很快抬起，飞向天空。当滑翔机飞到绞盘车的上方时，大约500米左右，要立即把挂在机头上的缆绳甩掉（术语称脱钩），滑翔机就可以自由地飞翔了，但总的是下降的趋势（碰到上升气流的机会较少），所以要掌握好飞行路线，准确着陆，这就要靠经验和驾驶水平了。滑翔机glider滑翔机是一种没有动力装置、重于空气的固定翼航空器。人类最早的比空气重的航空是风筝，相传是中国战国时期的公输班（即鲁班）或墨翟发明的。公元前200多年前，汉军大将韩信曾使用风筝测量敌营的距离。古时还把风筝作为联络信号。现代悬挂滑翔机在形式上和原理上与风筝都很近似。欧洲第一只公认的风筝是1326年或1327年才出现的。 人类很早就憧憬象鸟一样在空中飞翔。15世纪的伟大艺术家、发明家达芬奇曾设计过一种扑翼机，设想人趴在上面，用手脚带动 一对翅膀飞起来。古代的中国人，希腊人、巴比伦人和印度人也作过类似的尝试。但人没有类似鸟的肌肉和骨骼，所以他们的理想无法实现。 1801年，英国的乔治凯利爵士研究了风筝和鸟的飞行原理，于1809年试制了一架滑翔机。他记述说：滑翔机不断地把他带起，并把他带到几米外的地方。但在后来的试验中，这架滑翔机被撞毁了。1847年，已是76岁的凯利制作了一架大型滑翔机，两次把一名10岁的男孩子带上天空。 一次是从山坡上滑下，一次是用绳索拖曳升空，飞行高度为23米。4年后，由人操纵的滑翔机第一次脱离拖曳装置飞行成功，凯利的马车夫迟为第一个离地自由飞翔的人，飞行了约500米远。 凯利对飞行原理、空气升力及机翼的角度、机身的形状、方向舵、升降舵、起落架等都进行了科学的研究和试验，他首次把飞行从冒险的尝试上升为科学的探索。 德国土木工程师李连塔尔所设计的滑翔机把无动力载人飞行试验推向高潮。从1871年起，他就热衷于研究和制造滑翔机，他利用所有余暇研究空气动力学、试制飞机和驾机试飞。他所著鸟类飞行是航空的基础一书被后来的飞行探索者奉为经典之作。他于1891年制作了第一架固定翼滑翔机，两机翼长7米，用竹和藤作骨架，骨架上缝着布，人的头和肩可从两机翼间钻入，机上装有尾翼，全机重量约2公斤，很象展开双翼的蝙蝠。他把自己悬挂在机翼上，从15米高的山岗上跃起，用身体的移动来控制飞行。滑翔机的在气流作用下，轻盈地滑翔，在90米外安全降落。这是世界上第一架悬挂滑翔机。18911896年间，李连塔尔共制作了5种单翼滑翔机和2种双翼滑翔机，先后进行了2000多次飞行试验。1896年8月9日，他驾驶滑翔机在里诺韦山遭遇强风而坠落，次日死去。他留给后人的最后一句话是：必须作出牺牲。 李连塔尔虽然死了，但他给后人留下的遗产是巨大的。后来的飞行探索者，包括第一架动力飞机的发明者莱特兄弟，都从李连塔尔的研究试验成果和勇敢探索精神中吸取了宝贵的营养。 1914年德国人哈斯研制出第一架现代滑翔机，它不仅能水平滑翔，还能借助上升的暖气作爬高飞行，并且其操纵性能更加完善。从此，滑翔机进入了实用阶段。在第二次世界大战期间，滑翔机曾用来空降武装人员人员和运送物资。今天它主要用于体育航空运动。在人类征服天空的漫长历程中，滑翔机是最早实现将人送上蓝天的重于空气的航空器。1881年，著名的航空科学先驱、德国人李林塔尔，根据前人的经验和意大利画家达芬奇的理论思想，设计制造了人类第一架实用的、可操纵的载人滑翔机，并亲自驾驶进行了第一次无动力滑翔飞行。为提高滑翔机的性能，他又进行过2000余次的实验飞行。随着滑翔机的不断改进和飞行技术的提高，从19世纪末至20世纪初，滑翔机作为一种具有独特性能的固定翼无动力飞行器，首先广泛地应用于航空体育运动，称滑翔运动，其概念为滑翔员驾驶滑翔机在空中进行翱翔飞行的运动。 1907年，德国杜尔姆斯都特高等工业学校的学生，组织了“杜尔姆斯都特飞行运动协会”，揭开了滑翔作为一项运动的序幕。同年，在法兰克福城举行了首次滑翔竞赛大会，著名滑翔家德国人雷契尔特，驾驶双翼滑翔机创造了不少滑翔纪录。1912年，德国滑翔员在莱茵华赛尔柯柏，又创下直线滑翔836米和留空102秒的纪录。至1938年，滑翔纪录不断刷新，留空纪录长达36小时35分，升高高度也达到6838米。 德国滑翔运动的发展，对美国、俄国、波兰、日本等国家开展滑翔运动，产生过重大的影响。 现在，全世界已有60多个国家开展滑翔运动，水平较高的有美国、德国、俄罗斯、波兰、英国、澳大利亚等。目前，滑翔的升高世界纪录为14000多米，直线飞行距离为1400多公里，留空时间将近60小时，三角航线的速度超过200公里/小时。 随着各国滑翔运动的发展，国际航联于1950年设置了滑翔委员会，负责组织和举办大型国际滑翔竞赛和两年一次的世界锦标赛。 中国是个历史悠久的文明古国，有许多关于人类飞天的传说和神话，如嫦娥奔月、齐天大圣和敦煌壁画飞天等。鲁班和张衡也曾发明能飞的木鸟，显现出了滑翔飞行在我国早有渊源。 新中国的滑翔运动正式开始于1953年，到1960年高潮时期，全国除西藏、宁夏、台湾外，航空俱乐部发展到85个，形成了新中国滑翔运动大发展、大普及的极盛时期，直到1966年“文革”开始，滑翔运动才停止发展。 十一届三中全会以后，滑翔运动于1981年被国家体委列为正式比赛项目，并在沈阳举办了第一届比赛。1982年至今，山西大同航空训练基地由于其场地和上升气流的优势，承办了每年一届的全国滑翔锦标赛。参赛的滑翔机最多时达到二十多架，竞赛也异常精彩激烈。国家体育总局还在河南安阳航校、甘肃嘉峪关和山西大同航空训练基地举办了多次滑翔国际邀请赛，不但加强了滑翔运动的交流，而且促进了运动技术水平的提高。 国家体育总局对河南安阳航校、甘