作为滑翔伞爱好者,对于飞行的热爱难于言表。几年来,看着滑翔运动的蓬勃发展,享受着滑翔带来的快乐,同时也在承担着滑翔运动的风险,快乐并警惕着。不久前心里产生冲动,想对滑翔伞提出点改进意见,使它的安全性能更好。由于我对飞行理论略知一二,提出这个问题是需要点勇气的,就像学习飞伞一样。在琢磨这个问题的日子里,我时常想到已经远去的伞友陈东胜。
我们知道,正常飞行的伞是展开的,气室里充满了空气。伞在和空气的相对运动中产生升力,当升力大于伞的自身重量与伞所承载的重量之和时,伞就会脱离地面飞起来。当展开的伞形受到破坏而又不能快速恢复的时候,它就失掉了升力,由向前的飞行变成了向地面坠落,不安全因素就产生了,事实证明,很大比例的飞行事故就是这样产生的。因此,如何避免折翼、折翼后如何快速恢复,成为提高安全性能的焦点。
由于滑翔伞是软翼而不是硬翼,使其不产生折翼现象几乎是不可能的。因此,在提高抗风能力方面,没有多少余地可以考虑。但是在使折翼的伞快速恢复方面,则可以作些文章。伞的折翼有着时间概念,折翼后如果能够瞬间恢复,这本身就带有不折翼的意义。
我认为在伞的下方沿着前弦走向设置一排孔是非常必要。它的功能是进气。也就是说,滑翔伞不仅有朝前的进气孔,还有朝下的进气孔。这样会大大改善伞的充气性能,当伞折翼时,会提高伞的恢复性能,而对伞的其他性能则不会带来什么影响。伞速和伞的安全性是一对矛盾,进气孔开大,安全性能提高了,而伞速则降低了。反之,则伞速提高了,而安全性能则降低了。在伞的下方设置一排孔,能很好的解决这两方面的矛盾,即不影响伞速,又能提高安全性能。
在伞翼的下方设置一排孔能够提高伞的快速恢复性能,道理上很好理解。当伞翼变形,伞急速向下坠落的时候,朝下的进气孔正面承受坠落所产生的空气冲击,这时,就像存在多个打气桶一样,一齐向伞的气室充气,从而使伞得以在瞬间快速恢复。向前飞行时,主要靠朝前的进气孔充气并保持伞形,而向下坠落时主要靠朝下的进气孔充气恢复伞形。
这样做对伞的升力有何影响?可以做一个大其概的推算,假设有一顶伞,伞翼面积25平方米,运动员体重是90公斤,伞具20公斤,总重是110公斤。当伞飞起来并且静止在空中不动的时候,它的升力正好是110公斤。我们知道,伞的升力大部分来自上翼面,小部分来自下翼面。如果上翼面产生60%升力,下翼面产生40%升力的话,那么下翼面产生的升力是44公斤。如果开直径为14厘米的圆孔10个,则总面积为0.015386平方米×10=0.15386平方米。我们假定升力的产生是按面积均匀分布,那么, 25平方米的伞翼面积,每平方米产生1.76公斤升力,0.15386平方米产生0.27公斤的升力,既5.4两的升力。也就是说,因开孔减少升力5.4两。这么小的影响完全可以忽略不计。
开孔和伞速的参数无关,所以我认为此举对伞速没有影响。因此,这种方法用在高速度的伞上应该更为合适。
希望伞友们指教。
一夫
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2006-08-25 00:35
首先得向阿丫陪个不是。上个星期在小鹰嘴飞伞,我在起飞的时候不慎将阿丫的伞包撞动,滚落到起飞场下约15—20米左右的坡下,阿丫在原地起飞的时候我在上方盘旋,一直看到飞起后,我也飞走。事后询问,得知是阿丫的伞,在此表示歉意。阿丫起飞后左转,飞到崖头后右转,然后贴山就上去了,我暗叹这是个高手,心里的自责也顿时少了许多。
想就阿丫的观点进行讨论。我认为两段前提没有错。“当伞翼变形,伞急速向下坠落的时候,原先朝下的进气孔可能根本不朝下了,就算能进气,也会从最近的最容易跑气的地方----就是前方进气孔跑掉。不可能帮助伞重新充气”。对此我有两个观点:一是当伞急速向下坠落的时候,原先向下的进气孔一定还是向下的,它不会朝向其他方向。因为孔就是开在下方,伞又向下坠落,又有伞绳拉动,伞孔怎么可能会克服诸多约束而朝向其他方向呢?换一种说法,也可以说孔朝下的概率极大,不朝下的概率极小。二是所进的气会从前方进气孔跑掉一些,但帮助伞重新充气的作用不会失掉。道理是当伞不展开的时候,气室一定是阻断的。当气室畅通的时候,伞一定是完全展开或者部分展开的,不管空气是从前方流向朝下的孔还是从朝下的孔流向前方,都会是这样,否则空气就只能是继续向伞里面充,伞处于恢复的中间状态,这个阶段是一瞬间的过程。
伞的翼形和飞机机翼的翼形是相同的。上翼面产生的是吸力,下翼面产生的是升力,两者合起来叫做气动力,上翼面所产生的升力比下翼面大,这已经是定论的事情了。
在伞下面开孔,影响了伞的下翼面的平滑,理论上说,是会产生扰流,但我相信这样的扰流很小,属于微观意义上的扰流,也可以忽略不计。微观上的扰流不可能使伞一团糟。这个问题实际上也是利弊权衡后的综合平衡问题。所以我认为,在下方开孔,利大于弊。
我在琢磨这个问题的时候曾经问自己:那么多滑翔伞生产厂家难道都不如你吗?说不定伞友就有这样的疑问。而我觉得,凡事都不能迷信。出于对滑翔的不弃不舍,任何人对滑翔安全的关注都不如你自己。
我觉得有道理。
回复: 很有创意的想法,如果要证明其合理性,可行性,就要做一个小尺寸的滑翔伞,在风洞和天空进行试验.工作量是很大的.用二个同尺寸但结构不同的模型伞,在空中看它们在塌陷中恢复的时间,就能知道效果.如果有快有慢,就成功了

先不管你的公式和计算有没有问题,总的来说~建议是不错的!
我想很多伞厂肯定也考虑过这样的设计,例如现在新出的伞,伞孔位置越来越偏下方。
例如还有 skywalk 的伞具在后檐开几个排气孔,虽然不是专门用来帮助伞的恢复功能,但是有它一定的设计理念在里面。
各伞厂都有各厂的优点!各有各的设计理念,如果你觉得是个不错的概念可以找把旧伞改装一下,试试它的可行性也行啊!
好!建议刘总尽快把具体的设计方案交给阿丫,相信咱们的研究员阿丫不会辜负众望的

反对:


,楼主的观点最多只能用于备份伞.这个研究项目我是不会批地.
前缘气孔斜向下就包含了楼主提出的功能.下面再开孔影响前气孔之效力的同时,正常飞行时前缘气压不够,形状的保证很成问题.也许在下方气孔控制气流单向流动可以解决,可是这给软翼复杂化,和可靠的初衷相违背.再考虑塌伞后下坠,下气孔得到很多能量是不错,但是它不是全部用来充气了,而是几乎全从前缘气孔排出必然产生反作用力.这和剩下的一部分完整翼型前进能量相抵消.后果可以想象就是一团糟.
刘总的想法不错

!但我也认为不可行
赞同林华的观点!!! 
无动力滑翔飞行器在无风和水平运动风向中飞行,不管翼面设计的如何完美!!获得的升力永远无法大过其自身重力,只有在我们找到向上运动的上升气流时,才能够使升力大过其自身重力,这时升力就不是升力=1/2#@乘以速度的平方了,这是滑翔最有魅力好玩的地方
[quote]一夫 wrote:
,我以前也过很多伞的安全问题,也听说有充气的,边缘带钢线,…飞久了想没想这些了,最重要是提高自身的意识、控伞能力,在空中,能做到快速意识反应是安全的关键,如果蒙蒙懂懂地飞很容错出事。

主意不错啊
我认为不可行,首先上面两段假设的前提就错了。
当伞翼变形,伞急速向下坠落的时候,原先朝下的进气孔可能根本不朝下了,就算能进气,也会从最近的最容易跑气的地方----就是前方进气孔跑掉。不可能帮助伞重新充气。
伞的升力是由于上下翼面的空气流动速度不同,而产生压力差,乘以面积就等于升力了。也可以这么说伞的升力是由上下翼面共同产生的,而下翼面的压力更大。
当在下翼面开孔后,肯定会对下翼面的气流流动带来影响,我想不会是好的影响。想想跑车的尾翼就知道,跑车的尾翼起的作用通俗地说法是把车往下压,让车更贴近地面。其实是因为跑车高速行驶时,车顶上面空气比下面空气快,产生压力差,也就是产生升力,所以要在车尾部安装尾翼,起得是扰流作用,而破坏升力的产生。在伞下开孔肯定会影响下翼面空气的速度和流动方向,从而减小升力,这个效应是很大的,不能简单地从减小了面积分析。
完全同意,這才是流體力學.
老刘,别听他们胡诌八咧!!
把你手里的酒店买了,洒家也把小医院买了,合资搞个全球最大、最新型、最有生命力的超酷滑翔伞!!
到时他们想买,可以的,每顶10万美刀,那只是伞布的价钱,伞绳另加3万。考虑到要用阿里克食做广告,就送他伞绳吧!伞布可以给个八折!!
估计订单要加工到2012年奥运会呦!!

主席构思很好!但首先要有:1、ABS——即折翼后可以通过压缩空气自动炸开伞头;2、安全气囊——可以在超高空或超底空迅速打开把人打包的装置,以后这样就不用进铁罗医院了。


正儿八经的事20万不挣,就瞎起哄。。。你没追求了。。。
首先得向阿丫陪个不是。上个星期在小鹰嘴飞伞,我在起飞的时候不慎将阿丫的伞包撞动,滚落到起飞场下约15—20米左右的坡下,阿丫在原地起飞的时候我在上方盘旋,一直看到飞起后,我也飞走。事后询问,得知是阿丫的伞,在此表示歉意。阿丫起飞后左转,飞到…
可能你搞错人吧,我咋没印象呢
我那天飞得很好,下来后就打听,有个伞友告诉我是阿丫的伞,这个人是谁我现在想不起来了。
可不可行找个滑翔风筝剪几个洞试试就知道啦!阿丫你好象有一只的?你要考虑,如果成功的话,改一顶伞500有数围喔!


因为没有没有接触滑翔伞,我提个建议,大家从实际的角度来看看会出现甚么问题。
从你们的讨论中可以知道,滑翔伞伞翼变形是造成危险的一个重要原因,这就是有人讲三角翼比滑翔伞安全的一个根据。
其实,为什么不把滑翔伞做成冲浪风筝那样的形式呢?世界上,有没有充气的滑翔伞?
我手中的冲浪风筝,用了几年,每次海上上来,我也从来没花功夫去冲洗它,但质量很好。
它的充气气囊好像是非常耐用的PU材料。
三角翼由于很多杆,所以携带上肯定没有滑翔伞那么方面。但是,如果是充气的滑翔伞,就差不多和滑翔伞一样方便。多一个气筒而已。
充气滑翔伞,伞形应该可以保持得很好。我知道世界上有生产充气飞机的,所以从理论和事实上提供了根据。
充气滑翔伞调到水里,还可以当救生设备,就象冲浪风筝一样,我的冲浪风筝在水里可以满足10个人的救生。
考虑到滑翔伞折翼下降的飞行轨迹, 综合空中各种可能的飞行情况,伞口在保证充气能力的设计角度上已经有所考虑。如果如楼主所说在前缘下表面增设额外的进气孔,这将降低气室前半部的冲压压力,降低进气伞口的刚性,在外部气流扰动的情况下,有可能出现塌陷。再者,在正常飞行状态下,伞翼下表面形状并不是你所想象的那么简单,额外的气孔必定会增加飞行阻力。
请问尼采,冲浪风筝是什么样子的?它有可以借鉴的地方么?
到我们家门口,我可以让你免费玩一把冲浪风筝,力量吓人啊。
这个怪鸟就是冲浪风筝