滑翔

悬挂式滑翔是一项空中运动或休闲活动，飞行员乘坐轻型非机动脚踏式重型飞机称为悬挂式滑翔机。大多数现代悬挂式滑翔机由铝合金或复合框架制成，覆盖有合成帆布以形成机翼。 通常，飞行员处于悬挂在机身上的吊带中，并通过相对于控制框架移动体重来控制飞行器。

早期的悬挂式滑翔机具有较低的升阻比，因此飞行员被限制在小山丘上滑行。 到了20世纪80年代，这个比率显着提高，从那时起，飞行员可以飙升数小时，在热上升气流中获得数千英尺的高度，进行特技飞行，并在数百公里的范围内越野滑行。 FédérationAéronautiqueInternationale和国家空域管理组织控制悬挂式滑翔的一些监管方面。 强烈建议获得被指导的安全益处。

历史
最早的滑翔形式在中国存在。 到公元六世纪末，中国人已经设法建造了大型和空气动力学的风筝，足以维持一般人的体重。 有人决定简单地移除风筝线并看看发生了什么，这只是时间问题。 大多数早期滑翔机设计并未确保安全飞行; 问题是，早期的飞行先驱并没有充分理解使鸟类机翼发挥作用的基本原则。 从19世纪80年代开始，技术和科学进步成为第一个真正实用的滑翔机。 奥托·利林塔尔（Otto Lilienthal）在19世纪90年代制造了可控制的滑翔机，他可以用它来翱翔。 他严谨记录的作品影响了后来的设计师，使Lilienthal成为最具影响力的早期航空先驱之一。 他的飞机由重量转移控制，类似于现代悬挂式滑翔机。

1904年，Jan Lavezzari在法国贝尔克海滩（Berck Beach）上空飞行了一架双尾帆悬挂式滑翔机时，悬挂式滑翔机看到了一个加强的柔性机翼悬挂式滑翔机。 1910年，在布雷斯劳（Breslau），悬挂式滑翔机飞行员的三角形控制框架悬挂在悬挂式滑翔机的三角形后面，这在滑翔俱乐部的活动中很明显。 双翼悬挂式滑翔机在公共杂志上被广泛宣传，并计划建造; 自从Octave Chanute和他的尾翼双翼悬挂式滑翔机被证明以来，这种双翼飞机悬挂式滑翔机在几个国家建造并飞行。 1909年4月，卡尔·贝茨的一篇演示文章被证明是一篇开创性的悬挂式滑翔机文章，即使在当代也似乎影响了建筑商，因为一些建筑商将在他的文章中按照计划制造他们的第一架悬挂式滑翔机。 Volmer Jensen于1940年驾驶双翼悬挂式滑翔机，名为VJ-11，可以安全地对三脚起飞的滑翔机进行三轴控制。

1948年11月23日，弗朗西斯·罗加洛（Francis Rogallo）和格特鲁德·罗加洛（Gertrude Rogallo）申请了一项完全灵活的风筝翼的风筝专利，并批准了其硬化和滑行用途; 灵活的机翼或Rogallo机翼，1957年美国航天局NASA开始测试各种柔性和半刚性配置，以便将其用作双子座太空舱的恢复系统。 悬挂式滑翔机爱好者并没有注意到各种加固形式和机翼设计的简洁性以及易于施工，以及其缓慢飞行和缓和着陆特性的能力。 在1960 – 1962年，Barry Hill Palmer采用灵活的机翼概念，制造出具有四种不同控制装置的脚踏式滑翔机。 1963年，迈克·伯恩斯（Mike Burns）改造了灵活的机翼，以建造一种可牵引的风筝滑翔机，他称之为Skiplane。 1963年，John W. Dickenson采用灵活的机翼翼型概念制造另一种滑水风筝滑翔机; 为此，FédérationAéronautiqueInternationale为Dickenson颁发了悬挂式滑翔文凭（2006），用于发明“现代”悬挂式滑翔机。 从那以后，Rogallo机翼一直是最常用的悬挂式滑翔机翼型。

组件

悬挂式滑翔机帆布
在悬挂式滑翔机帆中基本上使用两种类型的帆材料：机织聚酯织物和由一些组合制成的复合层压织物。

编织聚酯帆布是一种非常紧密的小直径聚酯纤维编织物，通过聚酯树脂的热压浸渍而稳定。 树脂浸渍需要提供抗变形和拉伸的能力。 这种阻力对于保持帆的空气动力学形状很重要。 机织聚酯在帆中具有轻质和耐用性的最佳组合，具有最佳的整体处理质量。

使用聚酯薄膜的层压帆材料通过使用较低的拉伸材料实现了优异的性能，该材料更好地保持帆的形状但仍然相对轻重。 聚酯薄膜织物的缺点是在负载下降低的弹性通常导致更硬和响应性更低的处理，并且聚酯层压织物通常不如织造织物耐用或持久。

三角控制框架
在大多数悬挂式滑翔机中，飞行员被安装在悬挂在机身上的吊带中，并通过相对于固定控制框架（也称为三角形控制框架，控制杆或基座杆）移动体重来进行控制。 通常拉动该杆以允许更高的速度。 控制杆的任一端连接到直立管，其中两者都延伸并连接到滑翔机的主体。 这会创建三角形或“A帧”的形状。 在许多这些配置中，附加的轮子或其他设备可以从底杆或杆端悬挂。

在Otto Lilienthal的1892悬挂式滑翔机上显示三角形控制框架的图像显示，自滑翔机的早期设计以来，这种框架的技术已经存在，但他在他的专利中没有提到它。 Octave Chanute的设计也展示了体重变化的控制框架。 这是1929年乔治·斯普拉特（George A. Spratt）现在常见的悬挂式滑翔机设计的一个主要部分。最简单的斜拉式A型框架在Breslau滑翔俱乐部中展示了悬挂式滑翔式飞机在一个带翼的翼形可发射悬挂W. Simon的1908年滑翔机; 悬挂式滑翔机历史学家Stephan Nitsch也收集了20世纪前十年使用的U型控制框架的实例; U是A帧的变体。

培训和安全
由于早期悬挂式滑翔先锋的安全记录不佳，这项运动传统上被认为是不安全的。 飞行员培训和滑翔机制造方面的进步使安全记录大为改善。 当使用现代材料制造悬挂式滑翔机制造商协会，BHPA，DeutscherHängegleiterverband或其他认证标准时，现代悬挂式滑翔机非常坚固。 虽然重量轻但很容易损坏，无论是通过误用还是在不安全的风和天气条件下继续操作。 所有现代滑翔机都有内置的潜水恢复机制，例如带有王牌滑翔机的luff系列，或无顶滑翔机中的“sprogs”。

飞行员用支撑身体的挽具飞行。 存在几种不同类型的线束。 吊带装置像夹克一样穿上，腿部在发射时位于飞行员后面。 一旦在空中，脚就会塞进线束的底部。 它们用绳子在空中拉上拉链并拉开拉链，然后用一根单独的绳子着陆。 在发射期间，茧带滑过头部并位于腿的前方。 起飞后，脚被塞入其中，背部保持打开状态。 膝盖吊带也滑过头部，但膝盖部分在发射前缠绕在膝盖周围，并在发射后自动拾取飞行员腿部。 仰卧或者suprone安全带是坐着的安全带。 肩带在发射前和将飞行员滑回座椅后放置，并以坐姿飞行。

飞行员带着一个降落在安全带内的降落伞。 如果出现严重问题，降落伞会手动展开，并将飞行员和滑翔机都带到地下。 飞行员还戴头盔并且通常携带其他安全物品，例如刀具（用于在撞击时切割他们的降落伞缰绳或在树木或水上着陆时切割他们的束带和带子），轻型绳索（用于从树上降下来拖拉工具或攀爬绳索），无线电（用于与其他飞行员或地勤人员通信）和急救设备。

通过飞行员训练，悬挂式滑翔机飞行的事故率大大降低。 早期的悬挂式滑翔机飞行员通过反复试验了解他们的运动，滑翔机有时是自制的。 为今天的飞行员开发了训练计划，重点是安全范围内的飞行，以及在天气条件不利时停止飞行的纪律，例如：过度风或云风险。

在英国，每116,000次飞行中有一人死亡，这一风险可与马拉松或踢足球一年相媲美。 估计全球死亡率是每年每1,000名活跃飞行员死亡一人。

大多数飞行员在公认的课程中学习，这些课程可以获得FAI颁发的国际认可的国际飞行员熟练信息卡。

发射
发射技术包括从山上徒步发射，从地面拖曳系统发射拖曳，航空（在动力飞机后面），动力线束以及被船拖曳。 现代绞盘牵引装置通常利用设计用于调节线张力的液压系统，这减少了锁定的情况，因为强风导致额外的绳索卷绕而不是牵引线上的直接张力。 其他更奇特的发射技术也已成功使用，例如从高海拔地区的热气球坠落。 当天气条件不适合维持飞行的飞行时，这会导致从上到下的飞行，并被称为“雪橇行驶”。 除了典型的发射配置之外，悬挂式滑翔机可以构造成用于除了脚部发射之外的替代发射模式; 一个实际的途径是那些身体无法进行足部发射的人。

1983年，Denis Cummings重新推出了一种安全的牵引系统，该系统设计用于穿过质量中心并具有显示牵引张力的仪表，它还集成了一个在超过安全牵引张力时断裂的“薄弱环节”。 经过初步测试，猎人谷的丹尼斯卡明斯，飞行员，约翰克拉克（Redtruck），驾驶员和Bob Silver，officianado，开始在新南威尔士州帕克斯举行的Flatlands悬空滑翔比赛。 比赛迅速发展，从第一年的16名飞行员到举办世界锦标赛，160名飞行员从新南威尔士州西部的几个小麦围场拖走。 1986年，Denis和’Redtruck’将一群国际飞行员带到爱丽斯泉，以利用巨大的热量。 使用新系统设置了许多世界纪录。 随着系统的使用越来越多，其他发射方法被采用，静态绞车和拖曳在超轻型三轮车或超轻型飞机后面。

飙升的飞行和越野飞行
飞行中的滑翔机不断下降，因此为了实现延长飞行，飞行员必须寻求比滑翔机的下沉速度更快地上升的气流。 如果飞行员希望实现远距离飞行（称为越野（XC）），则选择上升气流源是必须掌握的技能。 不断上升的气团来自以下来源：

暖流
最常用的升力来源是由太阳能加热地面而产生的，而地面又加热了地面上方的空气。 这种暖空气在被称为热量的柱子中上升。 飙升的飞行员很快意识到可以产生热量及其顺风触发点的陆地特征，因为热量与地面有一个表面张力并且滚动直到碰到一个触发点。 当热升降机时，第一个指示器是俯卧在高空运载的昆虫上的猛禽，或者当空气被拉到热量下方时，灰尘或风向变化。 随着热量攀升，较大的飞鸟表明了热量。 热量上升，直到它形成积云或撞击反转层，这是周围空气随高度变暖的地方，并阻止热量发展成云。 此外，几乎每个滑翔机都包含一种称为变速计（一种非常灵敏的垂直速度指示器）的仪器，它可以直观地（通常是可听见地）显示升降机和水槽的存在。 找到一个热量后，滑翔机飞行员将在上升空气区域内旋转以获得高度。 在云街的情况下，热量可以与风对齐，产生大量的热量和下沉的空气。 飞行员可以通过留在上升的空气中使用云街来飞行长直线距离。

山脊升降机
当风遇到山，悬崖或山丘时，会发生山脊升力。 空气被推向山的迎风面，形成升力。 从脊延伸的升力区域称为升力带。 提供的空气比滑翔机的下降速度上升得更快，滑翔机可以通过在升力带内飞行并与山脊成直角而在上升的空气中上升和爬升。 山脊飙升也被称为坡度飙升。

山浪
滑翔机飞行员使用的第三种主要类型的升力机是在山脉附近发生的背风。 对气流的阻碍可以产生具有升力和下沉的交替区域的驻波。 每个波峰的顶部通常以透镜状云层为标志。

收敛
另一种形式的升力来自气团的收敛，就像海风前沿一样。 更多异国情调的升力形式是Perlan项目希望用于高空翱翔的极地漩涡。 澳大利亚的滑翔机飞行员也使用了一种名为牵牛花的罕见现象。

性能
随着每一代材料和空气动力学的改进，悬挂式滑翔机的性能都有所提高。 性能的一个衡量标准是滑翔比。 例如，12：1的比率意味着在平滑的空气中，滑翔机可以向前行进12米而仅损失1米的高度。

截至2006年的一些表现数据：

裸露的滑翔机（无王柱）：滑翔比~17：1，速度范围~30-145公里/小时（19-90英里/小时），最佳滑翔速度为45-60公里/小时（28-37英里/小时）
刚性机翼：滑翔比约20：1，速度范围约35-130公里/小时（22-81英里/小时），最佳滑行速度约为50-60公里/小时（31-37英里/小时）。

压载
如果升力可能很强，则压载物提供的额外重量是有利的。 虽然较重的滑翔机在上升的空中攀爬时有一点点缺点，但它们在任何给定的滑行角度下都能达到更高的速度。 当滑翔机在热天气中攀爬的时间很少时，这在强大的条件下是一个优势。

稳定性和均衡
由于悬挂式滑翔机最常用于休闲飞行，因此特别是在失速和自然俯仰稳定性方面，优先考虑轻柔的行为。 机翼负载必须非常低，以便飞行员能够足够快地运行以达到失速速度。 与具有扩展机身和保护稳定性的尾翼的传统飞机不同，悬挂式滑翔机依靠其柔性机翼的自然稳定性在偏航和俯仰中恢复平衡。轧辊稳定性通常设定为接近中性。 在平静的空气中，设计合理的机翼将保持平衡的修剪飞行，并且飞行员输入很少。 柔性翼飞行员通过连接在他背带上的带子悬挂在机翼下方。 飞行员倾向于（有时是仰卧的）大型三角形金属控制框架内。 通过飞行员推动和拉动该控制框架来实现受控飞行，从而在协调操纵中向前或向后，向右或向左移动其重量。

滚
由于侧滑（三面体效应），大多数柔性机翼设置有近中性滚动。 在侧倾轴上，飞行员使用机翼控制杆移动他的体重，直接向机翼施加滚动力矩。 灵活的机翼可以根据飞行员施加的侧倾力矩在跨度上差动地弯曲。 例如，如果飞行员将他的重量向右移动，则右翼后缘比左侧向上弯曲更多，从而允许右翼下降并减速。

偏航
偏航轴通过机翼的后退稳定。 当从相对风中偏航时，扫过的平面形状在前进的机翼上产生更大的升力并且还有更大的阻力，从而使机翼在偏航中稳定。 如果一个机翼在另一个机翼前方前进，它会向风提供更多区域并在该侧面造成更多阻力。 这导致前进的机翼变慢并且后退。 当飞机直线行驶时，机翼处于平衡状态，并且两个机翼对风的面积相同。

沥青
音调控制响应是直接且非常有效的。 机翼扫过部分稳定。 机翼重心接近悬挂点，并且在修剪速度下，机翼将“飞手”飞行并在受到干扰后返回修剪。 重量控制系统仅在机翼正向装载（右侧向上）时才起作用。 当机翼卸载或甚至负载（倒置）时，采用诸如反射线或冲洗杆的正俯仰装置来保持最小安全冲洗量。 通过在控制框架中向前移动飞行员的重量来实现比调整速度更快的飞行; 通过将飞行员的重量向后移动（推出）来减慢飞行速度。
此外，机翼设计成弯曲和弯曲的事实提供了类似于弹簧悬架的有利动力。 与类似尺寸的刚翼飞滑翔机相比，这提供了更温和的飞行体验。

仪器
为了最大限度地提高飞行员对悬挂式滑翔机如何飞行的理解，大多数飞行员都携带飞行仪表。 最基本的是变差计和高度计 – 经常组合。 一些更先进的飞行员还带有空速指示器和无线电。 在比赛或越野飞行时，飞行员通常还携带地图和/或GPS单位。 悬挂式滑翔机没有这样的仪表板，因此所有仪表都安装在滑翔机的控制框架上，或偶尔绑在飞行员的前臂上。

变仪
滑翔飞行员能够在他们第一次击中热量时感知加速力，但难以测量恒定运动。 因此，难以检测不断上升的空气和不断下沉的空气之间的差异。 变差计是一种非常灵敏的垂直速度指示器。 变化计通过音频信号（哔哔声）和/或视觉显示来指示爬升率或下降率。 这些单元通常是电子的，复杂程度不同，通常包括高度计和空速指示器。 更先进的单元通常包括用于记录飞行数据和/或内置GPS的气压计。 变速计的主要目的是帮助飞行员找到并保持在热量的“核心”以最大化高度增益，并相反地指示他或她何时处于下沉空气中并且需要找到上升的空气。 变速计有时能够进行电子计算，以指示在给定条件下飞行的最佳速度。 考虑到飞行员在下一次热爬升时所预期的平均升力以及他在巡航模式下遇到的升力或下沉量，MacCready理论回答了飞行员应如何快速在热量之间巡航的问题。 一些电子变速计自动进行计算，允许诸如滑翔机的理论性能（滑翔比），高度，重量钩和风向等因素。

无线电
飞行员使用双向无线电进行训练，与空中其他飞行员进行通信，并在越野飞行时与地勤人员进行通信。

使用的一种无线电是PTT（按键通话）手持式收发器，以VHF FM运行。 通常将麦克风结合在头盔中，并且PTT开关固定到头盔的外部，或者绑在手指上。 在大多数拥有规定电波的国家（包括美国，加拿大，巴西等），在没有适当许可的情况下操作VHF频段无线电是非法的，因此必须与国家或地方悬挂式滑翔协会获得额外的信息。

由于飞机在其他飞机占用的空域中运行，悬挂式滑翔机飞行员也使用适当类型的无线电（即飞机收发器进入航空移动服务VHF频段）。 当然，它可以配备PTT开关到手指和头盔内的扬声器。 飞机收发器的使用受制于特定于空中使用的规则，例如频率限制，但是与其他服务中使用的FM（即调频）无线电相比具有若干优点。 首先是它具有很大的范围（没有中继器），因为它的幅度调制（即AM）。 其次是能够与其他飞机驾驶员直接联系，通知和了解他们的意图，从而改善避免碰撞并提高安全性。 第三是允许在受管制空域中进行距离飞行的更大自由，其中飞机无线电通常是法律要求。 第四是所有其他用户和卫星监测的通用紧急频率，用于紧急情况或即将发生的紧急情况。

全球定位系统
GPS（全球定位系统）可用于辅助导航。 对于比赛，它用于验证参赛者达到了所需的检查点。

记录
记录由FAI批准。 Dustin B. Martin拥有直线距离世界纪录，2012年距离764公里（475英里），源自德克萨斯州Zapata。

1994年10月25日，Judy Leden（GBR）在约旦Wadi Rum拥有一个气球发射悬挂式滑翔机的高度记录：11,800米（38,800英尺）.Leden也保持着高度记录：3,970米（13,025英尺），成立于1992年。

气球发射悬挂式滑翔机的高度记录：

竞争
比赛以“尽可能长时间飞行”和现场着陆开始。 随着性能的提高，越野飞行取代了它们。 通常在目标着陆时必须通过两到四个航路点。 在20世纪90年代末，低功率GPS装置被引入并完全取代了目标的照片。 每两年举办一次世界冠军赛。 2006年的Rigid和女子世界锦标赛由佛罗里达州的Quest Air主办。德克萨斯州的Big Spring举办了2007年世界锦标赛。 悬挂式滑翔也是FédérationAéronautiqueInternationale（世界航空运动联合会 – FAI）组织的世界航空运动会的竞赛类别之一，它保留了FAI世界悬挂式滑翔锦标赛的年表。

类
出于竞争目的，有三类悬挂式滑翔机：

1级灵活的机翼悬挂式滑翔机，由于飞行员的重量变化而控制飞行。 这不是滑翔伞。 在美国销售的1级悬挂式滑翔机通常由悬挂式滑翔机制造商协会评定。
5级刚性机翼悬挂式滑翔机，由扰流板控制飞行，通常在机翼顶部。 在柔性和刚性机翼中，飞行员悬挂在机翼下方，无需任何额外的整流罩。
第2类（由FAI指定为O-2级），其中飞行员通过整流罩整合到机翼中。 这些提供最好的性能，是最昂贵的。
特技飞行
悬挂式滑翔机有四种基本的特技飞行：

环路 – 从机翼水平潜水开始的机动，在没有任何滚动的情况下爬升到滑翔机倒置的顶点，机翼水平（从它来自的地方返回），然后再次返回到起始高度和航向没有滚动，在垂直平面上完成了近似圆形的路径。
旋转 – 从一个机翼失速并且滑翔机明显旋转到旋转的那一刻起，旋转得分。 此时记录了条目标题。 滑翔机必须保持旋转至少1/2转以获得任何多功能性旋转点。
侧翻 – 顶点航向在入口标题左侧或右侧小于90°的机动。
爬上 – 一个机动线，其顶点航向大于入口航向左侧或右侧90°。

滑翔机，悬挂式滑翔机和滑翔伞的比较
滑翔机，悬挂式滑翔机和滑翔伞之间可能存在混淆。 滑翔伞和悬挂式滑翔机都是脚踏式滑翔机，在两种情况下，飞行员悬挂（“悬挂”）在升力面下方，但“悬挂式滑翔机”是机身包含刚性结构的默认术语。滑翔伞的主要结构是柔软的，主要由编织材料组成。