滑翔伞技术系列讲座（八）

李德群

侧风偏航技术

在滑翔伞飞行活动中，风是一个很复杂的因素。由于滑翔伞是低速飞行器，它的最大飞行速度仅为10～15米／秒(35～55公里／小时，依伞具的性能而异)，即使在2～3米／秒的微风中飞行，风对飞行的作用和影响也较明显。特别是指定目标的航线飞行或在较小区域定点着陆。更需作精确和及时的操纵控制，去修正或消除风力的影响，才能保证飞行航线和定点着陆的准确性，顺利到达目标。

风对飞行的影响主要表现在地速变化和航迹偏移两个方面。前已述及，在无风情况下，滑翔伞的空速与地速相等。逆风飞行时，地速等于空速减风速(滑翔轨迹变陡，滑翔比减小)；顺风飞行时，地速等于空速加风速(滑翔轨迹变平，滑翔比增大)(图50)。通常在逆风和顺风情况下，风仅引起地速变化，不影响航向和航迹。然而，滑翔伞在侧风中飞行时情况则不同，不仅有地速变化，还会造成航迹偏移，即滑翔伞会被风“推离”预定的飞行航线偏向下风一侧，这称为“侧风飘移”(图51a)。侧风飘移的原因主要是滑翔伞在相对于空气运动的同时，还跟随大范围运动的空气团(风)移动。因此滑翔伞在侧风中飞行是以上两个运动的合运动。若不对侧风的作用进行修正，就难以保证滑翔伞的正确运动轨迹，而发生航线偏移。

为消除侧风影响，能顺利飞抵目标，方法之一是在飞行过程中对准目标不断地调整滑翔伞在空中的航向(图51b)。由图可见，这是一种费时费力，效率较低的飞行控制方法，滑翔伞在空中飞行的实际运动轨迹是一条曲线。侧风越大，操纵控制越困难，飞行运动轨迹弯曲也越历害。要想在侧风中快速飞低目标、效率较高的正确方法应如图51c所示的“偏航法”。偏航法的关键是要将滑翔伞的航向对着来风方向转动一个合适的角度。其原理是用部份空速去抵消风的影响，使滑翔伞对准目标作直线运动。用偏航法飞行时，滑翔伞航向与实际运动方向并不一致，这与螃蟹在地面的横向爬行相似，故也称“侧航”。

偏航角的大小与空速和风速有关，即侧风越大，偏航角也越大，一般在正侧风情况下，偏航角是最大的。由于滑翔伞的空速和风速在偏航情况下是既有大小又有方向的速度矢量，不能用简单的数学加减方法去计算偏航角，要用三角函数方法计算，较为繁锁。现介绍一种较为简便快捷的矢量图解法去确定偏航角。

假定在5米／秒的西风中，滑翔伞以10米／秒的空速飞向正北方向的目标，要求确定偏航角和估算它的地速大小。作图方法如下：

先在纸上用5个单位长度从左到右画一水平箭头代表风的速度矢量，然后再从该箭头端部垂直向下画一条直线，表示滑翔伞的预定运动轨迹和方向。再以10个单位长度为半径，以水平箭头的起点为圆心作弧与垂线相交，连接圆心与垂线上的交点，该斜线即代表滑翔伞的空速矢量。最后将两个矢量的首尾相连接画另一箭头，形成一个封闭的矢量三角形(图52)。

由图可见，位于垂线上的箭头即表示空速与风速合成的后的合速度，也就是滑翔伞在修正风速影响之后，朝正北向目标飞行的地速，用单位长度去度量该速度矢量为86米／秒。也就是说，滑翔伞以14米／秒的空速去抵消了5米／秒西风的影响，而以86米／秒的速度向正北方向的目标运动。空速矢量与地速矢量之间的夹角即为滑翔伞进行偏航时应采用的偏航角，用量角器测得该角度为30度。也即滑翔伞在偏航时应将滑翔伞的航向转向西北30度，即能消除西风的侧风飘移，而保持正确的方向飞向目标。

画矢量图时需注意的是：①风速和滑翔伞运动方向要画得很准确；②空速和风速都要采用相同的单位长度；③最后一定要形成封闭的矢量三角形。

伞衣的塌陷的预防和排除技术

依靠冲压空气成型的柔性翼滑翔伞在湍流中飞行是较为脆弱的，湍流不会引起严重的操纵问题，而更为常见的则是伞衣的塌陷、折翼等变形现象。当滑翔伞在湍流中飞行，会有大量涡流作用在伞上。或当滑翔伞作某些机动飞行动作，如伞衣抖动；飞行中遭遇阵风袭击或较小速度飞行，伞衣攻角过大进入失速状态等，均极易造成外部气流变化和伞衣压力的急剧改变，都会导致伞衣内压力下降而刚性降低，使伞衣发生变形而发生塌陷、折翼等现象(图53)。

滑翔伞发生塌陷变形有多种形式，一是从伞衣两端前缘向下折叠并向中部扩展，伞衣排气瘪塌，滑翔伞下降速度迅速增大而前进速度减小；二是单侧伞衣端部前缘塌陷，翼尖向下折叠，由伞衣上气动力平衡被破坏，滑翔伞将朝塌陷一侧螺旋下降，塌陷越严重则螺旋下降速度越大；三是当单侧塌陷达到伞衣的一半甚至大于一半时，滑翔伞就会进入高速螺旋状态中；四是伞衣中部前缘塌陷，两侧翼尖冲向前方并在伞衣前面会合，形成马蹄形状，在这种情况下，滑翔伞以较大速度迅速下降，但仍伴有一定的前进速度。由此可见，滑翔伞发生塌陷、折翼后的共同表现是下降速度加大和进入螺旋，若不及时排除会对飞行安全构成严重威胁，尤其在低空则十分危险。

一般而言，风速越强、障碍物越大以及空气对流运动强烈，湍流也就越强烈，其范围也越广。滑翔伞在湍流区内发生塌陷、折翼之后到恢复正常状态，这期间会损失相当的高度，甚至已很接近地面了。所以，在飞行中的首要原则是由地形判断不要进入湍流区。也不要过于靠近前方飞行器的后部，以免受到翼尖尾流涡的影响。其次要了解在湍流中飞行的安全控制方法；第三要熟练掌握伞衣发生塌陷、折翼后的排除技术。需要指出的是，现代滑翔伞设计时已对伞衣进气口或压力孔作了正确定位，能保持伞衣内腔有较大压力。另外，减小进气口尺寸不仅降低了伞衣切口阻力，而且当进气口上方气流急剧变化过程中，也可减少伞衣内腔空气泄漏排出的机会，因此具有一定的抗塌陷、折翼的能力 。另外，滑翔伞在设计定型，投放市场之前，都要通过适航试验鉴定，一般要求在4秒钟之内能自动排除伞衣塌陷、折翼等变形现象，恢复正常飞行状态。尽管如此，滑翔伞在飞行过程中，塌陷、折翼等伞衣变形情况仍不可避免，时有发生。

当飞行中遇到伞衣塌陷、折翼时，飞行员一定要保持镇定，切不可惊慌失措。应当首先观察伞衣变形情况，其次要判明离地高度和距周围障碍物的距离，最后决定采取相应的排除措施。通常采用的排除塌陷、折翼的操纵方法是快速上下泵动操纵绳(一侧或两侧)，去帮助伞衣充气，直到恢复正常。要注意的是，操纵圈下拉幅度以达到胸部位置为宜，不可过低。

在一侧伞衣塌陷、折翼，滑翔伞有进入螺旋趋势时，首先要拉动外侧操纵绳去控制其转动，以防进入陡峭的旋转之中，尽量制止滑翔伞转弯将其转入直线飞行状态。同时上下泵动内侧操纵绳去帮助伞衣充气复原。

如果在飞行中发生突然的状况而飞入湍流区时，应当将操纵圈下拉到50％～70％的刹车位置(位于肩部以下到胸部位置)，去减慢飞行速度。在该状态下，有助于伞衣处于很好的充压状态和增加刹车面上的拉力，使翼尖更为稳定，可增强伞衣抗塌陷、折翼能力。另外，最好早一点选择脱离湍流区的飞行路线。

对于缺乏飞行经验的飞行员，需要提醒的是，不要在风速太大和进入热气流中飞行，也不要在中午(通常为中午12时至下午3时)空气对流强盛时飞行。在这些情况下湍流是比较强烈。另外，翼载荷太小的滑翔伞会增加对湍流的敏感性，最容易发生塌陷、折翼现象，所以要选用与自己体重或飞行重量相适应的伞衣面积。

失速练习

滑翔伞在飞行中当伞衣攻角达到或超过失速攻角和空速过慢均极易造成伞衣面上气流的急剧分离而发生失速。滑翔伞在失速状态下，伞衣将失去升力和前进速度，造成下降速度增大，甚至还会出现激烈摆动和伞衣变形塌陷。

进行失速练习是使飞行员体验当滑翔伞失速时的状况、表现和防止失速的技术要领。失速练习时需注意的是离地高度应在150米～300米，切不可低于150米。较为安全的正常状态失速如图54所示。方法如下：

1痹诮衔榷ǖ钠象条件下和在150米以上的飞行高度上将滑翔伞调整到逆风飞行状态；

2被郝拉下操纵绳到50％刹车位置，以最小下沉速度飞行；

3奔绦将操纵绳慢慢下拉到全刹车状态，并保持数秒钟使空速稳定；

4比缓蠼操纵绳继续下拉到伞衣上发生气流分离，进入失速时滑翔伞前进速度减小和下沉速度加大，伞衣将后退到人体后面。伞衣在各伞绳间向上躬起，伞绳有所松弛，飞行员有失重感，仿佛在自由坠落。

5被翔伞进入失速状态后，应立即停止将操纵绳继续下拉。然后将操纵绳平稳缓慢地向上回送到50％刹车位置(约与肩同高)，滑翔伞将自动退出失速状态而进入正常飞行。需注意的是，退出失速时切不可将操纵绳较快的全部放松，否则伞衣将快速地运动到人体前面而引起摆动。

正常状态失速滑翔伞运动变化较为柔和平稳，高度损失也小。如若在大速度下发生失速或操纵动作粗鲁，猛拉猛放，极易进入较危险的动态失速(或严重失速)状态中(图55)。■