跳至內容

滑翔

維基百科，自由的百科全書
一架Ventus 2型滑翔機在排空壓艙水準備著陸。

滑翔是融娛樂與競技於一體的飛行運動[1] ，飛行員駕駛通常稱為滑翔機的無動力飛機，利用大氣中的天然上升氣流保持高度並在空中飛行，有時候也被稱為翱翔（soaring）。[2]

滑翔作為一項運動，開始於20世紀20年代。起初飛行員的目標只是儘量延長留空時間，但很快他們就開始嘗試進行遠離起飛地點的越野飛行。通過改進飛機的空氣動力性能以及對天氣變化的更深入了解，滑翔機得以達到更快平均時速，從而飛越更遠距離。越野飛行通常利用幾種主要的上升氣流：山坡動力上升氣流，熱力上升氣流和波狀上升氣流。在條件適宜的情況下，有經驗的飛行員可以飛行數百公里後再飛返出發機場；有時航程甚至可以達到1000公里以上。[3]

在一些比賽里，競技飛行員們沿著事先指定的航線飛行。這種競賽主要是考驗飛行員對當地氣象狀況的利用能力和他的飛行技巧。很多國家都開展了地區或者全國範圍的滑翔比賽，世界滑翔錦標賽每兩年舉辦一次。[4][5]為了在全天的競賽中使滑翔機達到最高的平均時速，飛行員們採用了一些新技術，包括優化飛行速度，使用GPS導航以及在飛機上加載壓艙水（以增加飛機重量達到更高翼載荷，使速度更快）。飛行員有時遇到天氣惡化，也會無法完成越野飛行，所以他們可能會在例如一塊平整的田地之類的其他地方進行場外降落。不過駕駛自帶引擎滑翔機的飛行員就可以在空中啟動馬達避免降落在場外。

滑翔機主要有兩種起飛方式，普通飛機牽引起飛和絞盤車牽引起飛。各種起飛方式都需要不同設施和協助，例如機場，牽引飛機和絞盤。滑翔俱樂部通常會提供這些設施與協助，同時滑翔俱樂部還身負了培養新飛行員和維護高安全標準的任務。雖然在多數國家，飛行員和飛行器的安全規範由政府機構負責，但經常會授權給俱樂部，有時還有全國性的滑翔協會來完成此類工作。

歷史

在半個世紀對重於空氣的飛行器的研製中，從1853年的喬治·凱利爵士到萊特兄弟，基本都涉及到了滑翔機。但是要到第一次世界大戰以後滑翔才成為一項運動。因為凡爾賽條約中嚴格限制德國生產和使用單座動力飛行器。[6]所以在二十世紀20年代和30年代，當全世界其他國家的飛行器製造者們，都在努力提高有動力飛行器性能的時候，德國人卻在設計開發更高效的滑翔機，並在飛行中尋找通過自然力量飛得更遠更快的方法。在德國政府的積極支持下，到1937年德國已經訓練出了五萬多名滑翔機飛行員。[7]第一次德國滑翔比賽於1920年在瓦瑟山（Wasserkuppe）舉辦，組織者是工程師，德國滑翔運動先驅奧斯卡·烏爾希努斯（Oskar Ursinus）。[8][9]:51 這次比賽的最長留空時間記錄是兩分鐘，並創造了飛行兩公里距離的世界記錄。[9]:54在之後的十年裡，這項比賽成為了一項國際賽事，比賽中，不管是留空時間還是飛行距離的記錄都實現了巨大飛躍。1931年君特·格倫霍夫（Gunther Grönhoff）沿著一個風暴的前鋒從德國慕尼黑飛到了捷克斯洛伐克西部的卡丹，飛行距離長達272公里，大大超過了預期。[9]:85

「鷗翼」 Göppingen Gö 3 Minimoa滑翔機
「鷗翼」 Göppingen Gö 3 Minimoa滑翔機 德國1936年製造

二十世紀30年代，滑翔運動普及到了其他的很多國家。滑翔作為一項表演項目還進入了1936年柏林夏季奧運會，並且計劃1940年成為奧運會正式比賽項目。[9]:148德國甚至還為將來的比賽設計了一架名為奧林匹亞的滑翔機，但是計劃最終因為第二次世界大戰而被中斷。1939年的滑翔記錄主要被蘇聯人壟斷，其中包括748公里的飛行距離記錄。[9]:107

二十世紀50年代，在歐美很多國家都有著大量接受過飛行訓練並希望繼續飛行的飛行員。其中很多還是有能力設計，製造和維護滑翔機的航空工程師。他們開始建立俱樂部和滑翔機製造企業，其中的很多到現在還在運營。這也帶動了滑翔運動和滑翔飛行員的發展，例如美國滑翔協會的會員從開始時的一千人增加到了1980年的一萬六千人。[10]更多的飛行員，更多的知識和更先進的技術也有利於創造新的飛行記錄，例如戰前的飛行高度記錄，到了1950年被提高了整整一倍，[9]:1951964年還第一次實現了距離超過1000公里的飛行。[11]

新材料，如玻璃纖維和碳素纖維的採用，翼面和翼型設計的進展，電子儀表，全球定位系統和改善的天氣預報水平，使得很多飛行員完成了曾經被看作是不可能完成的飛行。今天，完成過1000公里級飛行的飛行員已經超過550名。[12]雖然沒進奧運會，但是還有世界滑翔錦標賽。第一次世錦賽於1948年在瑞士的薩梅丹舉行，[9]:161比賽自那時起每兩年舉行一次。比賽設六個級別的不分性別項目，以及三個級別的女子項目和兩個青少年項目。2011年的世界範圍統計顯示，德國，這項運動的誕生地，依然是滑翔世界的中心：那裡有全世界27%的滑翔機飛行員，三家世界最主要的滑翔機製造商也在德國。[13]但是那裡的氣象條件對於飛行來說很一般，所以這項運動也被帶到了很多其他國家。最新的統計中，全世界共有十一萬一千名活躍的民間滑翔機飛行員和32920架滑翔機[13]，以及未知數量的軍用滑翔機及軍隊飛行員。滑翔俱樂部通過提供體驗飛行活動來積極招募新成員，這項活動同時也是他們的一項重要收入來源。[14]

滑翔飛行

滑翔機飛入上升速度等於或高於滑翔機下降速度的空氣中獲得勢能，並能夠利用這些能量在空中滯留幾個小時。[15]最常用到的上升氣流來源有：

  • 熱氣流（熱空氣的升力）
  • 山坡動力上升氣流（當風遇到山阻擋時產生的上升氣流）
  • 波狀上升氣流（大氣中的駐波，類似流體表面的波動）

藉助山坡動力上升氣流爬升，一般很少能達到地表600米以上的高度；利用熱氣流，視具體天氣和地形情況，在平原地區爬升高度可以超過3000米，在山區還可以更高；憑藉波升力，滑翔機目前達到的高度是15447米[16]。在少數國家，例如英國，在非管制空域內允許滑翔機爬升進入雲層[17]，但很多歐洲國家禁止飛行員駕駛滑翔機超過雲底高度（目視飛行規則）。[18]

適合滑翔的好天氣
適合滑翔的好天氣：選手們正在觀察淡積雲，這通常預示著活躍的熱氣流和弱風。
垂直速度計
運動用簡易垂直速度計 （Cair Aviation生產的XK10 Club variometer ）

熱氣流

熱氣流是陽光照射地面後，在地面上形成的上升氣流[15] 。如果空氣中含有足夠的濕氣，水會從上升氣流中凝結出來，形成積雲[19]:41。如果空氣中濕氣含量很少或者熱空氣被逆溫層阻擋無法上升到水汽能夠凝結的高度，那麼就無法產生積雲。如果沒有積雲或者塵暴的標示，僅通過地面特徵並不一定能識別出熱氣流。飛行員要找到熱氣流必須同時靠技巧和運氣，以及垂直速度計，一個對垂直速度很敏感，可以很快判斷在上升還是在下降的儀器。有時也可以在發電廠排放的廢氣或者燃燒產生的熱氣中找到上升氣流[20] :6[21]:72[22]:29。

在一次競賽中，滑翔機群在熱氣流中盤旋上升

一旦發現熱氣流，飛行員飛入後便會以很小的半徑進行盤旋，使滑翔機始終保持在熱氣流內部，一直爬升到足以飛到目的地或者下一個熱氣流的高度。這一技術被稱為「盤氣流（thermalling）」。

另外，滑翔機飛行員在越野飛行時也可以選擇「海豚式」航線。採用這種方式，飛行員在進入上升氣流後並不盤旋，只是在降低速度的同時爬升，穿越熱氣流後繼續下滑加速飛行，這樣就會沿著一個波浪型的路線前進。海豚式航線可以讓飛行員在長途飛行中節省盤旋所消耗的時間，同時所損失的高度又最少。

滑翔機的爬升率視具體情況而定，一般每秒數米的爬升率很常見，如果滑翔機裝有襟翼還可以爬升得更快。有時候受風和地形的影響，很多熱氣流會沿著一條線形成，產生所謂的雲街。此時飛行員就可以沿著雲街，在爬升的同時保持直線飛行[20]:61。

因為利用熱氣流飛行需要被加熱的上升空氣，所以這種方式最適合春季到夏末的中緯度地區。冬季的陽光只能產生很弱的熱氣流，而此時則可以利用山脊和波升力飛行[19]:108。

山脊滑翔
一架滑翔機在進行山脊滑翔

山坡動力上升氣流

沿山脊飛行獲得高度

風在吹向山脈時因為被阻擋而被迫向上抬升，飛行員可以利用這種向上的空氣運動產生的升力進行山脊滑翔。當迎風山坡朝著太陽時，產生的熱氣流還會加強這種升力[6][22]:135。如果能找到穩定持續的風，實際上就可以在一個山脊上進行無限時間的滯空飛行，儘管現在因為擔心飛行員體力衰竭的危險，已經不再接受新的持續飛行時間記錄。[23]

透鏡雲
由背面波產生的透鏡雲

波狀上升氣流

滑翔機飛行員沃爾夫·赫斯（Wolf Hirth）在1933年發現，山脈的背面波中會產生強力的上升和下降氣流[9]:100。滑翔機有時可以利用這種波的升力達到非常高的高度，當然飛行員此時必須在飛行中吸氧以避免缺氧。[22]:149

背面波
當風吹向山脈時，會產生第一次波動（A），之後在山的背風一面，波動還會繼續綿延。因為自然的阻尼作用，後面波動的幅度會降低。儘管實際風力很大，但出現在波的頂點（A）和（B）的莢狀雲（透鏡雲）會看起來靜止不動。

這種升力經常會伴隨產生與風向垂直的靜止的狹長透鏡雲（或莢狀雲）（類似的透鏡形狀）[6]。目前15453米的滑翔高度世界記錄，就是由飛行員Steve Fossett和Einar Enevoldson利用背面波，於2006年8月29日在阿根廷的El Calafate創造的，當時他們穿著特殊的增壓服（其實他們當時還能達到遠高於此的高度，但是因為增壓服在機艙中過度膨脹，使飛行員根本無法再操縱飛機，只能下降高度並放棄繼續飛行。）[16]。目前的3008公里滑翔距離記錄也是由飛行員Klaus Ohlmann於2003年1月21日，利用南美洲安第斯山脈的背面波創造的[24]。

有一種被稱為「晨輝」的罕見波現象，這是一種由捲軸雲產生的強力氣流。澳大利亞卡奔塔利亞灣附近的飛行員可以在春季利用這種氣流飛行。[25]

海陸風前鋒的截面示意圖
海陸風前鋒的截面示意圖。如果內陸暖空氣比較濕潤的話，可以出現作為標誌的積雲。

其他來源的升力

兩個氣團的交匯邊界，也被稱為輻合帶。通常產生在海陸風或者沙漠地區[26]:100。在一個海陸風的前沿，當來自海洋的冷空氣與大陸的暖空氣相遇，在兩個氣團之間就產生了一個邊界，熱氣團被冷氣團抬升，像是一個縱深較淺的冷鋒。這個邊界對滑翔機飛行員來說就像是陸地上的山脊，因此可以沿著交界線飛行靠上升氣流獲得高度。整個交界區可以綿延非常可觀的距離，所以此時飛行員能夠在直線飛行的同時保持爬升。[22]:55

滑翔機飛行員有時候也能夠利用被稱為動力翱翔（dynamic soaring）[20]:35的飛行技巧，通過不斷往復穿越具有不同水平速度的氣團之間的交界面來獲得動能，但是這種具有較高風力梯度的區域往往離地面太近，無法保證飛行的安全[20]:35。

起飛方式

大多數滑翔機沒有引擎，或者裝有引擎但只用於飛行中的助推，功率不足以推動滑翔機起飛。因此，可以用多種方式可以幫助滑翔機起飛。每種起飛方式都需要專門的訓練，因此飛行員必須接受相應訓練之後才能使用。不同起飛方式之間的技術差別非常大，所以在一些國家，例如美國，飛行執照會註明允許採用的具體起飛方式。[27][28]

一架Grob G103 Twin Astir II滑翔機由一架Robin DR400-180R單引擎輕型飛機牽引起飛。
一架Grob G103 Twin Astir II滑翔機由一架Robin DR400-180R單引擎輕型飛機牽引起飛。

飛機牽引

「高拖」和「低拖」示意圖
「高拖」和「低拖」示意圖

採用飛機牽引方式時，滑翔機會通過一根牽引繩連在一架有動力飛機的後面。單引擎輕型飛機或者帶引擎的滑翔機通常被用來作為牽引機。滑翔機被牽引到指定空域和高度後，滑翔機飛行員會解脫牽引繩[29]:133。牽引繩上通常裝有一段較脆弱的部分作為保險，以避免突然增加的拉力造成牽引機或滑翔機的結構損壞。當遇到負荷猛增的情況時（例如氣流劇烈波動，飛機方向的突然改變），薄弱部分會在飛機其他部位被破壞之前先發生斷裂。[30]因為牽引繩在較低高度上就有可能斷裂，所以飛行員在起飛前應該對此做好準備。

飛機牽引起飛過程

在飛機牽引時，滑翔機飛行員控制滑翔機保持在牽引機之後，可以選擇「低拖」位置，此時滑翔機處在牽引機飛行軌跡下方；也可以選擇「高拖」位置，此時滑翔機高於牽引機航跡。[31]:7–11 在澳大利亞飛行員習慣採用低拖，而美國與歐洲通常高拖方式更受歡迎。有一種比較罕見的飛機牽引技術，是在一架牽引機後牽引兩架滑翔機，一根短的牽引繩用來牽引處於高拖位置的滑翔機，而另一根長牽引繩則用來牽引一架處於低拖的滑翔機。目前牽引記錄為同時牽引九架滑翔機[32]，為2006年6月11日在斯洛伐克的斯利亞奇由一架Z-157t型單引擎飛機牽引9架L-13滑翔機創造的。

絞盤牽引起飛過程
絞盤牽引起飛過程，八連拍

絞盤車牽引

主條目：絞盤車牽引起飛
安裝在卡車上的一台普通絞盤
安裝在卡車上的一台普通絞盤

滑翔機經常通過一部固定在地面的絞盤車牽引起飛，絞盤車一般裝載在重型車輛上。[29]這種方式在歐洲的俱樂部非常普遍，經常作為飛機牽引方式之外的另一種選擇。絞盤車通常配有一台大功率的內燃機，也有採用電動機或油壓馬達驅動的型號。絞盤上裝有一根1000米或2500米長的牽引繩，繩子材料為高強度鋼絲或人造纖維，繩子另一端連在滑翔機上。滑翔機在絞盤的牽引下，沿著一條短而陡的航線爬升到大約為牽引繩總長度一半的高度，然後飛行員釋放牽引繩。[29]:78馬力大的絞盤，較輕的機體重量和很強的迎風都有助於滑翔機爬升到更高高度。

絞盤牽引方式要比飛機牽引便宜很多，而且能以更快的頻率牽引更多滑翔機起飛，另外對俱樂部來說，培訓多名掌握牽引技術的會員也更方便。絞盤牽引對於那些因為形狀限制或噪音限制無法進行飛機牽引的場地也很合適。絞盤牽引能達到的高度通常比飛機牽引達到的高度要低，因此飛行員在釋放牽引繩後要很快找到升力來源，否則只能飛行很短時間。因為牽引繩或保險索可能在牽引中斷裂[註解 1]，因此飛行員也要做好相關的訓練。[29]:87[33]:16–7

採用汽車牽引起飛的滑翔機
早期一架採用汽車牽引起飛的滑翔機，法國

汽車牽引

另外一種方式是汽車牽引，目前已經很少見。[29] 直接式汽車牽引方式使用一輛大馬力的汽車，用一條長的鋼纜在一塊堅硬的場地上牽引滑翔機。汽車司機首先比較柔和地發動汽車，把鬆弛的線纜拉緊，之後猛踩油門加速，滑翔機被很快牽引到大約400米的高度上，理想條件需要有合適的迎風和1.5公里以上的跑道。乾涸的湖底也適合採用這種方式。[34]

直接式汽車牽引的一個變種是所謂的反向滑輪法。採用這種方法時，鋼纜一端安裝在卡車上，另一端繞過一個設在卡車背後跑道盡頭的滑輪，固定在滑翔機上，牽引的效果類似絞盤牽引。[29]

彈力牽引示意圖
彈力牽引 1 橡皮索（也可以使用無彈性的繩索，繩上打有繩結以防滑） 2  短連接索（如果使用無彈性繩索牽引時，由一根長的橡皮索代替） 3  4到14名牽引人員 4  固定繩 5  固定銷釘（地錨）
一架ASK 21型滑翔機正在通過彈力牽引起飛
一架ASK 21型滑翔機正在通過彈力牽引起飛

彈力牽引

彈力牽引在滑翔運動的早期曾經非常普及，現在偶爾還有滑翔機採用這種方法，使用一根也被稱為蹦極索的由多根橡皮筋構成的橡皮索，從小山頂一個向下的緩坡上迎風彈射起飛。[35]採用這種方式時，滑翔機尾部用一根短連接索固定在一個地錨上。滑翔機上在絞盤牽引中固定繩索用的鉤子，現在掛在橡皮索的中部。橡皮繩每端由三到四個人拖拽，同時分別向左前方和右前方奔跑。當橡皮索足夠繃緊時，鬆開地錨，滑翔機被釋放，此時飛機獲得足夠的速度離開地面，從山上飛起。[35]

越野飛行

滑翔機在博朗峰附近進行越野飛行
滑翔機在勃朗峰附近進行越野飛行

衡量滑翔機性能的一項重要指標是滑翔比，計算方法是看滑翔機在靜止空氣中每下降一米的高度，可以向前飛行多遠距離。按照級別的不同，現代化設計的滑翔機的滑翔比，從標準級的44：1一直到最大滑翔機的70：1。良好的滑翔性能結合正常的上升氣流，使現代滑翔機能夠以高速完成越野飛行。[20][36] 天氣是越野飛行中影響速度的主要因素之一。1000公里飛行的最高平均速度記錄是203.1公里/小時[3]，達到這個水平通常需要良好的天氣條件，但是即使是在天氣條件欠佳的地區（例如北歐），一個熟練的飛行員也能夠完成500公里以上的飛行。[37]

隨著二十世紀60年代以來滑翔機性能的改善，那些每次飛行結束後不得不運回滑翔機的飛行員們已經不再單純追求飛行距離，現在通常是事先規劃並沿著一個閉合的航線（也被稱為「任務」task）飛行，繞經不同的航點並最終返回出發地。[38]:133

此外，除了追求飛得更遠，滑翔機飛行員們在比賽中也比拼速度。競賽時最快完成閉合航線飛行者獲得優勝，[4]或者如果天氣條件惡劣，沿著航線飛行最遠的獲勝。在有些比賽中任務會被設為1000公里以上[39]，但達到平均速度120公里/小時以上的情況並不常見。[40]

最初，比賽通過地面觀察員來確認飛行員是否經過航點。後來，滑翔機飛行員通過對地面航點拍照，並提交膠捲來證明自己的飛行路線。現在，滑翔機通常攜帶全球衛星定位飛行記錄儀，可以每隔幾秒通過GPS衛星確定滑翔機的位置並記錄下來。[41]現在使用記錄儀的數據證明曾經達到過的航點。[42]

參加比賽的機群
參加比賽的機群，2009年，英國拉舍姆機場

全國性的滑翔比賽時間通常持續一周，世界錦標賽賽程為兩周。在賽期內取得最多分數的飛行員為冠軍。但是因為一些原因，這些比賽暫時還無法吸引飛行員圈子之外公眾的興趣。由於很多滑翔機同時越過起飛線出發的方式很不安全，因此比賽允許飛行員自己選擇起飛時間[43] 。而且觀眾在每天多數比賽時間內很少看到滑翔機，比賽的記分方式又過於複雜，這些因素都使傳統滑翔競賽很難通過電視進行直播。為了讓這項運動得到推廣，誕生了一種新的比賽形式，滑翔大獎賽[44]。這一比賽的創新包括：幾架滑翔機同時出發，駕駛艙內安裝攝像機，實時監測滑翔機位置，多次環繞同一航線飛行以及簡化的計分規則。

還有一種不需要把飛行員集中在一起就能進行的基於網際網路的比賽，稱為線上競賽。該項競賽由飛行員上傳自己的GPS飛行記錄，然後電腦自動通過飛行距離計算成績。2010年全世界有6703名飛行員註冊參與了這項比賽。[37]

平均時速最大化

帶有MacCready環的垂直速度計
帶有MacCready環的垂直速度計
飛行速度理論模型
飛行速度理論模型

雖然Wolfgang Späte第一個在1938年描述過這種方法[45]，但在越野飛行中優化飛行速度的數學計算方法通常被歸功於滑翔先驅Paul MacCready[46]:11-10。根據飛行速度理論，可以通過熱氣流強度，滑翔機性能和其他參數，來計算在兩個熱氣流之間飛行時的最佳巡航速度。理論基於以下要素，如果飛行員在熱氣流間飛行速度更快，那麼也就可以更早抵達下一個熱氣流；但是想要飛得更快，就需要滑翔機更快地下滑，這樣在熱氣流中就需要更長時間的盤旋才能達到足夠的高度。MacCready速度代表了在巡航和盤旋之間優化權衡後的結果。大多數競技飛行員採用MacCready理論來調整他們的平均速度，並且把計算結果編入他們的飛行電腦中，或者使用垂直速度計上一個被稱為「McCready環」的可以旋轉的表圈來指示最佳飛行速度。不過影響平均速度最大化的最重要因素，還是飛行員找到最強上升氣流的能力。[20]:56

在越野飛行中，如果當天預報上升氣流很強，飛行員會在起飛前向垂尾與機翼內的水箱或者水袋內加注壓艙水。在垂尾水箱中加水，可以調整機身重心位置，減少配平阻力，通常重心前移是由於機翼內的水箱位於翼梁之前造成的[46]:5–13。增加壓艙重量可以使滑翔機在更高的速度上達到最佳升阻比，但這樣做同時也會降低在熱氣流中的爬升率，部分原因是因為滑翔機翼載荷較高時，轉彎半徑也更大，因此無法始終保持在熱氣流之內盤旋。但如果上升氣流很強，那麼具有較快巡航速度就能迅速抵達下一個上升氣流，足以彌補爬升速度慢所造成的損失。因此，飛行員能夠提高整個飛行中的平均速度，或者在同樣的時間內飛行更長距離[20]:63。如果上升氣流弱於預期，或在被迫進行場外著陸之前，飛行員可以打開卸載閥門在空中排出壓艙水。[20]:64

在上升氣流非常強並且分布範圍很廣的情況下，飛行員飛入上升氣流區域時，可以只向上拉升而不進行盤旋，這樣爬升時只降低速度但並不改變航向的飛行，因此縮短了快速飛行的時間間隔並擁有較高平均速度。除非遇到特別強的上升氣流而使盤旋變得更加有效，否則可以通過這種「海豚式」技術把飛行高度上的損失降到最低，因而達到較高平均時速。

國際航空聯合會三鑽石徽章
國際航空聯合會三鑽石徽章

徽章

從二十世紀20年代起，就開始採用徽章標誌飛行員在滑翔飛行中取得的成績[47][48]。國家級滑翔協會通常會制定自己的低階徽章標準，例如第一次單飛徽章等。通常，青銅徽章表示飛行員已準備好進行越野飛行，包括具備精確降落能力和經過驗證的翱翔能力。高階徽章通常根據國際航空聯合會滑翔委員會制定的標準頒發。[49]

國際航空聯合會的運動準則規定，要通過觀察員和記錄儀驗證進行徽章申請的飛行，需要驗證的數據包括飛行距離和爬升高度[50]。銀質-C級徽章標準於1930年制定[48]，該徽章要求飛行員爬升高度至少1000米，滯空時間達到五小時以上，完成直線距離超過50公里的越野飛行：這三項成績允許但不一定要在不同的飛行中取得。金質和鑽石徽章要求飛行員飛得更遠更高。一個飛行員需要完成300公里以上的預定航線，非預定航線飛行距離一次超過500公里以及爬升高度超過5000米，才能獲得鑽石徽章。國際航聯還對達到1000公里的飛行頒發證書，每增加250公里會再頒發不同的證書。[49]

在收割後的農田裡進行場外著陸後的滑翔機和滑翔機拖車
場外著陸後的滑翔機和滑翔機拖車

場外降落

如果在越野飛行時無法找到足夠的上升氣流，比如遇到天氣惡化時，飛行員必須選擇一塊場地以進行「場外降落」。[20]場外降落雖然並不方便，並且經常和「緊急降落」混淆，但在越野飛行中是很常見的。對場地的選擇標準是，必須能夠讓滑翔機安全著陸，並且不能對飛機，飛行員或場地上的農作物與牲畜造成損害。[51]場外降落之後，可以使用專用的滑翔機拖車將滑翔機和飛行員通過陸路運回。在條件允許時，還能召喚牽引飛機把滑翔機再次牽引升空。

ASH-25M型雙座動力滑翔機，機背上裝有一台可摺疊發動機
ASH-25M型雙座動力滑翔機，機背上裝有一台可摺疊發動機

使用馬達

雖然會增加重量和成本，但一些滑翔機上還是裝備了小型發動機，被稱為動力滑翔機。[52] 這樣做可以避免場外降落帶來的不便。發動機可以採用內燃機，電動機或可收放的噴氣發動機。高性能滑翔機上安裝的是可摺疊螺旋槳，而在另外一類被稱為旅行動力滑翔機的飛機上安裝的螺旋槳則是不可摺疊的。有些動力滑翔機的發動機功率足夠大，這類飛機就能夠在不依靠牽引機的情況下自行起飛。另外一些滑翔機則只有一台「自持」發動機，其功率並不足以起飛，只能用來延長飛行距離，。所有發動機都必須在一定的安全高度以上才能啟動，這樣萬一啟動失敗，還有足夠高度完成安全著陸。[22]:130[52]

在比賽中，如果啟動發動機就會結束滑翔飛行。無動力滑翔機更輕，並且因為不需要保持啟動發動機所需的最低安全高度，所以它們還能夠在熱氣流較弱的時候在更低的高度繼續飛行以獲得能量。所以有時候，當某些動力滑翔機不得不中斷比賽的時候，無動力的滑翔機反而能夠完成比賽飛行。[53]相對的，動力滑翔機飛行員在條件惡劣到無法繼續滑翔的時候，可以啟動發動機返回，而此時無動力滑翔機就只能在遠離起飛機場的地方進行場外降落，並乘坐滑翔機拖車陸路返回了。

S-1 Swift 特技滑翔機在做特技動作
S-1 Swift 特技滑翔機在做特技動作

特技飛行比賽

Georgij Kaminski 在俄羅斯滑翔運動開展90周年活動上表演特技飛行。

世界和歐洲特技飛行比賽都是定期舉行的。[54]在此類比賽里，飛行員要完成一套預定特技動作（例如倒飛，筋斗，桶滾和各種組合動作等）。每一個動作都有一個難度係數，被稱為「K係數」。[55]動作完成越完美，得分越高；失誤會減分。整套動作要在規定的高度內完成，需要動作完成得非常有效率。最後得分最高的飛行員獲勝。[56]

危險

與懸掛式滑翔翼和滑翔傘不同，滑翔機座艙周圍包裹有牢固的結構，而且著陸時起落架也能吸收能量。這些特性可以防止飛行員在小事故中受傷，[57][58] 但滑翔還是存在一定的危險性。雖然這項運動非常重視訓練與安全規程，但每年還是會發生一些致命事故，這些事故幾乎都是因為飛行員失誤造成的。[58] 滑翔機之間尤其存在空中相撞的危險，[59] 因為兩個飛行員會同時進入一個上升氣流中，因而可能會發生碰撞。為防範這一風險，飛行員通常在飛行中都佩戴降落傘。想要避免與其它滑翔機或普通飛機空中相撞，飛行員必須遵守飛行守則並保持良好的觀察。在歐洲一些國家和澳大利亞，滑翔機開始通過裝備FLARM防碰撞系統來避免與其它滑翔機發生碰撞。[60]還有少數現代滑翔機裝備有緊急彈射降落傘，發生碰撞事故時可以彈出保護整架飛機。[61]

訓練與監管

ASK-21，一種雙座型滑翔機
ASK 21，一種雙座型滑翔機，因為它寬容穩定的飛行特性，成為一款深受歡迎的教練機。

除了國家制定的飛行器管制法律，在很多國家也會通過全國滑翔協會和地方上的飛行俱樂部對滑翔運動進行監管。監管的重點主要為安全與培訓。

很多俱樂部都為新飛行員提供培訓課程。學員和教練同乘一架裝有兩套操作設備的雙座滑翔機學習飛行。在學員掌握足夠單飛的飛行技術之前，通常由教練坐在後座上操作飛機的起飛與降落，而學員只是在空中才練習飛行操作。[62] 在訓練中也開始採用模擬器訓練，尤其在天氣惡劣的時候。[63]

在第一次成功單飛之後，學員只允許在能夠安全飛返起飛機場的範圍之內飛行。除了單飛外，在學員掌握長途飛行和處理惡劣天氣狀況的技術之前，還是需要和教練一起練習飛行。當學員擁有足夠的經驗，能在遠離主機場的地方找到上升氣流，並掌握了導航技術，以及學會在必要情況下選擇場地並完成場外降落之後，才被允許進行長途飛行。多數國家還必須進行筆試，以考察飛行員對法規，導航，無線電通信，天氣，飛行原理以及人為因素等方面的知識掌握情況。目前有提案希望統一歐洲範圍內的培訓要求。[64]

除了對飛行員制定的規則，還要求對滑翔機進行年檢，超過一定飛行時數後也要進行檢查。每架滑翔機載荷的上下限都有嚴格規定。因為多數滑翔機都按照同樣的安全標準設計，所以飛行員加降落傘的重量上限通常為103公斤。飛機設計對飛行員身高也有限制，通常普通駕駛艙能夠容納最高身高為193厘米的飛行員。[65]

滑翔運動面臨的挑戰

根據國際航空聯合會主席的看法，滑翔運動在近年來面臨著各種挑戰。[66]這些挑戰主要包括以下方面：

  • 對參與者時間上的壓力：通常滑翔飛行要占用一整天，現在很多年輕人無法投入足夠的時間。因此造成滑翔飛行員的平均年齡越來越大。[67]
  • 在一些國家，對建築用地的需求威脅到了小機場的生存。這些機場往往也被用來供其他民用飛行器使用，很難再容納新增的滑翔機。[68]這就讓可供使用的機場變得更有限，前往這些機場也就需要花更多時間。
  • 空域：在很多歐洲國家，民用航空的增長使非管制空域變得更少。[69]在美國，新的安全要求以及對城市周邊管制空域的擴大，都影響了可以飛行的範圍。
  • 來自其他運動的競爭：現在有更多類似的運動，例如懸掛滑翔和滑翔傘，同樣也在爭奪著潛在的滑翔機飛行員。[67]
  • 公眾關注匱乏：缺少電視和其他公眾媒體的傳播，很多人甚至不知道滑翔也可以作為一項運動。缺少這一認知的公眾，對於無發動機飛行的可能性與安全性也就更無法理解了。[70]
  • 費用上漲：雖然不需要一直使用引擎與燃料，滑翔飛行比傳統有動力飛行費用低得多。但因為燃料和保險費用的增長，更嚴格的監管提高了對設備的要求，例如新型無線電台或者電子應答機，[71][72]滑翔飛行的費用也變得更貴。

相關的體育運動

滑翔傘和懸掛滑翔是兩種與滑翔運動聯繫緊密的飛行運動。雖然三種飛行都依賴上升氣流，但它們之間還是有著顯著差異，詳情見三種飛行的差異列表。最主要的區別是，懸掛滑翔和滑翔傘更類似，都是相對簡單便宜的飛行器，依靠飛行員的雙腿作為起落架起降。[73] 所有的滑翔傘與大多數懸掛滑翔翼缺少包裹飛行員的保護結構。但是，初級滑翔機與先進的懸掛滑翔翼間的分界線正變得越來越模糊。比如典型的懸掛滑翔翼使用織物材料製成的有框架機翼，但也有懸掛滑翔翼採用剛性機翼與三軸操縱系統。常規懸掛滑翔翼所具備的較低速度與較小滑翔比意味著在長途飛行時比現代滑翔機所能飛行的距離更短。滑翔傘則屬於更初級的飛行器。它也靠雙腿起飛，但是它的傘翼沒有剛性框架，外形完全靠氣流和空氣壓力維持。[73] 滑翔傘的空速和滑翔比也比標準的懸掛滑翔翼更低。所以它的長途飛行距離也更短。無線電控制滑翔使用滑翔機模型，主要利用山脊升力翱翔；當然也有使用熱氣流飛行的航模。[74]

參見

註解

  1. ^ 保險索是一種專門調校的零件，用於連接兩段牽引索，其強度被設定為當牽引索拉力超過安全值時會自動斷裂。

參考資料

  1. ^ Our Sport. FAI 網站. Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015年9月15日） （英語）. 
  2. ^ Frequently asked questions about gliding (PDF). United States Soaring Teams web-site. United States Soaring Teams. [2015-05-26]. （原始內容存檔 (PDF)於2015-05-26） （英語）. 
  3. ^ 3.0 3.1 滑翔世界记录. 國際航空聯合會. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-03-16） （英語）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Contest Flying. Soaring Society of America. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  5. ^ 滑翔竞赛 (PDF). Soaring Society of America. [2015-05-26]. （原始內容存檔 (PDF)於2015-05-26）. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 History of gliding and soaring (PDF). Soaring Society of America. [2015-05-26]. （原始內容存檔 (PDF)於2015-05-26）. 
  7. ^ Historical Perspective: Pilot, under vigilant eye of FBI, made trip to Terre Haute. Tribune Star. June 18, 2007 [2015-05-26]. （原始內容存檔於2013-02-04）. 
  8. ^ History of Gliding. Cambridge University Gliding Club. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26）. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 Welch, Ann. The Story of Gliding 2nd edition. John Murray. 1980. ISBN 0-7195-3659-6. 
  10. ^ Schweizer, Paul. Wings Like Eagles, The Story of Soaring in the United States. Smithsonian Institution Press. 1988. ISBN 0-87474-828-3. 
  11. ^ First 1000km flight by Alvin Horne Parker. Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2011-10-20）. 
  12. ^ List of pilots who have flown over 1,000 km. Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2011-10-20）. 
  13. ^ 13.0 13.1 Roake, John. Gliding Membership Report. Gliding International (Gliding International Ltd). 2012-02-20. 
  14. ^ First flights. British Gliding Association. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2014-09-11）. 
  15. ^ 15.0 15.1 Lift sources. Soaring Society of America. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2010-05-15） （英語）. 
  16. ^ 16.0 16.1 Gliding records. Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2012-04-19）. 
  17. ^ VFR Guide 2011 (PDF). Civil Aviation Authority. [2015-05-26]. （原始內容存檔 (PDF)於2015-07-01）. 
  18. ^ Comments to EASA Implementing Rules for Air Operations of Community Operators—Part-OPS NPA 2009-02b (PDF). British Gliding Association. [2015-05-26]. （原始內容 (PDF)存檔於2012-03-12）. 
  19. ^ 19.0 19.1 Bradbury, Tom. Meteorology and flight. A&C Black, London. 1989. ISBN 0-7136-5676-X. 
  20. ^ 20.0 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 20.6 20.7 20.8 Reichmann, Helmut. Cross Country Soaring. Thomson Publications. 1978. ISBN 1-883813-01-8 （英語）. 
  21. ^ Delafield, John. Gliding Competitively. A&C Black, London. 1982. ISBN 0-7136-2224-5. 
  22. ^ 22.0 22.1 22.2 22.3 22.4 Eckey, Bernard. Advanced Soaring Made Easy. EQIP Werbung & Verlag GmbH. 2007. ISBN 978-0-9807349-0-4. 
  23. ^ Gliding Record Attempt Fatal. The Spokesman-Review (Spokane, WA). 1954-12-27: 1 [2015-05-26]. （原始內容存檔於2021-04-14） （英語）. 
  24. ^ Mountain Wave Project. Mountain Wave Project & OSTIV. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-02-25）. 
  25. ^ Morning Glory. Cloud Appreciation Society. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26）. 
  26. ^ Bradbury, Tom. Meteorology and Flight: Pilot's Guide to Weather (Flying & Gliding). A & C Black. 2000. ISBN 0-7136-4226-2. 
  27. ^ Canadian Aviation Regulations 401.24 Gliders—Privileges. Justice Laws Website of Government of Canada. May 2008 [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26）. 
  28. ^ Cook, LeRoy. 101 things to do with your private pilot's license. McGraw-Hill Professional. 2003. ISBN 0-07-142258-7. 
  29. ^ 29.0 29.1 29.2 29.3 29.4 29.5 Piggott, Derek. Understanding Gliding. Morrison & Gibb Ltd, London & Edinburgh. 1977. ISBN 0-7136-1640-7 （英語）. 
  30. ^ Aerotow Manual (OPS008). Gliding Federation of Australia. [2015-05-26]. （原始內容 (PDF)存檔於2015-05-26）. 
  31. ^ Federal Aviation Administration. Chapter 07: Launch & Recovery Procedures & Flight Maneuvers. Glider Flying Handbook. 2013 [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  32. ^ 9-vlek avi. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-10-17） （波蘭語）. 
  33. ^ British Gliding Association. Section 4 Chapter 16 Winch Launching. Instructor Handbook. 2003 （英語）. 
  34. ^ Las Vegas Soaring Association Newsletter Nov 2009 (PDF). Las Vegas Soaring Association. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-27） （英語）. 
  35. ^ 35.0 35.1 Ellis, Chris. Bungee launching. Gliding & Motorgliding International. 2004 [2015-05-26]. （原始內容存檔於2005-12-30） （英語）. 
  36. ^ Cross-country flying. Soaring Society of America. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  37. ^ 37.0 37.1 On-line Contest. Aerokurier. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-06-23） （德語）. 
  38. ^ Wills, Philip. Free As A Bird. William Clowes & Son, London. 1977. ISBN 0-7195-2823-2 （英語）. 
  39. ^ Made in Finland – The story of the Oudie splash screen. Naviter.com. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  40. ^ About contests. Soaring Society of America. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2013-03-26） （英語）. 
  41. ^ IGC-Approved Flight Recorders. Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015年9月15日）. 
  42. ^ LX Colibri 2 recorder. LX Navigation. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  43. ^ BGA Competition Handbook 2010 (PDF). British Gliding Association. [2015-05-26]. （原始內容 (PDF)存檔於2012-03-12） （英語）. 
  44. ^ World Sailplane Grand Prix Racing Series. FAI Sailplane Grand Prix. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  45. ^ Pettersson, Åke. Letters. Sailplane & Gliding (British Gliding Association). October–November 2006, 57 (5): 6 （英語）. 
  46. ^ 46.0 46.1 Glider Flying Handbook. U.S. Government Printing Office, Washington D.C.: U.S. Federal Aviation Administration. 2003: 4–8 [2015-05-23]. FAA-8083-15. （原始內容存檔於2005-12-18） （英語）. 
  47. ^ Soaring proficiency awards. Soaring Society of America. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  48. ^ 48.0 48.1 Eckschmiedt, George; John Bisscheroux. A Modest Proposal (1.3 Mb) (PDF). Free Flight (Soaring Association of Canada). February–March 2004, 2004 (1): 8–9, 18 [2015-05-26]. （原始內容 (PDF)存檔於2008-02-16） （英語）. 
  49. ^ 49.0 49.1 Gliding Badges and Diplomas. Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2011-10-20） （英語）. 
  50. ^ Sporting Code Section 3 - Edition 2014. Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015年5月26日） （英語）. 
  51. ^ BGA Laws & Rules—Code of practice for field landings (PDF). British Gliding Association. [2015-05-26]. （原始內容 (PDF)存檔於2014-05-28） （英語）. 
  52. ^ 52.0 52.1 Jochen Ewald. LS8-st: 15/18 Meter Standard-Turbo made by DG. Segelfliegen Magazine. 2005, (Sept/Oct 2005) [2015-05-23]. （原始內容存檔於2011-08-20） （英語）. 
  53. ^ Greenwell, Eric. Guide to Self-launching Sailplane Operation (PDF). Auxiliary-powered Sailplane Association. [2015-05-26]. （原始內容 (PDF)存檔於2012-02-05）. 
  54. ^ Aerobatics Events Calendar. Fédération Aéronautique Internationale. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-08-11） （英語）. 
  55. ^ The BAeA/BGA Aerobatic Badge Scheme. The British Aerobatic Association. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2010年4月19日） （英語）. 
  56. ^ What happens at a typical BAeA contest?. The British Aerobatic Association. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2011年7月18日） （英語）. 
  57. ^ Safety. Soaring Society of America. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  58. ^ 58.0 58.1 Every, Douglas. Accident/incident Summaries. Sailplane & Gliding (British Gliding Association). October–November 2006, 57 (5): 61 （英語）. 
  59. ^ Analysis of serious and fatal gliding accidents in France. Le Bureau d'Enquêtes et d'Analyses (BEA) pour la Sécurité de l'Aviation civile. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-04-01） （英語）. 
  60. ^ Feakes, Richard. Electronic Collision Avoidance. Bicester Aviation Services. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2011-08-20） （英語）. 
  61. ^ Sperber, Martin. Safety Aspects for Glider Pilots. DG Flugzeugbau. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  62. ^ Learning to fly Gliders—Earning your Glider Rating. Soaring Society of America. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  63. ^ Silent Wings. Silent Wings AS. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  64. ^ Comment Response Document (CRD) to Notice of Proposed Amendment (NPA) 2008-17B for an Agency Opinion on a Commission Regulation establishing the Implementing Rules for the licensing of pilots (PDF). European Aviation Safety Agency. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  65. ^ Age & Weight Restrictions. Lasham Gliding Society. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  66. ^ Wolfgang Weinreich, Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. IGC Keynote Speech, Lausanne. Gliding and Motorgliding International. 2005-03-04 [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-09-24） （英語）. 
  67. ^ 67.0 67.1 Roake, John. Gliding Membership Report 2004. Gliding International (Gliding International Ltd). March–April 2004 （英語）. 
  68. ^ List of airfields which may be under threat in UK. Action For Airfields. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-04-15） （英語）. 
  69. ^ Letter opposing an application for more controlled airspace (PDF). British Gliding Association. [2015-05-26]. （原始內容 (PDF)存檔於2012-08-25） （英語）. 
  70. ^ Thoughts About the Future of Gliding. DG Flugzeugbau GmbH. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015-05-26） （英語）. 
  71. ^ Report to the IGC Plenum on the FAI Commission on Airspace and Navigation Systems (CANS): 5. Transponder systems.. Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015年5月26日） （英語）. 
  72. ^ Response to EASA proposals on insurance. British Gliding Association. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2012-03-12） （英語）. 
  73. ^ 73.0 73.1 HANG GLIDING AND PARAGLIDING. Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2015年9月24日） （英語）. 
  74. ^ Aeromodelling. Fédération Aéronautique Internationale Aeronautique. [2015-05-26]. （原始內容存檔於2010-04-27） （英語）. 

延伸閱讀

外部連結

取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=滑翔&oldid=80844463」