18新利最新登入翼装飞行是如何工作的

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跳伞图像廊不,这不是最新的超级英雄电影剧照。这位高空跳伞运动员正穿着翼装在空中翱翔。查看更多跳伞图片
图片由Gunnar Jeannette提供凤凰飞

如果你曾经梦想过像超级英雄一样在空中翱翔,你并不孤单。梦想自史前时代起,飞行就一直吸引着人类的想象力。即使有了飞机随着航空旅行的日益普及,那个古老的问题仍然困扰着我们:如果我们能简单地展开双臂,像一只鸟一样飞行会怎样?

几个世纪以来,早期的飞行先驱试图通过在手臂和背部安装人造翅膀来实现这一壮举。但就像伊卡洛斯的神话以这位希腊英雄的坠亡而告终一样,历史书中也充满了热情的先驱们从高处一跃而下,展开翅膀,然后跌回地面的故事。

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今天,梦想变成了现实。类似于飞行之间的东西松鼠还有一个雪上的天使翼服允许跳伞而且基地跳投跃入虚空,张开双臂,在空中翱翔。

在某种意义上,翼装飞行是跳伞和悬挂式滑翔运动.像这两种活动一样,翼装飞行要求飞行员要么跳出飞机,要么从悬崖上跳下来,以达到足够高的高度。虽然悬挂式滑翔机可以滑行安全着陆,但翼装飞行员必须打开降落伞,在剩余的时间里漂浮到地面——如果不使用降落伞,他们根本无法将速度降低到足够快的程度来安全着陆。

但是,在拉开降落伞弦之前,翼装飞行员可以水平高速飞行并表演空中杂技,同时下降的速度比典型的跳伞者慢得多。

为什么它会飞,而不是穿着古怪的服装掉下来?继续往下读,你会发现物理学、设计和几十年18新利最新登入的实验是如何让翼装飞行员拥有天空的。

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翼服空气动力学

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典型的翼装可以提供足够的升力来显著减缓下降速度,并允许飞行者获得不同程度的前进动量。
照片礼貌凤凰飞

要了解翼装的空气动力学,以及这套装备是如何让穿着者真正飞起来的,你必须了解飞行的18新利最新登入基本物理学。要记住的第一个原则是,空气是一种流体——就像空气一样.试着在一盆水里移动你的手,手掌平放,或者把手伸出正在行驶的车辆。你感受到的阻力是流体(空气或水)的运动与物体(你的手)的运动相反。

飞行是四种对立力量之间的一种谨慎的关系。重量把飞行物拉下来。电梯当物体向下的动量遇到空气的阻力时产生。如果你有一个平面翼型,那么净升力不仅可以体面地减慢速度,而且实际上可以使物体在空中向上移动。

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当升力和重量覆盖在空中的垂直运动时,推力而且覆盖水平移动。当翅膀扇动或发动机推动物体前进时,就会产生推力。阻力和升力一样,是流体对水平运动物体施加的力。有关飞行物理的更多18luck手机登录信息,请阅读18新利最新登入飞机的工作原理

跳伞者离开飞机后会立即感受到重力——重力。如果他或她穿着翼装,那么套装的翼型将提供升力。18新利最新登入然而,机翼不够大,无法积累足够的升力来推动飞行员的体重在空中上升。这也是翼装飞行员必须使用降落伞降落的原因。小机翼根本无法提供足够的升力来减速到安全的着陆速度。

同样,翼装也不能提供推力,快速拍打手臂只会让你陷入陡峭的俯冲或致命的旋转。为了在空中向前翱翔,翼装飞行员必须依靠他或她滑移率升力、阻力和重量之间的关系,决定了滑翔物体从特定高度可以飞行多远。18新利最新登入当重量把飞行器往下拉时,升力使飞行器水平地穿过空气。

18新利最新登入翼装是如何让穿着者达到所需的升力的呢?我们接下来就知道了。

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翼服设计

市场上有几种不同的翼装设计,但它们通常遵循相同的基本设计。翼装由高度耐用的织物制成,很少有刚性部件,因为人体为膜质机翼表面提供了框架。宇航服本质上是把人体的形状变成了一个全身的翅膀,这意味着宇航服必须有尽可能多的水平表面,才能成为一个有效的翼型。

典型的翼装设计通过在两腿之间和腋下的蹼状翼面来实现这一点。相反的空气的力量通过推动空气通过宇航服的入口使这些膜膨胀,帮助在飞行中保持翼型半刚性。这意味着飞行者不需要通过纯粹的物理力量来保持翅膀的形状,也不会因为翅膀的刚性结构而受到限制。宇航服安全地系在飞行员身上,不妨碍飞行员降落伞或胸前部署备用降落伞的应急手柄。

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一旦翼装飞行员离开飞机并开始坠落,他的第一步是张开双臂和双腿,以便完全打开宇航服的翅膀。然后飞行者挺直他的脊柱,向前推他的肩膀,伸直双腿。由于他的整个身体是一个翼型,飞行者通过移动他身体的不同部位在空中机动。

为了达到最远的飞行距离,飞行者需要将肩膀向前滚动,并将下巴弯曲到脖子上,以便将翼装推到头部较低的位置。飞行者还必须保持翅膀张开,但不能完全展开。记住,升力越大,下降速度越慢——一个滑翔物体必须牺牲高度,把它转化为速度,以覆盖更大的距离。

为了达到最长的飞行时间,翼装飞行者必须抬起头,向前看,同时弯曲臀部,伸展翅膀,逆风下压。在这种情况下,飞行器获得尽可能多的表面积,并产生更多的升力。这减缓了下降的速度和前进的动力。

在转弯时,飞行员只需扭转他或她的腿、臀部、肩膀和脚来改变翼型的形状——翼装的任何部分都可以影响转弯。关键是要做小动作,因为大动作会迫使飞行者俯冲或旋转。这很像在水下游泳,通过移动身体来改变方向,只不过每次使用翼装的动作都会导致方向的根本变化。

那么这些翼装技术是从哪里来的呢?这绝不是一项新发明,跳伞运动员对翅膀的实验已经进行了几十年。接下来了解翼装的历史。

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多年来的鸟人

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翼装飞行员在佛罗里达群岛上空翱翔。
斯科特·伯恩斯/盖蒂图片社体育/盖蒂图片社

1912年,第一次从飞机上跳伞莱特兄弟这是第一次成功飞行,用时仅9年。早期跳伞是真正的先驱者,扩大了对自由落体空气动力学每跳一次。当时,他们无法控制方向自由落体——一种跳伞技术,被称为跟踪.他们一直在下降,直到打开降落伞。

在20世纪30年代,测试跳伞者尝试了多种不同的机翼结构,以提供更好的跟踪,包括木材、帆布甚至钢结构。而这些早期的birdmen“经历了不同程度的机动性,笨拙的机翼经常干扰他们正确退出飞机或启动降落伞的能力,导致许多人员伤亡。在最初的75名开拓者中,有72人在1930年至1961年期间因测试新设计和技术而丧生[来源:汉森].为了应对这种高死亡率,美国降落伞协会(USPA)禁止在跳伞中使用翅膀。

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在20世纪80年代,德国跳伞运动员克里斯托弗·阿恩斯(Christoph Aarns)在翼装技术上取得了进展,他在跳伞服上增加了蹼状翼面。虽然这并不能提高跟踪速度,但它确实减缓了他的下降速度,并提供了稳定性。随着这些进步,USPA在1987年取消了对有翼跳伞的禁令。

在20世纪90年代中期,法国跳伞运动员帕特里克·德·加亚尔登(Patrick De Gayardon)将这一概念进一步推广,他在两腿之间和两臂下展开翅膀表面。德加亚登在测试这一概念时去世,但他的三翼设计后来成为现代翼装设计的基础。

第一款商用翼装于1998年进入市场,在接下来的几十年里,这项运动继续发展,目前有两家翼装制造商提供了广泛的设计。翼装飞行是一项极限运动,它从经验丰富的跳伞运动员中吸引参与者基地跳投.出于这个原因,它可能仍然是知名跳伞运动员和最冒险的人的追求低空跳伞.但人类想要像鸟一样飞翔的愿望不会很快消退,每年翼装飞行员都能继续追逐世界纪录,并突破这些翼装所能达到的极限。

探索下面的链接,了解更多关于航空和其他冒险的飞行方式。

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