翅膀飞行的工程如何

典型的翼裤提供足够的电梯，以显着慢下降，并允许传单实现不同程度的前向动量。

照片提供凤凰飞

要了解翅膀空气动力学以及装备如何让穿着者真正飞行，您必须了解飞行的基本物理。要记住的第一个原则是空气是一种流体 - 很像水．尝试将手掌平，穿过一桶水，或用手从移动的车辆中粘。这种力阻力感觉是流体（空气或水）与对象（你的手）的运动相反的运动。

飞行是四种相反的力的精确关系。重量向下拉飞行物体。举起当物体的向下动力符合空气阻力时，会随之而来。如果你有平坦的表面或翼型，那么净升力不仅可以减缓象样的速度，而且实际上可以使物体在空中向上移动。

虽然电梯和重量覆盖空气中的垂直运动，推力和拖覆盖水平运动。拍打翅膀或拍打时发生推动引擎把一个物体向前推。阻力和升力一样，是流体对水平移动物体施加的力。想了解更多关于飞行物理学的信息，请阅读飞机如何工作．

退出飞机的跳伞运动员立即体验拉动重力——重量的力。如果他或她穿着翼装，那么翼型将提供升力。然而，翼型不够大，不足以积累足够的升力，推动飞行者的重量向上通过空气。这也是为什么穿翼装的飞行员必须使用降落伞降落的原因。小机翼不能提供足够的升力使飞行员减速到安全的着陆速度。

同样的，翼装也不能提供推力，快速的摆动手臂只会让你陷入一个陡峭的俯冲或致命的旋转。要在空中向前翱翔，翼服飞行员必须依靠自己的力量滑行比率- 升力，阻力和重量之间的关系，确定滑动物体可以从特定高度行进的距离。随着体重拉下的传单，电梯允许传单通过空气水平切割。

翅膀如何让穿着者达到所需的升力？我们将找到下一个。

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，因为膜状机翼表面的框架是由人体提供的。这种宇航服本质上把人的形状变成了一个全身的机翼，这意味着宇航服必须尽可能多的水平表面，以成为一个有效的翼型。

典型的翅膀设计用腿部和手臂下方的蹼翼表面完成这一点。相对空气的力通过穿过衣服中的入口推动空气来膨胀这些膜，有助于通过飞行保持翼型泡泡。这意味着传单不必通过单独的纯粹的物理力保持翼的形状，而且由于刚性翼形结构，也不会受到有限的迁移率。西装牢固地贴在传单的身体上，而不会阻挡先导槽或胸部上的紧急手柄，部署储备斜槽。

一旦翅膀传单离开了飞机并开始下降，他的第一步是散开他的手臂和腿，以便完全打开西装的翅膀。然后传单然后伸直他的脊柱，推动肩膀向前推动并伸直双腿。由于他的整个身体用作翼型，因此通过移动他的身体的不同部位，飞行器在空中演动。

为了覆盖最远的距离，传单需要向前滚动他的肩膀，并将下巴靠在脖子上，以便将翅膀推入头部低位置。传单还必须保持翅膀打开，但没有完全伸展。请记住，升力越多，下降越慢 - 和滑动物体必须牺牲高度并将其转化为速度以覆盖更大的距离。

为了实现最悠久的飞行时间，翅膀的传单必须抬起头并期待着，同时也弯曲在臀部，伸展翅膀并向下推动风。在此，传单尽可能多地实现表面积，并且产生更多的升力。这减缓了下降和前进动量的速度。

当谈到转向时，传单只是扭曲他或她的腿，臀部，肩部，以改变翼型的形状 - 翼柄的任何部分都可以影响转弯。关键是要进行小的运动，随着大的运动可以强迫传单进入潜水或旋转。这就像游泳在水下和移动身体来改变方向，除了每一个带着翼装的动作都可能导致方向的根本改变。

那么这些翼装技术是从哪里来的呢?这绝不是一项新发明，跳伞者几十年来一直在试验机翼。接下来学习所有关于翼装的历史。

翼装飞行员在佛罗里达群岛上空翱翔。

Scotty Burns / Getty Images Sport /盖蒂图片社

第一个降落伞从1912年的飞机跳跃，然后是莱特兄弟'第一次成功飞行只有九年。早期的跳伞运动员是真正的先驱，扩大了对此的理解自由落体空气动力学每次跳跃。当时，他们无法控制方向自由落体——一种被称为追踪．他们只是垂直坠落，直到启动降落伞。

在20世纪30年代，测试跳线尝试了许多不同的翼布置，以提供更好的跟踪 - 包括木材，帆布甚至钢结构。虽然这些早期“鸟“在经历了不同程度的机动性后，笨拙的机翼经常妨碍它们正确地离开飞机或启动降落伞，导致许多人员伤亡。在75名最初的先驱中，有72名鸟人在1930年到1961年间为了测试新的设计和技术而被杀[来源:汉森］．为了应对如此高的死亡率，美国降落伞协会(USPA)禁止在跳伞时使用机翼。

在20世纪80年代，德国跳伞运动员Christoph Aarns通过使用蹼翼表面增强他的跳伞技术取得了进展。虽然这并不允许任何增加的跟踪速度，但它确实减缓了他的下降率并提供稳定性。在这些进步之后，USPA在1987年举起了禁令跳伞。

在20世纪90年代中期，法国跳伞运动员Patrick de Gayardon进一步接受了这一概念，在他的腿部和每个臂下方传播翼面。De Gayardon在测试这个概念时死了，但他的三翼设计继续成为现代翅膀设计的基础。

1998年，第一套商用翼装上市，在随后的几十年里，这项运动持续增长，目前有两家翼装制造商提供了多种设计。翼装飞行是一项极限运动，它的参与者来自经验丰富的跳伞运动员基础跳线．出于这个原因，它可能仍然追求既定的跳伞运动员和最冒险的跳伞运动达尔伯尔斯．但人类想要像鸟一样飞翔的愿望不会在短时间内消失，每年翼装飞行员都可以继续追逐世界纪录，并将翼装的极限变为可能。

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