翼装飞行:一个纯粹的造翼神话

通常,我们看到的飞行是这样:

看到的翅膀长这样:

但是醒醒吧少年,这才是真正的飞行:

这就是翼装飞行

大部分人说起翼装飞行会说:

翼装飞行离我们很远,因为全球到目前为止也就只有600多人敢于尝试,其中只有100人能够称得上是真正意义上的翼装飞行员;

翼装飞行很危险,因为它的死亡率高达30%,算得上世界上死亡率最高的运动,法国的劳特布龙嫩是翼装飞行的胜地,已有28人在那里丢掉了生命;

翼装飞行很烧钱,因为要买装备,买机票,高昂的学费,还有要为之前的种种积累和训练买单,普通翼装的价格2-5w不等,全套降落伞装备也1.5-5w,跳伞价格1200元/次;

翼装飞行很辛苦,因为能够开始翼装飞行需要一年之内200次以上的跳伞积累,相当于隔一天就要跳一次。

有人可能会问,为什么这么贵,这么苦,这么危险还有人玩呢,想飞坐飞机不就行了?

张树鹏(中国滑翔伞第一人,亚洲翼装飞行第一人)曾经在一次采访中说:

其他飞行器虽然也能实现飞翔,但或有外力链接( 滑翔伞有伞头,伞绳等)或需要提供外力,而翼装更纯粹。

的确,就是为了这份纯粹,从古至今无数人为它不惜飞蛾扑火。近代翼装飞行这项运动有百年的历史,但如果深究起来它可要长的多...

用生命开创的历史

上古时期的人类就将像鸟儿一样自由飞翔的梦想寄托于神话传说中,(女娲补天、嫦娥奔月、或是普洛米修斯飞天盗火…… )在科学技术水平有限的当时飞行在人们眼里只能是神的专利,即便是有为数不多的凡人在神话中飞行也会最终以悲剧告终(伊卡洛斯的的悲剧)。

公元前200年,中国人就发明了风筝。

三国时期时代 诸葛亮发明了天灯/孔明灯(今天热气球的雏形)。

进入中世纪欧洲宗教当道,百业俱废,但这并不意味着人们停止了追寻飞行的梦想。当时就有人开始模仿神话中的伊卡洛斯用羽毛做成翅膀企图飞行,这种模仿鸟类的飞行尝试一直持续到17世纪。但是结果总是不尽如人意。

文艺复兴时期意大利的一位科学家博雷利深入探讨了人类肌肉、骨骼和飞行的关系,指出人类没有鸟类那样轻质的骨架、发达的胸肌和光滑的流线型身体,一个体重60kg的人,至少得具备1.8m宽的胸腔才能支持扇动翅膀所需要的肌肉。他因此得出结论认为人类的肌肉力量不足以像鸟类那样振动翅膀克服自身重力做长时间飞行。

他将人类想要像鸟儿一样用翅膀飞行的梦想就此扼杀。

这一结论的得出无疑是对先驱者们的巨大打击,不过也是在这一时期,达芬奇设计了降落伞的初步形象。

1785年,让-皮埃尔·布兰查德使用降落伞从热气球上安全跃下

降落伞的发明与应用让飞行从此多了一份安全保障。

于是就在莱特兄弟完成人类首次有动力飞机载人飞行的九年后, 1912年世界上就有了第一个穿降落伞从飞机上跳下来并成功降落的人。

同年, 奥地利的一位裁缝Franz Reichelt完成了历史上的第一次“翼装”飞行的尝试,不幸的是,在经历了短短两秒钟的飞行之后整个人重重的砸在了地上,砸出了一个15cm大坑,当场毙命。

Franz Reichelt失败的原因:

第一,与其说他穿的是翼装,不如说他穿了一套降落伞/床单,但是在他跳下来的过程中降落伞并没有成功的打开,这是导致他死亡的最大原因;

第二,据说当时许多人劝他先拿假人做实验,因为这套翼装仍然处于试验阶段,但还他担心他的专利马上就要过期所以亲自进行了尝试;

第三,他是从埃菲尔铁塔的一层跳下来,高度不够可能也是造成降落伞没有按计划打开的原因;

事实上在初期翼装飞行运动员并没有我们现在所能看到的先进的装备,他们基本上都是背着降落伞对着指定方向下落(Freefall-一种跳伞技巧又叫Tracking)但是不能控制方向,直到距离地面很近了才打开降落伞。

上个世界30年代,人们还不断的尝试使用新的翼装(翅膀)材料试图提高飞行中的可控性,这些材料包括:木头,帆布,以及钢材等等。(基本上除了羽毛意外的能想到的都用遍了)

但是这些材料不仅让飞行变得更加笨重而且有时候还会影响运动员开启降落伞的和顺利出舱,致使许多的人在实验中不幸丧生。

鸟人Clem Sohn

在1930年-1961年之间,75名翼装飞行的先驱里面有72名死于翼装和技巧测试,在这样的情况下美国跳伞协会(UAPA)一度禁止了在跳伞活动中翼装的使用。

一直到80年代,德国的一名跳伞运动员Christoph Aarns在对翼装的研究中取得了巨大的突破,他首次使用网状结构的翼装,虽然并没有加快滑行的速度但是却大大减缓了下降的速度从而提高了飞行的稳定性。

基于这一突破,美国跳伞协会于1987年取消了禁止翼装飞行的禁令,让更多人又有机会走上了这一条不归路。

法国的极限运动员Patrickde Gayardon也是在这一突破的基础上,在翼装的双臂和两腿之间都用翼面连接起来,也就是我们现在看到的“三翼设计”,为现代翼装设计奠定了基础。

Patrick de Gayardon

通过不断的研究尝试,Patrick在1994年成功的完成了现代人类历史上第一次真正意义上的翼装飞行,他的一生致力于不断的改进翼装突破自我,令人惋惜的是他最后也为实验付出了生命的代价。

执着的人们总是越挫越勇,人们并没有因为悲剧的不断发生放缓前行的脚步,从1998年开始,翼装便可以进行商业买卖,从一开始的两家生产厂家,到现在款式五花八门的翼装,翼装的改革与进步为翼装飞行提供了更多的可能性。

如今的翼装飞行已经脱去了往日稚嫩的外壳,成为了一项相对成熟的运动,运动员们在从中获得飞行快感的同时也在不断的突破自己的极限。

翼装飞行纪录

最高:2015年,美国人James Petrolia创造了翼装飞行最高海拔纪录11,407.44m;

最长:2016年,美国人Kyle Lobpries创造了翼装飞行最长绝对距离纪录32.094km;

最快:2017年,英国人Fraser Corsan创造了翼装飞行最快飞行速度纪录396.88km/h;

(通常翼装飞行的时速也可以达到135km/h)

这个最快速度是什么概念呢,来组数据感受一下:

汽车 飞机
F1跑车的平均速度能够达到240km/h 飞机在起飞时的时速是287km/h
在中国高速公路最高限速是120km/h 民用飞机的时速一般是800-1000km/h

看似疯狂的记录,背后其实有着一连串的技术支撑,好的翼装才是是否能提高速度的关键。

飞得更快

在大多数时候,高空跳伞的感觉就像是在往下坠落。可要是你身着翼装,就不会觉得自己在往下掉了。因为你可以实实在在地感觉到自己在快速前进。而且,你的速度越快,你就越能较好地感受到升力的作用,会真的是感觉自己在飞。——英格兰陆军跳伞协会(Army Parachute Association)的杰姬·哈珀(Jackie Harper)。

流动的空气就像水一样,试着用手在水里划动或者子在行驶中将手伸出车窗外,你的手会在这些时候感受到来自水和空气的阻力,飞行中的感受也是如此。

非常细微的动作也可以影响在空中的飞行轨迹。比如:飞行员的手就可以看作是副翼,一个细微的手势的改变就可以改变飞行的角度甚至做出旋转。

经验丰富的运动员可以轻轻移动肩膀,弯曲膝盖,甚至稍微改变上半身的姿势来灵活稳定的操控翼装。现代翼装的设计简单的说主要是致力于增加升力和拉力,来增加滑降比(滑行距离/下降高度)从而增加滞空时间。

飞行时候感受到的4种力:

1 .地球引力会让你感受到重力;

2. 空气的阻力会让你有一个向上的升力,这个上升的力量在遇到面积较大的平面或者翼面(airfoil)之后会变大;

3. 当翅膀扇动是会产生向前的推力,就好像是引擎推动物体向前;(快速的扇动翅膀不仅不能减缓下降的速度反而会让你垂直下落身体失控旋转导致死亡)

4. 拉力同样来自与空气阻力,与推力对抗。

随着科学技术的进步,目前翼装飞行的滑降比一般可以达到3:1 ( 每向前滑行三米下降一米),最快的滑降比记录为4.51:1,这个数字还在不断的突破。

不同飞行器滑降比对比图

从左向右分别是:翼装,M2-F1无动力航空器,太空船一号,

X-24B升力体飞行器,航天飞机,双獭式飞机

高科技保驾护航

飞行员的判断,飞行环境以及翼装的面料直接决定了升力和速度的大小,大部分翼装现在都是使用尼龙(Nylon)材料,因为它材质轻盈柔软而且结实耐用还有很好的防风能力。

其他的面料:

cordura 过胶尼龙 (耐磨,坚硬)

polycotton聚酯棉布 (透气性好)

spandex 斯潘德科斯弹性纤维 (弹性好)

taslan塔斯伦面料 (质感轻薄)

nylon尼龙面料(常用)

除了不同的面料以外,翼装也有不同的样式对应不同的功能:

级别从左至右依次升高

功能:通用款,特技款,多功能款,长距离长时间款

翼装看起来很简单,但是里面却有很多的小细节能够有效的提高飞行效率:

进气口:使翼装能在飞行过程中充气膨胀,当飞行员伸展手臂时,这样的设计令其双臂下方和两腿之间形成增压膜,从而产生升力——此时的飞行员略有几分像一只飞鼠。

“毕竟,拥有一辆一级方程式赛车,并不会使你摇身一变成为最好的车手哈珀指出,翼装怎样飞行、安全程度如何很大程度上取决于穿着者自身的操纵技术。

虽然一直以来新型的翼装以及技巧的实验都需要靠真人来完成,为此也付出了很大的代价。但是现在陆续开展了很多项目致力于减少实验的死亡率,利用3D模拟技术让翼装变得更加安全。

为了提高计算流体动力学(Computational FluidDynamics (CFD)),是流体动力学和计算机科学结合的交叉学科。就可以实现这一设想,可以将想象中的模版放入电脑进行反复的试验并选出最优的结果-最高滑降比。

借助3D打印技术将翼装模型打印出来再进行试飞,这一技术可以将因为器材造成的意外事故概率降低进一半。还可以利用风洞(wind tunnel)进行飞行的实验。例如一个名叫“伊卡洛斯项目(Project Icarus)”的实验项目就在这个领域不断的探索。

在飞行进程中捕捉翼装的三维几何图像是项目里的一项工作,由一个特殊的胸挂背心完成(其形如一块罗马式胸部盔甲),顾名思义,要将它绑在飞行员的胸部。绑好后,翼装飞行员经由连接到胸挂背心的接线柱,悬挂在风洞的顶板上。等拴好扣牢,飞行员便在各种风力条件下接受激光扫描,计算机借此建构精确无误的三维计算机模型。

无论如何,是现代技术的发展以及人类不断扩大的脑洞让我们能够短时间内取得巨大的飞跃和进步。不过也要记住那些为此奉献出生命的先驱们,是因有他们这篇神话才得以开篇,我们的飞行梦想才能延续

最后送上达芬奇的一句话给所有热爱飞行的人们,愿梦常在,心飞翔:

once you have tasted flight, you willforever walk the earth with your eyes turned skyward, for there you have been,and there you will always long to return.”

一旦你尝试过飞行,即使你行走在地上你的眼睛将永远望向天空,因为你曾经去过,你将永远渴望回归。返回搜狐,查看更多

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