滑翔伞初级飞行理论

路过雨天的季节

作者：马太乙
它如何飞行？飞行理论过于复杂不便于讨论；然而以下为重点摘要。
最早的解释为白努力及牛顿第三运动定律。

白努力定律指的是，在气流中空速增加则压力降低。

因此当气流通过伞衣，上层气流的流速高于下层。这
也造成伞衣上层的压力较低；这就是所谓的升力。

现今对于白努力定律的应用已经渐渐减少了。
常数
v = streamline fluid velocity 沿流流体速度
g = gravity acceleration 重力加速度
h = height of the fluid 流体高度
p = streamline pressure 沿流压力
ρ = density of the fluid 流体密度

路过雨天的季节

牛顿第三运动定律提到作用力与反作用力。当气流碰到伞翼下层并向下流动，使得伞翼向上抬升。这往下
流动与向上抬升的力是成比例的。

路过雨天的季节

理论「循环理论」是这么说的：
流动的气流通过伞翼，并持续向后且往下流动，这形成伞翼周围循环的气流如上图所示。这股上升
的气流，从伞翼后缘提供伞衣上升所需要的力量。
下洗气流定律說明，当气流被推往伞翼后方时同时下沉，而这个在伞翼下方的升力便是下洗气流。

路过雨天的季节

转向气流定律
这里指的升力是来自于下方从伞翼上方转向的气流汇集

路过雨天的季节

4 种作用力
所有的理论都与其解释不相符。但是它们都阐明以下 3 点：
1. 伞翼实际上都能飞
2.  通过伞翼的气流是必要的
3. 它们都需要依靠 4 种作用力，升力、推力、重力、阻力：
升力 指的是与飞行路径垂直作用的所有作用力的总合；伞翼中影响升力最主要的要素是攻角角度，也
就是翼弦与伞之间以及气流方向所形成的角度。翼弦指的是，一条从伞翼后缘连结至伞翼前缘的横切
线。
以下的图示就可以清楚看出伞翼攻角的变化；伞翼的横剖面则为反白以供辨识。

路过雨天的季节

推力 是飞行中必要存在的；推力造成了流速与风速之间的差异。而飞机利用引擎产生推力，飞行伞则
因为没有引擎动力所造成的推力，因此在首次飞行时，不会选在风速低或是无风的状态下进行。
有些人认为严格说来飞行伞并非实际在「飞」。他们是近乎优雅地掉落。一旦进入天空，飞行伞藉由
自然定律将下坠运动转化为前进运动；从地心引力而至推力。

阻力是指在飞行路径中所有平行及反向力的总和。所有的飞行器透过增加或减少阻力来控制方向及升力。只要有阻力这个媒
介的存在就可以飞行，而这个媒介便是空气。
A: 阻力减少，升力降低，速度增加。
B: 阻力增加，升力增加，速度降低。
C: 当阻力增加，升力降低，速度降低。

路过雨天的季节

我们透过增加或减少伞翼的阻力来调整伞衣。透过拉下右边控制环，增加右边的阻力。这使得右
边伞翼飞得较慢。
更多的相关理论信息你可以在网站上查询。研究以上的理论并选择你最喜欢的，不然就自己编撰一套
理论；而我，你可以说我疯狂，但我仍然同意柏拉图的理论。
问题
1.选出 4 种产生在伞翼上的作用力：(a)冲力 (b)重力 (c)升力 (d)阻力 (e)速度 (f)速率。
2.伞翼透过下列何种方式来获得前进的动作 (a) 马达 (b) 比重 (c) 风。
3. 如果没有气流通过伞翼则会 (a) 飞得更快 (b) 失速 (c) 飞的较安全。
4. 阻力：(a) 所有的作用力与气流平行并且是反向 (b) 穿着女人衣服的男人 (c) 作用力与气流垂
直。
5. 当攻角增加升力则：(a) 增加 (b) 减少。
6. 当攻角减少伞翼速度则：(a) 增加 (b) 减少。