有容乃大
     上一篇中作者曾分析了動(dòng)力懸掛式滑翔翼與普通輕型飛機(jī)相比的獨(dú)特優(yōu)勢,，也簡單指出了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的主要缺點(diǎn)及改進(jìn)方向,。本文作者不做歷史細(xì)節(jié)考證，僅從技術(shù)發(fā)展角度回顧一下懸掛式滑翔翼的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀,，并展望其將來技術(shù)發(fā)展方向,。
     懸掛式滑翔翼：英文名Hang glider （懸掛的滑翔器），比飛機(jī)和滑翔機(jī)的發(fā)明都晚得多,。據(jù)傳是二戰(zhàn)后才出現(xiàn),，最早起源于一種三角帆翼的降落傘。一旦被用于人力滑翔運(yùn)動(dòng)，由于攜帶方便易于山坡自主起飛和地面短距著陸,，立即得到滑翔運(yùn)動(dòng)愛好者的廣泛接受,。盡管其滑翔性能遠(yuǎn)不如滑翔機(jī)，參與人數(shù)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原來的滑翔機(jī),。大約自上世紀(jì)80年代迅速風(fēng)靡全球,，相應(yīng)產(chǎn)品專業(yè)生產(chǎn)廠家也紛紛出現(xiàn)。僅據(jù)意大利一家廠家說明書稱,，至2006年該廠20年已經(jīng)生產(chǎn)并向全球銷售約8000架,。此外，其基本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),，還被廣泛采用于30年來世界各地各類高臺(tái)人力飛行賽事中（受賽事規(guī)定翼展限制,，一般不能直接采用商業(yè)產(chǎn)品參賽）。
圖1

     圖1給出了早期懸掛式滑翔翼的基本外形結(jié)構(gòu),，來源于網(wǎng)頁,。組件名稱是作者按意思轉(zhuǎn)譯，未經(jīng)專業(yè)術(shù)語考證,?？梢钥闯觯瑔螌尤切畏砀愃骑L(fēng)箏,，基本不具備翼型,，頂角小于90度，其整體的升阻比（滑翔比）較小,。圖中并未標(biāo)明整體收褶骨架后形狀,，以及各骨架關(guān)，桿連接細(xì)節(jié),。仔細(xì)觀察實(shí)體會(huì)發(fā)現(xiàn),，為了能夠整體收褶，其兩根翼前沿管與主桿在頭部以鉸鏈方式連接,，支撐桿中間有鉸鏈相互連接并且可在主桿上滑動(dòng)（正是通過此滑動(dòng)的相對位置,，決定整體骨架的展開或收褶），支撐桿兩端分別與兩前沿管中部也以鉸鏈連接,。此外,，桅桿底端以及三角操控架兩邊管頂端與主桿固定點(diǎn)也都有鉸鏈，操控架桿則可以從三腳架底端拆卸開,，收折后各桿管可大致與主桿平行,。
圖2 
圖3

圖2是和圖3分別是從網(wǎng)上找到的最早期和近期最新型結(jié)構(gòu)的實(shí)際飛行照片。
圖4

     圖4自左至右,，作者手繪了自早期到現(xiàn)在懸掛式滑翔翼外形結(jié)構(gòu),，以及實(shí)際翼型的逐步技術(shù)改進(jìn)由低級到高級的過程,。
     其變化改進(jìn)歸納起來有如下各項(xiàng)：
l 其帆翼由單層變?yōu)榫植侩p層，且雙層占比例逐漸增大,；
l 整體打開狀態(tài)的頂角逐漸變大（由低于90度發(fā)展到133度）,；
l 增加了翼尖的組件，整體打開狀態(tài)的翼面外形由三角形逐漸變?yōu)轱w旋鏢的外形,；
l 支撐桿由完全暴露在帆布外面逐漸演變?yōu)橥耆卦谝矸嬷校?br/>l 肋管也發(fā)展為上下兩種,，下管平，上管前部凸起,，且數(shù)量逐漸增多,；
l 在翼面積基本不變情況下翼展逐漸加大,，平均展弦比逐漸加大,；
l 在支撐桿及前沿管剛性增加后，無須桅桿及吊索保持雙翼水平,，桅桿及吊索被取消,。
l 部分桿管件材料由鋁合金變?yōu)樘祭w維合成材料。
      此外在懸掛方式和附件上：
l 由最初飛行員坐式懸掛改為俯臥式懸掛,，有了腿袋附件和輔助吊索,。
     效果是：在始終保持了其雙翼可收褶便于攜帶，飛行員可以直立跑步起飛和著陸,，總重不增加的基本特點(diǎn)前提下,，飛行時(shí)飛行員更為舒適，阻力減少,，翼型逐步改善,，滑翔性能逐漸提高，升阻比（滑翔比）逐漸增大（由6增大到18左右）,。例如,，現(xiàn)在高級滑翔翼已經(jīng)可以進(jìn)行空中垂直翻圓周轉(zhuǎn)飛行的特技動(dòng)作。
     帶來的反面效果是：隨著骨架部件增多,，收褶展開安裝的手續(xù)由原來比較簡單變得比較復(fù)雜麻煩,，需用時(shí)間變長。
     還可以看出,，即使最新型滑翔翼的實(shí)際翼型與低速飛機(jī)的理想翼型相比還有很大差距,。
     上篇博文曾經(jīng)指出“如何在保持機(jī)翼可以收褶展開的特點(diǎn)同時(shí)，解決翼型不理想以及展開收褶過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力的問題,，是現(xiàn)有懸掛式動(dòng)力（或無動(dòng)力）滑翔翼發(fā)展改進(jìn)的關(guān)鍵課題,。可喜的是,，從愛飛客輕型飛機(jī)創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽的“鷗燕2014”設(shè)計(jì)說明得知,，該作者已經(jīng)分別有“可快速展開與收褶柔性蒙皮機(jī)翼（A型）”“可快速展開與收褶柔性蒙皮機(jī)翼（M型）”兩項(xiàng)設(shè)計(jì),，較圓滿解決了上述關(guān)鍵問題，并已經(jīng)獲得我國國家專利,。相信該項(xiàng)專利的實(shí)施必將使得我國懸掛式動(dòng)力（或無動(dòng)力）滑翔翼的研發(fā)生產(chǎn)直接步入國際最先進(jìn)水準(zhǔn),。“再次重述于此,，作為作者對滑翔翼未來技術(shù)發(fā)展的展望,。
     再來看動(dòng)力懸掛式滑翔翼：英文名 Powered hang glider 是在滑翔翼發(fā)展后期出現(xiàn)。把原來吊掛飛行員的柔性吊帶改為可拆開的剛性吊掛架（吊掛點(diǎn)保持可以和主桿相對轉(zhuǎn)動(dòng)）,，可以在停放時(shí)支撐雙翼,，吊掛架下面從前至后依次安置了駕駛員及乘員座位以及帶推力螺旋槳的發(fā)動(dòng)機(jī)油箱等，吊掛架底部有前三點(diǎn)式輪式起落架支撐,。原來的滑翔翼三角操控架桿正好位于駕駛員座位前,，駕駛員由原來俯臥式改為坐式后操控方式不變。
      從圖片資料看來,，動(dòng)力滑翔翼自出現(xiàn)至今改進(jìn)發(fā)展不大,，基本結(jié)構(gòu)和操控方式基本保持不變。只有所采用滑翔翼結(jié)構(gòu)改進(jìn),，如取消桅桿吊索,，把主桿尾部縮短（因?yàn)橥７艜r(shí)不需要靠它支撐地面）。還有就是整個(gè)吊掛架座位前面和起落架加的整流罩有所改進(jìn),，或者根據(jù)起降地面狀態(tài)把輪子改為滑板,，或浮筒等。（筆者還注意到,，動(dòng)力滑翔翼的不少近期產(chǎn)品在機(jī)翼及翼型改進(jìn)上,，還沒有跟上滑翔翼產(chǎn)品的發(fā)展步伐，由于動(dòng)力充足,，沒有在提高升阻比上更下功夫,。）
      由于在三角操控架結(jié)構(gòu)沒有改進(jìn)發(fā)展，現(xiàn)有動(dòng)力滑翔翼還存在明顯不足之處是,，盡管其操控方式比傳統(tǒng)飛機(jī)操控更為簡單實(shí)用,，但是其操控動(dòng)作與傳統(tǒng)輕型飛機(jī)不太一致（在操控上下，左右飛行時(shí),，三角操控架操控桿的動(dòng)作方向似乎恰恰與傳統(tǒng)飛機(jī)駕駛桿推動(dòng)方向相反）,，對于飛行者升級學(xué)習(xí)飛機(jī)的駕駛就不太方便。此外,，還存在吊掛座艙不能封閉的問題,，綜合起來使得動(dòng)力滑翔翼始終成不了登大雅之堂的固定翼飛行器。
     作者展望,，未來動(dòng)力滑翔翼必將在采用可快速展開收褶具有良好翼型專利技術(shù)基礎(chǔ)上,，進(jìn)一步解決操控動(dòng)作與傳統(tǒng)飛機(jī)駕駛桿基本一至問題,，并解決吊掛座封閉問題。
     從滿足綠色飛行要求角度來看,，傳統(tǒng)輕型飛機(jī)和現(xiàn)有動(dòng)力滑翔翼都存在噪聲和尾氣污染大氣環(huán)境及產(chǎn)生碳排放問題,。動(dòng)力滑翔翼由于能耗小，在污染程度上要小些,，但也是一個(gè)需要改進(jìn)的方向,。正由于功率小，應(yīng)該比傳統(tǒng)飛機(jī)更容易解決,。最近從網(wǎng)上看到動(dòng)力滑翔翼采用電池電機(jī)驅(qū)動(dòng)替代燃油摩托驅(qū)動(dòng)的視頻,。最終完全用電池電機(jī)驅(qū)動(dòng)替代燃油摩托驅(qū)動(dòng)，是作者對其技術(shù)發(fā)展的展望,。
     在實(shí)現(xiàn)上述方面的技術(shù)改進(jìn)之后,，作者相信，未來的新型懸掛式電動(dòng)飛翼可以最終作為最方便簡易高效經(jīng)濟(jì)的固定翼飛行器,，作為個(gè)人飛行運(yùn)動(dòng)的最廣泛采用機(jī)型,，榮登固定翼飛行器大雅之堂。作者還預(yù)計(jì),，憑借其單位功率有效載重比遠(yuǎn)高于一般旋翼或固定翼飛行器，加之低廉成本,，較小收存體積,，將有可能成為未來無人機(jī)的一種選型，在國防事業(yè)上大顯身手,。 （完）