美国滑翔伞飞行教材 第三篇(上)展翅高飞

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第三篇:展翅高飞(上)

中级飞行的着陆进场和其它技巧

在本训练手册中,我们把你在训练山坡上进行的初期飞行,认定为初级水平的飞行。我们对训练山坡的定义是:一个飞行场地,从起飞到着陆区域是连续的开阔坡地,不转弯就可以建立进场航线,飞行中不可能超越着陆区域。

一旦你离开训练山坡,开始进行“高飞(high flight)”,你会需要一系列新技巧,你的知识和判断需要达到一个新水平。当然,你的首次高飞,会是在教练的直接监控下,你会高度依赖于教练的知识和判断。你会在理想的情况下进行最初的高飞;微风,平稳没有湍流的空气,相对容易的起飞,向着大面积无障碍的着陆区域,进行短距离滑翔。这使你有机会在一个相对轻松和安全的学习环境里,为更有挑战性的高飞发展所需要的专门技巧和知识。

高飞所需要的新技巧中,最重要的一条可能就是:向预定着陆区域建立进场航线的能力。

在训练山坡上,通常你可以起飞,直线向前飞行,直到你下降到地面高度,你会有合适的地点着陆。在训练山坡上的时候,你也可以选择一个不同的地点(可能离起飞地点更近)来试着着陆,在这个更近的地点着陆,会要求用一些转弯来使你下降到正确的地点。如果你的转弯做得不正确,或在错误的地点转弯,你会达不到、或超过、或偏离预定的目标。这就是你学习着陆进场概念的开端。

然而,高飞中的着陆进场,是一件更困难和更复杂的事情。在很多中级或高级飞行场地,如果你起飞,并飞向着陆区域,你到达时的高度可能从几百英尺到几千英尺不等。而且,对于任一给定地点,由于你在飞向着陆区域的途中会遭遇到不同的上升气流、下沉气流和风,所以你每次飞行抵达着陆区域时的高度,也可能各不相同。甚至每次飞行你都可能从一个稍有不同的方向抵达,使得你进场时所看到的着陆区域每次都有所不同。你起飞时不一定会知道着陆区域的风向或风速,必须在空中获得这些信息,并适当地调整自己的着陆进场航线。你可能会发现自己和其它飞行员同时抵达着陆区域,必须让自己安全地飞进序列中排队。有一件事和成功着陆沾不上边儿:那就是“让它飞”,无目的地在着陆区域周围徘徊,直到你到达地面,希望自己在差不多正确的地点着陆了。

高飞中,着陆进场的第一步,是在地面上彻底检查着陆区域。这样做有几个原因。一是电力线,或其它线缆、绳索、突出地面的金属线,从空中几乎是看不见的。如果不知道它们在哪儿的话,你是很难看见它们的。如果你确切地知道它们在哪儿,特别是参照于其它你能看到的物体,你就有希望不撞上它们。这不是开玩笑,也不是夸张。除了电力线,这对于其它的危害也适用。沟、洞、岩石、小树、铁丝网,其它能伤害你的障碍物,都必须被辨认出来,并参照于你从空中肯定可以辨认出的地标而被定位下来。

另一件从空中常常发现不了的物体是风向标。虽然在地面看起来又大又显眼,你常常会发现从空中它几乎看不见,除非你确切地知道该往哪儿看。所以,要确切地知道该往哪儿看。

要重视着陆区域周围任何大的障碍物,例如树或建筑物。要确定它们会怎样影响或限制你接近着陆区域的能力,它们是否会在你进场时可能飞过的区域制造湍流。

在这时计划好你的预定进场路线是个好主意。然而要记住,环境可能会要求你在空中改变计划。记住,着陆区域从空中看起来比从地面上看要小得多。

判断滑翔角度

为了完成一个连贯的着陆进场航程,你必须首先学会判读你的滑翔角度。如果你在稳定的空气团中保持一个固定的向量(速度和方向),相对于你最终在地面上截取的那个点,你会维持一个不变的角度关系(angular relationship)(下倾角)(declination)。例如,假设你正顶着微风飞行,达到5比1滑翔比。你的固定下倾角(constant declination)在地面的截点在你之下12度。比这个截取点更近的点,在你进场时,对你的角度会越来越陡;比这个截取点更远的点(更平缓的角度),在你下降时,对你的角度会越来越小。

如果你想学习定点着陆,你必须学会辨认这个固定下倾角的顶点(the point of constant declination),并能够控制好你的滑翔,使得这个截点与你希望的目标点相一致。

要辨认你的滑翔路线,最容易的办法是在前景中有一个看得见的标尺,来和远处的目标点相比较。目光穿过你的座袋,或伸开腿,参照于腿或座袋上的某个点,地面上这个截点的位置是固定的,认出这个地面点。如果这个截点比目标点远,那你处于所需的滑翔路线上方,必须使你的滑翔角度更陡,或做一些侧向的动作来消高。如果截点比期望的目标点近,那你必须增加你的滑翔比(glide ratio)(如果可能),找到上升气流,或是挑选一个新的着陆点。

会估测滑翔角度,在判断是否能避开障碍物时也很有用。如果障碍物在你的视野中下沉了(或是遮蔽的背景越来越少),那你的滑翔角能避开它;如果障碍物在你的视野中上升了,或是遮住了越来越多的地形,那你就避不开它。

飞机进场着陆航线(the aircraft landing pattern)

大多数飞机所用的传统的着陆进场程序,非常贴切地被称为“飞机进场着陆航线”。对于滑翔伞来说,它是种非常好的进场程序,因为它起始于着陆区域的上风向,这有助于确保你不会被吹到预定目标的下风向太远,以至于无法穿越顶风到达目标区域。做为一个航空器而言,滑翔伞最大的限制之一,是它顶风时很难向前移动。只要你处于着陆区域的下风向,一旦风速增大到和你的最大向前飞行速度相同,你就有无法抵达着陆区域的风险。

图1 飞机着陆进场航线

图片文字:Entry leg 进到航程 Downwind 顺风航程

Base 基线航程 Fina 最终航程l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

飞机进场着陆开始于“起始点(initial point)”。这一点处于上风向,并且在你着陆目标点的一侧,应当在300到500英尺(注:约90-150米)的高度。起始点特定位置的选择,要使你能从那一点开始,继续进行飞机进场程序中所有的剩余步骤,在你要飞过风、上升气流、下沉气流的情况下,也能执行进场的所有步骤。起始点的高度是它与你最终着陆目标之间距离的函数,它应当位于到目标的固定的下降角度(angle of descent)或下倾角上。

注意:有时,你会无法以你设定的特定高度到达起始点。事实上有时你根本就无法到达起始点;你的高度可能只够你径直飞抵着陆区域。在这样的情况下,很多时候你还是可以使用飞机进场程序,你可以沿着正常飞行路线,从进场航线的中途进入它。这种缩略的进场航线将在下面讨论。

当你接近着陆区域的时候,你要检查周围各方有无其它的飞行器,要注意附近每一个航空器的高度和位置。你要跟踪每一个和你高度相近的航空器的轨迹,确认自己在执行进场程序时不会和其它的航空器发生冲突。

接着,你要找到风向袋或风向带,确定风的方向和强度。当你继续执行进场程序的时候要再次检查,因为风速和风向可能会发生变化。

现在,飞向你的起始点。记住,你的起始点不是一个地面上的点,而是一个空中的点,位于地面特定一点上方的某个预定高度上。当你到达起始点的附近时,你可以在起始点上方以它为中心飞圆圈、矩形,或8字形,直到你以合适的高度到达空中这个特定的点。这时,你的进场航线开始了,你不可逆转地进入着陆程序。

注意:你在起始点上到达着陆航线进入高度之前,如果你遇到特别好的热气流,你还可以选择向上爬升和飞走。当然在最初的高飞中你不会这样做,但是以后当你掌握了盘热气流的技巧后就可以。但是,一旦你在着陆航线的进入高度经过了起始点,你应当认为自己已经准备完成着陆进场程序。

 

你的起始点相对于着陆目标的位置选择,取决于很多东西,你伞衣的性能,着陆场地周围的障碍物位置,预计的上升气流、下沉气流、湍流和风的存在。我们将要描述的着陆航线,适用于性能优异的初级水平的伞衣,例如Airwave Wave或Swing Arcus。由于你最初的高飞应当是在比较温和的情况下,向一个较大没有障碍物的着陆场地飞行,我们将首先说明对于这种场地,在没有明显湍流的微风条件下,典型的飞机进场航线。

在这个例子里,我们将会飞左手着陆航线,就是说航线中我们最后的两个转弯都是向左转。(你应当学会用左转弯和右转弯两个方向都能把着陆航线做得一样好。有些着陆区域由于地表形态或树、电力线、其它障碍物的位置,用右转弯着陆航线更好。)假设我们把起始点的高度选在地面之上500英尺(注:约150米)。位于起始点正下方的地面点,位于我们预定目标的上风向,在目标的一侧,和目标的连线偏离风向线45。这个地面点与目标的距离大约为400-500码(注:约365-460米),这就把目标点置于以它为起点的2.5:1到3:1的滑翔坡度上。我们在500英尺的高度上到达这个点,径直飞向目标,开始我们的着陆航线。这是“着陆航线进入航程(pattern entry leg)”,有时被飞行员称为“45”。

由于我们的滑翔比远比我们对目标的相对高度角大得多,我们会发现目标在我们的滑翔坡度之下移动,很快我们会使目标处于一个大约2:1的滑翔坡度上(30的下倾角)。在这一点我们右转45,正好顺风飞行,目标在我们的左方。这是我们的“顺风”航程。

当我们经过目标时,监测我们的高度,在水平面上我们与目标之间的角度,我们对目标的滑翔坡度比率(垂直面上的角度).

当我们在水平方向上大约在目标下风方向30,我们已经下降到目标再次位于我们下方2.5:1的坡度(25)的时候,我们从顺风航程左转90,进入“基线航程(base leg)”。现在我们横穿风向,大体上处于目标的下风向。

当我们接近目标正下风的点时,我们会进一步下降,直到目标和我们大约在4:1的坡度上(15)。这时,我们再次左转90,准确地切入一段飞行航程,这段航程正好对准迎风方向,又正好对准目标。如果我们选择了合适的着陆航线,并且飞得正确,目标应当位于我们的正上风方向,并正好在我们的下降坡度上。我们直线飞向目标,做着陆张开动作,双脚都踏中靶心!

现在把这部分仔细地读读,你会注意到几件事。一件是你可能觉得这个过程复杂得让人绝望,有太多的细节要记住。另一件是它的性质可能显得太数学了,提到的全是角度、滑翔比,所用的参数看上去过于精密。最后,你可能觉得这个方法只有在完美的条件下才能用,飞行员没有自发决策的空间,这种自发的决策在变化或未能预料到的情况中可能要用到。

你想得有点道理。它是一个复杂的过程,它确实依赖于以一定的精确性判断角度和执行动作的的能力,而且在大多数情况下,操作起来和上面讲的不会一模一样。然而,判断角度和滑翔状况以预测自己落点的能力,以及按选定的地面轨迹飞行,在特定的点精确地转弯的能力,是你作为飞行员的基本技术,是你所追求的高级飞行的各个阶段都需要的。最后,在现实世界里,你对标准的飞机进场着陆做出必要调整,使它能够适用于变化的情况的能力,取决于你所掌握的执行基本着陆航线时所需的同样的判断力和精确飞行能力。

再次强调,这里对飞机进场着陆航线(aircraft approach pattern)的描述是指在微风或无风状态下的进场着陆。如前所述,当你顶风飞行的时候,你对地面的滑翔比会变小。因此,在风中进行着陆进场时,与微风或无风时相比,你要么在更高的高度,要么在离目标更近的地方(或两者同时),进行最后一次转弯,进入最后一段滑翔。 这就是说,你从顺风航程会更早地向基线转弯,把你的整个基线航程向目标移近了。我们在后面会更详细地加以讨论。

我们提到过,有时你会无法到达位于目标上风方向的起始点。你可以在任何一点进入正常的飞机着陆航线,只要你脑子里有一幅着陆航线图。如果你可以到达目标附近的一点,但是无法到达起始点,你可以就从顺风航程进入进场着陆航线。如果你到达了着陆区域的下风方向,并在目标的一侧,你可以做一个“基线进入”,进入基线航程。如果你切入时离目标确实很近,不得不顶风直线飞行才能达到目标,那你正在做一个飞行员称之为“直线进入(straight in)”的进场。如果你切入得那么近,你可能在哪里犯了个错误,可能是在飞行计划中,也可能从一开始决定飞行就错了。

顶风、顺风和侧风飞行-飞行路径和地面轨迹

 

在风中做着陆进场,还有几点要考虑。其中有一点也是中级和高级水平的飞行所需要的其它基本技巧之一,那就是风中飞行的综合技术,包括在风比较大的时候飞行时,保持选定的特定地面路线的能力。

 

风中飞行的复杂性第一次暴露在你面前,可能如以下图景:你从一个小山顶飞出(两到三百英尺),你的教练让你起飞后做转弯,练习转弯的技术,并开始练习着陆进场的基本技术。今天,风从有点偏左的方向吹过山体,大约从正面方向偏离30左右。你的飞行计划要求起飞后左转,然后右转飞回,飞过山坡的表面。你起飞后左转,飞向风吹来的方向。一切看起来都很正常;你顶风飞行时地速(groundspeed)(相对地面的速度)很慢,你觉得很放松。当你右转飞回过山坡表面时,突然间一切都变快了。你看上去在加速,地面在下方迅速地飞过。你可能有种急迫感,想拉下一些刹车,“让一切慢下来”。

 

但是这样做会是个错误。你的空速是正常的,这对于伞衣的飞行状况来说很重要。快的只不过是你的地速,这仅仅是因为你被自己所处的移动着的空气团带向下风向了,这样你飞过地面的速度是你的空速和风速的总和。(由于你不是顺着风的方向飞行,你的地速并不象空速加风速那么快,但是我们是在此说明一个大体的规律,不是在做精确的计算。)

 

在这种情况下,正确的过程,是辨别和理解你增加了的地速,知道你将不得不更快地做出决策,因为在你面前的每个障碍物或地表形态都会以快得多的速度逼近你,要正常地飞伞,关于空速和刹车的使用,都和正常时一样。把空速和地速混为一谈,在顺风飞行时企图把地速减慢到觉得正常,会使你失速,使伞衣塌陷,重重地撞上地面。

侧航(crab)

风中飞行最重要的技术之一,就是在风向与飞行方向有一个角度时,沿着选定的地面路线在其上空飞行。如果你飞行方向(或“航向”)对准北方,风从西面吹来,你实际的地面轨迹是从正北向东偏一个角度。非飞行员,有时甚至飞行员,经常会错误地理解这一点。他们认为风是推着航空器的侧面,结果航空器被推得离开了轨道。但事实不是这样的。

下图:侧航

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(上图中文字:

左:侧航滑翔伞的俯视图,在西风中,对准北偏西方向30度飞行,保持向北的地面轨迹

右:在西风中对准正北飞行的滑翔伞的俯视图,形成的地面轨迹自北向东偏离30度)

要这样想。想象自己身处宽阔平缓大河上的一条船里。你把船正对准河对岸的一个登陆点。你发动马达,解缆开航,驾着船穿过河流向登陆点开去。相对于河水,你正驾着船垂直地穿过河流。但是到岸时你不会是在设定的登陆点,因为整条河流是一直在向下游流动的。河水不是推着船侧面的东西,而是船运动于其中的整个介质。

另一个例子:想象一辆载着平板车的火车,正慢慢地开过一个有高架站台的车站。你想穿过火车到一个电话亭去,它位于你所站之处的正对面。你踏上正在移动的平板车,径直向电话亭走过去。但是你到达对面站台时是在电话亭的“下游”,因为当你穿过平板车的时候,平板车的运动把你带到那里。对于车上的观察者来说,你的“飞行路线”是垂直穿过平板车。但是对于站台上的观察者,你的“地面轨迹”是你垂直穿过平板车的运动,加上火车沿着轨道的运动所合成的有一定角度的轨迹。

飞行中的情况完全相同。当你与风向成一定角度飞行时,风并不是推动你侧面的外力,而只是你的飞行所处的整个介质所进行的大规模移动。你对地面的运动,只是你对空气的运动和空气对地面的运动的合成。

在风中圆形转弯

当你在风中做连续的圆形转弯时,风对你的地面轨迹有相似的影响。单个的固定速率转弯,在空中形成的一个圆形路线,在地面上的轨迹变成了一个被拉长的椭圆。当你飘在风中的时候,多个圆形转弯(有时被称为360度转弯),变成了串连的一串椭圆。在风中连续做圆形转弯的危险之处在于,你可能会顺风飘到你起飞的山坡,飘到可能会造成旋转湍流的大型障碍物背后,或飘到你预定的着陆区域的滑翔范围之外。

 

向量-有大小和方向的数量

我们所量度的既有尺寸(或数量)又有方向的东西(数量),被称为“向量”。我们所度量的仅有尺寸的东西称为“标量”。速度(speed)是一个标量,我们说我们的速度是20mph。但是,如果说我们以20mph的速度向正北移动,我们在表述速率(velocity)这个向量。速度和速率不是同一个事物的两种说法;速度(speed)是向量速率(velocity)的标量。

理解飞行时侧风如何影响你对地面的运动,就是理解向量如何相加在一起。如果你把3mph的速度加上4mph的速度,你得到7mph。因此,如果一个人站在一辆以3mph的速度运动的货运车上,向前(朝货车运动的方向)以4mph的速度走动,相对于地面,他的速度是7mph。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(图中文字:

上:用向量表示两个独立的运动的共同结果)

下:3mph向北+4mph向东=5mph朝向53度(东北方向))

 

 

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