1、飞行大赛 数学建模返 回 首 页当 前 位 置 : 主页 本科生教育 科技创新 飞行大赛 人力飞行 介绍时间:2009-11-30 16:37 来源:未知 作者:教学秘书 点击:439 次世界人力飞行之路：人力飞行起源于我国顾名思义，人力飞行就是依靠人自身的力量来使飞行器升空，并维持飞行器在空中的一种飞行。高台人力飞行比赛，在国外多叫做“鸟人”、“飞人”或“鸟飞人”大赛。应该说，人力飞行起源于我国。据传，公元 9 年至 23 年，中国王莽时期就有人进行过人力飞行尝试，从高处向下飞行了几百步。在此以后经过 1900 多年，意大利人才于 1930年制成了一种脚踏式人力飞机，该机借助外力弹射起飞，依
2、靠飞行员脚踏脚蹬带动螺旋桨旋转来驱动飞机飞行，并首创了飞行 900 米的飞行距离记录；1936 年，德国人也制成人力飞机进行了飞行实践。此后，许多国家都不同程度地开展了对人力飞行器的研究与制造，并举办了形形色色的人力飞行活动，也包括一些竞赛活动。尤其在上世纪 50 年代末 60 年代初，世界人力飞行活动如雨后春笋般生机勃勃，大有方兴未艾之势。发展到今天，在世界各国的人力飞行活动中，使用的人力飞行器归纳起来可分为四类：即人力飞机、人力滑翔飞行器、人力直升机和创意人力飞行器。其设计制造和飞行活动也多种多样，有围绕飞行竞赛、娱乐活动展开的，有围绕专项奖励竞赛活动展开的，也有作为人力飞行的科研活动展开
3、的。一些国家和地区在举办人力飞行竞赛活动时，这四种飞行器往往都包括在内。虽然这四种飞行器都参加竞赛，但在计算成绩时却分类计算，然后再决定每一种飞行器竞赛的胜负。下面就上术四类人力飞行器及其活动情况进行介绍。人 力 飞 机没有动力装置，由驾驶员人力驱动，并通过机械传动机构带动螺旋桨产生拉力或推力进行飞行的飞机。为了规范人力飞机的竞赛活动，国际航空联合会(FAI)制定了人力飞机竞赛规则。据国际航联的定义，人力飞机就是通过搭乘在机上的 1 人或多人肌肉发出的能量，使其起飞并支持在空中飞行的飞机。这里明确排除了利用各种气体或热空气等静升力升空飞行的航空器，如氢气球、氦气球和热气球等；也不允许人力飞机事
4、先储备能量或接受能量来协助起飞。英国实业家 H克雷默(Kremer)有意促进人力飞机在英国发展，使英国成为人力飞机的研制中心，便倡导发起了人力飞机竞赛活动，并设立了以他的名字命名的克雷默奖。该奖从 1959 年 11 月开始设立，到 1995 年 10 月，共设立了四项。人力滑翔飞行器没有动力装置，依靠驾驶员人力起飞，依靠起飞惯性力和自身重量驱动飞行，依靠固定翼面产生升力从而实现滑翔飞行的一种重于空气的飞行器。它不是飞机，是与飞机一样在大气层内飞行的一种航空器。这类飞行器，比较专业，是正规的人力滑翔机，飞行成绩较好，例如在 1998 年日本第22 届“鸟人”大赛中，大木祥之驾驶的人力滑翔机，飞
5、行距离为 333.22 米，夺得第一名。在 2002 年第 25 届的比赛中，人力滑翔机成了最大的亮点，因为它不仅刷新纪录，而且飞行距离还首次突破了 400 米大关，飞出了 417.49 米的好成绩。这是很不容易的，因为在日本 1977 年举办第一届竞赛时，人力滑翔机飞行的最远距离为 82.44 米，是由冈良树创造的；经过 11 年这项成绩才达到 261.9 米，此后最远也只有 364.08 米；整整经过 24 年，这项成绩才突破了 400 米大关。人 力 直 升 机在人力固定翼飞机成功飞行并飞越多佛尔海峡之后，1980 年美国直升机学会设立了伊格尔I西科斯基人力直升机设计制造竞赛奖。竞赛规则
6、规定要获得这项奖金为 2 万美元的奖项，人力直升机只能由 1 人或多人提供动力，不能储存能量，不能使用轻于空气的气体；必须在 10 平方米的面积范围内保持悬停 1 分钟；这时，直升机的最低部位离地距离必须大于 3 米。而且直升机在飞行过程中，整个机体不能转动。至今，世界上已设计制造了约 20 架人力直升机参加竞赛，试图夺得这个奖项，但只有2 架人力直升机真正实现了飞行。它们是美国加利福尼亚大学制造的“达芬奇”和日本大学制造的“尤里”，但它们都未达到竞赛规则的要求，而没有夺得这个奖项。1989 年，“达芬奇”人力直升机悬停了 8.6 秒钟，最大离地高度 20.32 厘米。这创造了美国的纪录并得到
7、了美国国家航空协会(NAA)的确认。1994 年，“尤里”正式悬停了 19.46 秒，最大离地高度约 20 厘米。在同年的另一次非正式飞行中，“尤里”悬停了约 24 秒钟，最大离地高度约 70 厘米。日本在 2002 年第 25 届的“鸟人”飞行大赛中，头一次引入了人力直升机比赛项目，以直升机留空时间长短决定胜负名次。但比赛规则与美国直升机协会所设的“西科斯基人力直升机奖”奖项有所不同，有较宽松的规定，甚至允许使用浮升装置，允许从高台助跑起飞。但在参赛的 5 架人力直升机中，夺得第一名的成绩，留空时间也只有 6 秒 30。所以要想取得较好的成绩，爱好者们必须解放思想，拓展设计思路，出奇出新，也
8、许才可能有所突破。创意人力飞行器这里提出创意人力飞行器的概念，是因为在众多的人力飞行活动中，参与者的飞行器五花八门，各式各样，许多飞行器既不是人力飞机、人力滑翔飞行器，也不是人力直升机，但这些飞行器极富创见，所以称其为创意人力飞行器。例如，在我国 2004 年举办的首届全国高台无动力飞行大赛中，天鹅、神鸟、冷却塔、飞碟等就属于这种创意人力飞行器。又如，2003 年 10 月 5 日，在纽约哈德逊河边举行的一人力飞行比赛中，由 3 辆自行车连接而成，每辆两侧都加装有机翼的人力飞行器参赛；在日本举行的赛事中，也曾出现过不少动物形象的人力飞行器；英国博格诺 2006 年的大赛，甚至有“钢琴”参赛。这类飞行器虽然飞行表现不佳，成绩不能令人满意，但其丰富的想象力，参赛者的滑稽、幽默，对观众不无启发，有很好的娱乐效果。所以世界各国凡是开展人力飞行活动，这些飞行器仍占有很重要的地位，在比赛中也十分抢眼。华北电力大学参赛队在校团委领导下，宣传部、教务处大力支持下，依托物理协会和物理创新基地，从 2005 年到现在，华北电力大学已经成功参加了五届人力飞行大赛，并在06 年的第三届飞行大赛中取得一等奖，打破飞行记录，我们也希望在以后的比赛中大家踊跃参与，实现自己的飞天梦想！
