解密翼装飞行服上的高性能纤维材料

2020/11/16
能确保飞起来的服装到底是由什么制成的?价格又是多少呢?

近日,宝马公司携手专业跳伞者Peter Salzmann在奥地利完成了“电动翼装飞行挑战”,并推出了世界首个电动翼装飞行服。虽然目的是宣传宝马自身的纯电动技术,但是翼装飞行的关键部件其实是由高性能纤维制作而成“翼装”。

 

翼装是由韧性和张力极强的锦纶制成的冲压式膨胀气囊,特别是在飞行运动服双腿、双臂和躯干间缝制大片结实的、收缩自如的翼膜。在飞行者腾空之后,张开手脚便能展开翼膜,当空气进入一个个鳍状的气囊时,就会充气使服装成翼状,从而产生浮力。这样一来就能在空中飞行,然后通过移动自己的身体来控制飞行的高低和方向。

翼装面料需要轻薄柔软,结构细密透气量小,而且能够承受接近300km/h的风速冲击,这对面料的强力和抗撕裂性能都是考验,一定程度上翼装面料与降落伞伞衣的性能需求类似。

—纤维材料:可以选用高性能锦纶66长丝。通常,普通锦纶长丝的强度约5.0cN/dtex,高强锦纶长丝的强度约6.9cN/dtex。以30D/10f的高强锦纶66长丝为例,它的单丝强度可以达到7.5cN/dtex。

—组织结构:可以参考典型伞衣面料的组织结构,以平纹组织为基础,在经纬向上各以一定间隔增加一组纱线,以重平和方平组织交织,目的是增强面料的抗撕裂性能。织物密度上,经纬密度通常需要大于500根/10cm,织成高密结构



—染整工艺:为了保证下降过程中小透气量的速度稳定性,通常采用轧光处理。

—设计制作:目前,翼装飞行还属于小众运动,由于危险性和难度加大,极具挑战性和冒险性,堪称“世界极限运动之最”,很大程度上限制了翼装飞行服的发展,全世界只有不超过10家比较大的厂商在生产。翼装飞行服需要根据飞行者的身高、体重设计翼展、进风量、承托力等,因此,只能做定制化生产

此外,翼装飞行中的头盔一般也是由高性能纤维材料——碳纤维制成,采用碳纤维复合材料,能够满足高强力的同时,还更为轻巧。

 

 

那么,翼装飞行到底是什么样呢?

起源

最早的翼装飞行尝试要追溯到 1912 年。当年法国裁缝师弗朗茨·艾香德(Franz Reichelt)穿着自己缝制的翼装设备从埃菲尔铁塔上跳下,结果实验失败,不幸遇难。

上世纪 90年代中期,法国人帕特瑞克·德 · 戈亚尔顿 ( Patrick de Gayardon)用新式翼装进行了飞行,自此翼装运动逐渐开始吸引人们注意。

 

这一时间可以看成翼装飞行的兴起时间。

翼装飞行分类

分为动力翼装飞行,无动力翼装飞行。两者都比较好理解,动力翼,就是在翼装上加了动力,通过能源动力辅助飞行。无动力翼(俗称飞鼠装),就是我们常看见的这种,没有动力推进装置,只依靠重力滑翔的飞行。

翼装飞行原理

对翼装飞行,相信大部分人好奇的是,就一件衣服怎么让人飞行的。

这就要说到蝙蝠了,科学家研究发现蝙蝠是世界上所有飞行动物中,飞行姿态最完美的,于是科学家们研究了蝙蝠飞行滑翔原理,从而研发出翼装飞行服。

飞行服使用了韧性和张力极强的尼龙织物进行编制,在飞行服的双腿、双臂、躯干间缝制大片牢固结实,收缩自如,类似于蝙蝠翼的翅膀。

当飞行运动员在空中滑翔时,飞行员将双臂、双腿间的飞翼张开,形成一个气流受力面。飞行时空气中的上升气流将飞行运动员的这对“翅膀”托起,飞行运动员通过双臂和双腿的调整,控制身体在空中缓慢滑翔下同时能调整航向。

通常,飞行运动员的前进速度和下降速度分别在160公里/ 小时,50公里/小时。其滑降比大约为3:1,也就是说滑落过程中,高度每下降一米,大约同时间内前进三米

翼装飞行装备

一套翼装飞行的装备包括:

(1)高密度材料制成的冲压式膨胀气囊翼装服。(2)防撞头盔 (3)降落伞包 (4)GPS(5)高度表 (6)摄像头 (7)氧气装置【部分区域使用】(8)报警器

翼装飞行前通常需要做什么准备

(1)在正规跳伞学校学习跳伞并取得USPA或相同级别跳伞执照;(2)取得执照后,需要至少跳伞200次;(3)找翼装飞行专门的学校,老师进行地面训练;(4)相关安全及培训考试合格;(5)准备合适的翼装服,首次进行翼装飞行。

翼装飞行费用

翼装飞行费用主要三方面:(1)全套装备,一套完整的翼装装备大概30~70万不等,好的甚至上百万;(2)培训费用:并不是说买了翼装等装备就可以飞了,想成为一个合格的翼装飞行员,首先需要高空跳伞200次以上,完成后再进行低空飞行数百次的循环练习这个训练过程,大致最少需要几十万美金的投入。(3)其他费用。

全部加起来大概会花费200~400W人民币不等。一般人真心玩不起。目前全世界大概有600~800个翼装飞行运动员(很多爱好者秘密参与,因此实际上可能有上千人),但真正算得上翼装飞行员的只有100多个,其余的大都属于玩票性质。

翼装飞行安全吗

翼装飞行属于一种高风险的极限运动,是世界上公认的超难度运动。相关数据统计,从翼装运动诞生到现在,已有约30%的翼装飞行者遇难,高达30%的意外率!就证明了这项运动的高风险性。在这项运动上,新手,老手,飞了多少次数,在这里并不完全适用。

极限的胆识,精湛的技术,丰厚的资金,拥有这些方可在这一项运动上面进行挑战,否则,还是脚踏大地,安稳的拥有安全感为好。

资料来源:整合自百家号/羽寒观世界纺织导报官微、中国青年网、环球网