ハンググライダー

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背景

ハンググライダーは、帆の下に吊るされた人間の乗客を運ぶために設計された、動力のない空気より重い飛行装置です。動力のない飛行機に似ている他のグライダーとは異なり、ハンググライダーは大きな凧のように見えます。他のグライダーは通常、車や飛行機で牽引されるか、地上から空中に発射されます。一方、ハンググライダーは通常、高い地点から発射され、低い地点までドリフトすることができます。

歴史

人間は少なくとも1000年間、ハンググライダーに似た装置を使って飛行を試みてきました。イギリスの僧侶であるマルムズベリーのオリバーは、1020年に布で作られた翼のある塔から飛び降りたと言われています。彼は、着陸して両足を折る前に、約600フィート（180 m）滑走したと考えられています。同様の短い飛行は、11世紀にコンスタンティノープルで、1498年にイタリアで行われたと言われています。イタリアの芸術家で科学者のレオナルドダヴィンチは、さまざまな飛行機械の詳細なスケッチを作成しましたが、これらの装置は製造されませんでした。

滑空の現代史は、英国の発明家であるジョージ・ケイリー卿から始まります。 1799年までに、ケイリーは現在でも使用されているグライダーの基本設計を確立しました。 1804年に、彼は彼の最初の成功したモデルグライダーを飛ばしました。 1853年に、ケイリーは彼のコーチマンを数百フィート運ぶ装置で最初の成功した人間のグライダー飛行を達成しました。

グライダー研究における次の重要な先駆者は、ドイツの発明家オットー・リリエンタールでした。 1890年代に、リリエンタールは18個のグライダーを製造し、それを自分で飛ばしました。彼はまた、後の発明家に影響を与えて、彼の仕事の詳細な記録を保持しました。リリエンタールは2000回以上の飛行に成功した後、1896年に墜落事故で亡くなりました。

リリエンタールに触発されたアメリカ人エンジニアのオクターブシャヌートと彼の助手は、世紀の変わり目にミシガン湖のほとりの砂丘から約2,000回のグライダー飛行を行いました。シャヌートの仕事は、直後に動力飛行を発明したオービルとウィルバーライトに重要な影響を及ぼしました。 20世紀の動力飛行の急速な発展により、第二次世界大戦後までグライダーへの関心が低下しました。このとき、グライダー用にグラスファイバー製の軽くて滑らかな翼が開発されました。

ハンググライダーの開発における最も重要な革新は、アメリカの発明家であるGertrudeとFrancisRogalloによって行われました。 1948年、ロガロスはパラウィングと呼ばれる柔軟な凧の特許を申請しました。他の凧とは異なり、ロガロのデザインには剛性のあるサポートがありませんでした。代わりに、飛行中の風によってしっかりしているが一時的な形になるまで、それはぐったりしたままでした。非常に軽くて丈夫なプラスチックであるマイラーの開発により、ロガロカイトのパフォーマンスが向上しました。

1950年代後半、米国政府は、宇宙船を地球に戻すために設計されたパラシュートで使用するためのロガロ設計に関心を示しました。軍事輸送用の大型動力のロガロ凧を作る実験も行われました。これらの実験の報告に触発されて、アメリカのエンジニアであるトーマスパーセルは、1961年に、アルミニウムフレーム、ホイール、乗客を保持するためのシート、および基本的な制御棒を備えた幅16フィート（4.9 m）のロガログライダーを製造しました。これは最初の真の吊り下げでした。グライダー。初期のハンググライダーは、1961年にバリーヒルパーマーによって竹から米国で、1963年にジョンディキンソンによってアルミニウムからオーストラリアで製造されました。

米国政府は1967年に宇宙船パラシュートにロガロ設計を使用することを断念しましたが、同じ設計を使用するハンググライダーは1970年代に普及しました。 1971年、米国ハンググライダー協会が設立されました。カリフォルニアは西部のハンググライダーに人気のスポットですが、テネシー州ダンラップは、カンバーランド高原の高い場所にあるため、米国東部のハンググライダーの首都であると主張しています。次の数年で、ハンググライダーは危険な流行ではなくなり、より深刻なスポーツになりました。 1974年の40人と比較して、1995年にはハンググライダーによる7人の死亡者が報告されました。

原材料

ハンググライダーは、翼、フレーム、ケーブル、およびこれらの部品を所定の位置に保持するためのアイテムで構成されています。帆としても知られている翼は、強くて軽いプラスチックでできています。通常はポリエステル生地を使用しています。ポリエステルはポリマーであり、多くの小分子をつなぎ合わせて作られた大きな分子です。ポリエステルは通常、エチレングリコールとテレフタル酸、または同様の化学物質に由来します。ハンググライダーの製造に使用される最も一般的なポリエステルは、ダクロンの商品名で知られるポリエチレンテレフタレートです。

機体としても知られるハンググライダーのフレームは、アルミニウムとマグネシウム、亜鉛、銅などの他の金属の合金で作られています。ハンググライダーを固定するケーブルと部品はステンレス鋼でできています。ステンレス鋼は、鉄、少量の炭素、および12〜18％のクロムの合金です。

サミュエルラングレー

サミュエル・ラングレーは1834年にマサチューセッツ州ロクスベリーで生まれました。子供の頃、ラングレーは星の研究に興味を持ち、大学に通ったことがないにもかかわらず、天文学と物理学の教授になりました。ラングレーは天文学の分野に多くの貢献をしました。最も重要なものの1つは、電磁放射を検出および測定できるボロメータの発明です。

スミソニアン協会の秘書を務めている間、ラングレーは航空学に興味を持ち、有人飛行の可能性を研究するために米国戦争局から5万ドルの助成金を獲得しました。彼は、飛行場と名付けた航空機の大型の蒸気動力モデルの製造を開始しました。 グライダーで彼の理論を最初にテストする時間をとらずに。 1891年ま​​でに、彼は飛行場の建設を開始しました。 屋形船の屋根から飛び散るモデル。最初の5つのモデルは失敗しましたが、彼の1896年のモデルは0.5マイル以上飛行しました。その年の後半、1機は2分近く空中に浮かんでいました。

最後に、1903年10月7日、ラングレーは彼の最初の本格的な飛行場を飛行する準備ができました。 ポトマック川の屋形船から。報道関係者の出席により、機械は打ち上げられ、すぐに川に落ちました。ラングレーは発射機構に欠陥があると主張したが、さらなる試みは同じ結果を生み出し、彼の資金はすぐに使い果たされた。わずか数か月後、オービルとウィルバーライトは、ノースカロライナ州のキティホークで最初の動力飛行を達成しました。 1907年に亡くなるまで、ラングレーは、事故が彼の資金を使い果たしていなければ、ライト兄弟に与えられた名声を達成したであろうと主張しました。ラングレーの死から数年後、実験者たちはより強力なエンジンを取り付けた後、彼のエアロドロームを飛ばすことに成功しました。今日、バージニア州のラングレー空軍基地は、この航空のパイオニアにちなんで名付けられました。

製造
プロセス

ポリエステル布を作る

• 1多くのプラスチックと同様に、ポリエステルは石油由来の化学物質から作られています。一般に、これらの化学物質は、石油を触媒で加熱することによって得られます。これは、クラッキングとして知られているプロセスです。結果として ハンググライダーは、翼、フレーム、ケーブル、およびこれらの部品を所定の位置に保持するためのアイテムで構成されています。帆としても知られている翼は、強くて軽いプラスチックでできています。機体としても知られるハンググライダーのフレームは、アルミニウムとマグネシウム、亜鉛、銅などの他の金属の合金で作られています。次に、物質を分離し、さまざまな化学反応を行って、目的の化学物質を取得します。
• 2ポリエチレンテレフタレートは、エチレングリコールをテレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルと組み合わせて製造されます。次に、液体になるまで加熱します。溶融ポリマーは、紡糸口金として知られる多くの小さな穴を含む装置を通して噴霧されます。液体プラスチックが出現すると、それは冷却されて長い、そして固体のフィラメントになります。フィラメントは一緒に糸に巻かれます。次に、糸は高温で元の長さの約5倍に伸ばされ、強度が増します。強化された糸は布に織り込まれ、明るい色に染められます。次に、この布は大きなロールに載せられ、ハンググライダーのメーカーに出荷されます。

翼を作る

• 3ロールのポリエステル布は、通常、幅54インチ（137 cm）、長さ100〜300ヤード（91.4〜274.3 m）です。必要に応じてロールから布を切り取り、X-Yカッターに置きます。このデバイスは平らなテーブルで、通常、長さ40フィート（12.2 m）、幅5フィート（1.5 m）で、表面に多数の小さな穴があります。布がカッターに置かれると、真空圧によって布が穴に対して平らに引っ張られます。ギア、ベルト、レールのシステムは、テーブルを横切って水平方向（「X」方向）および垂直方向（「Y」方向）に鋭利な刃を運びます。コンピューターがブレードの動きを制御して、複雑な形状を1000分の1インチ（0.0025 cm）以内にカットできるようにします。
• 4数百の布のカット片は、互いに適切に位置合わせできるようにマークが付けられています。その後、工業用ミシンで縫い合わせます。翼が形成されるまで、さまざまな形や色の布でこのプロセスが繰り返されます。

フレームの作成

• 5アルミニウム合金チューブ、通常は直径1.5インチ（3.8 cm）、長さ10〜20フィート（3〜6 m）で、ハンググライダーのメーカーに到着します。チューブは必要に応じて電気のこぎりで切断されます。次に、電気ドリルを使用して、フレームを一緒に保持する穴を形成します。
• 6ステンレス鋼ケーブルは、通常5,000フィート（1,524 m）のケーブルを保持する大きなスプールでハンググライダーメーカーに到着します。ケーブルは、必要に応じて大きくて鋭いペンチで切断されます。
• 7ケーブルとチューブを手作業で組み立ててフレームを形成します。ステンレス鋼のナットとボルトは、部品を所定の位置に保持するために使用されます。

ハンググライダーの組み立て

• 8セールとフレームが一緒に取り付けられています。完全に組み立てられ、検査され、テストされた後、ハンググライダーは保管と輸送を容易にするために部分的に分解されます。分解されたハンググライダーは円筒形の容器に入れられ、小売業者または消費者に出荷されます。

  コーブルとチューブは、手作業で組み立てられてフレームを形成します。ステンレス鋼のナットとボルトは、部品を所定の位置に保持するために使用されます。

品質管理

ハンググライダーは危険な行為であるため、使用する機器が可能な限り安全であることを確認することが重要です。製造業者は、連邦航空局（FAA）の監督下で、連邦政府によって確立された民間および/または軍事航空機器の要件を満たさなければなりません。製造を開始する前に、ハンググライダーメーカーはすべての原材料を検査します。アルミニウムチューブは真っ直ぐで、へこみがないようにする必要があります。ステンレス鋼ケーブルには目に見える欠陥があってはなりません。ポリエステル布は適切に織られ、穴がない必要があります。引張試験機は、布の強度と布を通過できる空気の量を測定します。

製造工程の最も重要な部分は、翼を作ることです。手順の各ステップで、翼は完全な目視検査を受けて、弱い縫い目がなく、適切に縫い合わされていることを確認します。照明付きの検査台で慎重に検査し、縫い目が正しく折りたたまれて縫い付けられていること、および布に傷がないことを確認します。製造プロセスの最後に、ハンググライダーは最終的な目視検査のために完全に組み立てられます。

輸送のために分解される前に、すべてのハンググライダーは経験豊富なパイロットによって完全な飛行試験を受けます。ハンググライダーは適切な「感触」を持ち、パイロットの動きに正しく反応する必要があります。突然の予期しない動きの変化がなく、一定の速度で直線的に飛行できる必要があります。

未来

現在、ハンググライダーを飛ばしている人は1970年代よりも少なくなっていますが、技術は大幅に向上しています。今日のハンググライダーは、より安全に、より長い距離で、より長い時間、より高い高さから飛行することができます。近い将来、すべてのハンググライダーの記録が破られることは間違いありません。