原作者：Fred Thomas, Braunschweig,德国
译者：刘声博士，深圳市华力航空科技有限公司
编者按
德国是滑翔机起源之国。在2003年AIAA（美国航空宇航学会）的会议上，德国的Fred Thomas对滑翔机设计的百年发展进行了回顾。为了让国人更好地了解滑翔机的起源和发展，我们特别翻译了这篇论文。为了更适应读者的阅读，我们节选和改写了一部分内容。
摘要
开启人类飞行历史的首次成功尝试，是在不使用发动机的飞机上进行的。这些尝试曾经于19世纪的最后十年由奥托·李林达尔（Otto Lilienthal）在德国进行，也曾在上个世纪初由莱特兄弟（Wright brothers）在美国进行。借助安装的发动机，莱特兄弟成为现代航空发展的先驱。曾几何时，驾驶无动力飞机（也就是后来称作滑翔机(glider)或者翱翔机(sailplane)）的兴趣逐渐消散。在20世纪20年代，滑翔机的涅槃重生出现了，发展至今的滑翔机已经能够覆盖3000 km的飞行距离，同时以平均大约200 km/h飞行，而仅仅使用大气层中蕴含的能量来推进。
本系列文章将讲述有关下列内容的里程碑事件：
自然能源的使用
飞行策略
滑翔机技术进展
此外，在新世纪关于进一步提高滑翔机性能的想法也一并讨论。
概述
今天的高性能滑翔机，它的进化发展的起点是李林达尔的滑翔机。当今滑翔机高度复杂的气动和结构设计，使得它们能够飞行超过3000 km的距离，飞行超过60小时的时长，并上升到超过12000m的高度。
历史回顾
李林达尔在1890年代完成他的首次飞行时，他使用的飞行器是没有动力的，因此他只能从山丘的顶部向下飞行。李林达尔是第一个系统地研究升力阻力与机翼迎角之间关系，以及弯度对翼型气动特性影响的人。在这个基础之上，他曾经设计过一款非常轻，有着非常薄机翼，以外部支柱来提供强度的滑翔机。这实现了小翼载荷，也就获得了较低的前进速度和相对低的下沉速度，当然这也导致了糟糕的气动性能——不仅仅是指滑翔比，也包括危险的失速表现。飞行员则在机翼的下方悬挂着，通过他自身重心位置的移动来操纵飞机。（见图1）
图1 李林达尔滑翔机
莱特兄弟最早试验他们的飞机的时候，是没有安装发动机的。他们相对于李林达尔而言，最重要的进步是崭新的飞机操纵方式。飞行员利用滑翔机外形的改变来提供绕滑翔机三轴转动的操纵力矩，而非靠移动重心。这是靠改变可动操纵面产生绕飞机侧轴和竖轴的力矩，以及靠改变机翼的非对称弯曲来产生绕飞机纵轴的力矩实现的。这是一个巨大的进步，也是一种更加有效和安全的操纵方式。尽管莱特兄弟的飞机在没有飞行员的操纵输入下很可能是静不稳定的。
通过安装发动机，莱特兄弟开启了现代航空发展的序幕。早期的航空人将它们的精力集中在动力飞机的性能及其发动机的改进上。有关无动力飞机的兴趣逐渐消逝，在接下来的25年间也几乎没有什么进展。在一战后，德国被禁止研发和飞行“真”飞机，有关于无动力飞机的兴趣在德国的学生中兴起。在1920年，在Rhön山脉的Wasserkuppe，他们组织了一次会议，并尝试试飞仓促设计和制造的飞行器。这是一群奇奇怪怪的飞行器，看起来更像今天的超轻型飞机而非滑翔机。自山顶上，他们飞行了只有若干秒或分钟，也只达到了很短的距离。把飞行器运到山丘上的时间比飞行时间的十倍都多。这些类似风筝的设计只关注低重量。结构强度和刚度主要依靠外部支撑的桁架和支柱。气动性能是相当差的。飞行高度和飞行速度很低（由于低翼载荷导致），这使得飞行员在坠机时候大多不会受伤。
之后，一些关于提升飞机性能的新想法得到了迅速地发展。汉诺威技术大学的科研飞行队系统地研究了设计参数与无动力飞机下沉速度之间的关系。当这项研究完成时，转折点出现了。他们把研究成果应用在了全新设计的飞机上，名为“吸血鬼”（Vampyr）。空气动力学被认为是滑翔机设计的主导因素，这个认识使得当时的设计第一次和当今的滑翔机设计有几分相似。“吸血鬼”的机翼使用了著名的哥廷根（Göttingen）系列翼型，同时具备足够的厚度来放置承载的大梁和D形抗扭盒式结构构成的机翼前缘。足够的结构强度和刚度能够实现相对大的展弦比，而不需要外部支柱。飞行员则坐在封闭机身的座舱里。在1922年的Rhön第三届会议时，滑翔机已经实现了一个小时的飞行时长。飞行时长在这之后达到了三个小时——这借助了Rhön山脉迎风面的上升气流，由水平风受地形影响向上转折而得。“吸血鬼”的设计是滑翔机设计的重要里程碑（见图2）。
图2 吸血鬼滑翔机（1922）
飞行时长随后又迅速增加到了12小时上下，甚至