人力飛行機
ポール・マクレディ開発。1977年、1/2マイル離れた2点間の8の字飛行に成功し、クレーマー8の字飛行賞獲得。
人力ヘリコプターを対象としたクレーマー賞と同種の懸賞競技としてアメリカヘリコプター協会(American Helicopter Society/AHS)が1980年に設定したイゴール・シコルスキー賞が存在した。イゴール・シコルスキー賞の獲得条件は10m四方の区画内で機体最低部が高度3m以上に到達し、60秒以上滞空することであった。 2012年にはメリーランド大学のチーム開発のガメラ2(Gamera II)が非公式ながら50秒間の滞空に成功した。また、2012年8月にカナダ、トロントに拠点を置く企業、エアロヴェロ(AeroVelo)開発のアトラス(Atlas)が初飛行に成功した。その後、ガメラ2とアトラスが繰り返し競技に挑み続け、最終的に2013年6月13日にアトラスが最高高度3.3m、滞空時間64.11秒、飛行中の水平移動距離9.8mの飛行に成功。同年7月11日にAHSによってこの飛行による課題達成が認められ、25万ドルの賞金を獲得した。
1984年10月2日にマスキュレアーは飛行性能を示す為に、航空ショーにおいて動力として機能しないパイロット以外の乗客を乗せた「旅客飛行」に世界で初めて成功した。(ただし有償ではなく、無償旅客飛行。)乗客はパイロット、ホルガー・ローヘルトの妹であるカトリン・ローヘルトであった(いずれも開発者であるグンター・ローヘルトの子供)。このときの飛行は飛距離500m、高度5mの飛行だった。
コックピットはアップライト型、リカンベント型を問わず、フレーム構造(ラーメン構造)で形作られることが大半である。材料はかつては金属であったがCFRPが普及してからはCFRPパイプが用いられる。CFRPパイプ同士の接合部にはハンドレイアップ積層法によってカーボンのクロス(織物)を積層させ、剛接合している事が多い。パイロットが搭乗する部位であるので安全性も考慮されなければならない。また、駆動系が設置される基礎であるので高い強度、剛性の要求される。
フレームは、機体を形作る上でもっとも重要な要素のひとつである。長大な主翼、操舵力を生む尾翼、プロペラと動力を伝達する駆動系などを接続し、一つの機体として運動させるため、剛性の確保と軽量の両立が求められる。フレームも主翼同様に保管、運搬のために分割できる構造であることが多い。
初期の人力飛行機では胴体は構造的にはコクピットのフレームと、表面はコクピットを覆うフェアリングと連結されており、木材による骨格にフィルム、スチレンペーパー、紙などの外皮を張った構造が多く用いられた。ゴッサマー・アルバトロス以降はCFRPなどのパイプがそのまま胴体として利用される場合が多くなった。また、剛性や強度が不足する場合は主翼同様に張線が用いられる場合もある。
イギリス海峡横断を成功させた要因の一つがこの高効率のプロペラである。ララビーによる高効率なプロペラはパイロットの消耗を抑えることに成功し、試験においては滞空時間を18分から69分へと向上させた。また、この69分の飛行は体力の限界ではなく、パイロット交代のため着陸予定地点に到着したためであった。ララビー法はMITのドレラによって製作されたソフトウェアXROTORで用いられ、モナークシリーズやダイダロスのプロペラ設計に使用された。アドキンスとリーベックの方法はララビー法の派生型であるが、基本的な考え方はララビー法同じである。アドキンスとリーベックの方法は航空宇宙技術研究所(NAL:現在の宇宙航空研究開発機構/JAXAの前身の一つ)の論文 でBASICによる実装が公開されており、人力飛行機のプロペラ設計法として広く利用されている。前述の通り、ララビー法とアドキンスとリーベックの方法はいずれも必要な推力に対して誘導エネルギー損失を最小化する設計法であり、人力飛行機のような低レイノルズ数領域で影響が大きくなる形状抗力による損失を考慮していないという欠点を持つ。
また、プロペラ後流上の渦により生じるプロペラブレードの各断面の誘導速度を考慮して、各断面上の空力性能を計算する渦法と呼ばれる計算法があり、近年ではこの渦法と非線形最適化手法を用いたJAXAの原田正志が提唱する低レイノルズ数領域向けのプロペラ設計法 や、3次元境界要素法によるプロペラ設計 も提案、実践されている。
配置
マサチューセッツ工科大学開発。直線飛行距離、滞空時間の世界記録保持機。
その後、1933年になってフランクフルト工業会(Frankfurter Polytechnische Gesellschaft)が500m離れたパイロンを周回する人力飛行に5000マルクの賞金を懸けた。この賞に対してしばらく挑戦者は現れなかったが、1935年にヘルムート・ハスラー(Helmut Hässler)とフランツ・フリンガー(Franz Villinger)が開発したHV-1ムフリ(HV-1 Mufli(ドイツ語版)/Muskel Fliegerの略。英語の"Human powered flyer"に相当。)が挑戦した。1935年8月30日、公式記録会でゴムカタパルトによって離陸したムフリは235mの飛行に成功し、課題未達成ながらも3000マルクの賞金を獲得した。これにより本来の賞金は10000マルクに増額された。ムフリは様々な援助を受けて改良が加えられ、より強力なパイロットを起用し、1937年7月4日には最長となる712mの飛行に成功するも本来の課題を達成することはできなかった。