人力飛行機
1983年に日本大学OBの鈴木正人を中心に結成されたヤマハ発動機の同好会、「チーム エアロセプシー」開発。「鳥人間コンテスト選手権大会」では初の対岸到達を含む6度の優勝を達成。1993年と2003年の二度、直線飛行距離、滞空時間の日本記録を更新した。2013年にはパイロットに自転車競技選手の山本和弘を迎え、気象条件の不適合で中止された2010年に引き続き、直線飛行距離、滞空時間で世界記録の樹立を目指している。
『終末の鳥人間』(雀野日名子、光文社、ISBN 978-4334928377)
『トリガール!』(中村航、角川マガジンズ(角川グループパブリッシング)、ISBN 978-4047318687)
『イカロス・レポート』(竹田 真太朗、講談社、ISBN 978-4062189385)
『鳥のように飛ぶ』(キース・シャーウィン、奥地幹雄訳、大陸書房、ASIN B000J8WJ8OISBN)
『ガンピの翼ストーク』(おおえとしこ、文芸社、ISBN 978-4-286-22911-9)
20世紀末に近づいた頃から、固定翼機以外の人力機の可能性も検討されはじめた。ここではそれらを別にまとめて扱う。
エネルギー蓄積装置搭載規定がある中で、人力のみでクレーマー・世界速度記録賞を獲得し、世界記録の樹立を達成したマスキュレアーシリーズと飛行距離、滞空時間記録を樹立したダイダロス計画以降、これらの機体及び飛行で培われた技術が公開され、後の人力飛行機に生かされた。
海外における活動
1988年にはそれまでにいくつかの人力飛行機でパイロットを務めたドイツのピア・フランク(Peer Frank)によりマスキュレアーの影響を強く受けたヴェレアー(Velair)が開発され、翌1989年には改良されたヴェレアー89が完成、滑走路上で3100mの飛行に成功している。 1990年にはイギリスでエアグロー(Airglow)が飛行に成功した。 1992年にはオーストラリアでスカイサイクル(Skycycle)が女性パイロットにより飛行に成功している。これらの機体はいずれもマスキュレアーやダイダロス計画の知見が利用されている。ヴェレアーとエアグローは開発後10年以上に渡り運用された。これらはそれ以前の人力飛行機とは異なり、クレーマー賞や世界記録の更新を狙った物ではない。
また、新しいクレーマー賞への挑戦やダイダロスの記録を超えることを目標にした人力飛行機も現れた。70年代のから人力飛行に挑戦していたウェイン・ブリズナー(Wayne Bliesner)が開発したマラソン・イーグル(Marathon Eagle)がクレーマー・マラソン賞を目標とし、レイヴェン(RAVEN)が後者を目標として開発が行われた。しかし、両者とも記録に挑戦したという報告はなされていない。
人力飛行機は様々な国で研究、製作され、イギリス、南アフリカ、日本、オーストラリア、フランス、ベルギー、アメリカ、ドイツ、シンガポール、韓国、中国、オランダなどの国で人力飛行に成功している。人力飛行機の製作は大学など何らかの教育・研究機関に所属する団体であることが多いが、それ以外の団体による製作も報告されている。ダイダロスの開発チームが前者であり、飛行速度の世界記録保持機であるマスキュレアー2やゴッサマー・コンドルの開発チームが後者である。日本の場合は学生が主体的に運営する同好会による人力飛行機の製作が盛んである。学生主体の団体は一年毎に主要な人員が入れ替わるため、継続的な開発が行いにくいのが実情である。 また、一部の大学では学生の卒業研究のテーマなど研究対象として人力飛行機を採用している。また、極少数ではあるが、鳥人間コンテスト選手権大会や記録飛行などを目指さず、純粋な研究・教育対象として人力飛行機を扱う事例も存在する。日本には現在、非大学系の人力飛行機製作団体が複数存在し、FAIスポーツ規定に基づく世界記録の樹立あるいはクレーマー賞の獲得を目標としている(#日本における活動にて詳述 )。
推進力を得るためのプロペラは、人力飛行機においては人間の筋力という限られた力を無駄なく推進力に変換できるかが重要となる。したがって、軽量であることはもちろん、設計された形状および翼型を精度良く再現し、回転中にプロペラ自体に生じる空力などで変形しないよう高剛性に作らなければならない。用いられる材料は、FRPやバルサ材、押出しポリスチレンなどの組み合わせで団体によってまちまちである。構造も様々であるが、CFRP桁とリブの骨格に外皮から成る構造、FRPの外皮のみで構成される応力外皮構造、前者2つを組み合わせた構造などが見られる。
形状設計法
プロペラはプロペラ自身の回転運動による速度と機体が前進する速度が合成された流れの中で推進力を得るために複雑な3次元形状となる。歴史的に人力飛行機の性能向上はプロペラの優れた形状設計法の出現が大きな要因とされる。よく用いられる設計法としてはマサチューセッツ工科大学のイゲン・ララビー(Eugene E Larrabee)が提唱したララビー(Larrabee)法とアドキンスとリーベック(Adkins & Liebeck)の方法がある。
ララビー法は誘導エネルギー最小化によりプロペラ効率向上を狙ったものである。誘導エネルギーを最小とするベッツ(Betz)の条件に基づいており、与えられた設計パラメータについてプラントル(Prandtl)やゴールドシュタイン(Goldstein)が解いたベッツの条件を満たす循環分布を実現するプロペラ形状を求める方法である。MITでクリサリスの開発に関わっていたララビーはマクレディの要請によりゴッサマー・アルバトロスのプロペラを設計した。
コクピットの周囲を覆うフェアリングは、空気抵抗を小さくするために重要である。一方で飛行中にパイロット自身から生じる熱によりパイロットの体力が奪われるため、コクピット内の換気を行うなどして冷却し快適に保つ必要がある。空気の取り入れ口、排気口の位置形状面積などを適切に設定しないと必要以上の空気抵抗の増加を招くため結果的に必要出力の増大を招きパイロットを苦しめることとなる。日本の人力飛行機は鳥人間コンテスト選手権大会を意識した機体が多く、同大会の規則にある緊急時におけるパイロット脱出可能な構造 を実現させるため、強度はコックピットのフレームに全てを持たせ、フェアリング自身は緊急時のパイロットの脱出を考慮してビーズ法発泡スチロール、バルサ、フィルム等の軽量かつ脆弱な材料が使われる。一方、ダイダロスやマスキュレアー2といった世界記録保持機では飛行中にフェアリングが受ける風圧による変形で空気抵抗が増加することを防ぐため、より変形しにくい複合材料が用いられている。
カリフォルニア・ポリテクニック大学開発の人力ヘリコプター。高度20cm、滞空時間7.1秒を記録。
公認世界記録、日本記録は「記録の一覧」を参照のこと。
1980年に人力飛行機に対する規定が制定され、以降、世界記録はFAIが認定を行っている。日本においては他のスカイスポーツの記録と同様に一般財団法人日本航空協会(JAPAN AERONAUTIC ASSOCIATION/JAA)が日本記録の認定、管理及び世界記録の申請業務を行っている。FAI公認記録として認定されるにはFAIスポーツ規定を満たす必要があり、現在は日本記録についても同様にFAIスポーツ規定を満たす必要がある。但し、人力ヘリコプターYURIの記録や人力オーニソプターのスノーバードの記録のように一部規定を満たさない場合であっても参考記録として記録あるいは飛行が認定されることがある。