美國加州聖地牙哥台灣同鄉會
San Diego Taiwanese Cultural Association
http://www.taiwancenter.com/sdtca/index.html
  2024 年 6 月

世界模型飛機錦標賽紀實
李賴晉嬋

距離晉嬋上次在鄉訊發表F1D的文章有7、8年了。為了使新來的鄉親了解F1D的運作,不佞重複些舊篇章,請見諒。

2024 FAI F1D 世錦賽 (國際航空運動聯盟認證的F1D世界錦標賽) 於March 23-26 在羅馬尼亞Slanic舉行。美國隊今年由National Free Flight Society 的主席David Lindley 為領隊,報導並擔任成年組的經理。 

第一次F1D世錦賽是在1961在英國舉行。從1966年年起每兩年(偶數年)比賽一次, 2024 是第31次比賽(2020疫情停一次)。 至今美國共得到22個個人組和17個團體組世錦賽冠軍(world champions,世冠),算是F1D競賽的權威。得過個人組世冠 3次或以上的選手,有美國的Jim Richmond, 8次;Steve Brown (1994 1996 1998) 和李元康(2014 2016 2024) 各得3次。 通常每個國家代表隊最多3人,為鼓勵女生參加,今年有個新規定,如有女生代表可增至4人。今年美國隊有Emily Guyette、 Steve Brown、John Kagan 和李元康 (Yuan Kang Lee, "Kang" Lee) 以成績最好的前3人作團體組計分, 加上2022 世冠 的Brett Sanborn (reigning/returning world  champions, W/C) 共5人。每次個人組世冠,不須通過選拔保送至下屆參賽,但不列入該國團隊計分。在 F1D 賽場上多見中年以上的選手。F1D自1992起,開始加入青少隊,美國得到6次個人組3次  團體組冠軍。今年美國的青少隊成績傑出:Daniel Guo (也來自聖地牙哥) 得到個人組第一名;團體組第二名。這次美國共有13人去 羅馬尼亞,計成年隊5人,青少隊3人,兩名經理和三位家長。賽場內只有華氏53度,每位隊員領到兩件外套隊服,一頂暖帽。  Slanic 是個在羅馬尼亞首都Bucharest (布加勒斯特)西北75 miles 的小鎮。

大家在 3/18就出發,經Bucharest,3/20到Slanic 賽場,練習一天,再有兩天Otto Hints World Cup的  暖身賽,開幕典禮及練習…… 3/23正式比賽。

比賽在Slanic已停產的Unirea 鹽礦地下礦坑大廳舉行。1970-2014年間有9次賽場為深於地下122m的Mihai Hall (118x33x 64m), 靠著兩部電纜牽動的升降機上下。後因電纜脫出滑輪,2016後比賽移到Mihai Hall 底下,深入地下200m 的Unirea Hall (100 x 33 x 56m)舉行。到Unirea Hall沒電梯,須搭小巴駛過地下數條坑道十分鐘才到。礦坑氣流穩定,終年保持在華氏53度。

Brett Sanborn 在2004起參賽青少組,2006升至成年組,到2018,2022 連得兩次世冠,是今年的W/C。他(才)37歲,前幾年得到航空工程碩士學位,是 F1D 極其看好的選手。

F1D是以橡皮筋為動力,最高級別的室內自由飛模型機。自由飛是模機啟飛後,不受任何遙控,在室內自由飛行。勝負在於模機飛行時間(空中逗留時間)的長短,取決於升空前選手對模機的調校。正式比賽時間爲三天,一天運動員飛行兩次,共計飛行6次,取其中2次最好的成績之和爲比賽成績。根據2015年開始的新規格,F1D  模機重不能小於1.4g;翼展<= 55cm,機身<= 20cm,尾展<= 45cm ( 模機越大-浮力越大,模機越輕,空中逗留時間越久。故有重量和尺寸限制)。用做飛行動力的橡皮筋重0.4g。  橡皮筋繞緊 一、兩千轉以帶動一個大而轉動緩慢的螺旋槳。 F1D可在一個大的室內空間最久飛行 三十分鐘。模機慢慢飛著的模樣神奇地像它們刻意要浮游在空氣中似的。F1D由選手們調度,讓它不必向上飛太高,卻能在空中逗留最久。它們需要繞著室內飛,但不要撞上牆壁,有效地運用橡皮筋的動能。

元康說「自己設計製造的模機從手中飛出,帶來極大的滿足,看著它們飛翔就是一種非常神奇的享受」。

*元康台灣出生10歲來美,從小就很喜歡飛機,用很多課餘時間在畫飛機圖像和拼凑飛機模型。他的飛機夢持續了好多年。申請大學時,原來想學飛機製造,但是考慮到工作機會可能不多而申請了電機工程。直到上六年級的女兒參加了學校校際的奧林匹克科技競賽,老師請元康給孩子們做技術指導,這個機會讓元康重拾了兒時的夢想。
當時得到RICE大學電機和電腦工程博士學位已過不惑之年的元康十分珍惜這個重拾舊夢的機會,積極地查資料,精心製作模型飛機,幫助女兒所在的小組取得聖地牙哥區模型飛機比賽的第二名。比賽結束了,女兒將飛機束之高閣,元康却忘不掉重新找回來的模型飛機,他繼續在這個領域探索,享受著久違的樂趣。

元康在2010年開始投入室內自由飛模型機飛行的活動,最先是較小的F1L和 F1M, 直到2012年才開始操作F1D。他艱苦的 經歷 5、6 次全美各地的淘汰賽,進入決賽 取得代表隊資格。2014 第一次參加F1D世錦賽就大爆冷門得了第一名,第二次在2016 連續得到世冠,在 F1D史上創下一個新紀錄。也是第一位(唯一)得到世冠的亞裔。他剛才告訴我他又創下一個紀錄:是第一位在礦場上得到三次世冠的人。

F1D模型機除了幾張超薄 (0.6 micron) 的塑膠膜和極輕而細的balsa木條,飛行的全部動力就依賴一根6、7英吋長的橡皮筋,要纏繞一兩千轉形成動力。塑料膜和木條等材料大家使用的都類似,區分就在如何使用這個橡皮筋。

元康自學了很多關於模型機的知識,並耐心細緻地做好比賽工作的每一個環節。他說「每次比賽的前一天,我都會在夜裏12點起床,開始纏繞橡皮筋,並且要纏繞五次。因爲如果你在家裏提前纏好,到比賽時橡皮筋會縮短,這會影響飛行的時間。而且我發現橡皮筋經過五次纏繞,它的伸縮度最好。在纏繞的時候有一半的機會橡皮筋會綳斷,這樣的話就要從頭開始。繞的圈數少了,飛的時間就短了,纏繞的圈數太多,就有斷掉的風險。除此之外,我還要根據前一天的比賽狀況對模型機進行調教,對損壞的模型機進行修復,所以我要半夜起床才能有充分的時間做好第二天比賽的準備工作。」

元康準備一架飛機模型從設計採料到組裝,反覆實驗並訓練,大概要用一百多個小時,他對細節的認真謹慎無人能及。在別人眼裏這些細節微不足道,李元康卻注入了他的全部精力。經過多年工程師訓練有素的元康看問題的角度就與眾不同,他不僅善於深挖每一個細節,還能跳出細節看到整個問題的所在,並找到解决困難的方法。他感慨道「到了最高層次的比賽,一個微小的細節就能拉開檔次决定勝負。再用心一點,再努力一點,再多往前邁一步,勝利就是你的。」元康能夠如此對待一根橡皮筋,他自信沒有任何一個選手比他投入的心血更多。所以執著專注的元康作爲新手打敗了訓練比賽經驗豐富的老兵。*『李元康衛冕成功』(郭俊麗作)

2016年Rice Magazine刊登一篇元康F1D的故事(模機) "Lighter Than Air"。雖然這有點誇張,但是模機的確極輕,一點點氣流變化都會影響它的飛行。世界上最好的賽場就是前述的Mihai Hall 但已不復使用。礦坑內每天都是53F、濕度50%、氣壓18-20毫米汞柱(高於地表)。 據說擁有世上最純淨的空氣,毫無輻射、塵埃、和過敏原,  但空氣富含鈉離子,對呼吸道病人有療癒作用。現在使用的Unirea Hall 連帶周遭共有14 個大廳,還有人造山,湖泊,玩樂場,各類球場,理療院,每天有4、5百位遊客、病人,周末還多達上千人。小巴的進出、遊客的往來、活動 ,攪擾了靜止的空氣。

回憶2016正式比賽前一天,賽場的氣流開始變壞了,形成極輕的模機視為亂流,湍流的 turbulence,飛行受到衝擊。後來對小巴的進出和通關的幾扇大門嚴加控管,氣流稍有改善,但比賽第一、二天還是不好,所以元康前四局落後,因他沒經驗,只知用 good air set up,不知用 bad air set up (用較粗的橡皮筋以抗衡壞氣流)。幸好第三天空氣恢復平靜,他才能飛出高分得勝。

2008-2012 在 Belgrade 的比賽

過去30年中F1D世錦賽只在美國舉行兩次,其餘都在歐洲:九次在Slanic,2008-2012連續3次在 Serbia (塞爾維亞)首都Belgrade  (貝爾格萊德)一座巨大的Fair Hall (展覽大廳)舉行。

這 Hall 是個直徑109 m (358 ft),室內ceiling最高點為31m的dome (圓頂建築)。在1957 - 1965年間這是世界上最大的dome。

資深模機飛行員Leo Pilachowski 於2012比賽前在F1D Blog 寫了一篇將近2000字,"Playing the Thermals Game at Belgrade",述說在Belgrade Hall飛行遭遇的困難及怎樣掌握、利用熱氣流而助模機飛行的的長文章。air flow = 0 是模機飛行最好的環境。在Hall 這裡因溫度差異造成氣流變化:室內屋頂天花板裝有許多小窗戶,牆上還有大窗戶,陽光透過窗戶向地板加熱,當熱氣泡離開地板時,周圍較冷的空氣前來取代,因而在地面上方  離地 8'-12'/2.5m-3.5m之處產生"髒空氣"或亂/湍流層,飛機在起飛和降落時必須能安全穿過此亂/湍流層。

這室內熱氣流給飛行員還帶來了另一個挑戰:上升的空氣碰到天花板必定下降,沿著天花板從中心流向圓形牆壁,然後沿著牆壁回到地板,完成常態的對流模式,任何飛近天花板的飛機都會很快被氣流沖到牆上,然後再折返天花板…有人覺得這裡太難飛了,常來這裡飛的人定會佔不少優勢。不過John Keagan 則以為,室內模機飛行者應該有像高爾夫球手一樣的思考: 每個高爾夫球場,無論難易,都會為想出最佳打法的選手帶來機會;每個飛行場地也為飛行者提供了一些機會,讓他們找出在場地內飛行最佳的方法。在Belgrade,世界上最好的室內飛行者將再次嘗試如何更好地利用飛行場地發揮出他們最好的水準。

2010 年世錦賽期間,在第三局飛行中 Ivan Treger將模機導入一個 thermal (熱氣流)裡,並讓飛機大部分的時間在 thermal中飛行,創下39 分 27 秒的世界紀錄,比他以前最好的成績多了近四分鐘, 成了當年世冠。所以Leo Pilachowski 推測 "playing the thermals game" 可能是模機選手在2012獲勝的關鍵。為了在熱氣流中有效飛行,飛機的設計、製造和調整與在正常平靜空氣中飛行的不同。

此外,如何識別和發現熱氣流非常重要。戶外飛行者使用距離地面約 20 英尺/6 m 的桿子上的聚酯薄膜飄帶或敏感電子溫度感測器(通常是熱敏電阻)來檢測熱氣流。  2010 年,John Kagan 等人嘗試使用聚酯薄膜飄帶。 今年(2012),一些團隊可能會將更複雜的電子檢測系統, 包括laser lidar(光探測和測距)技術的最新手持設備等帶到Belgrade。

F1D Blog正式啟動

2012 F1D世錦賽在Belgrade比賽時,F1D Blog也正式啟動。元康到現場做文字的即席報導以饗各地關心賽事的人們,並為記錄F1D歷史開始一個新的紀元。  Google: F1D Blog,即可看到Blog內容:F1D Plan & Construction; World Champs results (since 1961)、ARCHIEVES、2012 起各屆世錦賽報導……


2018 F1D 世錦賽

2018年的F1D世錦賽重回美國, 在印地安那州 的 West Baden Springs Hotel 舉行,這是二十年來第一次不在歐洲的世錦賽,大家都很期待。

這是座國家歷史地標酒店,為六層環形建築:客房, 賭場,電影院,館餐飲區,商店,游泳池,桑拿房……和一個 200 英尺(61 m)的巨大中庭作為2018 F1D 世錦賽賽場。由8次世冠王Jim Richmond主持開幕儀式。他神采奕奕的致詞、解說,絲毫看不出已91歲。在我撰稿的此刻才知道Jim Richmond 已在2023 12月以96歲高齡去世,他從5歲開始,一生飛模機長達90年。在此,向這位模機界大師敬禮。

比賽剛開始突然來了一場暴風雪,早晨酒店大圓屋頂上蓋著雪,中庭暖氣已經關閉,四周有人客在的酒店環形樓層在70F左右,四處溫度差異不小產生亂流,甚至起風,以致在中庭為模機稱重時讀數一直在跳動……在正常情形模機可飛25-30min,  現在許多飛不到5min 就被"強"風、亂流衝撞落地。後來看到的改進:安裝tailslides、 用較短的機型、較小的穩定桿、  螺旋槳的直徑也小一些……近中午暖陽照射,屋頂的雪開始融化、至6pm消失。

2016,2018的選手都是37人,國家15,14個。每人6局 共37x6=222局
2018 飛行時間 0-5 min 的局(次)數為 95,95/222=43%
2016 飛行時間 0-5 min 的局(次)數為 22, 22/222=10% 

所以 2018 有 43% 模機飛不到5 min (0 min 為因故或有困難放棄飛) 為 2016 的4.3倍。
2018F1D世錦賽的video比在Slanic錄到的清楚、好看得多,可看到F1D運作的細節,但飛行困難多多。

其實在大中庭的某些邊緣角落處就氣流平靜,找到對的地方就好。
在2012的賽場,飛行員用儀器尋找熱氣流; 這裡,可能需要類似的儀器找 "沒(0)氣流" ……

在2018,Brett 第7次參加世錦賽,經驗豐富, 他的模機曾在美國Lakehurst賽場成功導入熱氣流得到高分。他又是航空工程碩士,對平穩氣流的探測定有相當的敏感度和心得,他得到世冠,實至名歸! 這時,他才31歲,是F1D史上最年輕的世冠。2022他又連接獲勝,2024為亞軍。

元康在F1D Blog刊登了Jim 8次得獎的照片,也收集了許多優勝選手模機的照片、video 和 設計圖。他還和Steve Brown一起發表製造F1D模機的計畫和步驟-F1D Plan and Construction。室內模機製作大師 Ron Williams 在1981 出版一部 272頁內含 200多張模機圖像,60多張照片和許多設計圖的書,Building & Flying Indoor Model Airplanes, 至今仍為許多學習室內模機飛行者,奉為經典。

以下為Ron Williams 在F1D Blog的留言及元康的回覆:

1. Ron Williams
July 1, 2015 at 5:34 am
Hi Kang –
Years ago,when my book on indoor had been in print for some years I always expressed the hope that someone would do a book that took what I had done to the next step. It’s taken all of thirty-five years but now you’ve done it and a wonderful job. I wonder if you’ve thought of putting it on paper. Those things are called “books”, and they still work。
Reply
freeflightweb
July 1, 2015 at 2:43 pm
Hi Ron,
You are too kind. I could never hope to write as beautifully as you have. The article here is written by me and Steve Brown — the well written parts are written by Steve. The article is a work in progress as there is still much to add and modify.
Thank you again.
-Kang
得到大師的肯定、認可、是元康無上的榮譽。

郭俊麗寫的 "李元康衛冕冠軍成功" 一文提到,元康面臨輸贏的關頭時,他深深的吸了一口氣,告誡自己要保持冷靜。比賽輸贏很重要,但是享受比賽的過程更加有意義。盡自己最大的努力,剩下的就交給老天了。他喜歡贏、也接受輸。元康想開了,他放下輸贏的念頭,安心地修好了飛機……以總分領先二十一秒的成績衛冕冠軍成功。

元康的勝利得來不易,除了比別的選手付出更多的努力,還在於他具備良好的心理素質,關鍵時刻能够掌控自己的情緒、失利的時刻保持清醒的頭腦,做出一些重要的調整,才讓他扭轉敗局。

元康說,關鍵時刻要讓自己處于一個真空的狀態,很多時候很多事情就想不明白,那不如就放棄它,跟著感覺走,達到無爲而治的境界,起死而後生,而且任何事情都沒有十全十美,要學會接受它面對它。

元康還說:「在飛機落地前我已經非常平靜,因爲我决定了不論比賽結果如何,我都會爲了愛而飛行,我真的喜愛這個項目,靜靜地享受著從設計、組裝飛機模型到實驗和比賽的整個過程。」

元康經過兩次奪冠的歷程悟道:「任何人,只要你對一件事或一個項目喜愛,有熱情和激情,有耐心和毅力,慷慨地奉獻出你的時間、你的智慧、你的心血、你的努力就一定有收穫。而且這兩次取勝也讓我重新認識自己,提高了自信心,我相信自己在其他的領域也有能力做到最好。」

元康在2014、2016得勝還因賽場在氣流平穩的Slanic,換是前述的 Belgrade和 Baden就難說了。希望元康以後能經歷不同賽場各種突發事件的磨練,  提升他應對的能力,在這F1D領域上更加發揚光大。

參加比賽的國家大部分在歐洲,在美洲有美國和加拿大,其他為日本和 澳大利亞。 日本人十分喜歡各種室內模型機活動,製作了高點閱數的錄影帶,幾十年(1972開始)來熱衷參加  F1D 世錦賽,但歷屆還沒得過前三名。台灣從來沒有人參加過 F1D 世錦賽。 在1994,曾有三位中國大陸選手參加 ,得到個人組第20名和團體組第8名。 

現在人們大部分在飛室外模機或能遙控的模機,無人機 ,可能因組件可現成購得,較為好玩, 及能和航天飛行有所連結。 台灣選手熱衷參與 F2B、F3A、F3C、  F3N (Model Helicopters)等室外模機的活動,參加FAI世錦賽最好的成績:2023 FAI F3N世錦賽,柯奐辰一路領先晉級至決賽,最終以  3000 分勇奪 世界冠軍,連同2017年在波蘭、2019年在德國連兩屆拿下個人世界冠軍,如今終於如願完成3連霸空前紀錄。頂級的F3C/ F3N模型直升機需5、6萬新台幣,多由廠商贊助。

F1D是最高等級的室內自由飛模機,完全用手工製造。用1.4g 的材料做成一個大約55cm 的大模機要用 4,5 十小時 ,花費約50 美元。基本入門的室內模機容易學,模機設計簡單,花費不多。開始時需學習製作的技巧,飛行科學的基本知識。從製造模機中,學到耐心,堅持,精巧的手工技藝,和難題的解決。在學習、運用這些知識、技術過程中,得到求知和成就感的滿足。自由飛模機帶來的享受和歡樂,在於看到美好的模機沒有束縛下,由自在在空中優雅地飛,飛得很慢而安靜,像是懸浮在空氣中似的。看到親手製造的模機從手裡飛出、飛上空中,那奇幻、神妙氛圍的一瞬間帶來的驚喜和滿足歷久彌新,也讓投入自由飛模機者終身樂此不疲。許多人飛室內模機純粹為了模機的美好、飛時的優雅、和得到的愉悅和享受,但大多數人是為了競賽和打破記錄。只要願意參與,面臨的挑戰將永不止息。 

室內自由飛模機是很值得關注、倡導和參與的休閒活動及競賽項目。元康極其熱愛室內自由飛模型機的活動,他希望F1D 得到更多人的認識和喜愛,將來台灣也會有選手參加  FAI F1D 世錦賽。

領隊 David Lindley 說,隊員的行程十分緊湊 (google: F1D Blog) 每人每天只睡4、5小時,在這麼大的壓力下還締造最佳的成績,真是難能可貴。

David Lindley 提到元康在中年以後才加入飛模機的行列。他收集了許多優勝選手模機的照片、video 和設計圖,這前輩們都是他師承的對象。他用心研讀所有的Hip Pocket Aeronautic Builders Forum、"Indoor News" 及相關的通訊紀錄,汲取先進已知及記錄的精華,加上他個人的領悟和專注,在短期間能有突出的表現。

隔了32年加拿大又重回台上領獎(團體組第三名),David 為他的朋友們高興(其實加拿大上次得獎是在1996年)。

Steve Brown 和 Kang 指導協助Daniel Guo 得到冠軍。德、法、波蘭等國今年沒來,希望連繫他們請參加下次的世錦賽(June 2026 在Moscow, Idaho)

烏克蘭在羅馬尼亞北方,交界380 miles。 2022 12月 (近幾次都在3月,因疫情延遲到12月) 烏克蘭成人組有史來第一次勇得冠軍,他們正在打仗 ,得獎一定悲喜交加。2024成人組缺席,青少組第三名,不勝唏噓。

今年二月間元康曾抽空先去Slanic兩、三天試飛,並再熟習一下場地。比賽開始後我還是不敢看Blog,直到第二天賽完 元康打電話給我叫我快去看……然後我在第一時間得到他獲勝的消息 。

成人組世冠獲頒Rushbrooke Trophy,模機飛得最久的選手得到Ernest Kopecky Trophy,他們把自己的姓名加刻在獎座上可持有兩年……這兩個講座成為F1D世代相傳的無價之寶 。

鑑於運動方式和場地, 世錦賽限制各國代表隊員數目。美國F1D的選手們為爭取到代表名額競爭十分劇烈。2024的4人代表隊3人都得過世冠。

F1D是聲量小的運動,模機老在空中繞圈,看著boring,故少有觀眾、掌聲、和喝采,沒有商業價值、媒體關注、和值錢,有經濟價值的獎賞,反而賽事緊張、要求多、挑戰高。需要頭腦清晰,手工靈巧,反應快捷,心態平穩,吃苦耐勞,  體格強健……但 人們一旦投入,自得其樂, 終身關愛,樂此不疲! F1D選手有專屬的Blog伴隨,戰績則被永久保存和流傳!

刊登在Rice Magazine 元康F1D的故事也很精彩,如有興趣請 google: Rice Magazine, Lighter than air.

在我的投稿中有很多地方來自郭俊麗寫的「寂靜中飄然飛舞的精靈-記室內模型機飛行錦標賽世界冠軍李元康」一文(Feb 2017 華人雜誌cover story)。今早,我請教當時的主編馬平老師(現已退休)是否應知會郭女士及相關人士,她說「用不著,大家一起分享資訊嘛....」

photos 由David Lindley 提供,謝謝。