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紙飛機(jī):哈一口氣,只能圖個(gè)吉利

2023-10-20 01:12:14劉松
關(guān)鍵詞:空氣阻力紙飛機(jī)機(jī)頭

劉松

自信的人隨手拿起一張紙折紙飛機(jī):嫻熟的折紙技術(shù),打造出完美的流線型機(jī)身,很快,一架飛機(jī)誕生了。你并沒有著急出手,而是駕輕就熟地將機(jī)頭靠近自己的嘴,哈了一口氣……

“嗖”——它飛起來了,1米,2米,3米,飛機(jī)開始偏離航線,急速下墜。

“Duang”——它墜機(jī)了。

一頓操作猛如虎,最后飛了3.5米。要知道,最新的紙飛機(jī)飛行距離紀(jì)錄是在2022年由三位韓國玩家創(chuàng)造的77.134米。

不要懷疑,跟你一樣,就是用一張紙折出來的紙飛機(jī)。

一個(gè)小目標(biāo)——飛得遠(yuǎn)

紙飛機(jī)的玩兒法有很多,最常見的當(dāng)然就是比試誰的飛機(jī)飛得更遠(yuǎn)。在2022 年之前,“飛得遠(yuǎn)”這項(xiàng)紀(jì)錄一直由美國紙飛機(jī)大師約翰·柯林斯保持著。他設(shè)計(jì)的代號(hào)為“蘇珊”的紙飛機(jī),交給一位橄欖球選手來投擲(記住這個(gè)細(xì)節(jié)),飛行了69.14 米,這個(gè)距離一直保持了十年。

“蘇珊”看起來跟其他紙飛機(jī)并沒有什么不同,比起那些折法復(fù)雜的機(jī)型,它甚至可以算得上簡單。你看,跟你折的飛機(jī)看起來似乎沒有什么區(qū)別,機(jī)頭、機(jī)身、機(jī)翼,該有的你都有了,不該有的你也有了(大概就是沖著飛機(jī)哈氣這個(gè)信仰吧)。

現(xiàn)在你腦子里一萬個(gè)問號(hào)是不是都在問同一個(gè)問題:這平平無奇的紙飛機(jī)是怎么飛出去這么遠(yuǎn)的?

那得先說說,紙飛機(jī)是怎么飛起來,又是怎么落下去的。

升力 這里又不得不提到伯努利原理,簡單來說就是空氣流速越大,其壓強(qiáng)越小;流速越小,其壓強(qiáng)越大。拿真實(shí)的紙飛機(jī)為例子,機(jī)翅上方為弧形,下邊為平面,飛機(jī)高速飛行時(shí),飛機(jī)上方的空氣流速比下方快,所以產(chǎn)生向上的升力,托起機(jī)翼。飛機(jī)高速飛行時(shí),壓強(qiáng)差逐漸變大,獲得的升力就越大,飛機(jī)就飛了起來。

阻力 飛行過程中,紙飛機(jī)受到的空氣阻力主要包括阻礙飛機(jī)前進(jìn)、上升或下落的阻力。在向前攀升過程中,阻力可以使紙飛機(jī)前進(jìn)和上升的速度逐漸減少直至為零。另外,在紙飛機(jī)下落過程中,向后的空氣阻力可以削減飛機(jī)前進(jìn)的速度,向上的空氣阻力可以增加飛機(jī)滯空的時(shí)間。

推進(jìn)力 紙飛機(jī)要在空中飛行,需要?jiǎng)幽堋_@個(gè)促使它前進(jìn)的動(dòng)力,來源于我們發(fā)射時(shí)出手的力量,也叫“推進(jìn)力”。

重力 別看它只是一架小小的紙飛機(jī),但也是有重量的。在飛行的過程中,受重力的作用機(jī)身會(huì)逐漸向下掉落,紙飛機(jī)有時(shí)會(huì)采用犧牲重力勢(shì)能的方式換取繼續(xù)向前飛行的動(dòng)能,由于機(jī)翼的作用,紙飛機(jī)可以繼續(xù)滑行下降,直至墜落。

這時(shí),你是不是想問:“我的紙飛機(jī)也是在這些力的相互作用下飛行的,可是為什么只能飛3.5 米呢?”

如何打破3.5米的魔咒

從上面紙飛機(jī)的飛行原理我們大致可以得出一個(gè)結(jié)論:要想紙飛機(jī)飛得遠(yuǎn),我們需要飛機(jī)具備推力大、阻力小、重力小等特點(diǎn)。

首先在選擇紙飛機(jī)的材料——紙張的時(shí)候,厚薄要適中。如果紙張?zhí)。亓刻p(比如衛(wèi)生紙),紙的韌性就會(huì)很低,飛機(jī)在空中受力不均勻,容易被吹跑。如果紙張?zhí)瘢ㄔ囋囃呃慵?,你?huì)發(fā)現(xiàn),折才是最大的難題),重力過大,也飛不起來。一般來說,我們身邊最適合折紙飛機(jī)的材料就是A4 紙,最好上面還能附帶著一些復(fù)印的內(nèi)容,“蘇珊”的設(shè)計(jì)師認(rèn)為,紙張?jiān)诮?jīng)過復(fù)印時(shí),打印機(jī)內(nèi)部的熱量能讓紙張變得更硬,上面附著的一層微小的塑料顆粒,能讓紙張的韌性更高。

其次,折飛機(jī)的過程中,機(jī)身重心略微前移(厚重的前端設(shè)計(jì)可以使飛行更穩(wěn)定),前端的紙張用料更多,越靠近尾部越薄,這樣可以改善飛行途中的抬頭。不建議朝機(jī)頭哈氣讓機(jī)頭濕潤來調(diào)整前端的重量,“殲15”的總設(shè)計(jì)師已經(jīng)辟謠,說這只能圖個(gè)吉利罷了。

在千奇百怪的紙飛機(jī)中,你會(huì)發(fā)現(xiàn),它們的機(jī)頭大都是尖尖的,事實(shí)上尖尖的機(jī)頭能幫助減少空氣阻力,讓它們能在空中多飛一會(huì)兒。但是你看“蘇珊”的機(jī)頭部分,機(jī)翼下折的時(shí)候,并沒有緊貼著機(jī)頭,一尖到底,它的樣子似乎更接近真實(shí)飛機(jī)機(jī)頭的樣子,具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性。

“蘇珊”機(jī)翼的折法還有一個(gè)好處,就是使得紙飛機(jī)的機(jī)翼部分更加寬大,機(jī)身部分就相對(duì)較輕,更有利于低速和長時(shí)間滑行。

試著按照以下步驟獲得一架“蘇珊”

天時(shí)、地利、人和,起飛

你以為按照上面的方法折出了一架好飛機(jī),就一定飛得遠(yuǎn)嗎?

你想得太簡單了。

還記得前面那個(gè)細(xì)節(jié)嗎?“蘇珊”在創(chuàng)造出69.14 米成績的時(shí)候,請(qǐng)了一位橄欖球運(yùn)動(dòng)員來飛。專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的臂力和科學(xué)的助跑方式可以給飛機(jī)起飛創(chuàng)造強(qiáng)大而穩(wěn)定的推進(jìn)力。

當(dāng)然,姿勢(shì)也很重要。在飛機(jī)起飛之前,讓你的身體先向后伸展,然后向前用力,做投擲的動(dòng)作。投出的角度在15°左右,投擲時(shí)飛機(jī)要平穩(wěn)向前送出,到最后一刻才自然脫手。

此外,風(fēng)的方向也非常關(guān)鍵,尤其是在室外??陀^來說,順風(fēng)會(huì)使紙飛機(jī)飛得更遠(yuǎn),逆風(fēng)則會(huì)大大減少飛行距離,切忌橫風(fēng)投飛,這樣飛機(jī)容易被風(fēng)刮跑。

沖吧!紙飛機(jī)世界錦標(biāo)賽

當(dāng)你還以為折紙飛機(jī)只是玩玩而已的時(shí)候,別人已經(jīng)帶著自己的紙飛機(jī)沖擊紙飛機(jī)世界錦標(biāo)賽了。紙飛機(jī)的這一項(xiàng)國際賽事始于2006 年,比賽分別從距離、時(shí)間、創(chuàng)意三個(gè)方面設(shè)置了三個(gè)不同的項(xiàng)目,無論你的飛機(jī)是飛得遠(yuǎn),還是飛得久,或者擁有更花式的玩法,都可以參與角逐。

最近的一次紙飛機(jī)世界錦標(biāo)賽于2022 年5 月在奧地利薩爾茨堡舉行,比賽吸引了來自世界各地的61000 多名選手參加。其中參加飛行距離和飛行時(shí)間比賽的選手需要用一張A4 紙來折飛機(jī)(就是這么樸實(shí)無華)。最終巴基斯坦選手以14.86 秒的成績獲得飛行時(shí)間組的冠軍,來自塞爾維亞的選手以61.11 米的成績獲得飛行距離組的冠軍,韓國選手則摘得特技飛行組的桂冠。

現(xiàn)在,自信的你是不是拿起了一張A4 紙?很好,因?yàn)槟闩c世界冠軍的距離,只相差兩架紙飛機(jī)的“里程”。

“超級(jí)玩+”招募令

獲取一架“蘇珊”的步驟已經(jīng)給到你了,馬上試一試,飛一飛,看看你的“蘇珊”到底能飛多遠(yuǎn)?當(dāng)然,如果你有飛得更遠(yuǎn)的機(jī)型,也可以分享給我們。加入我們“超級(jí)玩+”俱樂部,把你們飛紙飛機(jī)的視頻(最后測(cè)量一下距離)發(fā)送至郵箱(KXSN0314@163.com),我們將挑選出本期的“超級(jí)玩+”,贈(zèng)送榮譽(yù)證書和獎(jiǎng)品??靵戆?,看看你到底有多厲害!

(注:請(qǐng)持續(xù)關(guān)注“科學(xué)少年”官方抖音號(hào),挑戰(zhàn)視頻將在上面公布。)

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