放飞童年一一纸飞机 5110109178 李泽源 纸飞机是几代人的童年回忆。一张较有韧性的纸片在一双灵巧的手的变换下能变成一 只让孩子们互相比赛,兴奋一天的纸飞机。纸飞机是否蕴藏了什么有趣的知识呢?让我们走 近纸飞机,再次放飞我们的童年。 纸飞机,顾名思义,就是用纸折出的一种飞机样式的纸模。广义上,用纸做出的可以 滑翔的模型就可以叫做纸飞机。不过,更多的人会追求使用纯纸质材料而不使用如订书针、 胶水等其他材料制作。此时,纸飞机的紧密性和造型都变得至关重要。 潮源 据传,最早的纸飞机是约2000年前中国出现的风筝。但当时纸张并没有出现,而且风 筝需要线的牵引,因此这个源头有些牵强附会。 现代纸飞机模型最早出现在1909年。不过,明文记载的首个被大家公认的纸飞机模型 是由约翰K·诺斯罗普在1930年所制作,用来模拟测试发现真实飞机的飞行机理。 基本原理与技巧 纸飞机能够在空中滑翔当然并不是简单的因为具有翅膀,它具有一些有趣的物理原理。 而且我们希望在纸飞机的飞行比赛中胜出,就需要我们煞费脑筋的思考一番,如何才能让纸 飞机飞的更远更久了。 飞机在空中飞翔时主要受到四种力的作用:推力,阻力,升力与重力。 那现在让我们从这个四个角度着手,给纸飞机“加油”吧! 推力? 飞机一般通过螺旋桨或喷出气流作为推力。但纸飞机与滑翔机类似,不具有主动力,只 能从人手持着时给予初速。因此,纸飞机与滑翔机都是将重力与升力转化为推力利用。 所以,在扔出纸飞机时,手速度越快,飞机的起始速度也会越快! 升力? 顾名思义,上升力,维持纸飞机于空中并推动其前进。纸飞机的升力来源于它的机翼。 纸飞机飞行时,空气被分为两股从机翼上下两侧流过。上侧表面的距离较长,空气流动的速 度较快,空气对机翼产生的压强就会比较小。同理,机翼下侧的压强较大。气流在机翼的上 下产生了压力差,提供了飞行所必须的上升力与推进力。 所以,在折纸时将机翼折叠成比较大的面积可以提供较大的升力
放飞童年——纸飞机 5110109178 李泽源 纸飞机是几代人的童年回忆。一张较有韧性的纸片在一双灵巧的手的变换下能变成一 只让孩子们互相比赛,兴奋一天的纸飞机。纸飞机是否蕴藏了什么有趣的知识呢?让我们走 近纸飞机,再次放飞我们的童年。 纸飞机,顾名思义,就是用纸折出的一种飞机样式的纸模。广义上,用纸做出的可以 滑翔的模型就可以叫做纸飞机。不过,更多的人会追求使用纯纸质材料而不使用如订书针、 胶水等其他材料制作。此时,纸飞机的紧密性和造型都变得至关重要。 溯源 据传,最早的纸飞机是约 2000 年前中国出现的风筝。但当时纸张并没有出现,而且风 筝需要线的牵引,因此这个源头有些牵强附会。 现代纸飞机模型最早出现在 1909 年。不过,明文记载的首个被大家公认的纸飞机模型 是由约翰·K·诺斯罗普在 1930 年所制作,用来模拟测试发现真实飞机的飞行机理。 基本原理与技巧 纸飞机能够在空中滑翔当然并不是简单的因为具有翅膀,它具有一些有趣的物理原理。 而且我们希望在纸飞机的飞行比赛中胜出,就需要我们煞费脑筋的思考一番,如何才能让纸 飞机飞的更远更久了。 飞机在空中飞翔时主要受到四种力的作用:推力,阻力,升力与重力。 那现在让我们从这个四个角度着手,给纸飞机“加油”吧! 推力? 飞机一般通过螺旋桨或喷出气流作为推力。但纸飞机与滑翔机类似,不具有主动力,只 能从人手持着时给予初速。因此,纸飞机与滑翔机都是将重力与升力转化为推力利用。 所以,在扔出纸飞机时,手速度越快,飞机的起始速度也会越快! 升力? 顾名思义,上升力,维持纸飞机于空中并推动其前进。纸飞机的升力来源于它的机翼。 纸飞机飞行时,空气被分为两股从机翼上下两侧流过。上侧表面的距离较长,空气流动的速 度较快,空气对机翼产生的压强就会比较小。同理,机翼下侧的压强较大。气流在机翼的上 下产生了压力差,提供了飞行所必须的上升力与推进力。 所以,在折纸时将机翼折叠成比较大的面积可以提供较大的升力
个分 升力简图 阻力? 阻力是飞机在空气中飞行时会不可避免的与空气摩擦产生的。飞行过程中受到阻力会降 低飞机前进速度,导致流过机翼表面的气流速度降低,升力不足,飞机会降落下来。但是, 阻力有时又会帮助稳定机身。 所以,在飞机设计时,采用光滑有韧性的纸,造型流线顺畅,可以稳定机身,减少阻力! 重力? 纸飞机的滑行中重力扮演着举足轻重的角色。往往重力的分布不均,就会导致纸飞机的 倾斜,转向,甚至直接倒栽在地面上。 所以,为了保持空中形态的稳定,平衡纸飞机后部的升力,需要重心前移(大约四分之 一处)。 此外,除了四个基本的作用以外人们还使用一些方法帮助纸飞机飞的更远。 哈气 一份调查显示,扔纸飞机是否需要哈气成为了区分80后与90后的一种标志。在80后 心中,哈气似乎带有一种魔力,可以让纸飞机飞的更远。 探其原理,有人认为在飞行前哈气,是一种积极的心理暗示,鼓励飞机可以飞得更远。 不过,哈气还是具有一定的物理的科学性的。哈气后,口腔中呼出的气体带有温度较高的水 蒸气,遇到机头以后凝结湿润的纸张,使机头变重。纸飞机的重心前移,稳定飞行。 飞机反转? 很多时候,失败是因为飞机在比赛中发生掉头飞回的“反转”现象。 这着实让不少人抓破了头脑想不清楚。其实很简单,这是因为机翼两边的重量不均造成。 折纸时没有注意机翼两侧是否对称,导致机身偏向一侧。于是在飞行中,发生了飞机打转的 现象,输掉比赛。 抛出角度? 抛出物体时,注意角度可以抛得更远,已是众所周知。但是,在纸飞机中,抛出角度还 一定程度上控制了攻角的大小。(攻角:相对气流方向与翼弦方向所夹的角度)
升力简图 阻力? 阻力是飞机在空气中飞行时会不可避免的与空气摩擦产生的。飞行过程中受到阻力会降 低飞机前进速度,导致流过机翼表面的气流速度降低,升力不足,飞机会降落下来。但是, 阻力有时又会帮助稳定机身。 所以,在飞机设计时,采用光滑有韧性的纸,造型流线顺畅,可以稳定机身,减少阻力! 重力? 纸飞机的滑行中重力扮演着举足轻重的角色。往往重力的分布不均,就会导致纸飞机的 倾斜,转向,甚至直接倒栽在地面上。 所以,为了保持空中形态的稳定,平衡纸飞机后部的升力,需要重心前移(大约四分之 一处)。 此外,除了四个基本的作用以外人们还使用一些方法帮助纸飞机飞的更远。 哈气 一份调查显示,扔纸飞机是否需要哈气成为了区分 80 后与 90 后的一种标志。在 80 后 心中,哈气似乎带有一种魔力,可以让纸飞机飞的更远。 探其原理,有人认为在飞行前哈气,是一种积极的心理暗示,鼓励飞机可以飞得更远。 不过,哈气还是具有一定的物理的科学性的。哈气后,口腔中呼出的气体带有温度较高的水 蒸气,遇到机头以后凝结湿润的纸张,使机头变重。纸飞机的重心前移,稳定飞行。 飞机反转? 很多时候,失败是因为飞机在比赛中发生掉头飞回的“反转”现象。 这着实让不少人抓破了头脑想不清楚。其实很简单,这是因为机翼两边的重量不均造成。 折纸时没有注意机翼两侧是否对称,导致机身偏向一侧。于是在飞行中,发生了飞机打转的 现象,输掉比赛。 抛出角度? 抛出物体时,注意角度可以抛得更远,已是众所周知。但是,在纸飞机中,抛出角度还 一定程度上控制了攻角的大小。(攻角:相对气流方向与翼弦方向所夹的角度)
攻角为某一角度时可获得最大升力,称为临界攻角。小于则升力不足,大于会增加阻力。 因此控制好抛出角度,使机头微微抬起也会让纸飞机飞的更远。 增加尾翼? 给传统的纸飞机添加一个尾翼,可以平稳气流,提供升力,增添纸飞机的“战斗力”! 类型 纸飞机翱翔于空后,智慧的人们当然不会满足于简单的制作。在传承中,人们构思出多 种多样的纸飞机的类型。 大体分为传统型、仿真型和技术型。 传统型是大多人折出的类型。它相对简单传统,也多种多样,不需要太多复杂的工序就 能完成。 传统型1
攻角为某一角度时可获得最大升力,称为临界攻角。小于则升力不足,大于会增加阻力。 因此控制好抛出角度,使机头微微抬起也会让纸飞机飞的更远。 增加尾翼? 给传统的纸飞机添加一个尾翼,可以平稳气流,提供升力,增添纸飞机的“战斗力”! …… 类型 纸飞机翱翔于空后,智慧的人们当然不会满足于简单的制作。在传承中,人们构思出多 种多样的纸飞机的类型。 大体分为传统型、仿真型和技术型。 传统型是大多人折出的类型。它相对简单传统,也多种多样,不需要太多复杂的工序就 能完成。 传统型 1
传统型2 技术型是一些人为了追求更高效的性能选择了增加尾翼等装置,提高了纸飞机的空气动 力学技术含量。 The DC-3 of paper airplanes! Folds progressively thicker Long tail gives directional stability. where the wing joins the fuselage prevents distortion during windy days. Can be flown with or without a tail. ●Upturned wingtips prevent wingtip vortex. ●Flight is similar to a balsa wood plane rather than a paper airplane. Multiple folds of paper concentrate the center of gravity well below and forward of the wings for hang-glider stability. 技术型(来自网络) 仿真型则大多为了追求美观,选择折出类似飞行生物的样子,继而发展成纸鹤等充满趣 味的纸模。 仿真型(来自网络) 总结: 什么样的纸飞机是最好最科学的纸飞机,依然没有定论。许多人声称自己做出了最完美 的纸飞机,但始终未被官方认证。 吉尼斯世界记录记载了飞行时间与飞行距离的世界记录。其中飞机时间的保持者是 肯·布莱克布恩于1998年10月8日创造,在空中飞行了27.6秒。飞行距离的记录则由美 国著名纸飞机设计者托尼·弗莱特在1985年创下一193英尺(58.82米)。到目前为止,依 然没有人打破它。这个长度比莱特兄弟的首次飞行的距离还要长。 无论纸飞机飞的多高多远,都承载了许多人童年美好的记忆。希望,大家还会再折出一 个纸飞机,放飞童年!
传统型 2 技术型是一些人为了追求更高效的性能选择了增加尾翼等装置,提高了纸飞机的空气动 力学技术含量。 技术型(来自网络) 仿真型则大多为了追求美观,选择折出类似飞行生物的样子,继而发展成纸鹤等充满趣 味的纸模。 仿真型(来自网络) 总结: 什么样的纸飞机是最好最科学的纸飞机,依然没有定论。许多人声称自己做出了最完美 的纸飞机,但始终未被官方认证。 吉尼斯世界记录记载了飞行时间与飞行距离的世界记录。其中飞机时间的保持者是 肯·布莱克布恩于 1998 年 10 月 8 日创造,在空中飞行了 27.6 秒。飞行距离的记录则由美 国著名纸飞机设计者托尼·弗莱特在 1985 年创下——193 英尺(58.82 米)。到目前为止,依 然没有人打破它。这个长度比莱特兄弟的首次飞行的距离还要长。 无论纸飞机飞的多高多远,都承载了许多人童年美好的记忆。希望,大家还会再折出一 个纸飞机,放飞童年!
附:一种纸飞机折法
附:一种纸飞机折法