留空时间纸飞机
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第一节 留空时间纸飞机“空中之王”的制作与飞行
“飞向北京—飞向太空”全国航空航天模型比赛中,纸飞机(兼项)是一项人人可以参与的
比赛,材料只需要一张A4纸,制作过程中不能剪裁、粘贴,也不能使用其他的任何材料来
进行配重或加强,简单理解就是“纯折”。在这样的规则下,似乎纸飞机玩不出什么花样,
但是纯折纸飞机留空时间的世界纪录却被一次次的刷新。
日本纸飞机协会主席户田卓夫先生公布了一种纸飞机的叠法,他将这架纸飞机命名为
“skyking”,以为空中之王。这架飞机创下了留空时间27.9秒的世界纪录,后来他又在北海
道将此成绩提高到29.19秒,但该成绩未被吉尼斯世界纪录收录。
一、“空中之王”的叠法:
叠纸飞机通常只用手就够了,但是想要叠出滞空时间达到20秒以上优良性能的纸飞机,塑
料三角板是必不可少的工具,塑料三角板不但能用于一些普通测量,还能压着需要折叠的地
方,使你的折叠更加精确。
第一步:将一张纸(飞向北京—飞向太空全国青少年航空航天模型比赛中规定使用标准A4
纸)沿长边对折后展开,再将纸的短边对准折痕,折出如图1所示的样子。
第二步:将左边的顶点对准中间的折痕向右折,如图2所示,注意顶点与右端相距大约2cm。
第三步:将两个顶点对准中间的折痕折下,再压平后得到两条折痕,然后将这两个顶点折向
这两条折痕,得到如图4所示的样子。
第四步:如图5所示,将两个顶点折向中间的折痕,再将机头部分约1cm大小向机尾方向
折一下,如图6所示。
图1 图2
图3 图4
图5 图6
第三步:
第五步:折机头。如图7所示,将机身对折,然后像图8一样,将尖尖的机头竖直折起,再
将上半部分尖角向下折,然后将这部分压到机身两侧。这个步骤的作用是将机头锁死,尽可
能的减小飞机所受的阻力。
第六步:折机翼和翼尖的小翼。在机身下部留出大约1cm的高度,其他部分作为机翼,折
向两边,得到如图11的样子,再在机翼外沿向上折出大约1cm的小翼,它能大大增加纸飞
机的稳定性。
图7 图8
图9 图
图图12
二、留空时间类纸飞机的调试
想要让纸飞机在空中停留更长的时间,一方面是在手掷出去时使飞机获得更大的高度,另一
方面是飞机要有良好的滑翔性能。
我们在“玩”纸飞机时,很少人会对纸飞机进行调整,以为叠出来是什么样就什么样,殊不
知我们可以通过对各个位置的调整使纸飞机获得良好的滑翔性能,但是调整起来不容易。叠
好飞机后,我们可以先试飞:用一个适当的力,将纸飞机水平轻轻送出(不要向上),观察
飞机的飞行姿态,一般会有以下几类情况:
1. 纸飞机头重或头轻。只要折叠方法得当,我们轻轻将飞机掷出会看到飞机缓缓往前飞,
并缓慢下降高度,略微向一边偏转,这样的飞机就比较好,不用作过多的调整,但我们
经常看到的是以下两种情况:波状飞行或高度迅速下降。
产生波状飞行的原因是飞机重心
位置过于靠后,飞机飞行过程中不
断抬头,但是没有动力可以支持飞
机的重力,飞机就会因失速而下
降,下降过程中速度加快又开始逐
渐抬头,此过程周而复始直到落
地。
如图13中A的轨迹是重心靠前太
多的情况,这时需要考虑折法是否
合理,可以通过调整折法增加机头重量。比如折机
头的时候多折一些。B的轨迹重心略微靠前,这时
可以调整机翼尾部来使飞机平稳飞行。
在飞机尾部剪开一个小长方块作为水平尾翼,把这
两片水平尾翼向下折出一定的角度,这样在飞行过
程中,飞机尾部就得到一个向上的升力,把头部向
下压。注意下压的量不可过多,应边调整边试飞,
直到飞机飞行平稳为止。
如果在试飞的时候,飞机的高度迅速下降,一头
扎到地上,这说明飞机的重心过于靠前,比较严
重时需要调整折法,也可以将机翼后沿的水平尾
翼向上折出一个角度,这样在飞机飞行时,尾部
会得到一个下压的力量,进而把机头抬起来。
2. 飞机左转或右转。试飞时飞机可以有一定
的转弯角度,但是这个角度不能过大,一
般以较小的力水平出手直到飞机落地,转
弯不超过60度为宜,如果过大,需要进行
调整。图16中A、B、C、处均可以认为
是方向舵,如飞机过多的左偏,将其中1-2
个位置向右折出一个角度,反之则向左折,
头轻时飞机的轨迹
A
B
图13
图14
图15
A
B
C
注意折的量也不可过大,以免增加阻力。
3. 飞机出手后翻转掉落。这种情况是因为纸飞机的机翼不对称,可能是两边机翼大小严重
不等,或者形状同,也可能是纸张变形造成的。遇到这种情况,仍按照以上方法调整可
能不见成效,最好是重新制作一架。
三、纸飞机的飞行。
想要让纸飞机飞行得更久,除了调整好以外,还需要有投掷的技巧,使得飞机出售后获得最
大的高度,同时要能尽快的转入平飞。获得高度的办法是用尽可能大的力向上投掷,但是这
样投掷通常会有以下的情况出现:
1. 出现如图17所示的飞行轨迹,这是因为投掷的角度过于接近竖直方向,适当减小投掷
方向与水平方向夹角可以改变这种状态。
2. 飞机投掷出去后,急速左转(或右转)而坠地,这是由于投掷方向不正确导致。试飞时
左转的飞机,需要右倾斜投掷,反之需要左倾斜投掷。
投掷是还需要仔细观察飞机的飞行姿态和轨迹,分析飞机不能正常滑翔的原因,做出调整或
者改变投掷方向和倾斜角度,只有通过不断调整,改变投掷角度才能获得更长的留空时间。
图16
投掷方向
图17
图18
左倾斜和右倾斜投掷