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他花10年研究的纸飞机,竟然飞出20层楼的新高度!吉尼斯马上发奖,牛顿都拦不住他......

超级数学建模

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你眼前的纸飞机

可能不是真正的纸飞机

你知道纸飞机最远能飞多远?

答案是 226 英尺10英寸,即69.14米。

WTF!

2012年2月26日,Joe Ayoob(橄榄球运动员)使用“苏珊”纸飞机创造了纸飞机最远飞行距离的吉尼斯世界纪录。

不多,也就20层楼的高度吧。

早在1930年,王者-“苏珊”纸飞机的创作人---美国纸飞机大师约翰·柯林斯John Collins,就开始用纸飞机来做模拟测试。

纸飞机总有一天会落地,但是年过半百的John Collins,对纸飞机的那一腔热血,一直没有消减。

为了造出一流的纸飞机,他花了10年时间去钻研折纸,还自学了流体力学和物理学的相关知识。

有朋友可能会说,“这纸飞机里能有什么学问啊?不就折两下的事嘛。还用去学?”

请问在座的,有谁知道纸飞机的学名是什么吗?

“自主动力空气动力学物理模型”。

请记住它,考试要考的。

小小的纸飞机,大大的学问,接下来我们就跪着看完这些王者纸飞机吧。

 Suzanne

Suzanne(苏珊)纸飞机,取名于John Collins妻子的名字Suzann。(理工科男的浪漫)

Suzanne可谓是纸飞机中的战斗机,在不使用特殊的纸张,或者其他辅助设备的前提下,仅凭一张平平无奇的白纸和科学的折叠设计,就能飞得贼远。

什么折叠设计原理呢?

伯努利原理。

简单来说就是空气流速越大,其压强越小;流速越小,其压强越大。

我们都知道,无论多好的纸飞机扔出去,最终都会在地球的重力牵引下落回地面。所以想要纸飞机飞得更远,就要增加它的升力来抵抗重力

拿真实飞机举例,飞机为什么能飞上天?

飞机飞行时,通过对自身机翼的调整,使得机翼上方的压强小,下方的压强大,当飞机高速前行的时候,压强差越来越大,飞机机翼所获得的升力就越大,从而抵抗飞机本身的重力,所以就飞起来了。

Suzanne所利用的也是同样的道理。

而想要飞得更高更远,就必须要有强大的推力升力

除了利用这个原理 ,在Suzanne的折叠过程中,还有哪些需要注意的细节呢?

第一,推力。

不难解决,John Collins邀请了著名橄榄球员Joe Ayoob来帮忙,用其高密度的肌肉,强大的瞬间爆发力,让Suzanne的飞行获得一个爆炸的初速度。

毕竟大力出奇迹!

第二,给纸飞机一个正的二面角,就是机翼和机身的夹角要是钝角。

第三,折痕的边角整齐干净,确保清晰,可以用刀柄或专业的工具把折纹尽量压平。

第四,机翼尖端留出小翼,从而减小空气阻力。

第五,机翼部分调整一些弧度,目的是让气流可以快速流动,形成更大的压强差,从而飞得更远。

第六,也是最重要的一点,整个过程要求折叠对称,保证平稳飞行。

而这点,对于手残党来说,无疑是个高难度挑战。

圆筒纸飞机

因此,针对一些“手残”的朋友,体贴的超模君特意准备了一个圆筒纸飞机(The Tube)。

因为它的造型有点似曾相识,大家亲切地叫它“飞机杯”。

这个造型打破了传统飞机的概念,你可能会问,这玩意真能飞吗?

不仅能飞,还飞得炒鸡好。

而且不是我吹,万军丛中取敌将首级,简单似探囊取物。

折叠方法十分的简单,有很多种版本,其本质都是将A4纸围成一个“手腕带”,这个“手腕带”的任意一端经过多次折叠增加厚度,形成头重脚轻的效果。

这样折叠后的“飞机杯”前端厚,后端薄,圈起来以后,可以让飞行更加的稳定。

“飞机杯”虽然看起来十分简单,但只要轻轻一送,就可以飞很远。

冲浪纸飞机

对生活有高质量要求的同学可能会问,“呃~有没有那种可以持久一点的啊?”

呵呵,这么点小要求怎么可能被难倒,满足你!

因为与冲浪动作十分相像,所以大家也称它为“冲浪纸飞机”。

原理很简单,当倾斜的板面在移动时,气流的方向会发生改变,在此过程中,产生了足够的上升气流,就可以让纸飞机“永不降落”。

值得注意的是,冲浪纸飞机要选用很薄很轻的纸,这样才会下降得更慢。

具体操作方法:只要你带着板一直慢慢地移动,纸飞机就会一直续航

在保证轻薄的同时,纸张还要有一定的强度,废报纸就是一个很好的选择。

如果你掌握了冲浪纸飞机的秘诀,甚至可以直接用手操作。

蝙蝠纸飞机

接下来,介绍第四架王者纸飞机,一架被赋予生命的纸飞机。

John Collins把它叫做蝙蝠纸飞机。灵感来源于仿生学,模仿蝙蝠在飞行过程当中拍动翅膀的动作。

虽然蝙蝠最近名声不太好,但是这飞机真的挺好玩

想制作一架蝙蝠纸飞机,首先纸张需要很薄,整个纸飞机要像蝙蝠一样轻巧灵活,不然没动几下就直接嗝屁掉地了。

同时,在蝙蝠纸飞机的背面和底面,特别是尾部,需要有很多层褶皱,这会让纸飞机的尾部变重,当机翼挤压在一起的时候,纸飞机会爬升,升到最高点就不再有压力了,机翼展开。

就这样,飞机一边飞一边拖曳,你们看,这种纸飞机飞起来,是不是很像蝙蝠在拍打翅膀。

回旋纸飞机

最后介绍一下,创造世界纪录的Suzanne豪华升级版:飞燕还巢!

John Collins在Suzanne的设计理念上,利用“上反角”,创作出回旋纸飞机。

让你感受下什么是爱的魔力转圈圈~

不知道的人,还以为纸飞机加特效了。

这种回旋纸飞机当垂直尾翼发生偏转时,纸飞机就会转弯,甚至还可以向正前方做翻滚动作后,再平稳返回!(回旋纸飞机可不是浪得虚名)

可以说比遥控飞机还要智能。

飞得远的真正秘密

等等,你以为这就完事了?

要想纸飞机飞得远,科学折法还远远不够的,超模君可以很负责的告诉你还差一个关键点!

那是一招古老而神秘的亚洲绝学,这招学透了,可以说是飞遍天下无敌手!!

这个绝招就是:哈气。

实际上,对于哈气,不同专家有不同意见,比如这些不愿意透漏姓名的民间大神。

大神甲:先哈一口气,湿润后的飞机头稍重一些,能够使机身整体保持平衡,这样飞机才能在空中飞行较长时间。此外,机头稍重能起到带动作用,如果机身后部重量过大,纸飞机在飞行过程中很容易后翻,一不小心就坠机了。 

大神乙:大家都哈我不哈,那我的纸飞机就吃亏了……

作为“日本折纸飞机协会”的总秘书长藤原则表示,哈气对纸飞机的滞空时间产生不了什么影响。

欧美国家的爱好者在投掷纸飞机前,也没有哈气的习惯......

而目前最让人信服的科学解释,应该是中国工程院院士、歼-15舰载机的总设计师孙聪在节目中说的“哈气,其实就是图个吉利”。

所以说,要想打破世界纪录,科学和信仰都很重要......

发布于:广东

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