(5th)高.52.纸飞机的飞行原理及制作建议

纸飞机的飞行原理分析与制作建议

纸飞机想必是人人都玩过的童年玩具之一吧。小时候总是疑惑：无论折得多认真，总是无法掌控纸飞机的飞行距离。其实对于小孩子来说，要把一种东西玩玩透真的很难。不知怎么后来又对纸飞机产生了浓厚的兴趣。在查询一些纸飞机的资料过后，对那些保持过世界纪录纸飞机以及几位纸飞机达人有了一定的了解。

纸飞机（学名：自主动力空气动力学物理模型）是一种用纸做成的玩具飞机。它可能是航空类折纸手工中的最常见形式，航空类折纸手工属于折纸手工的一个分支。由于它是最容易掌握的一种折纸类型，所以深受初学者乃至高手的喜爱。

一、纸飞机分类

从研究纸飞机原理的角度出发，可以将纸飞机大致分为三类：滞空机、距离机以及特技纸飞机。（本文所指的纸飞机都是由普通的纸不用胶水等工具折叠而成的。）

1、第一类，滞空机，是指能够在空中尽可能滞留很长时间的纸飞机。目前的世界滞空记录是29.19s，由日本的户田拓夫保持。他将该纸飞机命名为Skyking （空中之王）。

2、第二类，距离机。顾名思义就是能够飞很远的飞机。其世界纪录为69.14米，由美国纸飞机大师约翰·柯林斯（John Collin）设计的纸飞机“苏珊”（Suzanne）保持。

3、第三类，特技纸飞机，就是一些能够在空中翻滚、回旋甚至是稍加外力就能永不掉落的纸飞机。这些纸飞机的外观及折法都千奇百怪，其中的空气动力原来往往更复杂。

二、纸飞机原理分析

具体地说应该是：滑翔！

受重力影响，其下落轨迹应是垂直方向的。但其在下落过程中，其机翼、机头部分所受垂直方向的空气阻力不同。迫使其在下落过程中做机头方向的滑翔。

投掷后的惯性消失后，其进入无动力滑翔阶段。该阶段的重要特征是：通过消耗高度获得水平方向的滑翔距离（时间）。这是典型的滑翔。

投掷后由于无动力和无法继续操控，其不产生升力，而主要是在垂直空气阻

力作用下的自由滑翔，这与飞行是明显不同的。

因此，同一架纸飞机，你投掷的越高或投掷位置越高，其滑翔距离（时间）就越长。

三、机头哈气现象解释

纸飞机起飞前先哈一口气，和空气动力学有关。纸飞机机头较小，虽然能减少阻力，但又使机头质量过轻、机身质量不平均。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，如果机身后部质量过重，纸飞机在飞行过程中则容易后翻。

有实验表明哈气仅会增加纸飞机0.067%的重量，却有效增加10.32 %的飞行距离，但是对于飞行高度与飞行稳定度，皆无显着影响。

四、折纸飞机应遵循以下几个原则：

＊厚重的前端设计可确保飞行稳定，机鼻用纸夹固定能够让飞机飞得更远。

＊如果飞机因机鼻过重，调整机翼尾端，向上微折。

＊重心位置应该靠前，防止飞机摇摆。

＊机翼角度应该向上，从前面看飞机成“Y”型。

＊机翼尖端的小翼可帮助减少飞行阻力。

＊俯视飞机前端，检查是否对称，必要时重新折叠；完全不对称将不能实现平稳飞行。

＊耐心加细微调整比从根本上改变基本设计更为重要。

评语：小小的纸飞机需要运用如此多的物理原理。作者非常有探索精神，相信通过自己的努力。在将来可以去研究、改良真正的大飞机。

初评教师：