回旋飞镖的制作与飞行

葛智伟 回旋飞镖是一种奇异的武器或玩具,它是澳洲土人与其他地方的人各自在无意中发明的 。如果你抛掷一截木棍,它在不远处就会落地;但是回旋飞镖却可往返飞行近二百米,而且由高手瞄准,还可射中猎物或敌人 。

回旋飞镖的制作与飞行

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要了解回旋飞镖的奇异特性,必须自己做一个,只有这样,你才会知道何种因素影响回旋飞镖的飞行,而作必要的修改 。
一、制作与调整
刚开始制作时,不妨先照图的式样和步骤进行 。先打印出回旋飞镖图,粘贴在卡纸上,然后用剪刀剪出回旋飞镖 。卡纸要选择硬些的,厚度不能小于1毫米,如果单张的厚度不够,可以剪两张粘在一起 。回旋飞镖的重量与飞行距离有关,太轻的话它就飞不远,甚至做不到回旋 。从安全角度出发,本次活动规定回旋飞镖的重量不得超过12克,而且材料只能是纸质的 。
回旋飞镖剪好后,还要将叶片前端按图弯折,可以用一支无油墨的圆珠笔在弯折处用力划出一道凹痕,然后进行弯折 。
弯折后凸面称为上表面,凹面称为下表面 。一般来说,回旋飞镖的上表面较弯曲,它的升力较大,也就是说飞回时所画的圆弧较小 。反之,上表面平一些,回旋飞镖升力就较小 。
三个叶片作同样的处理 。
最初的回旋飞镖是二叶的,事实上也可以做成四叶的,究竟什么形状最适合于你,请在实验中再做决定 。要飞得好,需要不断的进行调整,这包括形状的调整、弯折角度的调整、重量的调整(是平均增减还是不平均增减,如仅在叶片前端或中心增减),而投掷方法对于飞行也是致关重要的 。这一切都需要反复试验,尽管影响飞行的因素是多元的,但在试验时每次都应明确是针对哪种因素 。
二、投掷
强风中不宜抛掷回旋飞镖;如果是弱风,则人先面对风向,再右转45°掷出 。掷出前握镖的要领是,垂直握住回旋飞镖一叶(任何一叶都无所谓)的顶端(见图二),下表面朝外;手移到脑后,向地平线掷去,手臂完全伸直时,手腕要往前扣 。刚开始不要太用力,真正重要的是扣的力而非掷力,也就是扣力使回旋飞镖旋转,使其能在空中飞行 。
回旋飞镖的指向(即自旋的平面)随风的状况与镖的形式而不同 。要飞得好,投掷时必须使回旋飞镖飞行的平面接近垂直;其他的情形就必须转动飞行面(将回旋飞镖顶端向外倾斜),可多达45° 。倾斜角度愈大,回旋飞镖爬升力就愈大 。如果一开始升力就太大,爬升得太快,则容易坠地而破裂 。
正常的飞行状况下,回旋飞镖贴着水平面绕一圆弧飞行,回程时,可能会翱翔甚或回旋一下才在脚边落地 。虽然投掷时回旋飞镖的旋转面接近垂直,但它却可能以几乎水平的旋转面飞回 。
在投掷时特别要注意不要让回旋飞镖碰到人(尽管纸质的不会伤到人) 。如果有人在场,要让他们站在安全区域内 。
三、飞行原理
回旋飞镖回飞的原因,主要在镖叶的截面形状及其自旋 。没有这两点特性,回旋飞镖就和其他丢出去的木棍没有两样 。镖叶的截面形状使回旋飞镖所受的空气升力和飞机机翼相同,而镖的自转则令镖身稳定 。由转动力学知道,回旋飞镖和陀螺一样,其自转轴也绕铅直线旋转 。升力及稳定性使回旋飞镖上升,而其自旋轴之转动则令回旋飞镖回飞 。
四、比赛方法:
1.在场地上(最好是室内,以免风的影响)画一个直径1米的园,这是投掷区,投掷时人必须完全在这个区域内;
2.然后围绕投掷区没隔半米画一个同心园,总共画9个同心园,最外圈的园的直径为5米 。在每个园内标上分值(如图所示);


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