紙飛機的飛行原理

2021-02-18 摺紙飛機CLUB

紙飛機不止是玩物,也是人類探索飛行原理的實驗樣本。

紙飛機的起源地被業界所能接受的推測是在中國,由於四大發明之一的紙為製作紙飛機提供了材料基礎,但能追溯到年代的紙飛機是西方在1909年製作。現代第一架實用意義的紙飛機是由約翰·K·諾斯羅普在1930年所製作的,他用紙飛機模擬測試來發現真實飛機的飛行原理。

紙飛機的飛行是基於什麼理論呢?接下來我們首先對紙飛機進行受力分析。

    推力:扔紙飛機時手對他的推力,(引擎)

    阻力:飛機前進時,空氣與之相反的力。

    升力:由於前進,在主翼上產生向上的力。

    重力:紙飛機的全部重力。

在客觀的受力前提下,基於伯努力原理、渦升力、慣性等物理現象支撐紙飛機的飛行原理。

丹尼爾·伯努利在1726年提出了「伯努利原理」。這是在流體力學的連續介質理論方程建立之前,水力學所採用的基本原理,其實質是流體的機械能守恆。即:動能+重力勢能+壓力勢能=常數。其最為著名的推論為:等高流動時,流速大,壓力就小。

三角翼的升力原理,扔出紙飛機時具有的動力,並且有一定的夾角,觸發機翼上產生環量,在環量的作用使得機翼下表面流體的速度低於上表面的流體速度,機翼下表面壓力高於上表面壓力,同時下表面的高壓氣流溢出至上表面,在下表面的流體運動到上表面時形成渦流對機翼上表面流體有一個加速並提高上表面流體速度,流體速度越快靜壓越低。這種渦升力與普通的升力共同構成了紙飛機的升力。

物質固有的力,是一種抵抗的現象,它存在於每一物體當中,大小與該物體相當,並儘量使其保持現有的狀態,不論是靜止狀態,或是勻速直線運動狀態。比如當你踢到球時,球就開始運動,這時因為這個球自身具有慣性,它將不停的滾動,直到被外力所制止,同理紙飛機亦然。

1)在紙飛機機翼尾端適當的摺起弧角。

2)力求紙飛機在空氣中滑翔更久,就必須減低任何可形成阻力的可能性(非正式比賽,最好在做成紙飛機之後,用膠布把翼面上有重疊的紙張部位貼緊)

 

1)飛機結構、紙張質料、機翼尾端弧角、機翼面積、飛機的重心、飛機的重量、投擲角度、投擲力量。

2)紙飛機構造上的要素有:翼、機頭較重(因升力作用在較後如機頭過輕不能平衡),整體重量適中,左右平衡,有尾翼或替代物。

紙飛機扔出後,可能出現下列幾種不平衡的偏向飛行及修正飛行的方法。

相關焦點

  • 抖音上超火的「衝浪紙飛機」遊戲,你知道它的原理嗎?
    投擲紙飛機是很多人童年玩過得一個小遊戲,輕輕對著飛機頭哈口氣,然後舉過頭頂,使勁投出去,看著它飄飄悠悠的飛遠、落下,心情也會變得明媚起來。
  • 南航鄭祥明老師解讀紙飛機製作原理
    有人表示,這是給紙飛機預熱,能減少飛行中與空氣的摩擦,減少飛行阻力。還有人表示,這是利用哈出來的水汽附著在飛機頭上,使重心前移,紙飛機才會飛得更穩定。當然,還有某些網友表示,自己哈的是仙氣,可以用來啟動紙飛機的發動機。 究竟哪種分析比較接近真實答案呢?
  • 世界最強紙飛機:一張A4紙,折出能飛69米的紙飛機,創造世界紀錄
    2012年2月26日,年過半百的約翰,帶著他最得意的紙飛機「蘇珊」來到了金氏世界紀錄認證現場,這一次他要打破世界紀錄,為此,他專門請來了橄欖球運動員Joe Ayoob,作為「發射」紙飛機的那個人,最終,約翰的紙飛機飛出了226 英尺10英寸的距離,也就是69.14米,成功打破紙飛機最遠飛行距離的金氏世界紀錄,至今無人超越
  • 最長飛行距離17.3米,紙飛機被孩子們玩出新天際!
    6月1日上午,解放公園內舉辦紙飛機大賽。孩子們用自己折的紙飛機同場pk,體驗飛行的樂趣。6月1日是兒童節,在解放公園鴿子廣場舉行的解放公園首屆紙飛機運動會上,64位參賽小選手,用一張張彩色的A4紙折出不同「機型」的紙飛機進行比賽,一個個玩得特別開心。  此次活動由解放公園管理處主辦,長江日報城市運營研究院和武漢市模型運動協會承辦。紙飛機運動會包含兩項比賽:直線距離賽和留空時間賽。每個選手在每項賽事中均有兩次參賽機會,兩次參賽成績進行比較後,選取最好的成績與其他選手PK。
  • 扔紙飛機時哈一口氣有啥用?能飛69米的紙飛機是這樣疊的|軍情晚報
    而西南大學物理科學與技術學院老師袁宏寬表示:哈一口氣可以溼潤飛機的機頭,讓其變重一些,能夠使機身整體保持平衡,這樣飛機才能在空中飛行較長時間。在2017年第7屆中國·寧波紙折飛機挑戰賽上,高一學生李嘉楠折的紙飛機在空中飛的時間長達13.8秒,拿到留空項目高中組的全國冠軍。他表示,對著紙飛機哈氣對飛行是有影響的,可以讓水汽附著在機頭上,使得機頭變重,飛得就更遠些。
  • 動手 | 世界上飛的最遠的紙飛機,你會折嗎?
    2012年2月26日,Joe Ayoob(橄欖球運動員)使用「蘇珊」紙飛機創造了紙飛機最遠飛行距離的金氏世界紀錄,相當於20層樓的高度。「蘇珊」(Suzanne)紙飛機,取名於John Collins妻子的名字Suzanne。有人可能覺得紙飛機多簡單啊,隨便折兩下就可以飛了,從小就會玩。很多人卻不知道紙飛機的學名——「自主動力空氣動力學物理模型」。
  • 被世界第一高手摺的紙飛機嚇呆了,懷疑自己過了個假童年
    ▲這是一次超長距離飛行這架世界第一紙飛機正是紙飛機設計大師John Colins的招牌作品:Suzanne。紙飛機也有著相似效果。▲紙飛機和飛機的飛行原理一樣所以想讓飛機射的又遠又持久,方法已經很明顯了:控制好「升力」和「推力」,做好機翼與投擲。
  • 紙飛機手工教程,飛行快又穩,利用了空氣動力學原理,哄娃神器
    紙飛機折法(二)飛得最遠你所需要的
  • 還記得童年的紙飛機嗎?現在可以用手機遙控玩了!
    每個人都有關於紙飛機的記憶藏在心裡並陪我們長大。其實就是紙飛機的學名,是不是很高大上的感覺。最早能追溯到年代的紙飛機是西方在1909年製作的。然而,現在最為人們所接受的製作方法是由約翰·K·諾斯羅普(洛克希德公司的創始人之一)在1930年所製作的。諾斯羅普用紙飛機來做模擬測試進而發現真實飛機的飛行原理。
  • 航空飛行探索營 | 來自飛機駕駛艙的召喚,來飛行基地探索翱翔的科學!
    飛行原理、航空器設計、通航知識科普講堂!首先要帶孩子們去看直升機的真實模樣,駕駛艙、起落架、螺旋槳都和想像中一樣嗎?讓紙飛機也有新航線,讓空氣炮也有新射程當空氣動力學遇上紙飛機,那真是「如虎添翼」啦!一場懸浮紙飛機的繞標賽火熱開場,用科學為你的紙飛機增添新航線吧~動手製作一個空氣炮,運用上空氣動力學的基本原理,玩具炮彈也能有超強射程嘍!克服高空恐懼,先來一場低空「飛行」訓練吧!
  • 飛出金氏世界紀錄6914米的蘇珊紙飛機,背後是什麼原理?
    飛出金氏世界紀錄6914米的蘇珊紙飛機,背後是什麼原理?《曾經飛出金氏世界紀錄的蘇珊紙飛機,飛行距離69.14米》看了上面這個蘇珊紙飛機的視頻,是不是覺得很神奇?紙飛機雖不是真飛機,但它卻是最簡單的飛機模型。大家以前一定折過些紙飛機,它可以說是手工課中的「必修課」,也可以作為一項有趣的競技活動。
  • 21世紀最強紙飛機:用一張A4紙折出吉尼斯世界記錄
    紙飛機幾乎是每個人童年不可缺少的玩具,孩子都特別喜歡玩紙飛機。隨手拿起一張紙,折幾下,就能變身一架小型飛機,和小夥伴一起扔來扔去,就可以玩上半天。可別小看這小小的紙飛機,它竟然還有各種各樣的世界紀錄。在2012年,橄欖球運動員Joe Ayoob用了一架名叫「蘇珊」的紙飛機,刷新了紙飛機最遠飛行距離的金氏世界紀錄,至今仍無人超越。而背後的王者卻另有其人,他是美國紙飛機大師John Collins,「蘇珊」紙飛機的創作人。
  • 紙飛機會懸浮、拐彎、翻轉,最遠飛69米,這些折法通通教給你
    70後,80後的我們,小時候都會動手摺一架紙飛機;然後充滿神聖感的哈上一口氣,滿懷信心的投擲出去,目送它離去。
  • 【和愛同幼】紙飛機的秘密
    回到活動室後,孩子們還在繼續這一話題,「我還玩過紙飛機呢!我最喜歡玩紙飛機了。」桐桐很快就折好了一架紙飛機,孩子們都興奮地一擁而上,搶著要玩紙飛機。孩子們各自拿了一張紙圍坐在桐桐身邊,跟著辰辰一步一步折出了紙飛機。孩子們玩著紙飛機,活動室儼然成了一個臨時的「飛機場」。活動室裡太小了,我們出去玩吧!到底誰的紙飛機飛得遠呢?
  • 世界最厲害的紙飛機摺紙教程,最遠飛行驚人69米,很少知道正確折法
    破世界記錄的紙飛機折法飛得最遠你所需要的,就是一張紙和一顆愛玩的心      早上出門的時候,很遠的地方就能看到地面躺著一片藍色的東西。走進一看,原來是一隻被人丟掉的紙飛機,疊的如此精緻,本能的用手一甩,飛機就飛出去好遠,還在空中旋轉了好多好多圈圈才飄落下來。  這個紙飛機,我小心翼翼的放進包裡,回到家中按照它摺疊的痕跡重新折了一隻一模一樣的飛機,依然飛了好遠好遠,這也是我見過飛的最遠的紙飛機了,網上偶然看見這個紙飛機原來曾經破了世界紀錄,最遠飛行69.13米。
  • 紙飛機也能玩出大花頭!這個高一學霸玩紙飛機拿全國第一的秘訣是……
    李嘉楠告訴記者,他從小學六年級開始玩紙飛機,對於很多人玩紙飛機時哈一口氣再扔出去的動作,李嘉楠認為,哈氣對飛機的飛行是有影響的,因為嘴巴裡哈出來的水汽附著在機頭上,使得機頭變重,飛得就更遠些。Toda)先生在廣島創造了紙飛機的飛行時間的新世界紀錄:27.9秒,比原世界記錄長0.3秒。
  • 迴旋紙飛機——一款能飛回來的紙飛機折法圖解
    紙飛機不僅是一種簡單的摺紙手工,還可以參加國內國際賽事,是一項簡單有趣的科技體育運動,今天我們給大家介紹一款迴旋紙飛機的摺疊方法。
  • 紙飛機挑戰翱翔天空,迷你飛行員POWERUP 4.0
    童年的紙飛機,現在終於飛回我手裡。周董的一首稻香曾喚起無數人的童年回憶,紙飛機可以說是每個人都追求過的快樂。從簡單到複雜,每次一虔誠的哈氣,每一次用力的拋出,紙飛機所承載的更多是人們的快樂和夢想。也有許多人選擇將紙飛機當做了終身的樂趣和職業,結合動力學結構學等物理知識,研究如何讓紙飛機飛得更高更遠。他們不斷刷新金氏世界紀錄,也不斷帶給人們新型的紙飛機。
  • 小黑每周眾測 | 比大疆還好玩的遙控紙飛機
    本周小黑為大家帶來的眾測產品是一款遙控紙飛機PowerUp 3.0,在我們小時候玩的摺紙飛機的基礎上增加了電機,飛行時間最長可達90秒。這個支架的頭部裝配了充電器和超小的蓄電池,還有一個藍牙模塊;而支架的尾部配備了一個螺旋槳馬達,可作為飛機的主要動力,驅動飛機保持在空中飛行。
  • 熱氣球的組成及飛行原理大揭秘
    一次飛行,隨風所欲,真正的回歸大自然懷抱,跟著風的腳步,說走就走。但是大家知不知道為什麼熱氣球會隨風而飄?而熱氣球這麼個大傢伙,又是由哪些部件組成的呢?別著急,下面小編就來給大家介紹一下熱氣球的組成及飛行原理。熱氣球能夠飛上天空,其實是基於一個很簡單的科學原理——熱空氣比冷空氣密度小。從本質上來說,熱空氣比冷空氣密度小,相對來說重量就輕。