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他花40年折出了能飞68米的吉尼斯世界纪录纸飞机,还被请到哈佛大学演讲 | 科学DIY

2018-04-13 实验君 把科学带回家

本文由公众号 “把科学带回家” 提供

给孩子最好的科学教育




今天教你叠拿了吉尼斯世界纪录的纸飞机、会自己飞回来的纸飞机,还有蝙蝠纸飞机的叠法。




关键概念


纸飞机



纸飞机大家都玩过,你量过你的纸飞机最远能飞多远吗?1米?10米?


目前的世界纪录是69米,而这种纸飞机是一个名叫 John Collins 的骨灰级纸飞机爱好者设计折叠的。


John Collins 造纸飞机的工龄超过40年。2012年,他打破了吉尼斯世界纪录,他设计的纸飞机飞了69米多。直到现在他依然保持着这项世界纪录。


下面就是在2012年造的打破吉尼斯世界纪录的纸飞机:




因为纸飞机手艺高超,他还被哈佛大学邀请给设计学院的学生传授制造纸飞机的技巧。



那么他是怎么造出这个世界纪录级的纸飞机的呢?


具体怎么叠,看下面的视频:


https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=v0173nb7w5l&width=500&height=375&auto=0



图片版的(点一下看更清晰):


世界纪录的 Suzanne 纸飞机的叠法(Suzanne 是 Collins 老婆的名字)。实际上在正宗的版本中,还要在飞机上粘贴一些2.5毫米*35毫米的胶带纸对机翼进行固定。胶带纸的位置如最后一行的右边2幅图所示。



胶带的大小是2.5毫米*35毫米




世界纪录的纸飞机是不是要用特殊的纸呢?


注意,Collins 表示,普通的纸就行。你叠好试飞后的表情可能是下面这样的:





世界第一的纸飞机里面有什么科学吗?


Collins 表示,要造出能飞得远的纸飞机绝对需要借助科学。


纸飞机的滑翔比率(glide ratios,没有任何动力的情况下滑翔的距离和起始高度的比率)、重心、升力中心(center of lift,升力的合力作用点)、边界层(boundary layer)、马格努斯效应(Magnus effect,在流体中转动的物体所受的力)都是要考虑的因素。除此以外,他还把折纸的技艺融入到了纸飞机中。


在叠的时候,这个以他的妻子的名字 Suzanne 命名的世界纪录纸飞机的一大要点,就是要对称。


第二大要点,就是要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。正确的夹角可以减少纸飞机在飞行时受到的侧面的扰动,让它保持在主航道上。


第三大要点,在于折痕的边角一定要干净,你可以用一些工具,比如牛角梳子一类的东西把折纹尽量压平。



最后,在飞的时候也有技巧,要注意让纸飞机的重心位于升力中心之前。在2012年的世界纪录中,飞纸飞机的人是一个橄榄球四分卫。所以如果你飞不到69米也不要灰心,毕竟你的臂力和腰力可能不及专业运动员。



飞机的重心怎么找?


很简单,在桌子上转动纸飞机,不动的那个点就是重心。






除了世界上飞得最远的 Suzanne 纸飞机,Collins 还设计了好玩的回旋镖纸飞机。顾名思义,这种纸飞机在被放飞后就像回旋镖一样会飞回来。


2种回旋镖纸飞机


回旋镖纸飞机的制作教程:

将本文发送至朋友圈,截图后发给 把科学带回家,就可以得到回旋镖纸飞机的制作视频。




另外,Collins 还意外发明了像蝙蝠一样拍翅膀的蝙蝠纸飞机。


蝙蝠纸飞机



 蝙蝠纸飞机的制作教程地址:

v.youku.com/v_show/id_XNDgyMzUyOTY4.html




除了这些纸飞机的叠法,他最近还在一本新书《The World Record Paper Airplane and international Award Winning design: The best of John M. Collins and More》中介绍了其他一些纸飞机的叠法,有兴趣的话可以买一本来看看。


Collins 设计的其他纸飞机






为什么 Collins 研究了40年的纸飞机?


至于为什么 Collins 会钻研纸飞机40年,他表示,他从小就喜欢看飞翔的动物,比如蝴蝶和鸟,而随处可见的纸张就是实验飞翔的最好方式。他说,每次造出一个能飞得特别好的纸飞机的时候,感觉自己回到了4、5岁的年纪。


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



所以 Collins 大概是个工程师?


实际上,Collins 曾经的职业是电视制作人和导演。但是他从小到大对纸飞机的兴趣一直没有熄灭。


他对哈佛大学的学生分享了纸飞机世界纪录的心路:你或许每次都不成功,但是只有在你放弃的时候你才真正失败了。




亲爱的小伙伴们,

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图片及参考资料来源:

https://youtu.be/3BNg4fDJC8A

https://news.harvard.edu/gazette/story/2017/02/paper-airplane-par-excellence/

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2937778/How-fold-record-breaking-paper-plane-Maker-reveals-aerodynamic-secrets-offers-1-000-fly-design-him.html

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