飞去飞来器的制作

暗骑士之荣耀

飞去来器又名回旋镖、自归器、飞去飞来器等其它名称，顾名思义就是飞出去以后会再飞回来。它的形状有三叶型、“十”字型、多叶型，以及其它的各种造型。我国早在新石器时代便已出现了用硬木片削制成的十字型猎具，原始部落的猎手们常用这种回旋前进的武器打击飞禽走兽，在不断的抛掷中他们发现不同的十字交叉，在风力的影响下能够回旋来去。“V”字型和香蕉型的飞去来器曾是澳洲土著人的传统狞猎工具，熟练的猎手向猎物发出飞去来器以后，如果没有击中目标飞去来器会神奇般的返回发出者的手中。杂技学术界认为中国最早的杂技节目便是飞去来器。现在飞去来器成了今日澳洲人的宠儿，人们把它看作玩具和运动器械开展投掷比赛，这项运动已风行欧美，在德国北部城镇基尔定期的举行世界性的飞行飞去来器锦标赛。不仅如此，它甚至深入到澳洲的主流文化中，于是出现了一种特殊的风俗，当客人离别时主人买一个飞去来器作为临别赠品。礼物含有祝福的意思，即祝他飞去了再飞回来。

　　飞去来器的玩法也需要经过不断地练习，掌握其中的要领。在飞行时尽量选择宽阔的空地或草坪，最好在你的飞去来器飞行轨迹范围内无人，如果有人的话你要让他们明白你在做什么以便闪躲，因为飞去来器虽然是玩具但也很有可能成为武器伤到人。不管是何种造型的飞去来器，大部分的截面都如传统机翼般下部平坦上部呈弧形，飞行时手执飞去来器的前端竖起平的一面向右，用拇指、食指和中指握住，飞去来器的末端一无名指支撑，并将其向右倾斜20-45度左右，具体倾斜角度要根据每一个不同的飞去来器性能而定。举起飞去来器至肩膀的上方，飞出时运用腕力（使其飞行时能高速旋转）如投棒球般向前方手臂与地面平行或略微抬高掷出。在强风中不宜投掷，如果是微风，则人先面对风向，再右转45度掷出。

　　等掷的技术不错以后你可能会想去接住它，当它飞回时打开双手然后手掌像夹书一样以“三文治式”的方式双手伸直夹住飞去来器。以这种方式来接镖的话，只有当飞去来器与您的肩或者腰同样高度时方可；当飞去来器的高度在您的脸部或者眼睛，千万不可以以这种方式来接镖，应尽量躲开。不要尝试背对着去接镖，应依照飞去来器的飞行途径，当飞至您身边时您可尝试去接住它，最好不以单手接，除非你已是很熟练的投掷手。

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材料准备：
14＊3的硬纸片三片，剪刀，订书机

第一步：

使用14cm*3cm的硬的厚纸条3片，用剪刀在3张纸条的一端都剪下约1.5cm的切口；将3片纸片如图示插好；


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第二步：

调整好纸片相互的角度（相互成120度左右）后，用订书器将纸片固定；


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第三步：
调节3张纸片，如图，首先使它们向垂直上方微微翘起，然后使每一张纸片在侧面看来"左低右高"（如果你使用左手飞，则"左高右低"）



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使用：

用手夹住做好了的飞去来器，使其垂直于地面，向前方旋转飞出，如果成功，飞去来器将飞回你手中！

呼~~~~~~~~~~~~~~~做好了~!!!!!!!!!!!

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飞去来器示范图解



图1、目视前方，手臂伸直，飞去来器倾斜20-45度。



图2、放置脑后，准备飞出。



图3、运用腕力，以适当的角度向前方掷出。



图4、张开双臂，准备迎接飞去来器。



图5、张开双手，准备夹住飞去来器。



图6、双手以三文治方式夹住飞去来器。

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这个文科生们可以忽略了-_-#

　　飞去来器飞出去又能回飞的原因，主要在镖臂的截面形状及其自旋。沒有这两点特性，飞去来器就和其他丟出去的木棍沒有两样。镖臂的截面形状使飞去来器所受的空气升力和机翼相同，而镖的自转则令镖身稳定。由转动力学知道，飞去来器和陀螺一样，其自转轴也绕铅直线旋转。升力及稳定性使飞去来器上升，而其自旋轴之转动则令飞去来器回飞。

　　欲了解升力，可以传统机翼的简单模型來解释。传统机翼底部平坦，前缘较钝，后缘锐利而顶部凸出。流经机翼顶上的气流较流经底部者快。其理由可將流过的空气分为两类來看，一类是气流中沒有回旋，并且在机翼上下方的速率相同；另一类则是循环型，气流由顶面流向末端，再循底部回到前端。因为空气对机翼表面的黏滞和附着力，所以气流由顶面流至末端时产生此一循环。

　　此二理想化气流重叠，其速度在机翼上方相加，在机翼下方则相减。结果，实际的空气速率是上方大于下方。因为气压和气流速率成反比（此种差別对升力十分重要），故机翼上方之大压力小于下方，因此机翼获得向上之推力。（实际机翼之气流形态，较此要复杂得多，甚至飞机高速飞行时，向上微倾以下压空气的机翼底部，亦因受气流之撞击，而获得部分升力。）

　　如果机翼朝气流的方向傾斜，使气流正射在弯曲的顶部，升力当然会減小，这种入射方式叫负攻角。升力減小的緣故是入射气流有施於上表面的下压力；也可说部分升力消失是因为气流回绕机翼的趋势減弱，而且机翼上下的气流速率差減少了。相反的，如果机翼傾斜，使气流稍微正射平坦的底部，这种情況就叫正攻角，因气流向上推会使升力增加，气障也增加。如果角度太大，不利的气障递升就会超过有利之升力，所以飞去来器镖臂迎向气流的角度，对其飞行十分重要。

　　镖臂的截面形状很多，但大部分都类似传统机翼。这种形状通常包括飞去来器旋转时挺进气流的钝边和尾随的锐边。经常一面是平的，一面是凸的。以此为基本形状的变化很多，然而，却少有人系统地研究，到底何种形状在气体动力学上最好。有些飞去来器两边都是平的，但在飞行中，以扭转镖臂来使气流偏向。

　　飞去来器与传统机翼之升力有一主要的不同。在最初的飞行中，“升力”几乎是水平的，向上的力只够平衡飞去来器的重量。因为飞去来器绕水平轴旋转，镖臂的弯曲部分就在近乎铅直的面上旋转，其升力亦近乎水平。这了简化，以下的讨论将不计飞去来器的重量，并假设飞去来器是由慣用右手的人掷出。于是旋转平面在开始时完全铅直，升力朝拋掷者的左方，镖在铅直面上继续旋转而向左飞去。如果只是這样，飞去来器就永远飞不回來了。要知道为什么它会回飞，就必须先了解还有什么升力作用在镖上，尤其要知道由升力产生的力矩，如何导致旋转平面的进动。假设飞去来器的一臂已到达最高点，而另一臂几乎在最低点（指的是香蕉形的飞去来器）。上臂旋转方向与镖的中心点速度同向，而下臂則反向旋转。流经上臂的空气速率较下臂的快（从镖臂來看），因此上臂产生的升力较大。飞去来器在自旋中，上半部始终受较大的升力，因此比下半部受到更大的侧向推力。首先想到的是，水平的升力差（在上臂较大）会使飞去来器的自旋面傾斜，升力方向朝下（结果损失惨重）。然而实际情形是，升力差使得飞去来器绕一铅直轴旋转，把镖往回帶的正是自旋平面的转动，通常叫做进动。

　　要了解进动的原因，就必须研究升力产生之力矩。令飞去来器绕其中心自旋（事实上，双臂飞去来器自旋时所绕的是质心，并非镖身正中心，但那并不影响讨论的结果），上臂平均升力由其中水平向外；同样的，也令下臂平均升力由其中心水平向外。此二升力之一所产生的力矩，是升力与镖心到力作用点距离（即上臂之一半长度）的乘积。上臂因有较大的升力，故所产生的力矩较大。如果飞去来器不自旋，此力矩差只会使其平面傾转。因上臂有较大的力矩，由拋掷者看來，平面呈反时针方向傾转，然而飞去来器是自旋的，结果就大大的不同。因为这样，所以产生了角动量、而自旋平面傾斜之趋向使它自己绕铅直轴旋转。

　　角动量是飞去来器自旋速率和某一函数的乘积，此函数包含质量与质量分布。例如，想像你要转动载了几个小孩的旋转木马，则所加的力矩是旋转木马的半径与其边缘相切之力的乘积。开始的时候，力矩使旋转木马产生一角加速度，自旋从零增到某一终值。要如何安排这些孩子，使得能以最小的力达到某一给定的角加速度？直觉上，你会把孩子安排在靠近中央的地方。质量当然是相同的，但是对旋转中心來說，质量分布却不同，质量靠近中心时，木马就容易转动。考虑质量与其分布的函数，即所謂转动慣量，质量愈大或离中心愈远，其转动慣量就愈大，要达到某一角加速度所必須施的力就愈大。

　　旋转木馬只要一转动，你不再施力於其边缘，因自旋和转动慣量，它就有一角动量，通常是以一垂直转动平面的向量來表示角动量。在这里，此向量必为铅直，其方向（向上或向下）以搭便车的手勢，右手伸直的姆指表示，其他四指循物体旋转之方向捲曲。要改变此向量之大小与方向，就要对物体另施一力矩。如为旋转木马，就在边缘上再加一推力。（如何画出角动量改变之向量，其规定是，右手食指由旋转中心指向施力点，中指则指向施力方向。如令姆指与上二指垂直，自然地它就指向角动量改变之方向。新的角动量向量为先前向量与其改变向量二者之和。）在旋转木马边缘加一切线力，新的角动量向量仍为铅直，而其增大或減小依旋转木马欲变快或变慢之目的而定。

　　旋转中的飞去来器有二个力矩施於臂上，一个是由上臂平均升力所产生；另一个则为下臂之平均升力所产生。因为上臂之升力较大，就以它来決定角动量，因此将不计下臂之升力（如果加上较小之升力，结果亦同）。假想以右手拋出飞去来器后，它逐渐远去，在铅直面上自旋，角动量的向量向左指，当飞去来器继续飞行时，上臂之平均升力产生的力矩，就会改变角动量向量的方向。要決定向量的改变方向，可以右手手指的适当指向來表示。食指从飞去来器中心指向上臂之中心，中指指向上臂升力之方向（即你的左方），则伸直的姆指就指向你。因此，表角动量改变的向量就指向你。用俯瞰的方式最能看出向量改变与原向量的和，向量改变与原向量垂直，合成一新向量，方向比原向量更指向你。因为向量改变与原向量垂直，角动量的大小不变，只是方向改变了，使它绕一铅直轴旋转。这种角动量方向的旋转称为进动，可由陀螺的轴绕铅直轴旋转看出來。

　　另一进动的通俗例子是摩托车的转弯，摩托车轮的转动速率甚大，有够大的转动慣量使得角动量很大。要使摩托车转动，不能像单车转弯一样，只是转动把手，还要使摩托车向转弯的方向傾斜。摩托车受到的力矩，使车轮的角动量产生进动，才能使整个摩托车转弯。在自旋平面的进动时，飞去来器以某一速率沿一路径飞行，但不断地受到水平升力而转向。因而路径接近一圆周。

　　在一成功的飞行中，飞去来器自旋平面的进动速率，与其绕一圓周路径之速率同步，其攻角略維持一正值。使攻角维持一适当的值，在此种速率同步的配合上是必須的。假设飞去来器进动大慢，则当它在路径上飞行時，其绕一铅直轴旋转的自旋平面转速，较镖身整体沿路径飞行之速率為慢。自旋平面落后时，其攻角逐渐地变负，飞去来器就失去升力。如自旋平面旋转得太快，其绕铅直轴之转速就较镖身整体沿大圓路径飞行之速率为快。结果攻角就逐渐变正，直到自旋平面与接近的气流垂直，於是飞行即被气障破坏无遺。进动率与飞去来器沿大圓路径飞行的速率，两者的吻合并不难，事实上，在某种程度来說，还是自动完成的，因为二者都靠升力。拋掷飞去来器，用砂紙磨，并改造镖臂，再试掷，直到几乎吻合而飞去来器能回飞为止。

　　飞去来器之圆周路径与拋掷它的速率无关，只有转动慣量和飞去来器的截面形状，才能決定飞行路径的半径。因此一个飞去来器，不管你用力多大（在假定的铅直面上作相同的投掷）；其路径总是不变的（当然，假设用的力足以飞完全程）。如果要改变圓周路径的大小，通常必须换个不同转动慣量或截面形状的飞去来器。然而也可以在镖臂加上载物來增加转动慣量，这种技巧是想打破拋远纪录的人用的。飞盘也是以同样的方式飞行。它有一个弯曲的顶面，以手腕的扭甩使其旋转，由空气的撞击或经由上下表面气流速度之不同而获得升力。飞盘适当地在几乎铅直的平面拋掷，也会像飞去来器一样的回飞。可是，飞盘通常是稍微弯曲地拋給另一個人，因此拋掷者只要定个自旋平面，给与足够达到此一弯曲路径的水平升力就成了。飞去来器和飞盘都可轻触地面而不影响飞行。假想飞盘以前缘向下微傾，掠地而过。前缘擦到地上，地面与飞盘的接触点給予飞盘一力矩，并改变其角动量，但此改变向量几乎和原來的角动量垂直，所以新的角动量是由原先的向量旋转而得。除了方向，角动量的值改变并不大，因此飞盘并不会慢多少，只是重新定向，朝新方向飞行罢了。

Dire_unicorn

小的时候照着书做过一个“十字”型的，对着窗户掷出去再没回来……T-T

lug

我也做过，我住3楼飞回来的时候飞到2楼把人家窗砸了。。。。。

Azrael

原帖由 lug 于 2007-4-19 15:51 发表
我也做过，我住3楼飞回来的时候飞到2楼把人家窗砸了。。。。。

我妈妈说：聪明的小孩，小时候都挺能闯祸。不过你还好，小时候很乖的。

（受打击……蹲着画圈圈）

sandyclow

哗哗，好有趣，马上尝试一下~

毒草

会不会飞回来把自己敲死或不小心把楼下的敲死丫。。。会的话我做。。。（好冷)

一击脱离

那澳洲土人的那种两刃的好像更简单？