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第6章 航模圈中伙伴多(1)

航模,既可以是航空模型的简称,也可以是航海模型的简称。但是通常情况下,人们说起航模,一般特指航空模型。

航海模型的一种——帆船模型航空模型是各种航空器模型的总称。它既包括模型飞机,也包括其他模型飞行器,如纸飞机、竹蜻蜓、风筝、热气球、孔明灯、飞盘、飞去来器等。某种程度上,它还包括航天模型。航天模型(有时特指模型火箭)是靠模型火箭发动机推进升空的一种航空模型;它装有能使之安全返回地面,以便再次飞行的回收装置,由非金属部件构成。其中,模型火箭发动机是指一种固体推进剂火箭反作用式发动机。

现代航空模型分为自由飞行、线操纵、无线电遥控、像真和电动等五大类。按动力方式又分为:活塞发动机、喷气发动机、橡筋动力模型飞机和无动力的模型滑翔机等。

最简单的航模——纸飞机

纸飞机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。

在中国,用纸制作玩具可以追溯到约2000年前,但没有人能有把握地提供准确的证据指出纸飞机这项发明到底起源于哪年。在西方,最早能追溯到年代的纸飞机是在1909年制作的。然而,最为人们所接受的制作方法是由约翰·K·诺斯罗普(洛克希德公司的创始人之一)在1930年所提供的。诺斯罗普曾用纸飞机做模拟测试,来发现真实飞机的飞行机理。随着时间的推移,纸飞机速度、浮力和外形的设计已经有了较大的改进。

最简单的纸飞机航模圈中伙伴多由于纸飞机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。最简单的纸飞机折叠方法只需要6步就可以完成。现在,“纸飞机”这个词也包括那些用纸板做成的飞机。

在教室里扔纸飞机,曾经一向是那些不遵守纪律的学生的“专利”。但后来纸飞机已经飞出教室,成为一种深受人们喜爱的全球性运动,各地的纸飞机迷们将有机会在世界纸飞机锦标赛上一决高下。

尼古拉斯·迪斯卡姆斯是法国一所学校信息技术专业的学生,他一边研究着他手中的纸,一边说:“折出一架好飞机的秘密在于耐性、对称和能感觉到你需要折什么地方的好眼力。”他和其他75名选手将只用一张A4纸,想办法折叠出一架出类拔萃的纸飞机,参加全世界纸飞机锦标赛法国站的比赛,看谁的飞机飞得最远,飞行距离最长,特技飞行最棒。

在当地一所中学的一间大教室里进行了一个小时的热身后,那些有希望的选手分别在三个比赛项目中挑出了自己最擅长的项目,获胜者将参加在摩纳哥举行的法国国家锦标赛,同来自其他8个法国城市的获胜者展开较量,争夺在奥地利萨尔茨堡举行的世界纸飞机锦标赛决赛的通行证。届时,将有48个国家的选手参加。法国赛区代表杰弗里·卡特拉德表示:“这种比赛只是为学生举办的,但也有许多来自世界各地的纸飞机迷参加。”根据三个比赛项目的规定,所有比赛需要在没有风的室内举行,所有飞机都必须由一张正规的纸张折叠而成。组织者规定,这张纸只能折叠,不能撕裂、粘贴、切割、钉或填装其他物品。在抛出飞机的瞬间,需双脚着地,但在此之前,可以有一只脚离地。踩线将被取消比赛资格。

法国学生准备抛纸飞机专门为纸飞机爱好者开设的网站越来越多,这意味着这项运动的普及面越来越广。成立于1989年的伦敦大学帝国学院土木工程系举行了一次纸飞机比赛。随后,“纸飞机协会”成立,目标是“促进纸飞机技术的发展”。该协会还在研究纸飞机的起源,了解什么时候以及是何人第一次发明了纸飞机。该协会表示,纸飞机的发明者很可能是中国人,因为“他们首先开始使用纸张,几百年前就开始放风筝”。

纸飞机协会表示,事实证明,要制作一架能飞的纸飞机并不容易。该协会在“纸飞机网”上介绍说:“不幸的是,那些认为制作纸飞机是很简单的事情的人,经常被证明是错的,尤其是当你想创造一项世界纪录时,难度就更大了。”事实确实如此,这个观点在法国马赛赛场上多次得到证实。许多低劣的纸飞机只飞出几英尺,便坠向地面。只有一两架表现出色,可以飞出26米。

但是,这离世界纪录还相差很远。美国著名的纸飞机设计者托尼·弗莱特1985年创下飞行距离世界纪录——58.82米。到目前为止,依然没有人打破它。这个高度比莱特兄弟的首次飞行距离还要长。

很多年来,许多人试图突破手掷飞机在空中的最长停留时间这一极限。纸飞机爱好者、美国人肯·布莱克布恩保持这一吉尼斯世界纪录长达13年时间(1983~1996)。1998年10月8日他创造了室内纸飞机飞行记录,他的纸飞机在空中保持了27.6秒。布莱克布恩在这次冲击记录的尝试中使用的纸飞机被归属到滑翔(无引擎飞机)类当中。

虽然普遍认为轻的纸飞机比重的飞得更远,但是肯·布莱克布恩认为这是不正确的。他打破20年前的纪录是基于他的信念:最好的飞机拥有短的机翼和重心位于掷飞机的人掷出飞机的那个点,同时长机翼和更轻的重量能让纸飞机飞行得更远,但是在掷出阶段不能被给予更多的力量。布莱克布恩说:“为获得最大高度和最好地进入滑翔状态转变,必须使抛出角度为水平向上10度”——至少达到60英里/小时(大约100千米/小时)的速度是成功掷出的飞机所必须的。

布莱克布恩还创建了属于自己的网站,通过它给用户提供窍门以及不同类型的纸飞机模型。在不到一年的时间里,他的网站点击数便达到了40万。

知识点世上最好的纸飞机

DC-03型纸飞机据称是“世上最好的纸飞机”之一。它拥有巨大的滑翔翼,和一个可能在所有纸飞机里独一无二的尾翼。可惜的是没有一个国际性的纸飞机联盟或者协会对这是否是世界最好的纸飞机进行官方的认定。

虽然DC-03模型也有机翼,吉尼斯世界纪录保持者肯·布莱克布恩不同意在纸飞机的尾部加“尾翼”的做法。他在自己的网站解释纸飞机的空气动力学时提到尾翼是不必要的。他以实际的B-2幽灵飞翼轰炸机为例,提到沿著机翼的配重使重心更向前,因此飞机也就更平稳。

“中国螺旋”竹蜻蜓

竹蜻蜓是中国人关于飞翔的一项重要发明。它被普遍视为现代旋翼机的雏形和直升机的最原始形态。其历史似乎可以上溯到公元前一千五百年的商朝西部边境民族奇肱人的飞车。晋朝学者葛洪在他的著作《抱朴子》中,曾记述了这种飞车的原理,“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机;或存念作五蛇六龙三牛,交罡而乘之,上升四十里”。这大概是文字方面关于竹蜻蜓的最早记载。

根据历史记述和原理分析,完整的竹蜻蜓应包括桨翼、转轴和套在转轴外的竹筒三个主要部分。但民间流传更广的是一种简化版的竹蜻蜓。它通常由桨翼(也叫翅膀、叶子)和转轴两部分组成。

桨翼是用竹子或木头削成的细长而形状扭曲的薄片,转轴被安装在叶子的中间下方。玩时,用双手快速一搓转轴,手一松,竹蜻蜓就在旋翼的带动下飞上天空,旋转好一会儿后,才会落下来。如果操控水平高的话,竹蜻蜓还会回到原地。

“航空之父”乔治被称为“中国螺旋”的竹蜻蜓,在欧洲大陆一样很受欢迎,并对现代航空科学的发展产生过重要影响。18世纪时,法国曾专门举办过竹蜻蜓的飞行表演。被誉为“航空之父”的英国人乔治·凯利,一辈子都对竹蜻蜓着迷。他于1796年仿制和改造了“竹蜻蜓”,他自制的竹蜻蜓能飞30米高,他还一度绘出了有4个旋翼的直升机草图。这些研究推动了飞行器研制的进程,并为西方设计师带来了研制直升机的灵感。美国飞机发明人莱特兄弟小的时候,父亲给他们买了一个能飞的竹蜻蜓,兄弟俩十分喜欢,并开始仿制不同尺寸的竹蜻蜓。从此,兄弟俩的一生便与飞行结下了不解之缘。到了二十世纪三十年代,德国人根据竹蜻蜓的形状和原理发明了直升机的螺旋桨。

《简明不列颠百科全书》第9卷写道:“直升机是人类最早的飞行设想之一,多年来人们一直相信最早提出这一想法的是达·芬奇,但现在大家都知道,中国人比中世纪的欧洲人更早做出了直升机玩具。”

人类最早的飞行器——风筝

英国学者李约瑟曾把风筝列为中华民族的重大科学发明之一。美国华盛顿国家航空和空间博物馆中有一块标牌上则醒目地写着:“人类最早的飞行器是中国的风筝和火箭。”

在中国风筝发明之前,人类的很多飞行尝试,无不是直观地去从飞鸟身上获得灵感和启迪。人们认为,只要具有鸟一样的翅膀,自然会像鸟一样自由地飞翔。然而无论他们在制作翅膀上花费多少功夫,无论他们怎样逼真地模仿鸟类的扑翼动作,始终没有达到目的。毕竟鸟类的飞行原本就是一项极其复杂的事情,即便是今天科学技术高度发达的情况下,人类仍然无法造出像鸟类那样自由翱翔的飞行器来。

风筝的发明给后世飞机的发明提供了新的思路,可以说,是风筝为人类飞翔插上了真正的翅膀。风筝不同于其他模仿鸟类扑翼动作的飞行器。它与鸟类飞行的根本区别就在于:在鸟类飞行中,它的翅膀要同时解决上升力和推力的问题,鸟类的翅膀要扑动才能飞行。而风筝的发明者把物体飞行所需要的上升力和前进的拉力分解开了,风筝的翅膀只产生上升力,连接风筝的绳线则产生拉力,这样一来风筝的翅膀就可以不扑动飞行了。后来,人们用发动机代替放风筝的绳线,从而发明并制造出了现代的固定机翼飞机。可以说,中国的风筝是现代飞机的祖先。

1984年4月,第一届潍坊国际风筝会中国风筝有着悠久的历史和高超的技艺。其历史可以上溯到公元前。后来,北宋徽宗所著的《宣和风筝谱》、清曹雪芹所著的《南鹞北鸢考工志》以及20世纪30年代金铁庵著的《风筝谱》被认为是记述中国风筝技艺的重要专著。

传统中国风筝的技艺概括起来为“扎、糊、绘、放”四个字,简称“四艺”。简单地理解,“四艺”即扎架子、糊纸面、绘花彩、放风筝。

但实际上这四字的内涵要广泛得多,几乎包含了全部传统中国风筝的技艺内容。如“扎”包括选、劈、弯、削、接;“糊”包括选、裁、糊、边、校;“绘”包括色、底、描、染、修;“放”包括风、线、放、调、收。而这“四艺”的综合运用,要求制作者达到设计与创新的高水平。

根据样式和制作种类的不同,传统中国风筝分为四大流派,分别为潍坊风筝、北京风筝、天津风筝和四川风筝。

潍坊地处齐鲁之邦,古称潍县,是历史上著名的手工业之乡。这里所出产的泥塑、首饰、剌绣、杨家埠木版年画和风筝都是非常有名的,只要你到潍坊去一趟,就能感受到潍坊“国际风筝之都”的称号是当之无愧的。悠久的文化历史,形成了潍坊风筝特有的地方色彩。潍坊风筝自宋代开始流行民间,明代更加普及。到清乾嘉年间盛行乡里。曾在潍县任七年县令的郑板桥,在他《怀潍县》一诗中就形象地描绘了清明时节潍坊一带放飞风筝的情景:“纸花如雪满天飞,娇女秋千打四围,飞彩罗裙风摆动,好将蝴蝶斗春归。”同时期的潍县人郭麟也曾写过此类诗句:“纸鸢儿子秋千女,乱草新米春燕多。”诗文记述了当地人民在风和日丽、草木竞发的清明佳节,争相到白浪河两岸游春放风筝的热闹场面。潍坊风筝艺人经过几代人苦心研究探索,把国画、杨家埠木版年画的技巧与风筝制作工艺巧妙地结合在一起,又形成了杨家埠风筝、国画风筝和象形风筝三个分支流派。在潍坊风筝中最具代表性的风筝分别为龙头蜈蚣风筝、硬翅人物类风筝等。

北京风筝有三百多年的历史记载。清明时节出游放飞风筝是北京一带的民间习俗。清人潘荣陛所著《帝京岁时纪胜》便把京人放风筝写得活灵活现:“清明扫墓,倾城男女,纷出四郊,提酌挈盆,轮毂相望。各携纸鸢线轴,祭扫毕,即于坟奥运福娃图案的风筝前施放较胜”“京师纸鸢,极尽工巧,有价值数金者。”民国沈太侔《春明采风志》载:“常行沙燕,一尺以至丈二,折竹结架,作燕飞式,纸糊,绘青蓝色,中按提线三根,大者背着风琴或太平锣鼓,以索绕之,顺风放起,昼系线条,夜系红灯,儿童仰首追逐,以泄内之积热,盖有所取意也。三尺以上,花样各别,哪咤、刘海、哈哈三圣、两人闹戏、蜈蚣、鲇鱼、蝴蝶、蜻蜓、三阳开泰、七鹊登枝之类。其最奇者,雕与鹰式,一根提线翔空中,遥睹之,逼真也。”北京天津魏记鹞形风筝风筝基本形式有硬翅、软翅、排子、长串和桶形五种。

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