風(fēng)箏線軸怎么穿線圖解、風(fēng)箏線軸怎么穿線步驟
在我國古代,清明時(shí)節(jié)除了祭奠祖先,一些地區(qū)還有放風(fēng)箏的習(xí)俗。人們牽著風(fēng)箏時(shí)而奔跑,時(shí)而眺望,希望病痛和煩惱都能隨著風(fēng)箏飛走,幸福和好運(yùn)留在身旁。
直到今天,放風(fēng)箏依然是廣受歡迎的娛樂活動(dòng)。那么風(fēng)箏是如何“飛”起來的?為什么斷了線的風(fēng)箏就不能繼續(xù)“飛”了呢?“特技風(fēng)箏”又是什么?我們一同來了解一下。
為什么斷了線的風(fēng)箏不會(huì)“飛”?在討論這個(gè)問題之前,我們要先思考一個(gè)概念:什么是“飛”。
固定翼飛機(jī)是靠機(jī)翼上下表面的壓強(qiáng)差產(chǎn)生升力;直升飛機(jī)靠頂部的螺旋槳提供升力;昆蟲和鳥類則是靠翅膀的扇動(dòng)產(chǎn)生升力。它們的飛行原理各不相同,但都可以認(rèn)為是飛行。
那么,風(fēng)箏是怎么“飛”起來的呢?我們來分析一下當(dāng)我拽住線軸,風(fēng)箏在空中靜止時(shí)的受力情況。
圖中代表風(fēng)箏的AB面一共受到了三個(gè)力。首先有豎直向下的重力G。其次是風(fēng)吹到風(fēng)箏下表面時(shí)給風(fēng)箏的推力F1,這個(gè)力恰好與風(fēng)箏的表面垂直。最后還有沿著風(fēng)箏線的拉力F2。
風(fēng)箏靜止時(shí),這三個(gè)力恰好完全抵消,風(fēng)箏總共受到的合外力為0,這樣風(fēng)箏就能老老實(shí)實(shí)地待在天上。
不過,天上的風(fēng)可是“變化莫測”的,風(fēng)速和風(fēng)向會(huì)不斷發(fā)生變化,這時(shí)我們只需利用線軸適當(dāng)收放風(fēng)箏線或是改變風(fēng)箏線的角度,就可以相應(yīng)地改變風(fēng)箏線上拉力的大小和方向,使風(fēng)箏受到的三個(gè)力再次平衡,讓風(fēng)箏穩(wěn)穩(wěn)地在天空中翱翔。
那么,如果我們剪斷風(fēng)箏線,會(huì)發(fā)生什么呢?
這時(shí),沿著風(fēng)箏線的拉力F2會(huì)消失,在重力和風(fēng)的推力作用下,風(fēng)箏開始向更遠(yuǎn)更高的方向加速,越飛越高、越飛越快。
可能有小伙伴會(huì)問,“越飛越高”“越飛越快”不正意味著風(fēng)箏線被剪斷后風(fēng)箏依然可以飛翔嗎?事情并沒有那么簡單,我們先要了解所謂“風(fēng)的推力”到底從何而來。
當(dāng)風(fēng)箏被線緊緊拉住時(shí),風(fēng)箏與風(fēng)之間具有較大的相對(duì)速度,風(fēng)會(huì)一頭撞在風(fēng)箏表面,并在碰撞瞬間改變自身的方向與大小。
風(fēng)受到來自風(fēng)箏表面的作用改變風(fēng)速的同時(shí),風(fēng)箏表面也同樣受到來自風(fēng)的作用力,這個(gè)作用力便是所謂“風(fēng)的推力”。
聰明的小伙伴一定已經(jīng)看出,風(fēng)與風(fēng)箏的相對(duì)速度是影響“風(fēng)的推力”大小的關(guān)鍵,相對(duì)速度越大,推力就越大。當(dāng)風(fēng)箏線被剪斷,風(fēng)箏會(huì)隨風(fēng)飄走并不斷地加速,使自身的速度逐漸與風(fēng)速相同。
隨著風(fēng)箏的速度大小增加,它與風(fēng)速之間的相對(duì)速度就會(huì)越來越小,來自風(fēng)的推力也越來越小,直到重力漸漸占了上風(fēng),這個(gè)推力再也不足以將風(fēng)箏托起,此時(shí)風(fēng)箏就會(huì)突然下降,一頭栽到地上。
除此以外,室外實(shí)際的風(fēng)速是不斷發(fā)生變化的,風(fēng)箏受到的推力也時(shí)刻變化著,當(dāng)風(fēng)速改變時(shí)我們需要通過控制風(fēng)箏線的松緊與角度來讓風(fēng)箏保持平衡。
一旦失去風(fēng)箏線,風(fēng)箏無法通過自身來調(diào)節(jié)姿態(tài)與受力,很容易在變幻莫測的風(fēng)中失去平衡,墜落到地上。
說到這里,我們不難發(fā)現(xiàn),風(fēng)箏其實(shí)不是在真正地“飛”,而是在空中懸停。然而風(fēng)箏確實(shí)啟發(fā)了人們對(duì)飛行器的早期探索,在飛機(jī)發(fā)明的歷史上做出了貢獻(xiàn)。
200多年前,喬治·凱利就在風(fēng)箏的啟發(fā)下發(fā)明了第一個(gè)滑翔機(jī)模型。雖然受到了風(fēng)箏的啟發(fā),但是這架“航模”飛行的原理與風(fēng)箏懸空的原理是完全不同的。
最原始的滑翔機(jī)模型
兩個(gè)線軸的風(fēng)箏你見過嗎?前面介紹了只能在空中靜止的風(fēng)箏。但你知道嗎,還有一種風(fēng)箏可以快速地動(dòng)起來。還能完成轉(zhuǎn)彎、俯沖等特技動(dòng)作,像遙控飛機(jī)一樣。這就是酷炫的特技風(fēng)箏(stuntkite)。
特技風(fēng)箏又叫運(yùn)動(dòng)風(fēng)箏(sport kite),是傘翼飛機(jī)和傳統(tǒng)風(fēng)箏結(jié)合的產(chǎn)物。這種風(fēng)箏造型非常簡單,大多是三角形或滑翔翼形,以玻璃鋼或碳鋼棒為骨架,降落傘材質(zhì)的布料做表面,造型鮮艷別致。
二戰(zhàn)期間,美軍就曾經(jīng)使用特技風(fēng)箏做訓(xùn)練標(biāo)靶,后來特技風(fēng)箏逐步在民間流行。
上世紀(jì)90年代,特技風(fēng)箏傳入我國,發(fā)展至今已經(jīng)成為各種風(fēng)箏賽事中的重要項(xiàng)目。現(xiàn)在我國每年都有許多城市舉辦風(fēng)箏節(jié),比如濰坊風(fēng)箏節(jié)、南通風(fēng)箏節(jié),吸引著來自世界各地的風(fēng)箏高手參加。
特技風(fēng)箏靈活的主要原因是操控方式與傳統(tǒng)風(fēng)箏不同,通常由雙線軸(或四線軸)控制。
兩個(gè)線軸的風(fēng)箏你見過嗎?
以雙線軸風(fēng)箏為例,當(dāng)兩個(gè)線軸的拉力相同時(shí),風(fēng)箏會(huì)穩(wěn)穩(wěn)地懸停在空中,此時(shí)兩個(gè)線軸的拉力、風(fēng)的推力、重力,這四個(gè)力平衡。
當(dāng)風(fēng)箏兩側(cè)牽線的拉力不同時(shí),風(fēng)箏的姿勢(shì)會(huì)向一側(cè)傾斜,風(fēng)的推力方向也會(huì)隨之由F0變?yōu)镕0’,這樣便產(chǎn)生了側(cè)向的分量。
在這個(gè)側(cè)向分量的作用下風(fēng)箏開始轉(zhuǎn)彎、旋轉(zhuǎn)。當(dāng)兩側(cè)拉力再次相同時(shí),風(fēng)箏便會(huì)重新靜止在空中。
風(fēng)力4級(jí)左右的情況下,競技風(fēng)箏的飛行速度可以達(dá)到120~150km/h。在風(fēng)箏高手的操作之下,競技風(fēng)箏可以做出盤旋、俯沖、翻滾等等花樣繁多的高難度動(dòng)作;還可以組隊(duì)飛行,配合音樂翩翩起舞,為觀眾們上演一場空中“芭蕾”。
特技風(fēng)箏表演
特技風(fēng)箏運(yùn)動(dòng)兼具運(yùn)動(dòng)性和觀賞性,能鍛煉操作者眼、手、腦的協(xié)調(diào),是一種老少咸宜的休閑戶外活動(dòng)。感興趣的小伙伴不妨也去試一試。