菱形打斗风筝飞行原理

菱形打斗风筝飞行原理

菱形打斗风筝是我最喜欢做的风筝，小时候看大人们的风筝后自己模仿着做，居然第一次就飞上天了，当时是多么的高兴。大人们做的风筝可以在天上到处飞，我做的风筝却稳稳当当的停在空中，放得正高兴时风筝就断线了，丢了好几个风筝后才明白是怎么回事。原来，我们有个不成文的规矩，凡是在天上看见不带尾巴的风筝，不需要发出任何警告都可以直接打斗，我的风筝就是这样给别人干掉的。丢了风筝多少有些沮丧，但让我迷惑的是问什么别人的风筝可以飞来飞去，而我的只能定在那里，别人能主动来打我的，而我只能被动挨打，他们由是怎样做到的呢？        上面的疑问现在已经成为过去时了，转眼间30年就过去了，变化的太多了。过去抬头看，总能在天上找到几个飞舞的风筝，时不时有风筝飘落，之后又有新的风筝飞起，最热闹的时候是7、8只一起群斗。现在，似乎只有我一个人在玩这种风筝，还有人通过网络联系到我，然后上门来观看见识打斗风筝是怎样的。其实，在盛行风筝打斗的年代里，我一直没有解开打斗风筝的飞行之谜，为了放风筝不得不在风筝上挂条尾巴，避免给别人打下来，直到读大学后，才慢慢根据物理知识弄明白了其中的道理，自己也做出了可以随意控制飞行方向的打斗风筝。        我常做的是菱形打斗风筝，这是一种很典型的风筝结构，骨架由一条直的竹条放置在风筝的中轴线上，再用一根弯曲的弓杆将风筝面的两边撑开，我们习惯叫它弓箭风筝，是流行在广州一带的打斗风筝（见图1）。       这种风筝的结构特点是重心（蓝色点）高，空气作用力点（红色点）低，风筝线和提线的结点在重心的上方，用简单的物理知识就可以知道，这样的结构受力后是不稳定的平衡，很容易受到干扰后失去原来的状态。另外一个突出的特点是，弓杆分布在风筝的上半部（以杆两端连线区分，如图中红线所示），使风筝受到风力作用时，上半部保持形状的能力强于下半部。正是这个特点，使得风筝的空气作用力点位置会随着风力的大小而发生改变，从而使风筝的稳定性发生变化，这一变化就是打斗风筝可控制的奥秘所在。       随着最用在风筝面上的风力增大，风筝的下半部由于没用骨架的支撑，变形就越来越厉害，风筝下半部的实际有效受力面积减小，整个风筝的空气作用力点位置不断上升（如图1~4所示），由于重心和空气作用力点的位置关系发生变化，风筝有不稳定结构转为稳定结构。因为风筝的空气作用力点可以随风力变化，风筝也就可以随风力变化，在稳定和不稳定之间相互转换，不稳定时风筝转圈圈，稳定时风筝直线飞行。人通过收放风筝线的速度，就可以改变风对风筝的作用力大小，进而改变风筝的稳定性，实现风筝的转向和直线飞行控制。       打斗风筝的放飞可以分为两个步骤，即起飞和控制。起飞时，我们要把风筝先放出去，同时让风筝飞高。由于风筝是对称的，所以，风筝两侧的受力相等，力矩相等，风筝处于平衡状态，但是，这是一种不稳定的平衡，因为风筝的重心高于空气作用力点，受到干扰就会失去平衡。起飞时能控制好放线的速度，就能让风筝保持这种平衡的时间长一点，放出的线多一些，风筝飞得高一些，为以后继续放飞打下良好的基础，不容易出现控制调整状态的失误。当放出一定长度的线后，风筝受到气流干扰失去平衡，这时就转入控制飞行了。在控制飞行过程中可以进一步放线，把风筝放得更高，一般放出50米线长后，风筝的控制就比较容易了，风筝可飞行的空域增大了，人有足够的反应时间去调整风筝的状态，不容易发生坠地。控制的基本要领是，风筝头指向正确方向时收线，加大风力使风筝稳定飞直线，要风筝转向则停止收线或缓慢放线，风筝就会转圈圈，风筝头朝下并且离地面较近时，不要收线，避免风筝俯冲坠地。       做一个好的打斗风筝，骨架的制作是关键。弓杆的软硬程度和弹性对称对风筝的控制起到重要的作用，太软了不行，风筝一受风力就变成了图4的样子，这个风筝是没法控制飞行的，它只能作为普通单线风筝放，这就是我小时候做的风筝，那时的弓杆用的是建筑工地绑棚架的竹篾，硬度不够。弓杆太硬了也不好，需要很大的风力才能使它变形，风筝的起飞就很难掌握。另外，直杆要稍微硬一些并且有点弯曲，这样的风筝才能较好保持纵向的形状，同时不容易翻车。       做打斗风筝的材料比较好找，风筝面可以用报纸、蜡纸、塑料膜、格子布等，骨架可用竹、玻纤杆、碳纤杆或碳纤片等。制作方法在论坛里有视频了，可以按视频的方法制作。风筝的图纸论坛中也有，但是，根据我跟人的经验，做一个打斗风筝有没有图纸并不要紧，我从来就没按图纸做过，没有做过两个尺寸或外形相同的风筝，只要懂得了原理，制作中注意到前面讲到的问题就能做出满意的打斗风筝来。       打斗风筝制作简单，工作量少，不花太多的时间，制作要求较低，放飞的乐趣多，希望能有更多的人来玩打斗风筝。 我觉得学习方法对路就很快上手，要熟练就需要一定时间的练习，掌握打斗技巧更需实战磨练和总结。其实现在我们多是将它当作娱乐来玩，也就是个单线特技风筝，这样学习的东西就不多，很容易掌握。很多人被网络上的视频误导了，学习中走了弯路，甚至一开始就被打击而放弃。视频里的都是行家高手，技法娴熟，所以，看到的风筝转得飞快，初学者很难在快速转动中分清楚风筝头的指向，掌握好收放线的时机，跟着视频模仿学习必定遭到打击。因为风筝简单好做，可以一次做出几个弓杆和直杆软硬度不同的风筝，逐个试一试，总能找到一个适合自己当前反映能力的，哪怕是做出来一个很稳定的不转的，再由此逐步加强杆的硬度过度到慢转，最后再进一步加快速度，这也不是很长的过程，从完全陌生到入门，也就1~2天时间吧。入了门一切就都变得简单多了，把左右横飞练好，再练斜飞，最后练习俯冲，这样8个方向全掌握，由你爱怎么飞就怎么飞了。 所以，学习方法很重要。 以我做的一个风筝为例，风筝高31.5厘米，宽41厘米，包装纸做的风筝面，玻纤杆做骨架。弓杆用直径1mm杆，直杆用1.5mm杆。一般弓杆要比直杆软。另一个风筝高37cm，宽50cm，竹子做骨架，弓杆1mm*2.5mm截面积，直杆1mm*3mm截面积。视频中有个细节不知你注意到没有，粘贴完后，把风筝的直杆弯一下，弓杆也弯一下，使风筝的中部向下凹陷下去一点点，这是为了增加风筝的稳定，避免翻车。风筝转动的快慢跟杆的软硬有关，还和提线的长短有关。上提线和下提线长度越接近，风筝越稳定，转动越慢，但始终要保证上提线比下提线短这个关系，初学要注意这个关系。我一般是做好风筝后，手拿者风筝头部的中杆，张开手臂，让风筝头竖直向上，然后手臂划弧转圈，观察风筝的下部是否会鼓起来，需要怎样的速度才开始鼓起，判断弓杆的硬度是否适合，这很难有个具体的量来说明，全凭经验。不知以上这些是否对你有用？