劉華
今年1月,我國自主研制的大型民用直升機AC313A在黑龍江省大興安嶺地區漠河機場騰空而起,圓滿完成了首次高寒試飛。高寒試飛是驗證直升機是否滿足使用要求最直接的手段,通過在寒冷條件下飛行,研究人員不僅可以掌握直升機各系統在低溫環境下的工作狀態,還能夠發現直升機可能存在的需要改進的部分,對于優化和提升直升機的整體性能具有重要作用。此次試飛的成功,為極地條件及惡劣氣候下的飛行作業提供了新的可能,AC313A的穩健性和可靠性得到了進一步驗證。
直升機為何能直沖云霄?這離不開它的旋翼,現代直升機旋翼系統的升力產生原理與竹蜻蜓的玩法有著共通之處。傳說,竹蜻蜓是直升機發明的靈感來源之一,竹蜻蜓到直升機的發展,承載著傳統與創新交織的永恒價值。今天,讓我們一同了解這種簡單而又充滿智慧的傳統玩具吧!
知識拓展:風力發電領域也有竹蜻蜓的身影
近年來,隨著對可再生能源探索的逐漸深入,竹蜻蜓的原理在風力發電領域也得到了創新應用。例如,有企業研發出了竹質復合材料制成的風力發電機葉片。這種葉片利用竹材的輕質、高強度和良好彈性等特點,不僅降低了風力發電機的制造成本,還提高了發電效率。這種創新應用為風力發電領域帶來了新的發展方向。
竹蜻蜓從何而來
竹蜻蜓的最早記載出現于東晉葛洪(283-363年)所著的《抱樸子》。此書中有“或用棗心木為飛車,以牛革結環劍以引其機……上升四十里,名為太清?!钡挠涊d,其中的“飛車”被人們認為是“竹蜻蜓”。
竹蜻蜓的外觀并不與蜻蜓相似,它的構造非常簡單,由兩部分組成——竹柄和“翅膀”。竹柄通常由竹子制成,而“翅膀”則由薄的竹片或木片制成。玩竹蜻蜓時,我們只需用雙手夾緊竹柄,快速一搓,順勢松手,竹蜻蜓就飛上天了。在空中旋轉一會兒后,它就會墜落下來。
竹子做的“蜻蜓”為何會飛
竹蜻蜓的升空原理主要基于空氣動力學。當我們用雙手快速搓動竹蜻蜓的竹柄時,“翅膀”就開始旋轉。搓動竹柄的速度越快,“翅膀”轉動的速度也就越快??焖傩D的“翅膀”將空氣向下推,由于物體間力的作用是相互的,空氣也會給竹蜻蜓一個向上的反作用力,即升力。當這個升力可以克服竹蜻蜓自身的重力時,它便可以飛上天了。但是,旋轉的“翅膀”也會遇到空氣的阻力,使其旋轉速度逐漸減小,升力也隨之減小。當升力不足以克服其自重時,竹蜻蜓就會落回地面。
作者單位 浙江省麗水市云和縣城西小學
玩中學
一起制作竹蜻蜓
竹蜻蜓的原理在現代科技中的應用,充分展示了中國古代科技的先進性和實用性。它不僅是中國古代精妙的小發明,更是一種富有教育意義的玩具。通過制作和玩竹蜻蜓,我們不僅可以在實踐中了解它的升空原理,還可以提高動手能力,發展創新思維。
第一步:我們需要準備一根竹柄和一片薄的竹片或木片。
第二步:在竹片或木片中央打一個與竹柄粗細適配的孔,并在孔的兩側切割出斜長條的翅膀形狀。
第三步:將加工好的竹片或木片固定在竹柄的一端,組成一個“T”字形。
第四步:調整竹蜻蜓的重心和平衡,確保它在旋轉時可以平穩上升。
完成以上步驟后,你可以嘗試用雙手快速搓動竹柄,然后釋放它,看竹蜻蜓如何飛向空中。