竹蜻蜓

竹蜻蜓

竹蜻蜓是公元前500年前中国的一种飞翔玩具,呈“T”字形,是中国古代的一大发明。[0][2]关于竹蜻蜓的最早文字记载来自中国晋朝(公元265年—420年),葛洪所著的《抱朴子》中。竹蜻蜓是由一片横竹片和一根竹柄构成的,竹片两侧反对称地削成斜面,形成一个简单的螺旋桨。双手搓动竹柄使竹片快速旋转,空气动力作用于斜面的垂直分量形成向上的升力使竹蜻蜓飞向天空。[0][2]

竹蜻蜓是公元前500年前中国的一种飞翔玩具,呈“T”字形,是中国古代的一大发明。[1][3]

关于竹蜻蜓的最早文字记载来自中国晋朝(公元265年—420年),葛洪所著的《抱朴子》中。竹蜻蜓是由一片横竹片和一根竹柄构成的,竹片两侧反对称地削成斜面,形成一个简单的螺旋桨。双手搓动竹柄使竹片快速旋转,空气动力作用于斜面的垂直分量形成向上的升力使竹蜻蜓飞向天空。[1][3]

直升机的发明依赖于竹蜻蜓,竹蜻蜓传到了欧洲后,航空之父乔治·凯利的第一项航空研究就是仿制与改进竹蜻蜓,他从竹蜻蜓升空的原理中悟出了螺旋桨的工作原理,推动了飞机研制的进程。[1][4]

历史沿革

竹蜻蜒是公元前500年前中国的一种飞翔玩具,竹蜻蜓虽小,却是世界上最早的直升机模型,是中国古代的一大发明。根据史料记载,关于竹蜻蜓的最早文字记载来自中国晋朝(公元265年—420年),葛洪所著的《抱朴子》中。[1][3]

竹蜻蜓传入欧洲后被欧洲人叫做“中国陀螺”,它奇妙的垂直升空原理被欧洲人看作是一种航空器来进行研究与试验,西方的许多航空先驱者都是从竹蜻蜓中悟出了一些重要航空原理。[1]

丹麦哥本哈根家图书馆发现了一张作于公元1325年的手绘稿,画的是佛兰得古国的一位修道者持竹蜻蜓,用绳拉动旋翼旋转后即可产生垂直的升力升入空中。西方某些人将它说成是世界上第一架带动力的模型飞机,事实上却比中国的竹蜻蜒晚了1000多年。[1]

结构

竹蜻蜓呈“T”字形,叶片的截面形状是一个上表面略凸,下表面平整的平凸形状,其作用好比平凸翼型的机翼,能产生向凸起方向的力。[1]

飞升原理

竹蜻蜓的叶片和水平旋转面之间有一个倾角(这个倾斜角度是可以调整的)。当竹蜻蜓旋转时,旋转的叶片将空气向下推,形成一股强风,而空气也给竹蜻蜓一股向上的反作用升力,这股升力随着叶片的倾斜角而改变,倾角大升力就大,倾角小升力也小。当升力大于竹蜻蜓自身的重力时,竹蜻蜓便可向上飞起。[3]

制作方法

1、竹柄由竹片削成,长约20厘米,直径约5毫米。叶片是一片20厘米长,2厘米宽的竹片。如果升力小于重力,则竹蜻蜓不能正常飞行,这就需要将叶片做的尽量硬而轻薄。竹蜻蜓叶片的角度不能过大,建议选取在15度左右。[5][3]

2、在翅膀中间打出一个孔穿过竹柄,小孔两侧再以对称的方式削出一个斜面。小孔位置要保证竹棍与叶片之间的垂直度,不然或导致竹蜻蜓飞行时尾部严重摆动,并最终失稳,失速[5][3]

竹蜻蜓的斜面
竹蜻蜓的斜面

史料记载

抱朴子》记载:“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,上昇四十里,名为太清。”[1][6]

直升机

竹蜻蜓在18世纪传到了欧洲,航空之父乔治·凯利的第一项航空研究就是仿制与改进竹蜻蜓,他从竹蜻蜓升空的原理中悟出了螺旋桨的工作原理,推动了飞机研制的进程。[4]

双螺旋桨机构
双螺旋桨机构

参考资料 6

  1. https://book.duxiu.com/bookDetail.jsp?dxNumber=000006079493&d=E8251AF83386C1C32E70DF52E20CDC84&fenlei=11020108&sw=%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E7%A7%91%E6%8A%80%E5%8F%B2
  2. 竹蜻蜓是什么意思 — ICIBA
  3. 徐汇区青少年匠心空中大课堂——竹蜻蜓 — 微信公众平台
  4. 竹蜻蜓 — 凤凰网
  5. 中国古代飞行器(二)——竹蜻蜓 — 科普中国网
  6. 古诗文网
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