刘华
今年1月,我国自主研制的大型民用直升机AC313A在黑龙江省大兴安岭地区漠河机场腾空而起,圆满完成了首次高寒试飞。高寒试飞是验证直升机是否满足使用要求最直接的手段,通过在寒冷条件下飞行,研究人員不仅可以掌握直升机各系统在低温环境下的工作状态,还能够发现直升机可能存在的需要改进的部分,对于优化和提升直升机的整体性能具有重要作用。此次试飞的成功,为极地条件及恶劣气候下的飞行作业提供了新的可能,AC313A的稳健性和可靠性得到了进一步验证。
直升机为何能直冲云霄?这离不开它的旋翼,现代直升机旋翼系统的升力产生原理与竹蜻蜓的玩法有着共通之处。传说,竹蜻蜓是直升机发明的灵感来源之一,竹蜻蜓到直升机的发展,承载着传统与创新交织的永恒价值。今天,让我们一同了解这种简单而又充满智慧的传统玩具吧!
知识拓展:风力发电领域也有竹蜻蜓的身影
近年来,随着对可再生能源探索的逐渐深入,竹蜻蜓的原理在风力发电领域也得到了创新应用。例如,有企业研发出了竹质复合材料制成的风力发电机叶片。这种叶片利用竹材的轻质、高强度和良好弹性等特点,不仅降低了风力发电机的制造成本,还提高了发电效率。这种创新应用为风力发电领域带来了新的发展方向。
竹蜻蜓从何而来
竹蜻蜓的最早记载出现于东晋葛洪(283-363年)所著的《抱朴子》。此书中有“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑以引其机……上升四十里,名为太清。”的记载,其中的“飞车”被人们认为是“竹蜻蜓”。
竹蜻蜓的外观并不与蜻蜓相似,它的构造非常简单,由两部分组成——竹柄和“翅膀”。竹柄通常由竹子制成,而“翅膀”则由薄的竹片或木片制成。玩竹蜻蜓时,我们只需用双手夹紧竹柄,快速一搓,顺势松手,竹蜻蜓就飞上天了。在空中旋转一会儿后,它就会坠落下来。
竹子做的“蜻蜓”为何会飞
竹蜻蜓的升空原理主要基于空气动力学。当我们用双手快速搓动竹蜻蜓的竹柄时,“翅膀”就开始旋转。搓动竹柄的速度越快,“翅膀”转动的速度也就越快。快速旋转的“翅膀”将空气向下推,由于物体间力的作用是相互的,空气也会给竹蜻蜓一个向上的反作用力,即升力。当这个升力可以克服竹蜻蜓自身的重力时,它便可以飞上天了。但是,旋转的“翅膀”也会遇到空气的阻力,使其旋转速度逐渐减小,升力也随之减小。当升力不足以克服其自重时,竹蜻蜓就会落回地面。
作者单位 浙江省丽水市云和县城西小学
玩中学
一起制作竹蜻蜓
竹蜻蜓的原理在现代科技中的应用,充分展示了中国古代科技的先进性和实用性。它不仅是中国古代精妙的小发明,更是一种富有教育意义的玩具。通过制作和玩竹蜻蜓,我们不仅可以在实践中了解它的升空原理,还可以提高动手能力,发展创新思维。
第一步:我们需要准备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个与竹柄粗细适配的孔,并在孔的两侧切割出斜长条的翅膀形状。
第三步:将加工好的竹片或木片固定在竹柄的一端,组成一个“T”字形。
第四步:调整竹蜻蜓的重心和平衡,确保它在旋转时可以平稳上升。
完成以上步骤后,你可以尝试用双手快速搓动竹柄,然后释放它,看竹蜻蜓如何飞向空中。