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出版者:Sterling Pub Co Inc

作者:Schmidt, Norman

出品人:

页数:96

译者:

出版时间:

价格:7.95

装帧:Pap

isbn号码:9781895569773

丛书系列:

图书标签:

• 纸飞机
• 折纸
• 飞机
• 手工
• 儿童
• 益智
• 娱乐
• 创意
• DIY
• 模型

翱翔天际的艺术与工程：纸飞机设计与飞行原理的深度探索 本书并非聚焦于任何特定纸飞机设计，而是带领读者进入一个更宏大、更基础的领域：空气动力学、材料科学在微观尺度下的实际应用，以及人类创造力如何将一张平面的纸张转化为能够优雅滑翔或急速俯冲的飞行器。 《翱翔天际的艺术与工程》旨在为所有对飞行原理抱有好奇心，或希望系统性提升自己手工制作飞行模型能力的人，提供一个全面且深入的参考指南。我们不教授某一种“必胜”的折叠方法，而是解析为什么某些设计会成功，以及如何根据不同的环境和目标来定制自己的飞行器。 全书结构分为五大部分，层层递进，从最基础的物理概念到复杂的空气动力学优化。 --- 第一部分：飞行的基石——空气动力学的基本素养 本部分是理解任何飞行器，无论其大小或材料如何，其行为背后的科学基础。 1.1 升力、阻力、推力和重力的再认识： 我们将详细剖析这四大基本力如何在纸张这种低惯性载体上相互作用。重点讨论了“推力”的来源——通常是初始的投掷动能——如何被转化为持续的升力和滑翔时间。我们将使用简化模型来解释伯努利原理和牛顿第三定律在纸飞机设计中的实际体现，避免过度复杂的数学推导，但确保概念的准确性。 1.2 气流的语言：迎角与马赫数（低速环境下的应用）： 即使是慢速飞行的纸飞机，也必须面对气流。本章着重讲解“迎角”（Angle of Attack）对升力和失速的影响。理解迎角是控制飞行轨迹的关键，尤其对于需要长时间滞空的滑翔机型。同时，我们会简要介绍在低速下，气流分离如何导致阻力急剧增加，以及如何通过优化机翼边缘来避免这种情况。 1.3 稳定性的核心：重心的位置与控制面： 稳定是飞行成功的前提。本章深入探讨了纵向稳定性（Pitch Stability）——即俯仰控制——如何由重心（Center of Gravity, CG）和升力中心（Center of Lift, CL）的相对位置决定。我们将展示如何通过在机头增加或减少配重，精确调整飞机的飞行姿态。此外，尾翼（水平安定面和垂直安定面）的功能，以及它们在抵抗不必要的旋转中的作用，也将被详尽阐述。 --- 第二部分：材料的潜力——纸张的物理特性与选择 纸张并非惰性材料，它的选择直接决定了飞机的结构强度、重量分布和空气动力学性能。 2.1 纤维的秘密：纸张的结构与强度： 探讨不同纸张类型（如铜版纸、普通复印纸、卡纸、和纸）的克重（GSM）与其刚性、延展性之间的关系。我们将分析纸张纤维的排列方向（纹理）如何影响折痕的保持度和机翼在受力时的形变，这对于保持翼型至关重要。 2.2 湿度、温度与环境的适应性： 纸张是吸湿材料。本章分析环境湿度如何改变纸张的重量和刚性，从而影响飞行表现。我们将提供在不同天气条件下（潮湿或干燥）选择和预处理纸张的建议。 2.3 增强与加固技术： 介绍如何使用最小量的胶带、胶水或订书钉来结构性地加固关键受力点（如机翼前缘、机身龙骨），以应对高速投掷或着陆时的冲击，而不显著增加不必要的重量。 --- 第三部分：设计范式——从基础到高级的几何构建 本部分侧重于结构几何学与空气动力学效率的结合。我们不提供图示教程，而是提供设计蓝图的“骨架”和“逻辑”。 3.1 基础翼型与机身集成： 分析常见的翼型（如对称翼型和下单翼）在纸飞机上的实现方式。讨论如何通过折叠深度和角度来模拟这些翼型，并探讨机身作为结构支撑和空气动力学的一部分所应具备的最小阻力剖面。 3.2 优化长宽比（Aspect Ratio）： 详细解释机翼的长宽比（翼展与平均翼弦之比）对滑翔效率的影响。高长宽比（细长的机翼）通常带来更佳的升阻比，但牺牲了结构强度；低长宽比（短而宽的机翼）更坚固但阻力较大。读者将学会如何根据期望的飞行模式（滑翔或穿刺）来权衡这一参数。 3.3 倾角、边条与涡流管理： 介绍先进的空气动力学概念如何转化为简单的折叠结构。例如，如何通过在机翼尖端设置轻微的上反角（Dihedral Angle）来增加滚转稳定性；如何利用机翼前缘的小小折叠（Leading Edge Flaps）来管理低速下的气流附着。 --- 第四部分：飞行控制与调校——从试飞到精修 再完美的设计也需要精细的调校才能发挥最佳性能。本章是关于迭代改进的科学。 4.1 诊断飞行姿态： 系统性地列举常见的飞行问题（如快速俯冲、螺旋失速、左右摇摆）及其在空气动力学上的根本原因（CG过前、迎角过大、垂直稳定性不足等）。 4.2 控制面的微调艺术： 深入讲解如何使用尾翼的升降舵（Elevators）和方向舵（Rudders）进行精确调整。强调“小幅修正，多次尝试”的原则。例如，如果飞机总是轻微向左偏转，正确的修正应该是微调垂直尾翼向右，而非简单地增加机身重量。 4.3 投掷技术的空气动力学关联： 投掷不仅仅是蛮力。本章探讨了投掷角度（Launch Angle）与初始速度如何影响飞机的能量状态，以及如何在不同环境下（室内无风、室外有风）选择最合适的投掷力度和角度，以最大化滑翔距离或时间。 --- 第五部分：特殊飞行模式的挑战与解决方案 本部分探讨超越标准直线飞行的复杂应用。 5.1 滞空之王：极度缓慢滑翔的挑战： 探讨如何通过增加机翼面积、降低翼载荷（Wing Loading）和精确配平，实现近乎静止的空中悬浮。这涉及到对阻力最小化的极致追求。 5.2 穿透者：高速与稳定性的平衡： 分析如何设计一个能承受高速投掷而不散架，并保持直线飞行的“标枪”型设计。这要求极高的结构刚性和较低的阻力系数，通常涉及尖锐的头部和高后掠角机翼。 5.3 复杂运动的实现：回旋与翻滚： 介绍如何通过非对称设计或巧妙的副翼（Ailerons）来实现受控的回旋飞行。这要求对扭转刚度和控制面响应速度有深刻的理解。 --- 本书旨在培养读者成为一个空气动力学思考者，而非仅仅是一个折纸匠。掌握了这些原理，任何一张纸，在你的手中，都可能成为一个探索飞行极限的平台。

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这本书的叙事节奏把握得极佳，它绝非一本平铺直叙的教程手册。我感觉作者在构建这本书的结构时，显然是经过深思熟虑的，它更像是一部关于“折纸艺术与飞行科学的编年史”。开头部分，它没有急于展示复杂的模型，而是从人类早期对飞行的向往，以及早期的风筝和原始飞行器的哲学思考切入，这种宏大的视角迅速抓住了读者的好奇心。随后，内容逐渐聚焦，从基础的几何折叠技巧，到不同材料对飞行性能的影响，再到针对特定天气和环境的“飞行器调校秘笈”，内容层层递进，逻辑清晰。最妙的是，作者在介绍每一种折叠结构时，都会穿插一小段关于这个结构在现实世界中可能存在的工程学原型或历史典故，这种跨学科的联结，让整个阅读过程充满了知识的惊喜和探索的乐趣。阅读起来毫不拖沓，每一页都像是为下一页的发现做好了铺垫，让人有一种强烈的冲动想要一口气读完，然后立刻动手实践。

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我通常对科普类读物抱持着一种审慎的态度，因为很多同类书籍要么过于学术化，充斥着晦涩难懂的公式和术语，让人望而却步；要么就是过于简化，把复杂的原理一笔带过，读完后感觉像是听了一场浮于表面的介绍会。然而，这本书在平衡“深度”与“易懂性”方面做得非常出色，它没有回避空气动力学的基础概念，比如升力、阻力、推力和重力的相互作用，但作者却匠心独运地将这些理论嵌入到了具体的案例分析中。例如，它会用非常直观的比喻来解释“翼型”对气流的影响，而不是直接甩出一堆复杂的数学模型。我特别欣赏其中关于“重心与压力中心”关系的探讨，作者用了一组巧妙的图示，配合着对不同纸飞机折痕细微调整后飞行轨迹的对比描述，让原本抽象的物理概念变得可以触摸、可以观察。这种循序渐进、由表及里、始终以实践为导向的叙述方式，让即便是对物理不太擅长的读者，也能轻松跟上思路，并从中获得真正的理解，而不是仅仅停留在“知道”的层面。

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这本书的装帧设计简直令人眼前一亮，那种复古的油墨印刷质感，配合着略带粗糙的纸张，仿佛一下子把我带回了童年时代，那种自己动手折纸飞机，在阳光下追逐它们飞行的纯真岁月。封面上的手绘插图线条流畅又不失稚拙，色彩的搭配既有怀旧的韵味，又透露出一种对机械结构严谨的把控，让人不禁想立刻翻开内页，看看里面究竟藏着怎样的惊喜。书脊的处理也很讲究，那种微微鼓起的弧度，握在手里分量十足，显示出出版商在实体书制作上的用心。拿到这本书的时候，我甚至有些舍不得马上打开它，只想静静地欣赏一下这件工艺品本身。我尤其欣赏它选用的纸张，它不是那种光滑现代的铜版纸，而是带有一点点纹理的，那种触感让人联想到旧报纸和手工课本，每次翻页时，指尖与纸张摩擦发出的轻微沙沙声，本身就是一种享受，这种对材质的执着，极大地提升了阅读体验，让这本书不再仅仅是知识的载体，更像是一个可以珍藏的物件。

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这本书最让我佩服的一点，在于它对“失败”和“迭代”精神的强调。在很多教程中，人们倾向于只展示成功的范例和完美的成品，给人一种“一做即成”的错觉。但这本书却花费了相当篇幅来讨论“为什么会失速”、“如何修正俯冲角”、“何种折痕会导致螺旋式下降”等问题。它详细列举了各种常见的飞行缺陷，并配以大量的“调试清单”，指导读者如何像一个真正的空气动力学工程师那样去诊断和改进自己的作品。这种鼓励读者去尝试、去犯错、并从错误中学习的教育理念，远比单纯的步骤指导更有价值。它传达的核心信息是：真正的掌握来自于不断的实验和数据反馈，这对于任何领域的学习者来说，都是一种宝贵的启示。我感觉自己读完后，不仅学会了如何折叠纸飞机，更重要的是，我学会了一种面对复杂问题时应有的系统性思维模式。

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这本书的语言风格极其独特，它糅合了严谨的科学描述与一种近乎于诗意的浪漫主义情怀，这在技术性书籍中是相当罕见的。作者的用词精准而富有画面感，读起来完全没有那种枯燥的技术文档的冰冷感。比如，在描述飞机滑翔时，他会用“如同羽毛般轻盈地切割着空气的纤维”这样的表达，而不是简单地写“飞行稳定”。这种文字的魅力，使得即便是那些需要精确测量的部分，也充满了阅读的愉悦感。更令人称奇的是，作者似乎深谙“分享的乐趣”，在某些章节的结尾，他会设置一些开放性的问题，或者鼓励读者记录自己的飞行日志和设计草图，这种互动式的引导，让读者仿佛感觉自己正在与一位经验丰富、且充满热情的导师进行一对一的交流。这种温度感，让这本书从冰冷的图纸和步骤中“活”了起来，成为了一本真正有灵魂的指南。

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