小時候的玩具(二) 亂造飛機

小學生玩過紙飛機之後,看到會飛的東西,總是會有點興趣。

小學的某段時期,應該是某次在玩具店看到一個飛機的零件,包裝在一個大約寬10公分,長度6~70公分的半透明紙袋裡面。包裝外面就有類似插圖的照片,看起來就是一個組好之後可以飛的飛機,然後一包不到100元台幣,看了很多次之後,有次我就買回家了。

本文圖片多半來自「這裡」以及「這裡」。

包裝打開,裡面大概就是像這樣,有一些竹製配件,一些紙,一條很長的橡皮筋,還有一些小的塑膠、金屬零件,以及組裝說明。當年內容物都是散的,沒有像現在這樣包裝整齊就是了。

因為一直都不是手巧的人,每次勞作課做紙雕或是一些需要手工的東西,都不是做得很精巧。因此一陣粗製濫造之後,第一次拿去空地試飛的時候,我還覺得這應該飛不起來吧 XD

結果沒想到他也順利的飛起來了,大概就是像下面的影片這樣,把橡皮筋捲捲捲(只是當時就直接轉螺旋槳,轉到一個感覺夠了就好,沒有用扭力計),然後放手就讓他飛。當然影片中的是造得比較好的,所以飛得遠、停留在空中的時間也長。

正常的玩玩了,一定要開始亂改的

當時我就想說,這麼簡單就可以飛起來,那做成卡通上看到的那些飛機的樣子應該也飛得起來吧。但是我實在不會自己把直的竹條彎成各種形狀,於是就改成用珍珠板,直接把我想要的形狀裁切出來,這樣簡單多了。此外,橡皮筋、螺旋槳那些製造動力的配件,要改到我自己剪裁的東西太難了,於是我自己的飛機,就變成純手拋的滑翔機,說穿了就是跟紙飛機一樣啦,拿出來就自己用手扔。

後來也有用彈弓協助發射,這樣可以飛遠一點(如影片)。如果完到專業等級的,或是跟人一樣大台的滑翔機,則是可以用一根繩子像放風箏一樣勾著滑翔機狂奔,然後飛到一定高度就讓滑翔機自己飛,等他落地你還沒喘完,又要跑去飛機落地的地方撿回來。這個實在太累了~

當年來說,不先做一台旋風斯巴達形狀的飛機來飛,那就對不起投入在看卡通的時間了(?),但是飛不起來,投出去之後,不是直接墜地,就是頭往上仰變成垂直之後,然後直線落地。當時身為一個小學生,就只是覺得這根本飛不起來,騙人!

後來又造了一架環形機翼的。本來覺得根本就是胡鬧,結果雖然不能飛很遠,但是他的確有在飛行,至少比起直接墜地的旋風斯巴達好太多了。這時候我就好奇了,這個莫名其妙的造型是怎麼飛起來的?旋風斯巴達順眼多了卻直接墜地?但是我就想說,好吧,那不然再弄一台更奇怪的好了,可能飛機能不能飛跟機翼的形狀沒什麼關係(什麼小學生理論 XD)

這可是一台貨真價實能飛的飛機,Narushevich Ring Wing, EW-067LL

然後,我就拿保麗龍蛋糕盒的底盤,做出了一台圓形機翼的飛機,但是尾巴是正常的,有個垂直尾翼,和一個水平尾翼。很訝異的,多年之後,我才在網路上發現,有些大人一樣這樣搞 XD

Sack AS-6 [wiki]
1934年,邁阿密大學的學生研制了Nemuth Parasol

原來,有種東西叫做重心

蛋糕盒飛機一開始跟旋風斯巴達一樣,一丟出去就墜地。於是很直覺的想說那會不會是頭太重了,於是就黏了一陀黏土在尾巴,結果,這個圓形飛機,明顯飛遠了很多。這時候我才想起來,當初那台橡皮筋動力的紙糊飛機,裡面有個步驟叫做測量重心,要你用一根手指頂著機身,頂的位置要在機翼的中心點,如果機頭下垂,就在機尾黏一些黏土,機尾下垂,就黏機頭。然後調整到整台飛機穩穩的停在手指上,不會有任何一端下垂,就ok了。

第一台組裝的時候急著玩飛機,只是照做,也不知道這個動作是在幹嘛。後來想起來,這步驟好像很重要,可能每一台都要這樣做。於是就把我的蛋糕飛機拿出來調整,讓重心就在蛋糕盤的圓心,結果,就飛得更遠了。但是之前的旋風斯巴達和環形飛機已經被我拆掉,所以也無法回頭去調整。

最後獲得一些初步結論

  1. 重心要在機翼的正中央
  2. 尾翼一定要是一片垂直,一片水平。

這些發現,其實不是什麼從無到有的發現,而是透過後面無法飛行的飛機,比對第一台飛行性能最好的飛機,以及改良的結果歸納出來的,頂多只是確認「要亂改,哪些可以改,哪些不能動」而已。

後來變不出更多新花樣,也無法直接想到/發現空氣、浮力、飛行穩定性這些更深的、需要有理論基礎的東西,覺得怎麼調好像就這樣了,於是就沒繼續玩下去了。

到了大學,終於接觸到空氣/流體力學,結果…

流體力學,是土木系的必修課程,因為建築物受到水、風的影響也是很大的。課堂上,馬上就接觸到一堆公式、數學…等等。但是老師也這樣說:

「真實世界的狀況太複雜…」
「…所以其實沒有人能夠真正知道在接近地面兩公尺的範圍內,空氣是怎麼流動的」
「…所以所有的飛機,紙上設計是一回事,設計完都還是要進風洞測試,才有辦法知道飛機能不能飛起來」

我心裡就想「我從小學念到大學,結果你跟我說我不知道的事情你也不知道!」 XDDD

說是這樣說啦,不過光是那些老師知道但是我還不知道的流體力學,也還是足夠讓我考不及格了,我還記得那次考試全班平均分數好像是29分的樣子,哈哈哈。

對了,我的流體力學老師,後來還去當了內政部長,李鴻源。