2022年4月

一款名為“獵豹”的紙飛機

在室內無風環(huán)境

飛行了77.134米！

打破了塵封了十年之久的

吉尼斯世界紀錄！

至今仍是飛得最遠的滑翔紙飛機

吉尼斯世界紀錄認證現場（ 2022年4月 ）

它是如何做到的？

最近

“獵豹”的折法和數據終于公開了！

今天我們就來帶你

親手復刻傳奇！

實驗器材

A4紙（100g/m2）、兩根直尺、剪刀、膠帶、所標卡、所標杯

實驗步驟

將紙張豎向放置，左右對折，使用卡片刮平折痕后展開，確保山折面（凸起面）朝上。將紙張頂部邊緣向下對折至底部邊緣，壓出折痕后展開。

在距離紙張頂部7厘米處的中線上做一個標記，將頂部邊緣向下翻折，使其對齊該標記點。

將左右兩個頂角向中心線翻折。接著將頂端的尖角向下翻折，使其頂點對齊中心線與橫向折痕的十字交點。

沿原有的橫向折痕，將整個上部結構向下翻折。 隨后在紙張左右兩側邊緣，分別從底部向上量取7厘米，并做好標記。

第三步：

使用兩個直尺輔助，連接頂部中心點與兩側邊緣的標記點，壓出折痕。

打開后，將兩側邊角沿剛才壓出的折痕向內翻折，并將該部分平整地塞入上層紙張的下方，完成結構鎖定。

第四步：

將紙張翻面，沿中心線對折機身。 在機尾處量取4.9厘米并做標記。

之后折出機翼，折痕連接機尾的標記處與機頭約半厘米處。另一側機翼采用相同標準折疊，確保左右對稱。

第五步：

使用膠帶對關鍵部位進行加固粘貼：包括兩翼下方、機頭、機身中央接縫以及機尾處。

最后，調整機翼角度（上反角）及尾部升降舵，完成姿態(tài)微調。

第六步：

快試試你的紙飛機能飛多遠吧！

原理解說

為什么紙飛機可以滑翔那么遠？怎樣折出飛得更遠的紙飛機？

紙飛機本身是沒有動力的，它的動能完全來源于投擲者賦予的初始動能。滑翔紙飛機的設計思路就是要充分利用初始動能，將其最大化地轉化為飛行距離。注意觀察滑翔紙飛機的飛行軌跡：先抬頭上升，通過寬大的機翼把初始動能轉化為重力勢能，然后低頭下降，把前期積攢的重力勢能兌換為向前滑翔的動能。

滑翔紙飛機的飛行軌跡

重點在于滑翔階段，紙飛機的飛行軌跡并非簡單的拋物線形，優(yōu)秀的滑翔紙飛機能夠在下降滑翔時充分將重力勢能轉化為前進動能。在穩(wěn)定滑翔時，機頭方向略高于飛機前進方向（也即氣流方向），形成正的迎角。此時，飛機下方的氣流被機翼壓著向下偏折，而飛機上方的少量氣流也由于康達效應貼著機翼最終向下偏折。根據牛頓第三定律，飛機受到氣流向前和向上的反作用力，使得飛機可以對抗重力并向前加速飛行。顯然，較大的機翼、尖尖的機頭，可以使得飛機在獲得更大的升力同時面臨更小的阻力，可以飛得更遠。

除了飛機外形，飛機的重量分配、重心位置也對于滑翔至關重要，這會影響滑翔的迎角，也即影響飛行的姿態(tài)。滑翔紙飛機的重心要稍微靠前，這樣當滑翔的迎角過低時，空氣阻力的力矩會讓機頭抬升，把迎角拉回來，保持穩(wěn)定滑翔。而如果飛機的重心太靠后，當迎角過低時，空氣阻力的力矩會進一步壓低 迎角，最終飛機就會一頭栽向地面。此外，降低飛機的重心也很重要，重心低于升力面的紙飛機在飛行時會更加穩(wěn)定；如果重心太高，則紙飛機很容易左右偏轉，甚至上下翻轉，這樣就飛不遠了。

迎角過低時，重心靠前的飛機會自動抬頭，把 迎角拉回來；而重心靠后的飛機則會繼續(xù)低頭，栽向地面

迎角并非越大越好，更大迎角的滑翔會面臨更強的空氣阻力，也會損失飛行距離；太大的迎角會使紙飛機很快地減速，并且容易使紙飛機周圍的氣流由穩(wěn)定的層流變成混亂的湍流，導致飛機失速墜落。

即使是折法相同的紙飛機，在投擲前的調校也很重要。根據投擲者習慣的投擲力度、投擲角度，仔細微調紙飛機的升降舵、翼梢小翼等細節(jié)，都可以讓紙飛機飛得更遠、更穩(wěn)定。同一架紙飛機，不同的投擲方式、不同的調校，有可能飛行距離差別非常大。

調整升降舵 | 來源：b站@JackTheFlyboy

調整翼梢小翼 | 來源：b站@JackTheFlyboy

總之，合理設計并調校紙飛機的外形和重量分布，可以充分利用空氣動力學，最大化紙飛機的升阻比，并且在飛行的不同階段和不同速度，自動調整紙飛機的飛行姿態(tài)，可以飛得更遠。

2012年，“蘇珊”紙飛機通過精心的設計將空氣動力學發(fā)揮到了極致，在室內無風環(huán)境飛行了69.14米，打破了此前一直由標槍型紙飛機保持的世界紀錄。這讓紙飛機愛好者們意識到精心設計的滑翔型紙飛機也是有可能超過大力出奇跡的紙標槍的。

滑翔型紙飛機的投擲速度并非越快越好，由于機翼較大，扔得太快反而會導致空氣阻力更大，且紙飛機會變形。這意味著紙飛機的堅固程度也很重要。2022年4月，“獵豹”紙飛機（也就是本文介紹的這款）打破了由“蘇珊”保持了十年之久的世界紀錄，在室內無風環(huán)境飛行了77.134米。與“蘇珊”相比，“獵豹”的折疊密度更高，機身更硬，盡管機翼更小，卻能夠承受更高的投擲初速度，這證明犧牲一部分升阻比來換取更高的發(fā)射速度是值得的。

“蘇珊”紙飛機 | 來源：b站@到車請故意 （原設計者：約翰.柯林斯）

不過，在2022年12月， “獵豹”紙飛機創(chuàng)造的世界紀錄就再次被打破了，一款名為“馬赫5”的紙標槍憑借88.318米的成績創(chuàng)造了新的世界紀錄，從滑翔型紙飛機手中再次奪回了王座?！榜R赫5”的成績證明，在絕對的初速度優(yōu)勢面前，目前人們設計的滑翔確實不如彈道拋物線飛行得更遠。至今，吉尼斯世界紀錄認證的飛行最遠的紙飛機仍然是“馬赫5”。

“馬赫5”紙飛機 | b站@紙飛君 還原版本

世界各地的紙飛機愛好者們仍在繼續(xù)設計新的紙飛機不斷向最遠飛行距離的世界紀錄發(fā)起挑戰(zhàn)，比如“May”系列紙飛機、“wq”系列紙飛機等，可以在室外飛出超越100米，室內接近100米的成績，但尚未獲得吉尼斯世界紀錄官方認證。感興趣的讀者也可以自行設計更好的紙飛機，說不定下一個打破世界紀錄的就是你哦~

上下滑動查看投稿↑↓

1. （空白昵稱）的投稿

2. 劉寶菊的投稿

3. 希言，自然的投稿

4. 趙巍的投稿

投票將于12月19日 22:00截止

票數最高的一位粉絲

將獲得

物理，這樣講我就懂啦

一套

分享贏得紀念品

對于本期實驗的投稿

我們將在下期進行投票

我們將為票數最高的一位粉絲

送出

物理，這樣講我就懂啦

一套

這套《物理，這樣講我就懂啦》由物理所科普團隊聯合漫畫家粉塔出品，

用孩子超愛的漫畫故事，講解聲、光、電、磁、力、熱、量子、相對論八大主題。本套叢書由曹則賢研究員擔任顧問，獲“不刷題的吳姥姥”、李永樂老師、畢導等十余位科普專家聯袂推薦。采用生活化場景講解抽象概念，沒有枯燥公式，只有好玩的情節(jié)和身邊的物理！適讀7-12歲，隨書還送萌趣貼紙+知識點思維導圖～讓孩子輕松愛上物理，從小發(fā)現：原來科學這么有趣！

圖片即可查看本書購買鏈接。

投稿方式

投稿時間截止到每周五晚九點。48小時沒有和我們互動的用戶，我們無法給您發(fā)送消息。為了防止聯系不到獲獎用戶的現象發(fā)生，請投票最高獲獎后及時聯系我們。為了截取方便請盡量上傳小于45秒的視頻或者照片。

編輯：余蔭鎧 & 王驍天