(第一视角叙事:航空工程师常乾坤)
作者:侍瑞
一、碎绸上的几何革命
1944年春,延安窑洞的油灯下,我正对着一堆破布发愁。周恩来副主席带来的苏联滑翔机图纸铺在土炕上,而我们的"制造材料"只有战士们捐的旧衣裳。机要员小刘举着件打补丁的丝绸旗袍:"常先生,这件嫁衣能当蒙皮不?"
我苦笑着接过旗袍,指尖触到精致的苏绣云纹时突然愣住——这些纹路竟暗合机翼的等压线!"小刘,取剪刀来!"我将旗袍按轴对称剪开,三年级女儿学的图形对称知识在脑中闪现:"看,把衣身当机身,两只袖子正好做机翼!"
我们很快发现难题:布料形状各异,如何计算用量?小刘掏出烧火棍在地上列式:"旗袍面积约1.5㎡,机翼需3㎡,还差1.5㎡……"我猛然拍腿:"用分数!把三件衣服各取1/2拼接,不就是三年级教的同分母相加?"窑洞里顿时响起撕裂声,曾经的霓裳在数学法则中开始化羽。
二、枣木尺上的圆周率
第二天在枣园,我们遇到更棘手的难题——没有量角器,如何制作翼肋曲线?牧羊人老马叼着烟袋路过,突然用鞭梢在沙地画圈:"没有量角器?俺放羊用缰绳打结量角度!"
他演示的土法让我们瞠目:取等长竹条三根,首尾相接围成三角形。"这是等边三角形,内角都是60度!"老马又摆出五根竹条,"这是正五边形,每个角108度!"小刘飞快记录:"三年级数学书说过,正多边形内角和=(边数-2)×180°!"
我们连夜用此法制作出角度模板。当第17个翼肋成型时,老马突然抽走我手中的枣木尺:"同志,你这尺子刻度不对!"原来他单眼一瞄就发现尺子短了0.3厘米——后来才知,这位"牧羊人"曾是清华数学系教授。
三、伯努利的黄土验证
试飞前夜,狂风卷起漫天黄沙。小刘哭着冲进窑洞:"机翼缝线崩了!"我抓起图纸冲进风里,却看见老马正逆风放飞纸飞机。那架用账本纸折的模型在沙暴中诡异地平稳滑翔。
"看懂没?"老马把纸飞机塞给我,"翼型弧度要像馒头拱顶——上弧长下弧短,气流过得快压强就小,这就是伯努利定律!"他在沙地画出示意图:
机翼上表面气流走曲线,路程长流速快
下表面气流走直线,路程短流速慢
"三年级娃娃都懂的道理——跑步时张嘴灌风,就是因为嘴前气压变小!"
我们连夜修改翼型。小刘用米汤黏合最后一道蒙皮时,突然欢呼:"常先生!用您教的周长公式算出来了——翼展8.4米,正好是半径2.7米圆的周长!"(C=2πr=2×3.14×2.7≈16.96米,半翼展即8.48米)
四、黎明试飞与数学颂歌
1944年5月4日黎明,延河滩上挤满军民。小刘紧张地按着计算稿:"按三年级速度公式,滑翔机需要每秒15米的风速……"老马却望着山巅的云朵微笑:"马上就有'数学风'了。"
当朝阳跃出山头,谷底突然涌上升气流。我推动滑翔机冲刺,机身轻颤着离地——那些碎绸拼成的翅膀在晨光中泛着奇异光彩,曾经旗袍上的绣花仿佛在云端重生。滑翔机在空中划出完美的抛物线,着陆时距计算落点仅差7步。
"成功了!"小刘挥舞着记录本,"飞行距离128米,是翼展的15.2倍!"周恩来副主席拾起飘落的纸飞机:"同志们,今天这架'霓裳号'证明——最精密的科学,永远扎根最朴素的生活智慧。"
青少年动手实验室
【任务一】纸飞机对称性测试
1、用A4纸折标准纸飞机,确保左右完全轴对称
2、在机翼两侧等距贴贴纸,验证平衡性
3、记录:对称偏差>0.5cm时是否盘旋坠落?
【任务二】伯努利原理验证
1、裁两张纸条(20×3cm),平行悬挂相距5cm
2、从中间吹气,观察纸条是分开还是靠拢?
思考:为什么机翼上方气流快会产生升力?
【任务三】分数裁布设计
1、取三种布料边角料,各剪出1/3面积
2、拼接成完整矩形,计算最终面积
3、拓展:如果每块布原始面积不同,如何公平分配?
小说《纸鸢说》“从纸鸢到天宫的八十一重天梯”由壹壹同伴纸飞机航空科普研究院出品,版权所有,如需转载,需经作者本人同意。
作者介绍:
侍瑞
壹壹同伴纸飞机航空科普研究院 院长,毕业于南京航空航天大学,纸飞机航空科普实验室投资人,《青少年竞赛纸飞机》作者,中国航空事业接班人主创,助力2亿青少年飞起来。
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