回旋镖扔出去真的能飞回来吗？

回旋镖的原理与实现

说到回旋镖，一般人的脑海里都会浮现一个动画:原始原住民(或者传说中的泰山)看着远处的猎物，举起回旋镖用力向右一扔(如果他是右撇子的话)，回旋镖划出一条漂亮的曲线飞了出去。击中猎物后，回旋镖继续以这种优美的曲线掉头飞向它心爱的主人。这时候师傅一只手就能接住飞镖。如此神奇的工具，它

历史:

可以追溯到15000年前的石器时代。也许当时人们经常用石棍或骨头投掷猎物，无意中发现一些异形石棍或骨头具有摆动的能力，..............

使用回飞棒:

澳大利亚土著，古埃及人，南美土著…

-但最古老的出土回旋镖:发现于波兰，约两万年前！

分类:

回飞棒的英文名是“Boomerang”，分为两种:

(1)旋转接头(所谓的回旋镖)

旋转飞镖通常更重更长，以增加其杀死猎物的能力。

(2)不转弯(古代称“旋镖”)

为什么回飞棒能飞回来？

-螺旋桨和陀螺仪的混合物

仔细观察两翼的厚度，发现两翼并不与中心线镜像对称。一般来说，较粗的一端为前缘，较细的一端为尾端。按照横截面来看，(右手)回旋镖的厚度构型为:右翼外缘和左翼内侧为前缘，右翼内缘和左翼外缘为尾端。所以右手投出飞镖后，回旋镖会逆时针旋转，如图所示。这个时候，粗的一端会一直在前面，而细的一端会

如果你把飞去来器弯曲的翅膀弄直，在中间钻一个小洞，插入一根竹签和蜻蜓。

直升机螺旋桨镖被想象成竹蜻蜓的翼面。飞机的螺旋桨或机翼的剖面与图3中的相同。翼面通过空气时，上层气流被推出，偏离很远，但同时在尾端与下层气流结合，如图4所示。对于相对于机翼表面静止的观察者来说，这意味着上层气流较快，而下层气流较慢。通常，流速较快的空气压力低于流动表面的压力。这就是所谓的“伯努利原理”[3]，所以翼型感受到一个向上的净升力。

然而，我们只见过倒下的竹蜻蜓，却从未见过转圈回来的竹蜻蜓。可见这个类比只能解释回旋镖的漂浮能力，而不能完全解释它的旋转力。类似于回旋镖，自己旋转，同时绕一个中心轴旋转的例子其实大家都很熟悉。陀螺仪就是这样一个模型:当陀螺仪的中心轴不是垂直而是倾斜的时候，我们不是经常看到整个陀螺仪绕着穿过支点的引线旋转吗？这就是所谓的“岁差”[3]，如图5所示。如果陀螺本身不旋转，当陀螺倾斜时，重力不再平行于中心轴，陀螺就会有倾倒的趋势。另一个

图5。陀螺的进动。

另一方面，重力引起的倾斜运动也可以看作是陀螺的质心绕支点的转动，所以我们可以说此时存在转动趋势，物理学将这种趋势量化为所谓的“力矩”。这个旋转方向用右手的四个手指圈起来，拇指的方向就是扭矩的方向。一般来说，力矩平行于物体的旋转轴，其带动的旋转会与物体原来的旋转方向相同或相反。因此，旋转被加速或减速。但是，如图5所示，如果力矩垂直于物体的旋转轴，则转速不变，相反，旋转轴的方向会发生变化。因为扭矩的方向无论变化多少都会始终保持与旋转轴垂直，旋转轴会不断改变方向，最终绕回来一圈，产生所谓的进动[3]。

在用伯努利原理了解了直升机螺旋桨产生的升力和垂直于陀螺转轴的力矩引起的进动后，把它们合二为一，就是回旋镖的飞行原理。号码

图6。伯努利原理对飞镖的影响。

此时螺旋桨不是水平放置，而是垂直放置，其对应的陀螺旋转轴与垂直线成90度角。如图6左侧视图所示，由于回旋镖在飞行时旋转，所以上半部的速度比下半部快。根据伯努利原理，上半部分会比下半部分大。

图6右侧的后视图显示了一半的横向力。如果回飞镖不旋转，该力将通过垂直于图7中旋转轴的力矩产生旋转力。

导致镖身侧翻，即有一个力矩作用在回旋镖上。但是回旋镖是有旋转的，旋转轴垂直于这个力矩，如图7所示，所以旋转轴会保持旋转，回旋镖会相对绕圆旋转。因为投掷者位于旋转圈内，所以回旋镖会飞回到投掷者身边。

旋转飞镖DIY

从上一节的讨论可以看出，回旋镖回转的关键点在于其翼面是否像机翼一样，可以使两侧气流速度不平衡，进而产生侧向旋转的力矩。今天，回旋镖的设计非常多样化，图8显示了一些不同于传统的回旋镖。

这里要介绍的方法是国立高雄师范大学周剑河教授实验室研发的，适合室内飞行的回旋镖制作方法[5]:

如图9所示，重500多斤的芯片板被切成三块，长13.7 cm，宽2.7 cm。

在每个矩形纸板的一端，从中心切一个长约1厘米，宽0.1厘米的切口。

每个翼的夹角应尽可能为120o，以便如图9所示组合订书钉。

图9。简单的三翼回旋镖。

翼面略凹，增加转弯动力。

测试时请遵循以下原则:

当发射回旋镖时，确保没有人会在飞行路线上。

握住省道体，使其正面垂直。对于惯用右手的人来说，凸面向左；左撇子，凸面向右。

只拍手腕水平。

如果场地有风，请面向风吹来的方向。如果你是右撇子，拍成45o的直角。左撇子射击时向左45度。

尽量在机翼外缘均匀增加重量(比如贴胶带)，再拍一次，和之前的飞行轨迹对比。

旋转飞镖高尔夫比赛

据说澳洲的原住民曾经把回飞棒扔出近100 m远，高度将近50 m高，来回盘旋多达5圈！【6】这里演示的回旋镖虽然飞不出那么神奇，但是它的短程特性适合在室内和小场地飞行。这里介绍一个有趣的回飞棒玩法:在几个适当的距离放置一些标记，让参赛者投掷飞镖在杆子上方摆动，每一杆算一洞成绩。这种玩法与高尔夫颇为相似，故称回旋镖高尔夫。回旋镖通关的另一种方式，是选取枝叶茂密的灌木为基准，将回旋镖射向树上，计算入洞得分。因为回旋镖具有曲线飞行的能力，如果在基准之间适当选择一些障碍物，会提高通关难度，增加趣味性。

回旋镖

顾名思义，飞出去了还会飞回来。其形状有三叶形、十字形、多叶形等。早在新石器时代，中国就出现了用硬木片制成的十字猎具。原始部落的猎人经常用这种武器攻击鸟类和动物。他们在不断的投掷中发现了不同的十字架，它们可以在风的影响下来来去去。杂技学界认为，中国最早的杂技节目是回旋镖。我相信你们很多人都在电视上看过杂技演员在观众头上飞回旋镖，然后在一声尖叫中飞回表演者手中，获得满堂喝彩。(其实多练习就能做到。)猎人向猎物发出回旋镖后，如果没有击中目标，回旋镖会神奇地回到发出者手中。如今，回旋镖已经成为当今澳大利亚人的宠儿。人们把它当作投掷比赛的玩具和运动器材。这项运动已经风靡欧美，世界回旋镖锦标赛定期在德国北部小镇基尔举行。不仅如此，它甚至渗透到了澳大利亚的主流文化中，于是出现了一种特殊的习俗。客人离开时，主人买了一个回旋镖作为临别礼物。礼物含有祝福的意思，就是希望他飞走，然后再飞回来。

回旋镖非常适合现代人作为一种户外休闲健身运动，在飞行过程中可以充分体会到独特的飞行乐趣。当飞行水平一天天提高，就会产生更强烈的兴趣，让人玩久了就腻了。

土著澳大利亚人

大约4万年前，土著人定居澳大利亚。

在欧洲移民到来之前，土著部落分散居住在澳大利亚大陆的大部分地区。他们善于适应环境，富有创造力，掌握简单有效的技术。虽然他们的物质文化比较简单，但是他们创造、保存和传播了很多细致的知识和技能，“回旋镖”就是其中之一。

“回旋镖”的专利属于澳大利亚土著，是土著在漫长的狩猎实践中最伟大的发明之一。在早期，土著人只使用木棍来打猎或捕鸟。棍子的种类很多，有粗的，有短的，有钝的，但大致可以分为两种:一种是用来击打的，一种是用来投掷的。在使用这些木棒的过程中，土著人民逐渐发明创造，以满足生存的需要，使土著人民的生活质量达到一个新的水平。“回旋镖”也因此成为了原住民的象征，在原住民的历史中熠熠生辉。

1770年，英国皇家海军“奋进”号船长詹姆斯·库克在澳大利亚约克岛附近的一个岛上登陆，升起了英国国旗。1788年，亚瑟·菲利普船长率领第一支1500人的舰队在悉尼湾登陆，开始了新不列颠殖民地的历史，遭到当地原住民的拼命抵抗。落后的土著无法与文明人的枪炮和火药抗衡。然而，土著人手中的一件神秘而致命的武器——“回旋镖”，却让欧洲人付出了沉重的代价。他们仔细研究了这个神秘的武器后，发现这个神秘的东西其实用到了非常先进的空气动力学原理，热爱运动的欧洲人开始精心改造这个神秘的东西，于是它就流行到了今天。