Boomerang

背景

回旋镖是一种空气动力学形状的物体，旨在用手投掷时可以有效地在空中飞行。该术语通常是指使物体沿着圆形飞行路径返回给投掷者。 （一些消息来源将所有空气动力学“投掷棒”描述为回旋镖，将它们分为“返回”和“非返回”类别。）传统设计为 V 形，但较新的版本可能具有不规则形状或两个以上的臂。

两个设计组件使回旋镖具有循环飞行的能力。一是机臂的排列，二是让机臂变成机翼的翼型轮廓形状。在飞行过程中，回旋镖快速旋转（大约每秒 10 转）。机翼轮廓产生与使飞机飞行相同的升力效果。此外，旋转运动会产生陀螺进动，将回旋镖拉入圆形路径。旋转陀螺也可以看到类似的效果：如果陀螺的轴不是很垂直，玩具的上部会绕轴旋转一圈。

为了成功飞行，还必须正确投掷回旋镖。它应该靠近一个翅膀的末端，顶部（弯曲的）表面朝向投掷者的身体。回旋镖应该几乎垂直，投掷者握住最低的手臂。根据风况和特定回旋镖的设计，上部可能向外倾斜最多 30°。向后拉手臂后，投手以上手动作投掷回旋镖，就像投手投棒球一样。出手的瞬间，投掷者加了一点手腕，仿佛鞭打。释放角度应在水平和上方 15° 之间。如果有微风，回旋镖必须在迎面而来的风的右侧 30° 到 90° 之间投掷（对于左手投掷者，向左投掷；右手和左手回旋镖是每个的镜像其他）。

当回旋镖向前飞行时，它开始慢慢翻滚（右撇子是逆时针方向），最终水平飞行，平坦的一面朝下。当它返回投掷者时，它会被安全地夹在胸部高度，以夹心方式将其夹在张开的双手之间。

休闲投掷者只是喜欢玩接球的纸牌游戏。那些对比赛感兴趣的人可以从各种项目中进行选择，包括精确度（尽可能接近发射点）和耐力（在五分钟内捕获最多）。在返回投掷者之前的国际距离记录是 780 英尺（238 米），飞行持续了近 22 秒。最高飞行时间 (MTA) 的记录是 2 分 59.94 秒；非官方的 MTA 记录是在受认可的比赛中目睹但未抛出的，令人震惊的是 17 分 6 秒。

历史

回旋镖是作为主要用于狩猎的武器的雕刻投掷棒（kylies）的改进而发展起来的。迄今为止发现的最古老的凯莉是由猛犸象牙形成的。 1987 年在波兰被发现，其年龄已被碳化为约 20,300 年。这个 2 英尺（60 厘米）长、2 磅（0.9 公斤）、轻轻弯曲的工具可能是用来杀死驯鹿的。已发现它的塑料复制品在投掷时平均飞行 90 英尺（27 m），尽管将其投掷到逆风中会增加其平均 123 英尺（38 m）的范围。

Kylies 被世界各地的史前人类使用。通常由木头制成，它们是香蕉形状的；每只手臂的两个面都被雕刻成弯曲的机翼表面。投掷时，它们与地面平行移动最远可达 650 英尺（200 米），并朝着目标疯狂旋转。它们通常长 3 英尺（0.9 米），重 5-10 磅（2.3-4.6 千克），是有效的狩猎工具。

有一些证据表明回旋镖是在几个文化群体中发展起来的。例如，在德国发现的一个回旋镖形状的物体是由白蜡木制成的。碳测年为 2,400-2,800 年，它的保存足以让考古学家重建它的整个形状。复制品被左撇子抛出以产生完整的回旋镖轨迹；然而，机翼轮廓不太理想，很难成功投掷。有证据表明，埃及和印度也可能开发了回旋镖。

在除澳大利亚以外的所有地区，猎人都发明了用于投掷的矛和用于射箭的弓，并且他们停止使用凯利。然而，澳大利亚原住民继续用投掷棍棒打猎。该大陆东部和南部的居民通过设计试验开发了回旋镖，主要用于运动。在主要的部落聚会上，他们根据返回的精确度和飞行的速度和质量等品质举行比赛。回旋镖不会被扔向猎物，尽管它们有时会作为诱饵将鸟类扔进网中。

在澳大利亚发现的最古老的回旋镖可以追溯到大约 14,000 年前。这个词的起源是不确定的，虽然它可能源于 1788 年英国殖民者在投掷乐器时听到达鲁克部落的喊叫声“boom-my-row”（“返回，坚持”）。 制作回旋镖的传统方法是选择一块适当弯曲的木头，通常是从树干与大根部连接的部分，形成 95-110° 的角度。如有必要，可以通过在火上加热回旋镖并将其弯曲来调整机翼之间的角度。空气动力学轮廓是用斧头从木头上雕刻出来的，用打火石磨平，再用沙子抛光。设计可能会刻在表面上，用于装饰或改善飞行特性。木材用鱼油或油漆密封。

直到 1970 年左右，回旋镖仍然是一个相对模糊的好奇心。华盛顿特区史密森学会举办了一个关于如何制作和投掷回旋镖的研讨会。它激发了人们对这项运动的极大热情，史密森学会开始赞助在国家广场举办的年度锦标赛。 1981年举办了第一届国际锦标赛。

原材料

多种材料可用于制作回旋镖。木材仍然是最受欢迎的木材之一，因为它可以产生良好的效果，相对便宜且易于加工。通常首选的是航空级芬兰或波罗的海桦木胶合板，它由非常薄的木层层压而成。 0.2 英寸（5 毫米）厚的板材将有 5 到 10 层。为了防止木材受潮，通常用聚氨酯密封 涂层。

可用于回旋镖的合成材料包括聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 (ABS) 塑料、玻璃纤维、碳纤维、亚麻酚醛树脂层压板和 Kevlar 对位芳纶纤维。由聚氨酯泡沫或纸板制成的玩具回旋镖可在室内使用。

设计

由于适当的旋转动作对回旋镖的性能至关重要，因此在设计过程中必须遵循一些基本概念。然而，这些基本元素为创造力留下了很大的空间，回旋镖制造商经常尝试创新形状。

创建新图案时，设计师会在一张纸的中间标记一个点 回旋镖。结实的纸。第一个引导标记表示回旋镖的重心。当设计师继续勾画回旋镖时，他或她必须注意围绕重心点平衡形状。另一个重要的考虑因素是回旋镖每个机翼的中心线必须大体指向重心（即，在任一方向的 10° 以内）。所以设计师在纸上制作的第二组引导标记是机翼的中心线。在引导标记设置的限制范围内，设计师可以根据需要绘制基本或异想天开的设计草图。

设计完成后，设计师将其从纸上剪下来。通过从每个机翼的末端连续悬挂图案，设计师可以验证计划的重心是否已被充分保留。如果每个机翼的中心线在垂直方向的 30° 范围内悬挂，这将是正确的。

寻求更精确方法的认真设计师可以使用更复杂的技术，包括计算机辅助设计软件。

制造过程

下面的描述集中于制作 V 形胶合板回旋镖。合成材料的加工方式类似，但有些在切割或打磨时会产生危险的粉尘或烟雾。在这种情况下，防尘口罩和防护服必不可少。

成型

• 1 检查胶合板的平整度。如果它不是完全平坦的，那么它的方向是凹面将对应于回旋镖的顶面。这显着增加了回旋镖的强度，并略微抬高了翼尖以获得更好的空气动力学性能。
• 2 将图案放置在胶合板上，使木纹从回旋镖的一个臂的尖端延伸到另一臂的尖端。用铅笔在胶合板上描绘出图案的轮廓。
• 3 使用滚动锯、拼图锯、顶锯、带锯或线锯从胶合板上切割回飞镖形状。这种基本切口称为空白。
• 4 作为切割单片坯料的替代方法，可以切割两个单独的翼片，在它们将被连接的地方允许重叠部分。使用路由器，从每个机翼上切掉这个重叠部分的一半厚度。重叠部分用木胶连接并夹在一起，直到接头变硬。
• 5 在毛坯顶部绘制轮廓以显示机翼前缘和后缘要成形的区域。
• 6 翅膀的轮廓是用砂带机或手工用锉刀或刨子塑造的。每个机翼前缘的顶部以 45° 角减小，而机翼后部向下倾斜以留下 0.04-0.08 英寸（1-2 毫米）厚的后缘。前缘的底面稍微向后切。机翼尖端的形状与后缘的厚度相同。胶合板的各个层充当轮廓线，帮助工人实现均匀的坡度。
• 7 也可以从每个机翼的底面切出一个浅的部分。例如，这可能包括一个 2 英寸（5 厘米）长的条带，靠近机翼尖端和前缘​​后面。

整理

• 8 使用逐渐变细的（80-250 目）砂纸，用轨道砂光机或手工仔细打磨回旋镖的表面。
• 9 用砂光密封剂喷涂表面后，细钢丝绒 用于进一步平滑表面。一层油漆或木渍 然后是一层或多层透明聚氨酯面漆。

调整

• 10 多次投掷回旋镖以测试其飞行能力。可以进行多种类型的调整来调整回旋镖以获得更好的性能。例如，可以通过额外的打磨来调整机翼轮廓。
• 11 另一种调整技巧是弯曲机翼，将它们的尖端抬高到顶点平面上方约 0.12 英寸（3 毫米）处；这称为给回旋镖一个正二面角。可能需要加热回旋镖以使其足够灵活以进行弯曲并使调整永久有效。这可以用蒸汽或什至在微波炉中完成。
• 12 扭转机翼以升高或降低前缘也会影响回旋镖的性能。
• 13 其他调音技术包括在机翼上钻孔、在机翼前缘切槽或在机翼下侧钻浅孔并插入铅或 黄铜 塞子以增加重量。

质量控制

在整个制造过程中，会定期检查回旋镖的质量。回旋镖中的任何不均匀性（例如不等边或颠簸）都会影响空气动力学设计。回旋镖受到世界回旋镖协会和美国回旋镖协会 (USBA) 等团体的制裁。这些团体制定了任何回旋镖比赛都必须遵守的标准和规则，例如安全、技巧和时间安排。

未来

Boomerang 的创新可以在两个方面进行开发：材料和设计。随着坚固、耐用和轻便的新材料被开发出来，回旋镖制造商将尝试单独或组合使用它们。例如，飞行时间超过 17 分钟的回旋镖由碳纤维和凯夫拉纤维的两层外壳组成；外壳填充有环氧树脂和酚醛微球。

最近的两项创新提出了可以修改设计以改善空气动力学的方法。其中一项涉及使回旋镖机翼后缘的上下表面略微凹入。通常，这些表面是平坦的或略微凸出的。这种设计用于创造当前距离世界纪录的回旋镖。在另一个例子中，回旋镖的翼尖被切割成一个角度，使它们垂直于通往旋转中心的假想线。通常，翼尖垂直于机翼的中心线。此修改是由非官方 MTA 记录的持有者创建的。