风筝飞升的三大平衡原理

地面上的风以及由风筝的迎风角度产生的风筝的升力只是为风筝的飞升创造了必要条件，而要使用风筝飞升，还必须具备风筝飞升的充分条件。这个充分条件，就是我们这里要讨论的风筝飞升的三大平衡原理。

我们说，放飞风筝，无疑是人类对空气动力学的运用之一，风筝在放飞过程中，始终在其外力，即风力的作用下作动态平衡运动（复线操纵风筝例外）， 而要使风筝在风力的作用下达到飞升的平衡，无论是传统风筝，还是创新风筝，是国内风筝，还是国外风筝，均离不开飞升的三大平衡原理，即:

（1）坠重（坠飘）平衡原理；

（2）“横杆”平衡原理；

（3）“定向出风”平衡原理。

下面，我们就这三大平衡原理逐一加以讨论。

1、风筝飞升的“坠重”（坠飘）平衡原理

采用“坠重”平衡的风筝，一般为平板式的，如八卦、七星、九联环，等等，下面，我们以“八卦”风筝为例，讨论“坠重”平衡这一原理，根据力学中 物体受力的平衡原理，由图3可知，力F1、F2是忽左忽右的风流形成的，故F1≠F2，从而给风筝形成了旋转的力矩；力F3是人为加上的“坠重”力，且此 力通过风筝中心，从而给风筝形成了较大的重力矩，该力矩是反抗风筝旋转力矩的，只要重力矩≥旋转力矩，风筝就可达到飞升的平衡，F3的大小起决于风筝尾巴 的长短、宽窄及材料，且应随着风的大小而适当改变其中某一因素。

2、风筝飞升的“横杆”平衡原理

采用“横杆”平衡原理的风筝，一般为平板串式风筝，如“龙头蜈蚣”，“梁山一百单八将”，“时装模特”，等等，当然，单个平板串子亦可放飞，其 原理与串式的相同。下面，我们以“龙头蜈蚣”的单个串子为例，讨论“横杆”平衡这一原理，根据力学中物体力的平衡原理，由图4可知，力F1、F2是忽左忽 右的风流形成的，故F1≠F2，从而给风筝形成了旋转的力矩；力F3、F4可用人为的方法调整至两力相等，是“横杆”自重及风流合成的力。此两力大小相 等、方向相同，且与中心对称，形成了风筝的对称力矩，此力矩是反抗风筝的F1、F2引成的旋转力矩的，只要对称力矩≥旋转力矩，风筝就可达到飞升的平衡， 相对来说，蜈蚣腰两侧的臂（即“横杆”）越大，两端羽毛越多，其对称力矩就越大，因而风筝的稳定性就越好，但是两侧的臂亦不能过长，因为过长会增加风筝重 量，从而使风筝飞不高，一般来说，蜈蚣腰的单侧臂长为腰子直径的1.5倍左右，而臂的长短粗细及臂端的羽毛数量亦应视其腰子直径的不同而不同，腰子直径大 者，臂粗长，羽毛多；反之，臂细短、羽毛少。

3、风筝飞升的“定向出风”平衡原理

①硬翅风筝的“定向出风”平衡原理

大家知道，硬翅风筝，如金鱼、人物，等等，它们都有一个共同的特点，就是风筝两侧硬翅不但大小相等，而且有一个深浅一致的对称凹槽曲面,由图5 可知,F1、F2是忽左忽右的风流形成的，故F1≠F2，从而形成了使风筝旋转的力矩，而F3、F4是使风筝硬翅的对称凹槽曲面形成的“定向出风”力矩的 力。且可用人为的方法调整至两力相等，因为F3、F4大小相等，方向向两翅斜后方，形成风筝的对称力矩，只要对称力矩≥旋转力矩，风筝即可达到飞升的平 衡，不难看出，只要两翅对称，其凹槽曲面越深，风筝“定向出风”的力（F3、F4）越大，风筝也就飞得越平衡，但是硬翅的凹槽曲面也不能做得过深，因为太 深了，凹槽曲面的后倾角太大，这样会减小风流阻力，因而风筝也就飞不高了。一般来说，上下翅条弯头所形成的凹槽曲面最深处的夹角为95度左右，此外，风筝 的平面部分，如下身框架，既要考虑左右对称，且竹条要小些，这样使风筝能得到良好的排风效果。