Maailmaennätyksen ansiosta paperilentokoneiden suunnittelijat voivat omistaa jalkapallojoukkueita ja mennä naimisiin venäläisten öljyperijättärien kanssa. Ja ilmailuinsinööri ja ennätyksen haltija Ken Blackburnin mukaan paperilentokoneen kunniaa tavoitellessasi sinun on hallittava vain kolme asiaa: hyvä taitto, hyvä heitto ja hyvä muotoilu.
Kiillotellaanpa parilla sanalla kaksi ensimmäistä: Hyvät taitokset ovat erittäin teräviä ja pienentävät koneen profiilia ja siten sen vastusta. Ne tekevät koneesta myös täysin symmetrisen. Ja hyvä heitto tarkoittaa eri asioita eri koneille (menemme yksityiskohtiin myöhemmin), mutta maailmanennätysyrityksessä käytetään baseball-tyylistä heittoa koneen laukaisemiseksi suoraan ylös, niin korkealle kuin mahdollista – Blackburnin Georgia Domen laukaisusta ja sitä seuranneesta 27,6 sekunnin maailmanennätyslennosta on video netissä osoitteessa paperplane.org.
Nyt suunnitteluun, jossa piilee paperilentokoneiden todellinen nörttimäisyys.
“Pitkät, suorakulmaiset siivet ovat hitaita nopeuksia ja pitkiä liu’utuksia varten, ja lyhyet, taaksepäin pyyhkäistyt siivet ovat korkeita nopeuksia ja ketteryyttä varten”, sanoi Blackburn, kun haastattelin häntä kirjaani Brain Trust varten. Tämän voi nähdä kondorin ja pääskyn välisestä erosta. Ensin mainittu on optimoitu hitaaseen liitelyyn, kun taas jälkimmäinen – olettaen, että kyseessä on kuormittamaton eurooppalainen pääsky – on optimoitu nopeisiin syöksyihin ja sukelluksiin. Näitä taaksepäin kääntyviä siipiä voi nähdä myös avaruussukkulassa, ja koska näillä nopeilla siivillä on hyvin vähän nostetta pienillä nopeuksilla, sukkulan on pidettävä aggressiivinen, nokka ylöspäin suuntautuva hyökkäyskulma myös laskeutuessaan. Suorasiipinen Cessna voi laskeutua lähes tasaisesti kiitotielle.
Näillä kolmionmuotoisilla siivillä on varmasti paperilentokoneen suunnittelutarkoitus. “Teen itse teräväkärkisiä lentokoneita”, Blackburn sanoo. “Ne näyttävät varmasti siistimmiltä, ja jos paperilentokonetta vain heittää huoneen poikki, voisi yhtä hyvin olla jotain, joka näyttää siistiltä.”
Mutta maailmanennätyslentokoneen on sekä toimittava kuin tikka laukaisun aikana että kuin purjelentokone sen jälkeen, kun se on tasaantunut – hankala tasapaino. “Ihmiset eivät ymmärrä, kuinka epätoivoisesti haluaisin taittaa koneeni pitkällä tavalla”, Blackburn sanoo, jolloin hän voisi tehdä siivet paperin 11- eikä 8,5-tuumaisen puolen siivistä. Toistaiseksi hän ei kuitenkaan ole onnistunut löytämään mallia, jossa olisi sekä pitkät siivet että kyky kestää lähes 60 mailin tuntinopeudella tapahtuvan laukaisuhyökkäyksen voima.
Siipien muoto määrittelee muitakin suunnittelun osa-alueita.
“Suorakulmaisen tai melkein suorakulmaisen siiven painopisteen pitäisi olla neljäsosalla etäisyydestä kärjestä pyrstöön”, Blackburn sanoo, “mutta lentokoneessa, jossa on kolmion muotoiset siivet, painopisteen pitäisi olla aivan keskikohdassa.” Periaatteessa tämä johtuu siitä, että suorakulmaisen siiven tuoma lisänostovoima edellyttää lisäpainoa edessä, jotta kone ei vetäisi nokkaansa heti ylöspäin ja kääntyisi lentämisen sijasta. “Mitä kauempana edessä painopisteesi on, sitä enemmän koneesi toimii kuin tuuliviiri”, Blackburn sanoo. Nokassa ei kuitenkaan kannata roikkua sipulilla – se mitätöisi nostovoiman vaikutuksen. Optimaalinen suunnittelu on siis tasapainoilua vakauden ja nosteen välillä.
Matemaattisesti se tarkoittaa, että neliösiipisessä lentokoneessa tarvitaan tasan puolet koneen painosta aivan nokan etuosassa, jotta koko painopiste lepää neljänneksen verran taaksepäin. Esimerkiksi superyksinkertaisessa lentokoneessa, joka tehdään moninkertaisesti taittamalla paperinpalasen 8,5 tuuman sivu alaspäin ja taittamalla siivet, haluaisit taittaa tasan puolet paperista koneen etureunaan.
Virkistyksellisesti voit säätää paperilentokoneesi painopistettä paperiliittimellä. Huijausklipsi auttaa myös varmistamaan, että koneesi painopiste pysyy siiven alapuolella, rungon päällä, jolloin koneesi pysyy vakaana oikein päin. Maailmanennätyssäännöt eivät kuitenkaan salli mitään lisäyksiä paperiin, joten luovaa taittamista tarvitaan. Sen sijaan, että lisäät aerodynaamisesti hyödyllistä painolastia, taita siivet hieman ylöspäin niin, että kun katsot suoraan koneen nokkaa, runko ja siivet muodostavat Y-kirjaimen, eivät T-kirjainta (vaakasuorat siivet) eivätkä ainakaan ylöspäin osoittavaa nuolta tai kolmirivistä joulukuusta (alaspäin taivutetut siivet).
Blackburn taittaa varovasti ylöspäin myös siipien takareunan, jotta lentoonlähtövalmiiksi tarkoitettu tikka muistuttaisi tasaannuttuaan enemmän purjelentokonetta. Läpät ylös tarkoittaa, että ilma työntyy alaspäin takareunaa vasten, mikä pyörittää konetta hieman sen painopisteen ympäri ja pitää nokan ylhäällä. Avaruussukkulan tapaan, joka joutuu laskeutumaan nokka ylhäällä ilmassa, lisääntynyt kohtauskulma luo lisää nostetta (kunhan se ei saa konetta kääntymään).
Huomaa kaikki nämä piirteet Blackburnin paperilentokoneen maailmanennätyksen suunnitelmissa, jotka näkyvät yllä. Mutta huomaa myös, että parantamisen varaa saattaa olla – voiko siipiä pidentää niin, että ne silti mahdollistavat tikkamaisen laukaisun? Silloin paperilentokoneen maailmanennätys ja kaikki sen loisto voisi olla sinun.
