A világrekord megszerzése lehetővé teszi, hogy a papírrepülők tervezői focicsapatokat birtokoljanak és orosz olajörökösnőket vegyenek feleségül. És Ken Blackburn űrhajózási mérnök és rekordtartó szerint a papírrepülőgép-dicsőség megszerzéséhez mindössze három dolgot kell elsajátítanod: jó hajtogatást, jó dobást és jó tervezést.
Pár szóval csiszoljuk le az első kettőt: A jó hajtogatások rendkívül élesek, csökkentik a repülő profilját és ezáltal a légellenállását. Emellett tökéletesen szimmetrikussá teszik a gépet. És a jó dobás különböző dolgokat jelent a különböző repülőgépeknél (a specifikációkról majd később), de egy világrekordkísérletnél egy baseball-stílusú dobást használsz, hogy a gépet egyenesen, minél magasabbra indítsd – Blackburn Georgia Dome-i indításáról és az azt követő 27,6 másodperces, világrekordrepülésről van videó a paperplane oldalon.org.
Most a tervezéshez, amiben a papírrepülőgépek igazi különcsége rejlik.
“A hosszú, négyszögletes szárnyak a lassú sebességhez és a hosszú sikláshoz kellenek, a rövid, hátracsapott szárnyak pedig a nagy sebességhez és a manőverezhetőséghez” – mondta Blackburn, amikor interjút készítettem vele a Brain Trust című könyvemhez. Ezt láthatjuk a kondor és a fecske közötti különbségben. Az elsőt lassú szárnyalásra optimalizálták, míg a másodikat – feltételezve egy terheletlen európai fecskét – gyors merülésekre és zuhanásokra. Az űrrepülőgépen is láthatjuk ezeket a hátracsapott szárnyakat, és mivel ezeknek a nagy sebességű szárnyaknak alacsony sebességnél nagyon kevés a felhajtóerejük, az űrrepülőgépnek még leszálláskor is agresszív, orral felfelé irányuló támadási szöget kell tartania. Egy egyenes szárnyú Cessna szinte laposan tud leszállni a kifutópályára.
Ezeknek a háromszög alakú szárnyaknak minden bizonnyal papírrepülőgép tervezési céljuk van. “Én magam is hegyes repülőgépeket készítek” – mondja Blackburn. “Határozottan menőbben néznek ki, és ha csak úgy átdobsz egy papírrepülőgépet a szobán, akkor lehet valami, ami menőnek néz ki.”
De egy világrekorder repülőgépnek egyszerre kell úgy viselkednie, mint egy dárda az indításkor, és mint egy siklórepülő, miután kiegyenlítődik – ez egy trükkös egyensúly. “Az emberek nem is sejtik, mennyire szeretném, ha a gépemet hosszúra hajtogathatnám” – mondja Blackburn, ami lehetővé tenné, hogy a szárnyakat a papír 11 hüvelykes, nem pedig 8,5 hüvelykes oldaláról készítse. De eddig még nem sikerült olyan konstrukciót találnia, amely egyszerre rendelkezik hosszú szárnyakkal és azzal a képességgel, hogy ellenálljon a közel 60 mérföld/órás indító dobás erejének.”
A szárny alakja a tervezés más szempontjait is meghatározza.”
“Egy téglalap vagy közel téglalap alakú szárny esetében a súlypontnak a csúcs és a farok közötti távolság negyedénél kell lennie”, mondja Blackburn, “de egy háromszög alakú szárnyú repülőnél a súlypontnak pontosan a közepén kell lennie”. Alapvetően azért van ez így, mert a négyszögletes szárny többletfelhajtóereje miatt elöl többletsúlyra van szükség, hogy a gép ne húzza azonnal felfelé az orrát, és ne forduljon fel ahelyett, hogy repülne. “Minél előrébb van a súlypontod, annál inkább úgy viselkedik a géped, mint egy szélkakas” – mondja Blackburn. De nem akarsz egy üllőt lógatni az orrról – az semmissé tenné a felhajtóerő hatását. Az optimális tervezés tehát a stabilitás és a felhajtóerő közötti egyensúlyt jelenti.”
Matematikailag ez azt jelenti, hogy egy négyszögletes szárnyú repülőgépnél pontosan a gép súlyának fele kell elöl az orrban, hogy a teljes súlypont negyedével hátrébb legyen. Például egy papírlap 8,5″-es oldalának többszörös lehajtásával és szárnyak hajtogatásával készített szuperegyszerű repülőgépnél pontosan a papír felét kell a repülőgép elülső élére hajtogatni.
Reálisan a papírrepülőgép súlypontját egy gemkapoccsal állíthatod be. A csalócsipesz is segít abban, hogy a repülőgéped súlypontja a szárny alatt, a törzsön maradjon, így a repülőgéped jobb oldalt stabil lesz. A világrekord-szabályok azonban megtiltják a papírhoz való hozzáadásokat, így kreatív hajtogatásra van szükség. Az aerodinamikailag előnyös ballaszt hozzáadása helyett hajtsd a szárnyaidat kissé felfelé, hogy amikor közvetlenül a gép orrára nézel, a törzs és a szárnyak “Y” betűt formáljanak, ne pedig “T” betűt (vízszintes szárnyak), és semmiképpen se úgy, mint egy felfelé mutató nyíl vagy háromsoros karácsonyfa (lefelé szögelt szárnyak).
Blackburn a szárny hátulsó élét is finoman felhajtja, hogy az indítható dartja kicsit jobban hasonlítson egy siklórepülőre, amint kiegyenlítődik. A felhajtott szárnyak azt jelentik, hogy a levegő a hátsó élre nyomódik, kissé elforgatva a gépet a súlypontja körül, és az orrát fent tartja. Az űrsiklóhoz hasonlóan, amely az orrával magasan a levegőben kénytelen leszállni, a megnövelt állásszög nagyobb felhajtóerőt eredményez (feltéve, hogy a gép ettől nem borul fel).
A fenti képen látható Blackburn világrekordot jelentő papírrepülőgépének tervein mindezeket a tervezési jellemzőket észre lehet venni. De vegyük észre azt is, hogy lehet még javítani rajta – meg lehet-e hosszabbítani a szárnyakat úgy, hogy közben még mindig lehetővé teszi a dárda-szerű indítást? Ha igen, akkor a papírrepülő világrekord és annak minden dicsősége a tiéd lehet.
