竹蜻蜓是中国传统的民间儿童玩具，由竹柄和翅膀两部分组成，玩时双手搓动竹柄后松手，即可飞向空中旋转下落。其设计蕴含精妙的空气动力学原理，并对现代航空技术产生了深远影响。

　　一、结构与飞行原理

　　‌结构特点‌

　　‌竹柄‌：长约20厘米，直径4至5毫米的细竹竿。

　　‌翅膀‌：长18至20厘米的竹片，中央打孔安装竹柄，两侧对称削出斜面。

　　‌升力产生机制‌

　　翅膀与水平面形成倾斜角，旋转时将空气向下推压，空气反作用力形成向上升力。

　　当升力大于自重时，竹蜻蜓飞起；升力减弱后下落。

　　‌关键要素‌：重量、叶片倾角与面积需平衡，以兼顾省力与飞行高度。

　 二、制作竹蜻蜓的参数

　　1.基础参数

　　‌竹片规格‌

　　翅膀：长18-20cm×宽2cm×厚0.3cm（年份适中、纹理顺直的无裂痕毛竹）

　　竹柄：长15-20cm×直径4-5mm（需打磨至表面光滑无毛刺）

　　‌关键角度‌

　　翼面倾角：两侧对称斜面，最佳升力夹角为105°-110°

　　安装要求：竹柄与翅膀平面垂直（90°±2°公差）

　　2.制作工艺

　　‌钻孔定位‌

　　孔位：距翅膀两端5cm处的中心轴线

　　孔径：比竹柄直径大0.1-0.2mm（例：柄径5mm则孔5.1-5.2mm）

　　‌组装校准‌

　　用铁丝制作U型支架，末端弯折成直角挂钩固定

　　重心位置：距竹柄前端7cm处为平衡点（可配重调节）

　　3.性能优化方案

　　延长滞空时间：翼面1/3处贴0.1mm锡箔条产生湍流，可滞空+40%

　　增强抗风性：前缘打磨成圆弧形，后缘削薄至0.3mm，抗风性+60%

　　提高升力效率：热风枪加热翼面中部后下压塑形，升力峰值提升约25%

　　4.飞行测试标准

　　‌静态测试‌

　　自由落体测试：从1米高度释放，落地时翅膀朝下为合格

　　‌动态参数‌

　　最佳转速：15-20转/秒（搓动时小臂带动手腕发力）

　　释放角度：水平微向上3°

　　飞行高度：无风环境下可达6-8米（标准20cm规格）

　　三、历史与文化意义

　　‌起源与传播‌

　　最早记载于晋代葛洪《抱朴子》，书中描述的“飞车”即竹蜻蜓雏形。

　　18世纪传入欧洲，西方称其为“中国螺旋”（Chinese Top）或“中国陀螺”。

　　‌对现代航空的启发‌

　　英国“航空之父”乔治·凯利（1796年）仿制竹蜻蜓，推导出螺旋桨工作原理。

　　德国人在20世纪30年代参照竹蜻蜓原理发明直升机螺旋桨。

　　‌现代直升机旋翼的升力机制与竹蜻蜓本质相同。

　　四、科学意义与现代衍生

　　‌空气动力学价值‌

　　升力源于叶片旋转时形成的压力差（非单纯伯努利原理），需考虑迎角与翼型设计。

　　NASA曾指出传统伯努利原理解释的局限性，强调实际与迎角吸力峰效应相关。

　  　（视频制作：宁夏科技馆）