Бумеранг

долгое время вызывало удивление учёных.
Действительно, странные, запутанные фигуры, описываемые бумерангом в воздухе, способны озадачить каждого.

Бумеранг

Среди множества вещей, пришедших к нам из глубокой древности, таких, как колесо, топор, стрела, бумеранг занимает особое место.

описывает большую петлю, улетая далеко вверх и вперёд и возвращается назад.
Если с точно такой силой бросить камень, то он не пролетит и трети того, сколько летит хороший бумеранг.

общая протяженность траектории около трети километра –
таковы рекордные показатели, зафиксированные международной ассоциацией метателей бумеранга.
Кроме перечисленных рекордов, интересно упомянуть:
максимальная длительность полета бумеранга – 50,8 секунды,
а также одновременное нахождение в воздухе 14 бумерангов, последовательно запущенных одним спортсменом!

Рекорды

из кости, затем — из дерева, причем древесина не должна была иметь сучков, а слои должны были повторять форму бумеранга.
Бумеранг был распространен у австралийских племен, в Юго-Восточной Азии, Южной Индии, Древнем Египте, у индейцев Мексики.

PS. Вполне возможно, что в Австралии они сохранились только потому, что там не был изобретён лук - гораздо более эффективное оружие охоты и войны.

для молодежи – будущих охотников. В играх и соревнованиях с бумерангом охотно участвовали и взрослые.
Лишь в одном случае его применяли для охоты: устраивая облавы на стаи птиц, аборигены натягивали над землей сети, затем бросали бумеранг. Крутясь над землей, он летел со страшным свистом, вспугнутые птицы взлетали и запутывались в сетях.

Появился бумеранг у аборигенов — коренных жителей Австралии. Вначале это была обыкновенная палка. Мужчины, отправляясь на охоту за птицами или другой мелкой дичью, брали с собой по охапке разной формы палок.

PS. Бумеранги использовались и в древних ритуалах как гипнотическое средство.

научились обрабатывать дерево и вырезать из него двухлопастные бумеранги для охоты. Тогда конструкция бумеранга прямо подчинялась особенностям переплетения древесных волокон.
«Серебряный век» бумеранга наступил на рубеже XIX и ХХ столетий, когда широкое распространение получила фанера: благодаря ее структуре удалось добиться большего разнообразия летающих конструкций.
«Золотой век» бумеранга настал еще позже – когда было налажено промышленное производство и обработка различных видов пластмасс и пластика. Именно пластик -самый перспективный материал, делающий возможным миллионы вариантов инженерных находок.

Периоды развития бумеранга

(при метании против ветра оба эти бумеранга способны возвращаться к метателю); Г — охотничий возвращающийся бумеранг;
Д и Е — многолопастные возвращающиеся бумеранги.

возвращающиеся и невозвращающиеся. По внешнему виду их почти невозможно отличить друг от друга.
Сначала, видимо, был изобретён, как модификация метательной палицы, невозвращающийся бумеранг - «боевой». Его длина около метра, он изогнут в гораздо меньшей степени, чем его возвращающиеся родственники. Его бросают почти горизонтально, придавая естественное для броска палки вращение - но вокруг вертикальной оси. При правильном броске оружие поднимается на высоту до 15м и летит почти параллельно земле на расстояние до двухсот метров, что обеспечивает повышенную вероятность поражения какой-либо цели.

Вернется или нет?

с которого был произведён бросок.
В действительности этим свойством обладают далеко не все бумеранги - только так называемые возвращающиеся (такие бумеранги представляют собой изогнутую пластину, образующую две лопасти неравной длины, нижняя поверхность которых плоская, а верхняя выпуклая), да и реализуется оно только при надлежащем умении и с непременным учётом силы и направления ветра.
Форма возвращающегося бумеранга отличается от боевого большей изогнутостью, меньшей относительной толщиной и близостью профиля плеч-крыльев к профилю самолётного крыла. Размер и вес — поменьше, так что начальная скорость оказывается выше, чем у боевого.
длина этого вида бумеранга 25 — 75 см,
ширина 3 — 5 см, толщина до 1,5 см,
угол между плечами изменяется от 80˚ до 140°,
масса составляет около 700 г.

его лопасти. Они влияют одновременно на два движения — поступательное и вращательное. Сравнительно быстрое вращение создает аэродинамический момент, постоянно отклоняющий бумеранг от полета по прямой.
Если не обращать внимания на изгиб, по которому мы узнаем бумеранг, то окажется, что этот снаряд весьма похож на воздушный винт. Поперечное сечение каждой лопасти мало отличается от профиля лопасти вертолетного несущего винта.
Если запустить бумеранг — а бросают его правой рукой, то бумеранг, вращаясь, полетит вперед. На лопасти, которая движется в ту же сторону, что и сам бумеранг, возникнет большая аэродинамическая сила, чем на той, которая в тот же момент летит в противоположном направлении. Поэтому при движении этот метательный снаряд будет не только описывать окружность — своего рода вираж, но и изменять ориентацию в пространстве: запущенный в вертикальном положении, бумеранг приблизительно через две трети окружности повернется и будет вращаться уже в горизонтальной плоскости.

Загадочный бумеранг?..

вертикальной плоскости?
Из-за несимметричности профиля плеч (рис.) у него, как и у крыла самолета, возникает подъемная сила F. Кроме того, на плечо бумеранга действует еще сила сопротивления воздуха Q.
Результирующая этих двух сил стремится развернуть его. Величина каждой из этих сил пропорциональна квадрату скорости, и понятно, что они не равны, если рассматривать два плеча. В верхней точке скорость полета бумеранга V складывается со скоростью вращения U, а в нижней вычитается.
Таким образом, бумеранг испытывает действие сил F и сил сопротивления, стремящихся развернуть его вокруг горизонтальной и вертикальной оси. Но этого перемещения при запуске не происходит, потому что бумеранг, очень быстро вращаясь, приобретает устойчивость волчка или юлы.

Немного физики...

слои «рубашки» расположить так, как показано на рисунке,
Б — выпиливание заготовки.
В — обработка рубанком,
Г — доводка напильниками по контршаблонам.

Прежде всего надо вычертить ту или иную модель в натуральную величину. Для этого на листе тонкого плотного картона размером 50X60 см наносят сетку со стороной квадрата, равной 25 мм, и перерисовывают на нее контуры бумеранга с чертежа, изображенного на пред. слайде. Получится шаблон, по которому из фанеры толщиной 10 мм выпиливают нужное количество заготовок (рис. А, Б).

- образные бумеранги значительно уступают + (крестообразным) по абсолютно всем характеристикам.
Они не так далеко летают. Кидать их надо под строго определённым углом с одной определённой силой, что бы он вернулся точно назад.
Время нахождения в воздухе раза в полтора меньше. 

номеров «Юного техника»:

Материал изготовления - средние и тяжёлые сорта дерева, дуб, липа, берёза, бук и т.д. Фанеру на самом деле для этой схемы использовать затруднительно и не целесообразно. По середине у двух лопастей прорезаются пазы на разных сторонах, после чего они склеиваются клеем ПВА или столярным, в общем любым достаточно прочным клеем для дерева. Для большей прочности можно соединить маленькими шурупами.

этому для начала ограничтесь длиной лопасти 25 – 30 см.
Материал для изготовления - твердые тяжелые сорта дерева. Если бумеранг слишком лёгок и быстро возвращается назад, утяжелите концы лопастей. Возможно обклейка его стеклотканью с эпоксидной смолой, после отшлифуйте и отполируйте. Это увеличит его прочность. При изготовлении следить, что бы не возникала крутка лопастей, это заметно снижает его летучесть. Профиль применить лучше всего плосковыпуклый, 8 - 12%. Выпукло - выпуклые делают бумеранги более скоростными и какими то пилотажными, но менее возвращающимися. Хорошо подходят авиамодельные плоско выпуклые профили 8 - 12%. Точность изготовления профиля не особо критична, плюс - небольшой допуск. Вполне достаточно придерживаться профиля, указанного на рисунке. Бумеранг с обратной стреловидностью делайте жёстким, что бы лопасти не изменяли свою геометрию в полёте. Иначе он делается "слишком манёвренным".

угол направления броска относительно встречного ветра,
угол направления броска относительно горизонта. (Для левши —зеркально.)

Запускаем!