机翼的空气动力学原理
在飞行的过程中,机翼的受力与它切割空气的角度(迎角)有关,也与机翼切割空气的速度有关,机翼的速度越快,它受到的升力就越大。这一点很重要,它是回旋镖能够返回的重要因素。
在讲物理之前,我们先来看一下回旋镖的投掷方法:你需要竖直握住回旋镖的一端,使其向外侧倾斜约15°~20°的小角度,找准迎风的方向再将身体向左或向右转约45°以便利用风力,将其举过头顶用力向前投出去。

现在我们知道了,飞旋镖最初是以一个倾斜的角度向前飞行的。它在空中围绕着自己的质心做陀螺旋转运动,同时通过旋翼切割空气获得升力,这样它就不那么容易掉落下来。
同时在飞行的过程中,飞旋镖运动轨迹外侧的运动速度总是快于其内侧速度,这是因为我们在投掷的时候给了它一个初始的角动量,它会以逆时针自转着向前飞行。由于外侧切割空气的速度更快,空气对这个旋转物体外侧的反推力也更大,这个反推力会迫使飞旋镖不断改变其自转轴的角度,因此在空中划出一个弧形的轨迹。

飞旋镖在运动中的受力情况改变了它的自转轴
如果我们投掷的力度、角度正确,并且空气中风向和风力合适,飞旋镖会最终飞回到你的手里。

回旋镖的飞行轨迹示意
总结:飞旋镖之所以能够回到我们的手中,是因为它的设计考虑了空气动力学原理。尽管飞旋镖并不全是完美的旋翼,但它可以在空中围绕着自身的质心做稳定旋转,其旋翼切割空气为更长的滞空时间提供了升力。
由于飞行轨迹外侧的旋翼相对速度更快,空气对其有更大的推力,它推动飞旋镖在运动过程中自转轴的角度发生改变,从而改变了其运动轨迹。
飞旋镖是否能够回到你的手中与它的气动设计外形相关,与你投掷的角度、速度以及风向也有很大的关系,你需要通过反复的练习才能达到理想的效果。
