紙飛機STEAM實作飛行寶典（附贈立體紙飛機模...

01．認識空氣
我們無時無刻不生活在空氣中，除非是起大風或颳起颱風等時候，否則不太會感受到空氣的存在。空氣隨時都在對流或移動，移動會產生所謂的動能，可以提供飛行的生物或飛機足夠的升力。紙飛機當然也不例外，必須藉由空氣的動能來飛行，所以學習製作紙飛機，也必須了解紙飛機與空氣之間如何互動。因為紙飛機的製作是一回事，要讓紙飛機飛得好卻又是另一回事，讓我們從認識空氣的特性開始。
空氣除了看不到、摸不著以外，幾乎所有的特性都跟一般物體沒兩樣，如空氣有重量，一樣受到地心引力影響，離海平面越近，空氣密度越高，空氣產生的作用力也越大。
我們了解「熱脹冷縮」的原理，空氣受熱後會膨脹產生向上升的氣流，這也意味著冷空氣凝縮後會往下降。而長長翅膀的鳥類和滑翔機就是利用熱空氣來滑翔飛行。當空氣的壓力不同時，壓力高的一方會向壓力低的一方推擠施壓而產生對流，這種壓力差也是鳥類翅膀和飛機機翼利用來飛行的重要原理之一。
空氣跟一般物體一樣，受到作用力的同時，也產生反作用力。當機翼向下擠壓空氣施行作用力的同時，也會產生相對的反作用力將機翼往上推升。
真飛機所有的飛行和運動都離不開跟空氣之間的關係，紙飛機也是，紙飛機因為體積較小，相對於空氣的密度反而顯得更加敏感。我們可以這樣說，紙飛機很容易飛上天空，但是因為對空氣敏感度很高，紙飛機的操控相當的不穩定，也很容易從天空掉下來。所以要靈活操縱紙飛機飛行，需要多了解有關於飛機與空氣之間的互動關係和相關的原理。

02．簡易型紙飛機
了解空氣的特性之後，我們從最簡單型的紙飛機開始製作和飛行。第一架紙飛機是大家都很熟悉的「簡易式紙飛機」。
這一架紙飛機造型簡單，製作容易，外型也很特殊。這是我在小學三年級的時候摺出的第一架紙飛機，後來的許多紙飛機都是從這一架聯想衍生所設計出來的，我稱這一架紙飛機為「原稿紙飛機」。
從這一架紙飛機，可以變化出大約200架以上紙飛機。一開始我歸納出來兩種比較容易飛的造型。
第一種稱為「標準型紙飛機」，其特徵為左右機翼寬度與下垂直尾翼寬度相等。
所謂「標準型紙飛機」是指這種紙飛機，摺法簡單，飛高、飛遠、滯空和穩定性能表現都很不錯，而且很容易上手。
另一種為「加寬型」簡易式飛機，其外表特徵是左右機翼較寬，下垂直尾翼較短。機翼稍微加寬，速度變慢一些，滯空時間會較長，由於向下的垂直翼變短，剛投擲出去時會比較不穩定，等到速度變慢時才會漸漸平穩下來。
以上這兩款紙飛機，是初學者必定要學的機種，就像初學游泳的人，狗爬式是最自然最容易上手的方式。我們藉由這一架紙飛機來練習飛行，順便做一些實驗，了解紙飛機跟真飛機的基本原理。

03．飛機的重量
我常問學生：「飛機為什麼會飛？」
很多學生都會回答：「因為飛機很輕所以會飛。」
不論是真飛機還是紙飛機，材料當然越輕越好，這是指對於飛機的整體重量而言，尤其像紙飛機這種無動力飛機。還有另一個關於重量的概念叫做「配重」也很重要，「配重」是一種移動式的重量配置。這個重量放對了，飛機就很好飛，尤其是紙飛機沒有動力，必須靠投擲出去的力量飛行，這股投擲的力量來自於「配重」，是飛行非常重要的關鍵因素。
「飛行」和「漂浮」看起來好像都是在飛行，但其實兩者有很大的差異。主要是在於「飛行動力」的主動性和被動性差異。漂浮的定義是指「任何物體比重和空氣一樣或低於空氣比重時，就會浮在空氣中。」而且漂浮不具備方向，只是被動的作用而已。飛行的定義跟空氣比重不太有關係，飛機結構設計正確和動力因素足夠的時候就能夠飛行，而且可以朝著想要飛行的方向飛行。
還沒摺成飛機之前的這一張紙，每個位置重量都一樣，張開的一張紙投擲出去不會朝著固定方向前進，而是隨意的壓著空氣慢慢飄落下來，因為缺少了「力的方向」，所以頂多只是漂浮的作用不是飛行。
如果把一張紙揉成紙團加在另一張紙上投擲出去，會發現是紙團帶著那一張紙朝著你要投擲的方向前進，產生了所謂的飛行作用。而我們其實是在丟擲這個被揉成紙團的重量，另一張紙只是被帶著飛出去而已，這就是紙飛機的動力來源。
簡易紙飛機一開始向內左右各摺兩摺，其重點不在於使紙飛機摺成尖尖的造型，頭部形狀對紙飛機的飛行影響不大，而是使前方的紙張的重量集中，這個「前置重量」才是使紙飛機飛行的關鍵。因為前半部紙張的重量集中，使紙飛機在丟擲的時候，能夠朝著所要飛行的方向前進。

04．從簡易型延伸的紙飛機
學會簡易紙飛機之後，可以將簡易紙飛機再做些變化，變成另一種不同的紙飛機。
把一張看似不起眼的紙，摺成一架紙飛機，從幾何概念的觀點來看，是從平面變成了立體的空間摺法。一張簡單的紙加上一些巧思，能夠創造出來的造型，也遠比我們想像的來得多很多。我曾經在幾年時間摺出了超過六千種不同造型的紙飛機，這是一開始沒有料想到的事。
任何對紙飛機造型的改變，都有其對飛行上的影響和作用。如小時候大家都知道將紙飛機頭部一小截往下摺，將頭部尖尖的部分藏起來，變成平頭的紙飛機，這就是一種改變和創新。只要稍微改變一下摺法之後，除了改變造型之外，也使紙飛機前面的重量更集中，速度也會隨著加快。每個初學者都可以試著從簡易型紙飛機改變造型，也許也會創造出屬於自己的紙飛機。
造型改變，摺法和飛行的模式也會有所差異。因此可以在機翼大小寬窄上或是在機翼形狀上做改變。例如在機翼邊緣處摺出向下的「邊緣機翼」，這種邊緣機翼功能就像垂直尾翼，可以幫助紙飛機保持直飛方向的穩定，使紙飛機飛得更遠。

05．飛機為什麼會飛？
對空氣的性質有一些概念之後，對於飛機如何飛上天空的原理會比較容易明白，因為飛機會飛是藉著和空氣之間的作用產生的升力來飛行。一般普遍的認知和解釋都是歸於「白努力原理」的運用。所謂「白努力原理」就是速度與壓力的互相作用。從側面看飛機機翼的構造，上翼面為彎曲弧形，下翼面為平直形，稱為「上弧下平」機翼。當氣通過上下翼面時，上翼面因為有弧度，空氣必須加速；而下翼面平直，所以流速相對較慢。根據白努力原理，「速度越快，壓力越輕；反之，速度越慢，壓力越重。」由下往上頂的壓力大於由上往下壓的壓力，因此飛機往上抬升飛行。更正確的說法是，與其說是下翼面壓力增加了，不如說是上翼面的壓力降低了，下翼面增加的壓力並沒有想像的多。因為上翼面隨著速度加快而減輕壓力，下翼面就自然的往上推升。
用白努力原理來解釋飛機會飛的原因只是一般通理，並非絕對原理，比如某些戰鬥機機翼會設計成上下對稱的「水滴形」翼面，然後靠著副翼調控，不僅能飛上天，操控還相當靈活。航空界有一句流傳的話說：「就算是駕著木板也能飛上天。」不管什麼機翼構造，重點在於如何使下翼面的壓力大於上翼面，就能使飛機飛上天。紙飛機的機翼並沒有上弧下平的設計，一樣可以飛上天。

01．認識空氣
我們無時無刻不生活在空氣中，除非是起大風或颳起颱風等時候，否則不太會感受到空氣的存在。空氣隨時都在對流或移動，移動會產生所謂的動能，可以提供飛行的生物或飛機足夠的升力。紙飛機當然也不例外，必須藉由空氣的動能來飛行，所以學習製作紙飛機，也必須了解紙飛機與空氣之間如何互動。因為紙飛機的製作是一回事，要讓紙飛機飛得好卻又是另一回事，讓我們從認識空氣的特性開始。
空氣除了看不到、摸不著以外，幾乎所有的特性都跟一般物體沒兩樣，如空氣有重量，一樣受到地心引力影響，離海平面越近，空氣密度越高，空...

紙飛機的天空
達文西曾經說過：「當你嘗試過飛行的快樂，從此你就會不時地仰望天空。」
我從小對於會飛的東西一直都感到好奇和興趣，記得國小三年級時，無意間摺了一架簡單型的紙飛機丟向天空，沒想到這架紙飛機隨風飛行了好久才落下來，留下深刻的印象和回憶，也激發了我長久以來的飛行夢想。在大學時代一頭栽進紙飛機的世界，開啟了對紙飛機的研究，多年下來，所設計出來的紙飛機已經超過一萬多種，其中包括紙摺飛機、卡紙飛機、複合組合、紙鳥飛機、昆蟲飛機、保麗龍飛機、手推動力飛機，及各種材料飛機等等。
紙飛機其實包含兩種完全不同的領域，一種是摺紙藝術，一種是科學原理。
通常會製作紙飛機，不見得懂飛機；而懂得飛機原理，也未必會製作紙飛機，尤其紙飛機的原理跟真飛機的原理不盡相同。
在我深入研究紙飛機的過程中，製作技巧倒是越磨越靈活，各種製作技巧的疑難雜症得一一解開。但是「飛行原理」的部分反而是困難重重，常常越飛越困惑，主要原因在於紙飛機牽扯到的飛行原理並不單純。而在中小學的教育中，幾乎沒有飛機原理這個科目，得必須經過不停地飛行試驗和摸索過程，才能有所體會。
紙飛機不是一種很穩定的飛機，相對於空氣密度而言變得敏感，稍微一個角度、重量不平衡，就會影響飛行。我們知道紙飛機會飛，但是大都不知道紙飛機為什麼會飛？紙飛機用到的是不折不扣的「空氣動力」原理。
所謂「空氣動力」聽起來非常學理，簡單地說，就是利用空氣流動對紙飛機產生的作用力來飛行。它是一種被動式的動力，不同於引擎產生的熱動力，紙飛機屬於無動力飛機的一環，就像滑翔機或風箏原理一樣。其中用到的一些簡單的物理概念像「壓力差」、「風切」、「作用力與反作用力」、「重量」、「重心」、「配重」等都是比較基礎的科學。
在這本書中，我盡量將與摺紙飛機有關的一些技巧和科學原理概念寫入其中，而不必用複雜難懂的程式或公式來解說紙飛機，畢竟紙飛機不怕飛機失事，只須多做多練習、多掉幾次，嘗試錯誤之後會越飛越順手，製作盡量精確和掌握書中一些簡單操作原理。希望藉由對紙飛機的製作和飛行，能從中了解真飛機為什麼會飛，並且可以自己創作屬於自己的紙飛機，甚至對於航空科學產生興趣。
或許人受制於地心引力，無法像鳥兒輕盈地飛上天，所以每個人都嚮往著飛行的自由自在，同時也都各自在尋找自己的飛行方式！期盼愛好飛行的大小朋友也都能從紙飛機中，找到屬於自己喜歡的飛行的方式樂趣。
在我研究紙飛機的過程中，有幸認識一位航空模型界老前輩，也是我的忘年之交，他也是一位飛行的愛好者——前中華民國航空模型協會執行長，空軍上校退役的鍾大章教官。他對於我從懵懵懂懂的飛機原理和概念中，對於將飛機原理如何運用在紙飛機上，有著關鍵性的引導和啟發，他也一直鼓勵我要把紙飛機發揚光大，在這裡對於鍾教官的殷殷教誨和指導，獻上誠摯的感謝。

紙飛機的天空
達文西曾經說過：「當你嘗試過飛行的快樂，從此你就會不時地仰望天空。」
我從小對於會飛的東西一直都感到好奇和興趣，記得國小三年級時，無意間摺了一架簡單型的紙飛機丟向天空，沒想到這架紙飛機隨風飛行了好久才落下來，留下深刻的印象和回憶，也激發了我長久以來的飛行夢想。在大學時代一頭栽進紙飛機的世界，開啟了對紙飛機的研究，多年下來，所設計出來的紙飛機已經超過一萬多種，其中包括紙摺飛機、卡紙飛機、複合組合、紙鳥飛機、昆蟲飛機、保麗龍飛機、手推動力飛機，及各種材料飛機等等。
紙飛機其實包含兩種完...

自序　紙飛機的天空
01、認識空氣
02、簡易型紙飛機
03、飛機的重量
04、從簡易型延伸的紙飛機
05、飛機為什麼會飛？
06、紙飛機為什麼會飛？
07、有風溝的紙飛機
08、飛機基本構造與功能
09、有頭造型的紙飛機
10、控制飛機的升降舵
11、紙飛機的升降舵
12、紙飛機升降舵的設置
13、紙飛機升降舵的使用
14、紙飛機升降舵與上下飛行
15、紙飛機升降舵與側滾
16、紙飛機升降舵與左右偏轉
17、有垂直尾翼的紙飛機
18、雙三角翼紙飛機
19、飛行的角度——迎角
20、紙飛機的重心
21、紙飛機頭重尾輕的實驗
22、飛機運動的三條線
23、紙飛機的方向舵
24、如何丟擲紙飛機？
25、紙飛機飛行模式
26、往前方投擲——直線飛行
27、往上方投擲——繞圈滑翔
28、往正下方投擲——特技翻滾
29、側面投擲——左右繞圈迴旋
30、起飛和降落飛行
31、紙飛機投擲——切入空氣
32、三個垂直尾翼和菱形翼紙飛機
33、上升氣流的幾種模式
34、機翼型的紙飛機
35、像波浪搖擺的紙飛機
36、風箏型、滑翔翼紙飛機
37、不對稱摺法及燕子型紙飛機
38、比賽型紙飛機
39、三角形機身太空飛機
40、簡易剪摺法紙飛機
41、戰艦造型紙飛機
42、四角機身的飛機
43、五種立體剪摺法的紙飛機
44、適合飛行的場地
45、室外飛行注意事項
46、紙飛機的保養和維護
47、丟擲紙飛機的叮嚀
48、最新幻象2000摺法

自序　紙飛機的天空
01、認識空氣
02、簡易型紙飛機
03、飛機的重量
04、從簡易型延伸的紙飛機
05、飛機為什麼會飛？
06、紙飛機為什麼會飛？
07、有風溝的紙飛機
08、飛機基本構造與功能
09、有頭造型的紙飛機
10、控制飛機的升降舵
11、紙飛機的升降舵
12、紙飛機升降舵的設置
13、紙飛機升降舵的使用
14、紙飛機升降舵與上下飛行
15、紙飛機升降舵與側滾
16、紙飛機升降舵與左右偏轉
17、有垂直尾翼的紙飛機
18、雙三角翼紙飛機
19、飛行的角度——迎角
20、紙飛機的重心
21、紙飛機頭重尾輕的實驗
22、飛機運動...