春日的清風(fēng)讓一顆在辦公室久居的心蠢蠢欲動(dòng)，看著漫天飛舞的葫蘆娃，奧特曼，秦始皇，航空母艦，基洛夫飛艇，也想攜一款風(fēng)箏，去擁抱這個(gè)春天。隨便買了一個(gè)，小學(xué)畢業(yè)后就再也沒有放過了，不是特別好放，當(dāng)然更可能是我技術(shù)不好。但咱畢竟學(xué)流體的，空氣動(dòng)力學(xué)略懂皮毛，既然這個(gè)風(fēng)箏不好放，要不咱自己做一個(gè)吧。

首先，從理論角度，風(fēng)箏起飛時(shí)，受繩子的拉力、本身的重力以及空氣給予的垂直表面向上的力，將要起飛時(shí)，可以認(rèn)為繩子的拉力F1是水平的，F(xiàn)2分解后豎直向上的升力減去重力，再除以質(zhì)量，就是它剛起飛時(shí)的向上加速度了，這個(gè)加速度越大，風(fēng)箏就越容易飛起來。

那么設(shè)計(jì)什么形狀的，尺寸多大的，才能讓這個(gè)加速度盡量大呢，我遍閱網(wǎng)絡(luò)世界，很意外，居然找到了美國航空航天局NASA在2012年專門做的一個(gè)風(fēng)箏設(shè)計(jì)軟件KiteModeler。NASA還干這事兒？牛！

軟件是用Java寫的，代碼四千多行，找朋友編譯了一下，居然真的能運(yùn)行。里面提供了7種風(fēng)箏類型，每一種你都可以設(shè)計(jì)它的幾何尺寸，給個(gè)風(fēng)速和起飛角度，然后軟件自動(dòng)計(jì)算升力。（感謝小偉哥友情幫助代碼編譯）

試了幾個(gè)類型，這個(gè)很奇怪的立體盒子形狀的升力居然是表現(xiàn)是最好的，那我們就做這個(gè)形狀的吧。不確定這個(gè)古老的10多年前的風(fēng)箏代碼算得準(zhǔn)不準(zhǔn)，就用AICFD和另一款流體仿真軟件同時(shí)做了個(gè)升力計(jì)算，2個(gè)仿真結(jié)果基本一樣，但和NASA這個(gè)風(fēng)箏設(shè)計(jì)軟件相差競達(dá)3倍之多。

在2個(gè)仿真軟件同時(shí)校核的前提下，基本可以得出這個(gè)風(fēng)箏設(shè)計(jì)軟件算的升力不準(zhǔn)。這時(shí)想起仔細(xì)看一下它的代碼，發(fā)現(xiàn)它是用飛機(jī)機(jī)翼升力的經(jīng)驗(yàn)公式算的，那肯定不準(zhǔn)啊機(jī)翼的立體形狀和扁平的風(fēng)箏差別很大，而且還是經(jīng)驗(yàn)公式，算不準(zhǔn)是情理之中。但既然是用這個(gè)公式算的，趨勢(shì)就是對(duì)的了。那么只要通過這個(gè)軟件生成幾百組幾何數(shù)據(jù)，再用優(yōu)化軟件AIPOD優(yōu)化一下，就能得到那個(gè)加速度最大的幾何模型了！幾番折騰后，終于設(shè)計(jì)出來了。

這個(gè)是我在限制了這個(gè)形狀外緣尺寸后得出的理論上加速度最大的幾何模型。其中H1是25.9524，H2是23，W1是50。好好奇它做出來會(huì)是什么樣的表現(xiàn)。買來了食材，額，木材，我測(cè)長度，剪竹子，捆綁、捆綁、再捆綁，貼紙、貼紙、再貼紙，終于做成了。看著還好嗎？

再次來到了青青草地，迎著和風(fēng)徐徐，心中泛起漣漪，舉手之際，風(fēng)箏飛起，愜意。

風(fēng)箏后記：這些天查閱風(fēng)箏資料，發(fā)現(xiàn)還有一些鮮為人知的用途。雖然以下內(nèi)容略有枯燥，但還是忍不住和大家共享。

中國特種飛行器研究所《巨型高空風(fēng)箏的發(fā)展現(xiàn)狀》一文中提到了風(fēng)箏最主流的應(yīng)用是發(fā)電，全世界很多國家都有風(fēng)箏發(fā)電的項(xiàng)目，像谷歌的親兄弟，Makani公司，就研制了巨型高空風(fēng)箏wing7，可以飛250米高，利用風(fēng)箏線拉力的變化，來拖動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)發(fā)電。只可惜，這個(gè)項(xiàng)目由于商業(yè)化過程過于漫長，在2020年時(shí)被放棄了。不過，項(xiàng)目所有的研發(fā)成果都開源了，感興趣的話，可以去同性交友網(wǎng)站Github上查看。除了發(fā)電，風(fēng)箏還可以作為船的“發(fā)動(dòng)機(jī)”。德國天帆公司研制了可以牽引貨船的大風(fēng)箏，自動(dòng)控制風(fēng)箏的角度，在海風(fēng)的作用下拖動(dòng)萬噸巨輪航行，可以給輪船節(jié)省一半燃料。

除了以上民用的，風(fēng)箏還有軍用價(jià)值，搭載設(shè)備起飛后，風(fēng)箏就能執(zhí)行偵查任務(wù)了。不知道NASA做這款風(fēng)箏設(shè)計(jì)軟件是不是和上面說的這些有關(guān)，但肯定不是為了十年后給我做風(fēng)箏用的。下期見！