Papieren vliegtuigje

Zo vouw je het beste papieren vliegtuigje

Als je een beetje weet hoe het werkt en de juiste trucs toepast, worden je papieren vliegtuigjes steengoed. Zo vouw je het ultieme papieren vliegtuigje.

23 oktober 2017 door Anders Bruun

Het leuke van papieren vliegtuigjes is dat ze makkelijk te maken zijn, dat je ze eindeloos kunt optimaliseren en dat je je innerlijke nerd er helemaal op los kunt laten om vliegtuigjes te bouwen die steeds verder en sneller vliegen.

Als je een groentje bent op het gebied van papieren vliegtuigjes, kun je hier beginnen. Gevorderden kunnen dit stukje overslaan: verder naar beneden staan voorbeelden van meer geavanceerde modellen.

1. Waardoor vliegt een papieren vliegtuigje eigenlijk?

In feite vliegt het door dezelfde oorzaken als een echt vliegtuig. We beginnen dus met een basiscursus aerodynamica, een goed uitgangspunt voor het vouwen van papieren vliegtuigjes.

Er zijn vier basiskrachten die een vliegtuig in de lucht beïnvloeden – ook eentje van papier: lift, voortstuwing, weerstand en zwaartekracht.

Lift

Lift is de kracht die het vliegtuig in de lucht houdt, en zonder lift zou het niet kunnen opstijgen. Er zijn twee modellen die lift illustreren:

De wet van Bernoulli (Genoemd naar de Zwitserse natuurkundige Daniel Bernouilli.) Vanaf de zijkant gezien is een vliegtuigvleugel niet plat, maar gebogen. Dit is om lift te creëren, en dat gebeurt volgens de wet van Bernouilli. Om die te doorgronden moeten we eerst weten dat lucht gewoonlijk even hard op alle kanten van een object drukt.

Als een vliegtuig vooruit vliegt, wordt de lucht gesplitst door de voorkant van de vleugel, en hij komt weer bij elkaar aan de achterkant.

Vanwege het profiel van de vleugel legt de lucht aan de bovenkant een langere weg af dan aan de onderkant, maar in dezelde tijd. De lucht aan de bovenkant gaat dus sneller.

Als de lucht snelheid maakt, wordt de druk die hij op de vleugel uitoefent kleiner. De lift ontstaat doordat de luchtdruk aan de bovenkant van de vleugel kleiner is dan aan de onderkant. Dit principe is de wet van Bernouilli.

Lift volgens Newton We kunnen lift ook verklaren met de derde wet van Newton: voor elke actie is er een even grote tegengestelde reactie.

In de Newtoniaanse mechanica hangt de lift af van de hoek van de vleugel, de aanvalshoek. Als de voorkant van de vleugel naar boven gedraaid is, raakt de lucht de vleugel aan de onderkant. De lucht wordt omlaag gestuwd (actie), en duwt op zijn beurt de vleugel naar boven (reactie). Het resultaat is lift.

Zwaartekracht

De zwaartekracht zorgt ervoor dat dingen die je omhoog gooit weer naar beneden komen, en houdt ons met beide benen op de grond. De zwaartekracht heeft dus de tegengestelde invloed van de lift op een papieren vliegtuigje: de lift stuwt het omhoog, terwijl de zwaartekracht het omlaag trekt.

Zo lang deze twee krachten gelijk en tegengesteld zijn, blijft een papieren vliegtuigje in de lucht.

Voortstuwing

Door de voortstuwing vliegt een papieren vliegtuigje naar voren. Bij een echt vliegtuig zorgen propellers of motoren voor de voortstuwing, maar bij een papieren vliegtuigje ontstaat die wanneer je het lanceert. Zonder voortstuwing is er geen lift mogelijk.

Weerstand

De luchtweerstand trekt de andere kant op en vermindert de snelheid van het vliegtuigje. De weerstand ontstaat door de wrijving van de lucht waar het vliegtuigje doorheen gaat. Als het zich voortbeweegt, moet het luchtmoleculen wegduwen. Die luchtmoleculen stoten op andere moleculen en zo ontstaan er wrijving en luchtweerstand. Je kunt het vergelijken met fietsen met tegenwind.

De 4 krachten op een vliegtuig werken tegengesteld aan elkaar: dankzij de lift en de voortstuwing blijft het in de lucht en blijft het vooruitgaan, terwijl de zwaartekracht en de weerstand de andere twee tegenwerken.

Tegenover de zwaartekracht staan we machteloos, maar we kunnen de luchtweerstand proberen te minimaliseren en de voortstuwing en lift maximaliseren. Dan vliegt een papieren vliegtuigje het beste.

2. Papieren vliegtuigje moet stabiel zijn

We weten dat je zit te popelen, en we zijn bijna bij de vliegtuigmodellen zelf. Maar eerst moeten we het nog even over stabiliteit hebben, want hoe mooi je papieren vliegtuigje ook gevouwen is, als het niet stabiel is, stort het binnen te kortste keren neer.

En als je vliegtuigje stabiel is, kan het een slechte worp of een windstoot compenseren.

Er worden drie vormen van stabiliteit onderscheiden: pitch-, richtings- en laterale stabiliteit.

Pitch-stabiliteit

Dankzij de pitch-stabiliteit vliegt een vliegtuig recht door de lucht zonder te dalen of te stijgen. Als de neus te zeer omhoog wijst, neemt de snelheid af. Wijst hij omlaag, dan stijgt het vliegtuig op.

Voor een optimale stabiliteit moet het zwaartepunt van het vliegtuigje in een specifiek, klein gebiedje van circa 1 centimeter op de romp liggen.

Ligt het zwaartepunt ervoor, dan duikt het vliegtuigje, en ligt het erachter, dan kan het overtrekken.

Doe een proefworp met je papieren vliegtuigje om de stabiliteit te testen. Maak eventueel een paperclip aan de neus vast om het zwaarder te maken, en verplaats die steeds een klein beetje naar achteren, tot het vliegtuigje stabiel is.

Stabiliteitsgebied

Richtingsstabiliteit

Een tweede belangrijke eigenschap is de richtingsstabiliteit. Als die niet in orde is, wijkt het vliegtuigje af naar links of naar rechts.

Om de richtingsstabiliteit te verbeteren, kun je vinnen op het achterste deel van het vliegtuig vouwen, die voorkomen dat het van zijn rechte koers afwijkt. Je kunt ook de vleugelpunten omhoog of omlaag vouwen.

Vinnen

Laterale stabiliteit

De derde vorm van stabiliteit is laterale stabiliteit, die ervoor zorgt dat het vliegtuigje zich in een rechte lijn voortbeweegt of in een rustige, constante curve. Als de laterale stabiliteit niet in orde is, zal het vliegtuigje steeds krappere rondjes gaan maken en stort het in een spiraal omlaag.

Dit is een veelvoorkomend probleem, maar je kunt er makkelijk iets aan doen: kijk naar je vliegtuigje vanaf de neus, en duw de vleugels iets naar boven, zodat ze een Y-vorm maken met de romp. En denk eraan dat de vleugels symmetrisch moeten zijn.

Y-vorm

3. Algemene tips

Vouwtechniek

Het is ontzettend belangrijk om nauwkeurig te vouwen. Onnauwkeurige vouwen of losse randjes kunnen verschuiven, waardoor de luchtweerstand toeneemt.

De randen moeten scherp zijn, dus oefen druk uit met je duimnagel of een liniaal en scherp de vouw naar je toe. Zo krijg je strakke randen en daardoor zit je vliegtuigje beter in elkaar.

Kies het juiste papier

De vliegeigenschappen van een papieren vliegtuigje worden in hoge mate bepaald door het papier waar het van gevouwen is. En welk papier je het beste kunt kiezen, hangt af van het model dat je wilt bouwen.

In het algemeen zal te licht papier de stabiliteit verslechteren, en als het papier of karton te zwaar is valt je meesterwerk als een baksteen uit de lucht.

De meeste fanatieke vliegtuigvouwers bevelen 80-grams A4-papier aan, dat is standaardprinterpapier.

Je kunt de wrijving reduceren door een iets glimmender papier te kiezen, maar dat kan wel een negatieve invloed hebben op de stabiliteit, want de delen blijven slechter aan elkaar zitten.

4. Drie papieren vliegtuigjes

Nu zijn we dan bij de modellen.

Het vouwen van een papieren vliegtuigje is vooral een kwestie van persoonlijke voorkeur. Sommigen zweren bij spitse, speervormige vliegtuigjes, anderen bij brede, rustig zwevende modellen, en weer anderen bij kunstzinnig gevouwen origamiachtige vliegtuigjes die bijna getrouwe kopieën van jachtvliegtuigen zijn.

Het is natuurlijk het leukst om je eigen vliegtuigjes te ontwerpen, maar met bovenstaande tips kun je ook voldoende sleutelen aan de oude vertrouwde modellen.

Als je toch iets nieuws wilt probere, zijn hier drie modellen die je zo kunt uitprinten en vouwen:

1. De makkelijke: Condor

De Condor is onze favoriet, want hij heeft een prima lift als hij niet te hard gaat, en zweeft mooi door de lucht. Download vliegtuigje en instructies

2. De iets moeilijkere: Bullet

Niet extreem stabiel, maar wel heel snel. Gestroomlijnd pijlvliegtuig, waarbij het heel belangrijk is om nauwkeurig te vouwen. Download vliegtuigje en instructies

3. Voor gevorderden: Stealth Wing

Een geavanceerd ontwerp, maar als je zorgvuldig vouwt, word je beloond met een vliegtuigje dat lange, soepele vluchten maakt. Gooi het rustig vanaf een hoog punt weg. Download vliegtuigje en instructies

Deze modellen komen van de website funpaperairplanes.com, waar je nog veel meer modellen kunt vinden.

5. Het beste papieren vliegtuigje ter wereld

Ten slotte kijken we nog even naar een waar meesterwerk.

Het wereldrecord werpen van een papieren vliegtuigje staat op 64,14 meter en werd in 2012 gevestigd door de Amerikaanse quarterback Joe Ayoob. Het vliegtuigje dat hij wierp was gemaakt door John Collins, bijgenaamd The Paper Airplane Guy.

Hier laat John Collins zien hoe hij het vliegtuigje vouwt:

En hier kun je de recordvlucht van Joe Ayoob bewonderen:

Denk je dat jij hem kunt verslaan?

Bronnen: funpaperairplanes.com festabc.dk

Bekijk ook ...

ONTVANG DE NIEUWSBRIEF VAN WETENSCHAP IN BEELD

Je ontvangt je gratis special, Onze extreme hersenen, als download zodra je je hebt aangemeld voor onze nieuwsbrief.

Ook gelezen

Niet gevonden wat je zocht? Zoek hier: