仿真苍鹰！失传的木鸢重新起飞

木鸢，相传为我国春秋时期发明的一种竹木风筝，如今已经失传。《韩非子·外储说左上》记载：“墨子为木鸢，三年而成，一日而败”；《墨子·鲁问》有云：“公输子削木鸢,飞天至三日而不下”；说的就是墨子、鲁班等人用竹木制作、放飞的木鸢风筝。

近期，在同济大学暑期实践活动中，航空与力学学院的师生团队就春秋时期的木鸢开展了一系列探究工作。他们参考苍鹰外形，借助3D打印和力学软件仿真技术，用纯竹木成功复制、放飞了传说中的木鸢，验证了古籍记载中木鸢飞天的可行性。

放飞木鸢。图源：同济大学，下同

同济大学的师生首先在国内外3D模型数据库中搜寻、下载了高仿真展翅状态苍鹰的CAD模型，随后3D打印出了缩比的三维苍鹰模型。根据该模型，同学们进行测绘，获得了苍鹰展翅状态下的翼展、身长、尾宽等几何特征数据，记录了苍鹰正羽、尾羽的数量以及正羽的长宽等数据。

3D打印木鸢模型。

为降低木鸢的失败几率，研究团队利用“风筝设计师”软件对木鸢风筝的设计方案进行了模拟和仿真。“风筝设计师”软件是同济大学教授沈海军开发的一款公益性图形用户航空科普软件，可模拟/计算各种风筝在不同飞行环境下的气动力学性能参数及飞行状态。借助“风筝设计师”软件，团队人员估算了不同木鸢风筝方案在各级风速下的气动升力、阻力、配平迎角、稳定裕度、飞行高度、飞行距离、有效负载等性能数据，优化并确定了木鸢缰绳与放飞线的长度，并确定了缰绳节点的最佳选取位置。

木鸢制作环节中，为了反映春秋时期的实际制作工艺，团队尽量采用竹片、轻木、乳胶、麻线等原生态材料。师生们先将竹片冷水浸泡、增韧，再借助烘烤箍出木鸢的翅膀、尾巴、身体轮廓，用麻线将翅膀、尾巴、身体骨架结扎固定为一体，便得到了木鸢的主体骨架；紧接着，用美工刀切割轻木片，做出一根根木鸢主羽和纤羽，再用乳胶将主羽和纤羽小心翼翼地粘贴到骨架上；安装上缰绳线和放飞线，春秋时期的木鸢便大功告成。

成品木鸢。

制作完成的木鸢翼展1.2米，身长0.9m，纯竹木结构，重300克。由于整个制作严格参照了苍鹰的外形数据，加上涂装，成品木鸢栩栩如生。

7月27日，木鸢放飞活动在同济大学东校区广场上进行。在劲风的吹拂下，师生们放开风筝线，木鸢徐徐飞升，并在约20米高空处割断缰绳。据告知，他们共进行了三次放飞，最长的一次飞行持续了2分多钟。