动画片《小猪佩奇》中有一个放风筝的场景。转眼入夏，公园里的天空也被风筝“占据”了，奇形怪状五彩斑斓，这可能就是夏天专属的快乐。当然，其中也不乏一些脑洞大开的“精彩之作”。

对很多喜爱户外的童鞋来说，有风的天气是放风筝的最佳时机，因为风才是风筝起飞的必要因素。

但很多时候我们会遇到这样的情况：明明风很给力，风筝却并没有按照预想高高飞起。那么风筝起飞的必要条件是什么，怎样才能让风筝飞得又高又远呢，别着急，今天我们就一起来揭秘~

你不了解的“风”

想要风筝自由的翱翔蓝天，两大力量不可少：上升力与平衡力。上升力是保证风筝可以飞起往高处飞，平衡力是保证风筝平稳飞翔。这么重要的两个力，都离不开——风这两个力的来源都是——风。

不管是大风还是小风，从力学等角度看，它们始终都是空气处于不断流动的状态，并而且不是平稳平行于地面的。

这样的风，才是风筝飞上天需要的“好风”。

风筝迎风飞起的时候会与风流动的方向形成一定角度，从而产生风筝上升的力，这个角度与升力成正比大小成正相关，因此风筝可借风“直冲云霄”。不仅要飞，还要飞得平稳，这个时候就需要一个平衡力来支撑了。

我们知道地面风虽然可以给风筝提供一个升力，但由于风向是很不稳定的，所以风筝在风中只能经常是“任凭摇摆”，这个无法平稳飞行扰乱稳定的力量我们称之为“旋转力矩”，来自于风筝不同位置受到的力之间的差异。因此，想要风筝又高又稳，需要一个“平衡力矩”来坐镇，这样才能使风筝自由翱翔。而古人，凭借高超的智慧顺利解决了这个问题，找到了让风筝保持平衡的方法——坠重、横杆对称、定向出风。

即使花样再繁多，依靠上述三大原理，风筝也可稳稳的飞行。接下来就跟着我们的脚步，Get一下这三大原理吧~

风筝飞升的“坠重”平衡原理

普通寻常的风筝大多单一独立构成，这类风筝通常采用“坠重”的方式维持平衡，实现的方法很简单——你飘了，我就往下拽拽你。

见下图，由于风流飘忽不定的运动轨迹，形成了图中F1和F2两个大小不等的力，产生了“旋转力矩”，从而使风筝哪里风大哪里去总是朝着风大的方向吹走。克服的办法很简单，只要在风筝中心轴下端加一个向下的力就可以了，产生的较大重力矩即可抵消风筝旋转力矩。

“横杆对称”平衡原理

对于复杂的风筝类型，聪明的设计师当然也有其他应对办法，比如接下来的“杠杆对称”。

“横杆对称”原理大多采用在串式风筝上，方法其实和坠重的原理差不多。我们以“龙风筝”的单个串子为例，来看看“横杆对称”平衡原理吧。

下图中，龙风筝也产生了F1、F2两个大小不等的力，形成了风筝的旋转力矩，也就是造成物体在风筝旋转摇摆的力量。

比起在下面加重物，杠杆对称就是先在中心点加一个杠杆，接着在这个杠杆两端各加一个相互对称的力，从而产生F3、F4两个大小相等、方向相同且完全对称平衡的力，借此抵消掉旋转力矩。

杠杆越长、加的羽穗越多，对称力矩就越大，风筝就越稳定，也就是风筝受风的影响越小。这就像是相同的风力，吹一片叶子很容易，但吹一颗石头就难得多了。

当旋转力矩面对比自己“壮实”很多的旋转平衡力矩，自然就消停了。但要注意的是，横杆也不要太长，不然会导致风筝过重，飞不起来。

上面介绍的这两种平衡原理为“配重平衡”，主要就是增加重力来维持稳定，还有一种“轻飘飘”的方式——定向出风来形成力矩，用产生的对称力矩击败风筝的旋转力矩，这种方式也非常实用。

风筝飞升的“定向出风”平衡原理

有很多卡通的风筝为了和天空更搭，会设计为带翅膀的形式，这些带翅膀的风筝采用的就是“定向出风”平衡原理。

下图就是硬翅风筝的“定向出风”平衡原理。

在风流的作用下，风筝会不自觉摇摆，产生F1、F2两个大小不等的力，这两个力就是使风筝摇摆的罪魁祸首——旋转力矩。为了达到平衡，硬翅风筝又该如何“反击”呢？

首先要介绍一下硬翅风筝的重要特点，在中心轴的地方我们能看到两个凸出来的曲面凹槽，风经过凹槽时产生气压，形成对称力，只要对称力矩比旋转力矩大，风筝就会稳稳飞起。

但凹槽也不宜过深，虽然飞得稳了，但很可能导致风力不够飞不起来，一般凹槽曲面夹角大于或等于95度是比较适宜的。

无论风筝的形态如何，只要在设计的过程中保证风筝产生的力≥风产生的旋转力，风筝就能平稳的飞行啦。

风筝还有其他保持平衡的方式，感兴趣的同学可以自己找来仔细观察一下哦。风筝的智慧为航空航天的文明发展做出了突出贡献，因此不要忽略身边的小事，多动脑多探索，说不定会有意想不到的收获哦~