【24.08.01】三尖杉Cephalotaxus——我与三翼面纸飞机的不解之缘

纸飞机可以有多少翅膀？对于许多追求飞行性能的机型而言，通常一对便足矣，再多反而容易干扰飞行。然而从经典的鱿鱼纸飞机开始，便不断有人尝试为纸飞机加上更多机翼，有时不惜以牺牲飞行能力为代价。这么做的原因当然有很多，其中重要的一方面可能源自如下简单的事实：自然界中许多能够飞行的生物有两对翅（如昆虫）或宽大的尾巴（如鸟类）；真实的飞机在一对主翼以外，通常还有一对（水平）尾翼或鸭翼。【当然反例也不少，此处非全称命题，抬杠算你赢】
随着以米折为代表的翼面分离技术不断发展，多翼面纸飞机也在持续进化，优秀作品层出不穷，凭借更多翼面带来的创作空间拓展着纸飞机外形的边界。与此同时不能忽略的是，这些多翼面纸飞机大多只有两对用于产生升力的翼面——相比深耕两对机翼大小、形状、相对位置的作品而言，增加机翼数量的尝试显得不成比例地少，且大多集中在仿真机领域（毕竟确实有三翼面布局的飞机）。无论出于什么原因，拥有更多翼面的纸飞机仍是一片蓝海，不免吸引人进入这个未知领域探索一番。
从2021年开始，我逐渐把开发重心转向拥有三对或以上翼面的（非仿真）纸飞机，并越发感受到三翼面纸飞机的特别之处：相比单/双翼面纸飞机，三翼面纸飞机的开发与二者有共性，但绝非它们简单的拓展延伸，而是需要新的理论、经验和技术手段来处理三翼面以上的纸飞机独有的问题，并在诸多因素之间平衡取舍；相比四对乃至更多翼面的纸飞机难逃“糖葫芦”形态的窠臼，三翼面又保持了一定的自由度，易于实现更丰富的外形。总之，三翼面纸飞机对创作者的设计、审美、做工、调整等各方面素质都提出了更高的要求，是挑战性与趣味性的又一个平衡点。

随后的原型机迅速迭代，因为机头比较脆弱（这是导致迭代迅速的重要原因），花费了很多精力在头部的处理上，然而还是进展缓慢。后来我才发现自己大大低估了头部的处理难度，事实上至今这个问题尚未完满地解决，详见教程的相关部分。

在相当长的时间里，另外两个问题也阻碍着“三尖杉”定型。首先是沉折在垂尾中央的“兜风口袋”，它其实很有潜力成为包覆垂尾前缘的结构，但纸的强度有限，如果出现局部厚度突变会把纸撑爆，因此必须面对的问题是：如何分配纸层才能使垂尾厚度尽量均匀变化？我给出的答案是把不平整的地方全部堆到垂尾根部最前端，辅助计算也证明这个办法是数学上可行的，如下图中所示的基本型（左）和对应CP（右）。这样做的后果有二：一是飞机上除了30°和60°之外还会出现一些15°，45°和75°的折痕，二是垂尾不能分步折出，必须在聚合时一体成型。和解决垂尾问题相比，这两个后果简直可以忽略不计。

第二个问题是难以抑制的抬头倾向。一开始怀疑是头轻，后来发现问题的根源不在重心，而是三对机翼的叠压关系：在相邻两对翼面中，后者总是部分压在前者上方，使得左视图呈现叠瓦片一般的“彡”形，相当于开了两次升降舵，自然会导致飞机抬头。其实“后翼叠在前翼上”是几乎所有翼面分离技术的共性，但抬头倾向在双翼面纸飞机中很不明显，直到翼面增加到三对及以上时才会因为纸的厚度而显现出来。解决办法是放弃机翼上表面的整体性，把前翼叠到主翼之上，使左视图呈现“-_-”的形态，由此得到第二批次的原型机。（图中的拍摄重点是垂尾的处理，不过从中也可以看到机翼次序的调整，以及上文所说的“放弃机翼上表面整体性”）

这之后是一些细节修改，主要是头部折法的改动，以使纸层分布更加均匀——三翼面纸飞机通常比较小而厚，此时纸层分布的均匀性就变得十分重要。最后要说明的是，两个问题的解决并非分别进行，而是伴随着原型机的不断迭代交织在一起，如果硬要排一个时间顺序，最先开始解决的是垂尾问题，然后是机翼叠压次序问题；直到最后把严格的基本型算出来，垂尾问题才得到彻底解决，而头部折法仍然在持续优化中。

下面进入保留环节——各角度照片，分别为直观图、主视图、左视图、俯视图、仰视图、透光图。

终于到教程环节了，首先是基本型的折法，如果有cp基础可以直接跳过。
1. A5纸一张（A4等其他1比根号2的长方形纸亦可），短边四等分。

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2. 对齐边角【注1】折出尾部的四条60°折痕。
【注1】由于纸张比例限制，长边比实际所需的尺寸长了一些，在A5纸上是1mm左右，严格对齐边角折这几条折痕会导致处理头部时遇到一些麻烦（不过并非无法解决）。如果能接受尾翼末端长出一点（无疑会破坏整体外形的和谐），可以把这几条尾翼折痕整体向左平移1mm，以使机头的处理更顺利。
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3. 折出尾翼。
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4. 红圈处对齐折叠，注意黄圈处不要对齐。
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5. 类似地折叠，同样注意红圈对齐和黄圈不对齐的关系。【注2】
【注2】如果在第二部选择不在尾部留1mm，也可以选择在红圈处（向头部）错开1mm，让黄圈里的纸错开得更多一些。
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6. 补完剩下的折痕（图中画线者），如果第五步选择错开1mm，那么这一步的折痕也应相应往头部移动1mm，如图所示。

7. 等分垂尾尖端，形成四个15°角；在下面折出两条60°折痕。由于两道折痕夹角接近180度，应注意尽量保证两个交点的位置对称。

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8. 通过两个对称关系（对称轴为绿色）在纸上做标记点，当然直接量角度也可以。

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9. 到这一步就可以开始聚合了。注意垂尾要暂时“躺平”。

10. 以机头为顶点做30°折痕，形成前翼。

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11. 第一次卷折，如果前面两处都没有留1mm，1mm就会堆在这里导致两条红线不能重合，影响之后的一系列操作。

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12. 翻面，做第二次卷折，如果在第二步或第五步留了1mm可以像下侧一样对齐折，如果没有留就得像上面橙色一样多卷进去一些。

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13. 把第11步的卷折卷过来。

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14. 不好描述的灵魂操作，沿着各种30°和60°折痕把机头“捏”起来，是平均化头部纸层的核心步骤之一。如果在此前所有可以留出1mm地方都没有执行，这一步就不能严格地借助已有的折痕和顶点实现。
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15. 继续把头部重叠的纸层摊平。

接着是最麻烦的头部处理，以我目前的水平只能做到这个程度了，如果大伙有更好的办法还请不吝赐教。
16. 预先封一下头，然后沿着折痕15°段折，这样最后封头的时候就不会出现多余的纸层。
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17. 不好描述的灵魂操作（其二），目的是折出红色边缘，方便之后开翼。
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18. 不好描述的灵魂操作（其三），把夹在上一步操作里面的纸层掏（从里往外沉折）出来压平。
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19. 再把上面的一片纸层沉折回去。
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20. 终于可以封头了，开不开心？注意这时由于第17步标红边缘的存在，接下来要塞进夹层的一片纸层缺了一角，这样开翼时就会很顺利，不会有一个小角被裹挟到机翼部分。

21. 把机头的两片纸卷折塞进夹层。如果在第五步留了1mm，这里卷的时候要多留一些空隙（即沿红线而非蓝线折），否则不能正好塞进夹层。


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22. 尾翼也卷折一下，以加强前缘。

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23. 开翼，注意先开主翼（第二对），然后再开前翼和尾翼。

如果对自己的做工有信心，可以在这里做一个（不对称的）闭合沉折，锁定机身。

完成，起飞闪人。

8月22日更新：一种更简单的头部处理，从原教程的第14步开始。