Бумеранг — разновидность деревянной метательной
палицы. В прошлом — боевое и охтничье оружие в Древнем Египте, Южной
Индии, Юго-Восточной Азии. У коренных австралийцев распространены
возвращающиеся бумеранги, представляющие собой изогнутую пластину с
нижней плоской поверхностью и верхней — выпуклой.
Бумеранг
хорошо известен в силу своего своего свойства возвращаться назад, к
месту, с которого был произведён бросок. В действительности этим
свойством обладают далеко не все бумеранги — только т. н.
возвращающиеся, да и реализуется оно только при надлежащем умении и с
непременным учётом силы и направления ветра.
Суды по раскопкам,
аналоги бумеранга были известны многим народам. Вполне возможно, что в
Австралии они сохранились только потому, что там не был изобретён лук —
гораздо более эффективное оружие охоты и войны.
Сначала,
видимо, был изобретён, как модификация метательной палицы,
невозвращающийся бумеранг — т. н. «боевой». Его длина около метра, он
изогнут в гораздо меньшей степени, чем его возвращающиеся родственники.
Два его плеча уплощены (по сравнению с простой палкой) и имеют
аэродинамический профиль, грубо напоминающий профиль винта вертолёта:
нижняя часть более плоская, чем верхняя, задняя кромка немного
заострена — по сравнению с передней. Его бросают почти горизонтально,
придавая естественное для броска палки вращение — но вокруг
вертикальной оси. При правильном броске оружие летит почти параллельно
земле на расстояние метров до двухсот, что обеспечивает повышенную
вероятность поражения какой-либо цели из стада (обычная палка или
камень могут поразить цель только вблизи места падения).
Форма
возвращающегося бумеранга отличается от боевого бо́льшей изогнутостью
(градусов до 50), ме́ньшей относительной толщиной и близостью профиля
плеч-крыльев к профилю самолётного крыла. Размер и вес — поменьше, так
что начальная скорость оказывается выше, чем у боевого. Его можно
использовать для охоты на мелкую дичь, но основное исходное назначение
— ритуальное, позднее — спортивное и развлекательное. Современные не
сувенирные бумеранги делают из прочного пластика или лёгкого металла.
Бросают возвращающиеся бумеранги иначе, чем боевые — вращение им
придают в (почти) вертикальной плоскости. Полёт «бумеранга для правши»
выглядит так. На начальном этапе бумеранг уклоняется влево и
одновременно наклоняется направо. В какой-то момент он почти ложится
направо и одновременно задирает переднюю часть круга вращения вверх,
начиная резкое движение вверх-налево. Продолжая поворот налево, он
снижается и поворачивает к месту броска. Если его не ловят, то бумеранг
пролетает дальше и снова делает виток меньшего размаха. В идеале после
нескольких витков он медленно опускается вблизи точки броска, продолжая
довольно быстро вращаться — как крылатое семечко клёна.
Объяснение
такого поведения бумеранга будет проще, если иметь ввиду многолопастный
бумеранг — скажем, в форме креста — у которого все лопасти одинаковы.
Впрочем, для начала бросим наш бумеранг как боевой — в горизонтальной
плоскости. При движении в набегающем под небольшим углом потоке воздуха
появляется, как для паруса или крыла самолёта, сила, направленная
перпендикулярно плоскости креста (точнее, составляющая полной силы,
называемая подъёмной силой — вне зависимости того, где верх и низ…).
Из-за
вращения эта сила смещена направо и как бы стремится повернуть круг
вращения налево. Однако вследствие гироскопического эффекта вместо
этого наш круг поднимает передний край, и при надлежаще выбранных
параметрах будем иметь картину полёта боевого бумеранга. Для
«настоящих» бумерангов действуют те же обстоятельства, но в других
пропорциях, что и приводит к иной картине.
Есть, однако, одна
особенность настоящих бумерангов, про которую мне не удалось нигде
прочитать — авторотация и одновременно способность «винта» бумеранга
работать как «тянущего». Возьмём винт обыкновенного вентилятора. Если
привести его во вращение, то воздух будет отбрасываться назад и наш
винт будет «тянуть», как винт вертолёта перед взлётом. Выключим
электромотор и сразу станем «дуть» в противоположную сторону. Наш винт
через время остановится, а потом снова придёт во вращение — но уже в
другом направлении. Не так ведёт себя винт-бумеранг: вращение будет
продолжено в том же направлении! В отличие от вертолёта, когда из-за
остановки двигатели приходится приземляться на авторотации, у бумеранга
при этом не меняется шаг винта. Впрочем, никакой мистики здесь, конечно
нет, : если обычное самолётное крыло обдувать в режимах, близких к
максимальному аэродинамическому качеству, то полная аэродинамическая
сила поворачивается почти вместе со скоростью набегающего потока.
