Boomerang

Antecedentes

Un boomerang es un objeto de forma aerodinámica diseñado para volar de manera eficiente por el aire cuando se lanza con la mano. El término generalmente se refiere a un objeto hecho para seguir una trayectoria de vuelo circular que lo devuelve al lanzador. (Algunas fuentes describen todos los "palos lanzadores" aerodinámicos como bumeranes, separándolos en categorías de "retorno" y "no retorno"). Los diseños tradicionales tienen forma de V, pero las versiones más nuevas pueden tener formas irregulares o más de dos brazos.

Dos componentes de diseño le dan al bumerán la capacidad de vuelo circular. Uno es la disposición de los brazos y el otro es la forma del perfil aerodinámico que permite que los brazos formen alas. Durante el vuelo, el bumerán gira rápidamente (alrededor de 10 revoluciones por segundo). Los perfiles de las alas crean el mismo efecto de sustentación que hace volar a los aviones. Además, el movimiento giratorio crea una precesión giroscópica, que empuja al bumerang hacia una trayectoria circular. Se puede ver un efecto similar con una peonza:si el eje de la peonza no es del todo vertical, la parte superior del juguete se mueve en un círculo alrededor del eje.

Para un vuelo exitoso, el boomerang también debe lanzarse correctamente. Debe sostenerse cerca del extremo de un ala con la superficie superior (curva) hacia el cuerpo del lanzador. El bumerang debe ser casi vertical, con el lanzador sosteniendo el brazo más bajo. Dependiendo de las condiciones del viento y del diseño del bumerán en particular, la parte superior puede inclinarse hasta 30 ° hacia afuera. Después de llevar el brazo hacia atrás, el lanzador lanza el boomerang con un movimiento por encima del hombro, como lo haría un lanzador con una pelota de béisbol. En el momento de la liberación, el lanzador agrega un chasquido de muñeca, como si rompiera un látigo. El ángulo de liberación debe estar entre horizontal y 15 ° por encima. Si hay algo de brisa, el bumerán debe lanzarse entre 30 ° y 90 ° a la derecha del viento que viene (o hacia la izquierda para un lanzador zurdo; los bumeranes diestros y zurdos son imágenes especulares de cada uno). otro).

A medida que el bumerán vuela hacia adelante, comienza a rodar lentamente (en el sentido contrario a las agujas del reloj para un diestro) y finalmente vuela horizontalmente con el lado plano hacia abajo. Cuando regresa al lanzador, se agarra de forma segura a la altura del pecho, atrapándolo entre las manos abiertas en forma de sándwich.

Los lanzadores recreativos simplemente disfrutan jugando un juego solitario de atrapada. Aquellos que estén interesados ​​en la competencia pueden elegir entre una variedad de eventos, que incluyen precisión (regresar lo más cerca posible del punto de lanzamiento) y resistencia (obtener la mayor cantidad de capturas en un período de cinco minutos). El récord internacional de distancia recorrida antes de regresar al lanzador es de 780 pies (238 m), en un vuelo que duró casi 22 segundos. El récord de tiempo máximo en vuelo (MTA) es de dos minutos, 59,94 segundos; el récord no oficial de la MTA, que fue presenciado pero no arrojado en una competencia sancionada, es de 17 minutos y seis segundos asombrosos.

Historial

Los bumeranes se desarrollaron como un refinamiento de los palos arrojadizos tallados (kylies) que se usaban como armas, principalmente para la caza. El kylie más antiguo encontrado hasta la fecha es uno formado a partir de un colmillo de mamut. Descubierto en Polonia en 1987, su edad ha sido carbonada en unos 20.300 años. Este implemento suavemente curvado de 2 pies (60 cm) de largo y 2 libras (0,9 kg) probablemente fue arrojado para matar renos. Se ha descubierto que una réplica de plástico de él viaja un promedio de 90 pies (27 m) cuando se lanza, aunque arrojarla en contra del viento aumenta su alcance a un promedio de 123 pies (38 m).

Los kylies fueron utilizados por personas prehistóricas en todas partes del mundo. Por lo general, eran de madera y tenían forma de plátano; ambas caras de cada brazo estaban talladas en superficies curvas y aerodinámicas. Cuando fueron arrojados, viajaron paralelos al suelo a distancias de hasta 650 pies (200 m), girando furiosamente hacia su objetivo. Típicamente de 3 pies (0,9 m) de largo y con un peso de 5 a 10 libras (2,3 a 4,6 kg), eran herramientas de caza eficaces.

Existe alguna evidencia de que los bumeranes se desarrollaron en varios grupos culturales. Por ejemplo, un objeto con forma de bumerán encontrado en Alemania estaba hecho de madera de fresno. Data de carbono a una edad de 2.400-2.800 años, se conserva lo suficiente como para permitir a los arqueólogos reconstruir su forma completa. La réplica se ha lanzado a la izquierda para producir una trayectoria de bumerán completa; sin embargo, los perfiles de las alas no eran óptimos, lo que dificultaba el lanzamiento con éxito. La evidencia sugiere que los bumeranes también se pueden haber desarrollado en Egipto y la India.

En todas las áreas excepto Australia, los cazadores idearon lanzas para lanzar y arcos para lanzar flechas, y dejaron de usar kylies. Los aborígenes australianos, sin embargo, continuaron cazando con palos arrojadizos. Experimentando con diseños, los residentes de las partes este y sur de ese continente desarrollaron bumeranes, que utilizaron principalmente para el deporte. En las principales reuniones tribales, celebraron competencias basadas en cualidades tales como la precisión del regreso y la velocidad y calidad del vuelo. Los bumeranes no se lanzaban a los animales de presa, aunque a veces se lanzaban como señuelos para atraer a las aves hacia una red.

El bumerang más antiguo encontrado en Australia data de hace unos 14.000 años. El origen de la palabra es incierto, aunque puede derivar del grito "boom-my-row" ("regresa, pega") que los colonizadores británicos escucharon gritar a los miembros de la tribu Dharuk cuando arrojaban los instrumentos en 1788. El método tradicional para hacer un boomerang consistía en seleccionar una pieza de madera apropiadamente curvada, generalmente de la sección donde el tronco del árbol se une a una raíz grande, formando un ángulo de 95-110 °. Si era necesario, el ángulo entre las alas se ajustaba calentando el bumerán sobre un fuego y doblándolo. Los perfiles aerodinámicos fueron tallados en la madera con un hacha, pulidos con un pedernal y pulidos con arena. Los diseños pueden grabarse en las superficies, ya sea para decoración o para mejorar las características de vuelo. La madera se selló con aceite de pescado o pintura.

Los bumeranes siguieron siendo una curiosidad relativamente oscura hasta aproximadamente 1970. La Institución Smithsonian en Washington, DC presentó un taller sobre cómo hacer y lanzar bumeranes. Despertó un gran entusiasmo por el deporte y el Smithsonian comenzó a patrocinar torneos anuales en el National Mall. El primer campeonato internacional se celebró en 1981.

Materias primas

Se puede usar una amplia variedad de materiales para hacer un boomerang. La madera sigue siendo una de las más populares porque produce buenos resultados, es relativamente barata y fácil de trabajar. Generalmente se prefiere el contrachapado de abedul finlandés o báltico de calidad aeronáutica, que se lamina a partir de capas muy delgadas de madera. Una hoja de 0,2 pulgadas (5 mm) de grosor tendrá entre cinco y 10 capas. Para proteger la madera de la humedad, generalmente se sella con un poliuretano revestimiento.

Entre los materiales sintéticos que se pueden usar para los bumeranes están el polipropileno, el plástico de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), fibra de vidrio, fibra de carbono, laminados de resina fenólica de lino y fibra de para-aramida de Kevlar. Los bumeranes de juguete hechos de espuma de uretano o cartón se pueden usar en interiores.

Diseño

Debido a que la acción de giro adecuada es crucial para el rendimiento de un boomerang, existen algunos conceptos fundamentales que deben seguirse durante el proceso de diseño. Sin embargo, esos elementos básicos dejan mucho espacio para la creatividad y los creadores de bumerán experimentan con frecuencia con formas innovadoras.

Al crear un nuevo patrón, el diseñador marca un punto en el medio de una hoja de Un bumerán. papel resistente. Esta primera marca de guía denota el centro de gravedad del bumerang. A medida que el diseñador continúa dibujando el boomerang, debe tener cuidado de equilibrar la forma alrededor del punto del centro de gravedad. La otra consideración importante es que las líneas centrales de cada ala del bumerang deben apuntar generalmente hacia el centro de gravedad (es decir, dentro de los 10 ° en cualquier dirección). Entonces, el segundo conjunto de marcas de guía que el diseñador hace en el papel son las líneas centrales de las alas. Dentro de las limitaciones establecidas por las marcas de guía, el diseñador puede esbozar el diseño básico o caprichoso que desee.

Una vez que el diseño está completamente dibujado, el diseñador lo recorta de la hoja de papel. Al colgar el patrón sucesivamente desde el extremo de cada ala, el diseñador puede verificar que el centro de gravedad planificado se ha conservado adecuadamente. Esto será cierto si la línea central de cada ala cuelga dentro de los 30 ° de la vertical.

Los diseñadores serios que buscan métodos más precisos pueden utilizar técnicas más sofisticadas, incluido el software de diseño asistido por computadora.

El proceso de fabricación

La siguiente descripción se centra en la fabricación de un boomerang de madera contrachapada en forma de V. Los materiales sintéticos se trabajan de manera similar, pero algunos generan polvo o humos peligrosos al cortarlos o lijarlos. En este caso, las máscaras antipolvo y la ropa protectora son fundamentales.

Formando

• 1 Se comprueba la planitud de la hoja de madera contrachapada. Si no es completamente plano, se orienta de manera que el lado cóncavo corresponda con la superficie superior del bumerang. Esto aumenta significativamente la fuerza del boomerang y eleva ligeramente las puntas de las alas para una mejor aerodinámica.
• 2 El patrón se coloca en la madera contrachapada de modo que la veta de la madera se extienda desde la punta de un brazo del bumerán hasta la punta del otro brazo. El contorno del patrón se traza en la madera contrachapada con un lápiz.
• 3 Se utiliza una sierra de calar, una sierra de calar, una sierra de calar, una sierra de cinta o una sierra de marquetería para cortar la forma de boomerang de la madera contrachapada. Este recorte básico se llama espacio en blanco.
• 4 Como alternativa al corte de una pieza en bruto de una sola pieza, se pueden cortar dos alas separadas, lo que permite una sección de superposición donde se unirán. Con un enrutador, se corta la mitad del grosor de esta sección de superposición de cada ala. Las secciones superpuestas se unen con cola para madera y se sujetan juntas hasta que la junta se endurece.
• 5 Se dibuja un contorno en la parte superior del espacio en blanco para mostrar las áreas a las que se les dará forma para los bordes delantero y trasero de las alas.
• 6 Los perfiles de las alas se modelan con una lijadora de banda o manualmente con una escofina o un cepillo. La parte superior del borde de ataque de cada ala se reduce en un ángulo de 45 °, mientras que la parte trasera del ala se inclina hacia abajo para dejar un borde de fuga de 0.04-0.08 pulgadas (1-2 mm) de grosor. La cara inferior del borde de ataque está ligeramente recortada. Las puntas de las alas tienen la misma forma que el borde de fuga. Las diversas capas de madera contrachapada sirven como curvas de nivel que ayudan al trabajador a lograr pendientes uniformes.
• 7 También se puede cortar una sección poco profunda de la superficie inferior de cada ala. Por ejemplo, esto podría consistir en una franja de 5 cm (2 pulgadas) de largo cerca de la punta del ala y detrás del borde de ataque.

Finalizando

• 8 Con papel de lija progresivamente más fino (grano 80-250), la superficie del boomerang se alisa cuidadosamente con una lijadora orbital o con la mano.
• 9 Después de rociar la superficie con sellador de lijado, lana de acero fina se utiliza para suavizar aún más la superficie. Una capa de pintura o tinte para madera es seguida por una o más capas de acabado de poliuretano transparente.

Sintonización

• 10 El bumerán se lanza varias veces para probar sus capacidades de vuelo. Se pueden realizar varios tipos de ajustes para afinar el boomerang y obtener un mejor rendimiento. Por ejemplo, los perfiles de las alas se pueden ajustar mediante lijado adicional.
• 11 Otra técnica de afinación es doblar las alas, levantando sus puntas aproximadamente 0,12 pulgadas (3 mm) por encima del plano del vértice; esto se llama darle al bumerán un diedro positivo. Puede ser necesario calentar el bumerang para que sea lo suficientemente flexible para doblarse y hacer que el ajuste sea permanente. Esto se puede hacer al vapor o incluso en un horno de microondas.
• 12 Girar las alas para subir o bajar los bordes de ataque también puede afectar el rendimiento del boomerang.
• 13 Otras técnicas de ajuste incluyen perforar agujeros a través de las alas, cortar ranuras en los bordes de ataque de las alas o perforar agujeros poco profundos en la parte inferior de las alas e insertar plomo o latón tapones para agregar peso.

Control de calidad

Durante todo el proceso de fabricación, se comprueba periódicamente la calidad del bumerán. Cualquier irregularidad en el boomerang, como lados desiguales o golpes, quitará el diseño aerodinámico. Los boomerangs son sancionados por comités como la Asociación Mundial de Boomerang y la Asociación de Boomerang de los Estados Unidos (USBA). Estos grupos establecen los estándares y reglas a las que debe adherirse cualquier competencia de boomerang, como la seguridad, la habilidad y el tiempo.

El futuro

Las innovaciones de Boomerang se pueden desarrollar en dos áreas:materiales y diseño. A medida que se desarrollan nuevos materiales que son fuertes, duraderos y livianos, los fabricantes de bumerán intentarán usarlos individualmente o en combinación. Por ejemplo, el bumerán que voló durante más de 17 minutos consistía en una capa exterior de dos capas de fibras de carbono y Kevlar; la cáscara se llenó con resina epoxi mezclada con microglobos fenólicos.

Dos innovaciones recientes sugieren formas de modificar los diseños para mejorar la aerodinámica. Una consistía en hacer que las superficies superior e inferior de los bordes posteriores de las alas de un boomerang fueran ligeramente cóncavas. Normalmente, estas superficies son planas o ligeramente convexas. Este diseño se utilizó para el boomerang que estableció el récord mundial actual de distancia. En el otro ejemplo, las puntas de las alas de un boomerang se cortaron en un ángulo que las hizo perpendiculares a las líneas imaginarias que conducen al centro de rotación. Por lo general, las puntas de las alas son perpendiculares a la línea central de las alas. Esta modificación fue creada por el titular del registro no oficial de MTA.