回旋鏢實在是最奇異的武器或玩具，它是澳洲土人與其他地方的人各自在無意中發明的。如果你拋擲一截木棍，它在不遠處就會落地；但是回旋鏢卻可往返飛行近二百公尺，而且由高手瞄準，還可射中獵物或敵人。回旋鏢可能出於原設計為直飛的武器，但許多人發現，被澳洲人當作玩具的可回轉飛鏢更為有趣。相反的，在空氣動力學上，直行飛鏢卻比回旋鏢要來得複雜。雖然兩種飛鏢都很古老，業餘研究者在了解兩者的飛行上仍然大有可為。
雖然在體育用品社偶爾可以買到好的回旋鏢，但因為大量製造，大部分都很差勁，事實上，有些回旋鏢甚至一去不返。
如果你要作回旋鏢實驗，必須自己做一個。只有這樣，你才會知道何種因素影響回旋鏢的飛行，而作必要的修改。製造回旋鏢最好的材料，是由波羅的海赤楊所做成適於造艦艇或飛機的五層（或更多層）夾板，厚度1/4～3/8吋。這種型式的回旋鏢耐磨且防水，密度又大，且比同型的他種鏢為重。
用厚紙板剪出所要的回旋鏢樣式，史密斯（H. Smith）設計的回旋鏢是一個例子（如果你慣用左手，那麼就要做一個左手用的回旋鏢，也就是圖一在鏡中的像）。把剪出來的樣式放在夾板上，用鉛筆描出輪廓，然後用線鋸或小鋸子鋸除空白的部分。此時應照圖示大約決定回旋鏢的外型（除了斜切前緣外，底部不動），要前緣鈍，後緣鋒利，頂面斜接平坦的底部。因回旋鏢兩臂的提升作用與機翼相同，故兩臂截面的形式必須有傳統機翼的形狀。
用老虎鉗夾住夾板的空白處，以彎形銼刀銼出邊緣與頂部，再用一張裹住軟木的粗砂紙磨平銼刀的凹痕，並磨出回旋鏢的外觀。在用較細的砂紙加工以前，應該先試飛一下，以便用銼刀或粗砂紙再整修一番。整修的意思是，你應該一再地試拋，一再地用銼刀或砂紙銼磨，直到它飛得盡如人意。
強風中不宜拋擲回旋鏢；如果是弱風，則人先面對風向，再右轉45°擲出。擲出前握鏢的要領是，垂直握住回旋鏢一臂（任何一臂都無所謂）的頂端，底部朝外；手移到腦後，向地平線擲去，手臂完全伸直時，手腕要往前扣。剛開始不要太用力，真正要緊的是扣的力道而非擲力，也就是扣力使回旋鏢旋轉，而能在空中飛行。
回旋鏢的指向（即自旋的平面）隨風的狀況與鏢的形式而不同。要飛得好，必須使回旋鏢飛行的平面幾近鉛直；其他的情形就必須轉動飛行面（將回旋鏢頂端向外傾斜），可多達45°。傾斜角度愈大，回旋鏢爬升力就愈大。如果一開始升力就太大，爬升得太快，則容易墜地而破裂。
正常的飛行狀況下，回旋鏢貼著水平面繞一想像的圓弧飛行，回程時，可能會翱翔甚或迴旋一下才在腳邊落地。幸運的話，落地前可能還會額外的畫一兩個圈（小於原來的圈）。雖然回旋鏢的旋轉面是幾近鉛直拋出，但它卻可能以幾近水平的旋轉面飛回。何以飛完全程，回旋鏢的平面卻會翻轉過來？下面將有所解釋。
如果在微風中，回旋鏢一直落在身旁右邊，那麼試著往來風稍左擲出；同樣的，如果落在左邊，就試著往稍右擲出。要是落在身後，試著以較小力道拋擲；如果還是沒有用，那麼自旋面傾斜得少一點，再往水平面稍上方拋出。如果當日無風，就以較大角度的傾斜自旋面拋擲，以獲得較大之升力。
小心不要讓回旋鏢傷到人或損壞物品，它很可能成為武器。只能在較大的空間拋擲，如果有人在場，讓他們知道你在做什麼以便閃躲。
要成功地整修回旋鏢，需要經驗和運氣。一般來說，如果回旋鏢的上表面較彎曲，它的升力較大，也就是說飛回時所畫的圓弧較小。反之，上表面平一些或下表面彎一些，回旋鏢升力就較小，如此，回旋鏢兩臂的截面形狀就比較不像傳統的機翼。如果回旋鏢飛到半空中就下跌，原因可能是鏢臂上過量的空氣拖力阻礙旋轉。將回旋鏢的某表面弄粗糙，可能對其飛行有所助益，但是銼刀留下的大凹槽，必定會產生額外的氣障，縮短飛行時間。
與其小心塑造回旋鏢臂，不如扭轉它，使其飛行時兩臂的前緣能將流過的空氣往右推，而獲得往左的升力。這種改變很容易察覺，如從疾駛的車中把手伸出窗外，則改變手的角度，就可以感覺所受到的升力，要扭轉回旋鏢，可將它放在華氏四百度的烤爐中慢慢加熱，然後（當然要戴上手套）小心的扭轉鏢臂直到木頭冷卻。如果彎得太過，再加熱扭回一些。
如果回旋鏢斷裂了，不要把斷片丟棄。用環氧基樹脂黏合碎片，並夾住直到乾燥以後，再用銼刀或砂紙加工成所要的形狀。雖然加工後的回旋鏢不似先前堅固，但是卻會因為破裂而改變質量分布，使飛行軌跡變得十分有趣。
回旋鏢並不限於兩臂者，事實上最簡易的形式，是兩支直尺在尺身中央正交所組成的四刃回旋鏢。標準的直尺是上表面彎曲，而下表面幾近平坦。欲組合這種直尺，可用強軔的橡皮筋縛住，或以螺絲釘穿過尺身中心已打就的小洞。拋擲的方式和兩臂回旋鏢相同，但小心不要被尖銳的邊緣割傷，而且，不要用鐵邊的直尺。
簡單的交叉回旋鏢可用五吋見方的厚紙板剪成。剪出三刃或四刃的回旋鏢，輕扭使各刃不在同一平面。在回旋鏢臂上加點重量，可增加飛行距離。如果是厚紙板回旋鏢，則可在各臂末梢夾上紙夾，以增加重量。這樣的回旋鏢可在教室裏示範，如果教室不夠大，則可以再扭轉各臂或沿各刃中心線扳彎各臂，以縮短飛行距離。後者的技巧可使回旋鏢臂有一誇張的機翼形狀──至少有一邊是尖銳的凸出，另一邊則否。通常，拋擲回旋鏢時，凸出的一面要向著自己。從幾乎平坦的回旋鏢臂漸趨機翼形狀，升力也會增加；其路徑就循著一個更緊縮的圓弧。
等擲的技術不錯以後，你可能會想去接住它，結果可能會削傷手指。如果真想按住回旋鏢，兩手掌要平伸，等回旋鏢飛行到最後，還在旋轉滑翔時，以兩掌將其夾住，手指不要碰到旋轉中的鏢刃。
回旋鏢回飛的原因，主要在鏢臂的截面形狀及其自旋。沒有這兩點特性，回旋鏢就和其他丟出去的木棍沒有兩樣。鏢臂的截面形狀使回旋鏢所受的空氣升力和機翼相同，而鏢的自轉則令鏢身穩定。由轉動力學知道，回旋鏢和陀螺一樣，其自轉軸也繞鉛直線旋轉。升力及穩定性使回旋鏢上升，而其自旋軸之轉動則令回旋鏢回飛。
欲了解升力，可以傳統機翼的簡單模型來解釋。傳統機翼底部平坦，前緣較鈍，後緣銳利而頂部凸出。流經機翼頂上的氣流較流經底部者快。其理由可將流過的空氣分為兩類來看，一類是氣流中沒有回旋，並且在機翼上下方的速率相同；另一類則是循環型，氣流由頂面流向末端，再循底部回到前端。因為空氣對機翼表面的黏滯和附著力，所以氣流由頂面流至末端時產生此一循環。
此二理想化氣流重疊，其速度在機翼上方相加，在機翼下方則相減。結果，實際的空氣速率是上方大於下方。因為氣壓和氣流速率成反比（此種差別對升力十分重要），故機翼上方之壓力小於下方，因此機翼獲得向上之推力。（實際機翼之氣流形態，較此簡易模型要複雜得多，甚至飛機高速飛行時，向上微傾以下壓空氣的機翼底部，亦因受氣流之撞擊，而獲得部分升力。）
如果機翼朝氣流的方向傾斜，使氣流正射在彎曲的頂部，升力當然會減小，這種入射方式叫負攻角（negative angle of attack）。升力減小的緣故是入射氣流有施於上表面的下壓力；也可說部分升力消失是因為氣流迴繞機翼的趨勢減弱，而且機翼上下的氣流速率差減少了。
相反的，如果機翼傾斜，使氣流稍微正射平坦的底部，這種情況就叫正攻角（positive angle of attack），因氣流向上推會使升力增加，氣障也增加。如果角度太大，不利的氣障遞升就會超過有利之升力，所以回旋鏢臂迎向氣流的角度，對其飛行十分重要。
鏢臂的截面形狀很多，但大部分都類似傳統機翼。這種形狀通常包括回旋鏢旋轉時挺進氣流的鈍邊和尾隨的銳邊。經常一面是平的，一面是凸的。以此為基本形狀的變化很多，然而，卻少有人系統地研究，到底何種形狀在氣體動力學上最好。有些回旋鏢兩邊都是平的，但在飛行中，以扭轉鏢臂來使氣流偏向。
回旋鏢與傳統機翼之升力有一主要的不同。在最初的飛行中，「升力」幾乎是水平的，向上的力只夠平衡回旋鏢的重量。因為回旋鏢繞水平軸旋轉，鏢臂的彎曲部分就在近乎鉛直的面上旋轉，其升力亦近乎水平。為了簡化，以下的討論將不計回旋鏢的重量，並假設回旋鏢是由慣用右手的人擲出。於是旋轉平面在開始時完全鉛直，升力朝拋擲者的左方，鏢在鉛直面上繼續旋轉而向左飛去。
如果只是這樣，回旋鏢就永遠飛不回來了。要知道為什麼它會回飛，就必須先了解還有什麼升力作用在鏢上，尤其要知道由升力產生的力矩，如何導致旋轉平面的進動（precession）。
假設回旋鏢的一臂已到達最高點，而另一臂幾乎在最低點（指的是香蕉形回旋鏢）。上臂旋轉方向與鏢的中心點速度同向，而下臂則反向旋轉。流經上臂的空氣速率較下臂的快（從鏢臂來看），因此上臂產生的升力較大。回旋鏢在自旋中，上半部始終受較大的升力，因此比下半部受到更大的側向推力。
首先想到的是，水平的升力差（在上臂較大）會使回旋鏢的自旋面傾斜，升力方向朝下（結果損失慘重）。然而實際情形是，升力差使得回旋鏢繞一鉛直軸旋轉，把鏢往回帶的正是自旋平面的轉動，通常叫做進動。
要了解進動的原因，就必須研究升力產生之力矩。令回旋鏢繞其中心自旋（事實上，雙臂回旋鏢自旋時所繞的是質心，並非鏢身正中心，但那並不影響討論的結果），上臂平均升力由其中水平向外；同樣的，也令下臂平均升力由其中心水平向外。此二升力之一所產生的力矩，是升力與鏢心到力作用點距離（即上臂之一半長度）的乘積。上臂因有較大的升力，故所產生的力矩較大。
如果回旋鏢不自旋，此力矩差只會使其平面傾轉。因上臂有較大的力矩，由拋擲者看來，平面呈反時針方向傾轉，然而回旋鏢是自旋的，結果就大大的不同。因為這樣，所以產生了角動量、而自旋平面傾斜之趨向使它自己繞鉛直軸旋轉。
角動量是回旋鏢自旋速率和某一函數的乘積，此函數包含質量與質量分布。例如，想像你要轉動載了幾個小孩的旋轉木馬，則所加的力矩是旋轉木馬的半徑與其邊緣相切之力的乘積。開始的時候，力矩使旋轉木馬產生一角加速度，自旋從零增到某一終值。要如何安排這些孩子，使得能以最小的力達到某一給定的角加速度？直覺上，你會把孩子安排在靠近中央的地方。質量當然是相同的，但是對旋轉中心來說，質量分布卻不同，質量靠近中心時，木馬就容易轉動。考慮質量與其分布的函數，即所謂轉動慣量，質量愈大或離中心愈遠，其轉動慣量就愈大，要達到某一角加速度所必須施的力就愈大。
旋轉木馬只要一轉動，你不再施力於其邊緣，因自旋和轉動慣量，它就有一角動量，通常是以一垂直轉動平面的向量來表示角動量。在這裏，此向量必為鉛直，其方向（向上或向下）以搭便車的手勢，右手伸直的姆指表示，其他四指循物體旋轉之方向捲曲。
要改變此向量之大小與方向，就要對物體另施一力矩。如為旋轉木馬，就在邊緣上再加一推力。（如何畫出角動量改變之向量，其規定是，右手食指由旋轉中心指向施力點，中指則指向施力方向。如令姆指與上二指垂直，自然地它就指向角動量改變之方向。新的角動量向量為先前向量與其改變向量二者之和。）在旋轉木馬邊緣加一切線力，新的角動量向量仍為鉛直，而其增大或減小依旋轉木馬欲變快或變慢之目的而定。
旋轉中的回旋鏢有二個力矩施於臂上，一個是由上臂平均升力所產生；另一個則為下臂之平均升力所產生。因為上臂之升力較大，就以它來決定角動量，因此將不計下臂之升力（如果加上較小之升力，結果亦同）。假想以右手拋出回旋鏢後，它逐漸遠去，在鉛直面上自旋，角動量的向量向左指，當回旋鏢繼續飛行時，上臂之平均升力產生的力矩，就會改變角動量向量的方向。
要決定向量的改變方向，可以右手手指的適當指向來表示。食指從回旋鏢中心指向上臂之中心，中指指向上臂升力之方向（即你的左方），則伸直的姆指就指向你。因此，表角動量改變的向量就指向你。用俯瞰的方式最能看出向量改變與原向量的和，向量改變與原向量垂直，合成一新向量，方向比原向量更指向你。因為向量改變與原向量垂直，角動量的大小不變，只是方向改變了，使它繞一鉛直軸旋轉。
這種角動量方向的旋轉稱為進動，可由陀螺的軸繞鉛直軸旋轉看出來。另一進動的通俗例子是摩托車的轉彎，摩托車輪的轉動速率甚大，有夠大的轉動慣量使得角動量很大。要使摩托車轉動，不能像單車轉彎一樣，只是轉動把手，還要使摩托車向轉彎的方向傾斜。摩托車受到的力矩，使車輪的角動量產生進動，才能使整個摩托車轉彎。
在自旋平面的進動時，回旋鏢以某一速率沿一路徑飛行，但不斷地受到水平升力而轉向。因而路徑接近一圓周。在一成功的飛行中，回旋鏢自旋平面的進動速率，與其繞一圓周路徑之速率同步，其攻角約略維持一正值。使攻角維持一適當的值，在此種速率同步的配合上是必須的。
假設回旋鏢進動大慢，則當它在路徑上飛行時，其繞一鉛直軸旋轉的自旋平面轉速，較鏢身整體沿路徑飛行之速率為慢。自旋平面落後時，其攻角逐漸地變負，回旋鏢就失去升力。
如自旋平面旋轉得太快，其繞鉛直軸之轉速就較鏢身整體沿大圓路徑飛行之速率為快。結果攻角就逐漸變正，直到自旋平面與接近的氣流垂直，於是飛行即被氣障破壞無遺。
進動率與回旋鏢沿大圓路徑飛行的速率，兩者的吻合並不難，事實上，在某種程度來說，還是自動完成的，因為二者都靠升力。拋擲回旋鏢，用砂紙磨，並改造鏢臂，再試擲，直到幾乎吻合而回旋鏢能回飛為止。
回旋鏢之圓周路徑與拋擲它的速率無關，只有轉動慣量和回旋鏢的截面形狀，才能決定飛行路徑的半徑。因此一個回旋鏢，不管你用力多大（在假定的鉛直面上作相同的投擲）；其路徑總是不變的（當然，假設用的力足以飛完全程）。如果要改變圓周路徑的大小，通常必須換個不同轉動慣量或截面形狀的回旋鏢。然而也可以在鏢臂加上載物來增加轉動慣量，這種技巧是想打破拋遠紀錄的人用的。
飛盤也是以同樣的方式飛行。它有一個彎曲的頂面，以手腕的扭甩使其旋轉，由空氣的撞擊或經由上下表面氣流速度之不同而獲得升力。飛盤適當地在幾乎鉛直的平面拋擲，也會像回旋鏢一樣的回飛。可是，飛盤通常是稍微彎曲地拋給另一個人，因此拋擲者只要定個自旋平面，給與足夠達到此一彎曲路徑的水平升力就成了。
回旋鏢和飛盤都可輕觸地面而不影響飛行。假想飛盤以前緣向下微傾，掠地而過。前緣擦到地上，地面與飛盤的接觸點給予飛盤一力矩，並改變其角動量，但此改變向量幾乎和原來的角動量垂直，所以新的角動量是由原先的向量旋轉而得。除了方向，角動量的值改變並不大，因此飛盤並不會慢多少，只是重新定向，朝新方向飛行罷了。
編註：回旋鏢（boomerang）又譯「不白扔」，本刊第四卷第六期曾刊載「有趣的不白扔」一文。
（本文譯自J. Walker, “Boomerangs！How to make them and also how they fly”, Scientific American, March, 1979）
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