Слушай, принцип бумеранга вообще основан на подъёмной силе и прецессии. Крылья у него немного наклонены и скручены, так что на той стороне, которая вращается вперед, скорость воздуха выше. Там создаётся больше подъёмной силы и чуть меньше сопротивления, поэтому бумеранг наклоняется и начинает движение вбок. При этом, вращение удерживает крылья в нужном направлении, как гироскоп. Подъёмная сила спереди тянет его вниз, а сзади – вверх, а прецессия гироскопа превращает это в боковой толчок. В итоге получается изогнутый, петлеобразный полёт, который возвращает его обратно к тебе. То есть, форма крыльев обеспечивает подъёмную силу, вращение даёт стабильность, а гироскопический эффект отвечает за возвращение. Попробуй – просто брось его с достаточной скоростью и под нужным углом, и увидишь, как он описывает круг.

Конечно, без всяких заморочек, просто по существу. Представь, что каждое крылышко – это микроскопический профиль, создающий подъёмную силу (L = ½ ρ V² S C_l). Из-за вращения бумеранга переднее крыло движется быстрее, и у него немного выше \(V\), соответственно, подъёмная сила чуть больше, чем у заднего крыла. Эта разница в подъёмной силе (\(\Delta L\)) создаёт крутящий момент (\(\tau = r \times \Delta L\)), где \(r\) – радиус от оси вращения до центра подъёмной силы крыла. Этот крутящий момент заставляет всё это вращаться в сторону прецессии – по сути, "толкает" более быстрое крыло вперёд, более медленное — назад, а вращение переносит этот наклон в боковое движение. Это физика вкратце. Высота? Плотность воздуха (\(\rho\)) падает, и оба крыла теряют подъёмную силу. Бумеранг просто летит более плавно и дальше, прежде чем разница в подъёмной силе вернёт его обратно. Радиус возврата уменьшается, и чтобы получить ту же петлю, потребуется более быстрая скорость вращения или более агрессивный угол запуска. В общем, на высоте это как будто ты бросаешь бумеранг в бассейн с очень разрежённым воздухом – получится более короткая и быстрая дуга. Просто отрегулируй силу, и ты всё равно получишь этот приятный возврат.

Понял, давай без изысков. На низких скоростях, когда бумеранг летит – километров 30–50 в час – число Маха заметно ниже 0.3, значит коэффициент подъёмной силы довольно стабилен, никаких серьёзных эффектов от числа Маха нет. Если тебе нужен источник, посмотри NACA Technical Report 1044 (Aerospace Flight Mechanics) и руководство по аэродинамике AIAA – там классические графики зависимости коэффициента подъёмной силы от числа Маха для плоских пластин и простых крыльев. Там видно, что до Маха 0.3 изменение меньше 5%. Значит, на высоте ты теряешь подъемную силу из-за более низкой плотности воздуха, а не из-за того, что воздух движется быстрее относительно бумеранга. Именно поэтому более сильное вращение или более крутой угол запуска помогают – больше подъёмной силы, больше гироскопического крутящего момента, всё сводится к балансу разности подъёмной силы. Никаких космических физик не нужно, обычная аэродинамика.