Науково-дослідна робота. Тема роботи Ідеальний паперовий літачок. Науково-дослідницька робота: «Лети, моя літак ... Вони й не таке можуть

Будучи батьком практично випускниці середньої школи, був втягнутий в смішну історію з несподіваним кінцем. У ній є пізнавальна частина і зворушлива життєво-політична.
Пост напередодні дня космонавтики. Фізика паперового літака.

Незадовго перед новим роком, дочка вирішила проконтролювати власну успішність і дізналася, що фізичка при заповненні журналу заднім числом, наставила якихось зайвих четвірок і піврічна оцінка висить між "5" і "4". Тут треба розуміти, що фізика в 11 класі - предмет, м'яко кажучи, непрофільний, всі зайняті дресурою для надходження і страшним ЄДІ, але на загальний бал вона впливає. Скриплячи серце, з педагогічних міркувань мною було відмовлено у втручанні - типу розберися сама. Вона назбирати, прийшла на з'ясування, переписала прямо тут же якусь самостійну і отримала піврічну п'ятірку. Все б нічого, але вчителька попросила в рамках вирішення питання зареєструватися на Поволзький наукову конференцію (Казанський університет) в секцію "фізика" і напише трохи доповідь. Участь учня в цій шняга йде в залік при щорічній атестації вчителів, ну і типу "тоді вже точно рік закриємо". Вчительку можна зрозуміти, нормальна, в общем-то, домовленість.

Дитина подзагрузілся, пішов до оргкомітету, взяв правила участі. Оскільки дівчинка досить відповідальна, стала роздумувати і придумувати якусь тему. Звичайно, звернулася за порадою до мене - найближчого технічного інтеллегенти пострадянської епохи. В інтернеті знайшовся список переможців минулих конференцій (там дають дипломи трьох ступенів), це нас соориентироваться, але не допомогло. Доповіді були два різновиди, одна - "нанофільтри в нафтових інноваціях", друга - "фотографії кристалів і електронний метроном". Як на мене, так другий різновид нормальна - діти повинні різати жабу, а не замилювати очі під урядові гранти, але у нас ідей особливо не додалося. Довелося керуватися правилами, щось на зразок "перевага віддається самостійних робіт і експериментів."

Вирішили, що будемо робити який-небудь смішний доповідь, наочний і прикольний, без зауми і нанотехнологій - розвеселимо аудиторію, участі нам досить. Часу було місяця півтора. Копіпаст був принципово неприйнятний. Після деяких роздумів, визначилися з темою - "Фізика паперового літачка". Я свого часу провів дитинство в авиамоделизме, та й дочка любить літаки, тому тема більш-менш близька. Треба було зробити закінчену практичне дослідження фізичної спрямованості і, власне, написати роботу. Далі я буду постити тези цієї роботи, деякі коментарі та ілюстрації / фото. В кінці буде кінець історії, що логічно. Якщо буде цікаво, відповім на питання вже розгорнутими фрагментами.

Виявилося, що у паперового літака є хитрий зрив потоку нагорі крила, який формує вигнуту зону, схожу на повноцінний аеродинамічний профіль.

Для дослідів взяли три різні моделі.

Модель №1. Найпоширеніша і загальновідома конструкція. Як правило, більшість уявляє собі саме її, коли чує слово "паперовий літак".
Модель №2. "Стріла", або "Спис". Характерна модель з гострим кутом крила і передбачуваної високою швидкістю.
Модель №3. Модель з крилом великого подовження. Особлива конструкція, збирається по широкій стороні аркуша. Передбачається, що вона володіє хорошими аеродинамічними даними через крила великого подовження.
Всі літаки збиралися з однакових аркушів паперу формату А4. Маса кожного літака - 5 грам.

Для визначення базових параметрів був проведений найпростіший експеримент - політ паперового літачка фіксувався відеокамерою на тлі стіни з нанесеною метричної розміткою. Оскільки відомий міжкадровий інтервал для відеозйомки (1/30 секунди), можна легко обчислити швидкість планування. За падіння висоти на відповідних кадрах знаходяться кут планування і аеродинамічна якість літака.
В середньому, швидкість літачка - 5-6 м / с, що не так у ж і мало.
Аеродинамічний якість - близько 8.

Щоб відтворити умови польоту, нам потрібен ламінарний потік зі швидкістю до 8 м / с і можливість виміряти підйомну силу і опір. Класичний спосіб таких досліджень - аеродинамічна труба. У нашому випадку ситуація спрощується тим, що сам літачок має невеликі габарити і швидкість і може бути безпосередньо поміщений в трубу обмежених размеров.Следовательно, нам не заважає ситуація, коли продувається модель істотно відрізняється по габаритах від оригіналу, що, в силу відмінності чисел Рейнольдса, вимагає компенсації при вимірах.
При перетині труби 300x200 мм і швидкості потоку - до 8 м / с нам знадобиться вентилятор з продуктивністю не менше 1000 куб.м / год. Для зміни швидкості потоку необхідний регулятор швидкості двигуна, а для вимірювання - анемометр з відповідною точністю. Вимірювач швидкості не обов'язково повинен бути цифровим, цілком реально обійтися відхиляється пластиною з градуюванням за кутом або рідинним анемометром, який має більшу точність.

Аеродинамічну труба відома досить давно, її застосовував в дослідженнях ще Можайський, а Ціолковський і Жуковський вже детально розробили сучасну техніку експерименту, яка принципово не змінилася.

Настільна аеродинамічна труба була реалізована на основі досить потужного промислового вентилятора. За вентилятором розташовані взаємно перпендикулярні пластини, спрямляются потік перед попаданням в вимірювальну камеру. Вікна в вимірювальної камери забезпечені стеклами. У нижній стінці прорізаний прямокутний отвір для власників. Безпосередньо в вимірювальній камері встановлена \u200b\u200bкрильчатка цифрового анемометра для вимірювання швидкості потоку. Труба має невелике звуження на виході для "підпору" потоку, що дозволяє знизити турбулентність ціною зменшення швидкості. Частота обертання вентилятора регулюється найпростішим побутовим електронним регулятором.

Характеристики труби виявилися гіршими розрахункових, головним чином через невідповідність продуктивності вентилятора паспортним характеристикам. Підпір потоку теж знизив швидкість в зоні вимірювань на 0.5 м / с. В результаті максимальна швидкість - трохи вище 5 м / с, що, тим не менш, було досить.

Число Рейнольдса для труби:
Re \u003d VLρ / η \u003d VL / ν
V (швидкість) \u003d 5м / c
L (характеристика) \u003d 250мм \u003d 0,25 м
ν (коеф (щільність / вязскость)) \u003d 0,000014 м ^ 2 / с
Re \u003d 1,25 / 0,000014 \u003d 89285,7143

Для вимірювань сил, що діють на літак використовувалися елементарні аеродинамічні ваги з двома ступенями свободи на основі пари електронних ювелірних ваг з точністю 0.01 грам. Літак фіксувався на двох стійках під потрібним кутом і встановлювався на платформу перших ваг. Ті, в свою чергу, розміщувалися на рухомому майданчику з важеля передачею горизонтального зусилля на другі ваги.
Вимірювання показали, що точність цілком достатня для базових режимів. Однак, було складно фіксувати кут, тому краще розробити відповідну схему кріплення з розміткою.

Під час продування моделей вимірювалися два основних параметри - сила опору і підйомна сила в залежності від швидкості потоку при заданому куті. Було побудовано сімейство характеристик з досить реалістичними значеннями, що дозволяють описати поведінку кожного літака. Результати зведені в графіки з подальшим нормуванням масштабу щодо швидкості.

Модель №1.
Золота середина. Конструкція максимально відповідає матеріалу - папері. Міцність крил відповідає довжині, развесовка оптимальна, тому правильно складений літак добре вирівнюється і плавно летить. Саме поєднання таких якостей і легкість збірки зробило цю конструкцію такою популярною. Швидкість менше, ніж у другій моделі, але більше, ніж у третьому. На великих швидкостях вже починає заважати широкий хвіст, до цього прекрасно стабілізуючий модель.
Модель №2.
Модель з найгіршими льотними характеристиками. Велика стреловидность і короткі крила покликані краще працювати на високих швидкостях, що і відбувається, але підйомна сила зростає недостатньо і літак дійсно летить як спис. Крім того, він не стабілізується в польоті належним чином.
Модель №3.
Представник "інженерної" школи - модель спеціально замислювалася зі спеціальними характеристиками. Крила великого подовження дійсно працюють краще, але опір зростає дуже швидко - літак літає повільно і не терпить прискорень. Для компенсації недостатньої жорсткості паперу використовуються численні складки в шкарпетці крила, що теж збільшує опір. Проте, модель дуже показова і літає добре.

Деякі результати по візуалізації вихорів
Якщо внести в потік джерело диму, то можна побачити і сфотографувати потоки, що огинають крило. У нашому розпорядженні не було спеціальних генераторів диму, ми використовували палички пахощів. Для збільшення контрасту використовувався фільтр для обробки фотографій. Швидкість потоку також зменшувалася, оскільки щільність диму була невисока.
Формування потоку на передній крайці крила.

Турбулентний "хвіст".

Також потоки можна досліджувати за допомогою коротких ниток, що приклеюються на крило, або тонким щупом з ниткою на кінці.

Зрозуміло, що паперовий літачок - це в першу чергу просто джерело радості і прекрасна ілюстрація для першого кроку в небо. Подібний принцип ширяння на практиці використовують тільки білки-летяги, що не мають великого народно-господарського значення, по крайней мере, в нашій смузі.

Більш практичним подобою паперовому літаку є "Wing suite" - костюм-крило для парашутистів, що дозволяє здійснювати горизонтальний політ. До речі, аеродинамічна якість такого костюма менше, ніж у паперового літака - не більш 3-х.

Я придумав тему, план - на 70 відсотків, редагування теорії, залізяки, загальне редагування, план виступу.
Вона - всю теорію зібрала, аж до переведення статей, вимірювання (вельми трудомісткі, до речі), малюнки / графіки, текст, літературу, презентацію, доповідь (було багато питань).

Я пропускаю розділ, де в загальному вигляді розглядаються завдання аналізу і синтезу, що дозволяють побудувати зворотну послідовність - конструювання літачка за заданими характеристиками.

З урахуванням проведеної роботи ми можемо нанести на mind map розмальовку, индицируют виконання поставлених завдань. Зеленим кольором тут позначені пункти, які знаходяться на задовільному рівні, світло-зеленим - питання, які мають деякі обмеження, жовтим - області порушені, але не розроблені в належній мірі, червоним - перспективні, які потребують додаткового дослідження (фінансування вітається).

Місяць пролетів непомітно - дочка копала інтернет, ганяла трубу на столі. Ваги косячіт, літачки здувало повз теорії. На виході вийшло сторінок 30 пристойного тексту з фотографіями і графіками. Робота була відправлена \u200b\u200bна заочний тур (всього кілька тисяч робіт у всіх секціях). Ще через місяць, о жах, вивісили список очних доповідей, де наш сусідив з іншими нанокрокоділамі. Дитина гірко зітхнув і почав ліпити презентацію на 10 хвилин. Відразу виключили зачитування - виступати, так жваво і осмислено. Перед заходом влаштували прогін з хронометражем та протестами. Вранці невиспаний доповідачка з правильним відчуттям "нічого не пам'ятаю і не знаю" попив в КДУ.

До кінця дня я почав хвилюватися, ні відповіді - ні привіту. З'явилося таке хитке стан, коли не тямиш - ризикована жарт вдалася чи ні. Не хотілося, щоб підлітку якось вийшла боком це історія. Виявилося, що все затягнулося і її доповідь припав аж на 4 вечора. Дитина надіслав смс - "все розповіла, журі сміється". Ну, думаю, добре, спасибі хоч не сварять. І ще через годину приблизно - "диплом першого ступеня". Ось це було абсолютно несподівано.

Ми думали про що завгодно, але на тлі абсолютно дикого пресингу лобіювати тим і учасників отримати перший приз за хорошу, але неформатну роботу - це щось із зовсім забутого часу. Після вже вона розповіла, що журі (досить авторитетне, до речі, не менше кфмн) блискавично прибивало зомбованих нанотехнологів. Мабуть, все так наїлися в наукових колах, що беззастережно виставили негласний заслін мракобісся. Доходило до смішного - бідна дитина зачитував якісь дикі научізми, але не міг відповісти в чому вимірювався кут при його експериментах. Впливові наукові керівники злегка блідли (але швидко відновлювалися), для мене загадка - навіщо їм було влаштовувати таке позорище, та ще й за рахунок дітей. У підсумку, всі призові місця роздали славним хлопцям з нормальними живими очима і хорошими темами. Другий диплом, наприклад, отримала дівчинка з моделлю двигуна Стірлінга, яка жваво його запускала на кафедрі, спритно змінювала режими і осмислено коментувала всякі ситуації. Ще один диплом дали хлопцю, який сидів на університетському телескопі і щось там видивлявся під керівництвом професора, який однозначно не допускав ніяких сторонніх "допомог". У мене ж ця історія вселила деяку надію. У те, що є воля звичайних, нормальних людей до нормального порядку речей. Чи не звичка до вирішеної несправедливості, а готовність до зусиль по її відновленню.

На наступний день, на нагородженні, до призерам підійшов голова приймальної коммисии і сказав, що всі вони достроково зараховані на фізфак КДУ. Якщо вони захочуть вступити, то просто повинні принести документи поза конкурсом. Ця пільга, до речі, реально існувала колись, але зараз вона офіційно скасована, також як скасовані додаткові преференції медалістам і олімпіадчікам (крім, здається, переможців російських олімпіад). Тобто - це була чиста ініціатива вченої ради. Зрозуміло, що зараз криза абітурієнтів і на фізику не рвуться, з іншого боку - це один з найбільш нормальних факультетів з хорошим ще рівнем. Так, виправляючи четвірку, дитина опинилася в першому рядку зарахованих. Вже як вона цим розпорядиться - не уявляю, дізнаюся - відпишу.

А потягнула б дочка таку роботу одна?

Вона теж питала - типу пап, я ж не сама все зробила.
Моя версія така. Ти все зробила сама, розумієш що написано на кожній сторінці і відповіси на будь-яке питання - так. Знаєш про область більше присутніх тут і знайомих - так. Зрозуміла загальну технологію наукового експерименту від зародження ідеї до результату + побічні дослідження - так. Зробила значну роботу - безсумнівно. Висунула цю роботу на загальних підставах без протекції - так. Захистила - ок. Журі кваліфіковане - без сумніву. Тоді це твоя нагорода за конференцію школярів.

Я - інженер-акустик, невелика інженерна компанія, системотехнік в авіаційному закінчував, ще вчився потім.

У літачків з паперу багата і довга історія. Припускають, скласти з паперу своїми руками літак намагалися ще в Стародавньому Китаї і в Англії часів Королеви Вікторії. Наступним нові покоління любителів паперових моделей розробили нові варіанти. Зробити літаючий літачок з паперу в змозі навіть дитина, варто йому вивчити основні принципи складання макета. Проста схема містить не більше 5-6 операцій, інструкція по створенню просунутих моделей набагато серйозніше.

Для різних моделей буде потрібно різна папір, розрізняється щільністю і товщиною. Певні моделі здатні пересуватися тільки по прямій, деякі в змозі виписати крутий віраж. Для виготовлення різних моделей буде потрібно папір певної жорсткості. Перед тим як приступити до моделювання, випробуйте різну папір, підберіть необхідну товщину і щільність. З м'ятою паперу вироби збирати не варто, вони не полетять. Гра з паперовим літачком - улюблена розвага більшості хлопчаків.

Перед тим як зробити літачок з паперу, дитині знадобиться включити всю свою фантазію, зосередитися. При проведенні дитячого свята можна провести змагання між дітворою, нехай вони запускають складені власноруч літачки.

Такий літачок зможе скласти будь-який хлопчисько. Для його виготовлення підійде будь-який папір, навіть газетна. Після того, як дитина зможе виготовити цей вид літачка, йому під силу будуть і більш серйозні конструкції.

Розглянемо всі етапи створення літального апарату:

1. Приготуйте аркуш паперу приблизно формату А4. Розмістіть його короткою стороною до себе.
2. Перегніть папір по довжині, нанесіть мітку в центрі. Розгорніть лист, з'єднайте верхній кут з серединою листа.
3. Ці ж маніпуляції зробіть з протилежним кутом.
4. Розгорніть папір. Додайте куточки так, щоб вони не діставали центру аркуша.
5. Зігніть маленький кут, він повинен утримувати всі інші кути.
6. Зігніть макет літака по осьовій лінії. Трикутні частини розташувалися зверху, відведіть боку до центральної лінії.

Друга схема класичного літака

Ця поширений варіант називається планером, можна залишити його з гострим носиком, а можна його зробити тупим, загнути.

Літак з пропелером

Існує цілий напрям орігамі, що займаються створенням моделей паперових літачків. Вона носить назву аерогамі. Можна освоїти легкий спосіб виготовлення орігамі літачка з паперу. Цей варіант робиться дуже швидко, він добре літає. Це саме те, що зацікавить малюка. Можна оснастити його пропелером. Приготуйте аркуш паперу, ножиці або ніж, олівці, швейну шпильку, у якій є намистинка на верхівці.

Схема виготовлення:

1. Додайте лист короткою стороною до себе, складіть його навпіл по довжині.
2. Верхні куточки загніть до центру.
3. Утворені бічні куточки також відігніть до центру листа.
4. Ще раз загніть боковини до середини. Гарненько пропрасуйте все згини.
5. Для виготовлення пропелера знадобиться квадратний аркуш розміром 6 * 6 см, розмітьте обидві його діагоналі. Зробіть надрізи по цих лініях, відступивши від центру трохи менше сантиметра.
6. Складіть пропелер, розміщуючи куточки до центру через один. Закріпіть середину голкою з бусиной. Бажано підклеїти пропелер, він не буде розповзатися.

Прикріпіть пропелер у хвостовій частині макета літак. Модель готова до запуску.

Літак-бумеранг

Малюка дуже зацікавить незвичайний літак з паперу, який самостійно повертається назад в руки.

Розберемося, як робляться подібні макети:

1. Покладіть перед собою аркуш паперу формату А4, щоб коротка сторона була направлена \u200b\u200bна вас. Зігніть навпіл по довгій стороні, розгорніть.
2. Зігніть верхні куточки до центру, загладьте. Розгорніть цю частину донизу. Розправте вийшов трикутник, розрівняйте всередині все складочки.
3. Розгорніть виріб зворотною стороною, зігніть другу сторону трикутника в середину. Широкий кінець паперу відправте в протилежну сторону.
4. Ці ж маніпуляції зробіть з другою половиною вироби.
5. В результаті всього цього повинен утворитися своєрідний кишеню. Підніміть його до верху, відігніть таким чином, щоб його край ліг рівно по довжині паперового листа. Загніть кут в цей кишеньку, а верхній відправте вниз.
6. Таким же чином вступите і з іншою стороною літака.
7. Частини, що збоку кишені, відігніть догори.
8. Розгорніть макет, передній край розмістіть в середині. Повинні з'явитися виступаючі шматки паперу, їх необхідно загнути. Деталі, що нагадують плавники, також приберіть.
9. Розгорніть макет. Залишилося зігнути навпіл і гарненько пропрасувати всі згини.
10. Оформіть передню частину фюзеляжу, відігніть шматки крил наверх. Проведіть руками по передній частині крил, повинен вийти невеликий вигин.

Літак готовий до експлуатації, він буде літати далі і далі.

Дальність польоту залежить від маси літака і сили вітру. Чим легше папір, з якої макет зроблений, тим легше йому літати. Але при сильному вітрі далеко йому летіти не вдасться, його просто здує. Важкий літак легше протистоїть потоку вітру, але дальність польоту у нього менше. Щоб наш паперовий літак летів по рівній траєкторії необхідно, щоб обидві його частини були абсолютно однакові. Якщо крила вийшли різної форми або розміру, літак відразу піде в піке. Бажано не використовувати при виготовленні скотч, металеві скоби, клей. Все це ускладнює виріб, через зайвої ваги літак не полетить.

складні види

Літак з орігамі

Муніципальне автономне загальноосвітній заклад

середня загальноосвітня школа №41 с. Аксаково

муніципального району Белебеєвський район

I. Вступ______________________________________________ стор.3-4

II. Історія виникнення авіації _______________________ стр.4-7

III________ стр.7-10

IV.Практіческая частина: Організація виставки моделей

літаків з різних матеріалів і проведення

досліджень _______________________________________ стр.10-11

V. висновок__________________________________________ стр.12

VI. Список літератури. _________________________________ стор.12

VII. додаток

I.Вступ.

актуальність: «Людина не птах, а літати прагне»

Так уже склалося, що людину завжди тягнуло до неба. Люди намагалися зробити собі крила, пізніше літальні апарати. І їхні старання виправдалися, вони змогли все-таки злетіти Поява літаків нітрохи не зменшило актуальність стародавнього бажання .. В сучасному світі літальні апарати зайняли почесне місце, вони допомагають людям долати великі відстані, перевозять пошту, ліки, гуманітарну допомогу, гасять пожежі та рятують людей . Так хто ж побудував і зробив на ньому керований політ? Хто зробив цей настільки важливий для людства крок, який став початком нової ери, ери авіації?

Вивчення даної теми я вважаю цікавою і актуальною

Мета роботи:вивчити історію авіації і історію появи перших паперових літачків, досліджувати моделі паперових літачків

Завдання дослідження:

Олександр Федорович Можайський побудував в 1882 році «повітроплавний снаряд». Так було написано в патенті на нього в 1881 році. До речі, патент на літак теж був першим в світі! Брати Райт запатентували свій апарат тільки в 1905 році. Можайський створив справжній літак з усіма належними йому частинами: фюзеляжем, крилом, силовою установкою з двох парових машин і трьох повітряних гвинтів, шасі, хвостовим оперенням. Він був набагато більш схожий на сучасний літак, ніж аероплан братів Райт.

Зліт літака Можайського (з малюнка відомого льотчика К. Арцеулова)

спеціально побудованому похилому дерев'яному настилі, злетів, пролетів певну відстань і благополучно приземлився. Результат, звичайно, скромний. Але можливість польотів на апараті важчому за повітря була очевидно доведена. Подальші розрахунки показали, що для повноцінного польоту літака Можайського просто не вистачало потужності силової установки. Через три роки він помер, а сам довгі роки простояв у Червоному селі під відкритим небом. Потім його перевезли під Вологду в маєток Можайських і вже там він згорів в 1895 році. Ну, що тут скажеш. Дуже шкода…

III. Історія появи перших паперових літаків

Найбільш поширена версія часу винаходу і імені винахідника - 1930 рік, Нортроп - співзасновник компанії Lockheed Corporation. Нортроп використовував паперові літачки для тестування нових ідей при конструкцііреальних літаків. Незважаючи на нібито несерйозність цього заняття, виявилося, що пускання літачків - ціла наука. Народилася вона в 1930 році, коли Джек Нортроп - співзасновник компанії Lockheed Corporation, використовував паперові літачки для тестування нових ідей при конструкції реальних літаків.

А спортивні змагання по запускання літачків з паперу Red Bull Paper Wings проходять на світовому рівні. Придумав їх британець Енді Чіплінг. Багато років він з друзями займався створенням паперових моделей і в кінці-кінців в 1989 році заснував Асоціацію Паперового авіабудування. Саме він написав звід правил по запуску паперових літаків. Для створення літачка повинен використовуватися аркуш паперу формату А-4. Всі маніпуляції з літачком повинні полягати в згинанні паперу - Не дозволяється його різати або клеїти, а також використовувати сторонні предмети для фіксації (скріпки і т. П.). Правила змагань дуже прості - команди змагаються з трьох дисциплін (дальність польоту, час польоту і аеробатіка - видовищне шоу).

Чемпіонат світу з запускання паперових літачків вперше відбувся в 2006 році. Він проходить раз на три роки в Зальцбурзі, в величезному скляно-сферичної форми будівлі, яке називається «Ангар-7».

Літачок Планер, хоч і виглядає досконалим розчепірився, добре планує, тому на чемпіонаті світу пілоти з деяких країн запускали його в змаганні на найдовше час польоту. Важливо кидати його не вперед, а вгору. Тоді він буде плавно і довго спускатися. Такий літак вже точно не потрібно запускати двічі, будь-яка деформація для нього смертельна. Світовий рекорд планування зараз 27,6 секунди. Його встановив американський пілот Кен Блекберн .

Під час роботи нам зустрілися незнайомі слова, якими користуються при конструюванні. Ми заглянули в енциклопедичний словник, ось що ми дізналися:

Словник термінів.

Авієтка-самолёт невеликих розмірів з двигуном малої потужності (потужність двигуна не перевищує 100 кінських сил), зазвичай одне - або двомісний.

стабілізатор - одна з горизонтальних площин, яка забезпечує стійкість літака.

Кіль - це вертикальна площину, що забезпечує стійкість літака.

фюзеляж-корпус літального апарату, службовець для розміщення екіпажу, пасажирів, вантажів і устаткування; пов'язує між собою крило, оперення, іноді шасі і силову установку.

IV. Практична частина:

Організація виставки моделей літаків з різних матеріалів і проведення випробувань .

Ну, хто з дітей не робив літачків? По-моєму таких людей дуже важко знайти. Доставляло величезну радість запускати ці паперові моделі, а робити - цікаво і просто. Тому що паперовий літак дуже простий у виготовленні і не вимагає витрат на матеріали. Все що потрібно для такого літака - взяти аркуш паперу, і витративши кілька секунд, стати переможцем двору, школи або офісу в змаганнях на найдальший або найдовший політ

Ми теж зробили наш перший літачок - Малюк на уроці технології і запускали їх прямо в класі на перерві. Було дуже цікаво і весело.

Домашнє завдання у нас було зробити або намалювати модель літака з будь-якого

матеріалу. Ми організували виставку наших літаків, де виступили всі учні. Там були намальовані літаки: фарбами, олівцями. Аплікація з серветок і кольорового паперу, моделі літаків з дерева, картону, 20 сірникових коробок, пластикової пляшки.

Нам захотілося дізнатися більше про літаки, а Людмила Геннадіївна запропонувала дізнатися одній групі учнів хто ж побудував і зробив на ньому керований політ, а інший - історію появи перших паперових літаків. Всі відомості про літаки ми знайшли в інтернеті. Коли ми дізналися про змагання по запускання паперових літачків, ми теж вирішили провести такі змагання на найдовшу дистанцію і найдовше планування.

Для участі ми вирішили зробити літачки: «Дротик», «Планер», «Малюк», «Стріла», а я сам придумав літачок «Сокіл» (схеми літаків в додатку №1-5).

Запускали моделі 2 рази. Переміг літачок - «Дротик», він пролеметров.

Запускали моделі 2 рази. Переміг літачок - «Планер», він знаходився в повітрі 5 секунд.

Запускали моделі 2 рази. Переміг літачок, зроблений з офісною

паперу, він пролетів 11метров.

висновок: Таким чином, наша гіпотеза підтвердилася: найдалі пролетів «Дротик» (15метров), найдовше перебував в повітрі «Планер» (5секунд), найкраще літачки літають, зроблені з офісного паперу.

Але нам так сподобалося дізнаватися все нове і нове, що ми в інтернеті знайшли нову модель літака з модулів. Робота, звичайно, кропітка - вимагає акуратності, посидючості, але дуже цікава, особливо збирати. Ми для літака зробили 2000 модулів. Авіаконструктор "href \u003d" / text / category / aviakonstruktor / "rel \u003d" bookmark "\u003e авіаконструктором і сконструює літак, на якому будуть літати люди.

VI. Список літератури:

1.http: // ru. wikipedia. org / wiki / Паперовий літачок ...

2. http: // www. ***** / news / detail

3 http: // ru. wikipedia. org\u003e wiki / Самолёт_Можайского

4. http: // www. \u003e 200711.htm

5. http: // www. *****\u003e avia / 8259.html

6. http: // ru. wikipedia. org\u003e wiki / Братья_Райт

7. http: // locals. md\u003e 2012 / Stan-chempionom-mira ... samolyotikov /

8 http: // *****\u003e з модулів МК літак

ДОДАТОК

https://pandia.ru/text/78/230/images/image010_1.gif "width \u003d" 710 "height \u003d" 1019 src \u003d "\u003e

Людина полетить, спираючись не на силу своїх м'язів, а на силу свого розуму.

(Н. Е. Жуковський)

Чому і як літає літак Чому можуть літати птиці незважаючи на те що вони важче повітря? Які сили піднімають величезний пасажирський літак, який може літати швидше, вище і далі будь-якого птаха, адже крила його нерухомі? Чому планер, який не має мотора, може парити в повітрі? На всі ці та багато інших питань дає відповідь аеродинаміка - наука, що вивчає закони взаємодії повітря з рухомими в ньому тілами.

У розвитку аеродинаміки у нас в країні видатну роль зіграв професор Микола Єгорович Жуковський (1847 -1921) - «батько російської авіації», як назвав його В. І. Ленін. Заслуга Жуковського полягає в тому, що він перший пояснив освіту підйомної сили крила і сформулював теорему для обчислення цієї сили. Жуковський не тільки відкрив закони, що лежать в основі теорії польоту, але і підготував грунт для бурхливого розвитку авіації в нашій країні.

При польоті на будь-який літак діють чотири сили, Поєднання яких не дає йому впасти:

Сила тяжіння - постійна сила, яка притягує літак до землі.

сила тяги, Яка виходить від двигуна і рухає літак вперед.

сила опору , Протилежна силі тяги і викликається тертям, сповільнюючи літак і зменшуючи підйомну силу крил.

Підйомна сила , Яка утворюється тоді, коли повітря, що рухається над крилом, створює знижений тиск. Підкоряючись законам аеродинаміки, піднімаються в повітря всі літальні апарати, починаючи з легких спортивних літаків

Всі літаки на перший погляд дуже схожі, але якщо придивитися, то можна знайти в них відмінності. Вони можуть відрізнятися крилами, хвостовим оперенням, будовою фюзеляжу. Від цього залежить їх швидкість, висота польоту, і інші маневри. І у кожного літака тільки своя пара крил.

Щоб полетіти, не потрібно розмахувати крилами, потрібно змусити їх рухатися щодо повітря. А для цього крила потрібно просто повідомити горизонтальну швидкість. Від взаємодії крила з повітрям виникне підйомна сила, і, як тільки її величина виявиться більше величини ваги самого крила і всього, що з ним пов'язано, почнеться політ. Справа залишається за малим: зробити відповідне крило і зуміти розігнати його до необхідної швидкості.

Спостережні люди дуже давно помітили, що у птахів крила не плоскі. Розглянемо крило, у якого нижня поверхня плоска, а верхня - опукла.

Потік повітря, що набігає на передню кромку крила, ділиться на дві частини: одна обтікає крило знизу, інша - зверху. Зверху повітрю доводиться пройти шлях дещо більший, ніж знизу, отже, зверху швидкість повітря буде теж трохи більше, ніж знизу. Відомо, що зі збільшенням швидкості тиск в потоці газу падає. Ось і тут тиск повітря під крилом виявляється вище, ніж над ним. Різниця тисків спрямована вгору, ось вам і підйомна сила. А якщо додати кут атаки, то підйомна сила ще збільшиться.

Як летить справжній літак?

Справжнє крило літака має каплевидную форму, за рахунок цього повітря, що проходить зверху крила, рухається швидше в порівнянні з повітрям, що проходить внизу крила. Ця різниця в повітряних потоках створює підйомну силу і літак летить.

А основна ідея тут така: повітряний потік розрізається надвоє передньою кромкою крила, і частина його обтікає крило уздовж верхньої поверхні, а друга частина - вздовж нижньої. Щоб двом потокам зімкнуться за задньою кромкою крила, не утворюючи вакууму, повітря, що обтікає верхню поверхню крила, повинен рухатися швидше щодо літака, ніж повітря, що обтікає нижню поверхню, оскільки йому потрібно подолати більшу відстань.

Низький тиск зверху втягує крило на себе, а вищу знизу підштовхує його вгору. Крило піднімається. І якщо підйомна сила перевищує вагу літака, то і сам літак зависає в повітрі.

У паперових літаків немає профільних крил, так як же вони літають? Підйомну силу створює кут атаки їх плоских крил. Навіть в разі плоских крил можна помітити, що повітря, що рухається над крилом проходить трохи більший шлях (і рухається швидше). Підйомну силу створює те ж саме тиск, що і у профільних крил, але, звичайно, ця різниця в тиску не настільки велика.

Кут атаки літака - кут між напрямком швидкості набігаючого на тіло потоку повітря і характерним поздовжнім напрямком, обраним на тілі, наприклад у літака це буде хорда крила, - поздовжня будівельна вісь, у снаряда чи ракети - їх вісь симетрії.

пряме крило

Перевагою прямого крила є його високий коефіцієнт підйомної сили це дозволяє істотно збільшувати питому навантаження на крило, а значить, зменшувати габарити і масу, не побоюючись значного збільшення швидкості зльоту і посадки.

Недоліком, предопределяющим непридатність такого крила при надзвукових швидкостях польоту, є різке збільшення лобового опору літака

трикутне крило

Трикутне крило жорсткіше і легше прямого і найчастіше використовується при надзвукових швидкостях. Застосування трикутного крила визначається головним чином характеристиками міцності і конструктивними міркуваннями. Недоліками трикутного крила є виникнення і розвиток хвильового кризи.

ВИСНОВОК

Якщо при моделюванні змінювати форму крила і носа паперового літачка, то може змінитися дальність і тривалість його польоту

Крила паперового літака - плоскі. Щоб забезпечити різницю в повітряних потоках зверху і знизу крила (щоб утворилася підйомна сила) воно повинно бути нахилене на певний угідь (кут атаки).

Літаки для максимально тривалих польотів не відрізняються жорсткістю, зате мають великий розмах крил, добре збалансовані.

Панаіотов Георгій

Мета роботи: Сконструювати літаки, що мають такі характеристики: максимальною дальністю і тривалістю польоту.

завдання:

Проаналізувати інформацію, отриману з першоджерел;

Вивчити елементи стародавнього східного мистецтва аерогамі;

Познайомитися з основами аеродинаміки, технології конструювання літальних апаратів з паперу;

Провести випробування сконструйованих моделей;

Виробити навички правильного, результативного запуску моделей;

Завантажити:

Попередній перегляд:

Щоб користуватися попереднім переглядом презентацій створіть собі аккаунт (обліковий запис) Google і увійдіть в нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Дослідницька робота «Дослідження літальних властивостей різних моделей паперових літаків»

Гіпотеза: можна припустити, що льотні характеристики літака залежать від його форми.

Досвід № 1 «Принцип створення крила» Повітря, що переміщається по верхній поверхні смужки, чинить менший тиск, ніж нерухоме повітря, що знаходиться під смужкою. Він і піднімає смужку вгору.

Досвід № 2 Рухомий повітря чинить менший тиск, ніж нерухоме повітря, який знаходиться під листом.

Досвід № 3 «Подих» Нерухоме повітря по краях смужок надає більш сильний тиск, ніж рухається повітря між ними. Різниця тиску і штовхає смужки один до одного.

Випробування: Модель № 1 Спроба Дальність №1 6м 40см №2 10м 45см №3 8м

Випробування: Модель № 2 Спроба Дальність №1 10м 20см №2 14м №3 16м 90см

Випробування: Модель № 3 Спроба Дальність №1 13м 50см №2 12м №3 13м

Випробування: Модель № 4 Спроба Дальність № 1 13м 60см № 2 19м 70см № 3 21м 60см

Випробування: Модель № 5 Спроба Дальність № 1 9м 20см № 2 13м 20см № 3 10м 60см

Результати випробувань: Чемпіон в дальності польоту Модель № 4 Чемпіон в часі перебування в повітрі Модель №5

Висновок: Льотні характеристики літака залежать від його форми.

Попередній перегляд:

Вступ

Кожен раз, коли я бачу літак - злітає в небо срібну птицю, - я захоплююся міццю, з якої він легко долає земне тяжіння і борознить небесний океан і задаю собі питання:

• Як повинно бути влаштовано крило літака, щоб витримати великий вантаж?
• Якою має бути оптимальна форма крила, що розтинає повітря?
• Які характеристики вітру допомагають літаку в його польоті?

• Яку швидкість може розвивати літак?

Людина завжди мріяв піднятися в небо «як птах» і здавна намагався втілити свою мрію. У 20 столітті авіація почала так швидко розвиватися, що людство не змогло зберегти багато оригінали цієї складної техніки. Але багато зразків збереглися в музеях у вигляді зменшених макетів, що дають майже повне уявлення про реальні машинах.

Я вибрав цю тему, тому, що вона допомагає в житті не тільки розвинути логічне технічне мислення, а й долучитися до практичним навичкам роботи з папером, матеріалознавство, технологією проектування і конструювання літальних аппартаов. А найголовніше - це створення свого літака.

Ми висунули гіпотезу - можна припустити, що льотні характеристики літака залежать від його форми.

Ми використовували такі методи дослідження:

• Вивчення наукової літератури;
• Отримання інформації в мережі Інтернет;
• Безпосереднє спостереження, експериментування;
• Створення експериментальних пілотних моделей літаків;

Мета роботи: Сконструювати літаки, що мають такі характеристики: максимальною дальністю і тривалістю польоту.

завдання:

Проаналізувати інформацію, отриману з першоджерел;

Вивчити елементи стародавнього східного мистецтва аерогамі;

Познайомитися з основами аеродинаміки, технології конструювання літальних апаратів з паперу;

Провести випробування сконструйованих моделей;

Виробити навички правильного, результативного запуску моделей;

В основу мого дослідження я взяв один з напрямків японського мистецтва орігамі -аерогамі (Від яп. «Гами» - папір і лат. «Аеро» - повітря).

Аеродинаміка (від грецьких слів aer - повітря і dinamis - сила) - це наука про силах, що виникають при русі тіл в повітрі. Повітря, завдяки своїм фізичним властивостям, чинить опір просуванню в ньому твердих тіл. При цьому, між тілами і повітрям виникають сили взаємодії, які і вивчаються аеродинамікою.

Аеродинаміка є теоретичною основою сучасної авіації. Будь-який літальний апарат, летить, підкоряючись законам аеродинаміки. Тому для конструктора літака, знання основних законів аеродинаміки, не тільки корисно, а й просто необхідно. Вивчаючи закони аеродинаміки, я провів серію спостережень і дослідів: «Вибір форми літального апарату», «Принципи створення крила», «Подих» і т. Д.

Конструювання.

Скласти паперовий літачок не так просто, як здається. Дії повинні бути впевненими і точними, згини - ідеально прямими і в потрібних місцях. Прості конструкції прощають помилки, в складній ж пара неідеальних кутів може завести процес складання в глухий кут. Крім того, є випадки, коли згин необхідно навмисно виконати не дуже точно.

Наприклад, якщо на одному з останніх кроків потрібно скласти товсту багатошарову конструкцію навпіл, згин не вийде, якщо не зробити поправку на товщину в самому початку складання. Такі речі не описуються в схемах, вони приходять з досвідом. А від симетрії і точної розваговки моделі залежить, наскільки добре вона полетить.

Ключовий момент у «паперової авіації» - розташування центру тяжіння. Створюючи різні конструкції, я пропоную погіршити ніс літака, розмістивши в ньому більше паперу, сформувати повноцінні крила, стабілізатори, кіль. Тоді паперовим літачком можна управляти, як справжнім.

Наприклад, експериментальним шляхом я з'ясував, що швидкість і траєкторію польоту можна коригувати, згинаючи задню частину крил подібно справжнім закрилки, злегка повертаючи паперовий кіль. Таке управління лежить в основі «паперової аеробатікі».

Конструкції літаків істотно розрізняються в залежності від мети їх побудови. Наприклад, літаки для польотів на великі дистанції за формою нагадують дротик - вони такі ж вузькі, довгі, жорсткі, з яскраво вираженим зміщенням центру ваги до носа. Літаки для максимально тривалих польотів не відрізняються жорсткістю, зате мають великий розмах крил, добре збалансовані. Балансування вкрай важлива для літаків, що запускаються на вулиці. Вони повинні зберігати правильне положення, незважаючи на дестабілізуючі коливання повітря. Літакам, що запускаються в приміщенні, корисно зміщення центру ваги до носа. Такі моделі літають швидше і стабільніше, їх простіше запускати.

випробування

Для того щоб досягти високих результатів при запуску, необхідно опанувати правильну техніку кидка.

• Щоб відправити літак на максимальну дистанцію, потрібно якомога сильніше кинути його вперед і вгору під кутом 45 градусів.

• У змаганнях на час польоту слід закинути літак на максимальну висоту, щоб він довше планував вниз.

Запуск на відкритому повітрі крім додаткових проблем (вітер) створює і додаткові переваги. Використовуючи висхідні потоки повітря, можна змусити літак летіти неймовірно далеко і довго. Сильний висхідний потік можна знайти, наприклад, біля великого багатоповерхового будинку: б'ючись об стіну, вітер змінює напрямок на вертикальне. Доброзичливішу повітряну подушку можна відшукати в сонячний день на автомобільній парковці. Темний асфальт сильно нагрівається, і гаряче повітря над ним плавно піднімається вгору.

Основна частина

1.1 Спостереження і досліди

спостереження

Вибір форми літального апарату.(Додаток 11)