Anksčiau mano propelerių orlaivių modeliai visada baigdavo skrydį staiga ir smarkiai. Čia aprašyta konstrukcija išsprendžia šią problemą per lengvą slydimo pavarą, kuri veikia kaip važiuoklė. Ši apsauga yra tinkama tik tuo atveju, jei orlaivį paleidžiate lauke arba didelėje, erdvioje patalpoje.
Pamokos planas:
Sunkumas: 3,5 / 5
Paruošimas: 2/5
Statyti: 1/5
Valymas: 1/5
Parengiamasis darbas:
Sulenkite ir perpjaukite kartono lakštus per pusę.
Pasakykite savo studentams, kad jie pagamins lėktuvą, kuris gali pakilti nuo žemės ar nuo stalo, nuskris bent 5 metrus ir sklandžiai nusileis. Kadangi tai gana paprastas projektas, patariu bent iš dalies tai padaryti modelis kartu su studentais parodydami jiems pagrindinius susirinkimo taškus proceso metu. Šioje meistriškumo klasėje yra daug žingsnių, todėl stenkitės mažiau nukrypti nuo plano. Pagrindinis darbas aprašytas 2–6 žingsniuose.
Tyrimo tikslas:
Žodinės paskaitos metu studentai išmoks keturias pagrindines aviacijos sąvokas: pakėlimą, ašinį slėgį, stabilumą ir svorį.
Tikrindami savo orlaivį ir analizuodami rezultatus mokiniai galės aptarti galimus trūkumus ir būdus, kaip juos pašalinti su mokytoju. Studentai galės pakeisti savo modelius ir pakartoti procesą dar kartą.
Kai tik studentams pavyks padaryti gražiai kylančius sraigto varomo orlaivio modelius, jie galės apsunkinti skrydžio modelius atlikdami posūkius ar kilpas.
1 žingsnis: Medžiagos
- 2 lazdos
- 2 puselės lazdos
- 2 kanalėliai gėrimams
- 2 plonos elastinės juostos
- 1 kartono lapas
- 1 sąvaržėlė
- 1 sraigtas
- ortakio juosta
- Dažymo pieštukai ar rašikliai su veltiniu
Sraigtus galima nusipirkti internete.
2 žingsnis: prisukamas velenas
Paaiškinkite studentams apie svarbius statybos aspektus, pateikdami tiesioginį savo darbo pavyzdį. Sraigto velenas tiesiog palaiko ir ištempia elastines juostas, kurios bus naudojamos kaip energijos šaltinis. Tvirtai pritvirtinkite popieriaus spaustuką kanaline juosta!
Kai tik pritvirtinsite gumines juostas, oro sraigto velenas bus ašinė lėktuvo jėga. Iš esmės tai yra tai, kas verčia lėktuvą į priekį. Įsivaizduokite, kad sėdite kėdėje su ratukais. Jei atstumiate kojas nuo sienos, važiuosite kėdėmis priešinga kryptimi. Tas pats nutinka ir čia. Sukdamasis sraigtas nukreipia orą link orlaivio ir stumia orą link galinio orlaivio galo.Stumdamas orą atgal, oro sraigtas sukuria atbulinį srautą, dėl kurio orlaivis juda į priekį.
3 žingsnis: sparnai, uodega ir stabilizatorius
Svarbiausias dalykas, kurį reikia skristi lėktuvu, - lipti. Pakilimas įvyksta, kai oras paspaudžiamas apatinėje sparnų pusėje. Kuo didesni sparnai, tuo didesnis pakilimas įvyks. Popierius sulankstytas per pusę ir supjaustomas kampu, nes norime, kad sparnai būtų didesni plokštumos viduryje, kur jis yra sunkiausias. Jei padarysite sparnus stačiakampiais, plokštuma gali pakilti per aukštai vienoje sparno pusėje, o tai galiausiai lemia avariją.
Sulenkite likusį popieriaus lapą per pusę ir supjaustykite. Šie gabalai gali būti naudojami uodegai ir stabilizatoriui.
4 žingsnis: pritvirtinkite sparnus, uodegą ir stabilizatorių
Norėdami tvirtai pritvirtinti sparnus, naudokite ilgas ortakio juostos dalis išilgai viso veleno.
Klijuokite du trikampio formos gabalus kartu kaip uodegą. Uodega priglunda prie veleno taip pat, kaip ir sparnai.
Stabilizatoriaus pusės yra priklijuotos prie uodegos, tada abi pusės yra suklijuotos kartu viduryje.
Uodega išlaiko orlaivio galinę dalį kylant. Stabilizatorius taip pat yra svarbus, nes jis padeda plokštumai išlaikyti stabilų kursą, niekur nenukrypdamas ir nepervirtdamas.
Man patinka paaiškinti stabilizatoriaus svarbą taip: laikykite priešais save popieriaus lapą (pavyzdžiui, pusę kartono lapo). Pūskite orą ant jo per lapo kraštą. Pamatysite, kad popierius beveik nejudėjo. Taip yra todėl, kad oras lengvai praeina aplink popieriaus lapą, nes jis yra lygus ir plonas. Dabar laikykite popieriaus lapą viename gale ir nupūskite ant jo. Popierius pradės vystytis įvairiomis kryptimis, lenkdamasis oro slėgiu, nes oras negali lengvai praeiti pro lapą. Orui daug lengviau nuvalyti lapą nuo jo kelio, kol jis eina ta pačia kryptimi kaip oro srautas.
Stabilizatorius veikia tuo pačiu principu. Kai plokštuma juda tiesiai, oras lengvai praeina aplink stabilizatorių. Bet jei lėktuvas pradeda suktis, stabilizatoriaus šonai atlaikys oro srautą. Oras spaus stabilizatorių tol, kol plokštuma išsilygins. Tai leidžia orlaiviui išlaikyti stabilią kursą.
Šioje konstrukcijoje stabilizatorius turi trikampio formą. Vienas plokščias popieriaus lapas yra per daug nestabilus kaip stabilizatorius, oro srautas jį tiesiog sulenks. Prieš pritvirtindami stabilizatorių, pritvirtinkite danteną plokštumoje.
5 žingsnis: slydimo važiuoklė
Slydimo pavara leidžia jums paleisti plokštumą nuo lygaus paviršiaus, nes jis pakelia sraigtą pakankamai aukštai, kad jis neliestų žemės. Be to, tokia važiuoklė atlieka dar vieną svarbią funkciją: ji prideda orlaivio apačios svorį.
Kodėl tai svarbu? Atsakymas nėra iškart akivaizdus. Jei priveržkite elastines juostas ir atleisite, kad pradėtumėte plokštumą, jos atsileis iš abiejų pusių. Vienas dantenos kraštas suka sraigtą, o kitas bando dislokuoti likusią plokštumos dalį! Žinoma, plokštumą sukti yra daug sunkiau, nes ji yra didesnė ir sunkesnė, tačiau vis tiek yra tam tikra jėga, kurią sukuria dantenos. O jei tokios jėgos yra per daug, lėktuvas gali pasilenkti viena kryptimi, prarasti stabilumą ir sudužti.
Sunkvežimio svoris, priešingai, padidins orlaivio svorį, taigi ir stabilumą. Su juo plokštumos apačia yra daug sunkesnė nei viršutinė, o plokštuma bus žymiai geriau atspari pakreipimui ar apvirtimui.
6 žingsnis: Skraidykite!
Norėdami pakilti, laikykite veleną ranka šalia sraigto. Pradėkite suktis sraigtą pagal laikrodžio rodyklę. Įsitikinkite, kad studentai pasuko sraigtą nuo savęs, kad lėktuvas skristų priešinga kryptimi nuo savęs. Priešingu atveju, netyčia paleidę sraigtą, galite susižeisti.
Pabandykite su skirtingais energijos kiekiais ir raskite idealų sraigto apsisukimų skaičių, kad pasiektumėte norimą atstumą ir skrydžio kokybę.
Norėdami paleisti orlaivį, pastatykite jį ant lygaus paviršiaus taip, kad oro sraigtas būtų nukreiptas nuo jūsų. Švelniai, bet tvirtai laikykite veleną viena ranka, o sraigtą - kita. Pirmiausia atleiskite sraigtą, tada po tam tikros sekundės veleną. Laikas vaidina tam tikrą vaidmenį, ir tai užtruks šiek tiek praktikos. Laikas nuo sraigto atlaisvinimo iki sraigto yra maždaug lygus trukmei, jei sakome „pažymėti-tock“. Tokiu būdu studentams patogu paaiškinti šį momentą. Sakydamas „pažymėti“, reikia atleisti sraigtą, o kai sakai „taip“ - reikia atleisti veleną.
Įgiję pagrindinę skrydžio techniką, studentai gali pradėti eksperimentuoti su įvairiais efektais, tokiais kaip kilpos, posūkiai ar statinės!
7 veiksmas: sauga, patarimai ir trikčių šalinimas
Šis projektas gali būti pavojingas dėl dviejų priežasčių! 1. Sraigtas gali suktis labai greitai ir palikti pjūvius ant odos. 2. Sraigtas gali susivilioti į ilgus plaukus. Įsitikinkite, kad studentai atsargiai ir atsargiai elgiasi su sraigtais. Skrydžiams rinkitės tik didelę, atvirą sritį, kad lėktuvas neliktų kliūčių priešais save ir aplink.