Департамент образования администрации г. Липецка

Муниципальное образовательное учреждение дополнительного

образования детей

Центр детского (юношеского) технического творчества «Городской» г.Липецка

Комплексная методическая разработка
по изготовлению простейших моделей летательных аппаратов

(в помощь руководителям авиамодельных кружков)

• 
  Изготовление вертолета «Муха».
• 
  Изготовление экспериментальной модели воздушного змея –

• 
  Изготовление схематической модели планера.

педагог дополнительного образования

авиамодельного кружка

г.Липецк, 2006г.
П Л А Н

1. 
   Изготовление вертолета «Муха» …………3-7 стр.

1. 
   Общее понятие и особенности применения в народном хозяйстве вертолетов.
2. 
   Техника изготовления вертолета «Муха».
3. 
   Запуск «Мухи».
4. 
   Список литературы.
5. 
   Чертежи.

1. 
   Изготовление экспериментальной модели воздушного змея – «Парафлекс»…………8-10 стр.

1. 
   Общее понятие о воздушном змее «Парафлекс».
2. 
   Отличительные особенности.
3. 
   Техника изготовления.
4. 
   Литература.
5. 
   Чертеж модели.

1. 
   Изготовление схематической модели

1. 
   Техника изготовления, необходимые материалы и инструменты.
2. 
   Список литературы.
3. 
   Чертеж схематической модели планера.
4. 
   Чертеж компоновочных деталей модели планера.

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время вертолеты можно встретить повсеместно. Вертолет незаменим там, где невозможно использовать самолет. Ведь для взлета и посадки вертолету необходима малая площадка: для этого подойдет и крыша здания, и палуба корабля, и даже платформа грузового автомобиля.

Применяют вертолет для перевозки людей в труднодоступных районах, для ледовой разведки, для тушения лесных пожаров, в сельском хозяйстве, а также на службе ГИБДД, для охраны границ, и т.д.

С каждым годом возрастает роль вертолетов в народном хозяйстве. Вертолеты Ми-1, Ми-4, Ми-6, Ка-26 известны не только в нашей стране, но и за рубежом. Современные вертолеты строят по разным конструктивным схемам. Фюзеляж вертолета отличается от фюзеляжа самолета (передняя часть широкая, хвостовая - продолговатая в виде пустотелой балки, конец которой загнут вверх). В фюзеляже размещены: двигатель, механизмы передачи вращения на воздушный винт (трансмиссия), кабина экипажа и места для пассажиров и груза.

Вертолет имеет в основном трехостное шасси. Лопасти несущего винта приводятся во вращение двигателем, вал которого соединен с втулкой винта.

Основная особенность несущего винта вертолета изменить углы наклона его лопастей в вертикальной и горизонтальной плоскостях, т.е. вверх и вниз, вперед и назад. Эти функции выполняет «автомат перекоса», изобретенный Б.Н.Юрьевым и применяемый на всех современных вертолетах. Автомат перекоса позволяет изменять наклон и величину тяги винта. Изменяя тягу, можно заставить вертолет подниматься или опускаться, лететь горизонтально, висеть неподвижно в воздухе.

Для набора высоты двигатель должен работать с наибольшей частотой вращения, а лопасти устанавливают на максимальный угол. В этом случае тяга винта превышает вес вертолета.

Чтобы вертолет висел неподвижно в воздухе, необходимо тягу винта сделать равной весу аппарата. Это достигается подбором угла установки лопастей и частоты их вращения. Для горизонтального полета ось вращения лопастей «наклоняют» в сторону движения.

Несущий винт вертолета обладает еще одной интересной особенностью: при остановленном двигателе в полете, винт может продолжить вращение от набегающего потока воздуха. В этом случае винт работает на режиме самовращения (авторотации), благодаря этому несущий винт создает тягу, достаточную для плавного, безопасного спуска вертолета.

Более полное представление работы лопастей «настоящего» вертолета, дает изготовление и запуск простейшей модели вертолета «Муха».

Вертолет «Муха»
Вертолет «Муха» состоит из воздушного двухлопастного винта, насаженного на круглую палочку. Для работы необходимо приготовить брусок размером 160х22х10 мм (Рис. № 1) и рейку сечением 4х4х мм и длиной 200 мм.

Наносим на брусок все размеры, указанные на чертеже, т.е. находим середину, проводим окружность  - 20 мм и отмечаем на концах линиями скосы. (Рис. № 1).

Обрабатываем лопасти острым ножом, рубанком, рашпилями точно по линиям, нанесенным на заготовку, до тех пор, пока лопасти примут «наклонное положение» (Рис. № 2). Причем верхняя сторона лопасти винта должна быть слегка выпуклой, а нижняя – слегка вогнутой, т.е. иметь профиль крыла.

Обрабатываем сначала напильником с крупной насечкой, затем наждачной шкуркой вначале крупной, затем мелкой (до получения гладкой поверхности).

В центре винта сверлим тонкое отверстие, вставляем в него проволоку и проверяем, уравновешены ли лопасти. Если какая – либо лопасть перевешивает, зачищаем ее напильником и шкуркой. Тонкое центральное отверстие в винте увеличиваем до  - 4 мм. Затем округляем квадратную рейку (4х4 мм): сначала срезаем ножом только острые ребра, снимая древесину по «слою», затем, вращая палочки в руке, скоблим её кусочком стекла или стругаем рубанком и ошкуриваем наждачной бумагой. Один из концов палочки на клею вставляем в отверстие готового винта (Рис. № 3). После высыхания клея модель можно покрасить и покрыть лаком.

Запуск «Мухи»
Придав стержню вертикальное положение, зажав его между ладонями, резким движением рук (левую ладонь на себя, правую от себя) придаем вращательное движение лопастям. Разводим ладони, и освобожденная «Муха» набирает высоту 10-12м. и опускается на землю.

Если во время запуска придать оси «Мухи» наклон, то вначале полет будет происходить по прямой, а затем траектория будет криволинейной (полет по дуге).

Таким образом, можно заставить «Муху» лететь в нужном направлении, направив ось «Мухи» в желаемую сторону.

Учитывая хорошие летние качества вертолета «Муха», дети с удовольствием принимают участие в различных соревнованиях по запуску модели.

Во время запуска модели вертолета «Муха» следует помнить и выполнять следующие правила безопасности, для того чтобы избежать получения травм от вращающегося винта.
Запрещается:

Во время запуска придавать вращательное движение вертолету «Муха» против часовой стрелки;

Запускать модель в сторону кружковцев, наблюдающих за соревнованиями;

Все наблюдавшие должны находиться на расстоянии не менее 5 метров от запускаемой модели.

На соревнованиях можно использовать игру «Попади в цель». Условную мишень рисуем на земле (круг, диаметром 1 м) и с расстояния 5 метров запускаем модель в её сторону. Участники игры приобретают навыки по запуску модели в заданном направлении с нужной силой вращения.

В программу также включаются соревнования на дальность и высоту полета.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. 
   Ермаков А.М. «Простейшие авиамодели» изд. «Просвещение» 1984г.
2. 
   Мараховский С.Д., Москалев В.Ф. «Простейшие летающие модели». Научно-популярное издание. Москва 1988г.
3. 
   Фетцер В.Л. «Авиация в моделях». Изд.Ижевск «Удмуртия» 1992г.

«Парафлекс» - воздушный змей
«Парафлекс» - такое название получил воздушный змей новой модификации. С первого взгляда он мало, чем отличается от широко распространенных плоских и коробчатых змеев. Тем не менее, на последних международных соревнованиях в Сингапуре (2003г.) эта конструкция в классе экспериментальных моделей одержала победу.

Какими же преимуществами обладает «Парафлекс»? По сути их два. В продольном сечении змей имеет аэродинамический профиль, напоминающий крыло самолета или крупной птицы. Отсюда и существенное увеличение его подъемной силы. «Парафлекс» доказал это свое преимущество в один из дней международных соревнованиях, когда неожиданно стих ветер – основная движущая сила всех воздушных змеев – и большинство других моделей даже не смогло подняться в небо.

Второе преимущество – отсутствие жесткой рамы из деревянных брусков и палочек. Удивительно, но форму своего абсолютно нежесткая конструкция держит благодаря напору ветра, а точнее сказать набегающему потоку воздуха. По сути, он напоминает надувной шар. Только его горловина – треугольные отверстия – не перевязаны нитками, а наоборот, постоянно открыты навстречу потоку, причем открыта снизу, с наветренной стороны, где давление немного выше.

Вот почему гибкая оболочка змея, находясь под избыточным давлением, постоянно надута, когда он парит в небе.

При изготовлении «Парафлекса», необходимо по выкройкам вырезать из яркого шелка, тонкого капрона или лавсана исходные заготовки. (см. рис.). Необходимо обратить внимание, что главная выкройка наложена на сетку с ячейками 75х75 мм. Благодаря этому более точно выдерживаются все криволинейные обводы. И еще, на всех заготовках показано направление ниток в ткани. Этой подсказкой не стоит пренебрегать, иначе от порывов ветра края заготовок начнут «сыпаться» и конструкция потеряет прочность.

К нижней оболочке необходимо пристрочить снизу косынки, а сверху профильные ребра жесткости, затем присоединить верхнюю оболочку и окончательно соединить боковой строчкой. Остается к нижним углам косынок привязать уздечки – куски рыболовной лески диаметром 0,4 – 0,5 мм: четыре по углам – длиной 1470 мм, две по центру – длиной 1410 мм и две промежуточные по 1530 мм. Соединить нижние концы в узел и к нему привязать леер – метров сто рыболовной лески диаметром 0,8 – 0,9 мм.

«Парафлекс» готов!
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. «Левша» - 2003г. Приложение к журналу «Юный техник» для умелых рук.

Схематическая модель планера
Постройку модели начинаем с изготовления крыла. Крыло состоит из передней и задней кромок, одиннадцати нервюр и двух закруглений.

Для изготовления кромок крыла подойдут сосновые рейки длиной 990 мм, шириной 8 мм и толщиной 2 мм. Рейки делаем переменного сечения (на концах кромок сечение должно быть от 5 до 3 мм).

Закругления для крыла делаем из бамбуковых реек, полукруглых вверху и плоских с нижней стороны. Ширина реек на концах равна от 5 до 3 мм, а в середине закруглений они уменьшаются от 4 до 2 мм. Нервюры крыла изготавливаются из бамбука сечением 2х3 мм. Или из сосновых реек того же сечения. Сборку крыла начинаем с соединения закруглений с кромками. Для того чтобы сборка была правильной, необходимо собираемое крыло сверить с чертежом, изготовленным в натуральную величину.

Приложить кромки крыла к чертежу, карандашом отмечаем место центральной нервюры. Затем на чертеж кладем закругления и намечаем места соединений (косой срез реек в местах соединений). (Рис. № 2). Концы кромок и закруглений срезаем на «ус», выравниванием напильником, смазываем клеем и строго по отметкам приматываем нитками. Нитки кладем плотно виток к витку. На кромках крыла намечаем места установки нервюр. В этих местах рейки осторожно прокалываем (расщепляем) ножом и вставляем нервюры заостренными концами. Нервюры устанавливаем так, чтобы их концы не выступали из кромок. Места соединений нервюр с кромками смазываем клеем и даем просохнуть.

Для крепления крыла к фюзеляжу служит пилон, (рис. № 5) который выстругиваем из липовой дощечки (Рис. № 3). Пилон соединяем с крылом с помощью ниток и клея. Нитки туго наматываем крест-накрест (4-5 раз). Необходимо следить, чтобы пилон стоял параллельно нервюрам и перпендикулярно кромкам крыла. Угол атаки крыла должен быть равным 4 о. Стабилизатор (Рис. «в») состоит из двух кромок, изготовленных из сосновых реек сечением 3х5 мм, двух закруглений из бамбука сечением 2,5 х 4 мм. Кромки и закругления имеют низ плоский, а верх полукруглый. Сборка контура стабилизатора проводится так же, как и крыла. Средняя нервюра с помощью, которой стабилизатор крепится к рейке, должна быть плоской, длиной 160-170 мм, сечением 2,5 х 8 мм. Крепим нервюру к кромкам нитками на клею так, чтобы концы нервюр на 10-15 мм выступали от кромок наружу.

Киль (рис. «а») делаем из одной бамбуковой реечки сечением 3,5 х 5 мм. Передним концом крепим киль на средней нервюре стабилизатора нитками и промазываем клеем.

Чтобы сделать фюзеляж, (рис. 6) вырезаем сосновую рейку размером 940 х 10 х 12мм. Начиная с середины, по направлению к заднему концу, состругиваем рейку так, что бы конечное сечение рейки было равно 10 х 6 мм. Верхнюю часть рейки делаем плоской, а нижнюю – полукруглой, (для лучшего крепления крыла).

Для изготовления груза подойдет липовый или сосновый брус размером 250 х 15х 65 мм. На дощечку наносим контур груза, вырезаем и прикрепляем его к переднему концу рейки. Носовая часть груза имеет овальную форму. После обработки фюзеляжа покрываем нитрокраской и полируем. Каждую половину крыла оклеиваем (пленкой, длинноволокнистой бумагой и т.д.) сверху, стабилизатор также обклеиваем, а киль обклеиваем с двух сторон.

В готовом виде части схематической модели планера должны иметь следующую массу в граммах: фюзеляж – 57, крыло – 51, хвостовое оперение – 14, таким образом, полетная масса модели будет равняться 122г.

Когда все части модели готовы, можно перейти к сборке и регулировке модели планера. Стабилизатор привязываем к фюзеляжу нитками и места соединений промазываем клеем. Крыло крепим при помощи авиамодельной резины к пилону, установленному на фюзеляж.

Затем определяем центр масс модели. Для правильного полета модели необходимо, чтобы центр масс находился под крылом, на расстоянии одной трети от передней его кромки. Теперь следует проверить правильность сборки. Для этого смотрят на модель спереди: грузик и киль, при правильной сборки должны находится в одной плоскости, а стабилизатор – занимать перпендикулярное к ним положение.

Крыло при виде спереди должно быть расположено так, чтобы угол делился килем на две равные части (рис. 1). Для получения устойчивого полета модели в воздухе регулировать положения крыла. Если модель взлетает с большим набором высоты, а затем круто пикирует – нужно передвинуть крыло назад на 10-15 мм. Если же модель при запуске резко снижается, то необходимо подвинуть крыло вперед на 5-10 мм. После этого при запуске в тихую безветренную погоду модель стала летать устойчиво и плавно на расстоянии 8-12 метров, можно считать, что она отрегулирована.

Такая модель может летать с леера. Необходимо на расстоянии 10-15 мм впереди от центра масс установить крючок. Для леера нужна крепкая (0.6-0.8 мм) леска с кольцом и красным «флажком» размером 5х10 мм.

Л И Т Е Р А Т У Р А

2. Костенко И.К., Микиртумов Э.Б. «Летающие модели». М.Молодая гвардия 1959г.

3. Павлов А.П. «Твоя первая модель» М.Издательство ДОСААФ 1979г.

Муниципальное бюджетное учреждения дополнительного образования

«Станция юных техников»

Конспект занятия

Изготовление вертолёта «Муха»

с детьми младшего школьного возраста в объединении «Начального технического моделирования»

Составила:

педагог дополнительного образования

Захарова Тамара Григорьевна

Ханты-Мансийск,

Тема занятия:

«Изготовление вертолёта Муха»

Цель занятия:

изготовить модель простейшего вертолета «Муха»

Задачи занятия:

Образовательные:

познакомить учащихся с последовательностью изготовления простейшего вертолета «Муха»;

формировать умения и навыки изготовления простейшего вертолета: сборка, регулировка и запуск;

закреплять умения и навыки работы с линейкой, ножницами;

Развивающие:

развивать:

наблюдательность, внимание, зрительную память;

мелкие мышцы кистей рук;

основные функции мышления: самоанализ, самооценку, целеполагание и мотивацию к познанию.

Воспитательные:

прививать интерес к техническому творчеству;

воспитывать уважение к российским ученым, авиаконструкторам, летчикам;

воспитывать усидчивость, терпение, аккуратность в работе;

воспитывать чувство взаимопомощи

Новые термины и понятия : вертолёт, лопасть.

Ресурсы и оборудование:

У педагога: образец изделия «Вертолёт «Муха», изображения разнообразных вертолётов.

Материалы для работы:

Альбомная, цветная бумага

Инструменты для работы:

• Простой карандаш;

Следует уделить время технике безопасности, чтобы обезопасить учащихся и себя от обидных травм.

Техника безопасности при работе с ножницами:

Когда режешь, широко раскрывай ножницы и держи их концами от себя.

Следи, чтобы не поранить пальцы левой руки.

При вырезании детали поворачивай бумагу.

Передавай ножницы только в закрытом виде, кольцами вперед.

При работе не держи ножницы концами вверх.

Не оставляй их в раскрытом виде.

Не работай ножницами с ослабленным креплением.

Работай ножницами только на своем рабочем месте.

Ход занятия.

1.Организационный момент

Психологический настрой:

Добрый день! Ребята, давайте улыбнемся друг другу. Я рада, что у вас хорошее настроение, ведь улыбка, несомненно, залог успеха в любой работе, и думаю, что сегодняшний день принесёт нам всем радость общения друг с другом. Успехов вам и удачи! (дети стоят в кругу и хором произносят слова)

Прекрасно всё на небе (поднимают руки вверх)

Прекрасно на земле (опускают руки вниз к полу)

Прекрасно всё вокруг нас (показывают руками вокруг себя)

Прекрасно и во мне (показывают на себя).

Определите, с каким настроением вы пришли на занятие, покажите это цветом стикера : красное плохое настроение, зелёное - хорошее.

Объяснение нового материала

Педагог:

Ребята, сегодня мы приступаем к новой теме «Авиамоделирование».

Дня, наверное, не проходит, чтобы вы, ребята, не видели в небе самолет. Аэрофлотом ежегодно пользуются более 10 миллионов человек. Многие из вас уже летали на нем. А более подробно мы сегодня с вами остановимся, отгадав загадку:

«Без разгона ввысь взлетаю,

Стрекозу напоминаю.

Отправляется в полет

Наш российский …» (вертолет)

Вы, наверное, знаете, ребята, что авиацию широко применяют в геологической разведке, в разведке рыбы в море, медленно кружа над участком моря, вертолет находит косяки рыб и указывает их рыбакам, для уничтожения вредных (насекомых) с/х культур, ГАИ несет службу на вертолетах, его используют в санитарной службе, в качестве «скорой помощи», в различных чрезвычайных ситуациях, например, при тушении сложных пожаров, во многих отраслях народного хозяйства.

Вертолёт просто необходим в городе. Вертолет поможет вам добраться на аэродром, находящийся в пригороде, и перевезет прилетевших пассажиров в самый центр города. Как птица, сядет на плоскую крышу высотного здания. Вертолеты спасают людей, заблудившихся в горах, перевозят строительные материалы и даже тяжелые ящики. Вводит корабли в гавань, снимает людей с тонущих кораблей. И ещё много и много можно бы рассказывать о вертолете - быстрой и смелой машине, верном помощнике человека.

Главным достоинством вертолётов является их маневренность: вертолёты способны к вертикальному взлёту, вертикальной посадке, зависанию в воздухе и даже к полёту «задом наперёд». Вертолёт может приземлиться (и взлететь) в любом месте, где есть ровная площадка размером в полтора диаметра винта. Кроме того, вертолёты могут перевозить груз на внешней подвеске, что позволяет транспортировать очень громоздкие грузы, а также выполнять монтажные работы. К недостаткам вертолётов по сравнению с самолётами можно отнести меньшую максимальную скорость, сложность в управлении, высокий удельный расход топлива и, как следствие, более высокую стоимость полёта.

МИ-1. Первый серийный вертолет в СССР

В
ертолет – самый универсальный из всех летательных аппаратов. У вертолета крыльев нет, но у него имеется винт . Лопасти винта, вращаясь, отбрасывают назад поток воздуха, и за счет этого верто­лет поднимается с места без разбега.

Летает он за счет одного или нескольких горизонтально расположенных винтов с длинными лопастями. При этом может двигаться вперед, назад, вбок и даже неподвижно зависать в воздухе. Ему не нужен, как самолёту, взлетно-посадочная полоса аэродрома, так как он взлетает и приземляется вертикально.

Между прочим, это предсказал еще Леонардо да Винчи , великий итальянский художник и изобретатель еще в XV веке. Он спроектировал первый в мире вертолет. Но первым реальным проектом вертолета был проект М.В. Ломоносова. Он называл его «аэродинамической машинкой», способной подниматься вертикально. Идея ее проста: два небольших винта должны вращаться в разные стороны относительно одной общей вертикальной оси и создавать при этом подъёмную силу. Это был первый аппарат доказавший возможность вертикального полёта с помощью горизонтально вращающихся винтов.

КА-52 Аллигатор. Хвостового винта нет.

Авиамоделизм – это конструирование, постройка и запуск летающих моделей – воздушных шаров, змеев, планеров, самолетов и ракет.

Многие из прославленных авиационных конструкторов, летчиков, космонавтов начинали свой путь с авиамодельного кружка.

Авиамоделистами были авиаконструктор дважды Герой Соц.труда – Александр Сергеевич Яковлев, Герой Соц.труда – Олег Константинович Антонов, трижды Герой Советского Союза – Александр Иванович Покрышкин, летчик-космонавт Юрий Алексеевич Гагарин и др.

Хочется назвать несколько фамилий известных авиаконструкторов, создателей вертолётов:

Доктора технических наук, Герой Социалистического труда, Лауреат Государственной премии СССР Николай Ильич Камов;

Известный конструктор вертолетов Михаил Леонтьевич МИЛЬ выпускал вертолеты серии Ми, в которую вошло около 30 моделей

(самые известные - Ми-2, Ми-4, Ми-6, Ми-8, Ми-10, Ми-12, Ми-24).

Марат Николаевич Тищенко и др.

4 . Сообщение темы и цели занятия.

Перед тем как приступить к работе, надо вспомнить, что значит создать модель, что такое модель. (Это образец какого-то изделия или образец для изготовления чего-либо.)

Прежде чем перейти к практическому занятию, давайте ответим на несколько вопросов (применение компьютерных технологий):

Где приземляются все летательные аппараты? аэродром

Как называется летательный аппарат, имеющий крылья и хвост? Самолет

Как называется летательный аппарат, имеющий винт? Вертолёт

Как называется летательный аппарат, летающий без мотора? Планер (планер отли­чается от других летательных аппаратов тем, что не имеет мотора)

Как одним словом можно назвать все то, что мы только что отга­дали?

Правильно, авиация .

5. Последовательность изготовления модели вертолета «Муха».

6. Практическая работа:

Изготовление вертолётика «МУХА» из бумаги

Очень забавная моделька! Вертолетик, опускаясь на землю, не падает резко вниз, а кружится вокруг своей оси. Так получается, потому что у нашей модели есть лопасти. Воздух эти лопасти обтекает и вертолетик плавно и красиво приземляется. Модель простая в изготовлении. Единственная ее сложность состоит в необходимости делить бумагу на равные части с помощью карандаша и линейки. Школьнику младших классов такая задача не только посильна, но и полезна. Научившись уверенно складывать модель, можно будет обойтись без линейки, выполняя всю работу «на глазок».

Чертим на листе бумаги и вырезаем полоску бумаги размером 21х5 см. Рисуем посредине вертикальную линию. Линию можно и не рисовать, а наметить сгибом – сложить полоску пополам, затем расправить – вот линия и намечена

Треть полоски – 7 см – согните вниз

Разверните бумагу, сделайте разрез посередине, до линии сгиба.

Прочертите линию чуть ниже линии сгиба. Разделите эту линию на четыре отрезка.

Сделайте надрезы с двух сторон по намеченной линии, прорезая четверть ширины бумаги с каждой стороны.

Загните одну сторону к центру, хорошенько разгладьте. Так же загните вторую сторону.

Согните так, как показано на рисунке, нижнюю часть.

Закрепите нижнюю часть вертолетика канцелярской скрепкой. Расправьте лопасти. Модель готова к полетам!

Чтобы запустить модель, надо просто сбросить ее с высоты хотя бы своей вытянутой рука. Но если забраться на стул, или стол, то будет интереснее.

7. Физминутка. Запуск изготовленных моделей

(Педагог показывает правильные приемы запуска модели, наблюдает за запуском модели каждого ученика, помогает при необходимости)

8. Подведение итогов занятия. Повторение теоретического материала.

Модель какого вертолета мы сегодня изготовили?

За счёт чего летает вертолёт?

Что такое лопасти?

Как может летать вертолёт, в каких направлениях?

В чём его преимущества перед остальными воздушными транспортными средствами?

Где можно использовать вертолёт?

Выставка работ учащихся и беседа о том, что оказалось наиболее сложным в работе над изделием.

9. Рефлексия. На какой планете вы сейчас находитесь?

10. Уборка рабочего места

(Педагог контролирует уборку рабочих мест детьми).

Список литературы

1.Фетцер В.Л. «Авиация в моделях». Изд.Ижевск «Удмуртия» 1992 г.

2.Ермаков. А. М. «Простейшие авиамодели». изд. М.: Просвещение, 1998. - 208 с.

3.Замотин, О.Е. Твори, выдумывай, пробуй [текст]/ О.Е.Замотин, Р.В. Зарипов, Е.Ф.Рябчиков – М.: Просвещение, 1986. - 144 с.

4.Заворотов, В. От идеи до модели [текст]/ В.Заворотов. - М.: Просвещение, 1988. - 160 с.

5.Мараховский С.Д., Москалев В.Ф. «Простейшие летающие модели». Научно-популярное издание. Москва 1988г.

Источники иллюстраций:

ru.wikipedia.org/wiki/Леонардо

2.Вертолеты – Википедия

avia . pro / blog / vertolet

Для работы используют белую жесть. В качестве дополнительного материала берут пустую катушку для ниток, нитки, гвоздики.

Вертолет "муха" (рис. 25)

Вначале на листе бумаги делают разметку пропеллера. Чтобы пропеллер был симметричен, лист бумаги складывают пополам, со стороны сгиба делают разметку по половинному изображению. Вырезав шаблон, накладывают его на жесть, обводят чертилкой и вырезают заготовку ножницами по металлу (рис. 25, а).

В катушку забивают два маленьких гвоздика без шляпок (рис. 25, б). На пропеллере размечают места для отверстий, в которые войдут гвоздики, и пробивают кернером отверстия. Если нет кернера, отверстия прокалывают шилом, положив заготовку на доску. Образовавшиеся заусенцы спиливают напильником.

На катушку наматывают толстую нить длиной до 1 м. Чтобы катушка легко вращалась, делают специальную круглую палочку-держатель, верхняя часть которой должна быть тоньше, чем отверстие в катушке (рис. 25, в). Лопасти пропеллера слегка сгибают в противоположные стороны, надевают на гвоздики, резко раскручивают нить на катушке, поднятой над головой. Пропеллер поднимается в воздух (рис. 25, г).

Вертолётная площадка. Работа с бумагой и картоном. Конструирование

Изделие: вертолёт «Муха».

Задания и материалы в рабочей тетради: «Вертолёт„Муха"».

Задачи урока: познакомить учащихся с конструкцией вертолёта; отрабатывать навыки самостоятельной работы по плану, конструирования из бумаги и картона; познакомить с новым материалом - пробкой и способами работы с ним.

Планируемые результаты: уметь конструировать изделия из группы разных материалов; сделать вертолёт«Муха».

Новые термины и понятия: вертолёт, лопасть.

Ресурсы и оборудование. У учителя: учебник, рабочая тетрадь, образец изделия «Вертолёт „Муха"», изображения разнообразных вертолётов. У учащихся: учебник, рабочая тетрадь, копировальная бумага, карандаш, цветной картон, ножницы, шило, пробка, резак, клей, стержень от ручки.

Ход урока

«Наша следующая остановка - „Вертолётная площадка". Как вы думаете, что мы можем узнать на этой остановке? Проверим своё предположение, заглянув на страницу 120 учебника. Прочитайте текст и рассмотрите иллюстрацию. За счёт чего летает вертолёт? Что такое лопасти? Как может летать вертолёт, в каких направлениях? В чём его преимущества перед остальными воздушными транспортными средствами? Где можно использовать вертолёт?»

Дополнительный материал. Главным достоинством вертолётов является их маневренность: вертолёты способны к вертикальному взлёту, вертикальной посадке, зависанию в воздухе и даже к полёту «задом наперёд». Вертолёт может приземлиться (и взлететь) в любом месте, где есть ровная площадка размером в полтора диаметра винта. Кроме того, вертолёты могут перевозить груз на внешней подвеске, что позволяет транспортировать очень громоздкие грузы, а также выполнять монтажные работы.

К недостаткам вертолётов по сравнению с самолётами можно отнести меньшую максимальную скорость, сложность в управлении, высокий удельный расход топлива и,как следствие, более высокую стоимость полёта.

Далее учащимся предлагается рассказать о профессиях штурмана, лётчика и авиаконструктора, информацию о которых предлагалось найти дома. Проверка выполнения этого задания проходит в виде дискуссии между учащимися,которую контролирует учитель.

Делаем сами. «Перед тем как приступить к работе над изделием, надо вспомнить, что значит создать модель, что такое модель. (Это образец какого-то изделия или образец для изготовления чего-либо.) Давайте проведём анализ готовой модели вертолёта. Какие материалы и инструменты нужны для её создания? Вспомните правила и приёмы работы с этими материалами и инструментами. Какую технику работы нам предстоит использовать? Какие элементы вертолёта надо подготовить? (Лопасти, шасси,крыло, фюзеляж.) Каким способом разметки и сборки вы воспользуетесь? Как будете оформлять изделие?»

После анализа готового изделия учащиеся знакомятся с планом работы и иллюстрациями в учебнике (с. 121) и самостоятельно составляют свой план работы. Когда план будет готов и откорректирован учителем, дети приступают к выполнению работы.

Разметка. По шаблонам в рабочей тетради (с. 64).

Раскрой. Вырезать ножницами размеченные детали. Учитель должен проконтролировать соблюдение техники безопасности при работе шилом. Разрезать пробку, строго следуя инструкциям на с. 121 учебника. Учитель должен рассказать учащимся о новом материале и его свойствах, продемонстрировать, как, в каком месте нужно разрезать пробку.

Сборка. Сборка вертолёта проходит по плану в учебнике(с. 121) с помощью учителя.

Отделка. Завершить и оформить композицию с помощью цветной бумаги учащиеся могут самостоятельно.

Подведём итоги. В конце урока целесообразно провести выставку работ учащихся и беседу о том, что оказалось наиболее сложным в работе над изделием.

Домашнее задание. Найдите информацию о самым быстром воздушном транспортном средстве и виде воздушного транспорта, появившемся первым. Принесите на следующий урок воздушный шарик, скотч, пластиковый стакан,фломастеры, салфетки, декоративные кнопки, цветной картон, карандаш, копировальную бумагу, толстые нитки или воздушные шарики, скотч, нитки, цветную бумагу,ножницы, поролон, ленточки

Цель. Дать кружковцам первоначальные сведения о работе воздушного винта, создании им силы тяги; ознакомить их с историей возникновения и применения вертолета. Изготовить простейшую модель вертолета - "муху", наиболее подготовленным кружковцам построить модели вертолета "Белка" и "Бабочка".

Методические рекомендации. На эту тему целесообразно отвести четыре занятия. Перед изучением данного материала руководитель напоминает кружковцам о необходимости соблюдать правила безопасной работы с инструментом и оборудованием.

В начале первого занятия руководитель рассказывает о принципах работы воздушного винта. Используя схемы, наглядные пособия, демонстрируя воздушные винты разных авиационных моделей, он объясняет, как влияют диаметр, шаг и частота вращения винта на силу тяги.

Затем, используя заранее подготовленные шаблоны, заготовки, приступают к изготовлению простейшей модели вертолета - "мухи", обращая особое внимание на соблюдение последовательности операций и качество выполнения винта. Продолжают эту работу и на втором занятии. Завершают его запусками (соревнованиями) простейших моделей вертолета.

Третье занятие начинают с рассказа о создании, основных элементах конструкции вертолетов, их практическом применении. После этого приступают к изготовлению моделей вертолета "Белка" или "Бабочка". Заканчивают работу на четвертом занятии.

Лопастной воздушный винт, приводимый во вращение двигателем, создает силу тяги, необходимую для движения или поддержания в воздухе летательного аппарата.

Различают тянущий, толкающий, соосные винты, винты неизменяемого и изменяемого шага, реверсивный и флюгерный. Тянущий винт устанавливается на летательном аппарате впереди двигателя, толкающий винт - позади двигателя.

Соосные - два винта, помещенные один за другим или друг над другом на соосных валах и вращаемые в противоположные стороны. Такие винты позволяют при относительно малом диаметре снимать большую мощность с двигателя и уравновешивать реактивные моменты.

У винта неизменяемого шага (ВНШ) лопасти выполнены заодно со втулкой; у винта изменяемого шага (ВИШ) лопасти могут поворачиваться в полете с помощью специального устройства или автоматически.

Лопасти реверсивного винта в полете можно устанавливать под отрицательным углом, чтобы получить тормозящую силу. Флюгерный винт при остановке позволяет устанавливать лопасти по потоку для уменьшения сопротивления.

Различают несущий и рулевой винты вертолетов. Несущий винт (ротор) поддерживает и перемещает вертолет в воздухе. Рулевой винт (обычно хвостовой) - вспомогательный, он уравновешивает реактивный момент несущего винта и используется для управления вертолетом в горизонтальной плоскости.

На авиамоделях воздушный винт приводится во вращение двигателем внутреннего сгорания или резиновым двигателем.

Лопасти вращающегося винта набегают на воздух под некоторым углом атаки и отбрасывают его назад, а сами, как бы отталкиваясь от воздуха, стремятся двигаться вперед. Таким образом возникает сила, направленная вдоль оси вращения, называемая силой тяги.

Сила тяги винта зависит от его частоты вращения, диаметра и шага.

Шаг винта - расстояние, проходимое винтом за один оборот, если бы воздух был твердым телом. Винты с большим углом установки лопастей называют винтами большого шага, а с малым углом установки - винтами малого шага.

Шаг Н винта можно вычислить по формуле

H = 2πR tgα, где R - радиус винта; α - угол установки лопасти.

Вертолет (геликоптер) - летательный аппарат тяжелее воздуха, в котором подъемная сила создается при помощи вращающихся от двигателей воздушных винтов, из которых по крайней мере один несущий.

Изобретателем вертолета можно считать великого русского ученого М. В. Ломоносова. Он первый обосновал и практически подтвердил идею создания летательного аппарата, поднимающегося в воздух, используя энергию воздушного винта. В 1754 г. М. В. Ломоносов демонстрировал полет модели своего аппарата. Два четырехлопастных винта, вращаемых часовыми пружинами в разные стороны, создавали подъемную силу этой модели. Следует отметить, что современные вертолеты с соосными винтами в принципе не отличаются от "аэродромической машины" М. В. Ломоносова.

В 1768 г. англичанин Пенктон выпустил книгу "Теория винта Архимеда", в которой писал о винтокрылом аппарате, названном им птероформом и имеющем два винта * . В 1784 г. французы Лонуа и Бьенвеню построили геликоптер-игрушку (модель), который поднимался в воздух с помощью четырехлопастного винта, приводимого в движение тетивой от лука.

* (См.: Арлазоров М. С. Винт и крыло. М., 1980, с. 14. )

Однако попытки поднять в воздух человека на подобных аппаратах в то время были безуспешны. Техника не располагала достаточно мощным и легким двигателем. И лишь в начале XX в. впервые появились настоящие вертолеты. На второй Международной воздухоплавательной выставке в Москве (1912 г.) золотой медали был удостоен Б. Н. Юрьев (впоследствии академик). Он представил научно обоснованный проект вертолета и изготовил его.

Сейчас вертолеты можно встретить повсюду: в суровой Арктике, в знойной пустыне, в сибирской тайге и в тундре. Вертолет незаменим там, где невозможно использовать самолет, ведь для взлета и посадки ему достаточно малой площади, например крыши здания, палубы корабля и даже платформы грузового автомобиля.

Вертолеты применяют для перевозки людей в труднодоступных районах, для ледовой разведки, для тушения лесных пожаров, в сельском хозяйстве, на службе ГАИ и т. д. С каждым годом возрастает роль вертолетов в народном хозяйстве. Вертолеты Ми-1, Ми-4, Ми-6, Ми-10, Ка-26, Ка-32 известны не только в нашей стране, но и за рубежом.

Современные вертолеты строят по различным конструктивным схемам: одновинтовые с рулевым винтом, двухвинтовые соосные, реактивные и т. д.

Фюзеляж вертолета отличается от фюзеляжа самолета: передняя часть - широкая, хвостовая - продолговатая, в виде балки, конец которой загнут вверх (например, у вертолетов М. Миля). В фюзеляже размещены двигатель, механизмы передачи движения на несущий винт (трансмиссия), кабина экипажа и места для пассажиров и груза.

Вертолеты имеют в основном трехстоечное шасси.

Лопасти несущего винта (ротора) приводятся во вращение двигателем, коленчатый вал которого соединен через шестеренную передачу со втулкой винта.

Основная особенность несущего винта вертолета - изменение углов наклона его лопастей в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Эти функции выполняет автомат перекоса, изобретенный Б. Н. Юрьевым и применяемый на всех современных вертолетах. Автомат перекоса позволяет изменять плоскость вращения и угол наклона несущего винта. Изменяя силу тяги и ее направление, можно заставить вертолет подниматься или опускаться, лететь горизонтально, неподвижно зависать в воздухе.

Основы теории полета очень трудны для понимания кружковцев, но для получения некоторого представления об управлении вертолетом необходимо объяснить им следующее. Для набора высоты двигатель "выводят" на наибольшую частоту вращения, а лопасти устанавливают на максимальный угол. В этом случае сила тяги винта превышает вес вертолета.

Чтобы вертолет висел неподвижно в воздухе, необходимо силу тяги винта сделать равной весу машины. Это достигают подбором угла установки лопастей и частоты их вращения.

Для горизонтального полета ось вращения лопастей "наклоняют" в сторону движения.

Ротор вертолета обладает еще одной интересной особенностью: при остановленном в полете двигателе винт продолжает вращаться от набегающего потока воздуха. В этом случае ротор работает на режиме самовращения - авторотации. Благодаря этому несущий винт создает силу тяги, достаточную для плавного, безопасного спуска вертолета.

Простейший вертолет "муха". Простейший вертолет состоит из воздушного винта, насаженного на стержень (рис. 16, а). Предлагается такая последовательность изготовления воздушного винта. Из мягкой древесины (липа, ольха) выстругивают прямоугольный брусок размером 180 X 23 X 10 мм. На широкой его стороне проводят две взаимно перпендикулярные осевые линии. В точке их пересечения сверлят отверстие диаметром 5 мм. Сверху накладывают шаблон винта и обводят карандашом (сначала одну лопасть, потом, повернув шаблон на 180°, другую). Затем ножом срезают участки бруска, выходящие за пределы очерченной линии. Зажав брусок в тиски, обрабатывают его напильником.

Рис. 16. Летающий винт - простейший вертолет "муха": а - лопасть винта; б - порядок изготовления; в - запуск

После этого рисуют вид сбоку. Отступив от центра 30 м и отметив на концах от верхней плоскости толщину 2 мм, соединяют эти точки. Участки, выходящие за пределы этих линий, срезают и изготовляют лопасти винта. Изготовление лопастей очень ответственная работа. Они должны быть тонкими, в симметричных сечениях иметь одинаковый наклон, одну и ту же форму, одинаковую закрутку. Масса лопастей должна быть одинаковой. Этого достигают тщательной обработкой, лучше в 3-4 этапа.

На первом этапе ножом грубо обрабатывают обе лопасти, затем уменьшают их толщину напильником, одновременно придавая правильную форму. Второй этап - доводка формы и толщины лопастей крупнозернистой шлифовальной шкуркой. Чтобы получить лопасти одинаковой массы, винт надевают на тонкую проволоку и добиваются его уравновешивания во всех положениях. Третий этап - тщательное шлифование лопастей мелкозернистой шкуркой.

После изготовления лопастей выстругивают стержень диаметром 5 мм, немного заостряют один конец и вставляют в отверстие винта. Стержень должен входить туго и иметь такую длину, чтобы "муху" было удобно держать в руках при запуске. Обычно длина стержня в 1,5 раза больше диаметра винта.

При запуске стержню придают вертикальное положение и, зажав его между ладонями, заставляют винт быстро вращаться; затем разжимают ладони. "Муха" под действием подъемной силы ротора стремительно взвивается. Правда, энергия вращения скоро иссякает: остановившийся винт уже не создает подъемной силы, и "муха", взлетев на 10-15 м, опускается на землю.

Если в момент запуска "наклонять" ось вращения, можно заставить "муху" лететь в нужном направлении.

Модель вертолета "Белка" (рис. 17). Эта модель летает так же, как и настоящий вертолет, который имеет два соосных несущих ротора. Нижние лопасти закрепляют на раме (фюзеляже), изготовленной из двух липовых пластин 7 размером 220 X 10 X 1 мм и верхней 4 и нижней 9 бобышек.

Рис. 17. Модель вертолета "Белка" (а) и шаблон лопасти (б): 1 - лопасть; 2 - ступица ротора; 3 - шайба; 4 - верхняя бобышка; 5 - вал винта (ротора); 6 - брусочки; 7 - боковые пластины; в - кронштейн; 9 - нижняя бобышка; 10 - крючок для крепления резинового двигателя

Лопасти 1 выполняют из плотной чертежной бумаги. Две лопасти вклеивают в ступицу 2 верхнего ротора, а две другие - посредством кронштейнов 8 крепят к раме. Крючок 10 и вал 5 изготовляют из стальной проволоки диаметром 0,5 мм. Для уменьшения трения на вал надевают шайбу 3.

Резиновый двигатель состоит из 10-12 нитей резины сечением 1 X 1 мм. Вращая верхний ротор по ходу часовой стрелки, закручивают двигатель и пускают модель вверх.

Модель вертолета "Бабочка" (рис. 18). Хороший полет у этой модели будет при качественном изготовлении винта. Для него подбирают брусок древесины (липы, осины) размером 160 X 10 X 8 мм. В центре делают отверстие для вала винта. Затем накладывают на широкую сторону прямоугольника шаблон лопасти и обрисовывают вначале одну половину, потом другую. Ножом обрабатывают заготовку по контуру и сбоку. Держа заготовку в левой руке за одну половину, срезают углы другой. При этом необходимо, чтобы верхняя часть лопасти была выпуклой, а нижняя плоской или немного вогнутой. Чистовую обработку лопастей винта выполняют шлифовальной шкуркой. Лопасти обязательно балансируют. Готовый винт покрывают 3-4 раза нитролаком.

Рис. 18. Модель вертолета "Бабочка": 1 - винт; 2 - крючок (проволока диаметром 0,5 мм, длиной 32 мм); 3 - шайбы; 4 - бобышка верхняя (ляпа); 5 - крыло; 6 - рейка; 7 - бобышка нижняя (липа); 8 - крючок (проволока диаметром 0,5 мм длиной около 20 мм

Из липы вырезают верхнюю и нижнюю бобышки. Рубанком выстругивают две рейки длиной 135 мм и сечением 3 X 3 мм и приклеивают их к бобышкам. Получается рамка - фюзеляж модели.

Из бамбука вырезают две рейки длиной 300 мм и сечением 3 X 1,5 мм и изгибают над пламенем свечи или спиртовки, придавая им нужную форму. В верхней части фюзеляжа их привязывают нитками с клеем к рейкам, в нижней закрепляют в бобышку. Получаются своеобразные крылья, которые склеивают папиросной бумагой.

Из стальной проволоки диаметром 0,5 мм сгибают два крючка. Один прикрепляют к нижней бобышке, другой, продев через верхнюю бобышку, к винту.

На крючки надевают резиновую нить - резиномотор. Число нитей подбирают опытным путем. Резиновую нить закручивают и пускают модель в полет. Можно раскрасить крылья вертолета, тогда он будет похож на бабочку.