Kutatómunka. Munka témája Ideális papírrepülő. Zaripova Ruzil. "Papírrepülő - gyerekjáték és tudományos kutatás" Mik a feltételei egy papírrepülő hosszú távú tervezésének
Palkin Mihail Lvovics
- A papírrepülőgép egy jól ismert papírmesterség, amellyel szinte mindenki tud. Vagy korábban tudta, hogyan kell csinálni, de egy kicsit elfelejtette. Nincs mit! Végül is néhány másodpercen belül összehajthatja a gépet, ha kiszakít egy lapot egy közönséges iskolai füzetből.
- A papírrepülőgépek egyik fő problémája a rövid repülési idő. Ezért szeretném tudni, hogy a repülés időtartama függ-e az alakjától. Ezután tanácsot adhat az osztálytársaknak, hogy készítsenek egy ilyen repülőgépet, amely megdönti az összes rekordot.
A vizsgálat tárgya
Különböző formájú papírsíkok.
Tanulmányi tárgy
A repülés időtartama Papírrepülők különböző formák.
Hipotézis
- Ha megváltoztatja egy papírrepülő alakját, növelheti a repülési időt.
Cél
- Határozza meg a leghosszabb repülési időtartamú papírrepülőmodellt.
Feladatok
- Tudja meg, milyen formái léteznek a papírrepülőknek.
- Hajtsa össze a papírsíkokat különféle minták szerint.
- Határozza meg, hogy a repülés időtartama függ-e az alakjától.
Letöltés:
Előnézet:
A prezentációk előnézetének használatához hozzon létre fiókot magának ( fiókot) Google-t, és jelentkezzen be: https://accounts.google.com
Diák feliratai:
Kutatás tag tudományos társaság„Umka” MOU „Novoaltaysk 8. líceum” Palkin Mikhail Lvovich felügyelő Hovsepjan Goar Matevosovna
Téma: "Felszáll a papírrepülőm!" (egy papírrepülő repülési idejének függése az alakjától)
A választott téma aktualitása A papírrepülőgép egy jól ismert papírmesterség, amellyel szinte mindenki tud. Vagy korábban tudta, hogyan kell csinálni, de egy kicsit elfelejtette. Nincs mit! Végül is néhány másodpercen belül összehajthatja a gépet, ha kiszakít egy lapot egy közönséges iskolai füzetből. A papírrepülőgépek egyik fő problémája a rövid repülési idő. Ezért szeretném tudni, hogy a repülés időtartama függ-e az alakjától. Ezután tanácsot adhat az osztálytársaknak, hogy készítsenek egy ilyen repülőgépet, amely megdönti az összes rekordot.
A vizsgálat tárgya különböző formájú papírsíkok. A vizsgálat tárgya a különböző formájú papírsíkok repülésének időtartama.
Hipotézis Ha megváltoztatja a papírrepülő alakját, növelheti a repülési időt. Cél A leghosszabb repülési időtartamú papírrepülőmodell meghatározása. Célok Ismerje meg, milyen formái léteznek a papírrepülőknek. Hajtsa össze a papírsíkokat különféle minták szerint. Határozza meg, hogy a repülés időtartama függ-e az alakjától.
Módszerek: Megfigyelés. Kísérlet. Általánosítás. Kutatási terv: Témaválasztás - 2011. május Hipotézis megfogalmazása, célok és célkitűzések - 2011. május Az anyag áttanulmányozása - 2011. június - augusztus Kísérletek végzése - 2011. június-augusztus Az eredmények elemzése - 2011. szeptember-november
Repülőgép készítéséhez sokféleképpen hajtogathatunk papírt. Egyes lehetőségek meglehetősen bonyolultak, mások pedig egyszerűek. Egyesek számára jobb puha vékony papírt használni, másoknak pedig éppen ellenkezőleg, sűrűbb. A papír képlékeny, ugyanakkor kellő merevségű, megtartja az adott formát, így könnyű belőle repülőket készíteni. Tekintsük a papírrepülő egyszerű változatát, amelyet mindenki ismer.
A repülőgép, amit sokan "repül"-nek hívnak. Könnyen feltekerhető, gyorsan és messzire repül. Természetesen ahhoz, hogy megtanuld, hogyan kell helyesen futtatni, kicsit gyakorolnod kell. Az alábbiakban sorozatos rajzok mutatják be, hogyan készítsünk papírrepülőt. Nézd meg és próbáld meg csinálni!
Először egy papírlapot hajtson pontosan félbe, majd hajlítsa meg az egyik sarkát. Most már nem nehéz a másik oldalt ugyanúgy meghajlítani. Hajlítsa meg a képen látható módon.
A sarkokat középre hajlítjuk, elhagyjuk őket rövid távolság. Meghajlítjuk a sarkot, ezáltal rögzítjük az ábra sarkait.
Hajlítsuk félbe a figurát Hajlítsuk meg a "szárnyakat", igazítsuk a figura alját mindkét oldalon Nos, most már tudod, hogyan kell papírból origami repülőt készíteni.
Vannak más lehetőségek is a repülő modell összeállítására.
A papírrepülőt összehajtva színes ceruzákkal, azonosító jelekkel kiszínezheti.
Íme, mi történt velem.
Hogy megtudjuk, egy repülőgép repülésének időtartama függ-e az alakjától, próbáljunk meg felváltva futtatni különböző modelleket, és összehasonlítani a repülésüket. Ellenőrzött, remekül repül! Indításkor néha "orrba" tud repülni, de ez javítható! Csak kissé hajlítsa fel a szárnyak hegyét. Általában egy ilyen repülőgép repülése gyors fel- és lemerülésből áll.
Egyes repülőgépek egyenes vonalban repülnek, míg mások követnek néhányat kanyargós ösvény. A leghosszabb repülésekre alkalmas repülőgépek nagy szárnyfesztávolságúak. A dart alakú repülőgépek - ugyanolyan keskenyek és hosszúak - nagyobb sebességgel repülnek. Az ilyen modellek gyorsabban és stabilabban repülnek, könnyebben indíthatók.
Felfedezéseim: 1. Az első felfedezésem az volt, hogy tényleg repül. Nem véletlenül és ferdén, mint egy közönséges iskolai játék, hanem egyenesen, gyorsan és messzire. 2. A második felfedezés az, hogy egy papírrepülő hajtogatása nem olyan egyszerű, mint amilyennek látszik. A cselekvéseknek magabiztosnak és pontosnak kell lenniük, a hajtásoknak tökéletesen egyeneseknek kell lenniük. 3. A szabadban való kilövés különbözik a benti repüléstől (a szél vagy akadályozza, vagy segíti a repülést). 4. A fő felfedezés az, hogy a repülés időtartama jelentősen függ a repülőgép kialakításától.
Felhasznált anyag: www.stranaorigami.ru www.iz-bumagi.com www.mykler.ru www.origami-paper.ru Köszönjük a figyelmet!
EGY PAPÍRREPÜLŐ FIZIKÁJA.
A TUDÁSTERÜLET KÉPVISELÉSE. KÍSÉRLETTERVEZÉS.
1. Bemutatkozás. A munka célja. Általános minták tudásterület fejlesztése. A vizsgálat tárgyának megválasztása. elme térkép.
2. A vitorlázórepülés elemi fizikája (BS). Erőegyenletrendszer.
9. Fényképek a cső jellemzőinek aerodinamikai áttekintéséről, aerodinamikai egyensúlyról.
10. Kísérletek eredményei.
12. Néhány eredmény az örvények megjelenítésével kapcsolatban.
13. A paraméterek és a tervezési megoldások kapcsolata. A téglalap alakú szárnyra redukált opciók összehasonlítása. Az aerodinamikai középpont és a súlypont helyzete és a modellek jellemzői.
14. Energiahatékony tervezés. repülés stabilizálása. A repülési idő világrekordja.
18. Következtetés.
19. Irodalomjegyzék.
1. Bemutatkozás. A munka célja. A tudásterület általános fejlődési mintái. A kutatás tárgyának megválasztása. elme térkép.
A modern fizika fejlődése, elsősorban kísérleti részében, és különösen az alkalmazott területeken, markáns hierarchikus minta szerint halad. Ennek az az oka, hogy az eredmények eléréséhez szükséges további erőforrás-koncentrációra van szükség, a kísérletek anyagi támogatásától a munka elosztásáig a szakemberek között. tudományos intézmények. Függetlenül attól, hogy az állam, a kereskedelmi struktúrák vagy akár a lelkesek megbízásából történik, de a tudásterület fejlesztésének tervezése, a tudományos kutatás irányítása modern valóság.
Ennek a munkának a célja nem csupán egy helyi kísérlet felállítása, hanem egyben egy kísérlet a szemléltetésre is modern technológia tudományos szervezettség a legegyszerűbb szintjén.
A tényleges munkát megelőző első reflexiók általában szabad formában rögzülnek, történetileg ez történik a szalvétákon. A modern tudományban azonban ezt a bemutatási formát gondolattérképezésnek nevezik – szó szerint „gondolkodási sémának”. Ez egy olyan séma, amelyben minden elfér geometriai formák formájában. amelyek relevánsak lehetnek az adott kérdés szempontjából. Ezeket a fogalmakat a logikai összefüggéseket jelző nyilak kötik össze. Eleinte egy ilyen séma teljesen eltérő és egyenlőtlen fogalmakat tartalmazhat, amelyeket nehéz klasszikus tervbe kombinálni. Ez a sokféleség azonban lehetővé teszi, hogy helyet találjon a véletlenszerű találgatásoknak és a rendszerezetlen információknak.
A kutatás tárgyának egy papírrepülőt választottak - ez mindenki számára ismert gyermekkora óta. Feltételezték, hogy számos kísérlet elvégzése és az elemi fizika fogalmainak alkalmazása segít megmagyarázni a repülés sajátosságait, és talán lehetővé teszi annak megfogalmazását is. Általános elvekÉpítkezés.
Az előzetes információgyűjtés azt mutatta, hogy a terület nem olyan egyszerű, mint amilyennek elsőre tűnt. Nagy segítséget jelentett Ken Blackburn repülőgép-mérnök kutatása, aki négy világcsúcsot (beleértve a mostanit is) birtokol az időtervezés terén, amelyeket saját tervezésű repülőgépekkel állított fel.
A feladatot illetően a gondolattérkép így néz ki:
Ez egy alapvető vázlat, amely a tanulmány tervezett szerkezetét mutatja be.
2. A vitorlázórepülés elemi fizikája. Súlyegyenletrendszer.
A siklás a repülőgép süllyedésének speciális esete a hajtómű által generált tolóerő részvétele nélkül. A nem motoros repülőgépek - vitorlázók, speciális esetként - papírrepülők esetében a vitorlázórepülés a fő repülési mód.
A siklás az egymást kiegyensúlyozó súlyok és az aerodinamikai erők miatt valósul meg, ami viszont emelő- és húzóerőből áll.
A repülés során a repülőgépre (vitorlázórepülőre) ható erők vektordiagramja a következő:
Az egyenes tervezés feltétele az egyenlőség
A tervezési egységesség feltétele az egyenlőség
Az egyenes vonalú egységes tervezés fenntartásához tehát mindkét egyenlőségre, a rendszerre van szükség
Y=GcosA
Q=GsinA
3. Az aerodinamika alapelméletébe való elmélyülés. lamináris és turbulens. Reynolds szám.
A repülés részletesebb megértését a modern aerodinamikai elmélet adja, a viselkedés leírása alapján különböző típusok levegő áramlik, a molekulák kölcsönhatásának természetétől függően. Az áramlásoknak két fő típusa van: lamináris, amikor a részecskék sima és párhuzamos görbék mentén mozognak, és turbulens, amikor keverednek. Ideálisan lamináris vagy tisztán turbulens áramlású helyzetek általában nincsenek, mindkettő kölcsönhatása valódi képet alkot a szárny működéséről.
Ha egy adott objektumot tekintünk véges jellemzőkkel - tömeggel, geometriai méretekkel, akkor a molekuláris kölcsönhatás szintjén az áramlási tulajdonságokat a Reynolds-szám jellemzi, amely relatív értéket ad, és az erőimpulzusok és a folyadék viszkozitásának arányát jelöli. Hogyan több szám, annál kisebb a viszkozitás befolyása.
Re=VLρ/η=VL/ν
V (sebesség)
L (méret jellemző)
ν (együttható (sűrűség/viszkozitás)) = 0,000014 m^2/s normál hőmérsékletű levegő esetén.
Mert papírrepülő A Reynolds-szám körülbelül 37 000.
Mivel a Reynolds-szám jóval alacsonyabb, mint a valódi repülőgépekben, ez azt jelenti, hogy a levegő viszkozitása sokkal nagyobb szerepet játszik, ami megnövekedett légellenállást és csökkent felhajtóerőt eredményez.
4. A hagyományos és lapos szárnyak működése.
A lapos szárny az elemi fizika szempontjából egy mozgó légárammal szögben elhelyezkedő lemez. A levegőt szögben lefelé "dobják", ezzel ellentétes irányú erőt hozva létre. Ez a teljes aerodinamikai erő, amely két erőként – emelő és húzóerőként – ábrázolható. Egy ilyen interakció könnyen megmagyarázható Newton harmadik törvénye alapján. A lapos reflektorszárny klasszikus példája a sárkány.
A hagyományos (síkkonvex) aerodinamikai felület viselkedését a klasszikus aerodinamika úgy magyarázza, mint az áramlási töredékek sebességének különbsége, és ennek megfelelően a szárny alatti és feletti nyomáskülönbsége miatti emelőerő megjelenése.
Az áramlásban lévő lapos papírszárny örvényzónát hoz létre a tetején, amely olyan, mint egy ívelt profil. Kevésbé stabil és hatékony, mint egy kemény héj, de a mechanizmus ugyanaz.
Az ábra a forrásból származik (Lásd a hivatkozásokat). A szárny felső felületén fellépő turbulencia következtében egy légszárny kialakulását mutatja. Létezik az átmeneti réteg fogalma is, amelyben a turbulens áramlás a légrétegek kölcsönhatása miatt laminárissá válik. A papírrepülőgép szárnya felett legfeljebb 1 centiméter.
5. Három repülőgép-terv áttekintése
A kísérlethez három különböző kialakítású papírsíkot választottunk, eltérő jellemzőkkel.
1. számú modell. A leggyakoribb és legismertebb design. Általában a többség azt képzeli, amikor meghallja a „papírsík” kifejezést.
Modellszám 2. „Nyíl” vagy „Lándzsa”. Jellegzetes modell éles szárnyszöggel és feltételezett nagy sebességgel.
Modellszám 3. Nagy képarányú szárnyú modell. Különleges kialakítás, a lap széles oldalára szerelve. Feltételezhető, hogy jó aerodinamikai adatokkal rendelkezik a nagy oldalarányú szárny miatt.
Minden síkot ugyanabból a papírlapból állították össze, fajsúlya 80 gramm / m ^ 2 A4-es formátumban. Mindegyik repülőgép tömege 5 gramm.
6. Funkciókészletek, miért vannak.
Az egyes tervek jellemző paramétereinek megszerzéséhez meg kell határozni ezeket a paramétereket. Az összes repülőgép tömege azonos - 5 gramm. Meglehetősen könnyű mérni az egyes szerkezetek és szögek tervezési sebességét. A magasságkülönbség és a megfelelő tartomány aránya adja meg az emelés-ellenállás arányt, lényegében azonos siklásszöget.
Érdekes a szárny különböző támadási szögeinél fellépő emelő- és húzóerők mérése, a határrendszerekben bekövetkezett változásaik jellege. Ez lehetővé teszi a struktúrák numerikus paraméterek alapján történő jellemzését.
Külön-külön lehetőség van a papírsíkok geometriai paramétereinek elemzésére - az aerodinamikai középpont és a súlypont helyzete különböző szárnyformák esetén.
Az áramlások vizualizálásával vizuális képet kaphatunk az aerodinamikai felületek közelében a levegő határrétegeiben lezajló folyamatokról.
7. Előkísérletek (kamra). A sebesség és az emelés/húzás arány értékei.
Az alapvető paraméterek meghatározásához egy egyszerű kísérletet végeztek - egy papírrepülő repülését videokamerával rögzítették egy fal hátterében, metrikus jelölésekkel. Mivel a videófelvétel képkocka-intervalluma (1/30 másodperc) ismert, a siklási sebesség könnyen kiszámítható. A magasságcsökkenésnek megfelelően a repülőgép siklásszöge és aerodinamikai minősége a megfelelő kereteken található.
A repülőgép sebessége átlagosan 5-6 m / s, ami nem is olyan kevés.
Aerodinamikai minőség - körülbelül 8.
8. A kísérlet követelményei, Mérnöki feladat.
A repülési körülmények újrateremtéséhez 8 m/s-ig terjedő lamináris áramlásra, valamint az emelés és a légellenállás mérésére van szükség. Az aerodinamikai kutatás klasszikus módszere a szélcsatorna. Nálunk a helyzetet leegyszerűsíti, hogy maga a repülőgép is rendelkezik kis méretés sebességgel, és közvetlenül behelyezhető egy korlátozott méretű csőbe.
Nem akadályoz tehát bennünket az a helyzet, amikor a fújt modell méreteiben jelentősen eltér az eredetitől, ami a Reynolds-számok eltérése miatt a mérések során kompenzációt igényel.
300x200 mm-es csőszakasszal és 8 m/s áramlási sebességgel legalább 1000 köbméter/óra teljesítményű ventilátorra van szükségünk. Az áramlási sebesség változtatásához motorfordulatszám-szabályozó, a méréshez pedig megfelelő pontosságú szélmérő szükséges. A sebességmérőnek nem kell digitálisnak lennie, teljesen meg lehet boldogulni szögbeosztásos elhajlított lemezzel vagy folyadék szélmérővel, ami nagyobb pontossággal rendelkezik.
A szélcsatorna régóta ismert, Mozhaisky használta a kutatásban, Ciolkovszkij és Zsukovszkij pedig már részletesen kidolgozta. modern technológia kísérlet, amely alapvetően nem változott.
A húzóerő és emelőerő mérésére aerodinamikai mérlegeket használnak, amelyek lehetővé teszik az erők több irányú (esetünkben kétirányú) meghatározását.
9. Fényképek a szélcsatornáról. A cső jellemzőinek áttekintése, az aerodinamikai egyensúly.
Az asztali szélcsatornát egy kellően erős ipari ventilátor alapján valósították meg. A ventilátor mögött egymásra merőleges lemezek helyezkednek el, amelyek kiegyenesítik az áramlást, mielőtt belépnének a mérőkamrába. A mérőkamra ablakai üvegezettek. Az alsó falba téglalap alakú lyuk van kivágva a tartók számára. Közvetlenül a mérőkamrában egy digitális szélmérő járókerék van felszerelve az áramlási sebesség mérésére. A cső kilépésénél enyhe szűkület van az áramlás „növelése érdekében”, ami csökkenti a turbulenciát a sebességcsökkenés rovására. A ventilátor sebességét egy egyszerű háztartási elektronikus vezérlő szabályozza.
A cső jellemzői a számítottaknál rosszabbnak bizonyultak, elsősorban a ventilátor teljesítménye és az útlevél jellemzői közötti eltérés miatt. Az áramlásnövelés emellett 0,5 m/s-mal csökkentette a sebességet a mérési zónában. Ennek eredményeként maximális sebesség- valamivel 5 m / s felett, ami ennek ellenére elegendőnek bizonyult.
Reynolds-szám a csőhöz:
Re = VLρ/η = VL/ν
V (sebesség) = 5m/s
L (jellemző) = 250 mm = 0,25 m
ν (tényező (sűrűség/viszkozitás)) = 0,000014 m2/s
Re = 1,25/ 0,000014 = 89285,7143
A repülőgépre ható erők mérésére 0,01 grammos pontosságú elektronikus ékszermérlegen alapuló, két szabadságfokú elemi aerodinamikai mérlegeket használtak. A repülőgépet két állványra rögzítették megfelelő szögben, és az első mérleg platformjára szerelték fel. Ezeket pedig egy mozgatható emelvényre helyezték, a vízszintes erő karral a második mérlegre.
A mérések azt mutatták, hogy a pontosság elégséges az alap üzemmódokhoz. Azonban nehéz volt rögzíteni a szöget, ezért jobb, ha megfelelő szerelési sémát dolgozunk ki jelölésekkel.
10. Kísérletek eredményei.
A modellek öblítésénél két fő paramétert mértek - a húzóerőt és az emelőerőt, az adott szögben mért áramlási sebességtől függően. Egy jellemzőcsaládot építettek fel kellően valósághű értékekkel ahhoz, hogy leírják az egyes repülőgépek viselkedését. Az eredményeket grafikonokon foglaljuk össze, a skála sebességhez viszonyított további normalizálásával.
11. Görbék összefüggései három modellre.
1. számú modell.
Arany középút. A kialakítás megfelel az anyagnak - papírnak. A szárnyak szilárdsága megfelel a hossznak, a súlyeloszlás optimális, így a megfelelően összecsukott repülőgép jól beállítható és simán repül. Az ilyen tulajdonságok és a könnyű összeszerelés kombinációja tette ezt a dizájnt olyan népszerűvé. A sebesség kisebb, mint a második modellé, de több, mint a harmadiké. Nagy sebességnél a széles farok már kezd zavarni, ami korábban tökéletesen stabilizálta a modellt.
Modellszám 2.
A legrosszabb repülési jellemzőkkel rendelkező modell. A nagy sweep és a rövid szárnyakat úgy tervezték, hogy jobban működjenek nagy sebességnél, ami meg is történik, de a felvonó nem nő eléggé, és a gép valóban lándzsaként repül. Ráadásul repülés közben sem stabilizálódik megfelelően.
Modellszám 3.
A "mérnöki" iskola képviselője - a modell különleges jellemzőkkel készült. A nagy oldalarányú szárnyak jobban működnek, de a légellenállás nagyon gyorsan növekszik - a gép lassan repül, és nem tűri a gyorsulást. A papír merevségének hiányának kompenzálására számos hajtást alkalmaznak a szárny orrában, ami szintén növeli az ellenállást. Ennek ellenére a modell nagyon leleplező és jól repül.
12. Néhány eredmény az örvények megjelenítésével kapcsolatban
Ha füstforrást vezet be a patakba, láthatja és fényképezheti a szárnyat megkerülő patakokat. Külön füstgenerátor nem állt rendelkezésünkre, füstölőt használtunk. A kontraszt növelésére speciális szűrőt használtak a fotófeldolgozáshoz. Az áramlási sebesség is csökkent, mivel a füst sűrűsége alacsony volt.
Áramlás kialakulása a szárny elülső élén.
Turbulens farok.
Az áramlásokat a szárnyra ragasztott rövid szálakkal, vagy vékony szondával is lehet vizsgálni, amelynek végén egy menet van.
13. A paraméterek és a tervezési megoldások kapcsolata. A téglalap alakú szárnyra redukált opciók összehasonlítása. Az aerodinamikai középpont és a súlypont helyzete és a modellek jellemzői.
Már említettük, hogy a papírnak mint anyagnak számos korlátja van. Alacsony repülési sebességhez hosszú, keskeny szárnyaik vannak legjobb minőség. Nem véletlen, hogy az igazi vitorlázóknak, főleg a rekordereknek is van ilyen szárnya. A papírrepülőknek azonban technológiai korlátai vannak, és a szárnyaik nem optimálisak.
A modellek geometriája és repülési jellemzői közötti kapcsolat elemzéséhez területátviteli módszerrel komplex alakzatot kell hozni egy téglalap alakú analóghoz. Ennek legjobb módja a számítógépes programok, amelyek lehetővé teszik a különböző modellek univerzális bemutatását. Az átalakítások után a leírás leszűkül az alapvető paraméterekre - fesztáv, húrhossz, aerodinamikai középpont.
Ezeknek a mennyiségeknek és a tömegközéppontnak a kölcsönös összekapcsolása lehetővé teszi a különféle viselkedéstípusok jellemző értékeinek rögzítését. Ezek a számítások túlmutatnak e munka keretein, de könnyen elvégezhetők. Feltételezhető azonban, hogy a súlypont a papírrepülő téglalap alakú szárnyakkal egy-négy távolságra van az orrtól a farokig, delta szárnyú repülőgépeknél - egy másodpercre (az úgynevezett semleges pont).
14. Energiahatékony tervezés. repülés stabilizálása.
Világrekord taktika a repülési idő tekintetében.
Az emelési és légellenállási görbék alapján energetikailag kedvező repülési módot találhatunk a legkisebb veszteséggel. Ez minden bizonnyal fontos a nagy hatótávolságú vonalhajóknál, de a papírrepülésben is jól jöhet. A repülőgép enyhe modernizálásával (élhajlítás, súly-újraelosztás) elérheti a legjobb teljesítmény repülés vagy fordítva, helyezze át a repülést kritikus üzemmódba.
Általánosságban elmondható, hogy a papírrepülőgépek repülés közben nem változtatják meg a karakterisztikát, így speciális stabilizátorok nélkül is megbirkóznak. Az ellenállást létrehozó farok lehetővé teszi a súlypont előretolását. A repülési egyenességet a hajtás függőleges síkja és a szárnyak keresztirányú V-je biztosítja.
A stabilitás azt jelenti, hogy a repülőgép, amikor elhajlik, hajlamos visszatérni semleges helyzetbe. A siklásszög stabilitásának lényege, hogy a repülőgép ugyanazt a sebességet fogja tartani. Minél stabilabb a gép, annál nagyobb a sebesség, mint a 2-es modellnél. De ezt a trendet vissza kell szorítani – emelőt kell használni, így a legjobb papírsíkok többnyire semleges stabilitásúak, ez a tulajdonságok legjobb kombinációja.
A kialakult rezsimek azonban nem mindig a legjobbak. A leghosszabb repülés világrekordját nagyon konkrét taktikával állították fel. Először is, a repülőgép indulását függőleges egyenes vonalban hajtják végre, egyszerűen a maximális magasságba dobják. Másodszor, miután a súlypont és a tényleges szárnyfelület relatív helyzete miatt a felső pontban stabilizálódott, a repülőgépnek magának kell normál repülésbe lépnie. Harmadszor, a repülőgép súlyeloszlása nem normális - alulterhelt elülső része van, ezért a nagy ellenállás miatt, amely nem kompenzálja a súlyt, nagyon gyorsan lelassul. Ugyanakkor a szárny emelőereje élesen lecsökken, lefelé bólint, és leesve rándulással felgyorsul, de ismét lelassul és lefagy. Az ilyen oszcillációk (kabráció) az elhalványulási pontok tehetetlensége miatt kisimulnak, és ennek következtében a levegőben töltött teljes idő hosszabb, mint a normál egyenletes siklás.
15. Egy kicsit egy adott jellemzőkkel rendelkező szerkezet szintéziséről.
Feltételezzük, hogy a papírrepülőgép főbb paramétereinek, azok kapcsolatának meghatározása után, és ezzel az elemzési szakasz befejezése után át lehet lépni a szintézis feladatára - a szükséges követelmények alapján új tervezést készíteni. Tapasztalatilag a világ minden táján ezt csinálják amatőrök, a tervek száma meghaladta az 1000-et. De nincs végleges számszerű kifejezés az ilyen munkákra, mint ahogy nincs különösebb akadálya az ilyen kutatásoknak.
16. Gyakorlati hasonlatok. Repülő mókus. Szárnyas lakosztály.
Nyilvánvaló, hogy a papírrepülő mindenekelőtt csak egy örömforrás és egy csodálatos illusztráció az első lépéshez az égbe. Hasonló szárnyalási elvet a gyakorlatban csak a repülő mókusok alkalmaznak, amelyeknek nincs nagy gazdasági jelentősége, legalábbis a mi sávunkban.
A papírrepülőgép gyakorlatiasabb megfelelője a "Wing suite" – ejtőernyősök számára készült szárnyruha, amely lehetővé teszi a vízszintes repülést. Mellesleg, egy ilyen ruha aerodinamikai minősége alacsonyabb, mint a papírrepülőké - nem több, mint 3.
17. Térjen vissza a gondolattérképhez. A fejlettségi szint. Felmerült kérdések és lehetőségek a kutatás továbbfejlesztésére.
Az elvégzett munkát figyelembe véve a gondolattérképen a feladatok elvégzését jelző színezést alkalmazhatunk. zöldben itt vannak olyan pontok, amelyek kielégítő szinten vannak, világoszöld - problémák, amelyeknek vannak korlátai, sárga - érintett területek, de nem megfelelően fejlett, piros - ígéretes, további kutatást igényelnek.
18. Következtetés.
A munka eredményeként a papírrepülőgépek repülésének elméleti alapját tanulmányozták, kísérleteket terveztek és végeztek, amelyek lehetővé tették a különböző tervekhez tartozó numerikus paraméterek és a köztük lévő általános összefüggések meghatározását. A repülés összetett mechanizmusai is érintettek, a modern aerodinamika szempontjából.
Leírják a repülést befolyásoló fő paramétereket, átfogó ajánlásokat adnak.
Az általános részben kísérletet tettek a tudásterület gondolattérkép alapján történő rendszerezésére, körvonalazták a további kutatások főbb irányait.
19. Irodalomjegyzék.
1. Papírsík aerodinamika [Elektronikus forrás] / Ken Blackburn - hozzáférési mód: http://www.paperplane.org/paero.htm, ingyenes. - Zagl. a képernyőről. - Yaz. angol
2. Schütthez. Bevezetés a repülés fizikába. Fordítás: G.A. Wolpert az ötödik német kiadásból. - M.: A Szovjetunió NKTP Egyesült Tudományos és Műszaki Kiadója. Műszaki és elméleti irodalom kiadása, 1938. - 208 p.
3. Stakhursky A. Ügyes kezekhez: Asztali szélcsatorna. Központi állomás fiatal technikusok N.M.-ről nevezték el. Shvernik - M .: A Szovjetunió Kulturális Minisztériuma. Nyomdaipari Főigazgatóság, 13. Nyomda, 1956. - 8 p.
4. Merzlikin V. Vitorlázórepülőgépek rádióvezérlésű modelljei. - M: DOSAAF USSR kiadó, 1982. - 160 p.
5. A.L. Stasenko. Repülési fizika. - M: Tudomány. Fizikai és matematikai irodalom főkiadása, 1988, - 144 p.
A papírrepülőknek gazdag és hosszú története van. Feltételezik, hogy saját kezükkel próbálták visszahajtani a gépet papírból Ősi Kínaés a viktoriánus Angliában. A papírmodell-rajongók következő generációi új változatokat fejlesztettek ki. Még egy gyerek is tud repülő papírrepülőt készíteni, amint megtanulja az elrendezés hajtogatásának alapelveit. Egy egyszerű séma legfeljebb 5-6 műveletet tartalmaz, a fejlett modellek létrehozására vonatkozó utasítások sokkal komolyabbak.
A különböző modellekhez eltérő sűrűségű és vastagságú papírra van szükség. Egyes modellek csak egyenes vonalban képesek mozogni, vannak, akik éles kanyart is kiírnak. Különböző modellek gyártásához bizonyos merevségű papírra van szükség. A modellezés megkezdése előtt próbáljon ki különböző papírokat, válassza ki a kívánt vastagságot és sűrűséget. Nem szabad gyűrött papírból kézműves tárgyakat gyűjteni, nem repülnek. A papírrepülővel való játék a legtöbb fiú kedvenc időtöltése.
Mielőtt papírrepülőt készítene, a gyermeknek be kell kapcsolnia minden képzeletét, koncentrálnia kell. Vezetéskor gyermekünnep versenyeket rendezhetsz a gyerekek között, hadd indítsanak repülőket saját kezükkel hajtva.
Egy ilyen repülőgépet minden fiú össze tud hajtani. Gyártásához bármilyen papír alkalmas, még újságpapír is. Miután a gyerek képes lesz ilyen típusú repülőgépet készíteni, komolyabb tervek is a hatalmába kerülnek.
Fontolja meg a repülőgép létrehozásának összes szakaszát:
- Készítsen elő egy körülbelül A4-es méretű papírt. Helyezze el a rövid oldalával maga felé.
- Hajlítsa meg a papírt hosszában, tegyen egy jelet a közepére. Bontsa ki a lapot, kösse össze a felső sarkot a lap közepével.
- Végezze el ugyanazokat a manipulációkat az ellenkező szöggel.
- Hajtsa ki a papírt. Helyezze el a sarkokat úgy, hogy ne érje el a lap közepét.
- Hajlíts meg egy kis sarkot, annak meg kell tartania az összes többi sarkot.
- Hajlítsa meg a sík makettjét a középvonal mentén. A háromszög alakú részek a tetején helyezkednek el, az oldalakat a középvonalhoz kell vinni.
A klasszikus repülőgép második sémája Ezt az elterjedt opciót vitorlázórepülőnek hívják, hagyhatod éles orral, vagy tompíthatod, hajlíthatod.
propeller repülőgép
Az origami egész iránya részt vesz a papírrepülőgép-modellek létrehozásában. Ezt aerogaminak hívják. Elsajátítható egyszerű módja origami papírrepülő készítése. Ez az opció nagyon gyorsan elkészül, jól repül. Pontosan ez fogja érdekelni a babát. Propellerrel felszerelheted. Készítsen elő egy papírlapot, ollót vagy kést, ceruzát, varrótűt, amelynek tetején gyöngy van.
Gyártási séma:
- A lapot rövid oldalával magad felé helyezzük, hosszában félbehajtjuk.
- Hajtsa a felső sarkokat a középpont felé.
- Az így létrejövő oldalsarkok is a lap közepére hajlanak.
- Hajlítsa újra az oldalakat a közepe felé. Vasaló minden jól összehajtható.
- A légcsavar elkészítéséhez egy 6 * 6 cm méretű négyzetlapra lesz szüksége, és jelölje meg mindkét átlóját. Vágjon ezek mentén a vonalak mentén, kicsit kevesebb, mint egy centiméterrel hátralépve a közepétől.
- Hajtsa be a légcsavart úgy, hogy a sarkokat az egyiken keresztül középre helyezze. A közepét gyöngyös tűvel rögzítjük. A légcsavart célszerű ragasztani, nem fog szétterülni.
Rögzítse a légcsavart a repülőgép-makett farkához. A modell használatra kész.
bumeráng repülőgép
A gyereket nagyon érdekelni fogja egy szokatlan papírrepülő, amely önállóan visszatér a kezébe.
Nézzük meg, hogyan készülnek az ilyen elrendezések:
- Helyezzen egy A4-es papírlapot maga elé, rövid oldalával maga felé. Hajlítsa félbe a hosszú oldal mentén, bontsa ki.
- Hajlítsa a felső sarkokat középre, simítsa le. Bontsa ki ezt a részt lefelé. Egyenesítse ki a kapott háromszöget, simítsa ki az összes ráncot benne.
- Bővítse ki a terméket hátoldal, a háromszög másik oldalát hajtsd középre. Küldje el a papír széles végét az ellenkező irányba.
- Végezze el ugyanazokat a manipulációkat a termék második felével.
- Mindezek eredményeként egyfajta zsebnek kell kialakulnia. Emelje fel a tetejére, hajlítsa meg úgy, hogy a széle pontosan a papírlap hosszában legyen. Hajlítsa be a sarkot ebbe a zsebbe, és küldje le a felsőt.
- Tegye ugyanezt a sík másik oldalával.
- Hajtsa fel a részleteket a zseb oldalán.
- Bontsa ki az elrendezést, helyezze az elülső élt középre. Kiálló papírdaraboknak kell megjelenniük, ezeket össze kell hajtani. Az uszonyokhoz hasonló részleteket szintén távolítsa el.
- Az elrendezés kibontása. Továbbra is félbe kell hajolni és óvatosan vasalni az összes hajtást.
- Díszítse a törzs elülső részét, hajlítsa fel a szárnyak darabjait. Futtassa végig a kezét a szárnyak eleje mentén, enyhe hajlítást kell kapnia.
A gép üzemkész, egyre tovább repül.
A repülési távolság a repülőgép tömegétől és a szél erősségétől függ. Minél világosabb papírból készül a makett, annál könnyebben repül. De at erős szél nem tud majd messzire repülni, egyszerűen lefújják. Egy nehéz repülőgép könnyebben ellenáll a széláramlásnak, de rövidebb a repülési hatótávolsága. Ahhoz, hogy papírrepülőnk sima pályán repüljön, szükséges, hogy mindkét része pontosan egyforma legyen. Ha a szárnyak kiderültek különböző formák vagy méretben, a gép azonnal merülésbe kezd. A gyártás során nem tanácsos ragasztószalagot, fémkapcsot, ragasztót használni. Mindez nehezebbé teszi a terméket, mivel túlsúly a gép nem fog repülni.
Összetett nézetek
Origami repülőgép
Relevancia: "Az ember nem madár, hanem repülni törekszik" Így történt, hogy az embert mindig is az ég vonzotta. Az emberek megpróbáltak maguknak szárnyakat, később repülő gépeket készíteni. És igyekezetük jogos volt, még fel tudtak szállni. A repülőgépek megjelenése nem csökkentette az ősi vágy jelentőségét... In modern világ a repülőgépek előkelő helyet foglalnak el, segítik az embereket nagy távolságok megtételében, postai küldemények, gyógyszerek, humanitárius segítségnyújtás, olts tüzet és mentsd meg az embereket... Ki építette tehát a világ első repülőgépét és irányított repülést végzett vele? Aki megtette ezt az emberiség számára oly fontos lépést, ami a kezdet lett új kor, repülési korszak? Érdekesnek és relevánsnak tartom e téma tanulmányozását.
Kutatási célok: 1. A repülés kialakulásának történetének, az első papírrepülőgépek tudományos irodalomban való megjelenésének történetének tanulmányozása. 2. Készítsen repülőgépmodelleket különböző anyagokés kiállítást rendezni: "A mi repülőgépünk" 3. Végezzen repülés közbeni teszteket jó választás repülőgépmodell és papírtípus a leghosszabb távolságra és a leghosszabb siklásra a levegőben
Tanulmányi tárgy: papír modellek repülőgépek Problémás kérdés: Melyik papírrepülő-modell repül a legnagyobb távolságot és a legtovább siklik a levegőben? Hipotézis: Feltételezzük, hogy a "Dart" repülőgép repül a legnagyobb távolságot, és a "Glider" repülőgép lesz a leghosszabb siklás a levegőben Kutatási módszerek: 1. Az olvasott irodalom elemzése; 2. Modellezés; 3. Papírrepülő repülések tanulmányozása.
Az első repülőgép, amely képes volt önállóan felszállni a talajról és irányított vízszintes repülést végrehajtani, a Flyer-1 volt, amelyet Orville és Wilbur Wright testvérek építettek az Egyesült Államokban. A történelem első repülőgépes repülésére 1903. december 17-én került sor. A Flyer 12 másodpercig maradt a levegőben, és 36,5 métert repült. A Wrightok ötletét hivatalosan is elismerték, mint a világ első, levegőnél nehezebb járművét, amely hajtóművel végzett emberes repülést.
A repülés 1882. július 20-án történt a Szentpétervár melletti Krasznoje Szelóban. A repülőgépet Mozhaisky szerelő asszisztense, I.N. Golubev. A készülék felfutott egy speciálisan épített ferde fapadlón, felszállt, egy bizonyos távolságot repült és biztonságosan landolt. Az eredmény természetesen szerény. De egyértelműen bebizonyosodott annak lehetősége, hogy a levegőnél nehezebb géppel repülhetünk.
Az első papírrepülőgépek megjelenésének története A feltalálás idejéről és a feltaláló nevének leggyakoribb változata 1930, Jack Northrop, a Lockheed Corporation társalapítója. Northrop papírrepülőgépekkel próbált ki új ötleteket valódi repülőgép-építésben.A tevékenység látszólagos könnyelműsége ellenére kiderült, hogy a repülőgépek indítása egy egész tudomány. 1930-ban született, amikor Jack Northrop, a Lockheed Corporation társalapítója papírrepülőgépeket használt, hogy új ötleteket teszteljen valódi repülőgépek építésében. 1930 Jack NorthropLockheed Corporation
Összegzés Befejezésül szeretném elmondani, hogy miközben ezen a projekten dolgoztunk, sok új érdekes dolgot tanultunk, sok modellt készítettünk saját kezűleg, és barátságosabbak lettünk. Az elvégzett munka eredményeként rájöttünk, hogy ha komolyan érdekel minket a repülőgépmodellezés, akkor talán valamelyikünk híres repülőgéptervező lesz, és olyan repülőgépet tervez, amelyen az emberek repülnek.
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Paper airplane...ru.wikipedia.org/wiki/Paper airplane annews.ru/news/detailannews.ru/news/detail opoccuu.com htmopoccuu.com htm 5 poznovatelno.ruavia/8259.htmlpoznovatelno.ruavia/8259.html 6. ru.wikipedia.orgwiki/Wright Brothersru.wikipedia.orgwiki/Wright Brothers 7. locals.md2012/stan-chempionom- mira…samolyotim/2001s2. - chempionom- mira…samolyotikov/ 8 stranamasterov.ru az MK aircraft modulesstranamasterov.ru az MK repülőgép moduloktól
Az ember repülni fog, nem izmai erejére támaszkodva, hanem elméje erejére.
(N. E. Zsukovszkij)
Miért és hogyan repül a repülőgép Miért repülhetnek a madarak, bár nehezebbek a levegőnél? Milyen erők emelik fel a hatalmas utasszállító repülőgépet, amely gyorsabban, magasabbra és távolabb tud repülni, mint bármely madár, mert a szárnyai mozdulatlanok? Miért szárnyalhat a levegőben egy motor nélküli vitorlázórepülő? Mindezekre és sok más kérdésre választ ad az aerodinamika - egy olyan tudomány, amely a levegő és a benne mozgó testek kölcsönhatásának törvényeit tanulmányozza.
Hazánkban az aerodinamika fejlesztésében kiemelkedő szerepet játszott Nyikolaj Jegorovics Zsukovszkij professzor (1847-1921) - "az orosz repülés atyja", ahogy V. I. Lenin nevezte. Zsukovszkij érdeme abban rejlik, hogy ő volt az első, aki elmagyarázta a szárny emelőerejének kialakulását, és megfogalmazott egy tételt ennek az erőnek a kiszámítására. Zsukovszkij nemcsak a repüléselmélet alapjául szolgáló törvényszerűségeket fedezte fel, hanem utat nyitott a repülés gyors fejlődéséhez hazánkban.
Ha bármilyen repülőgépen repül négy erő van, amelyek kombinációja nem engedi, hogy elessen:
Gravitáció az az állandó erő, amely a síkot a talaj felé húzza.
Vonóerő, amely a hajtóműből jön és előreviszi a repülőgépet.
Ellenállási erő, ellentétes a tolóerővel és a súrlódás okozza, lelassítja a repülőgépet és csökkenti a szárnyak emelését.
emelőerő, amely akkor keletkezik, amikor a szárny felett mozgó levegő csökkentett nyomást hoz létre. Az aerodinamika törvényeinek engedelmeskedve minden repülőgép a levegőbe emelkedik, kezdve a könnyű sportrepülőkkel
Első pillantásra minden repülőgép nagyon hasonló, de ha alaposan megnézzük, különbségeket találhatunk bennük. Eltérhetnek a szárnyak, a farok, a törzsszerkezet tekintetében. Ettől függ a sebességük, a repülési magasságuk és egyéb manővereik. És minden gépnek csak saját szárnypárja van.
A repüléshez nem kell csapkodnia a szárnyaival, hanem mozgatnia kell őket a levegőhöz képest. És ehhez a szárnynak csak a vízszintes sebességet kell jelentenie. A szárnynak a levegővel való kölcsönhatásából felhajtóerő keletkezik, és amint értéke nagyobb, mint magának a szárnynak és mindennek, ami vele kapcsolatos, súlya, a repülés megkezdődik. A lényeg továbbra is kicsi: megfelelő szárnyat kell készíteni, és fel kell gyorsítani a szükséges sebességre.
A figyelmes emberek már régen észrevették, hogy a madaraknak nem lapos szárnyaik vannak. Tekintsünk egy szárnyat, amelynek alsó felülete lapos, felső felülete domború.
A szárny elülső élén a légáramlás két részre oszlik: az egyik alulról áramlik a szárny körül, a másik felülről. Felülről a levegőnek kicsit tovább kell haladnia, mint alulról, ezért felülről a levegő sebessége is valamivel nagyobb lesz, mint alulról. Ismeretes, hogy a sebesség növekedésével a gázáramban a nyomás csökken. Itt is nagyobb a légnyomás a szárny alatt, mint fölötte. A nyomáskülönbség felfelé irányul, ez az emelőerő. És ha hozzáadja a támadási szöget, akkor az emelőerő még tovább nő.
Hogyan repül egy igazi repülőgép?
Egy igazi repülőgép szárny könnycsepp alakú, ami azt jelenti, hogy a szárny tetején áthaladó levegő gyorsabban mozog, mint a szárny alján áthaladó levegő. Ez a légáramlásbeli különbség emelést hoz létre, és a repülőgép repül.
Az alapgondolat pedig itt a következő: a légáramlást a szárny elülső éle kettévágja, és egy része a szárny körül áramlik a felső felületen, a másik része pedig az alsó részen. Ahhoz, hogy a két patak a szárny kifutó éle mögött vákuumképződés nélkül összefolyhasson, a szárny felső felülete körül áramló levegőnek gyorsabban kell mozognia a repülőgéphez képest, mint az alsó felület körül áramló levegőnek, mivel nagyobb távolságot megtenni.
Az alacsony nyomás felülről behúzza a szárnyat, míg a nagyobb nyomás alulról felfelé nyomja. A szárny felmegy. És ha az emelőerő meghaladja a repülőgép súlyát, akkor maga a repülőgép lóg a levegőben.
A papírrepülőknek nincs formázott szárnyuk, szóval hogyan repülnek? Az emelést lapos szárnyaik támadási szöge hozza létre. Lapos szárnyak esetén is látható, hogy a szárny felett mozgó levegő valamivel nagyobb távolságot tesz meg (és gyorsabban mozog). Az emelést ugyanaz a nyomás hozza létre, mint a profilszárnyak, de természetesen ez a nyomáskülönbség nem olyan nagy.
A repülőgép támadási szöge az a szög, amely a testen lévő légáramlás sebességének iránya és a testen választott jellemző hosszanti irány között van, például egy repülőgépnél ez lesz a szárny húrja, a hosszirányú építési tengely, lövedéknél vagy rakétánál ez a szimmetriatengelyük.
egyenes szárny
Az egyenes szárny előnye a magas emelési együttható, amely lehetővé teszi a szárny fajlagos terhelésének jelentős növelését, ezáltal a méret és a súly csökkentését anélkül, hogy félne a felszállási és leszállási sebesség jelentős növekedésétől.
A hátrány, amely előre meghatározza egy ilyen szárny alkalmatlanságát szuperszonikus repülési sebességnél, a repülőgép ellenállásának meredek növekedése.
delta szárny
A delta szárny merevebb és könnyebb, mint az egyenes szárny, és leggyakrabban szuperszonikus sebességgel használják. A delta szárny használatát elsősorban az erő és a tervezési szempontok határozzák meg. A delta szárny hátránya a hullámválság kialakulása és kialakulása.
KÖVETKEZTETÉS
Ha egy papírrepülőgép szárnyának és orrának alakja a modellezés során megváltozik, akkor változhat a repülési hatótávolsága és időtartama.
A papírrepülő szárnyai laposak. Annak érdekében, hogy a légáramlás különbséget biztosítson a szárny felett és alatt (az emelés kialakításához), azt egy bizonyos szögbe (támadási szög) kell dönteni.
A leghosszabb repülésre szánt repülőgépek nem merevek, de nagy szárnyfesztávolságúak és jól kiegyensúlyozottak.