Kutatómunka „A papírrepülőm repülni fog. "Papírrepülőgép repülési időtartamának függősége az alakjától" A papírrepülőgép hosszú távú tervezésének feltételei a világ körül

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

Papírrepülők különböző formák.

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, kis távolságot hagyva közöttük. 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.

Miután hajtogatta papírrepülő, színezheted színes ceruzával, ragasszon azonosító jeleket.

Íme, mi történt velem.

Hogy megtudjuk, hogy 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!

Részletes sémák különféle papírrepülők készítéséhez: a legegyszerűbb "iskolai" repülőgépektől a műszakilag módosított modellekig.

szabványos modell

"Glider" modell

"Advanced vitorlázógép" modell

"Scat" modell

Modell "Canary"

"Delta" modell

"Shuttle" modell

"Láthatatlan" modell

"Taran" modell

Sólyomszem modell

Modell "Tower"

Modell "tű"

"Kite" modell

Érdekes tények

1989-ben Andy Chipling megalapította a Paper Repülőgép Szövetséget, 2006-ban pedig megrendezték az első papírrepülő bajnokságot. A versenyeket három szakágban rendezik: a leghosszabb táv, a leghosszabb tervezés és műrepülés.

Számos kísérlet arra, hogy a papírrepülőgép időnként a levegőben maradási idejét megnöveljék, a következő akadályok átvételéhez vezet ebben a sportágban. Ken Blackburn 13 évig tartotta a világcsúcsot (1983-1996), majd 1998. október 8-án ismét megszerezte azt, amikor egy papírrepülőt beltérbe dobott úgy, hogy az 27,6 másodpercig maradt a levegőben. Ezt az eredményt a Guinness Rekordok Könyvének képviselői és a CNN riporterei is megerősítették. A Blackburn által használt papírrepülő a vitorlázórepülők közé sorolható.

Gyakorlatilag érettségizett édesapja lévén egy váratlan végű vicces történetbe keveredett. Van egy nevelési és egy megható életpolitikai része.
Hozzászólás a kozmonautika napjának előestéjén. Papírsík fizikája.

Nem sokkal az újév előtt a lánya úgy döntött, hogy ellenőrzi saját fejlődését, és rájött, hogy a fizikai tanuló a napló visszamenőleges kitöltésekor néhány plusz négyest utasított, és a féléves osztályzat "5" és "4" között lóg. Itt meg kell érteni, hogy a fizika a 11. osztályban enyhén szólva nem alaptárgy, mindenki a felvételi kiképzéssel és egy szörnyű vizsgával van elfoglalva, de ez befolyásolja az összpontszámot. Nyögő szívvel, pedagógiai okokból, megtagadták tőlem a beavatkozást – például, hogy maga intézze el. Felkészítette magát, eljött, hogy megtudja, átírt egy függetlent, és kapott egy hat hónapos ötöst. Minden rendben lenne, de a tanár a probléma megoldásának részeként azt kérte, hogy regisztráljanak a Volgára tudományos konferencia(Kazanyi Egyetem) a "Fizika" részhez, és írjon néhány jelentést. Egy diák részvételét ebben a shnyagában figyelembe veszik a tanárok éves bizonyítványánál, nos, például "akkor biztosan lezárjuk az évet". A tanár érthető, normális, általában egyetértés.

A gyerek felpakolt, elment a szervezőbizottsághoz, átvette a részvételi szabályzatot. Mivel a lány meglehetősen felelősségteljes, gondolkodni kezdett és előállt valami témával. Természetesen hozzám, a posztszovjet korszak legközelebbi műszaki értelmiségéhez fordult tanácsért. Az interneten felkerült a korábbi konferenciák nyerteseinek névsora (három diplomát adnak), ez vezetett minket, de nem segített. A jelentések két fajtából álltak, az egyik - "nanoszűrők az olaj innovációkban", a második - "kristályok és egy elektronikus metronóm fényképek". Számomra a második fajta a normális - a gyerekeknek varangyot kell vágniuk, és nem dörzsölniük kell a poharakat állami támogatásokért, de nem volt sok ötletünk. Be kellett tartanom a szabályokat, valami olyasmiket, hogy "előnyben részesítik önálló munkavégzésés kísérletek."

Elhatároztuk, hogy készítünk valami vicces riportot, látványos és menő, zaum és nanotechnológiák nélkül - szórakoztatjuk a közönséget, nekünk elég a részvétel. Az idő másfél hónap volt. A másolás-beillesztés alapvetően elfogadhatatlan volt. Némi gondolkodás után a téma mellett döntöttünk - "Fizika papírrepülő". Gyerekkoromat egykor repülőgépmodellezéssel töltöttem, a lányom pedig imádja a repülőgépeket, így a téma többé-kevésbé közel áll. El kellett végeznem egy gyakorlati tanulmányt a fizikai tájékozódásról, sőt, dolgozatot is írnom. Következő, ennek a munkának a kivonata, néhány megjegyzés és illusztráció / fotó.A végén lesz a történet vége, ami logikus.Ha érdekes, akkor már kibővített töredékekkel válaszolok a kérdésekre.

Kiderült, hogy a papírrepülőgép szárnyának tetején egy trükkös istálló található, amely egy teljes értékű légszárnyhoz hasonló ívelt zónát alkot.

Három különböző modellt használtak a kísérletekhez.

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 azonos A4-es papírlapokból állítottak össze. Mindegyik repülőgép tömege 5 gramm.

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.
Egy repülőgép sebessége átlagosan 5-6 m/s, ami nem is olyan kevés.
Aerodinamikai minőség - körülbelül 8.

A repülési körülmények újrateremtéséhez szükségünk van 8 m/s-ig terjedő lamináris áramlásra, valamint az emelés és a légellenállás mérésére. Az ilyen kutatások klasszikus módszere a szélcsatorna. Esetünkben leegyszerűsíti a helyzetet, hogy maga a repülőgép kis méretekkel és sebességgel rendelkezik, és közvetlenül egy korlátozott méretű csőbe helyezhető, ezért nem akadályoz bennünket az a helyzet, amikor a fújt modell mérete jelentősen eltér a az eredeti, ami a Reynolds-számok különbsége 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 folyadékszélmérővel, aminek nagyobb a pontossága.

A szélcsatorna régóta ismert, Mozhaisky használta a kutatásban, Ciolkovszkij és Zsukovszkij pedig már részletesen kidolgozta. modern technológia kísérlet, amely alapvetően nem változott.

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 rosszabbnak bizonyultak, mint a számítottak, 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 (együttható (sűrűség/viszkozitás)) = 0,000014 m^2/s
Re = 1,25/ 0,000014 = 89285,7143

A repülőgépre ható erők mérésére egy 0,01 grammos pontosságú elektronikus ékszermérlegen alapuló, két szabadságfokú elemi aerodinamikai mérleget 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.

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.

1. számú modell.
Arany középút. A kialakítás megfelel az anyagnak - papír. 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 modellt speciálisan különleges tulajdonságokkal tervezték. 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.

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 fotófeldolgozó szűrőt használtak. 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.

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 nemzetgazdasági 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.

Én találtam ki a témát, a tervet - 70 százalék, elméleti szerkesztés, vasdarabok, általános szerkesztés, beszédterv.
Összegyűjtötte a teljes elméletet, a cikkek fordításáig, mérések (egyébként nagyon fáradságos), rajzok/grafikonok, szövegek, szakirodalom, előadások, beszámolók fordításáig (sok kérdés volt).

Kihagyom azt a részt, ahol Általános nézet figyelembe veszik az elemzési és szintézis problémáit, amelyek lehetővé teszik a fordított sorrend felépítését - egy repülőgép tervezését adott jellemzők szerint.

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 kellően fejlett, piros - ígéretes, további kutatást igényel (a finanszírozást szívesen látjuk).

A hónap észrevétlenül elrepült - a lánya az internetet ásta, pipát hajtott az asztalon. A mérleg hunyorogva, a repülőgépek túlszárnyalták az elméletet. A kimenet 30 oldalnyi tisztességes szöveg volt, fényképekkel és grafikonokkal. A művet a levelező körútra küldték (minden szekcióban csak néhány ezer mű). Egy hónappal később, ó iszonyat, közzétettek egy listát a személyes jelentésekről, ahol a miénk a többi nanokrokodil mellett volt. A gyerek szomorúan felsóhajtott, és 10 percig prezentációt kezdett faragni. Azonnal kizárták az olvasást – beszélni, olyan élénken és értelmesen. Az esemény előtt átfutást rendeztek időzítéssel és tiltakozással. Reggel egy álmos beszélő, akinek megfelelő érzése volt: „Nem emlékszem és nem tudok semmiről” ivott a KSU-ban.

A nap végére aggódni kezdtem, nincs válasz – nincs helló. Volt egy olyan ingatag állapot, amikor nem érted, hogy egy kockázatos vicc sikeres volt-e vagy sem. Nem akartam, hogy a tinédzser valahogy félresodorja ezt a történetet. Kiderült, hogy minden késett, és a bejelentése 16 óráig esett. A gyerek SMS-t küldött - "mindent elmondott, a zsűri nevet." Nos, azt hiszem, oké, köszönöm, legalább ne szidd. És körülbelül egy órával később - "első fokú diploma". Ez teljesen váratlan volt.

Bármire gondoltunk, de a lobbizott témák és résztvevők teljesen vad nyomása mellett egy jó, de informális munkáért kapni az első díjat teljesen elfeledett időkből való. Ezek után már azt mondta, hogy a zsűri (egyébként meglehetősen mérvadó, nem kevesebb, mint a CFM) villámgyorsan leszögezte a zombi nanotechnológusokat. Úgy látszik, mindenkinek annyira elege van a tudományos körökből, hogy feltétel nélkül kimondatlan gátat állítanak az obskurantizmus elé. A nevetségessé vált – szegény gyerek felolvasott néhány vad tudományt, de nem tudott válaszolni arra, hogy milyen szöget mértek kísérletei során. A befolyásos tudományos vezetők kissé elsápadtak (de hamar felépültek), számomra rejtély, hogy miért kellett ekkora gyalázatot rendezniük, méghozzá a gyerekek rovására. Ennek eredményeként az összes díjat rendes, élénk szemű srácok kapták és jó témák. A második oklevelet például egy Stirling-motoros modellel rendelkező lány kapta, aki lendületesen beindította a tanszéken, gyorsan módot váltott és értelmesen kommentált mindenféle helyzetet. Újabb oklevelet kapott egy srác, aki egy egyetemi teleszkópon ült és ott keresett valamit egy professzor irányítása alatt, aki nyilvánvalóan nem engedett meg semmilyen külső "segítséget". Ez a történet reményt adott. Miben a hétköznapi, normális emberek akarata a dolgok normális rendje. Nem egy előre meghatározott igazságtalanság megszokása, hanem az annak helyreállítására tett erőfeszítésekre való készség.

Másnap, a díjátadó ünnepségen a kiválasztási bizottság elnöke megkereste a nyerteseket, és elmondta, hogy mindannyian a határidő előtt beiratkoztak a KSU Fizikai Karára. Ha be akarnak nevezni, egyszerűen ki kell vinniük a dokumentumokat a versenyből. Ez a juttatás egyébként valóban létezett egykor, de most hivatalosan törölték, valamint az érmesek és olimpiák további preferenciáit (kivéve, úgy tűnik, az orosz olimpiák győzteseit) törölték. Vagyis ez merőben az Akadémiai Tanács kezdeményezése volt. Egyértelmű, hogy most jelentkezői válság van, és nem vágynak a fizikára, másrészt ez az egyik legnormálisabb kar, jó szinttel. Tehát a négyet kijavítva a gyerek a beíratott első sorba került. Nem tudom elképzelni, hogyan fogja ezt kezelni, megtudom - leiratkozom.

Egy lánya ilyen munkát végezne egyedül?

Azt is kérdezte – mint az apukák, én sem csináltam mindent magam.
Az én verzióm ez. Ön mindent saját maga csinált, megérti, mi van az egyes oldalakon, és minden kérdésre válaszol - igen. Ön többet tud a régióról, mint az itt jelenlévők és az ismerősei – igen. Értettem egy tudományos kísérlet általános technológiáját az ötlet kezdetétől az eredményig + melléktanulmányok - igen. Kétségtelenül nagyszerű munkát végzett. Ezt a munkát általánosságban, mecénás nélkül terjesztette elő – igen. Védett - rendben. A zsűri minősített – kétségtelenül. Akkor ez a diákkonferencia díja.

Akusztikai mérnök vagyok, egy kis mérnöki cég, repülésből szereztem rendszermérnököt, később még tanultam.

átirat

1 Kutatómunka A munka témája Ideális papírrepülő Elkészítette: Prohorov Vitalij Andrejevics, a MOU Smelovskoy 8. osztályos tanulója SOSH fej: Prokhorova Tatyana Vasilievna történelem és társadalomismeret tanár, MOU Smelovskaya középiskola 2016

2 Tartalom Bevezetés A siker ideális repülőgépes elemei A repülőgép indítóerők Newton második törvénye egy repülőgépen Flight Pro Wing Repülőgép Indító Repülőgép Tesztek Repülőgép modellek Repülési hatótávolság és siklásidő tesztmodell a tökéletes repülőgépÖsszefoglalva: elméleti modell Saját modell és tesztelése Következtetések Hivatkozások 1. függelék. Repülés közbeni erők hatásának sémája 2. függelék. Drag Függelék 3. Szárnynyújtás 4. függelék Szárnyhajtás 5. melléklet. Átlagos aerodinamikai szárnyhúr (MAC) 6. függelék Szárny alakja 7. függelék Légkeringés a szárny körül 8. függelék. Sík kilövési szöge 9. függelék Repülőgép modellek a kísérlethez

3 Bevezetés A papírrepülő (repülőgép) egy papírból készült játékrepülő. Valószínűleg az aerogami legelterjedtebb formája, az origami (a papírhajtogatás japán művészete) egyik ága. Japánul egy ilyen repülőgépet 紙飛行機-nak hívnak (kami hikoki; kami=papír, hikoki=repülőgép). E tevékenység látszólagos komolytalansága ellenére kiderült, hogy a repülőgépek kilövése egy egész tudomány. 1930-ban született, amikor Jack Northrop, a Lockheed Corporation alapítója papírrepülőgépekkel tesztelt új ötleteket valódi repülőgépeken. A Red Bull Paper Wings papírrepülőgép-indító versenyeit pedig világszinten rendezik. Ezeket a brit Andy Chipling találta ki. Barátaival hosszú évekig papírmodellek készítésével foglalkozott, 1989-ben megalapította a Papírrepülő Szövetséget. Ő írta a papírrepülőgépek indításának szabályait, amelyeket a Guinness Rekordok Könyvének szakemberei használnak, és amelyek a világbajnokság hivatalos létesítményeivé váltak. Az origami, majd az aerogami régóta a szenvedélyem. Különféle papírrepülőmodelleket építettem, de némelyikük remekül repült, míg mások rögtön elestek. Miért történik ez, hogyan készítsünk egy ideális repülőgép modellt (hosszú ideig és messze repül)? Szenvedélyemet a fizika ismereteivel ötvözve kezdtem el kutatásaimat. A tanulmány célja: a fizika törvényeinek alkalmazásával egy ideális repülőgép modelljének megalkotása. Feladatok: 1. A fizika alaptörvényeinek tanulmányozása, amelyek a repülőgép repülését befolyásolják. 2. Levezetni a szabályokat a tökéletes repülőgép létrehozásához. 3

4 3. Vizsgálja meg a már megalkotott repülőgépmodelleket az ideális repülőgép elméleti modelljéhez való közelség szempontjából! 4. Készítse el saját repülőgép-modelljét, amely közel áll egy ideális repülőgép elméleti modelljéhez. 1. Ideális repülőgép 1.1. A siker összetevői Először is foglalkozzunk azzal a kérdéssel, hogyan készítsünk jó papírrepülőt. Látod, a repülőgép fő funkciója a repülés képessége. Hogyan készítsünk repülőgépet a legjobb teljesítmény. Ehhez először forduljon a megfigyelésekhez: 1. Egy repülőgép gyorsabban és tovább repül, minél erősebb a dobás, kivéve, ha valami (leggyakrabban az orrban csapkodó papírdarab vagy leengedett szárnyak lógása) ellenállást kelt és lelassítja az előrehaladást. a repülőgép haladása.. 2. Bármennyire is próbálunk eldobni egy papírlapot, nem fogjuk tudni olyan messzire dobni, mint egy ugyanolyan súlyú kis kavicsot. 3. Egy papírrepülőnél a hosszú szárnyak hiábavalók, a rövid szárnyak hatékonyabbak. A nehéz repülőgépek nem repülnek messzire 4. Egy másik kulcsfontosságú tényező, amelyet figyelembe kell venni, az a szög, amelyben a repülőgép előrehalad. Áttérve a fizika törvényeire, megtaláljuk a megfigyelt jelenségek okait: 1. A papírrepülők repülései Newton második törvényének engedelmeskednek: az erő (jelen esetben az emelés) egyenlő az impulzus változási sebességével. 2. Az egész a légellenállásról szól, a légellenállás és a turbulencia kombinációjáról. A viszkozitása által okozott légellenállás arányos a repülőgép elülső részének keresztmetszeti területével, 4

5, vagyis attól függ, mekkora a repülőgép orra elölről nézve. A turbulencia a repülőgép körül kialakuló örvénylő légáramok hatásának eredménye. Arányos a repülőgép felületével, az áramvonalas forma jelentősen csökkenti azt. 3. A papírrepülőgép nagy szárnyai megereszkednek, és nem tudnak ellenállni az emelőerő hajlító hatásának, ami a repülőgépet nehezebbé teszi és növeli a légellenállást. Túlsúly megakadályozza, hogy a repülőgép messzire repüljön, és ezt a súlyt általában a szárnyak hozzák létre, a legnagyobb emelés a szárnynak a repülőgép középvonalához legközelebb eső tartományában jelentkezik. Ezért a szárnyaknak nagyon rövidnek kell lenniük. 4. Induláskor a levegőnek a szárnyak alsó oldalát kell érintenie, és lefelé kell terelnie, hogy megfelelő emelést biztosítson a repülőgép számára. Ha a repülőgép nincs szögben a haladási irányhoz képest, és az orra nincs felfelé, akkor nincs lift. Az alábbiakban áttekintjük a repülőgépre ható alapvető fizikai törvényeket, részletesebben Newton második törvényét a repülőgép indulásakor Tudjuk, hogy a test sebessége megváltozik a rá ható erő hatására. Ha több erő hat a testre, akkor ezeknek az erőknek az eredője, azaz egy bizonyos összerő, amelynek meghatározott iránya és számértéke van. Valójában minden olyan eset, amikor különböző erőket alkalmaznak egy adott pillanatban, egy eredő erő hatására redukálható. Ezért ahhoz, hogy megtudjuk, hogyan változott a test sebessége, tudnunk kell, milyen erő hat a testre. Az erő nagyságától és irányától függően a test ilyen vagy olyan gyorsulást kap. Ez jól látható a gép indulásakor. Amikor kis erővel felléptünk a gépen, nem nagyon gyorsult. Mikor van teljesítmény 5

6 becsapódása megnőtt, majd a repülőgép sokkal nagyobb gyorsulásra tett szert. Vagyis a gyorsulás egyenesen arányos az alkalmazott erővel. Minél nagyobb az ütközési erő, annál nagyobb a gyorsulás a testre. A test tömege közvetlenül összefügg a test által az erő hatására elért gyorsulással is. Ebben az esetben a test tömege fordítottan arányos a kapott gyorsulással. Hogyan több tömeg, annál kisebb lesz a gyorsulás. A fentiek alapján arra a következtetésre jutunk, hogy a repülőgép indulásakor megfelel Newton második törvényének, amelyet a következő képlettel fejezünk ki: a \u003d F / m, ahol a gyorsulás, F a becsapódási erő, m a test tömege. A második törvény definíciója a következő: a test által az őt érő ütközés következtében elért gyorsulás egyenesen arányos ennek az ütközésnek az erejével vagy eredőjeként, és fordítottan arányos a test tömegével. Így kezdetben a repülőgép Newton második törvényének engedelmeskedik, és a repülési távolság is függ a repülőgép adott kezdeti erejétől és tömegétől. Ezért az ideális repülőgép létrehozásának első szabályai ebből következnek: a repülőgépnek könnyűnek kell lennie, kezdetben nagy erőt kell adnia a repülőgépnek A repülőgépre ható erők repülés közben. Amikor egy repülőgép repül, a levegő jelenléte miatt számos erő hat rá, de mindegyik négy fő erő formájában ábrázolható: gravitáció, emelőerő, kilövéskor beállított erő és légellenállási erő ( drag) (lásd 1. függelék). A gravitációs erő mindig állandó marad. Az emelés ellensúlyozza a repülőgép súlyát, és a hajtásba fordított energia mennyiségétől függően több vagy kisebb is lehet, mint a tömeg. Az indításkor beállított erőt a légellenállás ereje (egyébként légellenállás) ellensúlyozza. 6

7 Egyenes és vízszintes repülésnél ezek az erők kölcsönösen kiegyenlítettek: az induláskor beállított erő egyenlő a légellenállás erejével, az emelőerő a repülőgép súlyával. E négy alaperő más aránya nélkül az egyenes és vízszintes repülés lehetetlen. Ezen erők bármelyikének változása hatással lesz a repülőgép repülési módjára. Ha a szárnyak által keltett felhajtóerő nagyobb, mint a gravitációs erő, akkor a repülőgép felemelkedik. Ezzel szemben a gravitációval szembeni felhajtóerő csökkenése a repülőgép süllyedését okozza, azaz magasságvesztést és esést okoz. Ha az erőegyensúlyt nem tartják be, akkor a repülőgép az uralkodó erő irányába görbíti a repülési útvonalat. Hadd tartsuk részletesebben a légellenállást, mint az aerodinamika egyik fontos tényezőjét. Az elülső ellenállás az az erő, amely megakadályozza a testek mozgását folyadékokban és gázokban. A frontális ellenállás kétféle erőből áll: a test felülete mentén ható érintőleges (tangenciális) súrlódási erőkből és a felület felé irányuló nyomóerőkből (2. melléklet). A légellenállási erő mindig a közegben lévő test sebességvektorára irányul, és az emelőerővel együtt a teljes aerodinamikai erő összetevője. A légellenállási erőt általában két komponens összegeként ábrázolják: a zéró emelkedési ellenállás (káros légellenállás) és az induktív ellenállás. A káros ellenállás a nagy sebességű légnyomásnak a repülőgép szerkezeti elemeire gyakorolt ​​hatásának eredményeként jelentkezik (a légi jármű minden kiálló része káros ellenállást kelt a levegőben való mozgás során). Emellett a repülőgép szárnyának és „testének” találkozásánál, valamint a faroknál légáramlási turbulenciák lépnek fel, amelyek szintén káros ellenállást adnak. Káros 7

8 légellenállás növekszik a repülőgép gyorsulásának négyzetével (ha megkétszerezi a sebességet, a káros légellenállás négyszeresére nő). A modern repülésben a nagysebességű repülőgépek a szárnyak éles szélei és a rendkívül áramvonalas forma ellenére a bőr jelentős felmelegedését tapasztalják, amikor hajtóműveik erejével legyőzik a légellenállást (például a világ leggyorsabb nagy- Az SR-71 Black Bird magassági felderítő repülőgépet speciális hőálló bevonat védi). A légellenállás második összetevője, az induktív ellenállás, az emelés mellékterméke. Ez akkor fordul elő, amikor a levegő a szárny előtti nagy nyomású területről a szárny mögötti, ritka közegbe áramlik. Az induktív ellenállás speciális hatása kis repülési sebességnél észrevehető, ami a papírrepülőknél figyelhető meg (Erre a jelenségre jó példa a valódi repülőgépeknél leszállási megközelítéskor. A repülőgép felemeli az orrát leszállási megközelítéskor, a hajtóművek zúgni kezdenek egyre növekvő tolóerő). Az induktív légellenállás, hasonlóan a káros légellenálláshoz, a repülőgép gyorsulásával egy-kettő arányban van. És most egy kicsit a turbulenciáról. Szótár A "Repülés" enciklopédiája meghatározza: "A turbulencia nemlineáris fraktálhullámok véletlenszerű kialakulása növekvő sebességgel folyékony vagy gáznemű közegben." A saját szavaiddal ez így van fizikai tulajdon légkör, amelyben a nyomás, a hőmérséklet, a szél iránya és sebessége folyamatosan változik. Emiatt légtömegekösszetételében és sűrűségében heterogénné válnak. Repülés közben pedig repülőnk ereszkedő („földre szögezve”) vagy emelkedő (nekünk jobb, mert ezek emelik fel a gépet a földről) légáramlatokba kerülhet, és ezek az áramlások véletlenszerűen mozoghatnak, csavarodhatnak (akkor repül a repülőgép kiszámíthatatlanul, fordulatok). 8

9 Tehát az elmondottakból következtetünk az ideális repülőgép létrehozásának szükséges tulajdonságaira repülés közben: Az ideális repülőgépnek hosszúnak és keskenynek kell lennie, az orr és a farok felé nyílószerűen elkeskenyedik, súlyához képest viszonylag kis felülettel. Az ilyen jellemzőkkel rendelkező repülőgép nagyobb távolságot repül. Ha a papír úgy van összehajtva, hogy a repülőgép alsó része lapos és vízszintes legyen, az emelés hatással lesz rá, amikor leereszkedik, és növeli a hatótávolságát. Amint fentebb megjegyeztük, az emelkedés akkor következik be, amikor a levegő egy olyan repülőgép alsó felületét éri, amely enyhén felemelt orral a szárnyon repül. A szárnyfesztávolság a szárny szimmetriasíkjával párhuzamos és szélső pontjait érintő síkok közötti távolság. A szárnyfesztávolság a repülőgépek fontos geometriai jellemzője, amely befolyásolja annak aerodinamikai és repülési teljesítményét, és egyben a repülőgép egyik fő átfogó mérete. Szárnynyújtás – a szárnyfesztávolság és az átlagos aerodinamikai húr aránya (3. függelék). Nem téglalap alakú szárny esetén a képarány = (fesztávolság négyzet)/terület. Ez akkor érthető, ha egy téglalap alakú szárnyat veszünk alapul, a képlet egyszerűbb lesz: oldalarány = fesztáv / húr. Azok. ha a szárny fesztávja 10 méter, a húr pedig 1 méter, akkor a nyúlás = 10. Minél nagyobb a nyúlás, annál kisebb a szárny induktív ellenállása, amely a szárny alsó felületéről áramló levegőhöz kapcsolódik. szárny a felső felé a csúcson keresztül végörvények képződésével. Az első közelítésben feltételezhetjük, hogy egy ilyen örvény jellemző mérete megegyezik a húrral - és a fesztáv növekedésével az örvény a szárnyfesztávhoz képest egyre kisebb lesz. 9

10 Természetesen minél kisebb az induktív ellenállás, minél kisebb a rendszer teljes ellenállása, annál jobb az aerodinamikai minőség. Természetesen fennáll a kísértés, hogy a nyúlást a lehető legnagyobbra tegyük. És itt kezdődnek a problémák: a nagy oldalarányok alkalmazása mellett növelnünk kell a szárny szilárdságát és merevségét, ami a szárny tömegének aránytalan növekedésével jár. Aerodinamikai szempontból a legelőnyösebb egy olyan szárny lesz, amely képes a lehető legnagyobb emelőerő létrehozására a lehető legkisebb légellenállás mellett. A szárny aerodinamikai tökéletességének értékeléséhez bevezetik a szárny aerodinamikai minőségének fogalmát. A szárny aerodinamikai minősége a felhajtóerő és a szárny húzóerejének aránya. Aerodinamikai szempontból a legjobb az elliptikus forma, de ilyen szárnyat nehéz gyártani, ezért ritkán használják. A téglalap alakú szárny aerodinamikailag kevésbé előnyös, de sokkal könnyebben gyártható. A trapéz alakú szárny aerodinamikai jellemzőit tekintve jobb, mint egy téglalap alakú, de valamivel nehezebb a gyártása. A söpört és háromszög alakú szárnyak alacsony sebességnél az aerodinamika szempontjából rosszabbak, mint a trapéz és a téglalap alakúak (az ilyen szárnyakat transzonikus és szuperszonikus sebességgel repülő repülőgépeken használják). A tervben lévő elliptikus szárny a legmagasabb aerodinamikai minőséggel rendelkezik - a lehető legkisebb ellenállással és maximális emeléssel. Sajnos ilyen formájú szárnyat nem gyakran használnak a tervezés bonyolultsága miatt (ilyen típusú szárny használatára példa az angol Spitfire vadászgép) (6. melléklet). A repülőgép alapsíkjára vetítve a normáltól a repülőgép szimmetriatengelyéhez viszonyított szárny eltérésének szárnylepedési szöge. Ebben az esetben a farok iránya pozitívnak tekinthető (4. melléklet). 10 van

11 söpörjön végig a szárny elülső élén, a hátsó élen és a negyed húrvonal mentén. Reverse sweep wing (KOS) szárny negatív sweep-el (példák a repülési modellekre hátramenettel: Szu-47 Berkut, csehszlovák vitorlázó LET L-13) . A szárnyterhelés a repülőgép súlyának és felfekvési felületének aránya. kg/m²-ben van kifejezve (modelleknél - g/dm²). Minél kisebb a terhelés, annál kisebb a repüléshez szükséges sebesség. A szárny átlagos aerodinamikai húrja (MAC) egy egyenes szakasz, amely a profil két legtávolabbi pontját köti össze egymástól. Egy téglalap alakú szárny esetében a MAR egyenlő a szárny húrjával (5. függelék). A MAR értékének és helyzetének ismeretében a repülőgépen és alapvonalnak véve meghatározzuk a repülőgép tömegközéppontjának ahhoz viszonyított helyzetét, amelyet a MAR hossz %-ában mérünk. A tömegközéppont és a MAR kezdete közötti távolságot a hosszának százalékában kifejezve a repülőgép tömegközéppontjának nevezzük. Könnyebb kideríteni a papírrepülő súlypontját: vegyünk egy tűt és cérnát; tűvel szúrjuk ki a síkot, és hagyjuk lógni egy cérnán. Az a pont, ahol a repülőgép tökéletesen lapos szárnyakkal egyensúlyoz, a súlypont. És még egy kicsit a szárnyprofilról a szárny keresztmetszeti alakja. A szárnyprofil a legerősebben befolyásolja a szárny összes aerodinamikai jellemzőjét. Nagyon sok fajta profil létezik, mivel a felső és alsó felületek görbületei különböző típusok eltérő, valamint magának a profilnak a vastagsága (6. melléklet). A klasszikus az, amikor az alja közel van a síkhoz, a teteje pedig egy bizonyos törvény szerint konvex. Ez az úgynevezett aszimmetrikus profil, de vannak szimmetrikusak is, amikor a felső és az alsó azonos görbületű. A szárnyszárnyak fejlesztése szinte a repülés történetének kezdete óta folyik, és jelenleg is folyik (Oroszországban a TsAGI Central Aerohydrodynamic 11

12 N.E. professzorról elnevezett intézet. Zsukovszkij, az Egyesült Államokban ezeket a funkciókat a Langley Research Center (a NASA egyik részlege) látja el. A fentiekből vonjunk le következtetéseket a repülőgép szárnyával kapcsolatban: A hagyományos repülőgépnek a középső részéhez közelebbi hosszú, keskeny szárnyak vannak, amelyeket a farokhoz közelebb eső kis vízszintes szárnyak egyensúlyoznak ki. A papírból hiányzik a szilárdság az ilyen összetett konstrukciókhoz, könnyen hajlik és gyűrődik, különösen az indítási folyamat során. Ez azt jelenti, hogy a papírszárnyak elveszítik aerodinamikai jellemzőit és légellenállást okoznak. A hagyományos tervezésű repülőgépek áramvonalasak és meglehetősen erősek, delta szárnyaik stabil siklást biztosítanak, de viszonylag nagyok, túlzott légellenállást okoznak és elveszíthetik merevségüket. Ezek a nehézségek leküzdhetők: A kisebb és erősebb emelőfelületek delta szárnyak formájában két vagy több réteg hajtogatott papírból készülnek, ezek a nagysebességű kilövéseknél jobban megtartják alakjukat. A szárnyak összecsukhatók, így a felső felületen enyhe kidudorodás képződik, növelve az emelőerőt, mint egy valódi repülőgép szárnyán (7. melléklet). A szilárd felépítésű kialakítás tömege növeli az indítónyomatékot, de a légellenállás jelentős növekedése nélkül. A deltoid szárnyak előremozgatásával és a felvonó egy hosszú, lapos, a farokhoz közelebb eső V-alakú repülőgéptesttel történő kiegyensúlyozásával, amely megakadályozza az oldalirányú mozgást (eltéréseket) repülés közben, a papírrepülő legértékesebb tulajdonságai egy kialakításban kombinálhatók. . 1.5 Repülőgép indítása 12

13 Kezdjük az alapokkal. Soha ne tartsa a papírsíkját a szárny (farok) kifutó szélénél. Mivel a papír nagyon meghajlik, ami nagyon rossz az aerodinamikára nézve, minden gondos illeszkedés veszélybe kerül. A repülőgépet a legjobban az orr közelében lévő legvastagabb papírréteg tartja meg. Általában ez a pont közel van a repülőgép súlypontjához. Ahhoz, hogy a repülőgépet a lehető legnagyobb távolságra küldjük, 45 fokos szögben (egy parabola mentén) előre és felfelé kell dobni, amit a felszínhez képest különböző szögekből történő kilövés kísérletünk is megerősített (8. melléklet). ). Ennek az az oka, hogy az indítás során a levegőnek a szárnyak alsó részét kell eltalálnia, és lefelé kell terelnie, megfelelő emelést biztosítva a repülőgépnek. Ha a repülőgép nincs szögben a haladási irányhoz képest, és az orra nincs felfelé, akkor nincs lift. A repülőgép súlya általában hátrafelé van, ami azt jelenti, hogy a hátsó rész lefelé van, az orr felfelé van, és az emelés garantált. Kiegyensúlyozza a gépet, lehetővé téve a repülést (kivéve, ha az emelő túl magas, ami miatt a gép hevesen fel-le ugrál). A repülési idővel kapcsolatos versenyeken a maximális magasságba kell dobni a gépet, hogy tovább csússzon lefelé. Általánosságban elmondható, hogy a műrepülőgépek indításának technikái ugyanolyan változatosak, mint a tervezésük. Ugyanígy a tökéletes repülőgép kilövésének technikája is: a megfelelő markolatnak elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy megtartsa a gépet, de nem olyan erősnek, hogy deformálja. A repülőgép orra alatti alsó felületén lévő összehajtott papírpárkány kilövéstartóként használható. Induláskor tartsa a repülőgépet 45 fokos szögben a maximális magasságához képest. 2. Repülőgépek tesztelése 13

14 2.1. Repülőgép-modellek A papírrepülőkre vonatkozó megerősítés (vagy cáfolat, ha tévednek) érdekében 10 repülőgépmodellt választottunk ki, amelyek jellemzőikben különböznek: söprés, szárnyfesztávolság, szerkezeti sűrűség, további stabilizátorok. És természetesen a klasszikus repülőgépmodellt is áttekintettük, hogy a sok generáció választékát is megismerjük (9. melléklet) 2.2. Repülési távolság és siklóidő teszt. 14

15 Modell neve Repülési hatótáv (m) Repülés időtartama (metronóm ütések) Jellemzők indításkor Előnyök Hátrányok 1. Csavart siklás Túl repül Rossz irányítás Lapos aljú nagy szárnyak Nagy Nem tervez turbulenciát 2. Csavart siklószárnyak széles farok Gyenge Instabil repülés közben Turbulencia kormányozható 3. Merülés Keskeny orr Turbulencia Hunter Twisting Lapos fenék Az íj súlya Keskeny testrész 4. Siklás Lapos fenék Nagy szárnyak Guinness Glider Ívben repülés Íj alakja Keskeny test Hosszú ívelt repülés siklás 5. Repülés Kúpos szárnyak mentén Széles test egyenes, repülés közben stabilizátorok Nincsenek bogár ívek a repülés végén hirtelen megváltozik Hirtelen változás a repülési útvonalban 6. Repülés egyenesen Lapos fenék Széles test Hagyományos jó Kis szárnyak Nincs sík ív 15

16 7. Merülés Szűkített szárnyak Nehéz orr Elöl repülés Nagy szárnyak, egyenes Keskeny test hátra tolva Merülő búvár ívelt (a szárny szárnyai miatt) Szerkezeti sűrűség 8. Cserkészrepülés Kis test Széles szárnyak egyenesen Sikló Kis méret hosszban Íves Sűrű konstrukció 9. Fehér hattyú végigrepülő keskeny test egyenes vonalban Stabil Keskeny szárnyak lapos fenekű repülésben Sűrű konstrukció Kiegyensúlyozott 10. Lopakodó Repülés ívelt egyenesben Siklás Változtat a pályán A szárnyak tengelye szűkült hátra Nincs ívelés Széles szárnyak Nagy test Nem feszes felépítés A repülés időtartama (a legnagyobbtól a legkisebbig): Guinness sikló és hagyományos, bogár, fehér hattyú Repülési hossz (a legnagyobbtól a legkisebbig): Fehér hattyú, bogár és hagyományos, cserkész. Két kategóriában került ki az éllovas: a Fehér hattyú és a Bogár. E modellek tanulmányozásához és elméleti következtetésekkel kombinálva vegye alapul egy ideális repülőgép modelljéhez. 3. Ideális repülőgép modellje 3.1 Összefoglalva: elméleti modell 16

17 1. a repülőgép legyen könnyű, 2. kezdetben nagy erőt adjon a repülőgépnek, 3. hosszú és keskeny, az orr és a farok felé nyílószerűen elkeskenyedő, súlyához képest viszonylag kis felülettel, 4. a repülőgép alsó felülete a repülőgép sík és vízszintes, 5. kicsi és erősebb emelőfelületek delta szárnyak formájában, 6. hajtsa be a szárnyakat úgy, hogy a felső felületen enyhe dudor képződjön, 7. mozgassa előre a szárnyakat és egyensúlyozza ki a felvonót a hosszúval a repülőgép lapos karosszériája, a farok felé V-alakú, 8. szilárd felépítésű, 9. a markolatnak kellően erősnek kell lennie és az alsó felületen lévő párkánynál kell lennie, 10. 45 fokos szögben és maximálisan indítás magasság. 11. Az adatok felhasználásával vázlatokat készítettünk az ideális repülőgépről: 1. Oldalnézet 2. Alulnézet 3. Elölnézet Miután felvázoltam az ideális repülőgépet, rátértem a repüléstörténetre, hogy lássam, a következtetéseim egybeesnek-e a repülőgép-tervezőkkel. És találtam egy delta szárnyú repülőgép prototípust, amelyet a második világháború után fejlesztettek ki: a Convair XF-92 - pontelfogót (1945). És a következtetések helyességét megerősíti, hogy ez lett a repülőgépek új generációjának kiindulópontja. 17

18 Saját modell és tesztelése. Modell neve Repülési hatótáv (m) Repülés időtartama (metronom ütemek) ID Jellemzők induláskor Előnyök (az ideális repülőgép közelsége) Hátrányok (eltérések az ideális repülőgéptől) 80%-ban 20%-ban egyenesen repül (tökéletes (további irányítási tervekhez nincs korlát) ) fejlesztések) Éles ellenszélnél 90 0-nál „emelkedik” és megfordul.. A modellem a gyakorlati részben használt modellek alapján készült, leginkább a „fehér hattyúhoz”. De ugyanakkor számos jelentős változtatást is végrehajtottam: a szárny nagy delta alakját, egy hajlítást a szárnyban (mint a „cserkésznél” és hasonlók), a hajótestet csökkentettem, és további szerkezeti merevséget kaptam. a hajótesthez. Nem mondható el, hogy teljesen elégedett vagyok a modellemmel. Csökkenteni szeretném a kisbetűket, meghagyva az azonos szerkezeti sűrűséget. A szárnyaknak nagyobb deltát lehet adni. Gondolj a farokra. De nem is lehet másként, van idő a további tanulásra és a kreativitásra. A professzionális repülőgéptervezők pontosan ezt teszik, sokat lehet tőlük tanulni. Mit fogok csinálni a hobbimból. 17

19 Következtetések A vizsgálat eredményeként megismerkedtünk a repülőgépre ható aerodinamika alapvető törvényeivel. Ennek alapján levezették azokat a szabályokat, amelyek optimális kombinációja hozzájárul az ideális repülőgép megalkotásához. Az elméleti következtetések gyakorlati teszteléséhez különféle hajtogatási bonyolultságú, hatótávolságú és repülési időtartamú papírsíkok modelljeit állítottuk össze. A kísérlet során egy táblázatot állítottunk össze, ahol a modellek megnyilvánuló hiányosságait összevetették az elméleti következtetésekkel. Az elmélet és a kísérlet adatait összevetve elkészítettem az ideális repülőgépem modelljét. Még javítani kell, közelebb hozva a tökéletességhez! 18

20 Hivatkozások 1. "Repülés" lexikon / oldal Akadémikus %D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8C 2. Collins J. Papírrepülőgépek / J. Collins: per. angolról. P. Mironova. Moszkva: Mani, Ivanov és Ferber, 2014. 160c Babintsev V. Aerodinamika próbabábuknak és tudósoknak / Proza.ru portál 4. Babincev V. Einstein és az emelőerő, avagy Miért kell egy kígyónak farka / Proza.ru portál 5. Arzhanikov N.S., Sadekova G.S., Aerodynamics of Aircraft 6. Az aerodinamika modelljei és módszerei / 7. Ushakov V.A., Krasilshchikov P.P., Volkov A.K., Grzhegorzhevsky A.N., A szárnyprofilok aerodinamikai jellemzőinek atlasza / 8. Repülőgép aerodinamika / 9. Testek mozgása levegőben / e-mail zhur. Aerodinamika a természetben és a technológiában. Rövid információ az aerodinamikáról Hogyan repülnek a papírrepülők? / Érdekes. Érdekes és klassz tudomány Mr. Chernyshev S. Miért repül a repülőgép? S. Chernyshev, a TsAGI igazgatója. "Tudomány és Élet" folyóirat, 2008. 11. / VVS SGV 4. VA VGK - egységek és helyőrségek fóruma "Repülés és repülőtéri berendezések" - Repülés a "bábuknak" 19

21 12. Gorbunov Al. Aerodinamika „bábuknak” / Gorbunov Al., Mr. Road in the clouds / jour. Bolygó, 2013. július Mérföldkövek a repülésben: prototípus delta szárnyú repülőgép 20

22 1. függelék. Az erők repülés közbeni hatásának vázlata. Emelőerő Indításkor adott gyorsulás Gravitációs erő Húzás Függelék 2. Elhúzás. Akadályáramlás és alak Forma-ellenállás Viszkózus súrlódási ellenállás 0% 100% ~10% ~90% ~90% ~10% 100% 0% 21

23 3. függelék. Szárnyhosszabbítás. Függelék 4. Szárnyseprés. 22

24 5. függelék. Átlagos aerodinamikai szárnyhúr (MAC). melléklet 6. A szárny formája. 23. keresztmetszeti terv

25 7. függelék. Légkeringés a szárny körül A szárnyprofil éles szélén örvény képződik. Ha örvény jön létre, akkor a szárny körül levegő keringés jön létre. Az örvényt az áramlás elviszi, és az áramvonalak egyenletesen áramlanak körbe A profil; a szárny fölé tömörülnek Függelék 8. Síkindítási szög 24

26 9. függelék Repülőgépmodellek a kísérlethez Modell papír fizetési megbízásból 1 A fizetési megbízás neve 6 Modell papírról Név Gyümölcsütő Hagyományos 2 7 Farokbúvárpilóta 3 8 Vadászcserkész 4 9 Guinness Vitorlázó Fehér Hattyú 5 10 Lopakodó bogár 26

Állami oktatási intézmény "School 37" óvodai osztály 2. Projekt "Elsőként a repülőgép" Oktatók: Anokhina Elena Alexandrovna Onoprienko Jekaterina Elitovna Cél: Keressen egy sémát

87 Repülőgép szárnyemelés Magnus-effektus Amikor egy test viszkózus közegben halad előre, amint az az előző bekezdésben is látható, felemelkedés történik, ha a test aszimmetrikusan helyezkedik el.

AZ EGYSZERŰ FORMÁBAN TÖRTÉNŐ SZÁRNYAK AERODINAMIKAI JELLEMZŐI FÜGGŐSÉGE A TERVBEN A GEOMETRIAI PARAMÉTEREKTŐL Spiridonov A.N., Melnikov A.A., Timakov E.V., Minazova A.A., Kovaleva Ya.I. Orenburg állam

NYAGAN ÖNKORMÁNYZAT ÖNKORMÁNYZATI AUTONÓM ÓVODAI NEVELÉSI INTÉZMÉNYE ÁLTALÁNOS FEJLESZTÉSI TÍPUSÚ SZOLNYISKO 1. ÓVODA SZOCIÁLIS ÉS SZEMÉLYI TEVÉKENYSÉGEK KIEMELT VÉGREHAJTÁSÁVAL

AZ OROSZ Föderáció OKTATÁSI ÉS TUDOMÁNYOS MINISZTÉRIUMA SZÖVETSÉGI ÁLLAMI KÖLTSÉGVETÉSI FELSŐOKTATÁSI INTÉZMÉNY "SZAMARA ÁLLAMI EGYETEM"

3. előadás 1.2. témakör: SZÁRNYAERODINAMIKA Előadásterv: 1. Teljes aerodinamikai erő. 2. A szárnyprofil nyomásközéppontja. 3. A szárnyprofil dőlési nyomatéka. 4. Szárnyprofil fókusz. 5. Zsukovszkij képlete. 6. Tekerje körbe

A LÉGKÖR FIZIKAI JELLEMZŐInek HATÁSA A REPÜLŐGÉP ÜZEMELTETÉSÉRE fizikai jellemzők légkör repülésenként A repülőgép egyenletes vízszintes mozgása Felszállás Leszállás Atmoszférikus

REPÜLŐGÉP ÁLLATOK A repülőgép egyenes vonalú és egyenletes mozgását lefelé lejtő pálya mentén siklásnak vagy egyenletes süllyedésnek nevezzük. A siklópálya és a vonal által alkotott szög

2. téma: AERODINAMIKAI ERŐK. 2.1. A MAX SZÁRNYÚ GEOMETRIAI PARAMÉTEREI Főbb geometriai paraméterek, szárnyprofil és profilkészlet a szárny fesztávja mentén, a szárny alakja és méretei síkban, geometriai

6 FOLYADÉKOK ÉS GÁZOK KÖRÜL ÁRAMLÁSA 6.1 Vonóerő gyakorlati tevékenységek személy. Különösen

Az Ozersk Városi Kerület Adminisztráció Oktatási Osztálya Cseljabinszk régióÖnkormányzati költségvetési kiegészítő oktatási intézmény „Állomás fiatal technikusok» Papír indítása és beállítása

Irkutszki Régió Oktatási Minisztériuma Az Irkutszki Régió Állami Költségvetési Szakképzési Intézménye "Irkutszki Repülési Főiskola" (GBPOUIO "IAT") Módszertani készlet

UDC 533.64 O. L. Lemko, I. V. Korol A REPÜLŐGÉP ELSŐ KÖZELÍTÉSÉNEK SZÁMÍTÁSI MODELLÉNEK PARAMÉTERES VIZSGÁLATÁNAK MÓDSZERE AEROSTATIKAI TÁMOGATÁSSAL

1. előadás Viszkózus folyadék mozgása. Poiseuille formula. Lamináris és turbulens áramlások, Reynolds-szám. A testek mozgása folyadékokban és gázokban. Repülőgép szárnyemelése, Zsukovszkij képlete. L-1: 8,6-8,7;

3. témakör. A légcsavar aerodinamikájának jellemzői A légcsavar egy motor által hajtott légcsavar, és tolóerőt hoz létre. Repülőgépeken használják

A Samara State Aerospace University A REPÜLŐ POLÁRÁNAK VIZSGÁLATA A T-3 WINDTUNNEL SSAU 2003. évi SÚLYTESZTÉBEN A Samara State Aerospace University V.

Diákok alkotómunkáinak regionális versenye "A matematika alkalmazott és alapvető kérdései" Matematikai modellezés Repülőgép repülés matematikai modellezése Loevets Dmitry, Telkanov Mikhail 11

A REPÜLŐGÉP EMELKEDÉSE Az emelkedés a repülőgép állandósult állapotú mozgásának egyik fajtája, amelyben a repülőgép a horizontvonallal bizonyos szöget bezáró pálya mentén emelkedik a magasságba. folyamatos emelkedés

1. elméleti mechanikai tesztek: Melyik vagy melyik nem igaz az alábbi állítások közül? I. A referenciarendszer tartalmazza a referenciatestet és a hozzá tartozó koordinátarendszert, valamint a kiválasztott módszert

A Cseljabinszki Régió Ozerszkij Városi Kerületének Igazgatási Oktatási Osztálya Kiegészítő oktatási önkormányzati költségvetési intézmény "Fiatal technikusok állomása" Repülő papírmodellek (Módszertani

36 M e c h a n i c a g i r o s c o p i c h n i y rendszer UDC 533.64 OL Lemko and IV Korol "REPÜLÉS

II. FEJEZET AERODINAMIKA I. A léggömb aerodinamikája Minden levegőben mozgó testet vagy olyan álló testet, amelyen légáramlás fut, megvizsgálnak. nyomást enged le a levegőből vagy a légáramból

lecke 3.1. AERODINAMIKAI ERŐK ÉS PILLANATOK Ez a fejezet a légköri környezet eredő erőhatásait vizsgálja a benne mozgó repülőgépre. Bemutatjuk az aerodinamikai erő fogalmát,

Elektronikus folyóirat "Proceedings of MAI". 72. szám www.mai.ru/science/trudy/ UDC 629.734/.735 Módszer szárnyas repülőgépek aerodinamikai együtthatóinak kiszámítására az „X” sémában kis Burago fesztávolsággal

AZ OPTIMÁLIS HÁROMSZÖG SZÁRNYAK VIZSGÁLATA VISZKÓZUS HIPERSONIKUS ÁRAMLÁSBAN p. Krjukov, V.

108 M e c h a n i c a g i r o scopy rendszer WING END AERODINAMIC BEVEZETÉS

32 UDC 629.735.33 D.V. Tinyakov AZ ELHELYEZÉSI KORLÁTOZÁSOK BEFOLYÁSA A SZÁLLÍTÁSI KATEGÓRIÁJÁBAN LÉGŐJÁRMŰEK TRAPÉZ SZÁRNYAI HATÉKONYSÁGÁNAK KÜLÖNLEGES KRITÉRIUMAIRA Bevezetés A geometria kialakításának elméletébe és gyakorlatába

4. témakör: Erők a természetben 1. Az erők sokfélesége a természetben A kölcsönhatások és erők látszólagos változatossága ellenére a környező világban csak NÉGY típusú erő létezik: 1. típus - GRAVITÁCIÓS erők (egyébként - erők

VITORLA ELMÉLET A vitorlázás elmélet a hidromechanika, a folyadékmozgás tudományának része. A szubszonikus sebességű gáz (levegő) pontosan úgy viselkedik, mint egy folyadék, tehát minden, amit itt a folyadékról mondunk, egyformán érvényes

A REPÜLŐGÉP HAJTÁSA lépésről lépésre utasításokat minden modellhez. Számos univerzális is létezik

Richelieu Líceum Fizika Tanszék TESTMOZGÁS GRAVITÁCIÓS ERŐ HASZNÁLATA ALATT Alkalmazás a számítógépes szimulációs programhoz ESÉS ELMÉLETI RÉSZ Problémafelvetés Meg kell oldani a mechanika fő problémáját

MŰKÖDIK MIPT. 2014. 6. kötet, 1 A. M. Gaifullin et al. N. Sviridenko 1,2, A. S. Petrov 1 1 Central Aerohydrodynamic

4. témakör. Repülőgép mozgási egyenletek 1 Alapvető rendelkezések. Koordinátarendszerek 1.1 A repülőgép helyzete A repülőgép helyzete alatt az O tömegközéppont helyzetét értjük. A repülőgép tömegközéppontjának helyzetét veszik

9 ETO 69. 735. 33.018.7.015.3 O.L. Lemko, Dr. tech. Tudományok, V.V. Sukhov, Dr. tech. Sci.

1. DIDAKTIKAI EGYSÉG: MECHANIKA 1. feladat Elliptikus pályán mozog egy m tömegű bolygó, melynek egyik gócában egy M tömegű csillag található. Ha r a bolygó sugara, akkor

Osztály. Gyorsulás. Egyenletesen gyorsított mozgás 1.1.1. lehetőség. Az alábbi helyzetek közül melyik lehetetlen: 1. A test egy adott időpontban észak felé irányul a sebessége és a gyorsulása

9.3. Rendszerek rezgései rugalmas és kvázi-rugalmas erők hatására A rugóingát lengőrendszernek nevezzük, amely egy m tömegű testből áll, amely egy k merevségű rugóra függ (9.5. ábra). Fontolgat

Távoktatás Abituru FIZIKA Cikk Kinematika Elméleti anyag

Tesztfeladatok a "Műszaki mechanika" tudományághoz TK A TK megfogalmazása és tartalma 1 Válassza ki a helyes válaszokat! Az elméleti mechanika részekből áll: a) statika b) kinematika c) dinamika

Köztársasági Olimpia. 9. évfolyam Brest. 004 Problémakörülmények. elméleti túra. 1. feladat "Teherautódaru" Egy M = 15 tonna tömegű, 3,0 m 6,0 m testmérettel rendelkező teherautódaru könnyű behúzható teleszkópos

AERODINAMIKAI ERŐK LÉGÁRAMLÁS A TESTEK KÖRÜL Amikor szilárd test körül áramlik, a légáram deformáción megy keresztül, ami a sugarak sebességének, nyomásának, hőmérsékletének és sűrűségének változásához vezet.

Regionális szakasz Össz-oroszországi olimpia szakos hallgatók szakmai ismeretei Idő 40 perc. Becsült 20 pont 24.02.01 Repülőgépgyártás Elméleti

Fizika. Osztály. Lehetőség - Feladatok értékelésének szempontjai részletes válaszadással C Nyáron, tiszta időben a nap közepére gyakran képződnek gomolyfelhők a mezők, erdők felett, amelyek alsó széle a

DINAMIKA 1. lehetőség 1. Az autó egyenletesen és egyenesen mozog v sebességgel (1. ábra). Mi az autóra ható összes erő eredőjének iránya? A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. E. F =

A REPÜLŐ SZÁRNY RÉSZ TEMATIKUS MODELLÉNEK AERODINAMIKAI JELLEMZŐI SZÁMÍTÁSI VIZSGÁLATOK A FLOWVISION SZOFTVERKOMPLEX SEGÍTSÉGÉVEL Kalasnyikov 1, A.A. Krivoschapov 1, A.L. Mitin 1, N.V.

Newton törvényei AZ ERŐ FIZIKÁJA NEWTON TÖRVÉNYEI 1. fejezet: Newton első törvénye Mit írnak le Newton törvényei? Newton három törvénye írja le a testek mozgását, amikor erő hat rájuk. Először a törvényeket fogalmazták meg

III. FEJEZET AZ AEROSTÁT EMELÉSI ÉS MŰKÖDÉSI JELLEMZŐI 1. Kiegyensúlyozás A ballonra ható összes erő eredője a szélsebesség változásával megváltoztatja nagyságát és irányát (27. ábra).

Kuzmichev Sergey Dmitrievich 2 AZ ELŐADÁS TARTALMA 10 A rugalmasság és a hidrodinamika elméletének elemei. 1. Deformációk. Hooke törvénye. 2. Young-modulus. Poisson-arány. Teljes körű tömörítés és egyoldalas modulok

Kinematika Görbe vonalú mozgás. Egységes körkörös mozgás. A görbe vonalú mozgás legegyszerűbb modellje az egyenletes körkörös mozgás. Ebben az esetben a pont körben mozog

Dinamika. Az erő egy vektorfizikai mennyiség, amely más testek testre gyakorolt ​​fizikai hatásának mértéke. 1) Csak egy kompenzálatlan erő hatása (ha több erő van, akkor az eredő

1. A lapátok gyártása 3. rész. Szélkerék A leírt szélturbina lapátjai egyszerű aerodinamikai profillal rendelkeznek, gyártás után úgy néznek ki (és működnek), mint egy repülőgép szárnyai. Penge alakja -

AZ VEZÉRLÉSHEZ KAPCSOLATOS HAJÓIRÁNYÍTÁSI FELTÉTELEK

4. előadás Téma: Anyagi pont dinamikája. Newton törvényei. Anyagi pont dinamikája. Newton törvényei. Inerciális referenciarendszerek. Galilei relativitás elve. Erők a mechanikában. Rugalmas erő (törvény

Elektronikus folyóirat "Proceedings of the MAI" 55. szám wwwrusenetrud UDC 69735335 Kapcsolatok a szárny elfordulási és lengési nyomatékainak együtthatóinak forgási deriváltjaihoz MA Golovkin Abstract Using vector

Képzési feladatok "DINAMIKA" témában 1(A) Egy repülőgép egyenesen, állandó sebességgel repül 9000 m magasságban A Földhöz tartozó referenciarendszert inerciálisnak tekintjük. Ebben az esetben 1) a repülőn

4. előadás Egyes erők természete (rugalmas erő, súrlódási erő, gravitációs erő, tehetetlenségi erő) Rugalmas erő deformált testben lép fel, az alakváltozással ellentétes irányban A deformáció típusai

MŰKÖDIK MIPT. Hong Fong Nguyen 1, V. I. Biryuk 1,2 1 Moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet ( Állami Egyetem) 2 Központi aerohidrodinamikai

Városi költségvetési gyermekkiegészítő oktatási intézmény Gyermekkreativitás Központ „Meridián” Lepedék Eszközkészlet Képzés zsinóros műrepülő modellek vezetésében.

AIRCRAFT SPINNER A repülőgép-pörgés egy repülőgép ellenőrizetlen mozgása egy kis sugarú spirális pályán, szuperkritikus támadási szögek mellett. A pilóta kívánsága szerint bármely repülőgép beléphet a farokba,

E S T E S T O Z N A N I E. FIZIKA ÉS C A. Megmaradási törvények a mechanikában. A test lendülete A test lendülete egy vektorfizikai mennyiség, amely megegyezik a testtömeg és sebességének szorzatával: p megnevezés, mértékegység

08. előadás A komplex ellenállás általános esete Ferde hajlítás Hajlítás feszítéssel vagy nyomással Hajlítás torzióval A feszültségek és alakváltozások meghatározására szolgáló módszerek a tisztasági problémák megoldásában

Dinamika 1. Négy egyforma, egyenként 3 kg tömegű tégla van egymásra rakva (lásd az ábrát). Mennyivel növekszik a vízszintes támasz oldaláról az 1. téglára ható erő, ha másikat teszünk a tetejére

Nyizsnyij Novgorod város Moszkovszkij Kerületének Igazgatási Osztálya MBOU Lyceum 87 névadó. L.I. Novikova Kutatómunka "Miért szállnak fel a repülőgépek" Tanulási próbapad projektje

IV Yakovlev Fizikai anyagok MathUs.ru Energia A USE kódoló témái: erőmunka, teljesítmény, mozgási energia, potenciális energia, a mechanikai energia megmaradásának törvénye. Tanulni kezdünk

5. fejezet Laboratóriumi munka 5. YOUNG-MODULUS MEGHATÁROZÁSA HAJLÍTÁSI DEFORMÁCIÓBÓL A munka célja Egyenlő erősségű gerenda anyagának Young-modulusának és a hajlítási sugarának meghatározása nyíl méréséből.

1. témakör. Az aerodinamikai alapegyenletek A levegőt tökéletes gáznak tekintik (valódi gáz, molekulák, amelyek csak ütközéskor lépnek kölcsönhatásba), amely kielégíti az állapotegyenletet (Mengyelejev

88 Aerohidromechanika MIPT ELJÁRÁS. 2013. 5. kötet, 2 UDC 533.6.011.35 Vu Thanh Chung 1, V. V. Visinsky 1,2 1 Moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet (Állami Egyetem) 2 Központi aerohidrodinamikai

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 tudomány, amely a levegő és a benne mozgó testek kölcsönhatásának törvényeit tanulmányozza.

Hazánkban az aerodinamika fejlődésében 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 fejlődése előtt is 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 annak értéke nagyobb, mint magának a szárnynak és mindennek, ami vele kapcsolatos, tömege, 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.