V minulosti moje modely vrtuľových lietadiel vždy ukončili svoj let so strmým vrcholom. Tu opísaná konštrukcia rieši tento problém prostredníctvom ľahkého šmykového zariadenia, ktoré sa chová ako podvozok. Táto ochrana je vhodná iba v prípade, že lietadlo štartujete vonku alebo vo veľkej priestrannej miestnosti.
Plán hodiny:
Obtiažnosť: 3,5 / 5
Príprava: 2/5
Zostava: 1/5
Čistenie: 1/5
Prípravné práce:
Preložte a narežte kartónové listy na polovicu.
Povedzte svojim študentom, že vyladia lietadlo, ktoré môže vzlietnuť zo zeme alebo zo stola, lietať najmenej 5 metrov a hladko pristáť. Keďže ide o pomerne jednoduchý projekt, odporúčam aspoň čiastočne model spolu so študentmi, demonštrujúc im hlavné body zhromaždenia v procese. V tejto hlavnej triede je veľa krokov, takže sa pokúste odchýliť od plánu menej. Hlavná práca je opísaná v krokoch 2-6.
Účel štúdie:
Počas ústnej prednášky sa študenti naučia štyri základné pojmy v letectve: zdvih, axiálny tlak, stabilitu a hmotnosť.
Počas testovania vlastného lietadla a analýzy výsledkov budú študenti schopní diskutovať o možných nedostatkoch a spôsoboch ich riešenia s učiteľom. Študenti budú môcť zmeniť svoje modely a proces zopakovať.
Akonáhle sa študentom podarí vyrobiť krásne stúpajúce modely vrtuľovo poháňaných lietadiel, budú môcť komplikovať letové vzorce vykonávaním zákrut alebo slučiek.
Krok 1: Materiály
- 2 paličky
- 2 pol paličky
- 2 tubuly na nápoje
- 2 tenké elastické pásky
- 1 list lepenky
- 1 kancelárska sponka
- 1 vrtuľa
- lepiaca páska
- Ceruzky alebo perá na farbenie
Vrtule si môžete kúpiť na internete.
Krok 2: hriadeľ skrutky
Vysvetlite študentom dôležité aspekty výstavby pozdĺž cesty a poskytnite im priamy príklad ich vlastnej práce. Hriadeľ skrutky jednoducho podopiera a napína elastické pásy, ktoré sa použijú ako zdroj energie. Upevnite kancelársku sponku pevne pomocou lepiacej pásky!
Po pripevnení gumených pásov bude vrtuľový hriadeľ axiálnou silou lietadla. To je v podstate to, čo poháňa lietadlo vpred. Predstavte si, že sedíte na stoličke s kolieskami. Ak stlačíte nohy zo steny, budete jazdiť na stoličke v opačnom smere. To isté sa stane aj tu. Otáčaním poháňa vrtuľa vzduch smerom k lietadlu a tlačí vzduch smerom k zadnému koncu lietadla.Keď tlačí vzduch dozadu, vrtuľa vytvorí vôľu, v dôsledku ktorej sa lietadlo pohybuje dopredu.
Krok 3: krídla, chvost a stabilizátor
Najdôležitejšou vecou, ktorú musí lietadlo letieť, je stúpanie. Stúpanie nastáva, keď vzduch tlačí na spodnú stranu krídla. Čím väčšie krídla, tým väčšie vzrastie. Papier je zložený na polovicu a rezaný pod uhlom, pretože chceme, aby boli krídla väčšie v strede roviny, kde je najťažšia. Ak urobíte krídla obdĺžnikové, môže rovina stúpať príliš vysoko na jednej strane krídla, čo nakoniec vedie k nehode.
Zložte zvyšný kus papiera na polovicu a odrežte ho. Tieto kusy môžu byť použité na chvost a stabilizátor.
Krok 4: Pripevnenie krídel, chvosta a stabilizátora
Krídla pevne prilepte dlhým kúskom lepiacej pásky pozdĺž celého hriadeľa.
Oba trojuholníkové kusy prilepte k sebe ako chvost. Chvost prilieha na hriadeľ rovnako ako krídla.
Polovice stabilizátora sú prilepené k chvostu, potom sú obe polovice zlepené v strede.
Chvost udržiava zadnú časť lietadla nad vodou pri lezení. Stabilizátor je tiež dôležitý, pretože pomáha lietadlu udržiavať stabilný priebeh bez toho, aby sa odkiaľkoľvek odklonil a aby sa neobrátil.
Rád by som vysvetlil dôležitosť tohto stabilizátora: držte pred sebou hárok papiera (napríklad pol lepenky). Vyfúknite vzduch cez okraj listu. Uvidíte, že sa papier takmer nepohyboval. Dôvodom je, že vzduch ľahko prechádza okolo papierového listu, pretože je rovný a tenký. Teraz držte list papiera za jeden hrot a vyfúknite ho. Papier sa začne vyvíjať v rôznych smeroch, ohýbať sa pod tlakom vzduchu, pretože vzduch nemôže ľahko prechádzať listom. Je oveľa ľahšie, aby vzduch kefoval lístie z jeho dráhy, kým nie je v rovnakom smere ako prúd vzduchu.
Stabilizátor pracuje na rovnakom princípe. Keď sa lietadlo pohybuje rovno, vzduch okolo stabilizátora ľahko prechádza. Ak sa však letún začne otáčať, strany stabilizátora vydržia prúdenie vzduchu. Vzduch bude tlačiť na stabilizátor, až kým sa hladina nevyrovná. Toto umožňuje lietadlu udržiavať stabilný smer.
V tomto vyhotovení má stabilizátor trojuholníkový tvar. Jeden plochý kus papiera je príliš nestabilný ako stabilizátor, prúd vzduchu ho jednoducho ohne. Pred pripevnením stabilizátora pripevnite gumu na rovinu.
Krok 5: Šmykový podvozok
Šmykľavka vám umožní spustiť lietadlo z rovnej plochy, pretože vrtuľu zdvíha dostatočne vysoko, aby sa nedotýkala zeme. Okrem toho, takýto podvozok plní ďalšiu dôležitú funkciu: dodáva váhe spodnú časť lietadla.
Prečo je to dôležité? Odpoveď nie je okamžite zrejmá. Ak utiahnete elastické pásy a uvoľníte, aby ste mohli začať s lietadlom, odvíjajú sa na oboch stranách. Jedna hrana ďasna otáča vrtuľou a druhá sa pokúša rozmiestniť zvyšok lietadla! Samozrejme, že lietadlo je oveľa ťažšie otáčať, pretože je väčšie a ťažšie, ale stále existuje určitá sila vyvinutá žuvačkou. A ak existuje príliš veľa takejto sily, môže sa lietadlo nakláňať v jednom smere, stratiť stabilitu a pád.
Hmotnosť pristávacieho zariadenia naopak prinesie hmotnosti lietadlu, a teda stabilite. Vďaka nej je spodná časť roviny oveľa ťažšia ako horná časť a rovina bude oveľa lepšia odolnosť proti prevráteniu alebo prevráteniu.
Krok 6: Lietanie!
Ak chcete vzlietnuť, držte hriadeľ rukou pri vrtule. Začnite vrtuľu otáčať v smere hodinových ručičiek. Uistite sa, že študenti odvracajú vrtuľu od seba, aby lietadlo odletelo v opačnom smere od seba. V opačnom prípade, ak náhodou uvoľníte vrtuľu, môžete sa zraniť.
Experimentujte s rôznymi množstvami energie a nájdite ideálny počet otáčok vrtule, aby ste dosiahli požadovanú vzdialenosť a kvalitu letu.
Ak chcete spustiť lietadlo, položte ho na rovný povrch tak, aby vrtuľa smerovala od vás. Jemne, ale pevne držte hriadeľ jednou rukou a vrtuľu druhou rukou. Najskôr uvoľnite vrtuľu a potom po zlomku sekundy hriadeľ. Čas hrá úlohu a bude trvať trochu praxe. Čas medzi prepustením vrtule a vrtule sa približne rovná dobe trvania, ak povieme „Tick-tock“. Týmto spôsobom je vhodné pre študentov vysvetliť tento bod. Pri vyslovení „kliešťa“ musíte vrtuľu uvoľniť a keď poviete „áno“, musíte uvoľniť hriadeľ.
Po zvládnutí základnej techniky letu môžu študenti začať experimentovať s rôznymi účinkami, ako sú slučky, zákruty alebo sudy!
Krok 7: Zabezpečenie, tipy a riešenie problémov
Tento projekt môže byť nebezpečný z dvoch dôvodov! 1. Vrtuľa sa môže otáčať veľmi rýchlo a nechať rezy na koži. 2. Vrtuľa sa môže zamotať do dlhých vlasov. Dbajte na to, aby študenti zaobchádzali s vrtuľami opatrne a starostlivo. Pre lety si zvoľte iba veľkú otvorenú plochu, aby lietadlo nenarazilo na prekážky pred sebou ani okolo.