W przeszłości moje modele samolotów śmigłowych zawsze kończyły lot nagłym stromym szczytem. Opisana tutaj konstrukcja rozwiązuje ten problem za pomocą lekkiego sprzętu poślizgowego, który działa jak podwozie. Ta ochrona jest odpowiednia tylko w przypadku wystrzelenia samolotu na zewnątrz lub w dużym, przestronnym pomieszczeniu.
Plan lekcji:
Trudność: 3,5 / 5
Przygotowanie: 2/5
Kompilacja: 1/5
Czyszczenie: 1/5
Prace przygotowawcze:
Złożyć i pokroić kartony na pół.
Powiedz uczniom, że stworzą samolot, który może wystartować z ziemi lub ze stołu, przelecieć co najmniej 5 metrów i wylądować płynnie. Ponieważ jest to dość prosty projekt, radzę przynajmniej częściowo to zrobić model wraz ze studentami, pokazując im główne punkty zgromadzenia w tym procesie. W tej klasie mistrzowskiej jest wiele kroków, więc staraj się mniej odbiegać od planu. Główna praca jest opisana w krokach 2-6.
Cel badania:
Podczas wykładu ustnego studenci poznają cztery podstawowe pojęcia w lotnictwie: podnoszenie, nacisk osiowy, stabilność i ciężar.
Podczas testowania własnego samolotu i analizy wyników uczniowie będą mogli omówić z nauczycielem możliwe niedociągnięcia i sposoby ich usunięcia. Uczniowie będą mogli zmienić swoje modele i powtórzyć proces ponownie.
Gdy tylko uczniom uda się stworzyć pięknie szybujące modele samolotu napędzanego śmigłem, będą mogli skomplikować wzorce lotu, wykonując zwroty lub pętle.
Krok 1: Materiały
- 2 patyki
- 2 połówki pałeczek
- 2 kanaliki na napoje
- 2 cienkie gumki
- 1 arkusz tektury
- 1 spinacz do papieru
- 1 śmigło
- taśma klejąca
- Ołówki lub flamastry do kolorowania
Śmigła można kupić w Internecie.
Krok 2: wał śrubowy
Wyjaśnij uczniom ważne aspekty budowania po drodze, dając im bezpośredni przykład własnej pracy. Wałek śruby po prostu podtrzymuje i rozciąga elastyczne taśmy, które będą wykorzystywane jako źródło energii. Mocno przymocuj spinacz do papieru taśmą klejącą!
Po przymocowaniu gumowych pasów wał napędowy będzie siłą osiową samolotu. Zasadniczo to napędza samolot do przodu. Wyobraź sobie, że siedzisz na krześle na kółkach. Jeśli odeprzesz stopy od ściany, będziesz jechał na krześle w przeciwnym kierunku. To samo dzieje się tutaj. Obracając się, śmigło napędza powietrze w kierunku samolotu i popycha je w kierunku tylnego końca samolotu.Popychając powietrze do tyłu, śmigło wytwarza luz, w wyniku którego dron porusza się do przodu.
Krok 3: skrzydła, ogon i stabilizator
Najważniejszą rzeczą, którą samolot musi latać, jest wspinaczka. Podnoszenie ma miejsce, gdy powietrze naciska na spód skrzydeł. Im większe skrzydła, tym większy będzie wzrost. Papier jest złożony na pół i pocięty pod kątem, ponieważ chcemy, aby skrzydła były większe w środku płaszczyzny, gdzie jest najcięższy. Jeśli uczynisz skrzydła prostokątnymi, samolot może wznieść się zbyt wysoko po jednej stronie skrzydła, co ostatecznie prowadzi do wypadku.
Złóż pozostały kawałek papieru na pół i wytnij go. Kawałki te można wykorzystać na ogon i stabilizator.
Krok 4: Mocowanie skrzydeł, ogona i stabilizatora
Użyj długich kawałków taśmy izolacyjnej wzdłuż całego wału, aby mocno przylgnąć do skrzydeł.
Sklej dwa trójkątne elementy razem jako ogon. Ogon przykleja się do trzonu w taki sam sposób jak skrzydła.
Połówki stabilizatora są przyklejone do ogona, a następnie obie połowy są sklejone na środku.
Ogon utrzymuje tył samolotu na powierzchni podczas wspinaczki. Stabilizator jest również ważny, ponieważ pomaga samolotowi utrzymać stały kurs, nie zbaczając nigdzie i nie przewracając się.
Lubię wyjaśniać znaczenie stabilizatora w ten sposób: trzymaj przed sobą kartkę papieru (na przykład pół kartonu). Wydmuchaj powietrze przez krawędź arkusza. Zobaczysz, że papier prawie się nie poruszył. Jest tak, ponieważ powietrze łatwo przepływa przez arkusz papieru, ponieważ jest równe i cienkie. Teraz trzymaj arkusz papieru za jedną końcówkę i dmuchnij go. Papier zacznie się rozwijać w różnych kierunkach, zginać się pod ciśnieniem powietrza, ponieważ powietrze nie może łatwo przejść przez arkusz. Powietrze znacznie łatwiej strzepuje liść ze ścieżki, dopóki nie znajdzie się w tym samym kierunku co strumień powietrza.
Stabilizator działa na tej samej zasadzie. Gdy samolot porusza się prosto, powietrze łatwo przepływa wokół stabilizatora. Ale jeśli samolot zacznie się obracać, boki stabilizatora wytrzymają przepływ powietrza. Powietrze będzie naciskać na stabilizator, aż samolot się wyrówna. Pozwala to samolotowi utrzymać stabilny kurs.
W tej konstrukcji stabilizator ma kształt trójkąta. Jeden płaski kawałek papieru jest zbyt niestabilny jako stabilizator, przepływ powietrza po prostu go ugnie. Przed zamocowaniem stabilizatora zamocuj gumę na płaszczyźnie.
Krok 5: Podwozie poślizgowe
Przekładnia poślizgowa umożliwia wystrzelenie samolotu z płaskiej powierzchni, ponieważ podnosi śmigło wystarczająco wysoko, aby nie dotykało ziemi. Ponadto takie podwozie pełni inną ważną funkcję: zwiększa masę dna samolotu.
Dlaczego to jest ważne? Odpowiedź nie jest od razu oczywista. Jeśli naprężysz elastyczne pasy i zwolnisz, aby rozpocząć samolot, odwijają się po obu stronach. Jedna krawędź gumy obraca śmigło, a druga próbuje rozmieścić resztę samolotu! Oczywiście samolot jest znacznie trudniejszy do obracania, ponieważ jest większy i cięższy, ale guma wytwarza pewną siłę. A jeśli siły jest za dużo, samolot może pochylić się w jednym kierunku, stracić stabilność i rozbić się.
Przeciwnie, ciężar podwozia zwiększy wagę samolotu, a tym samym stabilność. Dzięki niemu dolna część samolotu jest znacznie cięższa niż górna, a samolot będzie znacznie lepiej odporny na przechylenie lub wywrócenie.
Krok 6: Latanie!
Aby zdjąć, przytrzymaj wałek ręką w pobliżu śmigła. Zacznij obracać śmigłem zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Upewnij się, że uczniowie odwracają śmigło od siebie, aby samolot leciał w przeciwnym kierunku od siebie. W przeciwnym razie przypadkowe zwolnienie śmigła może spowodować obrażenia.
Eksperymentuj z różnymi ilościami energii i znajdź idealną liczbę obrotów śmigła, aby osiągnąć pożądaną odległość i jakość lotu.
Aby wystrzelić samolot, umieść go na płaskiej powierzchni, tak aby śmigło było skierowane od Ciebie. Delikatnie, ale mocno trzymaj wał jedną ręką, a drugą śrubą napędową. Najpierw zwolnij śmigło, a następnie po ułamku sekundy wał. Czas odgrywa rolę i wymaga trochę praktyki. Czas między zwolnieniem śmigła i śmigła jest w przybliżeniu równy czasowi, jeśli mówimy „Tik takt”. W ten sposób uczniowie mogą wyjaśnić ten punkt. Mówiąc „tik”, musisz zwolnić śmigło, a kiedy mówisz „tak” - musisz zwolnić wał.
Po opanowaniu podstawowej techniki lotu uczniowie mogą zacząć eksperymentować z różnymi efektami, takimi jak pętle, zwroty lub beczki!
Krok 7: Bezpieczeństwo, porady i rozwiązywanie problemów
Ten projekt może być niebezpieczny z dwóch powodów! 1. Śmigło może obracać się bardzo szybko i pozostawiać nacięcia na skórze. 2. Śmigło może zaplątać się w długie włosy. Upewnij się, że uczniowie ostrożnie obchodzą się ze śmigłami. W przypadku lotów wybierz tylko dużą, otwartą przestrzeń, aby samolot nie napotykał przeszkód przed sobą i wokół niego.