V minulosti moje modely vrtulových letadel vždy ukončily svůj let prudkým vrcholem. Zde popsaná konstrukce řeší tento problém prostřednictvím lehkého smykového zařízení, které funguje jako podvozek. Tato ochrana je vhodná pouze tehdy, když letadlo vypouštíte venku nebo ve velké prostorné místnosti.
Plán lekce:
Obtížnost: 3,5 / 5
Příprava: 2/5
Sestaveno: 1/5
Čištění: 1/5
Přípravné práce:
Přeložte a přeřízněte kartonové listy na polovinu.
Řekněte svým studentům, že si vyrobí letadlo, které může vzlétnout ze země nebo ze stolu, letět nejméně 5 metrů a hladce přistát. Protože se jedná o poměrně jednoduchý projekt, radím alespoň částečně model společně se studenty, demonstrovat jim hlavní body shromáždění v procesu. V této hlavní třídě je mnoho kroků, takže se pokuste od plánu odchýlit méně. Hlavní práce je popsána v krocích 2-6.
Účel studie:
Během ústní přednášky se studenti seznámí se čtyřmi základními pojmy v letectví: výtah, axiální tlak, stabilita a hmotnost.
Během testování vlastního letadla a analýzy výsledků budou studenti schopni diskutovat možné nedostatky a způsoby jejich řešení s učitelem. Studenti budou moci změnit své modely a proces opakovat znovu.
Jakmile se studentům podaří vyrobit krásně stoupající modely vrtulí poháněných letadel, budou schopni komplikovat letové vzorce prováděním zatáček nebo smyček.
Krok 1: Materiály
- 2 hole
- 2 poloviční tyčinky
- 2 tubuly na nápoje
- 2 tenké elastické pásky
- 1 list lepenky
- 1 sponka na papír
- 1 vrtule
- lepicí páska
- Tužky nebo fixy pro barvení
Vrtule lze zakoupit na internetu.
Krok 2: šroubová hřídel
Vysvětlete studentům důležité aspekty stavby podél cesty a poskytněte jim přímý příklad své vlastní práce. Hřídel šroubu jednoduše podpírá a protahuje elastické pásy, které budou použity jako zdroj energie. Upevněte sponku pevně pomocí lepicí pásky!
Jakmile upevní gumové pásy, bude vrtulová hřídel axiální silou letadla. To je v podstatě to, co posouvá letadlo dopředu. Představte si, že sedíte na židli s kolečky. Pokud sejdete nohama ze zdi, budete jezdit na židli v opačném směru. Totéž se děje zde. Otáčením pohání vrtule vzduch směrem k letadlu a tlačí vzduch směrem k zadnímu konci letadla.Přitlačením vzduchu dozadu vytvoří vrtule vůli, díky níž se letadlo pohybuje vpřed.
Krok 3: křídla, ocas a stabilizátor
Nejdůležitější věc, kterou musí letadlo letět, je stoupat. Stoupání nastává, když vzduch tlačí na spodní stranu křídel. Čím větší křídla, tím větší vzestup nastane. Papír je složen na polovinu a řezán pod úhlem, protože chceme, aby křídla byla větší ve středu letadla, kde je nejtěžší. Pokud uděláte křídla pravoúhlá, může se letadlo na jedné straně křídla zvednout příliš vysoko, což nakonec vede k nehodě.
Přeložte zbývající kousek papíru na polovinu a ořízněte jej. Tyto kusy lze použít pro ocas a stabilizátor.
Krok 4: Připojení křídel, ocasu a stabilizátoru
Křídla pevně přilepte dlouhými kousky lepicí pásky po celé šachtě.
Lepte oba trojúhelníkové kusy dohromady jako ocas. Ocas lepí na hřídel stejným způsobem jako křídla.
Poloviny stabilizátoru jsou přilepeny k ocasu, poté jsou obě poloviny slepeny uprostřed.
Ocas udržuje vzadu letadlo nad vodou při lezení. Stabilizátor je také důležitý, protože pomáhá letadlu udržet stabilní kurz, aniž by se odkudkoli odklonil a neotáčel.
Rád bych vysvětlil význam stabilizátoru, jako je tento: mějte před sebou list papíru (například půl lepenky). Vyfoukejte vzduch přes okraj listu. Uvidíte, že se papír téměř nepohyboval. Je to proto, že vzduch listem papíru snadno prochází, protože je rovný a tenký. Nyní držte list papíru za jeden hrot a vyfoukejte ho. Papír se začne vyvíjet v různých směrech, ohýbat se pod tlakem vzduchu, protože vzduch nemůže snadno procházet listem. Je mnohem snazší pro vzduch, aby kartáčoval list z jeho cesty, dokud není ve stejném směru jako proud vzduchu.
Stabilizátor pracuje na stejném principu. Když se letadlo pohybuje rovně, vzduch kolem stabilizátoru snadno prochází vzduch. Pokud se však letoun začne otáčet, strany stabilizátoru vydrží proudění vzduchu. Vzduch bude tlačit na stabilizátor, dokud se hladina nevyrovná. To umožňuje letadlu udržet stabilní kurz.
V tomto provedení má stabilizátor trojúhelníkový tvar. Jeden plochý papír je příliš nestabilní jako stabilizátor, proud vzduchu jej jednoduše ohne. Před připojením stabilizátoru upevněte gumu na rovinu.
Krok 5: Smykový podvozek
Smykadlo vám umožní vypustit letadlo z rovného povrchu, protože zvedá vrtuli dostatečně vysoko, aby se nedotýkalo země. Kromě toho takový podvozek plní další důležitou funkci: přidává váhu spodní části letadla.
Proč je to důležité? Odpověď není okamžitě zřejmá. Pokud utáhnete elastické pásy a uvolníte, aby se letadlo rozběhlo, uvolní se na obou stranách. Jedna hrana dásně otáčí vrtulí a druhá se snaží nasadit zbytek letadla! Samozřejmě, že letadlo je mnohem těžší se otáčet, protože je větší a těžší, ale stále cítíte určitou sílu vyvíjenou žvýkačkou. A pokud existuje příliš mnoho takové síly, letadlo se může naklonit jedním směrem, ztratit stabilitu a pád.
Hmotnost přistávacího zařízení naopak zvýší hmotnost letadla, a tím i stabilitu. Díky tomu je spodní část letadla mnohem těžší než horní část a letadlo bude mnohem lepší při naklápění nebo převrácení.
Krok 6: Létání!
Chcete-li vzlétnout, držte šachtu rukou u vrtule. Začněte točit vrtule ve směru hodinových ručiček. Ujistěte se, že studenti odvádějí vrtule od sebe, aby letadlo létalo opačným směrem od sebe. V opačném případě, pokud náhodou uvolníte vrtuli, můžete se zranit.
Experimentujte s různým množstvím energie a najděte ideální počet otáček vrtule, abyste dosáhli požadované vzdálenosti a kvality letu.
Chcete-li spustit letadlo, umístěte jej na rovnou plochu tak, aby vrtule směřovala od vás. Jemně, ale pevně držte hřídel jednou rukou a vrtule druhou. Nejprve uvolněte vrtuli a poté po zlomku sekundy hřídel. Čas hraje roli a bude to vyžadovat trochu praxe. Čas mezi uvolněním vrtule a vrtule je přibližně stejný jako doba trvání, řekneme-li „tick-tock“. Tímto způsobem je vhodné pro studenty vysvětlit tento bod. Když říkáte „tick“, musíte propustit vrtuli a když řeknete „tak“ - musíte uvolnit hřídel.
Po zvládnutí základní techniky letu mohou studenti začít experimentovat s různými efekty, jako jsou smyčky, zatáčky nebo barely!
Krok 7: Zabezpečení, tipy a řešení problémů
Tento projekt může být nebezpečný ze dvou důvodů! 1. Vrtule se může otáčet velmi rychle a zanechávat řezy na kůži. 2. Vrtule se může zamotat do dlouhých vlasů. Zajistěte, aby studenti s vrtulemi opatrně a opatrně zacházeli. U letů vyberte pouze velkou otevřenou plochu, aby se letadlo před sebou a kolem nenarazilo na překážky.