Открытое занятие в кружке на тему «Планеры. Модели планеров»
Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования
«Центр детского технического творчества»
Правобережного района РСО- Алания
ОТКРЫТОЕ ЗАНЯТИЕ
тема: «Планеры. Модели планеров»
педагог дополнительного образования
Голобоков М.Г.
г.Беслан, 2019 г.
ТЕМА: ПЛАНЕРЫ. МОДЕЛИ ПЛАНЕРОВ.
ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ. Ознакомить школьников с первоначальными сведениями по технологии моделирования, теорий полета, истории отечественной авиации. Расширить у школьников знания по авиационной и модельной технике, аэродинамике, учить самостоятельности, выполнять несложные расчеты и строить более сложные летающие модели.
ОБОРУДОВАНИЕ: клей, ножницы, линейки, напильники, набор деталей необходимых для изготовления моделей планеров.
ХОД ЗАНЯТИЯ.
Сообщаю тему и цель занятия.
Изложение темы.
Идея летательного аппарата тяжелее воздуха с неподвижным крылом, служащим для образования подъемной силы, принадлежит английскому ученому Д. Кейли. Первого декабря 1804 года в записной книжке ученого появился рисунок такого аппарата. Это планер, имеющий вместо крыла плоский воздушный змей. Полная масса модели составляла 108 г и при площади змея 10 дм2. соответствовало скорости полета 4,5 м/с. Размещением центра массы и установкой хвоста относительно стержня можно было регулировать угол наклона траектории полета. Модель запускалась с крутой горы. При наблюдении за ее полетом ученному пришла мысль, что аналогичный, увеличенный по размерам аппарат был бы удобен для спуска с высоких гор человека.
В 1849 году Д. Кейли снова проводит эксперименты с моделью планера, задавшись целью - усовершенствовать ее схему и определить мощность, требуемую для горизонтального полета. По этому поводу изобретатель в одной из своих рукописных работ сообщал: «поверхность крыла составляла 485 дм2. Крыло было сделано из хлопчатобумажного полотна, туго растянутого между двух планок, таких же, как реи, используемые для постановки парусов, только плоских для уменьшения воздушного сопротивления. Прочный шест длиной 4,5 м являлся основой аппарата. Две подпорки упираясь в планки, поднимали крыло над шестом на 27 см. Вес аппарат имел массу 7,3 кг. Хвост площадью 23 дм2 поднят на угол около 8 градусов. Аппарат имел также вертикальный руль для управления. Его площадь 9,3 дм2. Скорость менялась от полета к полету, но лучший показатель 610 м за 6 сек».
Конечно Д. Кейли был на одинок в своих поисках, под влиянием идеи ученого над созданием летательных аппаратов тяжелее воздуха с неподвижным крылом трудился, например, его соотечественник У. Хенсон, который к 1842 году завершил проект летной машины с паровым двигателем.
С 1844 года по 1847 год изобретатель вместе с механиком Д. Стригфеллоу занимался постройкой и испытанием ее моделей. Одна из них имела массу 12 кг, размах ее крыла достигал 6 м, а площадь 600 дм2. Модель была оснащена двумя четырехлопастными винтами, вращавшимися со скоростью 300 об/мин от миниатюрной паровой машины прямого действия, имеющей один цилиндр диаметром 38 мм с ходом поршня 76 мм и снабженной миниатюрным водотрубным котлом с коническими трубами. Взлет должен был осуществляться с наклонной дорожки.
Запуск модели не удался. Поднявшись слегка воздух, она не смогла осилить горизонтальный полет из за недостаточной мощности двигателя. Так и не достигнув нужных результатов, У. Хенсон уехал в Америку. В Англии же отработку модели самолета с паровым двигателем продолжил его бывший помощник. В 1848 году Д. Стрингфеллоу построил модель моноплана - летательного аппарата тяжелее воздуха с одним крылом. Размах крыла модели составлял 3 м, площадь 130 дм2, диаметр из двух воздушных винтов - 400 мм. Паровая машина имела один цилиндр диаметром 19 мм с ходом поршня 50,8 мм. Масса модели с паровой машиной составляла 4,1 кг. Скользя по стальной проволоке и достигнув определенной скорости, модель отцеплялась и уходила в свободный полет.
В 1868 году Д. Стирингфеллоу создал модель триплана - летательного аппарата с тремя крыльями, расположенными одно над другим. Модель имела массу 5,4 кг, общую площадь крыльев 260 дм2, паровую машину мощностью 0,24 кВт. Она с успехом демонстрировалась на первой Великобританской выставке по аэронавтике, проводившейся в Лондоне. За эту модель и паровой двигатель мощностью 0,795 кВт изобретатель получил премию. Модель сопутствовала работе и другого пионера авиации - создателя первого в мире самолета, нашего соотечественника Александра Федоровича Можайского.
А.Ф. Можайский был потомственным моряком, офицером русского флота. Исследовать возможность создания летательного аппарата тяжелее воздуха он начал в 60-е годы XIX века. Для этого изучал строение крыльев птиц, полеты воздушных змеев, работу воздушных винтов, строил летающие модели самолетов. Осенью 1876 года он демонстрирует одну из первых своих моделей друзьям.
Удачную модель в начале 70-х годов прошлого века построил француз Альфонс Пено, который применил в качестве мотора жгут резины, работающий на скручивание. Пено был сыном адмирала, родители готовили ему блестящую карьеру морского; офицера, но юноша предпочел тернистый путь изобретателя. Свой резиномотор он впервые применил на модели геликоптера. По существу, он 86 лет спустя посроил модель, аналогичную модель Лонуа и Бьенвеню, снабдив ее резиномотором.
В 1878 году над созданием летающих моделей самолетов начинает работать французский изобретатель В. Татен. Уже в следующем году в Париже он демонстрирует модель, снабженную двигателем, работающем на сжатом воздухе. Двигатель вращая два тянущих винта, размещенные на крыле по обеим сторонам фюзеляжа. Модель имела размах крыла 1,9м и массу около 1,75 кг. Она хорошо летала по кругу при запуске на корде, развивая скорость до 17 м/с.
Это была первая в мире кордовая модель самолета, хотя в полете она управлялась не так, как современные кордовые модели. Кроме того, модель В. Татена, по своей схеме явилась прообразом современного двухмоторного самолета.
Успешными полетами этой модели заинтересовалось военное ведомство Франции, и изобретатель получил средства на продолжение опытов. В 90-х годах свои дальнейшие опыты В. Татен проводил совместно с Ш. Рише. Они построили модель с паровым двигателем, размах крыла который составлял 6,6 м, а площадь - 8 м2. Полетная масса этой модели достигала 33 кг. Мощность парового двигателя равнялась 0,96 кВт. Он приводил во вращение два воздушных винта - тянущий и толкающий. Испытание модели окончились неудачно - пролетев 80 м, она упала и разбилась о прибрежные скалы.
В 1896 году модель была полностью восстановлена и вновь запускалась.
Показ практической работы.
Практическая работа.
Постройка простейшей схематической модели планера, технология изготовления ее основных частей, их сборка. Профиль и угол атаки крыла. Вычерчивание деталей в натуральную величину. Изготовление частей и деталей модели планера.
Результаты занятия.
Тренировочные запуски моделей
Модель планера
