Подробни схеми за изработка на различни хартиени самолети: от най-простите "училищни" самолети до технически модифицирани модели.
Стандартен модел
Модел "планер"
Усъвършенстван модел на планер
Модел "Skat"
Модел канарче
Делта модел
Модел на совалка
Модел "Невидим"
Модел "Овен"
Модел Hawkeye
Модел на кула
Модел "Игла"
Модел "Хвърчило"
Интересни факти
През 1989 г. Анди Чиплинг основа Асоциацията на хартиените самолети, а през 2006 г. се проведе първият шампионат по изстрелване на хартиени самолети. Състезанията се провеждат в три дисциплини: най-дълга дистанция, най-дълго планиране и висш пилотаж.
Многобройните опити за увеличаване на времето на престой на хартиен самолет във въздуха от време на време водят до преодоляване на следващите бариери в този спорт. Кен Блекбърн държи световния рекорд в продължение на 13 години (1983-1996) и го възстановява на 8 октомври 1998 г., като хвърли хартиен самолет на закрито, така че да остане нагоре за 27,6 секунди. Този резултат е потвърден от служителите в Световните рекорди на Гинес и репортери на CNN. Хартиеният самолет, използван от Blackburn, може да бъде категоризиран като планер.
Като баща на почти абитуриент, той беше забъркан в забавна история с неочакван край. В него има познавателна част и трогателна житейско-политическа част.
Пости в навечерието на Деня на космонавтиката. Физика на хартиен самолет.
Малко преди новата година дъщерята решава да провери собствения си напредък и разбра, че физикът при попълване на списанието със задна дата е дал допълнителни четворки и оценката за половин година виси между "5" и "4". Тук трябва да разберете, че физиката в 11 клас е предмет, меко казано, неосновен, всички са заети с обучение за прием и ужасното УПОТРЕБА, но това се отразява на общия резултат. Скърцайки сърцето си, по педагогически причини отказах да се намеся - разбирайте сами. Тя се събра, дойде да разбере, пренаписа някое независимо и след това получи шестмесечна петица. Всичко би било наред, но учителят поиска да се регистрира за научната конференция на Волга (Казанския университет) в секцията „физика“ и да напише някакъв доклад като част от решението на въпроса. Участието на ученика в тази шняга се зачита за годишното сертифициране на учители, добре, и като "тогава определено ще затворим годината." Учителят може да бъде разбран, нормално, като цяло, съгласие.
Детето се рестартира, отиде в организационния комитет, взе правилата за участие. Тъй като момичето е доста отговорно, тя започна да мисли и да измисля някаква тема. Естествено, тя се обърна към мен за съвет – най-близкото техническо разузнаване от постсъветската епоха. В интернет намерих списък с победители от минали конференции (те дават дипломи от три степени), това ни насочи, но не помогна. Докладите бяха два вида, единият - "нанофилтри в петролните иновации", вторият - "снимки на кристали и електронен метроном". За мен вторият вид е нормален - децата трябва да режат жаба, а не да търкат очила под държавни субсидии, но нямахме много идеи. Трябваше да се ръководя от правилата, нещо като „предпочитание се дава на самостоятелна работа и експерименти“.
Решихме, че ще направим забавен репортаж, визуален и готин, без лудостта и нанотехнологиите – ще забавляваме публиката, участието ни е достатъчно. Беше месец и половина. Copy-paste беше принципно неприемливо. След малко размисъл се спряхме на темата – „Физика на хартиен самолет“. Прекарах детството си в авиомоделизъм, а дъщеря ми обича самолетите, така че темата е горе-долу близка. Беше необходимо да се направи цялостно практическо изследване на физическата ориентация и всъщност да се напише работа. По-нататък ще публикувам резюмета на тази работа, някои коментари и илюстрации / снимки. Краят ще бъде краят на историята, което е логично. Ако е интересно, ще отговоря на въпросите с вече разширени фрагменти.
Оказва се, че хартиеният самолет има сложна срива в горната част на крилото, която образува извита зона, която прилича на пълноправен аеродинамичен профил.
За експериментите са взети три различни модела.
Модел No1. Най-често срещаният и добре познат дизайн. По правило мнозинството си го представя, когато чуе израза "хартиен самолет".
Модел No2. "Стрела" или "Копие". Характерен модел с остър ъгъл на крилото и предполагаема висока скорост.
Модел No3. Модел с крило с високо съотношение на страните. Специален дизайн, събира се по широката страна на чаршафа. Предполага се, че има добри аеродинамични данни поради голямото съотношение на крилото.
Всички самолети бяха сглобени от идентични листове хартия А4. Теглото на всеки самолет е 5 грама.
За определяне на основните параметри беше проведен прост експеримент - полетът на хартиен самолет беше записан от видеокамера на фона на стена с метрични маркировки. Тъй като разстоянието между кадрите за видеозапис (1/30 секунда) е известно, скоростта на планиране може лесно да се изчисли. Ъгълът на плъзгане и аеродинамичното качество на самолета се определят от спада на височината върху съответните рамки.
Средно скоростта на самолета е 5–6 m / s, което не е толкова много за треньор и малко.
Аеродинамичното качество е около 8.
За да пресъздадем условията на полета, имаме нужда от ламинарен поток до 8 m/s и възможност за измерване на повдигане и съпротивление. Класическият начин да направите това е чрез аеродинамичен тунел. В нашия случай ситуацията се опростява от факта, че самият самолет има малки размери и скорост и може директно да бъде поставен в тръба с ограничени размери.Затова не ни притеснява ситуацията, когато издуханият модел е значително различен по размер от оригинала, който поради разликата в числата на Рейнолдс изисква компенсация за измерванията.
При сечение на тръбата 300x200 mm и скорост на потока до 8 m / s, имаме нужда от вентилатор с капацитет най-малко 1000 кубични метра / час. За промяна на скоростта на потока е необходим регулатор на скоростта на двигателя, а за измерване - анемометър с подходяща точност. Скоростомерът не трябва да е цифров, съвсем реалистично е да се направи с отклонена плоча с ъглова градуировка или течен анемометър, който има голяма точност.
Аеродинамичният тунел е известен от дълго време, използван е в изследванията от Можайски, а Циолковски и Жуковски вече са разработили в детайли съвременната експериментална техника, която не се е променила фундаментално.
Настолният аеродинамичен тунел беше базиран на доста мощен индустриален вентилатор. Взаимно перпендикулярни пластини са разположени зад вентилатора, изправяйки потока преди да влезе в измервателната камера. Прозорците в измервателната камера са стъклени. В долната стена е изрязан правоъгълен отвор за държачи. Цифров анемометър работно колело е инсталиран директно в измервателната камера за измерване на скоростта на потока. Тръбата има леко стеснение на изхода, за да „подкрепи“ потока, което намалява турбуленцията за сметка на скоростта. Скоростта на вентилатора се регулира от най-простия домакински електронен регулатор.
Характеристиките на тръбата се оказаха по-лоши от изчислените, главно поради несъответствието между производителността на вентилатора и номиналните характеристики. Поддържането на потока също намалява скоростта в зоната на измерване с 0,5 m/s. В резултат на това максималната скорост е малко по-висока от 5 m / s, което обаче се оказа достатъчно.
Номер на Рейнолдс за тръба:
Re = VLρ / η = VL / ν
V (скорост) = 5m/s
L (характеристика) = 250 мм = 0,25 м
ν (коефициент (плътност / вискозитет)) = 0,000014 m ^ 2 / s
Re = 1,25 / 0,000014 = 89285,7143
За измерване на силите, действащи върху самолета, използвахме елементарен аеродинамичен баланс с две степени на свобода на базата на чифт електронни везни за бижута с точност 0,01 грама. Самолетът беше фиксиран на две стелажи под желания ъгъл и монтиран на платформата на първите везни. Те от своя страна бяха поставени на подвижна платформа с лостово прехвърляне на хоризонталната сила към втората везна.
Измерванията показаха, че точността е напълно достатъчна за основни режими. Въпреки това беше трудно да се фиксира ъгълът, така че е по-добре да се разработи подходяща схема за фиксиране с маркировка.
При продухване на моделите бяха измерени два основни параметъра - сила на съпротивление и сила на повдигане, в зависимост от дебита при даден ъгъл. Създадено е семейство от характеристики със стойности, които са разумно реалистични, за да опишат поведението на всеки самолет. Резултатите са обобщени в графики с допълнително нормализиране на скалата спрямо скоростта.
Модел No1.
Златна среда. Дизайнът съвпада максимално с материала - хартия. Силата на крилата съответства на дължината, разпределението на теглото е оптимално, така че правилно сгънатият самолет се подравнява добре и лети гладко. Именно комбинацията от тези качества и лекотата на сглобяване направи този дизайн толкова популярен. Скоростта е по-малка от тази на втория модел, но повече от тази на третия. При високи скорости вече започва да се намесва широка опашка, преди това идеално стабилизира модела.
Модел No2.
Най-лошият модел. Големият размах и късите крила са проектирани да работят по-добре при високи скорости, което се случва, но подемната сила не расте достатъчно и самолетът наистина лети като копие. Освен това не се стабилизира правилно по време на полет.
Модел No3.
Представителят на "инженерната" школа - моделът е специално замислен със специални характеристики. Крилата с високо съотношение на страните работят по-добре, но съпротивлението нараства много бързо - самолетът лети бавно и не понася ускорение. За да се компенсира недостатъчната твърдост на хартията, се използват многобройни гънки на върха на крилото, което също увеличава съпротивлението. Въпреки това моделът е много показателен и лети добре.
Някои резултати от вихровото изображение
Ако въведете източник на дим в потока, можете да видите и снимате потоците, които обикалят крилото. Нямахме на разположение специални димогенератори, използвахме тамянни пръчици. Използван е филтър за обработка на снимки за увеличаване на контраста. Дебитът също намалява, тъй като плътността на дима е ниска.
Образуване на поток на предния ръб на крилото.
Турбулентна опашка.
Можете също да изследвате потоците, като използвате къси нишки, залепени за крилото, или с тънка сонда с резба в края.
Ясно е, че хартиеният самолет е преди всичко просто източник на радост и страхотна илюстрация за първата крачка в небето. На практика подобен принцип на реене се използва само от летящи катерици, които нямат голямо национално икономическо значение, поне в нашата ивица.
По-практичен аналог на хартиения самолет е „Wing suite“, костюм с крило за парашутисти, който позволява полети на ниво. Между другото, аеродинамичното качество на такъв костюм е по-малко от това на хартиен самолет - не повече от 3.
Измислих тема, 70-процентов план, редактиране на теория, хардуер, обща редакция, план за реч.
Тя събра цялата теория, чак до превода на статии, измервания (много трудоемки, между другото), чертежи / графики, текст, литература, презентация, доклад (имаше много въпроси).
Пропускам раздела, където проблемите на анализа и синтеза се разглеждат в общ вид, което ви позволява да изградите обратната последователност - проектиране на самолет според дадени характеристики.
Като вземем предвид извършената работа, можем да поставим оцветяване върху мисловната карта, което показва изпълнението на поставените задачи. Зеленият цвят тук обозначава елементи, които са на задоволително ниво, светлозелен - проблеми, които имат някои ограничения, жълт - засегнати, но неразвити области, червен - обещаващи области, които се нуждаят от допълнителни изследвания (финансирането е добре дошло).
Един месец мина незабелязано - дъщеря ми ровеше в интернет, гонеше лула на масата. Везните бяха окосени, самолетите бяха взривени покрай теорията. Резултатът беше 30 страници приличен текст със снимки и графики. Творбата е изпратена на кореспонденция (само няколко хиляди произведения във всички раздели). Месец по-късно, о, ужас, те публикуваха списък с репортажи лице в лице, където нашият беше в съседство с останалите нанокодили. Детето въздъхна тъжно и започна да извайва презентацията за 10 минути. Веднага изключиха четенето – да говорят толкова живо и смислено. Преди събитието имаше проверка на времето и протести. На сутринта сънливият говорител с правилното чувство "нищо не помня и не знам" си пие в KSU.
Към края на деня започнах да се притеснявам, няма отговор - няма здравей. Има такова несигурно състояние, когато не разбирате дали една рискова шега е била успешна или не. Не исках тийнейджърът да излезе някак странично с тази история. Оказа се, че всичко се проточи и докладът й дойде още в 16 часа. Детето изпрати SMS – „разказа всичко, журито се смее“. Е, мисля, добре, благодаря поне не се карат. И около час по-късно – „диплома за първа степен”. Това беше напълно неочаквано.
Мислехме за всичко, но на фона на абсолютно див натиск от лобирани теми и участници, получаването на първа награда за добра, но неформална работа е нещо от напълно забравено време. След това тя каза, че журито (впрочем доста авторитетно, не по-малко от KFMN) е заковало светкавично зомбираните нанотехнологии. Явно всички бяха толкова пълни в научните среди, че безусловно поставяха негласна бариера пред мракобесието. Стигна се до нелепост – горкото дете прочете някаква дива наука, но не можа да отговори как се измерва ъгълът по време на експериментите му. Влиятелните научни ръководители малко побледняха (но бързо се съвзеха), за мен е загадка - защо трябва да устройват такъв позор, та дори и за сметка на децата. В резултат на това всички награди бяха дадени на хубави момчета с нормални живи очи и добри теми. Втора диплома например получи момиче с модел на двигател на Стърлинг, което бързо го пусна в катедрата, бързо смени режимите и смислено коментира всякакви ситуации. Друга диплома беше дадена на човек, който седеше на университетски телескоп и търсеше нещо под ръководството на професор, който определено не позволяваше никаква външна „помощ“. Тази история ми даде някаква надежда. Че има волята на обикновените, нормални хора за нормалния ред на нещата. Не навик за предварително определена несправедливост, а готовност да се положат усилия за нейното възстановяване.
На следващия ден, на церемонията по награждаването, председателят на приемната комисия се приближи до наградените и каза, че всички те са рано записани във физическия факултет на KSU. Ако искат да кандидатстват, просто трябва да изнесат документи извън конкурса. Тази привилегия, между другото, наистина е съществувала някога, но сега е официално отменена, както и допълнителните преференции за медалисти и олимпиади (освен, изглежда, победителите от руски олимпиади) са отменени. Тоест това беше чиста инициатива на Академичния съвет. Ясно е, че сега има криза на кандидатите и физиката не се къса, от друга страна – това е един от най-нормалните факултети с все още добро ниво. И така, коригирайки четирите, детето беше на първия ред на записаните. Не мога да си представя как ще го изхвърли, ще разбера - ще го запиша.
Щеше ли дъщеря ми да върши такава работа сама?
Тя също попита - като татковци, не съм правил всичко сам.
Моята версия е следната. Направихте всичко сами, разбирате какво пише на всяка страница и ще отговорите на всеки въпрос - да. Вие знаете повече за региона от присъстващите тук и познати – да. Разбрах общата технология на научния експеримент от раждането на идеята до резултата + странично изследване - да. Свърши много работа - без съмнение. Изложих тази работа на обща основа без покровителство - да. Защитена - ок. Журито е квалифицирано - без съмнение. Тогава това е вашата награда за студентската конференция.
Аз съм инженер по акустика, малка инженерингова фирма, завърших системно инженерство в авиацията, след което учих.
Хартиено самолетче(самолет) - играчка самолет, изработен от хартия. Това е може би най-често срещаната форма на аерогами, един от клоновете на оригами (японското изкуство за сгъване на хартия). На японски такъв самолет се нарича 紙 飛行 機 (ками хикоки; ками = хартия, хикоки = самолет).
Тази играчка е популярна поради своята простота - улеснява я дори и за начинаещ в изкуството на сгъване на хартия. Най-простият самолет изисква само шест стъпки, за да се срине напълно. Също така, хартиен самолет може да бъде сгънат от картон.
Използването на хартия за създаване на играчки според учените е започнало преди 2000 години в Китай, където правенето и пускането на хвърчила е популярна форма на забавление. Въпреки че това събитие може да се разглежда като произхода на съвременните хартиени самолети, не е възможно да се каже със сигурност къде точно се е случило изобретяването на хвърчилото; С течение на времето се появяват все по-красиви дизайни, както и видове хвърчила с подобрена скорост и/или характеристики на повдигане.
Най-ранната известна дата за създаване на хартиени самолети е 1909 г. Въпреки това, най-често срещаната версия за времето на изобретението и името на изобретателя е 1930 г., Джак Нортроп е съосновател на Lockheed Corporation. Northrop използва хартиени самолети, за да тества нови идеи в проектирането на истински самолети. От друга страна е възможно хартиените самолети да са били известни още във викторианска Англия.
В началото на 20-ти век списанията за самолети използват изображения на хартиени самолети, за да обяснят принципите на аеродинамиката.
В стремежа си да създадат първия самолет с хора, братя Райт използваха хартиени самолети и крила в аеродинамични тунели.
На 2 септември 2001 г., на улица Дерибасовская, известният спортист (фехтовач, плувец, яхтсмен, боксьор, футболист, велосипедист, мотоциклет и състезател от началото на XX век) и един от първите руски авиатори и тест-пилоти Сергей Исаевич Уточкин ( 12 юли 1876 г., Одеса - 13 януари 1916 г., Санкт Петербург), е открит паметник - бронзов летец, стоящ на стълбите на къща (ул. Дерибасовская 22), в която е открито кино от братя Уточкин - " УточКино“ се намираше, мислех за изстрелване на хартиен самолет. Услугите на Уточкин са страхотни за популяризирането на авиацията в Русия през 1910-1914 г. Той направи десетки демонстрационни полети в много градове на Руската империя. Неговите полети са наблюдавани от бъдещи известни пилоти и авиоконструктори: В. Я. Климов и С. В. Илюшин (в Москва), Н. Н. Поликарпов (в Орел), А. А. Микулин и И. И. Сикорски (в Киев), С. П. Королев (в Нежин), П. О. Сухой (в Гомел), П. Н. Нестеров (в Тбилиси) и др. „От многото хора, които съм виждал, той е най-ярката фигура по оригиналност и дух.“, пише за него редакторът на „Одеса новини“, писателят А. Куприн. За него пише и V.V. Маяковски в стихотворението "Москва-Конисгсберг":
От случаите за рисуване
седла на Леонардо,
така че да летя
къде ми трябва.
Уточкин беше осакатен,
толкова близо, близо,
от слънцето малко
се издигат над Двинск.
Автори на паметника са одеските занаятчии Александър Токарев и Владимир Глазирин.
През 30-те години на миналия век английският художник и инженер Уолис Ригби проектира първия си хартиен самолет. Тази идея се стори интересна на няколко издателства, които започнаха да си сътрудничат с него и да публикуват неговите хартиени модели, които бяха доста лесни за сглобяване. Струва си да се отбележи, че Rigby се опита да направи не само интересни модели, но и летящи.
Също в началото на 30-те години на миналия век Джак Нортроп от Lockheed Corporation използва няколко хартиени модела самолети и крила за тестване. Това е направено преди създаването на истински голям самолет.
По време на Втората световна война много правителства ограничават използването на материали като пластмаса, метал и дърво, тъй като те се считат за стратегически важни. Хартията стана широко достъпна и много популярна в индустрията на играчките. Това направи хартиеното моделиране популярно.
В СССР хартиеното моделиране също беше много популярно. През 1959 г. излиза книгата на П. Л. Анохин "Хартени летящи модели". В резултат на това тази книга стана много популярна сред моделистите в продължение на много години. В него можеше да се научи за историята на самолетостроенето, както и за хартиено моделиране. Всички хартиени модели бяха оригинални, например можете да намерите летящ хартиен модел на самолет Як.
През 1989 г. Анди Чиплинг основа Асоциацията на хартиените самолети, а през 2006 г. се проведе първият шампионат по изстрелване на хартиени самолети. Невероятната популярност на състезанието се доказва от броя на участниците. В първия такъв шампионат участваха 9500 ученици от 45 държави. И след 3 години, когато се проведе вторият турнир в историята, повече от 85 държави бяха представени в Австрия на финала. Състезанията се провеждат в три дисциплини: най-дълга дистанция, най-дълго планиране и висш пилотаж.
Хартиените самолети за деца на Робърт Коноли спечели голямата награда на австралийския филмов фестивал CinéfestOz. „Родителите също ще харесат този очарователен детски филм. И децата, и възрастните играят страхотно. И просто завиждам на режисьора за неговото ниво и талант “, каза Брус Бересфорд, председател на журито на фестивала. Режисьорът Робърт Конъли реши да похарчи наградата от 100 000 долара за работни пътувания по света за младите актьори, участващи във филма. Филмът "Хартиени самолети" разказва историята на малък австралиец, който отиде на световното първенство по хартиени самолети. Филмът е дебют на режисьора Робърт Конъли в детски игрален филм.
Многобройните опити за увеличаване на времето на престой на хартиен самолет във въздуха от време на време водят до преодоляване на следващите бариери в този спорт. Кен Блекбърн държи световния рекорд в продължение на 13 години (1983-1996) и го възстановява на 8 октомври 1998 г., като хвърли хартиен самолет на закрито, така че да остане нагоре за 27,6 секунди. Този резултат е потвърден от служителите в Световните рекорди на Гинес и репортери на CNN. Хартиеният самолет, използван от Blackburn, може да бъде категоризиран като планер.
Има състезание за изстрелване на хартиени самолети, наречено Red Bull Paper Wings. Провеждат се в три категории: "висш пилотаж", "обхват на полета", "продължителност на полета". Последното световно първенство се проведе на 8-9 май 2015 г. в Залцбург, Австрия.
Между другото, на 12 април, в Деня на космонавтиката, в Ялта отново бяха пуснати хартиени самолети. Вторият фестивал на хартиените самолети „Космически приключения“ се проведе на насипа на Ялта. Участваха предимно ученици на възраст 9-10 години. Те се наредиха за участие в състезанията. Те се състезаваха в обхвата на полета, като продължителността на самолета беше във въздуха. Отделно бяха оценени оригиналността на модела и креативността на дизайна. Нови на годината бяха номинациите: "Най-приказният самолет" и "Полет около Земята". Ролята на Земята беше изиграна от пиедестала на паметника на Ленин. Който е прекарал най-малко опити да го облети, печели. Председателят на организационния комитет на фестивала Игор Данилов каза пред кореспондента на Кримската информационна агенция, че форматът на проекта е подтикнат от исторически факти. „Добре известен факт е, че Юрий Гагарин (може би, разбира се, учителите не харесваха това, но въпреки това) често пускаше хартиени самолети в класната стая. Решихме да започнем от тази идея. Миналата година беше по-трудно, беше груба идея. Трябваше да се измисли състезание и дори просто да се помни как се сглобяват хартиените самолети“, сподели Игор Данилов. Беше възможно да се построи хартиен самолет точно на място. Начинаещите конструктори на самолети бяха подпомогнати от експерти.
  |
На 30 март в столицата, в павилиона на Мосфилм, се проведе националният финал на Световното първенство по изстрелване на хартиени самолети Red Bull Paper Wings 2012. В Москва пристигнаха победители от регионални квалификационни турнири от четиринадесет руски града. Бяха избрани трима от 42 души: Женя Бобер (номинация "най-красив полет"), Александър Чернобаев ("най-далечен полет"), Евгений Переведенцев ("най-дълъг полет"). Представянето на журито, което включваше професионални пилоти Айбулат Яхин (майор, старши пилот на Групата на самолетите "Руски рицари") и Дмитрий Самохвалов (ръководител на пилотажния отбор за първи полет, майстор на спорта от международна класа в спорта на самолетомоделството), както и като VJ на телевизионния канал A -One Глеб Болелов.
И за да можете да участвате в такива състезания,
И за да ви улесни при сглобяването на самолети, Arrow, компания за електроника, пусна реклама, показваща работещ механизъм LEGO, който сам сгъва и стартира хартиените самолети. Видеото беше предназначено да бъде показано на Super Bowl 2016. Създаването на устройството отне на изобретателя Артър Сатсек 5 дни.
Продължителността на полета във времето и обхватът на самолета ще зависят от много нюанси. И ако искате да направите хартиен самолет с детето си, който лети дълго време, тогава обърнете внимание на неговите елементи:
- опашка... Ако опашката на продукта е сгъната неправилно, тогава самолетът няма да виси;
- крила... Стабилността на плавателния съд ще помогне за увеличаване на извитата форма на крилата;
- дебелината на хартията.Материалът за плавателния съд трябва да се вземе по-лек и тогава вашият "самолет" ще лети много по-добре. Също така, хартиеният продукт трябва да бъде симетричен. Но ако знаете как да направите самолет от хартия, всичко ще се окаже точно за вас.
Между другото, ако си мислите, че правенето на хартиено аеромоделиране е цацки-петски, значи много се лъжете. За да разсея съмненията ви, накрая ще цитирам една интересна, бих казал, монография.
Физика на хартиения самолет
От мен: Въпреки, че темата е доста сериозна, разказана е живо и интересно. Като баща на почти завършил гимназия, авторът на историята е въвлечен в забавна история с неочакван край. В него има познавателна част и трогателна житейско-политическа част. По-нататък ще говорим от първо лице.
Малко преди новата година дъщерята решава да провери собствения си напредък и разбра, че физикът при попълване на списанието със задна дата е дал допълнителни четворки и оценката за половин година виси между "5" и "4". Тук трябва да разберете, че физиката в 11 клас е предмет, меко казано, неосновен, всички са заети с обучение за прием и ужасното УПОТРЕБА, но това се отразява на общия резултат. Скърцайки сърцето си, по педагогически причини отказах да се намеся - разбирайте сами. Тя се събра, дойде да разбере, пренаписа някое независимо и след това получи шестмесечна петица. Всичко би било наред, но учителят поиска да се регистрира за научната конференция на Волга (Казанския университет) в раздел „физика“ и да напише доклад като част от решението на въпроса. Участието на ученика в тази шняга се зачита в годишната атестация на учителите и то от типа „тогава непременно ще закрием годината“. Учителят може да бъде разбран, нормално, като цяло, съгласие.
Детето се рестартира, отиде в организационния комитет, взе правилата за участие. Тъй като момичето е доста отговорно, тя започна да мисли и да измисля някаква тема. Естествено, тя се обърна за съвет към мен – най-близкият технически интелектуалец от постсъветската епоха. В интернет намерих списък с победители от минали конференции (те дават дипломи от три степени), това ни насочи, но не помогна. Докладите бяха два вида, единият - "нанофилтри в петролните иновации", вторият - "снимки на кристали и електронен метроном". За мен вторият вид е нормален - децата трябва да режат жаба, а не да търкат очила под държавни субсидии, но нямахме много идеи. Трябваше да се ръководя от правилата, нещо като „предпочитание се дава на самостоятелна работа и експерименти“.
Решихме, че ще направим забавен репортаж, визуален и готин, без лудостта и нанотехнологиите – ще забавляваме публиката, участието ни е достатъчно. Беше месец и половина. Copy-paste беше принципно неприемливо. След размисли се решихме на темата – „Физика на хартиен самолет“. Прекарах детството си в авиомоделизъм, а дъщеря ми обича самолетите, така че темата е горе-долу близка. Беше необходимо да се направи цялостно практическо изследване на физическата ориентация и всъщност да се напише работа. По-нататък ще публикувам резюмета на тази работа, някои коментари и илюстрации / снимки. Краят ще бъде краят на историята, което е логично. Ако е интересно, ще отговоря на въпросите с вече разширени фрагменти.
Като вземем предвид извършената работа, можем да поставим оцветяване върху мисловната карта, което показва изпълнението на поставените задачи. Зеленият цвят тук обозначава елементи, които са на задоволително ниво, светлозелен - проблеми, които имат някои ограничения, жълт - засегнати, но неразвити области, червен - обещаващи, изискващи допълнителни изследвания (финансирането е добре дошло).
Оказва се, че хартиеният самолет има сложна срива в горната част на крилото, която образува извита зона, която прилича на пълноправен аеродинамичен профил.
Взехме 3 различни модела за експериментите.
Всички самолети бяха сглобени от идентични листове хартия А4. Теглото на всеки самолет е 5 грама.
За определяне на основните параметри беше проведен прост експеримент - полетът на хартиен самолет беше записан от видеокамера на фона на стена с метрични маркировки. Тъй като разстоянието между кадрите за видеозапис (1/30 секунда) е известно, скоростта на планиране може лесно да се изчисли. Ъгълът на плъзгане и аеродинамичното качество на самолета се определят от спада на височината върху съответните рамки.
Средно скоростта на самолета е 5–6 m / s, което не е толкова много за треньор и малко.
Аеродинамичното качество е около 8.
За да пресъздадем условията на полета, имаме нужда от ламинарен поток до 8 m/s и възможност за измерване на повдигане и съпротивление. Класическият начин за такова изследване е аеродинамичен тунел. В нашия случай ситуацията се опростява от факта, че самият самолет има малки размери и скорост и може директно да бъде поставен в тръба с ограничени размери.Затова не ни притеснява ситуацията, когато издуханият модел е значително различен по размер от оригинала, който поради разликата в числата на Рейнолдс изисква компенсация за измерванията.
При сечение на тръбата 300x200 mm и скорост на потока до 8 m / s, имаме нужда от вентилатор с капацитет най-малко 1000 кубични метра / час. За промяна на скоростта на потока е необходим регулатор на скоростта на двигателя, а за измерване - анемометър с подходяща точност. Скоростомерът не трябва да е цифров, съвсем реалистично е да се направи с отклонена плоча с ъглова градуировка или течен анемометър, който има голяма точност.
Аеродинамичният тунел е известен от дълго време, използван е в изследванията от Можайски, а Циолковски и Жуковски вече са разработили в детайли съвременната експериментална техника, която не се е променила фундаментално.
Настолният аеродинамичен тунел беше базиран на доста мощен индустриален вентилатор. Взаимно перпендикулярни пластини са разположени зад вентилатора, изправяйки потока преди да влезе в измервателната камера. Прозорците в измервателната камера са стъклени. В долната стена е изрязан правоъгълен отвор за държачи. Цифров анемометър работно колело е инсталиран директно в измервателната камера за измерване на скоростта на потока. Тръбата има леко стеснение на изхода, за да „подкрепи“ потока, което намалява турбуленцията за сметка на скоростта. Скоростта на вентилатора се регулира от най-простия домакински електронен регулатор.
Характеристиките на тръбата се оказаха по-лоши от изчислените, главно поради несъответствието между производителността на вентилатора и номиналните характеристики. Поддържането на потока също намалява скоростта в зоната на измерване с 0,5 m/s. В резултат на това максималната скорост е малко по-висока от 5 m / s, което обаче се оказа достатъчно.
Номер на Рейнолдс за тръба:
Re = VLρ / η = VL / ν
V (скорост) = 5m/s
L (характеристика) = 250 мм = 0,25 м
ν (коефициент (плътност/вискозитет)) = 0,000014 m2/s
Re = 1,25 / 0,000014 = 89285,7143
За измерване на силите, действащи върху самолета, използвахме елементарен аеродинамичен баланс с две степени на свобода на базата на чифт електронни везни за бижута с точност 0,01 грама. Самолетът беше фиксиран на две стелажи под желания ъгъл и монтиран на платформата на първите везни. Те от своя страна бяха поставени на подвижна платформа с лостово прехвърляне на хоризонталната сила към втората везна.
Измерванията показаха, че точността е напълно достатъчна за основни режими. Въпреки това беше трудно да се фиксира ъгълът, така че е по-добре да се разработи подходяща схема за фиксиране с маркировка.
При продухване на моделите бяха измерени два основни параметъра - сила на съпротивление и сила на повдигане, в зависимост от дебита при даден ъгъл. Създадено е семейство от характеристики със стойности, които са разумно реалистични, за да опишат поведението на всеки самолет. Резултатите са обобщени в графики с допълнително нормализиране на скалата спрямо скоростта.
Модел No1.
Златна среда. Дизайнът съвпада максимално с материала - хартия. Силата на крилата съответства на дължината, разпределението на теглото е оптимално, така че правилно сгънатият самолет се подравнява добре и лети гладко. Именно комбинацията от тези качества и лекотата на сглобяване направи този дизайн толкова популярен. Скоростта е по-малка от тази на втория модел, но повече от тази на третия. При високи скорости вече започва да се намесва широка опашка, преди това идеално стабилизира модела.
Модел No2.
Най-лошият модел. Големият размах и късите крила са проектирани да работят по-добре при високи скорости, което се случва, но подемната сила не расте достатъчно и самолетът наистина лети като копие. Освен това не се стабилизира правилно по време на полет.
Модел No3.
Представителят на "инженерната" школа - моделът е специално замислен със специални характеристики. Крилата с високо съотношение на страните работят по-добре, но съпротивлението нараства много бързо - самолетът лети бавно и не понася ускорение. За да се компенсира недостатъчната твърдост на хартията, се използват многобройни гънки на върха на крилото, което също увеличава съпротивлението. Въпреки това моделът е много показателен и лети добре.
Някои резултати от вихровото изображение
Ако въведете източник на дим в потока, можете да видите и снимате потоците, които обикалят крилото. Нямахме на разположение специални димогенератори, използвахме тамянни пръчици. Използван е филтър за обработка на снимки за увеличаване на контраста. Дебитът също намалява, тъй като плътността на дима е ниска.
Можете също да изследвате потоците, като използвате къси нишки, залепени за крилото, или с тънка сонда с резба в края.
Връзка между параметри и проектни решения. Сравнение на опциите, намалени до правоъгълно крило. Позиция на аеродинамичния център и центъра на тежестта и характеристики на моделите.
Вече беше отбелязано, че хартията като материал има много ограничения. За ниски скорости на полет дългите тесни крила са с по-добро качество. Неслучайно истинските планери, особено шампионите, също имат такива крила. Въпреки това има технологични ограничения за хартиените самолети и крилата им не са оптимални.
За да се анализира връзката между геометрията на моделите и техните летателни характеристики, е необходимо да се приведе сложна форма на правоъгълен аналог чрез метода на прехвърляне на площ. Компютърните програми се справят най-добре с това, като ви позволяват да представите различни модели по универсален начин. След трансформациите описанието ще бъде сведено до основните параметри - размах, дължина на хордата, аеродинамичен център.
Взаимната връзка на тези количества и центъра на масата ще позволи да се фиксират характерните стойности за различни видове поведение. Тези изчисления са извън обхвата на тази работа, но могат лесно да се направят. Въпреки това може да се предположи, че центърът на тежестта за хартиен самолет с правоъгълни крила е едно до четири от носа до опашката, за самолет с делта крила е половината (т.нар. неутрална точка).
Ясно е, че хартиеният самолет е преди всичко просто източник на радост и страхотна илюстрация за първата крачка в небето. На практика подобен принцип на реене се използва само от летящи катерици, които нямат голямо национално икономическо значение, поне в нашата ивица.
По-практичен аналог на хартиения самолет е „Wing suite“, костюм с крило за парашутисти, който позволява полети на ниво. Между другото, аеродинамичното качество на такъв костюм е по-малко от това на хартиен самолет - не повече от 3.
Измислих тема, план - 70%, редакция на теория, хардуер, обща редакция, план за реч.
Тя събра цялата теория, чак до превода на статии, измервания (много трудоемки, между другото), чертежи / графики, текст, литература, презентация, доклад (имаше много въпроси).
В резултат на работата беше проучена теоретичната основа на полета на хартиени самолети, планирани и проведени експерименти, които направиха възможно определянето на числените параметри за различни структури и общите връзки между тях. Сложните летателни механизми са засегнати и от гледна точка на съвременната аеродинамика.
Описани са основните параметри, влияещи на полета, дават се изчерпателни препоръки.
В общата част беше направен опит за систематизиране на областта на знанието въз основа на мисловна карта, очертана основните насоки за по-нататъшни изследвания.
Един месец мина незабелязано - дъщеря ми ровеше в интернет, гонеше лула на масата. Везните бяха окосени, самолетите бяха взривени покрай теорията. Резултатът беше 30 страници приличен текст със снимки и графики. Творбата е изпратена на кореспонденция (само няколко хиляди произведения във всички раздели). Месец по-късно, о, ужас, те публикуваха списък с репортажи лице в лице, където нашият беше в съседство с останалите нанокодили. Детето въздъхна тъжно и започна да извайва презентацията за 10 минути. Веднага изключиха четенето – да говорят толкова живо и смислено. Преди събитието имаше проверка на времето и протести. Сутринта сънливият говорител с правилното чувство „не помня и не знам нищо” отпи в KSU.
Към края на деня започнах да се притеснявам, няма отговор - няма здравей. Има такова несигурно състояние, когато не разбирате дали една рискова шега е била успешна или не. Не исках тийнейджърът да излезе някак странично с тази история. Оказа се, че всичко се проточи и докладът й дойде още в 16 часа. Детето изпрати SMS – „разказа всичко, журито се смее“. Е, мисля, добре, благодаря поне не се карат. И около час по-късно – „диплома за първа степен”. Това беше напълно неочаквано.
Мислехме за всичко, но на фона на абсолютно див натиск от лобирани теми и участници, получаването на първа награда за добра, но неформална работа е нещо от напълно забравено време. След това тя каза, че журито (впрочем доста авторитетно, не по-малко от KFMN) е заковало светкавично зомбираните нанотехнологии. Явно всички бяха толкова пълни в научните среди, че безусловно поставяха негласна бариера пред мракобесието. Стигна се до нелепост – горкото дете прочете някаква дива наука, но не можа да отговори как се измерва ъгълът по време на експериментите му. Влиятелните научни ръководители малко побледняха (но бързо се съвзеха), за мен е загадка - защо трябва да устройват такъв позор, та дори и за сметка на децата. В резултат на това всички награди бяха дадени на хубави момчета с нормални живи очи и добри теми. Втора диплома например получи момиче с модел на двигател на Стърлинг, което бързо го пусна в катедрата, бързо смени режимите и смислено коментира всякакви ситуации. Друга диплома беше дадена на човек, който седеше на университетски телескоп и търсеше нещо под ръководството на професор, който определено не позволяваше никаква външна „помощ“. Тази история ми даде някаква надежда. Че има волята на обикновените, нормални хора за нормалния ред на нещата. Не навик за предварително определена несправедливост, а готовност да се положат усилия за нейното възстановяване.
На следващия ден, на церемонията по награждаването, председателят на приемната комисия се приближи до наградените и каза, че всички те са рано записани във физическия факултет на KSU. Ако искат да кандидатстват, просто трябва да изнесат документи извън конкурса. Тази привилегия, между другото, наистина е съществувала някога, но сега е официално отменена, както и допълнителните преференции за медалисти и олимпиади (освен, изглежда, победителите от руски олимпиади) са отменени. Тоест това беше чиста инициатива на Академичния съвет. Ясно е, че сега има криза на кандидатите и физиката не се къса, от друга страна – това е един от най-нормалните факултети с все още добро ниво. И така, коригирайки четирите, детето се оказа в първия ред на записаните ..
Щеше ли дъщеря ми да върши такава работа сама?
Тя също попита - като татковци, не съм правил всичко сам.
Моята версия е следната. Направихте всичко сами, разбирате какво пише на всяка страница и ще отговорите на всеки въпрос - да. Вие знаете повече за региона от присъстващите тук и познати – да. Разбрах общата технология на научния експеримент от раждането на идеята до резултата + странично изследване - да. Свърши много работа - без съмнение. Изложих тази работа на обща основа без покровителство - да. Защитена - ок. Журито е квалифицирано - без съмнение. Тогава това е вашата награда за студентската конференция.
Аз съм инженер по акустика, малка инженерингова фирма, завърших системно инженерство в авиацията, след което учих.
© Lepers MishaRappe
През 1977 г. Едмонд Хи разработи нов хартиен самолет, който той нарече Paperang. Той се основава на аеродинамиката на делтапланерите и е подобен на стелт бомбардировач. Този самолет е единственият с дълги тесни крила и работещи аеродинамични повърхности. Дизайнът на Paperang ви позволява да променяте всеки параметър на формата на самолета. Този модел използва кламер и затова е забранен в повечето състезания с хартиени самолети.
Хората, които създадоха електрическия хартиен самолет за преобразуване, направиха крачка напред. Те оборудваха хартиения самолет с електродвигател. Защо, може да попитате? Да летиш по-добре и по-дълго! Комплектът за преобразуване на електрически хартиен самолет може да лети за минути! Обхватът на самолета е до 55 метра. Завоят в хоризонталната равнина се извършва с помощта на кормилото, а във вертикалната равнина - чрез промяна на тягата на двигателя. PowerUp 3.0 е малка контролна платка с Bluetooth нискоенергийно радио и LiPo батерия, свързана с въглероден прът към двигателя и кормилото. Играчката се управлява от смартфон, за презареждане се използва microUSB конектор. Въпреки че първоначално приложението за управление на самолети беше достъпно само за iOS, успехът на кампанията за краудфандинг бързо събра пари за допълнителна цел – приложение за Android, така че можете да летите с всеки смартфон с Bluetooth 4.0 на борда. Комплектът може да се използва с всеки самолет с подходящ размер - ще има място за разгръщане на въображението. Вярно е, че основният комплект на Kickstarter струва до 30 долара. Но... това са техните американски шеги... Между другото, американецът Шай Гойтейн, пилот с 25-годишен опит, работи от няколко години на пресечната точка на детските хобита и съвременните технологии.
- забранено е да се лети със скорост над 160 километра в час (говорим за хартиен самолет!);
- допустимото тегло на апарата не трябва да надвишава 24 килограма (виждате ли често такива хартиени самолети?);
- Самолетът не трябва да се издига над 120 метра (припомнете си, максималният радиус на полета на Power Up 3.0 е 50 метра).
Въпреки това „няма дим без огън“. Военният шпионски дрон Cicada (Covert Autonomous Disposable Aircraft), кръстен на насекомото, вдъхновило изобретението, беше изстреляно от американската лаборатория за морски изследвания през 2006 г. През 2011 г. бяха извършени първите тестови полети на устройството. Но дронът Cicada непрекъснато се подобрява и разработчиците на събитието Lab Day, организирано от Министерството на отбраната на САЩ, представиха нова версия на устройството. Дронът, или както го наричат официално „скрит автономен самолет за еднократна употреба“, изглежда като обикновен самолет играчка, лесно се побира в дланта на ръката ви. Около 5-6 дрона могат да се поберат в 15-сантиметров куб, каза Арън Кан, старши инженер в изследователската лаборатория на ВМС, което ги прави полезни за наблюдение на големи площи. Стотици такива превозни средства ще кръжат над териториите на потенциален враг. Предполага се, че противникът няма да може да свали всичко наведнъж. Дори само няколко единици да „оцелеят“, това вече е добре. Те са достатъчни за събиране на необходимата информация. Освен това лети почти безшумно, тъй като няма двигател (захранва се от батерия). Поради своята беззвучност и малки размери, това устройство е идеално за разузнавателни мисии. От земята дронът-планер изглежда като птица, летяща надолу. Освен това дизайнът на устройството, състоящ се само от 10 части, се оказа изненадващо надежден. Cicada може да издържа на скорост до 74 км/ч, може да отскача от клони на дървета, да кацне на асфалт или в пясъка - и да остане невредим. "Cicada Drone" се управлява със съвместими устройства с iOS или Android. По време на тестването дронът е оборудван със сензори за температура, налягане и влажност. Но в условията на бойна операция пълнежът може да бъде напълно различен. Например микрофон с радиопредавател или друго леко оборудване. „Това са пощенски гълъби от ерата на роботите. Вие им казвате къде да летят и те летят там “, казва Даниел Едуардс, аерокосмически инженер в Изследователската лаборатория на ВМС на САЩ. При това не къде да е, а според посочените GPS координати. Точността на кацане е впечатляваща. По време на тестовете дронът седна на 5 метра от целта (след 17,7 км). „Те прелетяха през дървета, удариха се в асфалта на пистите, паднаха върху чакъл и пясък. Единственото нещо, което открихме, което може да ги спре, бяха храстите в пустинята “, добавя Едуардс. Малките дронове могат да проследяват движението на превозните средства по пътищата зад вражеските линии с помощта на сеизмичен сензор или същия микрофон. Магнитните сензори могат да проследяват движението на подводниците. И, разбира се, можете да слушате разговорите на вражески войници или оперативни служители с помощта на микрофони. По принцип можете да поставите видеокамера на дрона, но предаването на видео изисква твърде много честотна лента, този технически проблем все още не е решен. Дроновете ще намерят приложение и в метеорологията. В допълнение, Cicada се отличава с ниската си цена. Създаването на прототипа струва на лабораторията чиста сума (около 1000 долара), но инженерите отбелязват, че при настройване на серийно производство тази цена ще бъде намалена до 250 долара за бройка. На научното и технологичното изложение на Пентагона мнозина проявиха интерес към изобретението, включително разузнавателните агенции.
Те не могат да направят това
На 21 март 2012 г. хартиен самолет с невероятни размери прелетя над американската пустиня Аризона - дълъг 15 метра и с размах на крилете 8 метра. Този мегасамолет е най-големият хартиен самолет в света. Теглото му е около 350 кг, така че, естествено, не би било възможно да го изстреля с просто махване на ръка. Той беше повдигнат с хеликоптер на височина от около 900 м (а според някои източници до 1,5 километра) и след това пуснат в свободен полет. Летящият хартиен „колега” беше придружен от няколко истински самолета – с цел да фиксира целия му път и да подчертае мащаба на този, макар и без практическа стойност, но много интересен проект. Стойността му се крие другаде - той беше въплъщение на мечтата на много момчета да изстрелят огромен хартиен самолет. Той всъщност е изобретен от дете. 12-годишният победител в тематичен конкурс, провеждан от местен вестник, Артуро Валденегро, получи възможността да осъществи своя дизайнерски проект с помощта на екип от инженери в частния музей на въздуха и космоса на Пима. Специалистите, участвали в работата, признават, че създаването на този хартиен самолет е събудило истинско детство в тях и затова творчеството е било особено вдъхновено. Самолетът е кръстен на главния си конструктор - носи гордото име "Артуро - Desert Eagle". Полетът на летателния апарат премина добре, при планирането му успя да развие скорост от 175 километра в час, след което направи плавно кацане в пустинните пясъци. Организаторите на това шоу съжаляват, че са пропуснали възможността да запишат полета на най-големия хартиен самолет в света в Книгата на рекордите на Гинес - представители на тази организация не бяха поканени на теста. Но директорът на музея на въздуха и космоса на Пима Ивон Морис се надява, че сензационният полет ще помогне да се съживи интересът към авиацията, който избледнява през последните години сред младите американци.
Ето още няколко записа за конструкцията на хартиени самолети.
През 1967 г. Scientific American спонсорира Международното състезание за хартиени самолети, което привлече близо дванадесет хиляди участници и доведе до „Великата международна книга за хартиени самолети“. Арт мениджърът Клара Хобза поднови състезанието 41 години по-късно със собствената си книга за хартиен самолет на хилядолетието. За да участва в това състезание, Джак Вегас обяви тази летяща шапка в класа на детските самолети, която съчетава елементи на стил планер и стил на дартс. Тогава той заяви: "Понякога той показва невероятни плаващи свойства и съм сигурен, че ще спечели!" Цилиндърът обаче не спечели. Бонус точки за оригиналност.
Най-скъпият хартиен самолет беше използван в космическата совалка по време на следващия полет в космоса. Самата цена на горивото, използвано за транспортиране на самолета в космоса със совалка, е достатъчна, за да наречем този хартиен самолет най-скъпият.
През 2012 г. Павел Дуров (бивш ръководител на VK) в един градски ден в Санкт Петербург реши да разбуни празничното настроение на хората и започна да изстрелва в тълпата самолети, направени от банкноти по пет хиляди долара. Общо бяха изхвърлени 10 банкноти на стойност 50 хиляди рубли. Разказват, че хората подготвят акция „Върнете рестото на Дуров”, като планират да засипят щедрия медиен магнат с метални монети с малък номинал.
Световният рекорд за най-дълго време на полет за хартиен самолет е 27,6 секунди (вижте по-горе). Собственост на Кен Блекбърн от Съединените американски щати. Кен е един от най-известните хартиени самолетомоделисти в света.
Световният рекорд за най-дълъг обхват на хартиен самолет е 58,82 м. Резултатът е поставен от Тони Флеч от САЩ, Уисконсин, на 21 май 1985 г. и е световен рекорд.
Хартиеният самолет с най-голям размах на крилете от 12,22 м е построен от студенти от Факултета по авиационна и ракетна техника на Технологичния университет в Делфт в Холандия. Стартирането се състоя на закрито на 16 май 1995 г. Моделът е изстрелян от 1 човек, самолетът прелетя 34,80 м от триметрова височина. Според правилата самолетът е трябвало да лети на около 15 метра. Ако не беше ограниченото пространство, той щеше да отлети много по-далеч.
Най-малкият оригами модел на хартиен самолет е сгънат под микроскоп с пинсети от г-н Найто от Япония. За да направи това, той се нуждаеше от лист хартия с размери 2,9 квадратни милиметра. След изработката самолетът се поставя на върха на шевна игла.
Д-р Джеймс Портър, медицински директор на роботизираната хирургия в Швеция, сгъна малък хартиен самолет с помощта на робот да Винчи, демонстрирайки как това устройство осигурява на хирурзите по-голяма прецизност и сръчност от съществуващите инструменти.
Проект за космически самолет... Проектът се състоеше в изстрелване на сто хартиени самолета на Земята от ръба на космоса. Всеки самолет трябваше да носи флаш карта на Samsung с изписано съобщение между крилата. Проектът Space Plane е замислен през 2011 г. като трик, за да се демонстрира колко издръжливи са флаш картите на компанията. В крайна сметка Samsung обяви успеха на проекта още преди всички пуснати самолети да бъдат получени обратно. Нашето впечатление: страхотно, някаква компания хвърля самолети към Земята от космоса!
По всяко време човекът се е опитвал да се откъсне от земята и да се издигне като птица. Затова много хора подсъзнателно изпитват любов към колите, които могат да ги вдигнат във въздуха. А образът на самолета ни препраща към символиката на свободата, лекотата и небесната сила. Във всеки случай самолетът има положителна стойност. Най-често изображението хартиен самолетима малък размер и е по избор на момичета. Пунктираната линия, която се добавя към чертежа, създава илюзията за полет. Такава татуировка ще разкаже за безоблачно детство, невинност и някаква наивност на собственика. Той символизира естественост, лекота, ефирност и лекота на човек.
По някаква причина запазвайки всичките си срещи в памет.
Извинете ме за това глупаво писмо, за бога.
Просто искам да знам как живееш без мен.
Едва ли си спомняш адреса ми на плика, разбира се,
И аз помня твоето наизуст ... Въпреки че, изглежда, защо?
Не си дал обещание да пишеш и дори да си спомниш,
Те кимнаха кратко: „Сбогом“ и ми махнаха с ръка.
Ще завърша писмото си, ще сгъна хартиения си самолет
И в полунощ ще изляза на балкона и ще го оставя да лети.
Нека лети там, където ти липсвам и не рони сълзи,
И, изтънявайки в самота, не бийте рибите на леда.
Сякаш в бурно море просто орехче
Моят белокрил пощальон плава в среднощна тишина.
Като стон на ранена душа, като тънък лъч на крехка надежда,
Която ми свети толкова дълги години, ден и нощ.
Нека сивият дъжд барабани по покривите на нощния град,
Лети хартиен самолет, защото пилот-асо е на кормилото,
Носи буква и в това писмо има само три скъпи думи,
Безумно важно за мен, но, за съжаление, не и за теб.
Привидно прост маршрут – от сърце на сърце, но това е просто
Този самолет за пореден път ще бъде отнесен някъде от вятъра...
И вие, след като не сте получили писмото, изобщо не бъдете тъжни,
И няма да знаеш, че те обичам ... Това е всичко ...
© Александър Овчинников, 2010 г
И понякога, след като са изиграли достатъчно самолети, момичетата стават ангели:
Или вещици
Но това е друга история...
Научно-исторически изследователски труд
Завършена: ученичка 11 клас Зарипова Рузиля
Научен съветник: Сърбаева A.A.
MBOU SOSH срещу Красная горка
Въведение
Дори най-простият модел на самолет е миниатюрен самолет с всичките му свойства. Много известни дизайнери на самолети започнаха със страст към авиомоделството. Отнема много работа, за да се създаде добър летящ модел. Всички хора някога са правили хартиени самолети и са ги пускали в полет. Хартиените самолети набират популярност по целия свят. Това доведе до въвеждането на нов термин aerogami. Aerogami е съвременното име за производството и пускането на пазара на хартиени модели самолети, едно от направленията на оригами (японското изкуство за сгъване на хартия).Актуалността на тази работа се дължи на възможността придобитите знания да се използват за провеждане на уроци в началните класове, за да се събуди интереса на учениците към света на авиацията и да се развият необходимите качества и умения за използване на творческия опит и знания в обучението и развитие на авиацията.
Практическо значениеопределя от възможността за провеждане на майсторски клас по сгъваеми хартиени самолети от различни модели за учители в началното училище, както и възможността за провеждане на състезания сред ученици.
Обект на изследванеса модели на хартиени самолети.
Предмет на изследванее появата и развитието на аероги.
Изследователски хипотези:
1) моделите на хартиени самолети са не само забавна играчка, но и нещо по-важно за световната общност и техническото развитие на нашата цивилизация;
2) ако по време на моделирането се промени формата на крилото и носа на хартиения самолет, тогава обхватът и продължителността на неговия полет могат да се променят;
3) най-добрите скоростни характеристики и стабилност на полета се постигат от самолети с остър нос и тесни дълги крила, а увеличаването на размаха на крилата може значително да увеличи времето за полет на планера.
Цел на изследването:проследете историята на развитието на аерогами, разберете какво влияние оказва това хоби върху обществото, каква помощ предоставя хартиената авиация в техническите дейности на инженерите.
В съответствие с поставената цел формулирахме следните задачи:
- Проучете информация по този въпрос;
- Запознайте се с различните модели хартиени самолети и се научете как да ги изпълнявате;
- Проучете обхвата и времето за полет на различни модели хартиени самолети.
Aerogami - хартиена авиация
Aerogami произхожда от световноизвестното оригами. В крайна сметка основните техники, технологии, философия идват от него. Датата на създаване на хартиените самолети трябва да бъде призната за 1909 г. Въпреки това, най-често срещаната версия за времето на изобретението и името на изобретателя е 1930 г., Джак Нортроп е основател на корпорацията Lockheed.
Northrop използва хартиени самолети, за да тества нови идеи в проектирането на истински самолети. Той се съсредоточи върху развитието на "летящи крила", които смята за следващ етап в развитието на авиацията. В днешно време хартиената авиация или aerogues придоби световна слава. Всеки знае как да сгъне елементарен самолет и да го изстреля. Но днес това вече не е просто забавление за един или двама души, а сериозно хоби, според което се провеждат състезания по целия свят. 
Red Bull Paper Wings е може би най-амбициозното състезание за хартиени летци в света. Шампионатът дебютира в Австрия през май 2006 г. и в него участваха атлети от 48 държави. Броят на участниците в квалификационните кръгове, провеждани по целия свят, надхвърли 9500 души. Участниците традиционно се състезават в три категории: Обхват на полета, Продължителност на полета и Висш пилотаж. Кен Блекбърн - световен рекордьор за изстрелване на самолети
Името на Кен Блекбърн е известно на всички фенове на хартиената авиация и това не е изненадващо, защото той създава модели, които бият рекорди по обхват и време на полет, казва, че малкият самолет е точно копие на голям и че същото законите на аеродинамиката важат за него като за реалните. Световният рекордьор Кен Блекбърн за първи път се запознава с конструирането на квадратни хартиени самолети едва на 8 години, докато посещава любимата си авиационна секция. Той забеляза, че самолети с голям размах на крилата летят по-добре и по-високо от конвенционалните самолети с копие. За недоволство на училищните учители, младият Кен експериментира с дизайна на самолети, отделяйки много време на това. През 1977 г. той получава като подарък Книгата на рекордите на Гинес и е решен да счупи настоящия рекорд от 15 секунди: самолетите му понякога са във въздуха повече от минута. Пътят към рекорда не беше лесен.Блекбърн, докато учи авиация в Университета на Северна Каролина, се опита да постигне тази цел. По това време той осъзнава, че резултатът зависи повече от силата на хвърлянето, отколкото от дизайна на самолета. Няколко опита доведоха резултата му до ниво от 18,8 s. По това време Кен вече е на 30. През януари 1998 г. Блекбърн отваря Книгата на рекордите и установява, че е изхвърлен от подиума от двойка британци, които показват резултат от 20,9 секунди.
Кен не можеше да направи това. Този път в подготовката на летеца за рекорда участва истински спортен треньор. Освен това Кен е тествал много дизайни на самолети и е избрал най-добрите. Резултатът от последния опит беше феноменален: 27,6 s! На това Кен Блекбърн реши да спре. Дори рекордът му да бъде счупен, което трябва да се случи рано или късно, той си е заслужил мястото в историята.
Какви сили действат върху хартиен самолет
Защо самолетите летят по-тежки от въздуха - самолетите и техните модели? Спомнете си как вятърът кара листата и листата по улицата, вдига ги нагоре. Летящият модел може да се сравни с обект, задвижван от въздушен поток. Тук само въздухът е неподвижен, а моделът се втурва, прорязвайки го. В този случай въздухът не само забавя полета, но при определени условия създава повдигане. Обърнете внимание на фигура 1 (приложение). Тук е показано напречно сечение на крило на самолет. Ако крилото е разположено така, че между долната му равнина и посоката на движение на самолета има определен ъгъл а (наречен ъгъл на атака), тогава, както показва практиката, скоростта на въздуха, който тече около крилото отгоре ще бъде по-голяма от скоростта му от долната част на крилото. И според законите на физиката на мястото на потока, където скоростта е по-висока, налягането е по-ниско и обратно. Ето защо, ако самолетът се движи достатъчно бързо, налягането на въздуха под крилото ще бъде по-голямо, отколкото над крилото. Тази разлика в налягането държи самолета във въздуха и се нарича повдигане.Фигура 2 (Приложение) показва силите, действащи върху самолет или модел в полет. Общият ефект на въздуха върху самолета е представен под формата на аеродинамична сила R. Тази сила е резултантната сила, действаща върху отделни части на модела: крило, фюзелаж, опашка и т.н. Тя винаги е насочена под ъгъл спрямо посоката на движение. В аеродинамиката действието на тази сила обикновено се заменя с действието на двата й компонента – повдигане и съпротивление.
Подемната сила Y винаги е насочена перпендикулярно на посоката на движение, силата на съпротивление X е срещу движението. Силата на гравитацията G винаги е насочена вертикално надолу. Подемната сила зависи от площта на крилото, скоростта на полета, плътността на въздуха, ъгъла на атака и аеродинамичното съвършенство на профила на крилото. Силата на съпротивление зависи от геометричните размери на напречното сечение на фюзелажа, скоростта на полета, плътността на въздуха и качеството на повърхностната обработка. При равни други условия лети следващият модел, при който повърхността е обработена по-внимателно. Обхватът на полета се определя от аеродинамичното качество K, което е равно на съотношението на подемната сила към силата на съпротивление, тоест аеродинамичното качество показва колко пъти подемната сила на крилото е по-голяма от силата на съпротивление на модела. При плъзгащ полет повдигащата сила на модел Y обикновено е равна на теглото на модела, а силата на съпротивление X е 10-15 пъти по-малка, следователно обхватът на полета L ще бъде 10-15 пъти по-голям от височината H от с което започна планерният полет. Следователно, колкото по-лек е моделът, колкото по-внимателно е изработен, толкова по-голям обхват може да се постигне.
Експериментално изследване на модели на хартиени самолети в полет
Организация и методи на изследванеИзследването е проведено в СОУ MBOU в с. Красная горка.
В изследването си поставихме следните задачи:
- Прочетете инструкциите за различните модели хартиени самолети. Разберете какви трудности възникват при сглобяването на модели.
- Проведете експеримент, насочен към изучаване на хартиени самолети в полет. Еднакво послушни ли са всички модели при стартиране, колко време прекарват във въздуха и какъв е обхватът им на полета.
- Симулация на много модели хартиени самолети;
- Симулация на експерименти за пускане на модели на хартиени самолети.
1.Изберете видовете самолети, които ни интересуват. Направете модели на хартиени самолети. Провеждане на тестове на самолети по време на полет, за да се определят полетните им качества (обхват и точност в полет, време в полет), метод на изстрелване и лекота на изпълнение. Въведете данните в таблицата. Изберете моделите с най-добри резултати.
2. Три от най-добрите модела са направени от различни класове хартия. Извършете тестове, въведете данните в таблицата. Направете заключение коя хартия е най-подходяща за направата на модели на хартиени самолети.
Форми за запис на резултатите от изследванията - записвайте експериментални данни в таблици.
Първичната обработка и анализ на резултатите от изследването беше извършена, както следва:
- Въвеждане на получените резултати от експеримента в съответните бланки за запис;
- Схематично, графично, илюстративно представяне на резултатите (изготвяне на презентацията).
- Писане на заключения.
Описание, анализ на резултатите от изследванията и заключения относно зависимостта на продължителността на полета на хартиен самолет от модела и метода на изстрелване
Експеримент 1 Цел: Съберете информация за моделите на хартиени самолети; проверете колко трудно е да събирате модели от различни видове; проверете направените модели в полет.Оборудване: офис хартия, схеми за сглобяване на хартиени модели самолети, ролетка, хронометър, формуляри за запис на резултатите.
Местоположение:училищен коридор.
След като проучихме много инструкции за модели на хартиени самолети, избрахме пет модела, които ми харесаха. След като изучихме подробно инструкциите за тях, направихме тези модели от офис хартия А4. След като завършихме тези модели, тествахме ги по време на полет. Поставяме данните от тези тестове в таблицата.
маса 1
| Име на модела на хартиения самолет | Чертеж на модел | Сложността на сглобяването на модела (от 1 до 10 точки) | Обхват на полета, m (найб.) | Време на полета, сек (найб.) | Характеристики при стартиране |
|
| 1 | Основен дартс |  | 3 | 6 | 0,93 | Обръщания |
| 2 |  | 4 | 8,6 | 1,55 | Лети по права линия |
|
| 3 | Изтребител (хартиен самолет Harrier) |  | 5 | 4 | 3 | Лошо управлявано |
| 4 | Falcon F-16 (F-16 Falcon хартиен самолет) |  | 7 | 7,5 | 1,62 | Лошо планиране |
| 5 | Космическа совалка Хартиен самолет |  | 8 | 2,40 | 0,41 | Лошо планиране |
Въз основа на данните от тези тестове направихме следните заключения:
- Сглобяването на моделите не е толкова лесно, колкото си мислите. При сглобяването на модели е много важно да изпълнявате гънките симетрично, това изисква известна сръчност и умения.
- Всички модели могат да бъдат разделени на два типа: модели, които са подходящи за изстрелване на полет, и модели, които се представят добре при изстрелване по време на полет.
- Модел № 2 Supersonic Fighter (Delta Fighter) се държеше най-добре от всички, когато беше изстрелян от разстояние.
Цел: да се сравни кои хартиени модели показват най-добри резултати по отношение на обхвата на полета, времето на полета.
Материали: офис хартия, листове от тетрадки, вестникарска хартия, ролетка, хронометър, формуляри за запис на резултати.
Местоположение: училищен коридор.
Направихме трите най-добри модела от различни класове хартия. Тестовете бяха проведени, данните бяха въведени в таблицата. Направихме заключение каква хартия е най-добре да се използва за направата на модели на хартиени самолети.
таблица 2
| Свръхзвуков боец (Delta Fighter) | Обхват на полета, m (найб.) | Време на полета, сек (найб.) | допълнителни бележки |
|
| 1 | Офис хартия | 8,6 | 1,55 | Полет на дълги разстояния |
| 2 | вестникарска хартия | 5,30 | 1,13 | |
| 3 | Лист хартия с тетрадка | 2,6 | 2,64 | По-лесно и по-бързо е да направите модел от хартия в кутия, много дълго време на полет |
Таблица 3
| Falcon F-16 (F-16 Falcon хартиен самолет) | Обхват на полета, m (найб.) | Време на полета, сек (найб.) | допълнителни бележки | |
| 1 | Офис хартия | 7,5 | 1,62 | Полет на дълги разстояния |
| 2 | вестникарска хартия | 6,3 | 2,00 | Плавен полет, добро планиране |
| 3 | Лист хартия с тетрадка | 7,1 | 1,43 | По-лесно и по-бързо е да направите модел от хартия в кутия. |
Таблица 4
| Основен дартс | Обхват на полета, m (найб.) | Време на полета, сек (найб.) | допълнителни бележки | |
| 1 | Офис хартия | 6 | 0,93 | Полет на дълги разстояния |
| 2 | вестникарска хартия | 5,15 | 1,61 | Плавен полет, добро планиране |
| 3 | Лист хартия с тетрадка | 6 | 1,65 | По-лесно и по-бързо е да направите модел от хартия в кутия, много дълго време на полет |
Въз основа на данните, получени по време на експеримента, направихме следните изводи:
- По-лесно е да се правят модели от листове за тетрадки в кутия, отколкото от офис или вестникарска хартия, но при тестване те показват не много високи резултати;
- Моделите от вестникарска хартия летят много хубаво;
- За постигане на високи резултати в обхвата на полета, моделите на офис хартия са по-подходящи.
В резултат на нашето изследване се запознахме с различни модели хартиени самолети: те се различават по сложност на сгъване, обхват и височина на полета, продължителност на полета, което беше потвърдено по време на експеримента. Полетът на хартиен самолет се влияе от различни условия: свойства на хартията, размер на самолета, модел .. Проведените експерименти ни позволиха да разработим следните препоръки за сглобяване на модели на хартиени самолети:
- Преди да продължите със сглобяването на модела на хартиения самолет, трябва да решите какъв тип модел е необходим: за продължителността или обхвата на полета?
- За да може моделът да лети добре, завоите трябва да се извършват равномерно, точно да се следват размерите, посочени в монтажната схема, уверете се, че всички завои се изпълняват симетрично.
- Много е важно как са огънати крилата, от това зависи продължителността и обхвата на полета.
- Сгъваемите хартиени модели развиват абстрактното мислене у човека.
- В резултат на нашето изследване разбрахме, че хартиените самолети се използват за тестване на нови идеи при проектирането на истински самолети.
Тази работа е посветена на изследването на предпоставките за развитието на популярността на хартиената авиация, значението на оригами за обществото, идентифициране дали хартиеният самолет е точно копие на голям, дали за него важат същите закони на аеродинамиката като на истински самолети.
В хода на експеримента нашата хипотеза беше потвърдена: най-добрите скоростни характеристики и стабилност на полета се постигат от самолети с остър нос и тесни дълги крила, а увеличаването на размаха на крилата може значително да увеличи времето за полет на планера.
Така се потвърди нашата хипотеза, че моделите на хартиени самолети са не само забавна играчка, а нещо по-важно за световната общност и техническото развитие на нашата цивилизация.
Списък на източниците на информация
http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/aviaciya_i_kosmonavtika/PLANER.html
http://igrushka.kz/vip95/bumavia.php http://igrushka.kz/vip91/paperavia.php
http://danieldefo.ru/forum/showthread.php?t=46575
Хартиени самолети. - Москва // Новини за космонавтика. - 2008 –735. - 13 с
Статия "Хартия № 2: Aerogami", Print Fan
http://printfun.ru/bum2
Приложение
Аеродинамични сили
Ориз. 1. Секция на крилото на самолета
Подемна сила -Y
Сила на съпротивление X
Гравитация - G
Ъгъл на атака - a 
Ориз. 2. Сили, действащи върху самолет или модел в полет
Творчески моменти
Изработване на хартиен самолет от офис хартия
подписвам се 
Обучение 
Изработване на хартиен самолет от вестник
Изработване на хартиен самолет от лист от тетрадка
Изследване (ляв хронометър)
Измервам дължината и записвам резултатите в таблица
Моите самолети 
Уместност: "Човекът не е птица, но се стреми да лети" Случи се така, че човек винаги е бил привлечен към небето. Хората се опитаха да си направят крила, по-късно летящи машини. И усилията им бяха оправдани, те все пак успяха да излетят. Появата на самолети не намали релевантността на древното желание ... В съвременния свят самолетите заеха гордо място, те помагат на хората да преодоляват дълги разстояния, транспортират поща, лекарства, хуманитарна помощ, гасят пожари и спасяват хора. .. И така, кой е построил първия самолет в света и е изпълнявал контролиран полет? Кой предприе тази толкова важна за човечеството стъпка, която постави началото на нова ера, ерата на авиацията? Намирам изучаването на тази тема за интересно и уместно
Цели на изследването: 1. Да се проучи историята на възникването на авиацията, историята на появата на първите хартиени самолети, според научната литература. 2. Направете модели на самолети от различни материали и организирайте изложба: "Нашите самолети" 3. Извършете тестове по време на полет за правилния избор на модел на самолет и тип хартия за най-дълго разстояние и най-дълго плъзгане във въздуха
Предмет на изследване: модели на хартиени самолети Проблемен въпрос: Кой модел на хартиен самолет ще лети на най-голямо разстояние и най-дълго плъзга във въздуха? Хипотеза: Приемаме, че най-голямо разстояние ще измине самолетът „Дарт”, а най-дългото плъзгане във въздуха ще бъде със самолет „Глайдер” Методи на изследване: 1.Анализ на прочетената литература; 2. Моделиране; 3. Изследване на полети на хартиени самолети.
Първият самолет, който успя самостоятелно да се вдигне от земята и да извърши контролиран хоризонтален полет, е Flyer 1, построен от братята Орвил и Уилбър Райт в Съединените щати. Първият в историята полет на самолет е извършен на 17 декември 1903 г. Flyer остана във въздуха за 12 секунди и прелетя 36,5 метра. Делото на Райт беше официално признато за първото в света превозно средство, по-тежко от въздуха, което извършва пилотиран полет с помощта на двигател.
Полетът е извършен на 20 юли 1882 г. в Красное село край Санкт Петербург. Самолетът е тестван от помощника на Можайски, механик И.Н. Голубев. Устройството се разпръсна върху специално изградена наклонена дървена палуба, излетя, прелетя на определено разстояние и кацна безопасно. Резултатът, разбира се, е скромен. Но възможността за летене в превозно средство, по-тежко от въздуха, е ясно доказано.
Историята на първите хартиени самолети Най-често срещаната версия за времето на изобретението и името на изобретателя е 1930 г., Джак Нортроп, съосновател на Lockheed Corporation. Northrop използва хартиени самолети, за да тества нови идеи в проектирането на истински самолети.Въпреки привидната лекомислие на тази дейност, се оказа, че летенето на самолети е цяла наука. Роден през 1930 г., когато Джак Нортроп, съосновател на Lockheed Corporation, използва хартиени самолети, за да тества нови идеи в дизайна на истински самолети, 1930 Jack Northrop Lockheed Corporation
Заключение В заключение искам да кажа, че докато работихме по този проект, научихме много нови интересни неща, направихме много модели със собствените си ръце и станахме по-приятелски настроени. В резултат на извършената работа разбрахме: ако се интересуваме сериозно от моделиране на самолети, тогава може би някой от нас ще стане известен авиоконструктор и ще проектира самолет, на който хората ще летят.
1.http: //ru.wikipedia.org/wiki/Хартиен самолет ... ru.wikipedia.org/wiki/Хартиен самолет annews.ru/news/detailannews.ru/news/detail opoccuu.com htmopoccuu.com htm 5 .poznovatelno.ruavia / 8259.htmlpoznovatelno.ruavia / 8259.html 6.ru.wikipedia.orgwiki / Wright_Brothersru.wikipedia.orgwiki / Wright_Brothers 7.locals.md2012 / stan-chempionom-1timion mira… - mira ... samolyotikov / 8 stranamasterov.ru от модули MK самолети stranamasterov.ru от модули MK самолети
