Меню

Мастер класс "Модель планера из бумаги" презентация к уроку (5 класс) на тему. II

Мода

Статья посвящается тем, кто интересуется как можно сделать простую летающую модель самолета из бумаги. Итак, самые простые летающие модели без мотора и воздушного винта делают целиком из бумаги. На рис. 60 изображена именно такая бумажная модель.

Основные части модели самолета имеют те же названия, что и у на­стоящего самолета. У бумажной модели нет мотора с винтом, она может только планировать, поэтому такую модель называют моделью планера.

Данная бумажная модель планера имеет вид пассажирского самолета. Для большего сходства можно на фюзеляже модели изобразить окна и двери.

Для постройки бумажной модели планера берут лист плотной бумаги, складывают вдвое и на нем карандашом вычерчивают контур половины модели, приведенный иа рис. 61. Вырезав этот контур ножницами, отгибают крыло и оперение, как это показано на рисунке. Оперение у модели планера получается с двумя вертикальными поверхностями - двухкилевое. Затем сверху крыла для придания жесткости следует приклеить не­большую полоску из плотной бумаги.

Крылу необходимо придать форму поперечного V, как это показано на рис. 62. Для этого концы крыла модели самолета приподнимают от­носительно середины на 7-10 мм. Спереди модель планера нужно загрузить канцелярской скрепкой или спичкамии и сдвигать за­грузку вперед или назад до тех пор, пока бумажная модель самолета не уравнове­сится на ребре бумаги, сложенной вдвое, примерно на половине или на первой трети ширины крыла. Затем необходимо проверить, симметрична ли модель, если посмотреть на нее спереди, нет ли перекосов у оперения и у крыла. Возможные перекосы приведены на рис. 62. Их необходимо тут же устранить. После того как вы убедитесь, что сделанная вашими руками бумажная модель не имеет дефектов и пра­вильно уравновешена, можно приступать к ее запуску.

Запуск модели . Модель самолета берут двумя пальцами и, слегка наклонив ее носок книзу, легким толчком запускают в полет (рис. 63). Если модель самолета во время полета опускает нос и летит быстро, резко снижаясь, надо слегка отклонить рули высоты кверху. Если модель планера в полете задирает кверху нос и падает на хвост или летит волнообразно, то поднимаясь, то опускаясь, следует укрепить на носок больше груза или сдвинуть загрузку вперед. Каждое самое незначительное изменение положения или веса загрузки у модели надо проверять в пробном полете.

Для того, чтобы посмотреть как сделать бумажную модель пассажирского самолета, смотри здесь -

Учебная модель не является точной копией настоящего планера, но напоминает его своим внешним видом. Сравните рис. 9 и 10. Изготовление модели следует начинать с крыла (рис. 11) - самой ответственной и сложной части. Возьмем полоску плотной чертежной бумаги. Сложим ее сначала поперек, потом вдоль. Сгибы должны быть очень точными. Теперь начертим на за- готовке крыло.

Вырезая его, будем следить, чтобы половины заготовки не расходились, иначе части крыла получатся не одинаковыми. Обрезки бумаги не мните, и не выбрасывайте, из них будем вырезать прокладку для фюзеляжа и шпильки. Вырезанную заготовку развернем (нижняя часть рис. 11). Начертим форму среза передней части крыла и вырежем крыло окончательно.

Сложим его так, чтобы срезанная передняя часть находилась снаружи, а концы крыльев точно сходились вместе. Теперь займемся изготовлением фюзеляжа и других частей модели. Сложим полоски бумаги для фюзеляжа, прокладки, стабилизатора и киля вдоль волокон. Начертим на одной из половин каждой заготовки квадраты и нанесем контуры деталей. Они показаны на рис. 12.

Вырезав фюзеляж, срежем край сгиба в двух местах. Сю- да будут вставляться крыло и стабилизатор. Прокладку для фюзеляжа вырежем длиной 140 и шириной 7-10 мм. Для груза возьмем две полоски бумаги шириной 40 и длиной 150 мм. Их надо сложить, как показано на рисунке. Из обрезков от крыла и фюзеляжа сделаем шпильки. Они должны быть острые и длинные, чтобы удобно было затягивать их в гнезда. Когда все части и детали модели готовы, можно приступать к ее сборке.

Нужно обязательно точно соблюдать по- рядок сборки. Нарушение его - частая причина плохого полета модели. Сборка. Между половинками крыла (рис. 13) уложим одну или две прокладки сгибом кверху. Спереди прокладка должна быть видна на 30- 35 мм. Оба конца крыла вставим вместе в переднюю прорезь фюзеляжа, снизу, изнутри.

Протянем их вверх так, чтобы прокладка вплотную улеглась вдоль складки фюзеляжа. Установив крыло, острым концом ножниц проколем в двух местах отверстия через фюзеляж, прокладку и крыло. В проколы вставим по одной шпильке. Шпильку вставляют только с той стороны, откуда делают прокол. Затянув шпильки как можно туже, отогнем их концы и коротко срежем. Теперь, когда крыло закреплено, перейдем к сборке хвостовой части модели.

Стабилизатор вставим в заготовленное отверстие в фюзеляже так же, как крыло. Прежде чем закрепить его, установим киль сгибом вперед. Затем сделаем два прокола через фюзеляж, основание стабилизатора, киль и прокладку. Будем следить, чтобы в момент прокалывания части модели не сходили с места и не прогнулся фюзеляж. В проколы вставим шпильки, плотно затянем, их концы отогнем и коротко срежем. Теперь соберем носовую часть фюзеляжа.

Обе полоски груза сложим вчетверо. Затем развернем груз и начнем его складывать от краев вовнутрь (рис. 14). Готовый груз прогладим краем ножниц по складкам, чтобы не раскрывался. Груз уложим вовнутрь носовой части фюзеляжа. Конец его должен дойти до крыла. Подровняем груз так, чтобы он не выступал внизу из фюзеляжа, и сделаем через фюзеляж и груз два прокола.

Сделать прокол без привычки трудно. Нужно сильно нажать концом ножниц и, не торопясь, слегка покачивать ножницами, пока их конец не выйдет с другой стороны на 10-15 мм. В проколы вставим шпильки. Конец груза, выступающий из носовой части фюзеляжа, срежем. Лишь теперь, когда установлены крыло и хвостовая часть, закреплен груз, можно отгибать крыло и стабилизатор. Крыло отогнем вровень с верхним краем фюзеляжа (это линия установки крыла). Стабилизатор - так же, как и крыло.

Крыло модели, пока не вставлен в него лонжерон, непрочное, оно еще не способно поддерживать модель в полете. Поэтому изготовим лонжерон. Полоску бумаги, предназначенную для лонжерона, перегнем восемь раз. Складки должны быть как можно мельче. Остаток бумаги отрежем, концы заготовки заострим. Пригладим лонжерон ножницами, чтобы он был тоньше и не развертывался.

Для установки лонжерона сделаем проколы на крыле в 10-15 мм от его передней кромки (рис. 15). Сперва вставим лонжерон в одну прорезь, затем острым концом ножниц продвинем его в другую. За лонжероном сделаем два прокола. Вставим в них шпильки. Чтобы шпильками не прорезать тонкое крыло, будем прижимать пальцами места у проколов.

Концы шпилек отогнем в сторону хвоста модели, плотно прижмем и коротко отрежем. Шпильки будут не только удерживать лонжерон на месте, но и придадут крылу правильную плоскую форму. Теперь осторожно прогладим крыло пальцами, чтобы устранить перекосы и изгибы. Перед запуском, прежде всего, проверим центровку модели. Центр тяжести модели должен находиться на передней трети крыла (рис. 16). Если получилась задняя центровка, нужно увеличить груз.

Для этого придется расклепать носовую часть и, добавив две-три полоски бумаги, скрепить ее снова. Проверим также установку крыла и хвостового оперения. На учебной модели планера крылу дается - выражаясь языком техники - нулевой угол атаки. Это значит, что плоскость крыла не имеет наклона ни вверх, ни вниз. У стабилизатора учебной модели планера угол атаки отрицательный, примерно - 2°, т. е. его задняя кромка должна быть немного выше передней.

При запуске модель надо держать над плечом двумя пальцами под крылом за фюзеляж и направлять ее горизонтально, немного опустив нос модели. Будем запускать модель не рывком, а сильным, но плавным движением. Слишком резкий толчок заставит модель взлететь вверх, а затем спикировать, а слабый не придаст нужной скорости, модель не полетит далеко. Ни в коем случае не пускайте модель вверх, этим вы не добьетесь ровного и длительного планирования. Правильно сделанная модель должна пролетать комнату на одной высоте.

В школьном зале или коридоре хорошо отрегулированная модель пролетает со снижением 20- 25 м. Не всегда с первого запуска удается достичь ровного и прямого планирующего полета. Крутые развороты и спуск вниз, переворачивание модели в воздухе происходят или от грубой неточности в изготовлении, или от неправильного толчка.

Бумажная модель долго не живет. Могут вылететь заклепки, надорваться крыло. Модель можно отремонтировать. Для этого расклепавшуюся шпильку удалим, в прокол вставим новую. Лучше при ремонте ставить две шпильки, отгибая их в разные стороны. На надорвавшуюся часть крыла или фюзеляжа поставим заплату (рис. 17).

Рис. 9, Устройство планера

Рис. 10. Учебная модель планера из бумаги

Рис. 11. Выкройка крыла учебной модели планера

Рис. 12. Выкройки остальных деталей учебной модели планера

Рис. 13. Сборка учебной модели планера

Рис. 14. Установка груза в модели

Рис, 15, Установка лонжерона и скрепление шпильками верхней и нижней частей крыла

Рис. 16, Определение ЦТ готовой модели

Рис. 17, Ремонт поврежденной модели

Рис. 18. Образцы моделей планеров

Многие из нас (да почти все!) складывали в детстве бумажные самолетики. Но до сих пор не все мамы и папы знают, что занимались при этом аэрогами, одной из ветвей оригами. По-японски, кстати, это будет и вовсе не аэрогами, а ками хикоки - ками=бумага, хикоки=самолёт. Так что мы представляем вам сегодня 12 самых популярных моделей ками хикоки - бумажных самолетиков, которые готовы храбро рассекать просторы воздушного океана и, несомненно, порадуют ваших детей!

Планер №1

Планер №2

(Кликните на схему для увеличения)

Использовать бумагу для создания игрушек, как полагают учёные, начали 2000 лет назад в Китае, где придумали воздушных змеев. Современный бумажный самолетик, по одной из наиболее популярных версий, был изобретен (да, да, именно так!) в 1930 году Джеком Нортропом — сооснователем компании Lockheed Corporation. Нортроп использовал бумажные самолётики для тестирования новых идей при конструкции реальных самолётов.

"Шелк" (Silke)

(Кликните на схему для увеличения)

"Селезень" (Canard)

(Кликните на схему для увеличения)

"Дельта"

(Кликните на схему для увеличения)

В 1989 году некто Энди Чиплинг основал Ассоциацию бумажного авиастроения, а в 2006 году был проведён первый чемпионат по запуску бумажных самолётов. Соревнования проводятся в трёх дисциплинах: самая длинная дистанция, самое долгое планирование и аэробатика - выполнение фигур высшего пилотажа бумажными моделями.

"Челнок" (Shattle)

(Кликните на схему для увеличения)

Впрочем, существуют и коммерческие соревнования. Пожалуй, самое известное из них - «Red Bull Paper Wings». Последний мировой чемпионат проводился в Австрии, конструкторы состязались в трёх категориях: «высший пилотаж», «дальность полёта» и «длительность полёта».

"Гомес" (Gomez)

(Кликните на схему для увеличения)

Многочисленные попытки увеличить время пребывания бумажного самолётика в воздухе время от времени приводят к взятию очередных барьеров в этом виде спорта. Кен Блэкберн удерживал мировой рекорд на протяжении 13 лет (1983-1996) и вновь получил его 8 октября 1998 года, бросив бумажный самолёт в помещении так, что он продержался в воздухе 27,6 секунды. Этот результат подтверждён представителями Книги рекордов Гиннесса и репортёрами CNN. Бумажный самолётик, использованный Блэкберном, можно отнести к категории планёров.

"Блокированный" (Locked)

(Кликните на схему для увеличения)

Хотя считается, что лёгкие бумажные самолётики летают дальше тяжёлых, это утверждение оспаривается Блэкберном. Самолётик Блэкберна, побивший мировой рекорд в 1983 году, был разработан в предположении, что наилучшие самолёты обладают короткими крыльями и «тяжелы» в момент фазы запуска, когда человек подбрасывает их в воздух. Хотя более длинные крылья и меньший вес помогли бы, как кажется, самолётику достичь большего времени полёта, но такой бумажный самолёт невозможно выбросить высоко. Согласно Блэкберну, «для достижения максимальной высоты и хорошего перехода к планирующему полёту бросок должен осуществляться с отклонением от вертикали не более 10 градусов».

Планер внешне напоминает птицу, летящую с неподвижно распростертыми крыльями. Каждый из вас неоднократно на­блюдал, как птица, спрыгнув с крыши дома или верхушки де­рева, плавно опускается на землю, не взмахивая крыльями и как бы скользя по невидимой наклонной плоскости. Такой полет называется планированием.

Что же удерживает планер и птицу на невидимой плоско­сти? Ведь если по наклонной плоскости скользят санки (рис. 47), то против силы давления саней на плоскость действует сила реакции, которая и поддерживает сани.

Откуда берется такая сила у птицы и планера и существует ли она? Да, она существует: это уже знакомая нам подъемная сила. Когда планер скользит вниз, то на его крылья набегает воздух под некоторым углом атаки (рис. 48), благодаря чему и возникает подъемная сила. Она и мешает силе веса, давящего на невидимую плоскость, сойти с этой плоскости, т. е. искривить путь планера.

Силу нажима (давления) планера на невидимую плоскость, т. е. воздух, легко получить, разложив по правилу параллелограмма силу веса. При этом получится и вторая сила, которая уравновесит силу сопротивления воздуха и явится как бы «тягой», заставляющей планер (и санки) скользить вниз (рис. 48).

ПРОСТЫЕ ПЛАНЕРЫ - ЛЕТАЮЩИЕ ИГРУШКИ

Основным инструментом для изготовления игрушек из бумаги являются обыкновенные ножницы. Подсобными инструментами служат линейка и треугольник с миллиметровыми делениями и циркуль.

Материалом для постройки авиаигрушек служат старые тетради, старые чертежи, бухгалтерские карточки, обрезки рисовальной бумаги.

Самой простой летающей игрушкой является так называе­мая «стрела». На рис. 49 показан порядок ее изготовления.

Лист бумаги сгибают пополам, затем отгибают до середины верхние правый и левый углы (рис. 49, Л). После этого, сначала справа, затем слева, снова загибают бумагу до середины (рис. 49, Б). Наконец, делают еще раз сгибы, как это показано на рис. 49, В. На рис. 49, Г показан дальнейший процесс изготовления игрушки.

Стрелу пускают в полет толчком руки (рис. 50). Часто неудачи моделиста объясняются неправильностью запуска: слишком силен или слишком слаб был толчок. Полезно запомнить простое правило: чем тяжелее (при тех же размерах) модель, тем сильнее должен быть толчок. Толчок должен быть обязательно длительным, т. е. надо плавно разогнать модель в воздухе (рука должна пройти с моделью 50-60 и более сантиметров), после чего выпустить ее из руки, но не выбрасывать модель резким толчком.

Если, несмотря на правильный запуск модели, она летит плохо, следует перейти к так называемой «регулировке» модели. Для этого служат рули.

Части стрелы, обозначенные на рис. 50 буквой А, служат рулями высоты, а часть, обозначенная буквой Б, - рулем направления. При помощи этих рулей можно управлять полетом модели. Допустим, что при запуске стрела идет носом книзу, тогда надо немного отогнуть кверху рули высоты: стрела полетит положе, так как встречный поток воздуха, оказав давление на отогнутые кверху рули (рис. 51, Б), опустит хвост и изменит направление полета. Однако, если рули сильно отклонить кверху, можно даже ухудшить полет: при толчке модель взмоет кверху, а затем перейдет в беспорядочное падение. Поэтому лучше подбирать необходимое от­клонение (отгиб) рулей, про­веряя каждый раз правиль­ность их установки путем запусков в полет.

А - петля Нестерова; Б - действие поднятых рулей; В - действие опущенных рулей; Г - руль повернут влево; Д - руль повернут вправо; Е - действие руля у лодка

Очень важно соразмерять силу толчка с весом и размерами модели: при одном положении рулей стрела будет летать по-разному в зависимости от силы толчка. Так, например, при энергичном запуске (сильный, быстрый рывок) и сильным отгибе ру­лей кверху стрела совершает так называемую «петлю Нестерова».

Отгибая горизонтальные рули книзу (рис. 51, В), мо­жно заставить стрелу лететь круче книзу.

Разберем назначение вертикального руля (руля поворота). Если отогнуть этот руль влево, то стрела полетит также влево (рис. 51, Г), если отогнуть вправо (рис. 51, Д), то модель завер­нет вправо. Здесь происходит то же самое, что и при отгибании рулей высоты, только давление воздуха теперь будет действовать в сторону (вбок). Действие вертикального руля (руля поворота) стрелы точно такое же, что и у лодки (рис. 51, Е).

Так наличие у стрелы рулей высоты и руля поворота позво­ляет управлять ее полетом.

«Голубь»

Большинству наших читателей, наверное, давно уже изве­стен способ изготовления так называемого «голубя».

Для тех же ребят, которые этого еще не знают, мы показы­ваем на рис. 52 последовательность изготовления этой модели. Она достаточно ясна из рисунка.

Общий вид «голубя» показан на рис. 53. Материалом для него служит лист бумаги из старой тетради.

На рис. 54 показан несколько иной «голубь». Изготовляется он так же, как и предыдущий.

ПАРАБОЛА

Модель планера типа «парабола» (рис. 55) делается из ли­ста бумаги.

Носовую часть моделей из бумаги очень часто приходится загружать. Грузом служит канцелярская скрепка.

Размеры такой модели могут быть различные: чем плотнее бумага, тем большего размера нужно сделать модель. Необходимо лишь при этом выдерживать соотношение сторон так, чтобы размах был в 4-5 раз больше его глубины.

На рис. 56 изображена более сложная модель типа «пара­бола» с рулями поворотов. Такую модель нужно делать из об­ложки тетради, а лучше из плотной рисовальной бумаги.

Вырезать параболу надо таким образом: сложить лист бу­маги так, чтобы концы его сошлись (рис. 57). Нельзя допускать, чтобы посередине модели образовались складки, так как в этом случае наша модель в полете будет складываться. После того как парабола будет вырезана, отгибают заднюю кромку и рули поворота и прикрепляют груз-скрепку. Задняя кромка модели шириной 5-8 мм служит рулем высоты. Отпуская и поднимая всю кромку или отдельно левый или правый ее конец, можно управлять полетом параболы.

Способ запуска параболы показан на рис. 58. Большим и указательным пальцами берут модель за заднюю кромку так, чтобы передняя часть модели с грузом была направлена несколько вниз, и выпускают модель без толчка. Сначала парабола идет резко вниз, затем начинает полого планировать, конечно, только тогда, когда правильно подобран и размешен груз. Груз нужен такой, чтобы центр тяжести модели был расположен в первой трети крыла.

Найти правильное положение центра тяжести модели нетрудно. Для этого достаточно поставить модель на линейку и, перемещая линейку, добиться равновесия. При правильном положении центра тяжести равновесие будет тогда, когда линейка находится под передней третью глубины параболы (рис. 59).

Если передвигать груз вперед или увеличивать его, то будет быстрый и крутой полет модели, если же груз уменьшать или передвигать его назад, то полет модели будет медленный, пологий. В этом легко убедиться. Возьмем в руки хорошо отцентрированную модель параболы. При правильном запуске модель параболы будет планировать полого. Если немного увеличить груз, т. е. сместить центр тяжести вперед, то модель полетит круче. Наоборот, если немного уменьшить груз, то модель полетит более полого.

Конечно, уменьшать груз нужно в меру, иначе модель превратится в обыкновенный лист бумаги. Если сдвинуть груз немного вправо, то модель также завернет вправо. Значит полет модели можно регулировать не только рулями, но и изменением положения центра тяжести модели.

Немного о модели. Перед тем как делать что-то более серьёзное, особенно в моделировании, нужно потренироваться на более простом. Давайте сделаем планер из обычной бумаги и картона. Правильно отрегулированная модель может подняться в воздух на высоту до 6 метров и пролететь расстояние до 25 метров. Эти характеристики в нашем случае зависят от толщины картона, массы груза и качества сборки.

Для изготовления данной бумажной модели планера понадобятся:

  • картон (желательно не тонкий);
  • клей ПВА;
  • пластилин;
  • ножницы;
  • карандаш с линейкой.

Рис.1

Первое, с чего необходимо начать конструирование модели – чертеж. На рисунке 1 указаны все составные части и размеры модели (пунктиром – места изгибов, штрих пунктиром – ось центра тяжести модели). Нарисовав на картоне эскиз будущей модели с соблюдением всех размеров, должно получиться 4 заготовки.

  1. Крыло;
  2. Ребро жесткости;
  3. Киль;
  4. Фюзеляж.

Рис. 2. Все детали уже вырезанные.

Теперь необходимо загнуть по пунктиру кромку крыла (заготовка 1) и промазать ее клеем. Далее промазанную клеем и загнутую кромку крыла нужно хорошо прижать, чтобы она приклеилась.

Следующий этап – сборка фюзеляжа (заготовка 4). Последовательность сборки такова:

  • отгибаем на 90 градусов по пунктиру стабилизатор (в хвосте модели).
  • промазываем с двух сторон ребро жесткости (заготовка 2) и нижнюю часть киля (заготовка 2), как было указано штриховкой на рисунке 1.
  • вставляем ребро жесткости и киль на свои места и прищепками зажимаем фюзеляж, для того, чтобы все части хорошо приклеились.

Рис.3. В результате должно получиться так.

Следующий этап – соединение крыла и фюзеляжа. Порядок сборки такой:

  • согнуть на угол 90 градусов держатели крыла (по пунктиру);
  • нанести клей на верхние стороны держателей крыла;
  • соединить крыло и фюзеляж, дав им склеиться (рисунок 4).

После того, как все детали самолета приклеены, можно приступить к окончательному этапу – регулировке центра тяжести модели. Для того, чтобы это сделать, необходимо прилепить груз к фюзеляжу, как показано на рисунках 5 и 6. Затем указательным и большим пальцем взять модель и проверить местоположение центра тяжести.

Если центр тяжести смещен от оси центра тяжести к носу модели – она камнем пойдет вниз. Если центр тяжести смещен в хвост модели – модель просто будет кувыркаться в воздухе, и не полетит. Поэтому оптимальное положение центра тяжести – под крылом модели. Однако допускается небольшое смещение.

Для запуска модели необходимо просто взять ее большим и указательным пальцем под крылом, и резким движением руки вперед запустить модель в воздух. Как показывает практика, почти всегда модель с первого раза летит по нормальной траектории.