Самоделки из листового металла. Конспект по технологии «Вертолет Муха Вертолет муха своими руками из бумаги

Задачи: познакомить учащихся с конструкцией вертолёта; отрабатывать навыки самостоя-тельной работы по плану, конструирования из бумаги и картона; познакомить с новым материалом - пробкой и способами работы с ним.

Планируемые результаты: уметь конструировать изделия из группы разных материалов; сделать вертолёт «Муха».

Новые термины и понятия: вертолёт, лопасть.

Ресурсы и оборудование:

У педагога: образец изделия «Вертолёт „Муха"», изображения разнообразных вертолётов.

У учащихся: копировальная бумага, карандаш, цветной картон, ножницы, шило, пробка, резак, клей, стержень от ручки.

Ход мастер-класса

I. Актуализация

На нашем занятии присутствуют любимые помощники: Аня и Ваня, они предлагают сде-лать нам остановку, которая называется «Вертолётная площадка».

- Как вы думаете, что мы можем узнать на этой остановке?
- Проверим своё предположение.
- Прочитайте текст и рассмотрите иллюстрацию. За счёт чего летает вертолёт?
- Что такое ло¬пасти?
- Как может летать вертолёт, в каких направлениях?
- В чём его преимущества перед остальными воздушны¬ми транспортными средствами?
- Где можно использовать вертолёт?

Дополнительный материал.

Главным достоинством вертолётов является их маневренность: вертолёты способны к вертикальному взлёту, вертикальной посадке, зависанию в воздухе и даже к полёту «задом наперёд». Вертолёт мо¬жет приземлиться (и взлететь) в любом месте, где есть ровная площадка размером в полтора диаметра винта. Кроме того, вертолёты могут перевозить груз на внешней подвеске, что позволяет транспортировать очень громоздкие грузы, а также выполнять монтажные работы. К недостаткам вертолётов по сравнению с самолётами можно отнести меньшую максимальную скорость, слож-ность в управлении, высокий удельный расход топлива и, как следствие, более высокую стоимость полёта.

Расскажите о профессиях штурмана, лётчика и авиаконструктора, информацию о которых предлагалось найти дома. Проверка выполнения этого задания проходит в виде дискуссии между учащимися, которую контролирует учитель.

II. Делаем сами.

Перед тем как приступить к работе над изделием, надо вспомнить, что значит создать модель, что такое модель. (Это образец какого-то изделия или образец для изготовления чего-либо.)
- Давайте проведём анализ готовой модели вертолёта. Какие материалы и инструменты нужны для её создания?
- Вспомните правила и приёмы работы с этими материалами и инструментами.
- Какую технику работы нам предстоит использовать?
- Какие элементы вертолёта надо подготовить? (Лопасти, шасси, крыло, фюзеляж.)
- Каким способом разметки и сборки вы воспользуетесь?
- Как будете оформлять изделие?
- Познакомимся с планом работы и иллюстрациями и са¬мостоятельно составим свой план работы.

Когда план будет готов и откорректирован, мы приступим к выполнению работы.

Разметка. По шаблонам:

Раскрой. Вырезать ножницами размеченные детали. Проконтролировать соблюдение техники безопасности при работе шилом. Разрезать пробку, строго следуя инструкциям. Рассказать учащимся о новом материале и его свойствах, продемонстрировать, как, в каком месте нужно разрезать пробку.

Сборка. Сборка вертолёта проходит по плану с помощью учителя.

Отделка. Завершить и оформить композицию с помо¬щью цветной бумаги учащиеся могут самостоятельно.

III. Подведём итоги.

Выставка работ учащихся и беседа о том, что оказалось наиболее сложным в работе над изделием.

IV. Домашнее задание.

Найдите информацию о самым быстром воздушном транспортном средстве и виде воздушного транспорта, появившемся первым.
Принесите на следующий урок воздушный шарик, скотч, пластиковый стакан, фломастеры, салфетки, декоративные кнопки, цветной картон, карандаш, копировальную бумагу, толстые нитки или воздушные шарики, скотч, нитки, цветную бумагу, ножницы, поролон, ленточки.

»
Остаточная радиодевиация определяется с целью обнаружения ошибок и неточностей, допущенных в процессе выявления и ком­пенсации радиодевиации. Для определения остаточной радиодевиации самолет последо­вательно устанавливается на 24 ОРК, на каждом ОРК определяет­ся КУР и вычисляется радиодевиация, которая записывается в протокол. Радиодевиация считается скомпенсированной, если на КУР = 0° она равна н...

»
Шарнирное соединение из ниток (рис. 65). Надежность системы управления кордовой авиамодели — один из важ­нейших факторов успешного полета. Немаловажное значе­ние имеет и то, как подвешены рули высоты и закрыл­ки. Отсутствие люфтов, лег­кость хода, живучесть — вот основные требования к этим элементам. На спортивных и учебных моделях отлично зарекомен­довали себя шарниры, изго­товле...

»
В практике ортодромические путевые углы по участкам марш­рута (см. рис. 23.4) могут определяться одним из следующих спо­собов: 1. Учетом угла разворота. Для применения этого способа вначале определяют ортодромический путевой угол первого этапа маршрута, равный азимуту ча­стной ортодромии, измеренный в точке вылета самолета. Последу­ющие путевые углы определяются по предыдущему с учетом угла ра...

»
Модель вертолета чешских авиамоделистов (рис. 53) на­поминает настоящий гели­коптер. Фюзеляж заодно с килем вырезают из пластины пено­пласта толщиной 5 мм и по периметру фигуры окантовы­вают липовыми рейками сече­нием 5X1 мм. В качестве силовой балки используют сос­новую рейку сечением 4X3 мм и длиной 180 мм. С одного конца ее приклеивают подшип­ник винта, а с другого при­вязывают крючок из прово­ ...

»
Одно из доступных и простых — со­ревнование иа время полета моделей с парашютом. Если позволяют условия, можно проводить несколько запусков-туров, если нет — ограничить­ся одним. Продолжительность фиксируемого полета — время с момента взлета модели до момента посадки или до того момента, когда она скроется из поля зрения. Участник, модель которого покажет нан-большее время пол...

»
Для обеспечения регулярности полетов командир корабля имеет право принять решение о вылете при неполной уверенности по метеорологическим условиям в возможности посадки на аэродроме назначения. Такое решение может быть принято только при полной гарантии, что по условиям погоды посадка самолета возможна на одном из запасных аэродромов, включая и аэродром вылета. При приеме решения на вылет может слу...

»
На картушку магнитного компаса, установленного на самолете, действуют следующие поля: 1) магнитное поле Земли (оно стремится направить стрелку магнитного компаса по магнитному меридиану); 2) постоянное магнитное поле самолета; 3) переменное магнитное поле самолета; 4) электромагнитное поле, создаваемое работающим электро- и радиооборудованием самолета.

»
Выход на ЛЗП — важный этап работы экипажа. Он заключа­ется в определении такого курса следования, при выдерживании которого фактический путевой угол был бы равен заданному пу­тевому углу или отличался от него не более чем на 2°. В зависимости от навигационной обстановки курс следования может определяться одним из следующих способов: 1) по прогностическому или шаропилотному ветру; 2) по в...

»
В зависимости от решаемых задач и условий полета курсовая система может работать: 1) в режиме гирополукомпаса «ГПК»; 2) в режиме магнитной коррекции «МК»; 3) в режиме астрономической коррекции «АК».

»
Резиномоторная модель са­молета класса В-1 (рис. 31) может рассматриваться как шаг к спортивному совер­шенствованию в категории сво-боднолетающих моделей.

»
Двухмоторный электролет был создан в результате даль­нейшего развития моделей с электродвигателем. Демон­страционные полеты такого аппарата вызывают большой интерес в любой аудитории, будь то школа или пионерский лагерь; они хорошо смотрятся на слетах, фестивалях и празд­никах. Двухмоторная схема модели позволяет повысить ее энерговооруженность, добить­ся надежности полета на от­крытом воздухе.

»
В авиации карты используются как при подготовке к полету, так и в процессе полета. При подготовке к полету карта необходима в целях: 1) прокладки и изучения маршрута полёта; 2) измерения путевых углов и расстояний между пунктами маршрута; 3) определения географических координат пунктов; 4) нанесения точек расположения радиотехнических средств, обеспечивающих полет; 5) получения...

»
Изготовление тепловых воз­душных шаров (монгольфье­ров)— увлекательное занятие в пионерском лагере. А запуски бумажных аэростатов украсят любой праздник или игру «Зар­ница». Работа над воздушным шаром посильна ребятам 9—10 лет, материал для его построй­ки — папиросная бумага. Еще понадобятся клей,нитки, каран­даш, линейка и ножницы. Постройка шара-монгольфье­ра. Работу начинают с...

»
Каждая карта издается на отдельных листах, имеющих опреде­ленные размеры по долготе и широте и представляющих части об­щей карты целого государства, материка, всего мира. Система деления общей карты на отдельные листы называется ее разграфкой, а система обозначения листов — номенкла­турой. Каждому листу карты в зависимости от масштаба по оп­ределенному правилу присваивается свое буквенное и...

»
Обеспечение безопасности полета является одной из главных задач самолетовождения. Она решается как экипажем, так и службой движения, которые обязаны добиваться безопасно­сти полета каждого самолета даже в тех случаях, когда приня­тые для этого меры повлекут за собой нарушение регулярности или снижение экономических показателей полета.

»
Место самолета при помощи наземного радиолокатора опреде­ляется по запросу экипажа или по усмотрению диспетчера. Для определения места самолета необходимо: 1) запросить у диспетчера место самолета; 2) получить от диспетчера азимут и дальность до самолета от наземного радиолокатора; 3) отложить на карте от радиолокатора полученный азимут и дальность на линии азимута.

»
Рассмотрим скорость воздуха относительно элемента лопасти dr, отстоящего от оси ротора на расстоянии r; лопасть имеет угловое положение ψ и угол взмаха β. Взятый элемент кроме скоростей, имеет еще угловую скорость вращения Ω вокруг оси ротора и угловую скорость махового движения. Относительную скорость воздуха у элемента разложим на две составляющих: на радиальную, направленную по...

»
По своему назначению карты, применяемые в гражданской - авиации, делятся: на полетные, применяемые для самолетовождения по трас­сам и маршрутам в районе полетов; на бортовые, применяемые в полете для определения места самолета при помощи использования радиотехнических и астроно­мических средств; на специальные (карты магнитных склонений, часовых поясов, бортовые карты неба, карты для определения м...

»
Знание скорости полета необходимо как для пилотирования самолета, так и для целей самолетовождения. Полет самолета на скорости ниже минимальной приводит к потере устойчивости и уп­равляемости. Увеличение скорости сверх допустимой связано с опасностью разрушения самолета. Для целей самолетовождения знание скорости полета необходимо для выполнения различных навигационных расчетов.

»
Сборные таблицы предназначены для подбора нужных листов карт и быстрого определения их номенклатуры. Они представляют собой схематическую карту мелкого масштаба с обозначенной на ней разграфкой и номенклатурой листов карт одного, а иногда двух-трех масштабов. Для облегчения выбора нужных листов карт на сборных таблицах указаны названия крупных городов. Сборные таблицы издаются на отдельных листах. ...

»
Для обеспечения полета строго по установленной схеме захо­да на посадку необходимо учитывать влияние ветра. Рассмотрим порядок расчета элементов захода на посадку на примере. Пример. ПМПУ=90°; δ = 60°; U=12 м/сек; Нв.г = 400 м; УНГ = 2°40"; круг правый; L = 6950 л; t2 = 20 сек; S3 = 5830л; t3 = 72 сек; КУР3=130°; КУР4 = 77°; Sг.п = 1950 м; Sт.в.г = 8600 м; само­лет Ан-24. Рассчитать элеме...

»
Чтобы рассчитать время догона впереди летящего самолета, необходимо знать расстояние между самолетами, путевые скорости и время пролета самолетами контрольного ориентира. Время догона впереди летящего самолета t дог =S/ W2 — W1

»
Радиодевиация определяется на 24 ОРК через 15°. На каждом ОРК с помощью девиационного пеленгатора измеряется КУР и вычисляется радиодевиация по формуле Δр = КУР-ОРК. Радиодевиация может определяться по невидимой или види­мой радиостанции.

»
Предполетная штурманская подготовка организуется и про­водится командиром корабля перед каждым полетом с учетом конкретной навигационной обстановки и метеорологических ус­ловий, складывающихся непосредственно перед вылетом. В этот период каждый член экипажа выполняет по своей специально­сти перечень обязательных действий в соответствии с Инструк­цией по организации и технологии предполетной подгот...

»
Имея поляру автожира, мы можем приступить к вычислению и построению кривой потребных тяг для горизонтального полета у земли. Ввиду того, что автожир может совершать горизонтальный полет при больших углах атаки (благодаря тому, что у него нет срыва струй, как у самолета), тяга его винта будет давать вертикальную слагающую и уравнения установившегося равномерного горизонтального полета для автожира...

»
Ориентировать карту по странам света — это значит располо­жить ее так, чтобы северные направления истинных меридианов карты были направлены на север. В практике самолетовождения ориентирование карты по странам света осуществляют по компасу или земным ориентирам.

»
Видоизмененная поликоническая проекция была принята на международной геофизической конференции в Лондоне в 1909 г. и получила название международной. В этой проекции из­дается международная карта масштаба 1: 1 000 000. Строится она по особому закону, принятому международным соглашением.

»
Оплетка для троса (рис. 64). Много хлопот доставляет не­опытным моделистам-кордови-кам проблема вывода тросов управления из крыла. Слу­чайный их перегиб — и заеда­ние в системе управления поч­ти всегда грозит аварией для летательного аппарата. Один из самых просты и эффективных способов, поз­воляющих избежать, подобных неприятностей,— использова­ние спиральных пружин, вклеенных в закон...

»
Издаваемые карты отражают различные сведения о местности, т. е. каждая карта имеет определенное содержание. Содержанием (нагрузкой) карты называется степень отражения топографических элементов местности на ней. При составлении карт учитывают их масштаб и назначение и изображают на них лишь те элементы, которые необходимы при пользовании данными картами. На авиационные карты наносятся гидрографи...

»
Кордовая модель воздуш­ного боя «Юниор» (рис. 38) разработана под двигатель с рабочим объемом 1,5 см3. Вы­полнена она по схеме «летаю­щее крыло». Основной сило­вой элемент модели — кром­ка-лонжерон. Его выполняют следующим образом: из липы или сосны выстругивают рей­ку сечением 20x3 мм и дли­ной 750 мм, к боковым сто­ронам которой приклеивают еще три рейки сечением 10х 3 мм: с передней &mdas ...

Цель. Дать кружковцам первоначальные сведения о работе воздушного винта, создании им силы тяги; ознакомить их с историей возникновения и применения вертолета. Изготовить простейшую модель вертолета - "муху", наиболее подготовленным кружковцам построить модели вертолета "Белка" и "Бабочка".

Методические рекомендации. На эту тему целесообразно отвести четыре занятия. Перед изучением данного материала руководитель напоминает кружковцам о необходимости соблюдать правила безопасной работы с инструментом и оборудованием.

В начале первого занятия руководитель рассказывает о принципах работы воздушного винта. Используя схемы, наглядные пособия, демонстрируя воздушные винты разных авиационных моделей, он объясняет, как влияют диаметр, шаг и частота вращения винта на силу тяги.

Затем, используя заранее подготовленные шаблоны, заготовки, приступают к изготовлению простейшей модели вертолета - "мухи", обращая особое внимание на соблюдение последовательности операций и качество выполнения винта. Продолжают эту работу и на втором занятии. Завершают его запусками (соревнованиями) простейших моделей вертолета.

Третье занятие начинают с рассказа о создании, основных элементах конструкции вертолетов, их практическом применении. После этого приступают к изготовлению моделей вертолета "Белка" или "Бабочка". Заканчивают работу на четвертом занятии.

Лопастной воздушный винт, приводимый во вращение двигателем, создает силу тяги, необходимую для движения или поддержания в воздухе летательного аппарата.

Различают тянущий, толкающий, соосные винты, винты неизменяемого и изменяемого шага, реверсивный и флюгерный. Тянущий винт устанавливается на летательном аппарате впереди двигателя, толкающий винт - позади двигателя.

Соосные - два винта, помещенные один за другим или друг над другом на соосных валах и вращаемые в противоположные стороны. Такие винты позволяют при относительно малом диаметре снимать большую мощность с двигателя и уравновешивать реактивные моменты.

У винта неизменяемого шага (ВНШ) лопасти выполнены заодно со втулкой; у винта изменяемого шага (ВИШ) лопасти могут поворачиваться в полете с помощью специального устройства или автоматически.

Лопасти реверсивного винта в полете можно устанавливать под отрицательным углом, чтобы получить тормозящую силу. Флюгерный винт при остановке позволяет устанавливать лопасти по потоку для уменьшения сопротивления.

Различают несущий и рулевой винты вертолетов. Несущий винт (ротор) поддерживает и перемещает вертолет в воздухе. Рулевой винт (обычно хвостовой) - вспомогательный, он уравновешивает реактивный момент несущего винта и используется для управления вертолетом в горизонтальной плоскости.

На авиамоделях воздушный винт приводится во вращение двигателем внутреннего сгорания или резиновым двигателем.

Лопасти вращающегося винта набегают на воздух под некоторым углом атаки и отбрасывают его назад, а сами, как бы отталкиваясь от воздуха, стремятся двигаться вперед. Таким образом возникает сила, направленная вдоль оси вращения, называемая силой тяги.

Сила тяги винта зависит от его частоты вращения, диаметра и шага.

Шаг винта - расстояние, проходимое винтом за один оборот, если бы воздух был твердым телом. Винты с большим углом установки лопастей называют винтами большого шага, а с малым углом установки - винтами малого шага.

Шаг Н винта можно вычислить по формуле

H = 2πR tgα, где R - радиус винта; α - угол установки лопасти.

Вертолет (геликоптер) - летательный аппарат тяжелее воздуха, в котором подъемная сила создается при помощи вращающихся от двигателей воздушных винтов, из которых по крайней мере один несущий.

Изобретателем вертолета можно считать великого русского ученого М. В. Ломоносова. Он первый обосновал и практически подтвердил идею создания летательного аппарата, поднимающегося в воздух, используя энергию воздушного винта. В 1754 г. М. В. Ломоносов демонстрировал полет модели своего аппарата. Два четырехлопастных винта, вращаемых часовыми пружинами в разные стороны, создавали подъемную силу этой модели. Следует отметить, что современные вертолеты с соосными винтами в принципе не отличаются от "аэродромической машины" М. В. Ломоносова.

В 1768 г. англичанин Пенктон выпустил книгу "Теория винта Архимеда", в которой писал о винтокрылом аппарате, названном им птероформом и имеющем два винта * . В 1784 г. французы Лонуа и Бьенвеню построили геликоптер-игрушку (модель), который поднимался в воздух с помощью четырехлопастного винта, приводимого в движение тетивой от лука.

* (См.: Арлазоров М. С. Винт и крыло. М., 1980, с. 14. )

Однако попытки поднять в воздух человека на подобных аппаратах в то время были безуспешны. Техника не располагала достаточно мощным и легким двигателем. И лишь в начале XX в. впервые появились настоящие вертолеты. На второй Международной воздухоплавательной выставке в Москве (1912 г.) золотой медали был удостоен Б. Н. Юрьев (впоследствии академик). Он представил научно обоснованный проект вертолета и изготовил его.

Сейчас вертолеты можно встретить повсюду: в суровой Арктике, в знойной пустыне, в сибирской тайге и в тундре. Вертолет незаменим там, где невозможно использовать самолет, ведь для взлета и посадки ему достаточно малой площади, например крыши здания, палубы корабля и даже платформы грузового автомобиля.

Вертолеты применяют для перевозки людей в труднодоступных районах, для ледовой разведки, для тушения лесных пожаров, в сельском хозяйстве, на службе ГАИ и т. д. С каждым годом возрастает роль вертолетов в народном хозяйстве. Вертолеты Ми-1, Ми-4, Ми-6, Ми-10, Ка-26, Ка-32 известны не только в нашей стране, но и за рубежом.

Современные вертолеты строят по различным конструктивным схемам: одновинтовые с рулевым винтом, двухвинтовые соосные, реактивные и т. д.

Фюзеляж вертолета отличается от фюзеляжа самолета: передняя часть - широкая, хвостовая - продолговатая, в виде балки, конец которой загнут вверх (например, у вертолетов М. Миля). В фюзеляже размещены двигатель, механизмы передачи движения на несущий винт (трансмиссия), кабина экипажа и места для пассажиров и груза.

Вертолеты имеют в основном трехстоечное шасси.

Лопасти несущего винта (ротора) приводятся во вращение двигателем, коленчатый вал которого соединен через шестеренную передачу со втулкой винта.

Основная особенность несущего винта вертолета - изменение углов наклона его лопастей в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Эти функции выполняет автомат перекоса, изобретенный Б. Н. Юрьевым и применяемый на всех современных вертолетах. Автомат перекоса позволяет изменять плоскость вращения и угол наклона несущего винта. Изменяя силу тяги и ее направление, можно заставить вертолет подниматься или опускаться, лететь горизонтально, неподвижно зависать в воздухе.

Основы теории полета очень трудны для понимания кружковцев, но для получения некоторого представления об управлении вертолетом необходимо объяснить им следующее. Для набора высоты двигатель "выводят" на наибольшую частоту вращения, а лопасти устанавливают на максимальный угол. В этом случае сила тяги винта превышает вес вертолета.

Чтобы вертолет висел неподвижно в воздухе, необходимо силу тяги винта сделать равной весу машины. Это достигают подбором угла установки лопастей и частоты их вращения.

Для горизонтального полета ось вращения лопастей "наклоняют" в сторону движения.

Ротор вертолета обладает еще одной интересной особенностью: при остановленном в полете двигателе винт продолжает вращаться от набегающего потока воздуха. В этом случае ротор работает на режиме самовращения - авторотации. Благодаря этому несущий винт создает силу тяги, достаточную для плавного, безопасного спуска вертолета.

Простейший вертолет "муха". Простейший вертолет состоит из воздушного винта, насаженного на стержень (рис. 16, а). Предлагается такая последовательность изготовления воздушного винта. Из мягкой древесины (липа, ольха) выстругивают прямоугольный брусок размером 180 X 23 X 10 мм. На широкой его стороне проводят две взаимно перпендикулярные осевые линии. В точке их пересечения сверлят отверстие диаметром 5 мм. Сверху накладывают шаблон винта и обводят карандашом (сначала одну лопасть, потом, повернув шаблон на 180°, другую). Затем ножом срезают участки бруска, выходящие за пределы очерченной линии. Зажав брусок в тиски, обрабатывают его напильником.

Рис. 16. Летающий винт - простейший вертолет "муха": а - лопасть винта; б - порядок изготовления; в - запуск

После этого рисуют вид сбоку. Отступив от центра 30 м и отметив на концах от верхней плоскости толщину 2 мм, соединяют эти точки. Участки, выходящие за пределы этих линий, срезают и изготовляют лопасти винта. Изготовление лопастей очень ответственная работа. Они должны быть тонкими, в симметричных сечениях иметь одинаковый наклон, одну и ту же форму, одинаковую закрутку. Масса лопастей должна быть одинаковой. Этого достигают тщательной обработкой, лучше в 3-4 этапа.

На первом этапе ножом грубо обрабатывают обе лопасти, затем уменьшают их толщину напильником, одновременно придавая правильную форму. Второй этап - доводка формы и толщины лопастей крупнозернистой шлифовальной шкуркой. Чтобы получить лопасти одинаковой массы, винт надевают на тонкую проволоку и добиваются его уравновешивания во всех положениях. Третий этап - тщательное шлифование лопастей мелкозернистой шкуркой.

После изготовления лопастей выстругивают стержень диаметром 5 мм, немного заостряют один конец и вставляют в отверстие винта. Стержень должен входить туго и иметь такую длину, чтобы "муху" было удобно держать в руках при запуске. Обычно длина стержня в 1,5 раза больше диаметра винта.

При запуске стержню придают вертикальное положение и, зажав его между ладонями, заставляют винт быстро вращаться; затем разжимают ладони. "Муха" под действием подъемной силы ротора стремительно взвивается. Правда, энергия вращения скоро иссякает: остановившийся винт уже не создает подъемной силы, и "муха", взлетев на 10-15 м, опускается на землю.

Если в момент запуска "наклонять" ось вращения, можно заставить "муху" лететь в нужном направлении.

Модель вертолета "Белка" (рис. 17). Эта модель летает так же, как и настоящий вертолет, который имеет два соосных несущих ротора. Нижние лопасти закрепляют на раме (фюзеляже), изготовленной из двух липовых пластин 7 размером 220 X 10 X 1 мм и верхней 4 и нижней 9 бобышек.

Рис. 17. Модель вертолета "Белка" (а) и шаблон лопасти (б): 1 - лопасть; 2 - ступица ротора; 3 - шайба; 4 - верхняя бобышка; 5 - вал винта (ротора); 6 - брусочки; 7 - боковые пластины; в - кронштейн; 9 - нижняя бобышка; 10 - крючок для крепления резинового двигателя

Лопасти 1 выполняют из плотной чертежной бумаги. Две лопасти вклеивают в ступицу 2 верхнего ротора, а две другие - посредством кронштейнов 8 крепят к раме. Крючок 10 и вал 5 изготовляют из стальной проволоки диаметром 0,5 мм. Для уменьшения трения на вал надевают шайбу 3.

Резиновый двигатель состоит из 10-12 нитей резины сечением 1 X 1 мм. Вращая верхний ротор по ходу часовой стрелки, закручивают двигатель и пускают модель вверх.

Модель вертолета "Бабочка" (рис. 18). Хороший полет у этой модели будет при качественном изготовлении винта. Для него подбирают брусок древесины (липы, осины) размером 160 X 10 X 8 мм. В центре делают отверстие для вала винта. Затем накладывают на широкую сторону прямоугольника шаблон лопасти и обрисовывают вначале одну половину, потом другую. Ножом обрабатывают заготовку по контуру и сбоку. Держа заготовку в левой руке за одну половину, срезают углы другой. При этом необходимо, чтобы верхняя часть лопасти была выпуклой, а нижняя плоской или немного вогнутой. Чистовую обработку лопастей винта выполняют шлифовальной шкуркой. Лопасти обязательно балансируют. Готовый винт покрывают 3-4 раза нитролаком.

Рис. 18. Модель вертолета "Бабочка": 1 - винт; 2 - крючок (проволока диаметром 0,5 мм, длиной 32 мм); 3 - шайбы; 4 - бобышка верхняя (ляпа); 5 - крыло; 6 - рейка; 7 - бобышка нижняя (липа); 8 - крючок (проволока диаметром 0,5 мм длиной около 20 мм

Из липы вырезают верхнюю и нижнюю бобышки. Рубанком выстругивают две рейки длиной 135 мм и сечением 3 X 3 мм и приклеивают их к бобышкам. Получается рамка - фюзеляж модели.

Из бамбука вырезают две рейки длиной 300 мм и сечением 3 X 1,5 мм и изгибают над пламенем свечи или спиртовки, придавая им нужную форму. В верхней части фюзеляжа их привязывают нитками с клеем к рейкам, в нижней закрепляют в бобышку. Получаются своеобразные крылья, которые склеивают папиросной бумагой.

Из стальной проволоки диаметром 0,5 мм сгибают два крючка. Один прикрепляют к нижней бобышке, другой, продев через верхнюю бобышку, к винту.

На крючки надевают резиновую нить - резиномотор. Число нитей подбирают опытным путем. Резиновую нить закручивают и пускают модель в полет. Можно раскрасить крылья вертолета, тогда он будет похож на бабочку.

Департамент образования администрации г. Липецка

Муниципальное образовательное учреждение дополнительного

образования детей

Центр детского (юношеского) технического творчества «Городской» г.Липецка

Комплексная методическая разработка
по изготовлению простейших моделей летательных аппаратов

(в помощь руководителям авиамодельных кружков)

• 
  Изготовление вертолета «Муха».
• 
  Изготовление экспериментальной модели воздушного змея –

«Парафлекс».

• 
  Изготовление схематической модели планера.

педагог дополнительного образования

авиамодельного кружка

г.Липецк, 2006г.
П Л А Н

1. 
   Изготовление вертолета «Муха» …………3-7 стр.

1. 
   Общее понятие и особенности применения в народном хозяйстве вертолетов.
2. 
   Техника изготовления вертолета «Муха».
3. 
   Запуск «Мухи».
4. 
   Список литературы.
5. 
   Чертежи.

1. 
   Изготовление экспериментальной модели воздушного змея – «Парафлекс»…………8-10 стр.

1. 
   Общее понятие о воздушном змее «Парафлекс».
2. 
   Отличительные особенности.
3. 
   Техника изготовления.
4. 
   Литература.
5. 
   Чертеж модели.

1. 
   Изготовление схематической модели

планера… ………………………………….…..11-15 стр.

1. 
   Техника изготовления, необходимые материалы и инструменты.
2. 
   Список литературы.
3. 
   Чертеж схематической модели планера.
4. 
   Чертеж компоновочных деталей модели планера.

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время вертолеты можно встретить повсеместно. Вертолет незаменим там, где невозможно использовать самолет. Ведь для взлета и посадки вертолету необходима малая площадка: для этого подойдет и крыша здания, и палуба корабля, и даже платформа грузового автомобиля.

Применяют вертолет для перевозки людей в труднодоступных районах, для ледовой разведки, для тушения лесных пожаров, в сельском хозяйстве, а также на службе ГИБДД, для охраны границ, и т.д.

С каждым годом возрастает роль вертолетов в народном хозяйстве. Вертолеты Ми-1, Ми-4, Ми-6, Ка-26 известны не только в нашей стране, но и за рубежом. Современные вертолеты строят по разным конструктивным схемам. Фюзеляж вертолета отличается от фюзеляжа самолета (передняя часть широкая, хвостовая - продолговатая в виде пустотелой балки, конец которой загнут вверх). В фюзеляже размещены: двигатель, механизмы передачи вращения на воздушный винт (трансмиссия), кабина экипажа и места для пассажиров и груза.

Вертолет имеет в основном трехостное шасси. Лопасти несущего винта приводятся во вращение двигателем, вал которого соединен с втулкой винта.

Основная особенность несущего винта вертолета изменить углы наклона его лопастей в вертикальной и горизонтальной плоскостях, т.е. вверх и вниз, вперед и назад. Эти функции выполняет «автомат перекоса», изобретенный Б.Н.Юрьевым и применяемый на всех современных вертолетах. Автомат перекоса позволяет изменять наклон и величину тяги винта. Изменяя тягу, можно заставить вертолет подниматься или опускаться, лететь горизонтально, висеть неподвижно в воздухе.

Для набора высоты двигатель должен работать с наибольшей частотой вращения, а лопасти устанавливают на максимальный угол. В этом случае тяга винта превышает вес вертолета.

Чтобы вертолет висел неподвижно в воздухе, необходимо тягу винта сделать равной весу аппарата. Это достигается подбором угла установки лопастей и частоты их вращения. Для горизонтального полета ось вращения лопастей «наклоняют» в сторону движения.

Несущий винт вертолета обладает еще одной интересной особенностью: при остановленном двигателе в полете, винт может продолжить вращение от набегающего потока воздуха. В этом случае винт работает на режиме самовращения (авторотации), благодаря этому несущий винт создает тягу, достаточную для плавного, безопасного спуска вертолета.

Более полное представление работы лопастей «настоящего» вертолета, дает изготовление и запуск простейшей модели вертолета «Муха».

Вертолет «Муха»
Вертолет «Муха» состоит из воздушного двухлопастного винта, насаженного на круглую палочку. Для работы необходимо приготовить брусок размером 160х22х10 мм (Рис. № 1) и рейку сечением 4х4х мм и длиной 200 мм.

Наносим на брусок все размеры, указанные на чертеже, т.е. находим середину, проводим окружность  - 20 мм и отмечаем на концах линиями скосы. (Рис. № 1).

Обрабатываем лопасти острым ножом, рубанком, рашпилями точно по линиям, нанесенным на заготовку, до тех пор, пока лопасти примут «наклонное положение» (Рис. № 2). Причем верхняя сторона лопасти винта должна быть слегка выпуклой, а нижняя – слегка вогнутой, т.е. иметь профиль крыла.

Обрабатываем сначала напильником с крупной насечкой, затем наждачной шкуркой вначале крупной, затем мелкой (до получения гладкой поверхности).

В центре винта сверлим тонкое отверстие, вставляем в него проволоку и проверяем, уравновешены ли лопасти. Если какая – либо лопасть перевешивает, зачищаем ее напильником и шкуркой. Тонкое центральное отверстие в винте увеличиваем до  - 4 мм. Затем округляем квадратную рейку (4х4 мм): сначала срезаем ножом только острые ребра, снимая древесину по «слою», затем, вращая палочки в руке, скоблим её кусочком стекла или стругаем рубанком и ошкуриваем наждачной бумагой. Один из концов палочки на клею вставляем в отверстие готового винта (Рис. № 3). После высыхания клея модель можно покрасить и покрыть лаком.

Запуск «Мухи»
Придав стержню вертикальное положение, зажав его между ладонями, резким движением рук (левую ладонь на себя, правую от себя) придаем вращательное движение лопастям. Разводим ладони, и освобожденная «Муха» набирает высоту 10-12м. и опускается на землю.

Если во время запуска придать оси «Мухи» наклон, то вначале полет будет происходить по прямой, а затем траектория будет криволинейной (полет по дуге).

Таким образом, можно заставить «Муху» лететь в нужном направлении, направив ось «Мухи» в желаемую сторону.

Учитывая хорошие летние качества вертолета «Муха», дети с удовольствием принимают участие в различных соревнованиях по запуску модели.

Во время запуска модели вертолета «Муха» следует помнить и выполнять следующие правила безопасности, для того чтобы избежать получения травм от вращающегося винта.
Запрещается:

Во время запуска придавать вращательное движение вертолету «Муха» против часовой стрелки;

Запускать модель в сторону кружковцев, наблюдающих за соревнованиями;

Все наблюдавшие должны находиться на расстоянии не менее 5 метров от запускаемой модели.

На соревнованиях можно использовать игру «Попади в цель». Условную мишень рисуем на земле (круг, диаметром 1 м) и с расстояния 5 метров запускаем модель в её сторону. Участники игры приобретают навыки по запуску модели в заданном направлении с нужной силой вращения.

В программу также включаются соревнования на дальность и высоту полета.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. 
   Ермаков А.М. «Простейшие авиамодели» изд. «Просвещение» 1984г.
2. 
   Мараховский С.Д., Москалев В.Ф. «Простейшие летающие модели». Научно-популярное издание. Москва 1988г.
3. 
   Фетцер В.Л. «Авиация в моделях». Изд.Ижевск «Удмуртия» 1992г.

«Парафлекс» - воздушный змей
«Парафлекс» - такое название получил воздушный змей новой модификации. С первого взгляда он мало, чем отличается от широко распространенных плоских и коробчатых змеев. Тем не менее, на последних международных соревнованиях в Сингапуре (2003г.) эта конструкция в классе экспериментальных моделей одержала победу.

Какими же преимуществами обладает «Парафлекс»? По сути их два. В продольном сечении змей имеет аэродинамический профиль, напоминающий крыло самолета или крупной птицы. Отсюда и существенное увеличение его подъемной силы. «Парафлекс» доказал это свое преимущество в один из дней международных соревнованиях, когда неожиданно стих ветер – основная движущая сила всех воздушных змеев – и большинство других моделей даже не смогло подняться в небо.

Второе преимущество – отсутствие жесткой рамы из деревянных брусков и палочек. Удивительно, но форму своего абсолютно нежесткая конструкция держит благодаря напору ветра, а точнее сказать набегающему потоку воздуха. По сути, он напоминает надувной шар. Только его горловина – треугольные отверстия – не перевязаны нитками, а наоборот, постоянно открыты навстречу потоку, причем открыта снизу, с наветренной стороны, где давление немного выше.

Вот почему гибкая оболочка змея, находясь под избыточным давлением, постоянно надута, когда он парит в небе.

При изготовлении «Парафлекса», необходимо по выкройкам вырезать из яркого шелка, тонкого капрона или лавсана исходные заготовки. (см. рис.). Необходимо обратить внимание, что главная выкройка наложена на сетку с ячейками 75х75 мм. Благодаря этому более точно выдерживаются все криволинейные обводы. И еще, на всех заготовках показано направление ниток в ткани. Этой подсказкой не стоит пренебрегать, иначе от порывов ветра края заготовок начнут «сыпаться» и конструкция потеряет прочность.

К нижней оболочке необходимо пристрочить снизу косынки, а сверху профильные ребра жесткости, затем присоединить верхнюю оболочку и окончательно соединить боковой строчкой. Остается к нижним углам косынок привязать уздечки – куски рыболовной лески диаметром 0,4 – 0,5 мм: четыре по углам – длиной 1470 мм, две по центру – длиной 1410 мм и две промежуточные по 1530 мм. Соединить нижние концы в узел и к нему привязать леер – метров сто рыболовной лески диаметром 0,8 – 0,9 мм.

«Парафлекс» готов!
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. «Левша» - 2003г. Приложение к журналу «Юный техник» для умелых рук.

Схематическая модель планера
Постройку модели начинаем с изготовления крыла. Крыло состоит из передней и задней кромок, одиннадцати нервюр и двух закруглений.

Для изготовления кромок крыла подойдут сосновые рейки длиной 990 мм, шириной 8 мм и толщиной 2 мм. Рейки делаем переменного сечения (на концах кромок сечение должно быть от 5 до 3 мм).

Закругления для крыла делаем из бамбуковых реек, полукруглых вверху и плоских с нижней стороны. Ширина реек на концах равна от 5 до 3 мм, а в середине закруглений они уменьшаются от 4 до 2 мм. Нервюры крыла изготавливаются из бамбука сечением 2х3 мм. Или из сосновых реек того же сечения. Сборку крыла начинаем с соединения закруглений с кромками. Для того чтобы сборка была правильной, необходимо собираемое крыло сверить с чертежом, изготовленным в натуральную величину.

Приложить кромки крыла к чертежу, карандашом отмечаем место центральной нервюры. Затем на чертеж кладем закругления и намечаем места соединений (косой срез реек в местах соединений). (Рис. № 2). Концы кромок и закруглений срезаем на «ус», выравниванием напильником, смазываем клеем и строго по отметкам приматываем нитками. Нитки кладем плотно виток к витку. На кромках крыла намечаем места установки нервюр. В этих местах рейки осторожно прокалываем (расщепляем) ножом и вставляем нервюры заостренными концами. Нервюры устанавливаем так, чтобы их концы не выступали из кромок. Места соединений нервюр с кромками смазываем клеем и даем просохнуть.

Для крепления крыла к фюзеляжу служит пилон, (рис. № 5) который выстругиваем из липовой дощечки (Рис. № 3). Пилон соединяем с крылом с помощью ниток и клея. Нитки туго наматываем крест-накрест (4-5 раз). Необходимо следить, чтобы пилон стоял параллельно нервюрам и перпендикулярно кромкам крыла. Угол атаки крыла должен быть равным 4 о. Стабилизатор (Рис. «в») состоит из двух кромок, изготовленных из сосновых реек сечением 3х5 мм, двух закруглений из бамбука сечением 2,5 х 4 мм. Кромки и закругления имеют низ плоский, а верх полукруглый. Сборка контура стабилизатора проводится так же, как и крыла. Средняя нервюра с помощью, которой стабилизатор крепится к рейке, должна быть плоской, длиной 160-170 мм, сечением 2,5 х 8 мм. Крепим нервюру к кромкам нитками на клею так, чтобы концы нервюр на 10-15 мм выступали от кромок наружу.

Киль (рис. «а») делаем из одной бамбуковой реечки сечением 3,5 х 5 мм. Передним концом крепим киль на средней нервюре стабилизатора нитками и промазываем клеем.

Чтобы сделать фюзеляж, (рис. 6) вырезаем сосновую рейку размером 940 х 10 х 12мм. Начиная с середины, по направлению к заднему концу, состругиваем рейку так, что бы конечное сечение рейки было равно 10 х 6 мм. Верхнюю часть рейки делаем плоской, а нижнюю – полукруглой, (для лучшего крепления крыла).

Для изготовления груза подойдет липовый или сосновый брус размером 250 х 15х 65 мм. На дощечку наносим контур груза, вырезаем и прикрепляем его к переднему концу рейки. Носовая часть груза имеет овальную форму. После обработки фюзеляжа покрываем нитрокраской и полируем. Каждую половину крыла оклеиваем (пленкой, длинноволокнистой бумагой и т.д.) сверху, стабилизатор также обклеиваем, а киль обклеиваем с двух сторон.

В готовом виде части схематической модели планера должны иметь следующую массу в граммах: фюзеляж – 57, крыло – 51, хвостовое оперение – 14, таким образом, полетная масса модели будет равняться 122г.

Когда все части модели готовы, можно перейти к сборке и регулировке модели планера. Стабилизатор привязываем к фюзеляжу нитками и места соединений промазываем клеем. Крыло крепим при помощи авиамодельной резины к пилону, установленному на фюзеляж.

Затем определяем центр масс модели. Для правильного полета модели необходимо, чтобы центр масс находился под крылом, на расстоянии одной трети от передней его кромки. Теперь следует проверить правильность сборки. Для этого смотрят на модель спереди: грузик и киль, при правильной сборки должны находится в одной плоскости, а стабилизатор – занимать перпендикулярное к ним положение.

Крыло при виде спереди должно быть расположено так, чтобы угол делился килем на две равные части (рис. 1). Для получения устойчивого полета модели в воздухе регулировать положения крыла. Если модель взлетает с большим набором высоты, а затем круто пикирует – нужно передвинуть крыло назад на 10-15 мм. Если же модель при запуске резко снижается, то необходимо подвинуть крыло вперед на 5-10 мм. После этого при запуске в тихую безветренную погоду модель стала летать устойчиво и плавно на расстоянии 8-12 метров, можно считать, что она отрегулирована.

Такая модель может летать с леера. Необходимо на расстоянии 10-15 мм впереди от центра масс установить крючок. Для леера нужна крепкая (0.6-0.8 мм) леска с кольцом и красным «флажком» размером 5х10 мм.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Ермаков А.М. «Простейшие модели». М.Просвещение 1984г.

2. Костенко И.К., Микиртумов Э.Б. «Летающие модели». М.Молодая гвардия 1959г.

3. Павлов А.П. «Твоя первая модель» М.Издательство ДОСААФ 1979г.

Вертолет "муха" состоит из двухлопастного воздушного винта, насаженного на круглую палочку. Для работы необходимо приготовить небольшой брусок дерева размерами 140Х22Х8 мм и рейку сечением 4Х4 мм и длиной 200 мм .

Изготовленный заранее шаблон винта накладываем на широкую часть бруска и обводим тонким карандашом. Острым ножом аккуратно вырезаем заготовку точно по линии обвода. На концах лопастей вырезанной заготовки делаем двухсторонние скосы. Обрабатываем лопасти, срезая их ребра до тех пор, пока лопасти примут наклонное положение.

Верхняя сторона лопасти винта должна быть слегка выпуклой, а нижняя слегка вогнутой. Обрабатываем сначала рашпилем или грубым напильником, а потом стеклом и мелкой шкуркой (до получения гладкой поверхности). В центре винта сверлим тонкое отверстие, вставляем в него кусочек проволоки и проверяем, уравновешены ли лопасти.

Если какая-либо лопасть перевешивает, зачищаем ее напильником и шкуркой. Тонкое центральное отверстие в винте рассверливаем до диаметра 4мм. Затем округляем квадратную рейку (4Х4 мм) сначала срезаем ножом только острые ребра, снимая древесину по слою, затем вращая палочку в руке,
скоблим ее кусочком оконного тонкого стекла и ошкуриваем наждачной бумагой. Один конец палочки намазываем клеем и вставляем в круглое отверстие винта так, чтобы острый конец палочки выступал на 10 ... 12 мм.

После высыхания клея модель можно покрасить и покрыть лаком.

Запуск "мухи". Придав стержню вертикальное положение, зажав его между ладонями, заставляем винт быстро вращаться (перемещая ладонь правой руки по неподвижной левой ладони). Разжимаем ладони, и освобожденная "муха", вращаясь, стремительно поднимается вверх. Под действием подъемной силы лопастей винта "муха" набирает высоту 10 ... 12 м и спускается вниз. Если вовремя запуска придать оси "мухи" наклон, то
вначале полет будет происходить по прямой, а затем траектория будет криволинейной (полет по дуге). Направление изгиба будет происходить в сторону, противоположную вращению винта. Нельзя производить запуск левой рукой, так как винт, вращаясь влево, может нанести травму запускающему и наблюдающему.

Поэтому все наблюдающие должны находиться на расстоянии не менее 5 м от запускающего.
Можно заставить "муху" летать в нужном направлении: если в момент запуска наклонить ось "мухи" , то полетит в сторону наклона. Поэтому, проводя соревнования на дальность и высоту полета, нужно помнить о технике безопасности при запуске модели в воздух. Запуск следует производить на открытой площадке.

При соревнованиях можно включить игру "попади в цель" . Условную мишень рисуем на земле (круг диаметром 1 м) и с расстояния 5м запускаем модель в сторону круга, наклонив палочку с винтом в его сторону. Участники игры должны уметь запускать модель в заданном направлении с нужной силой.