Какви са условията за дълго планиране на хартиен самолет. Хартиени самолети, които летят много дълго време: диаграми, описания и препоръки

Препис

1 Изследователска работа Тема на работа Идеал хартиен самолетИзпълнил: Прохоров Виталий Андреевич, ученик от 8 клас на Общинска образователна институция Смеловская гимназия Ръководител: Прохорова Татяна Василиевна, учител по история и обществознание, Общинска образователна институция Смеловская гимназия, 2016 г.

2 Съдържание Въведение Идеалният самолет Компоненти на успеха Вторият закон на Нютон при излитане на самолет Силите, действащи върху самолета по време на полет За крилото Изстрелване на самолет Тестване на самолети Модели на самолети Тестване за обхват на полета и време на плъзгане Модел на идеален самолет Нека обобщим: теоретичен моделВашият собствен модел и неговото тестване Заключения Литература Приложение 1. Диаграма на влиянието на силите върху самолет по време на полет Приложение 2. Съпротивление Приложение 3. Съотношение на аспект на крилото Приложение 4. Стреловидност на крилото Приложение 5. Средна аеродинамична хорда на крилото (MAC) Приложение 6. Форма на крилото Приложение 7 Циркулация на въздуха около крилото Приложение 8. Ъгъл на изстрелване на самолета Приложение 9. Модели на самолети за експеримент

3 Въведение Хартиеният самолет (самолет) е играчка самолет, направен от хартия. Това е може би най-често срещаната форма на аерогами, клон на оригами (японското изкуство за сгъване на хартия). На японски такъв самолет се нарича 紙飛行機 (ками хикоки; ками=хартия, хикоки=самолет). Въпреки привидната несериозност на тази дейност, се оказа, че летенето на самолети е цяла наука. Ражда се през 1930 г., когато Джак Нортроп, основателят на Lockheed Corporation, използва хартиени самолети, за да тества нови идеи в дизайна на истински самолети. А спортните състезания за изстрелване на хартиени самолети Red Bull Paper Wings се провеждат на световно ниво. Те са изобретени от британеца Анди Чиплинг. Дълги години той и приятелите му създават хартиени модели, а през 1989 г. основава Асоциацията за хартиени самолети. Именно той написа правилата за изстрелване на хартиени самолети, които се използват от специалистите от Книгата на рекордите на Гинес и които станаха официални настройки на световното първенство. Оригами, и по-специално аерогами, отдавна е мое хоби. Събрах различни модели хартиени самолети, но някои от тях летяха перфектно, а други веднага падаха. Защо се случва това, как да направите модел на идеален самолет (летящ дълго и надалеч)? Съчетавайки страстта си с познанията си по физика, започнах своето изследване. Цел на изследването: чрез прилагане на законите на физиката да се създаде модел на идеален самолет. Цели: 1. Изучаване на основните закони на физиката, които влияят върху полета на самолет. 2. Изведете правилата за създаване на идеален самолет. 3

4 3. Разгледайте вече създадени модели на самолети за близост до теоретичния модел на идеален самолет. 4. Създайте свой собствен модел на самолет, близък до теоретичния модел на идеален самолет. 1. Идеален самолет 1.1. Съставки за успех Първо, нека да разгледаме въпроса как да направите добър хартиен самолет. Виждате ли, основната функция на самолета е способността да лети. Как да направим самолет с най-добри характеристики. За да направите това, нека първо се обърнем към наблюденията: 1. Самолетът лети по-бързо и по-дълго, колкото по-силно е хвърлянето, освен в случаите, когато нещо (обикновено пърхащо парче хартия в носа или висящи спуснати крила) създава съпротивление и забавя движението на самолета напред.. 2. Колкото и да се опитваме да хвърлим лист хартия, няма да можем да го хвърлим толкова далеч, колкото малко камъче, което има същото тегло. 3. За хартиен самолет дългите крила са безполезни, късите крила са по-ефективни. По-тежките самолети не летят далеч 4. Друг ключов фактор, който трябва да имате предвид, е ъгълът, под който самолетът се движи напред. Обръщайки се към законите на физиката, откриваме причините за наблюдаваните явления: 1. Полетите на хартиените самолети се подчиняват на втория закон на Нютон: силата (в този случай подемната сила) е равна на скоростта на промяна на импулса. 2. Всичко е въпрос на съпротивление, комбинация от въздушно съпротивление и турбуленция. Съпротивлението на въздуха, причинено от неговия вискозитет, е пропорционално на площта на напречното сечение на предната част на самолета, 4

5 с други думи, зависи колко голям е носът на самолета, гледан отпред. Турбуленцията е резултат от вихрови въздушни течения, които се образуват около самолета. Тя е пропорционална на повърхността на самолета, а опростената форма значително я намалява. 3. Големите крила на хартиен самолет увисват и не могат да устоят на огъващите ефекти от повдигането, което прави самолета по-тежък и увеличава съпротивлението. Излишното тегло пречи на самолета да лети далеч и това тегло обикновено се създава от крилата, като най-голямото повдигане се случва в областта на крилото, което е най-близо до централната линия на самолета. Следователно крилата трябва да са много къси. 4. При излитане въздухът трябва да удря долната страна на крилата и да се отклонява надолу, осигурявайки адекватно повдигане на самолета. Ако самолетът не е под ъгъл спрямо посоката на движение и носът му не е повдигнат нагоре, повдигане не се получава. По-долу ще разгледаме основните физични закони, действащи върху самолета, по-подробно втория закон на Нютон при изстрелване на самолет.Знаем, че скоростта на тялото се променя под въздействието на сила, приложена към него. Ако върху едно тяло действат няколко сили, тогава се намира резултатната от тези сили, тоест определена обща обща сила, която има определена посока и числена стойност. Всъщност всички случаи на кандидатстване различни силив определен момент от време може да се сведе до действието на една резултантна сила. Следователно, за да разберем как се е променила скоростта на едно тяло, трябва да знаем каква сила действа върху тялото. В зависимост от големината и посоката на силата тялото ще получи едно или друго ускорение. Това се вижда ясно при излитане на самолета. Когато приложихме малка сила към самолета, той не се ускори много. Кога е силата 5

6 ударът се увеличи, самолетът придоби много по-голямо ускорение. Тоест ускорението е право пропорционално на приложената сила. Колкото по-голяма е силата на удара, толкова по-голямо ускорение придобива тялото. Масата на тялото също е пряко свързана с ускорението, придобито от тялото в резултат на въздействието на силата. В този случай масата на тялото е обратно пропорционална на полученото ускорение. Колкото по-голяма е масата, толкова по-малко ще бъде ускорението. Въз основа на гореизложеното стигаме до заключението, че при изстрелване самолетът се подчинява на втория закон на Нютон, който се изразява с формулата: a = F / m, където a е ускорението, F е силата на удара, m е масата на тялото. Дефиницията на втория закон е следната: ускорението, придобито от тялото в резултат на удар върху него, е право пропорционално на силата или резултантните сили на този удар и обратно пропорционално на масата на тялото. По този начин, първоначално самолетът се подчинява на втория закон на Нютон и обхватът на полета също зависи от дадената начална сила и маса на самолета. Следователно от него следват първите правила за създаване на идеален самолет: самолетът трябва да е лек, първоначално да придава на самолета по-голяма здравина Силите, действащи върху самолета по време на полет. Когато самолетът лети, той се влияе от много сили поради наличието на въздух, но всички те могат да бъдат представени под формата на четири основни сили: гравитация, повдигане, сила, дадена при излитане и въздушно съпротивление (съпротивление) (вижте Приложението 1). Силата на гравитацията винаги остава постоянна. Подемната сила се противопоставя на теглото на самолета и може да бъде по-голяма или по-малко тегло, в зависимост от количеството изразходвана енергия за движение напред. Силата, зададена при изстрелването, се противодейства от силата на въздушното съпротивление (известна още като съпротивление). 6

7 При прав и хоризонтален полет тези сили са взаимно балансирани: силата, определена при излитане, е равна на силата на въздушно съпротивление, повдигащата сила е равна на теглото на самолета. При никакво друго съотношение на тези четири основни сили не е възможен праволинеен и хоризонтален полет. Всяка промяна в някоя от тези сили ще повлияе на поведението на самолета при полет. Ако подемната сила, създадена от крилата, се увеличи в сравнение със силата на гравитацията, тогава самолетът се издига. Обратно, намаляването на подемната сила срещу гравитацията кара самолета да се спуска, т.е. да губи височина и да пада. Ако балансът на силите не се поддържа, самолетът ще изкриви траекторията си на полет в посока на преобладаващата сила. Нека се спрем по-подробно на съпротивлението, като един от важните фактори в аеродинамиката. Съпротивлението е силата, която възпрепятства движението на тела в течности и газове. Съпротивлението се състои от два вида сили: сили на тангенциално (тангенциално) триене, насочени по повърхността на тялото, и сили на натиск, насочени към повърхността (Приложение 2). Силата на съпротивление винаги е насочена срещу вектора на скоростта на тялото в средата и заедно с повдигащата сила е компонент на общата аеродинамична сила. Силата на съпротивление обикновено се представя като сбор от два компонента: съпротивление при нулево повдигане (съпротивление при повреда) и индуцирано съпротивление. Вредното съпротивление възниква в резултат на въздействието на високоскоростно въздушно налягане върху структурните елементи на самолета (всички изпъкнали части на самолета създават вредно съпротивление при движение във въздуха). Освен това на кръстовището на крилото и „тялото” на самолета, както и на опашката, възниква турбуленция във въздушния поток, което също създава вредно съпротивление. Вреден 7

8 съпротивление се увеличава като квадрат на ускорението на самолета (ако удвоите скоростта, вредното съпротивление се учетворява). IN съвременна авиациявисокоскоростните самолети, въпреки острите ръбове на крилата и супер рационализираната форма, изпитват значително нагряване на кожата, когато преодоляват силата на съпротивление с мощността на своите двигатели (например най-бързият в света разузнавателен самолет за голяма надморска височина SR -71 Black Bird е защитена със специално топлоустойчиво покритие). Вторият компонент на съпротивлението, индуцираното съпротивление, е страничен продукт от повдигането. Това се случва, когато въздухът тече от зона с високо налягане пред крилото в разредена среда зад крилото. Специалният ефект на индуктивното съпротивление се забелязва при ниски скорости на полет, както се наблюдава при хартиените самолети ( Добър примерТова явление може да се види в реални самолети по време на кацане. Самолетът повдига носа си по време на кацане, двигателите започват да бръмчат по-интензивно, увеличавайки тягата). Индуктивното съпротивление, подобно на вредното съпротивление, има съотношение едно към две с ускорението на самолета. А сега малко за турбуленцията. РечникАвиационната енциклопедия дава определението: „Турбулентността е произволно образуване на нелинейни фрактални вълни с нарастваща скорост в течна или газообразна среда.“ По ваши собствени думи, това е физическо свойство на атмосферата, при което налягането, температурата, посоката и скоростта на вятъра се променят постоянно. Заради това въздушни масистават разнородни по състав и плътност. И когато лети, нашият самолет може да попадне в низходящи („заковани“ към земята) или възходящи (по-добре за нас, защото те повдигат самолета от земята) въздушни течения, а също така тези течения могат да се движат хаотично, да се усукват (тогава самолетът лети непредвидимо, върти се и се извива). 8

9 И така, ние извеждаме от горното необходимите качества за създаване на идеален самолет по време на полет: Идеалният самолет трябва да бъде дълъг и тесен, стесняващ се към носа и опашката, като стрела, със сравнително малка повърхност за теглото си. Самолет с тези характеристики лети на по-голямо разстояние. Ако хартията е сгъната така, че долната повърхност на самолета да е равна и хоризонтална, повдигането ще действа върху него, докато се спуска и ще увеличи обхвата на полета му. Както беше отбелязано по-горе, повдигането възниква, когато въздухът удари долната повърхност на самолет, който лети с леко повдигнат нос върху крилото. Размахът на крилото е разстоянието между равнините, успоредни на равнината на симетрия на крилото и допирателните към него крайни точки. Размахът на крилата е важна геометрична характеристика на въздухоплавателното средство, което влияе върху неговата аеродинамика и полетно представяне, а също така е и един от основните габаритни размери на самолета. Съотношението на ширината на крилото е отношението на размаха на крилото към неговата средна аеродинамична хорда (Приложение 3). За крило с неправоъгълна форма съотношението = (размах на квадрат)/площ. Това може да се разбере, ако вземем за основа правоъгълно крило, формулата ще бъде по-проста: съотношение на страните = размах/хорда. Тези. ако крилото има размах от 10 метра и хорда = 1 метър, тогава аспектното съотношение ще бъде = 10. Колкото по-голямо е аспектното съотношение, толкова по-ниско е индуктивното съпротивление на крилото, свързано с потока въздух от долната повърхност на крилото към горната част през върха с образуване на връхни вихри. В първо приближение можем да приемем, че характерният размер на такъв вихър е равен на хордата и с увеличаване на размаха вихърът става все по-малък в сравнение с размаха на крилото. 9

10 Естествено, колкото по-ниско е индуктивното съпротивление, толкова по-ниско е общото съпротивление на системата, толкова по-високо е аеродинамичното качество. Естествено, има изкушение да направите разширението възможно най-голямо. И тук започват проблемите: наред с използването на високи съотношения на ширината, ние трябва да увеличим здравината и твърдостта на крилото, което води до непропорционално увеличаване на масата на крилото. От аеродинамична гледна точка, най-изгодно би било крило, което има способността да създава възможно най-голямото повдигане с възможно най-ниско съпротивление. За да се оцени аеродинамичното съвършенство на крилото, се въвежда понятието аеродинамично качество на крилото. Аеродинамичното качество на крилото е съотношението на подемната сила към силата на съпротивлението на крилото. Най-добрата аеродинамична форма е елипсовата форма, но такова крило е трудно за производство и затова се използва рядко. Правоъгълното крило е по-малко изгодно от аеродинамична гледна точка, но е много по-лесно за производство. Трапецовидното крило има по-добри аеродинамични характеристики от правоъгълното, но е малко по-трудно за производство. Стреловидните и триъгълните крила са аеродинамично по-лоши при ниски скорости от трапецовидните и правоъгълните крила (такива крила се използват на самолети, летящи с трансзвукови и свръхзвукови скорости). Елипсовидното крило в план има най-високото аеродинамично качество - възможно най-ниското съпротивление с максимално повдигане. За съжаление, крило с тази форма не се използва често поради сложността на дизайна (пример за използване на крило от този тип е английският изтребител Spitfire) (Приложение 6). Стреловидност на крилото е ъгълът на отклонение на крилото от нормалата към оста на симетрия на въздухоплавателното средство, в проекция върху основната равнина на въздухоплавателното средство. В този случай посоката към опашката се счита за положителна (Приложение 4). Има 10

11 се движат по предния ръб на крилото, по задния ръб и по линията на четвърт хордата. Стреловидно крило (KSW) е крило с отрицателна стреловидност (примери за модели самолети с предна стреловидност: Су-47 Беркут, чехословашки планер LET L-13). Натоварването на крилото е съотношението на теглото на самолета към площта на носещата повърхност. Изразява се в kg/m² (за модели - g/dm²). Колкото по-малко е натоварването, толкова по-ниска е скоростта, необходима за полет. Средната аеродинамична хорда на крилото (MAC) е сегмент от права линия, свързваща двете най-отдалечени точки от профила. За крило с правоъгълен план MAR е равен на хордата на крилото (Приложение 5). Познавайки величината и положението на MAR на самолета и като го вземете за базова линия, определете позицията на центъра на тежестта на самолета спрямо него, което се измерва в % от дължината на MAR. Разстоянието от центъра на тежестта до началото на MAR, изразено като процент от нейната дължина, се нарича център на тежестта на самолета. Откриването на центъра на тежестта на хартиен самолет може да бъде по-лесно: вземете игла и конец; пробийте самолета с игла и го оставете да виси на конец. Точката, в която самолетът ще балансира с идеално плоски крила, е центърът на тежестта. И още малко за профила на крилото - това е формата на крилото в напречно сечение. Профилът на крилото оказва силно влияние върху всички аеродинамични характеристики на крилото. Има доста видове профили, тъй като кривината на горната и долната повърхност различни видоверазлична, както впрочем и дебелината на самия профил (Приложение 6). Класически е, когато дъното е близо до равнината, а горната е изпъкнала по определен закон. Това е така нареченият асиметричен профил, но има и симетрични, когато горната и долната част имат еднаква кривина. Разработването на аеродинамични профили се извършва почти от началото на историята на авиацията и все още се извършва (в Русия Централният аерохидродинамичен институт на ЦАГИ се занимава с разработки за реални самолети 11

12 Институт на името на професор N.E. Жуковски, в САЩ такива функции се изпълняват от изследователския център Лангли (подразделение на НАСА). Нека направим изводи от казаното по-горе за крилото на самолета: Традиционният самолет има дълги тесни крила по-близо до средата, основната част, балансирана от малки хоризонтални крила по-близо до опашката. Хартията няма сила за такива сложни дизайни и се огъва и набръчква лесно, особено по време на процеса на стартиране. Това означава, че хартиените крила губят аеродинамични свойства и създават съпротивление. Самолетът с традиционен дизайн е рационализирано и доста издръжливо устройство; неговите крила с форма на делта осигуряват стабилно плъзгане, но те са сравнително големи, създават прекомерно спиране и могат да загубят твърдост. Тези трудности могат да бъдат преодолени: По-малки, по-издръжливи повдигащи повърхности с форма на делта крило са направени от два или повече слоя сгъната хартия и поддържат формата си по-добре по време на високоскоростни изстрелвания. Крилата могат да се сгънат така, че върху горната повърхност да се образува малка издутина, увеличаваща повдигането, както на крилото на истински самолет (Приложение 7). Здравият дизайн има маса, която увеличава стартовия въртящ момент, без да увеличава значително съпротивлението. Чрез преместване на делта крилата напред и балансиране на повдигането с дълго, плоско, V-образно тяло към опашката, което предотвратява странично движение (отклонение) по време на полет, най-ценните характеристики на хартиения самолет могат да бъдат комбинирани в един дизайн. 1.5 Изстрелване на самолет 12

13 Да започнем с основите. Никога не дръжте своя хартиен самолет за задния ръб на крилото (опашката). Тъй като хартията се огъва толкова много, което е много лошо за аеродинамиката, всяко внимателно прилягане ще бъде компрометирано. Най-добре е да държите самолета за най-дебелия набор от слоеве хартия близо до носа. Обикновено тази точка е близо до центъра на тежестта на самолета. За да изпратите самолета на максимално разстояние, трябва да го хвърлите напред и нагоре под ъгъл от 45 градуса (парабола) възможно най-силно, което беше потвърдено от нашия експеримент с изстрелване под различни ъгли към повърхността (Приложение 8). Това е така, защото при излитане въздухът трябва да удари долната страна на крилата и да се отклони надолу, осигурявайки адекватно повдигане на самолета. Ако самолетът не е под ъгъл спрямо посоката на движение и носът му не е повдигнат нагоре, повдигане не се получава. Един самолет обикновено има по-голямата част от теглото си назад, което означава, че задната част е надолу, носът е нагоре и повдигането е гарантирано. Той балансира самолета, позволявайки му да лети (освен когато повдигащата сила е твърде голяма, карайки самолета да се издига рязко и да пада). При състезания за време на полет трябва да хвърлите самолета на максималната му височина, така че да му отнеме повече време, за да се плъзне надолу. Като цяло техниките за изстрелване на пилотажни самолети са толкова разнообразни, колкото и дизайнът им. И така техниката за изстрелване на идеалния самолет: Правилният захват трябва да е достатъчно силен, за да задържи самолета, но не толкова силен, че да го деформира. Сгънатият хартиен етикет на долната повърхност под носа на самолета може да се използва като държач за изстрелване. При излитане дръжте самолета под ъгъл от 45 градуса спрямо максималната му височина. 2. Тестване на самолети 13

14 2.1. Модели на самолети За да потвърдим (или опровергаем, ако са неправилни за хартиени самолети), избрахме 10 модела самолети, различни по характеристики: стреловидност, размах на крилата, структурна плътност, допълнителни стабилизатори. И, разбира се, взехме класически модел на самолет, за да проучим избора на много поколения (Приложение 9) 2.2. Тест за обхват и време на плъзгане. 14

15 Име на модела Обхват на полета (m) Продължителност на полета (удари на метронома) Характеристики при изстрелване Плюсове Минуси 1. Усуква се Плъзга Твърде крила Лош контрол Плоско дъно Големи крила Голям Не се плъзга турбуленция 2. Усуква се Плъзга се Широка опашка Опашка Нестабилен в полет Контролирана турбуленция 3. Гмуркания Тесен нос Турбуленция Hunter Twists Плоско дъно Тежест на носа Тясна част на тялото 4. Плъзгане Плоско дъно Големи крила Планер на Гинес Лети в дъга Тясно тяло Дълго дъгообразно плъзгане 5. Лети покрай Заострени крила Широко право тяло, в стабилизатори на полета Без бръмбар в края на полета, формата на дъгата рязко променя траекторията на полета 6. Лети направо Плоско дъно Широко тяло Традиционно добро Малки крила Без планове на дъгата 15

16 7. Гмуркане Стеснени крила Тежък нос Лети отпред Големи крила, прави Тясно тяло, изместено назад Пикиращ бомбардировач Извит (поради клапи на крилото) Плътност на дизайна 8. Скаут Лети покрай Малко тяло Широки крила прави Плъзга се Малък размерпо дължина Изкривена Плътна структура 9. Бял лебед Лети покрай Тясно право тяло Стабилен Тесни крила при полет с плоско дъно Плътна структура Балансиран 10. Стелт Лети по дъгообразна права Плъзга се Променя траекторията Оста на крилата е стеснена назад Няма извити Широки крила Голямо тяло Не плътна структура Продължителност на полета (от най-големия до най-малкия): планер на Гинес и традиционен, бръмбар, бял лебед Дължина на полета (от най-големия до най-малкия): бял лебед, бръмбар и традиционен, скаут. Лидерите в две категории бяха: Бял лебед и Бръмбар. Изучете тези модели и ги комбинирайте с теоретични заключения, вземете ги като основа за модел на идеален самолет. 3. Модел на идеален самолет 3.1 Нека обобщим: теоретичен модел 16

17 1. самолетът трябва да е лек, 2. първоначално да придава на самолета голяма здравина, 3. дълъг и тесен, стесняващ се към носа и опашката като стрела, със сравнително малка площ за теглото си, 4. долната повърхност на самолетът е плосък и хоризонтален, 5 .малки и по-силни повдигащи повърхности във формата на делтовидни крила, 6. сгънете крилата така, че да се образува лека издутина на горната повърхност, 7. преместете крилата напред и балансирайте повдигането с дългото плоско тяло на самолета, което е V-образно към опашката, 8. здрава конструкция, 9. захватът трябва да е достатъчно здрав и върху издатината на долната повърхност, 10. изстрелване под ъгъл от 45 градуса и до максимална височина. 11. Използвайки данните, направихме скици на идеалния самолет: 1. Изглед отстрани 2. Изглед отдолу 3. Изглед отпред След като създадох скици на идеалния самолет, се обърнах към историята на авиацията, за да разбера дали заключенията ми съвпадат с самолетите дизайнери. И намерих прототип на самолет с делта крило, разработен след Втората световна война: Convair XF-92 - точков прехващач (1945 г.). И потвърждение за правилността на изводите е, че той стана отправна точка за ново поколение самолети. 17

18 Ваш собствен модел и неговото тестване. Име на модела Обхват на полета (m) Продължителност на полета (удари на метроном) ID Характеристики при стартиране Плюсове (близост до идеалния самолет) Минуси (отклонения от идеалния самолет) Лети 80% 20% направо (съвършенство (за по-нататъшно управление на планове без ограничение) подобрения ) При рязък попътен вятър се "вдига" на 90 0 и се обръща.Моят модел е направен на базата на моделите, използвани в практическата част, най-голяма прилика с "белия лебед". Но в същото време направих редица значителни трансформации: по-голяма делта форма на крилото, извивка на крилото (като тази на „скаута“ и други подобни), тялото беше намалено и тялото беше придава допълнителна структурна твърдост. Това не означава, че съм напълно доволен от моя модел. Бих искал да направя долната част на тялото по-малка, оставяйки същата структурна плътност. На крилата може да се придаде по-голяма делта форма. Помислете върху опашната част. Но не може да бъде иначе, има време за по-нататъшно обучение и творчество. Точно това правят професионалните дизайнери на самолети, можете да научите много от тях. Това ще правя в хобито си. 17

19 Заключения В резултат на проучването ние се запознахме с основните закони на аеродинамиката, които влияят на самолета. Въз основа на това са изведени правила за оптималната комбинация от които допринасят за създаването на идеалния самолет. За проверка на теоретичните заключения на практика бяха сгънати модели на хартиени самолети, различни по сложност на сгъване, обхват и продължителност на полета. По време на експеримента беше съставена таблица, в която разкритите недостатъци на моделите бяха сравнени с теоретичните заключения. След като сравних данните от теорията и експеримента, създадох модел на моя идеален самолет. Все още трябва да се подобри, доближавайки го до съвършенството! 18

20 Литература 1. Енциклопедия "Авиация" / уебсайт Академик %D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8C 2. Колинс Дж. Хартиени самолети / Дж. Колинс : прев. от английски П. Миронова. М.: Мани, Иванов и Фербер, 2014. 160s Бабинцев В. Аеродинамика за манекени и учени / Портал Proza.ru 4. Бабинцев В. Айнщайн и повдигаща сила, или Защо змията се нуждае от опашка / Портал Proza.ru 5. Аржаников Н.С., Садекова Г.С., Аеродинамика на самолета 6. Модели и методи на аеродинамиката / 7. Ушаков В.А., Красилщиков П.П., Волков А.К., Гржегоржевски А.Н., Атлас на аеродинамичните характеристики на профилите на крилата / 8. Аеродинамика на самолет / 9. Движение на тела във въздуха / имейл жур. Аеродинамиката в природата и техниката. Кратка информация за аеродинамиката Как летят хартиените самолети? / Интересен човек. Интересна и готина наука Г-н С. Чернишев Защо лети самолетът? С. Чернишев, директор на ЦАГИ. сп. "Наука и живот", 11, 2008 г. / СГВ ВВС" 4-та ВА ВГК - форум на части и гарнизони "Авиационна и летищна техника" - Авиация за манекени 19

21 12. Горбунов Ал. Аеродинамика за "манекени" / Горбунов Ал., g Път в облаците / жур. Планета Юли, 2013 Важни етапи в авиацията: прототип на самолет с делта крило 20

22 Приложение 1. Диаграма на влиянието на силите върху самолет в полет. Ускорение на повдигане, указано при изстрелване Гравитационно съпротивление Приложение 2. Плъзгане. Поток и форма на препятствието Съпротивление на формата Съпротивление на вискозно триене 0% 100% ~10% ~90% ~90% ~10% 100% 0% 21

23 Приложение 3. Удължение на крилото. Приложение 4. Размах на крилото. 22

24 Приложение 5. Средна аеродинамична хорда на крилото (МАК). Приложение 6. Форма на крилото. План на напречно сечение 23

25 Приложение 7. Циркулация на въздуха около крилото В острия ръб на профила на крилото се образува вихър. Когато се образува вихър, възниква циркулация на въздуха около крилото. Вихърът се отнася от потока и линиите на потока плавно се движат наоколо профилът; те са концентрирани над крилото Приложение 8. Ъгъл на изстрелване на самолета 24

26 Приложение 9. Модели на самолети за експеримента Хартиен модел 1 Име 6 Хартиен модел Име Krylan Traditional 2 7 Tail Dive 3 8 Hunter Scout 4 9 Guinness Glider White Swan 5 10 Stealth Beetle 26


Държавен генерал образователна институцияПредучилищно отделение „Училище 37“ 2 Проект „Първо самолети“ Учители: Анохина Елена Александровна Оноприенко Екатерина Елитовна Цел: Намерете диаграма

87 Подемна сила на крило на самолет Магнус Ефект Когато движение напредтела във вискозна среда, както беше показано в предишния параграф, възниква повдигаща сила, ако тялото е разположено асиметрично

ЗАВИСИМОСТТА НА АЕРОДИНАМИЧНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА КРИЛАТА С ПРОСТА ФОРМА В ПЛАН ОТ ГЕОМЕТРИЧНИТЕ ПАРАМЕТРИ Спиридонов А.Н., Мелников А.А., Тимаков Е.В., Миназова А.А., Ковалева Я.И. Оренбургска държава

ОБЩИНСКА АВТОНОМНА ПРЕДУЧИЛИЩНА ОБРАЗОВАТЕЛНА ИНСТИТУЦИЯ КЪМ ОБЩИНСКО ОБРАЗОВАНИЕ НЯГАН „ДЕТСКА ГРАДИНА 1 „СЛЪНЧЕ“ ОТ ОБЩО РАЗВИВАЩ ТИП С ПРИОРИТЕТНО ОСЪЩЕСТВЯВАНЕ НА СОЦИАЛНО-ЛИЧНОСТНИ ДЕЙНОСТИ

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛНА ДЪРЖАВНА БЮДЖЕТНА ОБРАЗОВАТЕЛНА ИНСТИТУЦИЯ ЗА ВИСШЕ ПРОФЕСИОНАЛНО ОБРАЗОВАНИЕ „САМАРСКИ ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ“ V.A.

Лекция 3 Тема 1.2: АЕРОДИНАМИКА НА КРИЛОТО Съдържание на лекцията: 1. Обща аеродинамична сила. 2. Център на натиск на профила на крилото. 3. Момент на завъртане на профила на крилото. 4. Фокус на профила на крилото. 5. Формула на Жуковски. 6. Поток наоколо

ВЛИЯНИЕ НА ФИЗИЧНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА АТМОСФЕРАТА ВЪРХУ ЕКСПЛОАТАЦИЯТА НА ВЪЗДУХОПЛАВАТЕЛНОТО СРЕДСТВО Въздействие физически характеристикиатмосфера за полет Равномерно хоризонтално движение на самолета Излитане Кацане Атмосферно

АНИМАЦИЯ НА САМОЛЕТ Праволинейното и равномерно движение на самолет по наклонена надолу траектория се нарича плъзгане или стабилно спускане Ъгълът, образуван от траекторията на плъзгане и линията

Тема 2: АЕРОДИНАМИЧНИ СИЛИ. 2.1. ГЕОМЕТРИЧНИ ПАРАМЕТРИ НА КРИЛО С MAX Centerline Основни геометрични параметри, профил на крилото и набор от профили по протежение на размаха, форма и размери на крилото в план, геометрични

6 ТЕЧЕНИЕ НА ТЕЛА В ТЕЧНОСТИ И ГАЗОВЕ 6.1 Сила на съпротивление Въпросите за обтичането на телата чрез движещи се потоци течност или газ са изключително широко повдигнати в практическата човешка дейност. Особено

Отдел по образование на администрацията на градския район Озерски на Челябинска област Общинска бюджетна институция за допълнително образование „Станция на младите техници“ Пускане и настройка на хартия

Министерство на образованието на Иркутска област Държавна бюджетна професионална образователна институция на Иркутска област "Иркутски авиационен колеж" (GBPOUIO "IAT") Набор от методически

UDC 533.64 О. Л. Лемко, И. В. Корол МЕТОД ЗА ПАРАМЕТРИЧНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ НА ИЗЧИСЛИТЕЛНИЯ МОДЕЛ НА ПЪРВОТО ПРИБЛИЖЕНИЕ НА ВЪЗДУХОПЛАВАТЕЛНО СРЕДСТВО С АЕРОСТАТИЧНА ПОДКРЕПА Въведение На фона на влошаване на околната среда

Лекция 1 Движение на вискозна течност. Формула на Поазей. Ламинарни и турбулентни течения, число на Рейнолдс. Движение на тела в течности и газове. Подемна сила на крило на самолет, формула на Жуковски. L-1: 8,6-8,7;

Тема 3. Характеристики на аеродинамиката на витлата Витлото е витло с лопатки, задвижвано от двигател и е предназначено да произвежда тяга. Използва се на самолети

Самарски държавен аерокосмически университет ИЗСЛЕДВАНЕ НА ВЪЗДУШНИ СРЕДСТВА POLAR ПО ВРЕМЕ НА ТЕГЛОВИ ИЗПИТВАНИЯ В ВЪЗДУШЕН ТУНЕЛ T-3 SSAU 2003 Самарски държавен аерокосмически университет V.

Областно състезание творчески произведениястуденти “Приложни и фундаментални въпроси на математиката” Математическо моделиране Математическо моделиране на полет на самолет Лоевец Дмитрий, Телканов Михаил 11

ПОВДИГАНЕ НА САМОЛЕТ Повдигането е един от видовете равномерно движение на самолет, при който самолетът набира височина по траектория, която сключва определен ъгъл с линията на хоризонта. Равномерно покачване

Тестове по теоретична механика 1: Кое или кое от следните твърдения не е вярно? I. Референтната система включва референтното тяло и свързаната с него координатна система и избрания метод

Отдел по образование на администрацията на град Озерск на Челябинска област Общинска бюджетна институция за допълнително образование „Станция на младите техници“ Летящи модели от хартия (Методически

36 Механична гироскопическа система UDC 533.64 О. Л. Лемко, И. В. Корол МАТЕМАТИЧЕСКИ МОДЕЛ НА АЕРОДИНАМИЧНИТЕ И АЕРОСТАТИЧНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА СХЕМИ НА ВЪЗДУХОПЛАВАЩО ПОЛЕТЕНЕ

ГЛАВА II АЕРОДИНАМИКА I. Аеродинамика на балон Всяко тяло, което се движи във въздуха, или неподвижно тяло, върху което попада въздушен поток, се изпитва. налягането идва от въздуха или въздушния поток

Урок 3.1. АЕРОДИНАМИЧНИ СИЛИ И МОМЕНТИ Тази глава разглежда резултантния ефект на силата на атмосферната среда върху самолет, движещ се в нея. Бяха въведени концепциите за аеродинамична сила,

Електронно списание "Производство на МАИ". Брой 72 www.mai.ru/science/trudy/ UDC 629.734/.735 Метод за изчисляване на аеродинамичните коефициенти на летателни апарати с крила в "X" шаблон с малък размах Бураго

ПРЕПОДАВАНЕ bj E 3 A P I S N I C A r and Volume V/ 1975.mb udc 622.24.051.52 ЕКСПЕРИМЕНТАЛНО ИЗСЛЕДВАНЕ НА ОПТИМАЛНИ ДЕЛТА КРИЛА ВЪВ ВИСКОЗЕН ХИПЕРЗВУКОВ ПОТОК, ВЗЕТИ ПРЕДВИД БАЛАНСОР. Крюкова, В.

108 Механична гироскопска система UDC 629.735.33 A. Kara, I. S. Krivokhatko, V. V. Sukhov ОЦЕНКА НА ЕФЕКТИВНОСТТА НА УПРАВЛЕНИТЕ ВЪРХОВЕ НА КРИЛАТА ВЪВЕДЕНИЕ

32 УДК 629.735.33 Д.В. Тиняков ВЛИЯНИЕ НА ОГРАНИЧЕНИЯТА НА ОФОРМЛЕНИЕТО ВЪРХУ СПЕЦИАЛНИ КРИТЕРИИ ЗА ЕФЕКТИВНОСТ НА ТРАПЕЦИОЗНИ КРИЛА НА ТРАНСПОРТНА КАТЕГОРИЯ НА ВЪЗДУХОПЛАВАТЕЛНИ СРЕДСТВА Въведение В теорията и практиката на формиране на геометрични

Тема 4. Силите в природата 1. Разнообразие от сили в природата Въпреки привидното разнообразие от взаимодействия и сили в заобикалящия ни свят, съществуват само ЧЕТИРИ вида сили: Тип 1 – ГРАВИТАЦИОННИ сили (в противен случай – сили

ТЕОРИЯ НА ВЕТРИЛАТА Теорията на платната е част от механиката на флуидите, науката за движението на флуидите. Газът (въздухът) при дозвукова скорост се държи абсолютно същото като течността, следователно всичко, което се казва тук за течността, е равно

КАК ДА ФЛАШНЕТЕ САМОЛЕТ Преди всичко трябва да се обърнете към символите за сгъване, дадени в края на книгата; те ще бъдат използвани в инструкции стъпка по стъпказа всички модели. Има и няколко универсални

Richelieu Lyceum Department of Physics ДВИЖЕНИЕ НА ТЯЛО ПОД ВЛИЯНИЕ НА ГРАВИТАЦИЯТА Приложение към програмата за компютърно моделиране FALL ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ Постановка на проблема Необходимо е да се реши основната задача на механиката

ПРОЦЕДУРИ НА MIPT. 2014. Том 6, 1 А. М. Гайфулин и др. 101 UDC 532.527 А. М. Гайфулин 1,2, Г. Г. Судаков 1, А. В. Воеводин 1, В. Г. Судаков 1,2, Ю. Н. Свириденко 1,2, А. С. Петров 1 1 Централна аерохидродинамика

Тема 4. Уравнения на движението на самолета 1 Основни положения. Координатни системи 1.1 Позиция на въздухоплавателното средство Положението на въздухоплавателното средство се отнася до позицията на неговия център на маса O. Позицията на центъра на масата на въздухоплавателното средство се приема

9 УДК 69. 735. 33.018.7.015.3 O.L. Лемко, д-р техн. науки, V.V. Сухов, доктор на техническите науки. Науки МАТЕМАТИЧЕСКИ МОДЕЛ ЗА ФОРМИРАНЕ НА АЕРОДИНАМИЧНИЯ ОБЛИК НА ВЪЗДУХОПЛАВАТЕЛНОТО СРЕДСТВО ПО КРИТЕРИЯ ЗА МАКСИМАЛНА АЕРОДИНАМИЧНОСТ

ДИДАКТИЧЕСКА ЕДИНИЦА 1: МЕХАНИКА Задача 1 Планета с маса m се движи по елиптична орбита, в един от фокусите на която има звезда с маса M. Ако r е радиус векторът на планетата, тогава

Клас. Ускорение. Равноускорено движение Вариант 1.1.1. Коя от следните ситуации е невъзможна: 1. Тяло в даден момент има скорост, насочена на север, и ускорение, насочено

9.3. Трептения на системи под действието на еластични и квазиеластични сили Пружинното махало е трептяща система, която се състои от тяло с маса m, окачено на пружина с твърдост k (фиг. 9.5). Нека помислим

Дистанционно обучение Abituru ФИЗИКА Статия Кинематика Теоретичен материал В тази статия ще разгледаме задачите за съставяне на уравненията на движение на материална точка в равнина Нека декартова

Тестови задачи по учебната дисциплина „Техническа механика” ТЗ Състав и съдържание на ТЗ 1 Изберете верните отговори. Теоретичната механика се състои от раздели: а) статика б) кинематика в) динамика

Републиканска олимпиада. 9 клас. Брест. 004. Проблемни условия. Теоретичен тур. Задача 1. „Автокран“ Автокран с тегло M = 15 t с размери на тялото = 3,0 m 6,0 m има лек прибиращ се телескопичен

АЕРОДИНАМИЧНИ СИЛИ ВЪЗДУШЕН ПОТОК ТЕЧЕНИЕ НА ТЕЛА При обтичане на твърдо тяло въздушният поток се деформира, което води до промяна на скоростта, налягането, температурата и плътността в потоците

Регионален етап на Всеруската олимпиада за професионални умения на студенти по специалността Време за завършване 40 минути. Оценява се с 20 точки 02/24/01 Производство на самолети Теоретично

Физика. Клас. Вариант - Критерии за оценяване на задачи с подробен отговор В През лятото при ясно време до средата на деня често се образуват купести облаци над полета и гори, чийто долен край е на

ДИНАМИКА Вариант 1 1. Автомобилът се движи равномерно и праволинейно със скорост v (фиг. 1). В каква посока е резултантната на всички сили, приложени към колата? A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. E. F =

ИЗЧИСЛИТЕЛНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ НА АЕРОДИНАМИЧНИТЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ТЕМАТИЧНИЯ МОДЕЛ НА САМОЛЕТ „ЛЕТЯЩО КРИЛО“ С ИЗПОЛЗВАНЕ НА ПРОГРАМНИЯ КОМПЛЕКС FLOWVISION S.V. Калашников 1, А.А. Кривощапов 1, А.Л. Митин 1, Н.В.

Законите на Нютон ФИЗИКАТА НАЛАГА ЗАКОНИТЕ НА НЮТОН Глава 1: Първият закон на Нютон Какво описват законите на Нютон? Трите закона на Нютон описват движението на телата под въздействието на сила. За първи път бяха формулирани законите

ГЛАВА III ПОВДИГАНЕ И РАБОТНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА АЕРОСТАТА 1. Балансиране Резултатът от всички сили, приложени към балона, променя своята величина и посока, когато скоростта на вятъра се променя (фиг. 27).

Кузмичев Сергей Дмитриевич 2 ЛЕКЦИОННО СЪДЪРЖАНИЕ 10 Елементи на теорията на еластичността и хидродинамиката. 1. Деформации. Закон на Хук. 2. Модул на Юнг. Коефициент на Поасон. Модули за цялостно компресиране и едностранно

Кинематика Криволинейно движение. Равномерно движение в кръг. Най-простият модел на криволинейно движение е равномерното движение в кръг. В този случай точката се движи в кръг

Динамика. Силата е векторна физическа величина, която е мярка за физическото въздействие върху тялото от други тела. 1) Само действието на некомпенсирана сила (когато има повече от една сила, тогава резултантната

1. Производство на лопатки Част 3. Вятърно колело Перките на описания ветрогенератор имат прост аеродинамичен профил, след производството изглеждат (и работят) като крила на самолет. Форма на острието -

УПРАВЛЯЕМОСТ НА КОРАБ ТЕРМИНИ, СВЪРЗАНИ С КОНТРОЛ Маневриране, промяна на посоката на движение и скоростта на кораба под въздействието на кормилото, пропулсорите и други устройства (за безопасно разминаване, когато

Лекция 4 Тема: Динамика на материална точка. Законите на Нютон. Динамика на материална точка. Законите на Нютон. Инерциални референтни системи. Принципът на относителността на Галилей. Сили в механиката. Еластична сила (закон

Електронно списание "Proceedings of the MAI" брой 55 wwwrusenetrud UDC 69735335 Връзки за ротационни производни на коефициентите на моментите на въртене и отклонение на крилото MA Golovkin Резюме Използване на вектор

Тренировъчни задачипо темата „ДИНАМИКА” 1 (А) Самолет лети по права линия с постоянна скорост на височина 9000 м. Отправната система, свързана със Земята, се счита за инерционна. В този случай 1) със самолет

Лекция 4 Същност на някои сили (еластична сила, сила на триене, гравитационна сила, инерционна сила) Еластична сила Възниква в деформирано тяло, насочена в посока, обратна на деформацията Видове деформация

ПРОЦЕДУРИ НА MIPT. 2014. Том 6, 2 Хонг Фонг Нгуен, В. И. Бирюк 133 UDC 629.7.023.4 Хонг Фонг Нгуен 1, В. И. Бирюк 1,2 1 Московски физико-технологичен институт ( Държавен университет) 2 Централна аерохидродинамична

Общинска бюджетна образователна институция за допълнително образование за деца Център детско творчество"Меридиан" ж.о. Самара ИнструментариумОбучение по пилотиране на кордови пилотажни модели.

ТИРУБШОН НА ВЪЗДУШНОТО СРЕДСТВО Завъртането на самолета е неконтролирано движение на самолет по спирална траектория с малък радиус при суперкритични ъгли на атака. Всеки самолет може да се завърти, както желае пилотът,

Е С Т Е С Т В О ЗНАНИЕ.ФИЗИЧЕСКИ А. Закони за запазване в механиката. Импулс на тялото Импулсът на тялото е векторна физическа величина, равна на произведението на масата на тялото и неговата скорост: Обозначение p, единици

Лекция 08 Общ случай на комплексно съпротивление Наклонено огъване Огъване с опън или натиск Огъване с усукване Техники за определяне на напреженията и деформациите, използвани при решаването на конкретни задачи на чисто

Динамика 1. Подредени са четири еднакви тухли с тегло 3 kg всяка (виж фигурата). Колко ще се увеличи силата, действаща от хоризонталната опора върху 1-вата тухла, ако отгоре се постави друга?

Отдел по образованието на администрацията на Московски район на град Нижни Новгород MBOU лицей 87 на името на. Л.И. Новикова Проучване"Защо самолетите излитат" Проектиране на стенд за изследване

И. В. Яковлев Материали по физика MathUs.ru Енергия Теми на единния държавен изпит кодификатор: работа на сила, мощност, кинетична енергия, потенциална енергия, закон за запазване на механичната енергия. Започваме да учим

Глава 5. Еластични деформации Лабораторна работа 5. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА МОДУЛА НА ЯНГ ОТ ДЕФОРМАЦИЯТА НА ОГЪВАННЕ Цел на работата Определяне на модула на Юнг на материала на греда с еднаква якост и радиуса на кривина на огъване от измерванията на стрелката

Тема 1. Основни уравнения на аеродинамиката Въздухът се разглежда като перфектен газ (реален газ, молекули, които взаимодействат само при сблъсък), удовлетворяващ уравнението на състоянието (Менделеев

88 Аерохидромеханика ПРОЦЕДУРИ НА MIPT. 2013. Том 5, 2 UDC 533.6.011.35 Vu Thanh Chung 1, VV Vyshinsky 1,2 1 Московски физико-технологичен институт (държавен университет) 2 Централен аерохидродинамичен

Човек ще лети, разчитайки не на силата на мускулите си, а на силата на ума си.

(Н. Е. Жуковски)

Защо и как лети един самолет. Защо птиците могат да летят, въпреки че са по-тежки от въздуха? Какви сили повдигат огромен пътнически самолет, който може да лети по-бързо, по-високо и по-далеч от всяка птица, защото крилата му са неподвижни? Защо планер без мотор може да се носи във въздуха? На всички тези и много други въпроси отговаря аеродинамиката - наука, която изучава законите на взаимодействието на въздуха с телата, движещи се в него.

В развитието на аеродинамиката у нас изключителна роля играе професор Николай Егорович Жуковски (1847 -1921) - „бащата на руската авиация“, както го нарича В. И. Ленин. Заслугата на Жуковски се състои в това, че той пръв обяснява образуването на подемната сила на крилото и формулира теорема за изчисляване на тази сила. Жуковски не само откри законите, залегнали в теорията на полета, но и подготви почвата за бързото развитие на авиацията у нас.

Когато летите на всеки самолет действат четири сили, чиято комбинация го предпазва от падане:

Земно притегляне- постоянна сила, която привлича самолета към земята.

Теглителна сила, който идва от двигателя и движи самолета напред.

Съпротивителна сила, обратното на тягата и се причинява от триене, забавяйки самолета и намалявайки повдигането на крилата.

Подемна сила, което се образува, когато въздухът, движещ се над крилото, създава понижено налягане. Подчинени на законите на аеродинамиката, всички самолети излитат, като се започне от леките спортни самолети

Всички самолети са много сходни на пръв поглед, но ако се вгледате внимателно, можете да намерите разлики в тях. Те могат да се различават по структурата на крилата, опашката и фюзелажа. От това зависи тяхната скорост, височина на полета и други маневри. И всеки самолет има само свой собствен чифт крила.

За да летите, не е нужно да пляскате с криле, трябва да ги накарате да се движат спрямо въздуха. И за да направите това, крилото просто трябва да получи хоризонтална скорост. От взаимодействието на крилото с въздуха ще възникне подемна сила и щом нейната стойност стане по-голяма от теглото на самото крило и всичко свързано с него, полетът ще започне. Единственото, което остава да направите, е да направите подходящо крило и да можете да го ускорите до необходимата скорост.

Наблюдателните хора отдавна са забелязали, че крилете на птиците не са плоски. Помислете за крило, чиято долна повърхност е плоска, а горната повърхност е изпъкнала.

Въздушният поток, преминаващ към предния ръб на крилото, е разделен на две части: едната обикаля крилото отдолу, а другата отгоре. Въздухът отгоре трябва да измине малко по-дълъг път, отколкото отдолу, следователно скоростта на въздуха отгоре също ще бъде малко по-голяма, отколкото отдолу. Известно е, че с увеличаване на скоростта налягането в газовия поток пада. И тук налягането на въздуха под крилото е по-високо отколкото над него. Разликата в налягането е насочена нагоре и това е повдигащата сила. И ако добавите ъгъл на атака, повдигането ще се увеличи още повече.

Как лети истински самолет?

Истинското крило на самолет има форма на сълза, което кара въздуха, преминаващ отгоре на крилото, да се движи по-бързо в сравнение с въздуха, преминаващ в долната част на крилото. Тази разлика във въздушния поток създава повдигане и самолетът лети.

И основната идея тук е следната: въздушният поток се разрязва на две от предния ръб на крилото и част от него обикаля крилото по горната повърхност, а втората част по долната повърхност. За да могат двата потока да се сближат зад задния ръб на крилото, без да създават вакуум, въздухът, протичащ над горната повърхност на крилото, трябва да се движи по-бързо спрямо самолета, отколкото въздухът, протичащ около долната повърхност, тъй като има по-голямо разстояние за пътуване.

Слабото налягане отгоре дърпа крилото към себе си, а по-високото налягане отдолу го избутва нагоре. Крилото се повдига. И ако повдигащата сила надвишава теглото на самолета, тогава самият самолет виси във въздуха.

Хартиените самолети нямат оформени крила, тогава как летят? Подемната сила се създава от ъгъла на атака на плоските им крила. Дори и с плоски крила ще забележите, че въздухът, движещ се над крилото, пътува малко по-далеч (и се движи по-бързо). Повдигането се създава от същия натиск, както при профилните крила, но, разбира се, тази разлика в натиска не е толкова голяма.

Ъгълът на атака на самолет е ъгълът между посоката на скоростта на въздушния поток, падащ върху тялото, и характерната надлъжна посока, избрана върху тялото, например, за самолет това ще бъде хордата на крилото - надлъжна строителна ос, за снаряд или ракета - тяхната ос на симетрия.

Право крило

Предимството на право крило е неговият висок коефициент на повдигане, който ви позволява значително да увеличите специфичното натоварване на крилото и следователно да намалите размерите и теглото, без да се страхувате от значително увеличаване на скоростта на излитане и кацане.

Недостатъкът, който определя непригодността на такова крило при свръхзвукови скорости на полет, е рязкото увеличаване на съпротивлението на самолета

делта крило

Делта крилото е по-твърдо и по-леко от право крило и най-често се използва при свръхзвукови скорости. Използването на триъгълно крило се определя главно от здравина и конструктивни съображения. Недостатъците на делта крилото са възникването и развитието на вълнова криза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ако промените формата на крилото и носа на хартиен самолет по време на моделиране, обхватът и продължителността на полета му може да се променят

Крилата на хартиения самолет са плоски. За да се осигури разликата във въздушните потоци над и под крилото (за генериране на подемна сила), то трябва да бъде наклонено под определен ъгъл (ъгъл на атака).

Самолетите за най-дълги полети не са особено твърди, но имат голям размах на крилата и са добре балансирани.

За да направите хартиен самолет, ще ви е необходим правоъгълен лист хартия, който може да бъде бял или цветен. По желание можете да използвате бележник, копирна машина, вестник или друга хартия, която е налична.

По-добре е да изберете плътността на основата за бъдещия самолет по-близо до средната, така че да лети далеч и в същото време да не е твърде трудно да се сгъва (на хартия, която е твърде дебела, обикновено е трудно да се фиксира гънки и те се оказват неравномерни).

Сгъване на най-простата фигурка на самолет

Начинаещите любители на оригами трябва да започнат с най-простия модел на самолет, познат на всички от детството:

За тези, които не успяха да сгънат самолета според инструкциите, ето видео майсторски клас:

Ако тази опция ви е омръзнала още в училище и искате да разширите уменията си за правене на хартиени самолети, ще ви кажем как стъпка по стъпка да завършите два прости варианта на предишния модел.

Самолет за дълги разстояния

Стъпка по стъпка инструкции за снимки

  1. Сгънете правоъгълен лист хартия наполовина по по-голямата страна. Огъваме двата горни ъгъла до средата на листа. Обръщаме получения ъгъл „долина“, тоест към себе си.

  1. Огъваме ъглите на получения правоъгълник към средата, така че малък триъгълник да изглежда в средата на листа.

  1. Огъваме малкия триъгълник нагоре - той ще фиксира крилата на бъдещия самолет.

  1. Сгъваме фигурата по оста на симетрия, като вземем предвид, че малкият триъгълник трябва да остане отвън.

  1. Огъваме крилата от двете страни към основата.

  1. Поставяме двете крила на самолета под ъгъл от 90 градуса, за да може да лети надалеч.

  1. Така, без да отделяме много време, получаваме дълголетящ самолет!

Модел на сгъване

  1. Сгънете правоъгълен лист хартия наполовина по по-голямата му страна.

  1. Огъваме двата горни ъгъла до средата на листа.

  1. Увиваме ъглите с „долина“ по пунктираната линия. В техниката на оригами „долината“ е процес на огъване на част от лист по определена линия в посока „към“.

  1. Сгънете получената фигура по оста на симетрия, така че ъглите да са отвън. Не забравяйте да се уверите, че контурите на двете половини на бъдещия самолет съвпадат. От това зависи как ще лети в бъдеще.

  1. Огъваме крилата от двете страни на самолета, както е показано на фигурата.

  1. Уверете се, че ъгълът между крилото на самолета и неговия фюзелаж е 90 градуса.

  1. Резултатът е толкова бърз самолет!

Как да накараш самолет да лети далеч?

Искате ли да научите как правилно да стартирате хартиен самолет, който току-що сте направили със собствените си ръце? След това внимателно прочетете правилата за неговото управление:

Ако всички правила са спазени, но моделът все още не лети, както бихте искали, опитайте да го подобрите, както следва:

  1. Ако самолетът непрекъснато се стреми да се издига нагоре и след това, правейки мъртва линия, рязко се спуска, блъскайки носа си в земята, той се нуждае от надстройка под формата на увеличаване на плътността (теглото) на носа. Това може да стане, като огънете леко носа си хартиен моделнавътре, както е показано на снимката, или като прикрепите кламер към дъното.
  2. Ако по време на полет моделът не лети направо, както трябва, а настрани, оборудвайте го с рул, като огънете част от крилото по линията, показана на фигурата.
  3. Ако самолет изпадне във въртене, той спешно се нуждае от опашка. Въоръжени с ножица, надстройте го бързо и функционално.
  4. Но ако моделът падне на една страна по време на тестване, най-вероятно причината за неуспеха е липсата на стабилизатори. За да ги добавите към структурата, просто огънете крилата на самолета по ръбовете по посочените пунктирани линии.

Предлагаме на вашето внимание и видео инструкции за изработване и тестване на интересен модел на самолет, способен не само да лети надалеч, но и невероятно дълго време:

Сега, когато сте уверени в способностите си и вече сте се сдобили със сгъването и изстрелването на прости самолети, ние предлагаме инструкции, които ще ви кажат как да направите хартиен самолет от по-сложен модел.

Стелт самолет F-117 ("Nighthawk")

Носител на бомби

Диаграма на изпълнение

  1. Вземете правоъгълен лист хартия. Сгънете горната част на правоъгълника в двоен триъгълник: за да направите това, огънете горния десен ъгъл на правоъгълника, така че горната му страна да съвпадне с лявата страна.
  2. След това, по аналогия, огъваме левия ъгъл, комбинирайки горна частправоъгълник с дясната му страна.
  3. Правим сгъване през пресечната точка на получените линии, които в крайна сметка трябва да са успоредни на по-малката страна на правоъгълника.
  4. По тази линия прегънете получените странични триъгълници навътре. Трябва да получите фигурата, показана на фигура 2. Начертайте линия в средата на листа в долната част, подобно на фигура 1.

  1. Означаваме линия, успоредна на основата на триъгълника.

  1. Обърнете фигурата към обратна странаи огънете ъгъла към вас. Трябва да получите следния дизайн на хартия:

  1. Отново преместваме фигурата от другата страна и огъваме два ъгъла нагоре, като първо сме огънали горната част наполовина.

  1. Обърнете фигурата и огънете ъгъла нагоре.

  1. Сгъваме левия и десния ъгъл, оградени на фигурата, в съответствие с снимка 7. Тази схема ще ви позволи да постигнете правилното огъване на ъгъла.

  1. Огъваме ъгъла от себе си и сгъваме фигурата по средната линия.

  1. Вкарваме краищата навътре, отново сгъваме фигурата наполовина и след това върху себе си.

  1. В крайна сметка ще получите хартиена играчка като тази - самолет-бомбоносец!

Бомбардировач СУ-35

Изтребител Razorback Hawk

Схема за изпълнение стъпка по стъпка

  1. Вземете правоъгълна хартия, огънете я наполовина по по-голямата страна и маркирайте средата.

  1. Огъваме два ъгъла на правоъгълника към себе си.

  1. Огънете ъглите на фигурата по пунктираната линия.

  1. Сгънете фигурата на кръст, така че острият ъгъл да е в средата на противоположната страна.

  1. Обръщаме получената фигура на обратната страна и оформяме две гънки, както е показано на фигурата. Много е важно гънките да не са сгънати към средната линия, а под лек ъгъл спрямо нея.

  1. Огъваме получения ъгъл към себе си и в същото време обръщаме напред ъгъла, който след всички манипулации ще бъде от задната страна на оформлението. Трябва да получите форма, както е показано на снимката по-долу.

  1. Огъваме фигурата наполовина от себе си.

  1. Спускаме крилата на самолета по пунктираната линия.

  1. Извиваме малко краищата на крилата, за да получим така наречените крилца. След това изправяме крилата така, че да образуват прав ъгъл с фюзелажа.

Хартиеният боец ​​е готов!

Планиращ се изтребител Hawk

Инструкции за производство:

  1. Вземете правоъгълен лист хартия и маркирайте средата, като го сгънете наполовина по по-голямата страна.

  1. Огъваме двата горни ъгъла на правоъгълника навътре към средата.

  1. Обръщаме листа на обратната страна и сгъваме гънките към себе си към централната линия. Много е важно горните ъгли да не се огъват. Трябва да получите фигура като тази.

  1. Сгънете горната част на квадрата диагонално към вас.

  1. Сгънете получената фигура наполовина.

  1. Очертаваме гънката, както е показано на фигурата.

  1. Запълваме правоъгълната част на фюзелажа на бъдещия самолет вътре.

  1. Огънете крилата надолу по пунктираната линия под прав ъгъл.

  1. Резултатът е хартиен самолет! Остава да видим как лети.

Изтребител F-15 Eagle

Самолет "Конкорд"

Следвайки дадените снимки и видео инструкции, можете да направите хартиен самолет със собствените си ръце за няколко минути, играта с която ще бъде приятно и забавно забавление за вас и вашите деца!

Как да си направим самолет от хартия - 13 модела самолети от хартия Направи си сам

Подробни схеми за изработване на различни хартиени самолети: от най-простите „училищни“ самолети до технически модифицирани модели.

Стандартен модел

Модел "Планер"

Модел "Advanced Glider"

Модел "Скат"

Модел "Канарчета"

Модел "Делта"

Модел совалка

Модел "Невидим"

Модел "Таран"

Модел "Ястребово око"

Модел "Кула"

Модел "Игла"

Модел "Хвърчило"

Интересни факти

През 1989 г. Анди Чиплинг основа Асоциацията за хартиени самолети, а през 2006 г. се проведе първият шампионат по хартиени самолети. Състезанията се провеждат в три дисциплини: най-дълга дистанция, най-дълго планериране и висш пилотаж.

Многобройните опити да се увеличи времето за престой на хартиен самолет във въздуха от време на време водят до разбиване на нови бариери в този спорт. Кен Блекбърн държеше световния рекорд в продължение на 13 години (1983-1996) и отново го спечели на 8 октомври 1998 г., като хвърли хартиен самолет на закрито, така че той остана във въздуха 27,6 секунди. Този резултат беше потвърден от представители на Книгата на рекордите Гинес и репортери на CNN. Хартиеният самолет, използван от Блекбърн, може да се класифицира като планер.



ФИЗИКА НА ХАРТИЕНИЯ САМОЛЕТ.
ПРЕДСТАВЯНЕ НА ОБЛАСТТА НА ЗНАНИЕТО. ПЛАНИРАНЕ НА ЕКСПЕРИМЕНТА.

1. Въведение. Цел на работата. Общи закономерности на развитие на областта на знанието. Избор на обект на изследване. Мисловна карта.
2. Елементарна физика на планерния полет (БП). Система от уравнения на силата.





9. Снимки на аеродинамичната тръба Преглед на характеристиките на тръбата, аеродинамични скали.
10. Експериментални резултати.
12. Някои резултати от визуализацията на вихри.
13. Връзка между параметри и проектни решения. Сравнение на опциите, намалени до правоъгълно крило. Положението на аеродинамичния център и центъра на тежестта и характеристиките на моделите.
14. Енергийно ефективно планиране. Стабилизиране на полета. Тактика за световен рекорд за продължителност на полета.



18. Заключение.
19. Списък с литература.

1. Въведение. Цел на работата. Общи закономерности на развитие на областта на знанието. Избор на обект на изследване. Мисловна карта.

Развитието на съвременната физика, предимно в нейната експериментална част и особено в приложните области, протича по ясно изразена йерархична схема. Това се дължи на необходимостта от допълнителна концентрация на ресурси, необходими за постигане на резултати, вариращи от материална подкрепаексперименти, до разпределение на работата между специализирани научни институти. Независимо дали това се извършва от името на държавата, търговски структури или дори ентусиасти, но планирането на развитието на област на знанието, управлението научно изследване- това е съвременна реалност.
Целта на тази работа е не само да се създаде локален експеримент, но и да се опита да илюстрира модерна технологиянаучна организация на най-просто ниво.
Първите мисли, които предхождат същинската работа, обикновено се записват в свободна форма; исторически това се случва на салфетки. Въпреки това, в съвременната наука тази форма на представяне се нарича умствена карта - буквално „схема на мислене“. Това е диаграма, в която във формата геометрични формивсичко се вписва. които могат да имат отношение към разглеждания проблем. Тези понятия са свързани със стрелки, показващи логически връзки. Първоначално такава схема може да съдържа напълно различни и неравностойни понятия, които трудно се комбинират в класически план. Подобно разнообразие обаче позволява място за произволни предположения и несистематизирана информация.
За обект на изследване беше избран хартиен самолет - нещо, познато на всеки от детството. Предполагаше се, че провеждането на серия от експерименти и прилагането на концепциите на елементарната физика ще помогне да се обяснят характеристиките на полета и също така, може би, ще ни позволи да формулираме основни принципидизайн.
Предварителното събиране на информация показа, че районът не е толкова прост, колкото изглеждаше в началото. Голяма помощ дойде от изследванията на Кен Блекбърн, авиокосмически инженер, който държи четири световни рекорда (включително настоящ) по време на планиране, които той постави със самолети по собствен дизайн.

Във връзка със задачата мисловната карта изглежда така:

Това е основна диаграма, представяща предвидената структура на изследването.

2. Елементарна физика на полета на планера. Система от уравнения за везни.

Планирането е специален случай на самолет, който се спуска без участието на тягата, генерирана от двигателя. За безмоторните летателни апарати - планерите, като частен случай - хартиените самолети, планерирането е основният режим на полет.
Планирането се извършва поради взаимно балансиране на теглото и аеродинамичната сила, което от своя страна се състои от сили на повдигане и съпротивление.
Векторната диаграма на силите, действащи върху самолета (планера) по време на полет, е както следва:

Условието за праволинейно планиране е равенството

Условието за еднаквост на планирането е равнопоставеност

По този начин, за да се поддържа праволинейно равномерно планиране, са необходими и двете равенства, системата

Y=GcosA
Q=GsinA

3. Задълбочаване основна теорияаеродинамика. Ламинарност и турбулентност. Числото на Рейнолдс.

По-подробно разбиране на полета дава съвременната аеродинамична теория, базирана на описание на поведението различни видовевъздушни потоци, в зависимост от естеството на взаимодействието на молекулите. Има два основни вида потоци - ламинарен, когато частиците се движат по гладки и успоредни криви, и турбулентен, когато се смесват. По правило няма ситуации с идеално ламинарен или чисто турбулентен поток; взаимодействието на двете създава реална картина на работата на крилото.
Ако разглеждаме конкретен обект с ограничени характеристики - маса, геометрични размери, тогава свойствата на потока на ниво молекулно взаимодействие се характеризират с числото на Рейнолдс, което дава относителна стойност и обозначава отношението на силовите импулси към вискозитета на течността. как по-голям бройтолкова по-малко е влиянието на вискозитета.

Re= VLρ/η=VL/ν

V (скорост)
L (спецификация на размера)
ν (коефициент (плътност/вискозитет)) = 0,000014 m^2/s за въздух при нормална температура.

За хартиен самолет числото на Рейнолдс е около 37 000.

Тъй като числото на Рейнолдс е много по-ниско, отколкото в реалните самолети, това означава, че вискозитетът на въздуха играе много по-важна роля, което води до повишено съпротивление и намалено повдигане.

4. Как работи правилно и плоско крило.

От гледна точка на елементарната физика, плоското крило е плоча, разположена под ъгъл спрямо движещия се въздушен поток. Въздухът е „изхвърлен назад“ под ъгъл надолу, създавайки противоположна сила. Това е общата аеродинамична сила, която може да бъде представена под формата на две сили - повдигане и съпротивление. Това взаимодействие се обяснява лесно въз основа на третия закон на Нютон. Класически пример за плоско дефлекторно крило е хвърчило.

Поведението на конвенционална (плоско-изпъкнала) аеродинамична повърхност се обяснява от класическата аеродинамика като появата на повдигане поради разликата в скоростите на фрагментите на потока и съответно разликата в налягането отдолу и отгоре на крилото.

Плоско хартиено крило в потока създава вихрова зона в горната част, която е като извит профил. Той е по-малко стабилен и ефективен от твърдата черупка, но механизмът е същият.

Фигурата е взета от източника (вижте списъка с препратки). Показва образуването на въздушен профил поради турбуленция на горната повърхност на крилото. Съществува и концепцията за преходен слой, в който турбулентният поток става ламинарен поради взаимодействието на слоевете въздух. Над крилото на хартиен самолет е до 1 сантиметър.

5. Преглед на три проекта на самолет

За експеримента бяха избрани три различни дизайна на хартиени самолети с различни характеристики.

Модел №1. Най-често срещаният и добре познат дизайн. По правило повечето хора си представят точно това, когато чуят израза „хартиен самолет“.

Модел №2. „Стрела“ или „Копие“. Характерен модел с остър ъгълкрило и очаквана висока скорост.

Модел №3. Модел с високо разширение на крилото. Специален дизайн, сглобен според широка страналисто. Предполага се, че има добри аеродинамични свойства поради високото съотношение на крилото.

Всички самолети бяха сглобени от еднакви листове хартия със специфично тегло 80 грама/m^2, формат А4. Масата на всеки самолет е 5 грама.

6. Набори от характеристики, защо са.

За да получите характерни параметри за всеки дизайн, трябва действително да определите тези параметри. Масата на всички самолети е една и съща - 5 грама. Съвсем лесно е да се измери скоростта и ъгъла на плъзгане за всяка структура. Съотношението на разликата във височината и съответния диапазон ще ни даде аеродинамично качество, по същество същият ъгъл на плъзгане.
Интерес представлява измерването на подемната и съпротивителната сила при различни ъгли на атака на крилото и естеството на промените им при гранични условия. Това ще позволи структурите да се характеризират въз основа на числени параметри.
Отделно можете да анализирате геометричните параметри на хартиените самолети - позицията на аеродинамичния център и центъра на тежестта за различни формикрило
Чрез визуализиране на потоците може да се постигне визуално представяне на процесите, протичащи в граничните слоеве на въздуха в близост до аеродинамични повърхности.

7. Предварителни опити (камера). Получените стойности за скорост и коефициент на повдигане / челно съпротивление.

За да се определят основните параметри, беше проведен прост експеримент - полетът на хартиен самолет беше записан с видеокамера на фона на стена с нанесена метрична маркировка. Тъй като интервалът на кадрите за видеозаснемане е известен (1/30 от секундата), скоростта на плъзгане може лесно да се изчисли. Въз основа на спада на височината, ъгълът на плъзгане и аеродинамичното качество на самолета се намират в съответните кадри.

Средно скоростта на самолета е 5-6 m/s, което не е толкова малко.
Аеродинамично качество - около 8.

8. Изисквания към експеримента, Инженерна задача.

За да пресъздадем условията на полет, имаме нужда от ламинарен поток до 8 m/s и възможност за измерване на повдигане и съпротивление. Класическият метод за аеродинамични изследвания е аеродинамичният тунел. В нашия случай ситуацията се опростява от факта, че самият самолет е малък по размер и скорост и може да бъде директно поставен в тръба с ограничени размери.
Следователно не се притесняваме от ситуацията, когато раздутият модел се различава значително по размер от оригинала, което поради разликата в числата на Рейнолдс изисква компенсация по време на измерванията.
При напречно сечение на тръбата 300x200 mm и скорост на потока до 8 m/s ще ни е необходим вентилатор с капацитет най-малко 1000 кубически метра/час. За да промените скоростта на потока, ви е необходим регулатор на оборотите на двигателя, а за измерването му - анемометър с подходяща точност. Не е задължително скоростомерът да е цифров, напълно възможно е да се използва деформируема плоча с ъглова градуировка или течен анемометър, който има по-голяма точност.

Аеродинамичният тунел е известен от доста дълго време, Можайски го е използвал в изследванията, а Циолковски и Жуковски вече са го разработили в детайли модерна технологияексперимент, който не се е променил фундаментално.
За измерване на силите на съпротивление и повдигане се използват аеродинамични везни, които позволяват да се определят силите в няколко посоки (в нашия случай в две).

9. Снимки на аеродинамичния тунел. Преглед на характеристиките на тръбите, аеродинамични баланси.

Настолният аеродинамичен тунел е реализиран на базата на доста мощен индустриален вентилатор. Зад вентилатора има взаимно перпендикулярни пластини, които изправят потока преди да влезе в измервателната камера. Прозорците в измервателната камера са стъклени. В долната стена се изрязва правоъгълен отвор за държачи. Директно в измервателната камера е монтирано работно колело на цифров анемометър за измерване на скоростта на потока. Тръбата има леко стеснение на изхода, за да „подкрепи“ потока, което намалява турбуленцията с цената на намаляване на скоростта. Скоростта на вентилатора се контролира от прост домашен електронен контролер.

Характеристиките на тръбата се оказаха по-лоши от изчислените, главно поради несъответствието между производителността на вентилатора и спецификациите. Поддържането на потока също намали 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 все пак се оказва достатъчно.

Число на Рейнолдс за тръба:

Re = VLρ/η = VL/ν

V (скорост) = 5m/s
L (характеристика)= 250mm = 0.25m
ν (коефициент (плътност/вискозитет)) = 0,000014 m2/s

Re = 1,25/ 0,000014 = 89285,7143

За измерване на силите, действащи върху самолета, бяха използвани елементарни аеродинамични везни с две степени на свобода, базирани на чифт електронни бижутерски везни с точност от 0,01 грама. Самолетът беше фиксиран на две стойки под желания ъгъл и монтиран на платформата на първите везни. Те от своя страна бяха поставени на подвижна платформа с лост, предаващ хоризонтална сила към вторите везни.

Измерванията показаха, че точността е напълно достатъчна за основни режими. Въпреки това беше трудно да се фиксира ъгълът, така че беше по-добре да се разработи подходяща схема за закрепване с маркировки.

10. Експериментални резултати.

При продухването на моделите са измерени два основни параметъра - сила на съпротивление и сила на повдигане в зависимост от скоростта на потока под даден ъгъл. Беше конструирано семейство от характеристики с доста реалистични стойности, за да опише поведението на всеки самолет. Резултатите са обобщени в графики с по-нататъшно нормализиране на скалата спрямо скоростта.

11. Връзки между криви за три модела.

Модел №1.
Златна среда. Дизайнът отговаря максимално на материала - хартия. Здравината на крилата съответства на тяхната дължина, разпределението на теглото е оптимално, така че правилно сгънатият самолет се подравнява добре и лети гладко. Комбинацията от такива качества и лекота на сглобяване направи този дизайн толкова популярен. Скоростта е по-малка от тази на втория модел, но по-голяма от тази на третия. При високи скорости широката опашка, която преди това перфектно стабилизира модела, започва да пречи.

Модел №2.
Моделът с най-лоши летателни характеристики. Голямата стреловидност и късите крила са проектирани да работят по-добре при високи скорости, което се случва, но повдигането не се увеличава достатъчно и самолетът наистина лети като копие. Освен това не се стабилизира правилно по време на полет.

Модел №3.
Представител на "инженерната" школа, моделът е замислен със специални характеристики. Крилата с висок аспект всъщност работят по-добре, но съпротивлението се увеличава много бързо - самолетът лети бавно и не понася ускорение. За да се компенсира недостатъчната твърдост на хартията, се използват многобройни гънки в носа на крилото, което също увеличава устойчивостта. Въпреки това моделът е много впечатляващ и лети добре.

12. Някои резултати от визуализацията на вихри

Ако поставите източник на дим в потока, можете да видите и снимате потоците, които обикалят крилото. Нямахме специални генератори за дим на наше разположение, използвахме ароматни пръчици. За увеличаване на контраста е използван специален филтър за обработка на снимки. Дебитът също намалява, тъй като плътността на дима е ниска.

Образуване на поток в предния ръб на крилото.

Турбулентна „опашка“.

Потоците могат да се изследват и с помощта на къси нишки, залепени за крилото, или тънка сонда с резба в края.

13. Връзка между параметри и проектни решения. Сравнение на опциите, намалени до правоъгълно крило. Положението на аеродинамичния център и центъра на тежестта и характеристиките на моделите.

Вече беше отбелязано, че хартията като материал има много ограничения. За ниски скорости на полет има дълги тесни крила най-добро качество. Неслучайно истинските планери, особено рекордьорите, също имат такива крила. Хартиените самолети обаче имат технологични ограничения и техните крила не са оптимални.
За да се анализира връзката между геометрията на моделите и техните летателни характеристики, е необходимо да се намали сложна форма до правоъгълен аналог, като се използва методът за прехвърляне на площ. Най-добрият начин да направите това е с компютърни програми, които ви позволяват да си представяте различни моделив универсална форма. След трансформациите описанието ще се сведе до основни параметри - размах, дължина на хордата, аеродинамичен център.

Взаимната връзка между тези количества и центъра на масата ще позволи да се фиксират характерните стойности за различни видовеповедение. Тези изчисления са извън обхвата на тази работа, но могат лесно да бъдат направени. Въпреки това може да се приеме, че центърът на тежестта за хартиен самолет с правоъгълни крила е на разстояние едно към четири от носа до опашката, за самолет с делта крила е на половината (т.нар. неутрална точка) .

14. Енергийно ефективно планиране. Стабилизиране на полета.
Тактика за световен рекорд за продължителност на полета.

Въз основа на кривите за повдигане и съпротивление е възможно да се намери енергийно изгоден режим на полет с най-малко загуби. Това със сигурност е важно за самолетите на дълги разстояния, но може да бъде полезно и в хартиената авиация. Чрез леко модернизиране на самолета (огъване на ръбовете, преразпределяне на теглото) можете да постигнете по-добри характеристики на полета или, обратно, да прехвърлите полета в критичен режим.
Най-общо казано, хартиените самолети не променят характеристиките си по време на полет, така че могат да се справят без специални стабилизатори. Опашката, която създава съпротивление, ви позволява да изместите центъра на тежестта напред. Правилността на полета се поддържа поради вертикалната равнина на завоя и поради напречната V на крилата.
Стабилността означава, че самолетът, когато се отклони, се стреми да се върне в неутрална позиция. Точката на стабилността на ъгъла на плъзгане е, че самолетът ще поддържа същата скорост. Колкото по-стабилен е самолетът, толкова по-висока е скоростта, като модел №2. Но тази тенденция трябва да бъде ограничена - трябва да се използва повдигане, така че най-добрите хартиени самолети в по-голямата си част имат неутрална стабилност, това е най-добрата комбинация от качества.
Установените режими обаче не винаги са най-добрите. Световният рекорд за най-дълъг полет е поставен с помощта на много специфична тактика. Първо, самолетът се изстрелва по вертикална права линия, той просто се хвърля на максималната си височина. Второ, след стабилизиране в горната точка поради взаимното разположение на центъра на тежестта и ефективната площ на крилото, самият самолет трябва да премине в нормален полет. Трето, разпределението на теглото на самолета не е нормално - предната му част е недотоварена, така че поради голямото съпротивление, което не компенсира теглото, той забавя много бързо. В същото време повдигащата сила на крилото рязко пада, носът се спуска и, падайки, се ускорява с рязък удар, но отново се забавя и замръзва. Такива колебания (pitch up) се изглаждат поради инерцията в точките на затихване и в резултат на това общото време, прекарано във въздуха, е по-дълго от нормалното равномерно плъзгане.

15. Малко за синтеза на дизайн с дадени характеристики.

Предполага се, че след определяне на основните параметри на хартиен самолет, тяхната връзка и по този начин завършване на етапа на анализ, може да се премине към задачата за синтез - въз основа на необходими изискваниясъздайте нов дизайн. Емпирично аматьори по целия свят правят точно това, броят на дизайните е надхвърлил 1000. Но няма окончателен цифров израз за такава работа, както няма специални пречки за извършване на подобни изследвания.

16. Практически аналогии. Летяща катерица. Апартамент в крило.

Ясно е, че хартиеният самолет е преди всичко просто източник на радост и прекрасна илюстрация за първата стъпка в небето. Подобен принцип на реене се използва на практика само от летящи катерици, които нямат голямо стопанско значение, поне в нашия регион.

По-практично сходство с хартиен самолет е „Wing suite“ - костюм с крило за парашутисти, който позволява хоризонтален полет. Между другото, аеродинамичното качество на такъв костюм е по-малко от това на хартиен самолет - не повече от 3.

17. Върнете се към мисловната карта. Ниво на развитие. Повдигнати въпроси и възможности за по-нататъшно развитие на изследването.

Като вземем предвид свършената работа, можем да добавим оцветяване към мисловната карта, показваща изпълнението на възложените задачи. Зеленото показва елементи, които са на задоволително ниво, светлозеленото показва проблеми, които имат някои ограничения, жълтото показва области, които са засегнати, но не са достатъчно развити, а червеното показва обещаващи области, които изискват допълнителни изследвания.

18. Заключение.

В резултат на работата беше проучена теоретичната основа за полета на хартиените самолети, планирани и проведени експерименти, които позволиха да се определят числените параметри за различни конструкции и общите връзки между тях. Засягат се и сложните летателни механизми от гледна точка на съвременната аеродинамика.
Описани са основните параметри, влияещи върху полета, и са дадени изчерпателни препоръки.
В общата част беше направен опит за систематизиране на областта на знанието на базата на мисловна карта и бяха очертани основните насоки за по-нататъшни изследвания.

19. Списък с литература.

1. Аеродинамика на хартиения самолет [Електронен ресурс] / Кен Блекбърн – режим на достъп: http://www.paperplane.org/paero.htm, безплатен. - Шапка с козирка. от екрана. - Яз. Английски

2. До Шует. Въведение във физиката на полета. Превод Г.А. Волперт от петото немско издание. - М .: Обединено научно-техническо издателство на НКТП на СССР. Редакция на техническа и теоретична литература, 1938. - 208 с.

3. Стахурски А. За умели ръце: Настолен аеродинамичен тунел. Централна станция на младите техници на името на Н.М. Шверник - М.: Министерство на културата на СССР. Главно управление на печатарската индустрия, 13-та печатница, 1956. - 8 с.

4. Мерзликин В. Радиоуправляеми модели на планери. - М ,: Издателство на ДОСААФ СССР, 1982. - 160 с.

5. А.Л. Стасенко. Физика на полета. - М: Наука. Главна редакция на физико-математическата литература, 1988 г., - 144 с.
моб_инфо