Was sind die Voraussetzungen für eine lange Planung eines Papierfliegers? Papierflieger, die sehr lange fliegen: Diagramme, Beschreibungen und Empfehlungen

Transkript

1 Forschungsarbeit Arbeitsthema Ideal Papierflieger Ausgefüllt von: Prokhorov Vitaly Andreevich, Schüler der 8. Klasse der Städtischen Bildungseinrichtung Smelovskaya-Sekundarschule. Betreuer: Prokhorova Tatyana Vasilievna, Lehrerin für Geschichte und Sozialkunde, Städtische Bildungseinrichtung Smelovskaya-Sekundarschule, 2016.

2 Inhalt Einleitung Das ideale Flugzeug Erfolgskomponenten Das zweite Newtonsche Gesetz beim Starten eines Flugzeugs Kräfte, die im Flug auf ein Flugzeug wirken Über den Flügel Starten eines Flugzeugs Testen von Flugzeugen Modelle von Flugzeugen Testen der Flugreichweite und Gleitzeit Modell eines idealen Flugzeugs Fassen wir zusammen: theoretisches Modell Ihr eigenes Modell und seine Tests Schlussfolgerungen Referenzen Anhang 1. Diagramm des Einflusses von Kräften auf ein Flugzeug im Flug Anhang 2. Ziehen Anhang 3. Flügelseitenverhältnis Anhang 4. Flügelschwenkung Anhang 5. Durchschnittliche aerodynamische Flügelsehne (MAC) Anhang 6. Flügelform Anhang 7 Luftzirkulation um den Flügel Anhang 8. Startwinkel des Flugzeugs Anhang 9. Flugzeugmodelle für Experimente

3 Einleitung Papierflieger (Flugzeug) ist ein Spielzeugflugzeug aus Papier. Es ist wahrscheinlich die häufigste Form von Aerogami, einem Zweig von Origami (der japanischen Kunst des Papierfaltens). Auf Japanisch heißt ein solches Flugzeug 紙飛行機 (kami hikoki; kami=Papier, hikoki=Flugzeug). Trotz der scheinbaren Frivolität dieser Tätigkeit stellte sich heraus, dass das Fliegen von Flugzeugen eine ganze Wissenschaft ist. Es wurde 1930 geboren, als Jack Northrop, der Gründer der Lockheed Corporation, Papierflugzeuge einsetzte, um neue Ideen bei der Konstruktion echter Flugzeuge zu testen. Und auf weltweiter Ebene finden Sportwettbewerbe zum Starten von Papierflugzeugen, Red Bull Paper Wings, statt. Sie wurden vom Briten Andy Chipling erfunden. Viele Jahre lang stellten er und seine Freunde Papiermodelle her und 1989 gründete er die Paper Aircraft Association. Er war es, der die Regeln für den Start von Papierflugzeugen verfasste, die von Spezialisten aus dem Guinness-Buch der Rekorde verwendet werden und zum offiziellen Schauplatz der Weltmeisterschaft wurden. Origami und insbesondere Aerogami sind schon lange mein Hobby. Ich habe verschiedene Modelle von Papierflugzeugen gesammelt, aber einige davon flogen perfekt, während andere sofort umfielen. Warum passiert das, wie erstellt man ein Modell eines idealen Flugzeugs (das lange und weite fliegt)? Ich kombinierte meine Leidenschaft mit meinen Kenntnissen der Physik und begann meine Forschung. Ziel der Studie: Durch Anwendung der Gesetze der Physik ein Modell eines idealen Flugzeugs erstellen. Ziele: 1. Studieren Sie die Grundgesetze der Physik, die den Flug eines Flugzeugs beeinflussen. 2. Leiten Sie die Regeln für die Erstellung eines idealen Flugzeugs her. 3

4 3. Untersuchen Sie bereits erstellte Flugzeugmodelle auf ihre Nähe zum theoretischen Modell eines idealen Flugzeugs. 4. Erstellen Sie Ihr eigenes Flugzeugmodell, das dem theoretischen Modell eines idealen Flugzeugs nahe kommt. 1. Ideales Flugzeug 1.1. Zutaten für den Erfolg Schauen wir uns zunächst die Frage an, wie man ein gutes Papierflugzeug baut. Sie sehen, die Hauptfunktion eines Flugzeugs ist die Fähigkeit zu fliegen. Wie man ein Flugzeug mit der besten Leistung baut. Wenden wir uns dazu zunächst den Beobachtungen zu: 1. Das Flugzeug fliegt umso schneller und länger, je stärker der Wurf ist, außer in Fällen, in denen etwas (normalerweise ein flatterndes Stück Papier in der Nase oder baumelnde abgesenkte Flügel) Widerstand erzeugt und langsamer wird die Vorwärtsbewegung des Flugzeugs. . 2. Egal wie sehr wir versuchen, ein Stück Papier zu werfen, wir werden es nicht so weit werfen können wie einen kleinen Kieselstein mit dem gleichen Gewicht. 3. Für ein Papierflugzeug sind lange Flügel nutzlos, kurze Flügel sind effektiver. Schwerere Flugzeuge fliegen nicht weit 4. Ein weiterer wichtiger zu berücksichtigender Faktor ist der Winkel, in dem sich das Flugzeug vorwärts bewegt. Wenn wir uns den Gesetzen der Physik zuwenden, finden wir die Gründe für die beobachteten Phänomene: 1. Die Flüge von Papierflugzeugen gehorchen dem zweiten Newtonschen Gesetz: Die Kraft (in diesem Fall der Auftrieb) ist gleich der Änderungsrate des Impulses. 2. Es geht um den Luftwiderstand, eine Kombination aus Luftwiderstand und Turbulenzen. Der durch seine Viskosität verursachte Luftwiderstand ist proportional zur Querschnittsfläche des vorderen Teils des Flugzeugs, 4

5 hängt mit anderen Worten davon ab, wie groß die Nase des Flugzeugs ist, wenn man sie von vorne betrachtet. Turbulenzen sind das Ergebnis von Wirbelluftströmungen, die sich um ein Flugzeug herum bilden. Sie ist proportional zur Oberfläche des Flugzeugs, die stromlinienförmige Form reduziert sie deutlich. 3. Die großen Flügel eines Papierflugzeugs hängen durch und können den Biegeeffekten des Auftriebs nicht widerstehen, wodurch das Flugzeug schwerer wird und der Luftwiderstand zunimmt. Übergewicht verhindert, dass ein Flugzeug weit fliegt, und dieses Gewicht wird typischerweise durch die Flügel erzeugt, wobei der größte Auftrieb im Bereich des Flügels entsteht, der der Mittellinie des Flugzeugs am nächsten liegt. Daher müssen die Flügel sehr kurz sein. 4. Beim Start muss die Luft auf die Unterseite der Flügel treffen und nach unten abgelenkt werden, um dem Flugzeug ausreichend Auftrieb zu verleihen. Wenn das Flugzeug nicht schräg zur Flugrichtung steht und seine Nase nicht angehoben ist, findet kein Auftrieb statt. Im Folgenden betrachten wir die grundlegenden physikalischen Gesetze, die das Flugzeug beeinflussen, genauer das zweite Newtonsche Gesetz beim Starten eines Flugzeugs. Wir wissen, dass sich die Geschwindigkeit eines Körpers unter dem Einfluss einer auf ihn ausgeübten Kraft ändert. Wirken mehrere Kräfte auf einen Körper, so ergibt sich die Resultierende dieser Kräfte, also eine bestimmte Gesamtkraft, die eine bestimmte Richtung und einen bestimmten Zahlenwert hat. Eigentlich alle Anwendungsfälle verschiedene Kräfte zu einem bestimmten Zeitpunkt kann auf die Wirkung einer resultierenden Kraft reduziert werden. Um herauszufinden, wie sich die Geschwindigkeit eines Körpers verändert hat, müssen wir daher wissen, welche Kraft auf den Körper einwirkt. Je nach Größe und Richtung der Kraft erfährt der Körper die eine oder andere Beschleunigung. Dies ist deutlich sichtbar, wenn das Flugzeug gestartet wird. Als wir eine kleine Kraft auf das Flugzeug ausübten, beschleunigte es nicht sehr stark. Wann ist die Potenz 5?

6 Der Aufprall nahm zu, das Flugzeug erlangte eine viel größere Beschleunigung. Das heißt, die Beschleunigung ist direkt proportional zur ausgeübten Kraft. Je größer die Aufprallkraft, desto größer ist die Beschleunigung, die der Körper erfährt. Die Masse eines Körpers steht auch in direktem Zusammenhang mit der Beschleunigung, die der Körper durch Krafteinwirkung erhält. In diesem Fall ist die Masse des Körpers umgekehrt proportional zur resultierenden Beschleunigung. Je größer die Masse, desto geringer ist die Beschleunigung. Basierend auf dem Vorstehenden kommen wir zu dem Schluss, dass das Flugzeug beim Start dem zweiten Newtonschen Gesetz gehorcht, das durch die Formel a = F / m ausgedrückt wird, wobei a die Beschleunigung, F die Aufprallkraft und m die Körpermasse ist. Die Definition des zweiten Hauptsatzes lautet wie folgt: Die Beschleunigung, die ein Körper durch einen Aufprall auf ihn erhält, ist direkt proportional zur Kraft oder den resultierenden Kräften dieses Aufpralls und umgekehrt proportional zur Masse des Körpers. Somit gehorcht das Flugzeug zunächst dem zweiten Newtonschen Gesetz und die Flugreichweite hängt auch von der gegebenen Anfangskraft und Masse des Flugzeugs ab. Daraus ergeben sich die ersten Regeln für die Schaffung eines idealen Flugzeugs: Das Flugzeug muss leicht sein, dem Flugzeug zunächst eine größere Festigkeit verleihen. Kräfte, die im Flug auf das Flugzeug einwirken. Wenn ein Flugzeug fliegt, wird es aufgrund der Anwesenheit von Luft von vielen Kräften beeinflusst, die jedoch alle in Form von vier Hauptkräften dargestellt werden können: Schwerkraft, Auftrieb, Kraft beim Start und Luftwiderstand (Luftwiderstand) (siehe Anhang). 1). Die Schwerkraft bleibt immer konstant. Der Auftrieb wirkt dem Gewicht des Flugzeugs entgegen und kann größer oder größer sein weniger Gewicht, abhängig von der Energiemenge, die für die Fortbewegung aufgewendet wird. Der beim Start wirkenden Kraft steht die Kraft des Luftwiderstands (auch Luftwiderstand genannt) entgegen. 6

7 Im Geradeaus- und Horizontalflug gleichen sich diese Kräfte gegenseitig aus: Die beim Start auftretende Kraft ist gleich der Luftwiderstandskraft, die Auftriebskraft ist gleich dem Gewicht des Flugzeugs. Unter keinem anderen Verhältnis dieser vier Hauptkräfte ist ein geradliniger und horizontaler Flug möglich. Jede Änderung dieser Kräfte wirkt sich auf das Flugverhalten des Flugzeugs aus. Wenn der durch die Flügel erzeugte Auftrieb gegenüber der Schwerkraft zunimmt, steigt das Flugzeug. Umgekehrt führt eine Verringerung des Auftriebs gegen die Schwerkraft dazu, dass das Flugzeug sinkt, also an Höhe verliert und abstürzt. Wenn das Kräftegleichgewicht nicht aufrechterhalten wird, verbiegt das Flugzeug seine Flugbahn in Richtung der vorherrschenden Kraft. Lassen Sie uns näher auf den Luftwiderstand als einen der wichtigen Faktoren der Aerodynamik eingehen. Widerstand ist die Kraft, die die Bewegung von Körpern in Flüssigkeiten und Gasen behindert. Der Widerstand besteht aus zwei Arten von Kräften: tangentialen (tangentialen) Reibungskräften, die entlang der Körperoberfläche gerichtet sind, und Druckkräften, die auf die Oberfläche gerichtet sind (Anhang 2). Die Widerstandskraft ist immer gegen den Geschwindigkeitsvektor des Körpers im Medium gerichtet und ist zusammen mit der Auftriebskraft Bestandteil der gesamten aerodynamischen Kraft. Die Widerstandskraft wird normalerweise als Summe zweier Komponenten dargestellt: dem Nullauftriebswiderstand (Schadenswiderstand) und dem induzierten Widerstand. Schädlicher Luftwiderstand entsteht durch die Einwirkung von Hochgeschwindigkeitsluftdruck auf die Strukturelemente des Flugzeugs (alle hervorstehenden Teile des Flugzeugs erzeugen bei der Bewegung durch die Luft schädlichen Luftwiderstand). Darüber hinaus kommt es an der Verbindung von Flügel und „Flugzeugrumpf“ sowie am Heck zu Turbulenzen im Luftstrom, die ebenfalls schädlichen Luftwiderstand erzeugen. Schädlich 7

8 Der Luftwiderstand nimmt mit dem Quadrat der Beschleunigung des Flugzeugs zu (wenn Sie die Geschwindigkeit verdoppeln, vervierfacht sich der schädliche Luftwiderstand). IN moderne Luftfahrt Hochgeschwindigkeitsflugzeuge erfahren trotz der scharfen Kanten der Flügel und der extrem stromlinienförmigen Form eine erhebliche Erwärmung der Haut, wenn sie mit der Kraft ihrer Triebwerke den Luftwiderstand überwinden (z. B. das schnellste Höhenaufklärungsflugzeug der Welt SR). -71 Black Bird ist durch eine spezielle hitzebeständige Beschichtung geschützt. Die zweite Komponente des Luftwiderstands, der induzierte Widerstand, ist ein Nebenprodukt des Auftriebs. Es entsteht, wenn Luft aus einem Hochdruckbereich vor dem Flügel in eine verdünnte Umgebung hinter dem Flügel strömt. Der besondere Effekt des induktiven Widerstands macht sich bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten bemerkbar, wie sie bei Papierflugzeugen beobachtet werden ( Ein gutes Beispiel Dieses Phänomen kann man bei der Landung in realen Flugzeugen beobachten. Bei der Landung hebt das Flugzeug die Nase, die Triebwerke beginnen intensiver zu summen und steigern so den Schub. Der induktive Widerstand steht, ähnlich wie der schädliche Widerstand, in einem Verhältnis von eins zu zwei zur Beschleunigung des Flugzeugs. Und jetzt ein wenig über Turbulenzen. Wörterbuch Die Luftfahrt-Enzyklopädie gibt die Definition: „Turbulenz ist die zufällige Bildung nichtlinearer fraktaler Wellen mit zunehmender Geschwindigkeit in einem flüssigen oder gasförmigen Medium.“ In Ihren eigenen Worten handelt es sich dabei um eine physikalische Eigenschaft der Atmosphäre, in der sich Druck, Temperatur, Richtung und Windgeschwindigkeit ständig ändern. Deswegen Luftmassen werden in Zusammensetzung und Dichte heterogen. Und beim Fliegen kann unser Flugzeug in Luftströmungen nach unten („Nagel“ am Boden) oder nach oben (besser für uns, weil sie das Flugzeug vom Boden abheben) fallen, und diese Strömungen können sich auch chaotisch bewegen und verdrehen (dann das Flugzeug). fliegt unvorhersehbar, dreht sich und dreht sich). 8

9 Aus dem oben Gesagten leiten wir also die notwendigen Eigenschaften ab, um ein ideales Flugzeug im Flug zu schaffen: Ein ideales Flugzeug sollte lang und schmal sein, sich zur Nase und zum Heck hin verjüngen wie ein Pfeil, und im Verhältnis zu seinem Gewicht eine relativ kleine Oberfläche haben. Ein Flugzeug mit diesen Eigenschaften fliegt eine größere Distanz. Wenn das Papier so gefaltet wird, dass die Unterseite des Flugzeugs flach und horizontal ist, wirkt beim Sinkflug Auftrieb auf das Flugzeug und vergrößert seine Flugreichweite. Wie oben erwähnt, entsteht Auftrieb, wenn Luft auf die Unterseite eines Flugzeugs trifft, das mit leicht angehobener Nase am Flügel fliegt. Die Flügelspannweite ist der Abstand zwischen Ebenen parallel zur Symmetrieebene des Flügels und tangential zu dieser Extrempunkte. Die Flügelspannweite ist ein wichtiges geometrisches Merkmal eines Flugzeugs und beeinflusst seine Aerodynamik und Flugleistung und ist auch eine der wichtigsten Gesamtabmessungen des Flugzeugs. Die Flügelstreckung ist das Verhältnis der Flügelspannweite zur durchschnittlichen aerodynamischen Flügelsehne (Anhang 3). Für einen nicht rechteckigen Flügel ist das Seitenverhältnis = (Spannweite im Quadrat)/Fläche. Dies lässt sich verstehen, wenn wir einen rechteckigen Flügel als Grundlage nehmen, die Formel wird einfacher: Seitenverhältnis = Spannweite/Sehne. Diese. Wenn der Flügel eine Spannweite von 10 Metern hat und die Flügelsehne = 1 Meter, beträgt das Streckungsverhältnis = 10. Je größer das Streckungsverhältnis, desto geringer ist der induktive Widerstand des Flügels, der mit dem Luftstrom von der Unterseite verbunden ist des Flügels nach oben durch die Spitze unter Bildung von Spitzenwirbeln. In erster Näherung können wir davon ausgehen, dass die charakteristische Größe eines solchen Wirbels gleich der Flügelsehne ist und mit zunehmender Spannweite der Wirbel im Vergleich zur Flügelspannweite immer kleiner wird. 9

10 Je geringer der induktive Widerstand, desto geringer der Gesamtwiderstand des Systems, desto höher ist natürlich die aerodynamische Qualität. Natürlich besteht die Versuchung, die Erweiterung so groß wie möglich zu gestalten. Und hier beginnen die Probleme: Zusammen mit der Verwendung hoher Streckungsverhältnisse müssen wir die Festigkeit und Steifigkeit des Flügels erhöhen, was eine überproportionale Zunahme der Flügelmasse mit sich bringt. Aus aerodynamischer Sicht wäre ein Flügel am vorteilhaftesten, der die Fähigkeit besitzt, bei möglichst geringem Luftwiderstand den größtmöglichen Auftrieb zu erzeugen. Zur Beurteilung der aerodynamischen Perfektion des Flügels wird das Konzept der aerodynamischen Qualität des Flügels eingeführt. Die aerodynamische Qualität eines Flügels ist das Verhältnis der Auftriebskraft zur Widerstandskraft des Flügels. Die beste aerodynamische Form ist die elliptische Form, allerdings ist ein solcher Flügel schwierig herzustellen und wird daher selten verwendet. Ein rechteckiger Flügel ist aus aerodynamischer Sicht weniger vorteilhaft, lässt sich aber deutlich einfacher herstellen. Ein trapezförmiger Flügel hat bessere aerodynamische Eigenschaften als ein rechteckiger, ist jedoch etwas schwieriger herzustellen. Gepfeilte und dreieckige Flügel sind bei niedrigen Geschwindigkeiten aerodynamisch schlechter als trapezförmige und rechteckige Flügel (solche Flügel werden bei Flugzeugen verwendet, die mit Transonic- und Überschallgeschwindigkeit fliegen). Ein im Grundriss elliptischer Flügel hat die höchste aerodynamische Qualität – den geringstmöglichen Luftwiderstand bei maximalem Auftrieb. Leider wird ein Flügel dieser Form aufgrund der Komplexität des Designs nicht oft verwendet (ein Beispiel für die Verwendung eines Flügels dieses Typs ist der englische Spitfire-Jäger) (Anhang 6). Die Flügelschwenkung ist der Abweichungswinkel des Flügels von der Normalen zur Symmetrieachse des Flugzeugs, in der Projektion auf die Grundebene des Flugzeugs. In diesem Fall gilt die Richtung zum Schwanz als positiv (Anhang 4). Es gibt 10

11 Streichen Sie entlang der Vorderkante des Flügels, entlang der Hinterkante und entlang der Viertelsehnenlinie. Vorwärts gepfeilter Flügel (KSW) ist ein Flügel mit negativer Pfeilung (Beispiele für vorwärts gepfeilte Flugzeugmodelle: Su-47 Berkut, tschechoslowakisches Segelflugzeug LET L-13). Die Tragflächenlast ist das Verhältnis des Gewichts des Flugzeugs zur Fläche der tragenden Fläche. Ausgedrückt in kg/m² (für Modelle - g/dm²). Je geringer die Belastung, desto geringer ist die für den Flug erforderliche Geschwindigkeit. Die durchschnittliche aerodynamische Flügelsehne (MAC) ist ein gerades Liniensegment, das die beiden am weitesten entfernten Punkte des Profils verbindet. Bei einem Flügel mit rechteckigem Grundriss entspricht die MAR der Flügelsehne (Anhang 5). Wenn Sie die Größe und Position des MAR auf dem Flugzeug kennen und diese als Basislinie verwenden, bestimmen Sie die Position des Schwerpunkts des Flugzeugs relativ dazu, die in % der Länge des MAR gemessen wird. Der Abstand vom Schwerpunkt zum Beginn des MAR, ausgedrückt als Prozentsatz seiner Länge, wird als Schwerpunkt des Flugzeugs bezeichnet. Den Schwerpunkt eines Papierfliegers herauszufinden kann einfacher sein: Nehmen Sie Nadel und Faden; Stechen Sie mit einer Nadel in das Flugzeug und lassen Sie es an einem Faden hängen. Der Punkt, an dem das Flugzeug mit vollkommen flachen Flügeln balanciert, ist der Schwerpunkt. Und noch etwas zum Flügelprofil – das ist die Form des Flügels im Querschnitt. Das Flügelprofil hat starken Einfluss auf alle aerodynamischen Eigenschaften des Flügels. Aufgrund der Krümmung der Ober- und Unterseite gibt es viele Arten von Profilen verschiedene Typen unterschiedlich, ebenso wie die Dicke des Profils selbst (Anhang 6). Klassisch ist, wenn die Unterseite nahezu eben ist und die Oberseite nach einem bestimmten Gesetz konvex ist. Dabei handelt es sich um das sogenannte asymmetrische Profil, es gibt aber auch symmetrische, bei denen Ober- und Unterseite die gleiche Krümmung aufweisen. Die Entwicklung aerodynamischer Profile erfolgt fast seit Beginn der Luftfahrtgeschichte und wird immer noch durchgeführt (in Russland beschäftigt sich das TsAGI Central Aerohydrodynamic Institute mit der Entwicklung realer Flugzeuge 11).

12 Institut benannt nach Professor N.E. Schukowski, in den USA werden solche Funktionen vom Langley Research Center (einer Abteilung der NASA) wahrgenommen. Lassen Sie uns aus dem, was oben über den Flügel eines Flugzeugs gesagt wurde, Schlussfolgerungen ziehen: Ein traditionelles Flugzeug hat lange, schmale Flügel näher an der Mitte, wobei der Hauptteil durch kleine horizontale Flügel näher am Heck ausgeglichen wird. Dem Papier fehlt die Festigkeit für solch komplexe Designs und es verbiegt und knittert leicht, insbesondere während des Startvorgangs. Dies bedeutet, dass Papierflügel ihre aerodynamischen Eigenschaften verlieren und Luftwiderstand erzeugen. Ein Flugzeug traditioneller Bauart ist ein stromlinienförmiges und recht langlebiges Gerät; seine deltaförmigen Flügel sorgen für ein stabiles Gleiten, sie sind jedoch relativ groß, erzeugen übermäßiges Bremsen und können an Steifigkeit verlieren. Diese Schwierigkeiten können überwunden werden: Kleinere, haltbarere Deltaflügel-Auftriebsflächen bestehen aus zwei oder mehr Lagen gefaltetem Papier und behalten ihre Form bei Hochgeschwindigkeitsstarts besser. Die Flügel können so gefaltet werden, dass auf der Oberseite eine kleine Ausbuchtung entsteht, die den Auftrieb erhöht, wie beim Flügel eines echten Flugzeugs (Anhang 7). Die solide Bauweise verfügt über eine Masse, die das Anlaufdrehmoment erhöht, ohne den Luftwiderstand wesentlich zu erhöhen. Durch die Vorwärtsbewegung der Deltaflügel und den Ausgleich des Auftriebs mit einem langen, flachen, V-förmigen Körper zum Heck hin, der eine seitliche Bewegung (Ablenkung) im Flug verhindert, können die wertvollsten Eigenschaften eines Papierflugzeugs in einem Design vereint werden. 1.5 Flugzeugstart 12

13 Beginnen wir mit den Grundlagen. Halten Sie Ihr Papierflugzeug niemals an der Hinterkante des Flügels (Heck). Da sich das Papier so stark biegt, was sich sehr negativ auf die Aerodynamik auswirkt, wird eine sorgfältige Passform beeinträchtigt. Halten Sie das Flugzeug am besten an den dicksten Papierschichten in der Nähe der Nase. Typischerweise liegt dieser Punkt nahe dem Schwerpunkt des Flugzeugs. Um das Flugzeug auf die maximale Distanz zu bringen, müssen Sie es in einem Winkel von 45 Grad (Parabel) so stark wie möglich nach vorne und oben werfen, was durch unser Experiment mit Starts in verschiedenen Winkeln zur Oberfläche bestätigt wurde (Anhang 8). Dies liegt daran, dass die Luft beim Start auf die Unterseite der Flügel treffen und nach unten abgelenkt werden muss, um dem Flugzeug ausreichend Auftrieb zu verleihen. Wenn das Flugzeug nicht schräg zur Flugrichtung steht und seine Nase nicht angehoben ist, findet kein Auftrieb statt. Ein Flugzeug hat normalerweise den größten Teil seines Gewichts nach hinten gerichtet, das heißt, das Heck ist unten, die Nase ist oben und der Auftrieb ist garantiert. Es balanciert das Flugzeug aus und ermöglicht ihm den Flug (es sei denn, die Auftriebskraft ist zu groß, wodurch das Flugzeug stark steigt und fällt). Bei Flugzeitwettbewerben sollte man das Flugzeug auf die maximale Höhe werfen, damit es länger braucht, um nach unten zu gleiten. Im Allgemeinen sind die Starttechniken für Kunstflugzeuge so vielfältig wie ihre Designs. Und so die Technik zum Starten des idealen Flugzeugs: Der richtige Griff sollte stark genug sein, um das Flugzeug zu halten, aber nicht so stark, dass er es verformt. Die gefaltete Papierlasche an der Unterseite unter der Nase des Flugzeugs kann als Starthalterung verwendet werden. Halten Sie das Flugzeug beim Start in einem Winkel von 45 Grad zur maximalen Flughöhe. 2.Testen von Flugzeugen 13

14 2.1. Flugzeugmodelle Um dies zu bestätigen (oder zu widerlegen, wenn sie für Papierflugzeuge falsch sind), haben wir 10 Flugzeugmodelle ausgewählt, die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden: Pfeilung, Flügelspannweite, Strukturdichte, zusätzliche Stabilisatoren. Und natürlich haben wir auch ein klassisches Flugzeugmodell genommen, um die Auswahl vieler Generationen zu erkunden (Anhang 9) 2.2. Reichweiten- und Gleitzeittest. 14

15 Modellname Flugreichweite (m) Flugdauer (Metronomschläge) Merkmale beim Start Vorteile Nachteile 1. Drehungen, Gleiten Zu geflügelt Schlechte Kontrolle Flacher Boden, große Flügel Groß Gleitet nicht Turbulenzen 2. Drehungen, Gleiten Flügel breit Schwanz Schlecht Nicht stabil im Flug Turbulenzen kontrolliert 3. Tauchgänge, schmale Nase, Turbulenz, Jäger, Drehungen, flacher Boden, Gewicht der Nase, schmaler Körperteil, 4. Gleiten, flacher Boden, große Flügel, Guinness-Segelflugzeug, Fliegt in einem Bogen, gebogen, schmaler Körper, langer Bogenflug, Gleiten. 5. Fliegt entlang, sich verjüngende Flügel, breiter Körper, gerade, in Flugstabilisatoren Kein Käfer am Ende des Fluges, die Bogenform ändert abrupt die Flugbahn. 6. Fliegt geradeaus. Flacher Boden. Breiter Körper. Traditionell gut. Kleine Flügel. Keine Bogenpläne. 15

16 7. Sturzflug Schmale Flügel Schwere Nase Fliegt nach vorne Große Flügel, gerade Schmaler Körper nach hinten verschoben Sturzbomber Gewölbt (aufgrund der Flügelklappen) Designdichte 8. Scout Fliegt entlang Kleiner Körper Breite Flügel gerade Gleitet Kleine Größe entlang der Länge bogenförmig dichte Struktur 9. Weißer Schwan fliegt entlang schmaler Körper gerade stabil stabil schmale Flügel im Flug mit flachem Boden dichte Struktur ausbalanciert 10. Stealth fliegt entlang bogenförmig gerade gleitet verändert die Flugbahn Die Achse der Flügel ist nach hinten verengt nein gebogen breite Flügel großer Körper nicht dichte Struktur Flugdauer (vom größten zum kleinsten): Guinness Glider und Traditional, Beetle, White Swan Fluglänge (vom größten zum kleinsten): White Swan, Beetle und Traditional, Scout. Die Spitzenreiter in zwei Kategorien waren: White Swan und Beetle. Studieren Sie diese Modelle und kombinieren Sie sie mit theoretischen Schlussfolgerungen. Nehmen Sie sie als Grundlage für ein Modell eines idealen Flugzeugs. 3. Modell eines idealen Flugzeugs 3.1 Fassen wir zusammen: Theoretisches Modell 16

17 1. Das Flugzeug sollte leicht sein, 2. Dem Flugzeug zunächst große Festigkeit verleihen, 3. Lang und schmal, sich zur Nase und zum Heck hin pfeilförmig verjüngend, mit einer relativ kleinen Oberfläche für sein Gewicht, 4. Die Bodenfläche von Das Flugzeug ist flach und horizontal, 5. kleine und stärkere Auftriebsflächen in Form von deltaförmigen Flügeln, 6. falten Sie die Flügel so, dass eine leichte Ausbuchtung auf der Oberseite entsteht, 7. bewegen Sie die Flügel nach vorne und gleichen Sie den Auftrieb aus mit dem langen, flachen Körper des Flugzeugs, der zum Heck hin V-förmig ist, 8. solide gebaute Struktur, 9. der Halt sollte stark genug sein und an der Ausbuchtung an der Unterseite, 10. Start in einem Winkel von 45 Grad und auf die maximale Höhe. 11. Anhand der Daten erstellten wir Skizzen des idealen Flugzeugs: 1. Seitenansicht 2. Unteransicht 3. Vorderansicht Nachdem ich Skizzen des idealen Flugzeugs erstellt hatte, wandte ich mich der Geschichte der Luftfahrt zu, um herauszufinden, ob meine Schlussfolgerungen mit denen von Flugzeugen übereinstimmen Designer. Und ich fand einen Prototyp eines Deltaflügelflugzeugs, das nach dem Zweiten Weltkrieg entwickelt wurde: die Convair XF-92 – ein Punktabfangjäger (1945). Und die Richtigkeit der Schlussfolgerungen wird dadurch bestätigt, dass sie zum Ausgangspunkt für eine neue Flugzeuggeneration wurden. 17

18 Ihr eigenes Modell und seine Prüfung. Modellname Flugreichweite (m) Flugdauer (Metronomschläge) ID Funktionen beim Start Vorteile (Nähe zum idealen Flugzeug) Nachteile (Abweichungen vom idealen Flugzeug) Fliegt 80 % 20 % geradeaus (Perfektion (für weitere Pläne verwalten keine Begrenzung) Verbesserungen ) Bei starkem Gegenwind „steht“ er bei 90 0 auf und dreht sich um. Mein Modell ist auf Basis der im praktischen Teil verwendeten Modelle gefertigt, die größte Ähnlichkeit mit dem „weißen Schwan“. Aber gleichzeitig habe ich eine Reihe bedeutender Veränderungen vorgenommen: eine größere Deltaform des Flügels, eine Krümmung des Flügels (wie die des „Scout“ und anderer ähnlicher), der Körper wurde verkleinert, und der Körper wurde verkleinert zusätzliche strukturelle Steifigkeit erhalten. Das heißt nicht, dass ich mit meinem Modell vollkommen zufrieden bin. Ich möchte den Unterkörper verkleinern und dabei die gleiche Strukturdichte beibehalten. Den Flügeln kann eine größere Deltaform verliehen werden. Denken Sie über den Heckbereich nach. Aber es kann nicht anders sein; es bleibt Zeit für weiteres Studium und Kreativität. Genau das machen professionelle Flugzeugkonstrukteure; von ihnen kann man viel lernen. Das werde ich in meinem Hobby tun. 17

19 Schlussfolgerungen Als Ergebnis der Studie wurden wir mit den grundlegenden Gesetzen der Aerodynamik vertraut, die das Flugzeug beeinflussen. Darauf aufbauend wurden Regeln für deren optimale Kombination abgeleitet, die zur Entstehung des idealen Flugzeugs beitragen. Um theoretische Schlussfolgerungen in der Praxis zu testen, wurden Modelle von Papierflugzeugen gefaltet, die sich in Faltkomplexität, Reichweite und Flugdauer unterschieden. Während des Experiments wurde eine Tabelle erstellt, in der die aufgedeckten Mängel der Modelle mit theoretischen Schlussfolgerungen verglichen wurden. Nachdem ich die Daten aus Theorie und Experiment verglichen hatte, erstellte ich ein Modell meines idealen Flugzeugs. Es muss noch verbessert werden, um es der Perfektion näher zu bringen! 18

20 Referenzen 1. Enzyklopädie „Luftfahrt“ / Website Akademiker %D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8C 2. Collins J. Papierflieger / J. Collins: trans. aus dem Englischen P. Mironova. M.: Mani, Ivanov und Ferber, 2014. 160er Jahre Babintsev V. Aerodynamik für Dummies und Wissenschaftler / Proza.ru-Portal 4. Babintsev V. Einstein und die Auftriebskraft oder Warum braucht eine Schlange einen Schwanz / Proza.ru-Portal 5. Arzhanikov N.S., Sadekova G.S., Aerodynamik von Flugzeugen 6. Modelle und Methoden der Aerodynamik / 7. Ushakov V.A., Krasilshchikov P.P., Volkov A.K., Grzhegorzhevsky A.N., Atlas der aerodynamischen Eigenschaften von Flügelprofilen / 8. Aerodynamik eines Flugzeugs / 9. Bewegung von Körpern in der Luft / E-Mail zhur. Aerodynamik in Natur und Technik. Kurzinfo zur Aerodynamik Wie fliegen Papierflieger? / Interessante Person. Interessante und coole Wissenschaft Herr S. Chernyshev. Warum fliegt das Flugzeug? S. Chernyshev, Direktor von TsAGI. Zeitschrift „Wissenschaft und Leben“, 11, 2008 / SGV Luftwaffe“ 4. VA VGK – Forum der Einheiten und Garnisonen „Luftfahrt und Flugplatzausrüstung“ – Luftfahrt für Dummies 19

21 12. Gorbunov Al. Aerodynamik für „Dummies“ / Gorbunov Al., g Straße in den Wolken / Zhur. Planet Juli, 2013 Meilensteine ​​der Luftfahrt: Prototyp eines Flugzeugs mit Deltaflügel 20

22 Anhang 1. Diagramm des Kräfteeinflusses auf ein Flugzeug im Flug. Beim Start angegebene Auftriebsbeschleunigung, Schwerkraft, Widerstand, Anhang 2. Widerstand. Strömung und Form des Hindernisses Formwiderstand Viskoser Reibungswiderstand 0 % 100 % ~10 % ~90 % ~90 % ~10 % 100 % 0 % 21

23 Anhang 3. Flügelverlängerung. Anhang 4. Flügelschwung. 22

24 Anhang 5. Durchschnittliche aerodynamische Flügelsehne (MAC). Anhang 6. Flügelform. Querschnittplan 23

25 Anhang 7. Luftzirkulation um den Flügel An der scharfen Kante des Flügelprofils bildet sich ein Wirbel. Bei der Bildung eines Wirbels kommt es zu einer Luftzirkulation um den Flügel. Der Wirbel wird von der Strömung mitgerissen und Stromlinien fließen gleichmäßig um ihn herum das Profil; Sie sind über dem Flügel konzentriert. Anhang 8. Startwinkel des Flugzeugs 24

26 Anhang 9. Flugzeugmodelle für das Experiment Papiermodell 1 Name 6 Papiermodell Name Krylan Traditional 2 7 Tail Dive 3 8 Hunter Scout 4 9 Guinness Glider White Swan 5 10 Stealth Beetle 26

Staatsgeneral Bildungseinrichtung„Schule 37“ Vorschulabteilung 2 Projekt „Flugzeuge zuerst“ Lehrer: Anokhina Elena Aleksandrovna Onoprienko Ekaterina Elitovna Ziel: Finden Sie ein Diagramm

87 Auftriebskraft eines Flugzeugflügels Magnus-Effekt Wann Vorwärtsbewegung Körper in einem viskosen Medium, wie im vorherigen Absatz gezeigt wurde, tritt Auftriebskraft auf, wenn der Körper asymmetrisch angeordnet ist

ABHÄNGIGKEIT DER AERODYNAMISCHEN EIGENSCHAFTEN VON FLÜGELN EINFACHER FORM IM PLAN VON GEOMETRISCHEN PARAMETERN Spiridonov A.N., Melnikov A.A., Timakov E.V., Minazova A.A., Kovaleva Ya.I. Staat Orenburg

KOMMUNALE AUTONOME VORSCHULISCHE BILDUNGSEINRICHTUNG DER KOMMUNALFORMATION NYAGAN „KINDERGARTEN 1 „Sonne““ ALLGEMEINER ENTWICKLUNGSART MIT VORRANGIGER UMSETZUNG SOZIAL-PERSÖNLICHER AKTIVITÄTEN

MINISTERIUM FÜR BILDUNG UND WISSENSCHAFT DER RUSSISCHEN FÖDERATION STAATLICHER BUNDESHAUSHALT BILDUNGSEINRICHTUNG FÜR HOCHBERUFLICHE BILDUNG „STAATLICHE UNIVERSITÄT SAMARA“ V.A.

Vorlesung 3 Thema 1.2: FLÜGELAERODYNAMIK Vorlesungsgliederung: 1. Gesamte aerodynamische Kraft. 2. Druckmittelpunkt des Flügelprofils. 3. Nickmoment des Flügelprofils. 4. Fokus auf das Flügelprofil. 5. Schukowski-Formel. 6. Umfließen

EINFLUSS PHYSIKALISCHER EIGENSCHAFTEN DER ATMOSPHÄRE AUF DEN FLUGZEUGBETRIEB. Auswirkungen physikalische Eigenschaften Atmosphäre für den Flug Stetige horizontale Bewegung des Flugzeugs Start Landung Atmosphärisch

ANIMATION EINES FLUGZEUGS Die geradlinige und gleichmäßige Bewegung eines Flugzeugs entlang einer nach unten geneigten Flugbahn wird als Gleiten oder stetiger Sinkflug bezeichnet. Der Winkel, der zwischen der Gleitflugbahn und der Linie gebildet wird

Thema 2: AERODYNAMISCHE KRÄFTE. 2.1. GEOMETRISCHE PARAMETER DES FLÜGELS MIT MAX. Mittellinie Grundlegende geometrische Parameter, Flügelprofil und Profilsatz entlang der Spannweite, Form und Abmessungen des Flügels im Grundriss, geometrisch

6 KÖRPERSTRÖMUNG IN FLÜSSIGKEITEN UND GASES 6.1 Widerstandskraft Die Frage der Umströmung von Körpern durch bewegte Flüssigkeits- oder Gasströme wird in der praktischen menschlichen Tätigkeit sehr häufig aufgeworfen. Besonders

Abteilung für Bildung der Verwaltung des Stadtbezirks Ozersky der Region Tscheljabinsk Städtische Haushaltseinrichtung für zusätzliche Bildung „Station junger Techniker“ Einführung und Anpassung des Papiers

Bildungsministerium der Region Irkutsk Staatliche haushaltspolitische Berufsbildungseinrichtung der Region Irkutsk „Irkutsk Aviation College“ (GBPOUIO „IAT“) Methodensatz

UDC 533.64 O. L. Lemko, I. V. Korol METHODE DER PARAMETRISCHEN STUDIEN DES RECHNENMODELLS DER ERSTEN APPROXIMATION EINES FLUGZEUGS MIT AEROSTATISCHER UNTERSTÜTZUNG Einführung Vor dem Hintergrund der Umweltzerstörung

Vorlesung 1 Bewegung einer viskosen Flüssigkeit. Poiseuilles Formel. Laminare und turbulente Strömungen, Reynolds-Zahl. Bewegung von Körpern in Flüssigkeiten und Gasen. Auftriebskraft eines Flugzeugflügels, Schukowski-Formel. L-1: 8,6–8,7;

Thema 3. Merkmale der Aerodynamik von Propellern Ein Propeller ist ein von einem Motor angetriebener Flügelpropeller, der Schub erzeugen soll. Es wird in Flugzeugen eingesetzt

Samara State Aerospace University FORSCHUNG VON FLUGZEUGEN POLAR WÄHREND GEWICHTSTESTS IM WINDKANAL T-3 SSAU 2003 Samara State Aerospace University V.

Regionaler Wettbewerb kreative Arbeiten Studenten „Angewandte und grundlegende Fragen der Mathematik“ Mathematische Modellierung Mathematische Modellierung des Flugzeugflugs Loevets Dmitry, Telkanov Mikhail 11

HEBEN EINES FLUGZEUGS Heben ist eine der Arten der gleichmäßigen Bewegung eines Flugzeugs, bei der das Flugzeug entlang einer Flugbahn, die einen bestimmten Winkel mit der Horizontlinie bildet, an Höhe gewinnt. Stetiger Anstieg

Theoretische Mechanik-Tests 1: Welche oder welche der folgenden Aussagen ist nicht wahr? I. Das Referenzsystem umfasst den Referenzkörper und das zugehörige Koordinatensystem sowie die gewählte Methode

Abteilung für Bildung der Verwaltung des Stadtbezirks Ozersk der Region Tscheljabinsk Städtische Haushaltseinrichtung für zusätzliche Bildung „Station junger Techniker“ Flugmodelle aus Papier (Methodisch

36 M e c h a n i c a g i r o s c o p i c h i n s ystem UDC 533.64 O. L. Lemko, I. V. Korol MATHEMATISCHES MODELL DER AERODYNAMISCHEN UND AEROSTATISCHEN EIGENSCHAFTEN EINES FLUGZEUGSYSTEMS „FLIEGEN“.

KAPITEL II AERODYNAMIK I. Aerodynamik eines Ballons Jeder Körper, der sich in der Luft bewegt, oder ein stationärer Körper, auf den ein Luftstrom trifft, wird getestet. Der Druck kommt von der Luft oder dem Luftstrom

Lektion 3.1. AERODYNAMISCHE KRÄFTE UND MOMENTE In diesem Kapitel wird die resultierende Kraftwirkung der atmosphärischen Umgebung auf ein sich darin bewegendes Flugzeug untersucht. Die Konzepte der aerodynamischen Kraft wurden eingeführt,

Elektronische Zeitschrift „Proceedings of MAI“. Ausgabe 72 www.mai.ru/science/trudy/ UDC 629.734/.735 Methode zur Berechnung der aerodynamischen Koeffizienten von Flugzeugen mit Flügeln im „X“-Muster und einer kleinen Spannweite von Burago

LEHRE bj E 3 A P I S N I C A r und Band V/ 1975.mb udc 622.24.051.52 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG OPTIMALER DELTAFLÜGEL IN VISKOSEM ÜBERSCHALLSTRÖMUNG UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DES BALANCER. p. Kryukova, V.

108 M e c h a n i c a g i r o s c o p i c y s t e m UDC 629.735.33 A. Kara, I. S. Krivokhatko, V. V. Sukhov BEWERTUNG DER EFFIZIENZ DER KONTROLLIERTEN FLÜGELSPITZEN EINFÜHRUNG

32 UDC 629.735.33 D.V. Tinyakov EINFLUSS VON LAYOUT-EINSCHRÄNKUNGEN AUF BESONDERE EFFIZIENZKRITERIEN VON TRAPEZFLÜGELN VON FLUGZEUGTRANSPORTKATEGORIE Einführung In die Theorie und Praxis der geometrischen Formung

Thema 4. Kräfte in der Natur 1. Vielfalt der Kräfte in der Natur Trotz der scheinbaren Vielfalt an Wechselwirkungen und Kräften in der Welt um uns herum gibt es nur VIER Arten von Kräften: Typ 1 – GRAVITATIONSkräfte (ansonsten Kräfte).

SEGELTHEORIE Die Segeltheorie ist Teil der Strömungsmechanik, der Wissenschaft der Flüssigkeitsbewegung. Gas (Luft) verhält sich bei Unterschallgeschwindigkeit genauso wie Flüssigkeit, daher ist alles, was hier über Flüssigkeit gesagt wird, gleich

WIE MAN EIN FLUGZEUG FLASHT. Beachten Sie zunächst die Faltsymbole am Ende des Buches; sie werden in verwendet Schritt für Schritt Anweisungen für alle Modelle. Es gibt auch mehrere universelle

Richelieu Lyceum Fachbereich Physik BEWEGUNG EINES KÖRPERS UNTER EINFLUSS DER SCHWERKRAFT Anwendung auf das Computermodellierungsprogramm FALL THEORETISCHER TEIL Problemstellung Es ist erforderlich, das Hauptproblem der Mechanik zu lösen

VERFAHREN VON MIPT. 2014. Band 6, 1 A. M. Gaifullin et al. 101 UDC 532.527 A. M. Gaifullin 1,2, G. G. Sudakov 1, A. V. Voevodin 1, V. G. Sudakov 1,2, Yu N. Sviridenko 1,2, A. S. Petrov 1 1 Zentrale Aerohydrodynamik

Thema 4. Gleichungen der Flugzeugbewegung 1 Grundprinzipien. Koordinatensysteme 1.1 Position des Flugzeugs Die Position des Flugzeugs bezieht sich auf die Position seines Massenschwerpunkts O. Die Position des Massenschwerpunkts des Flugzeugs wird akzeptiert

9 UDC 69. 735. 33.018.7.015.3 O.L. Lemko, Dr. Tech. Wissenschaften, V.V. Suchow, Doktor der Ingenieurwissenschaften. Wissenschaften MATHEMATISCHES MODELL DER BILDUNG DES AERODYNAMISCHEN ERSCHEINUNGSBILDES EINES FLUGZEUGS NACH DEM KRITERIUM DER MAXIMALEN AERODYNAMIK

DIDAKTISCHE EINHEIT 1: MECHANIK Aufgabe 1 Ein Planet der Masse m bewegt sich auf einer elliptischen Umlaufbahn, in einem der Brennpunkte befindet sich ein Stern der Masse M. Wenn r der Radiusvektor des Planeten ist, dann

Klasse. Beschleunigung. Gleichmäßig beschleunigte Bewegung Option 1.1.1. Welche der folgenden Situationen ist unmöglich: 1. Ein Körper hat zu einem bestimmten Zeitpunkt eine nach Norden gerichtete Geschwindigkeit und eine nach Norden gerichtete Beschleunigung

9.3. Schwingungen von Systemen unter Einwirkung elastischer und quasielastischer Kräfte Ein Federpendel ist ein schwingungsfähiges System, das aus einem Körper der Masse m besteht, der an einer Feder mit der Steifigkeit k aufgehängt ist (Abb. 9.5). Lassen Sie uns überlegen

Fernstudium Abitur PHYSIK Artikel Kinematik Theoretisches Material In diesem Artikel betrachten wir die Aufgaben der Zusammensetzung der Bewegungsgleichungen eines materiellen Punktes in einer Ebene Lassen Sie einen Kartesianer

Prüfungsaufgaben für die Studienrichtung „Technische Mechanik“ TK Formulierung und Inhalt des TK 1 Wählen Sie die richtigen Antworten aus. Die theoretische Mechanik besteht aus den Abschnitten a) Statik, b) Kinematik, c) Dynamik

Republikanische Olympische Spiele. 9.Klasse. Brest. 004. Problembedingungen. Theoretischer Rundgang. Aufgabe 1. „LKW-Kran“ Ein LKW-Kran mit einem Gewicht von M = 15 t und Aufbauabmessungen = 3,0 m 6,0 m verfügt über ein leichtes einziehbares Teleskop

AERODYNAMISCHE KRÄFTE LUFTSTRÖMUNG KÖRPERSTRÖMUNG Beim Umströmen eines festen Körpers erfährt die Luftströmung eine Verformung, die zu einer Änderung von Geschwindigkeit, Druck, Temperatur und Dichte in den Strömen führt

Regionale Bühne der Allrussischen Olympiade der beruflichen Fähigkeiten von Studenten der Fachrichtung. Bearbeitungszeit 40 Minuten. Mit 20 Punkten bewertet 24.02.01 Flugzeugproduktion Theoretisch

Physik. Klasse. Option - Kriterien zur Bewertung von Aufgaben mit ausführlicher Antwort C Im Sommer bilden sich bei klarem Wetter häufig bis zur Tagesmitte Cumuluswolken über Feldern und Wäldern, deren Unterkante bei liegt

DYNAMIK Option 1 1. Das Auto bewegt sich gleichmäßig und geradlinig mit der Geschwindigkeit v (Abb. 1). Welche Richtung hat die Resultierende aller auf das Auto wirkenden Kräfte? A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. E. F =

RECHNERSTUDIEN DER AERODYNAMISCHEN EIGENSCHAFTEN DES THEMATISCHEN MODELLS DES „FLYING WING“-FLUGZEUGS UNTER VERWENDUNG DER FLOWVISION SOFTWARE COMPLEX S.V. Kalaschnikow 1, A.A. Krivoshchapov 1, A.L. Mitin 1, N.V.

Newtons Gesetze PHYSIK KRÄFTE NEWTONS GESETZE Kapitel 1: Newtons erstes Gesetz Was beschreiben Newtons Gesetze? Die drei Newtonschen Gesetze beschreiben die Bewegung von Körpern unter dem Einfluss einer Kraft. Zuerst wurden Gesetze formuliert

KAPITEL III HEBE- UND BETRIEBSMERKMALE DES AEROSTATS 1. Balancieren Die Resultierende aller auf den Ballon ausgeübten Kräfte ändert ihre Größe und Richtung, wenn sich die Windgeschwindigkeit ändert (Abb. 27).

Kuzmichev Sergey Dmitrievich 2 VORTRAGSINHALT 10 Elemente der Elastizitätstheorie und Hydrodynamik. 1. Verformungen. Hookes Gesetz. 2. Elastizitätsmodul. Poissonzahl. Module mit allseitiger Kompression und einseitiger Kompression

Kinematik Krummlinige Bewegung. Gleichmäßige Bewegung im Kreis. Das einfachste Modell der krummlinigen Bewegung ist die gleichförmige Bewegung in einem Kreis. In diesem Fall bewegt sich der Punkt auf einem Kreis

Dynamik. Kraft ist eine vektorielle physikalische Größe, die ein Maß für die physikalische Wirkung anderer Körper auf einen Körper ist. 1) Nur die Wirkung einer unkompensierten Kraft (bei mehreren Kräften die Resultierende).

1. Herstellung von Rotorblättern Teil 3. Windrad Die Rotorblätter des beschriebenen Windgenerators haben ein einfaches aerodynamisches Profil, nach der Herstellung sehen sie aus (und funktionieren auch) wie Flugzeugflügel. Klingenform -

STEUERBARKEIT EINES SCHIFFS BEGRIFFE IM ZUSAMMENHANG MIT DER KONTROLLE Manövrieren, Ändern der Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit eines Schiffes unter dem Einfluss des Ruders, der Antriebe und anderer Geräte (zur sicheren Divergenz, wenn

Vorlesung 4 Thema: Dynamik eines materiellen Punktes. Newtons Gesetze. Dynamik eines materiellen Punktes. Newtons Gesetze. Inertiale Referenzsysteme. Galileis Relativitätsprinzip. Kräfte in der Mechanik. Elastische Kraft (Gesetz

Elektronische Zeitschrift „Proceedings of the MAI“ Ausgabe 55 wwwrusenetrud UDC 69735335 Beziehungen für Rotationsableitungen der Koeffizienten der Roll- und Giermomente des Flügels MA Golovkin Zusammenfassung Unter Verwendung eines Vektors

Trainingsaufgaben zum Thema „DYNAMIK“ 1 (A) Ein Flugzeug fliegt geradlinig mit konstanter Geschwindigkeit in einer Höhe von 9000 m. Das mit der Erde verbundene Bezugssystem gilt als träge. In diesem Fall 1) mit dem Flugzeug

Vorlesung 4 Die Natur einiger Kräfte (elastische Kraft, Reibungskraft, Gravitationskraft, Trägheitskraft) Elastische Kraft Tritt in einem deformierten Körper auf und ist in die der Verformung entgegengesetzte Richtung gerichtet. Arten der Verformung

VERFAHREN VON MIPT. 2014. Band 6, 2 Hong Fong Nguyen, V. I. Biryuk 133 UDC 629.7.023.4 Hong Fong Nguyen 1, V. I. Biryuk 1,2 1 Moskauer Institut für Physik und Technologie ( Staatliche Universität) 2 Zentrale Aerohydrodynamik

Städtische Haushaltsbildungseinrichtung für zusätzliche Bildung für Kinder Kreativität der Kinder„Meridian“ g.o. Samara Toolkit Ausbildung zum Führen von Seilkunstflugmodellen.

FLUGZEUG-KORKENZIEHER Ein Flugzeug-Strudel ist die unkontrollierte Bewegung eines Flugzeugs entlang einer spiralförmigen Flugbahn mit kleinem Radius bei überkritischen Anstellwinkeln. Jedes Flugzeug kann nach Wunsch des Piloten ins Trudeln geraten,

E S T E S T V O WISSEN. PHYSIKALISCH A. Erhaltungsgesetze in der Mechanik. Körperimpuls Der Körperimpuls ist eine vektorielle physikalische Größe, die dem Produkt aus der Masse des Körpers und seiner Geschwindigkeit entspricht: Bezeichnung p, Einheiten

Vorlesung 08 Allgemeiner Fall komplexer Widerstände Schrägbiegung Biegung mit Zug oder Druck Biegung mit Torsion Techniken zur Bestimmung von Spannungen und Dehnungen zur Lösung bestimmter reiner Probleme

Dynamik 1. Vier identische Steine ​​mit einem Gewicht von jeweils 3 kg werden gestapelt (siehe Abbildung). Um wie viel erhöht sich die Kraft, die von der horizontalen Stütze auf den 1. Stein wirkt, wenn ein weiterer darüber gelegt wird?

Bildungsministerium der Verwaltung des Moskauer Bezirks der Stadt Nischni Nowgorod MBOU Lyzeum 87, benannt nach. L.I. Novikova Forschung„Warum starten Flugzeuge?“ Prüfstandsentwurf zum Studium

I. V. Yakovlev Materialien zur Physik MathUs.ru Energie Themen des Einheitlichen Staatsexamens Kodifizierer: Kraftarbeit, Leistung, kinetische Energie, potentielle Energie, Gesetz zur Erhaltung der mechanischen Energie. Wir fangen an zu lernen

Kapitel 5. Elastische Verformungen Laborarbeit 5. BESTIMMUNG DES E-MODULS AUS DER BIEGEVERFORMUNG Zweck der Arbeit Bestimmung des Young-Moduls des Materials eines Balkens gleicher Festigkeit und des Krümmungsradius der Biegung aus den Messungen des Pfeils

Thema 1. Grundgleichungen der Aerodynamik Luft wird als perfektes Gas (reales Gas, Moleküle, die nur bei Kollisionen interagieren) betrachtet, das die Zustandsgleichung erfüllt (Mendelejew

88 Aerohydromechanik PROCEEDINGS OF MIPT. 2013. Band 5, 2 UDC 533.6.011.35 Vu Thanh Chung 1, V.V. Vyshinsky 1,2 1 Moskauer Institut für Physik und Technologie (Staatliche Universität) 2 Zentrale Aerohydrodynamik

Ein Mensch verlässt sich beim Fliegen nicht auf die Stärke seiner Muskeln, sondern auf die Stärke seines Geistes.

(N. E. Schukowski)

Warum und wie ein Flugzeug fliegt Warum können Vögel fliegen, obwohl sie schwerer als Luft sind? Welche Kräfte heben ein riesiges Passagierflugzeug, das schneller, höher und weiter fliegen kann als jeder Vogel, weil seine Flügel bewegungslos sind? Warum kann ein Segelflugzeug ohne Motor in der Luft schweben? All diese und viele andere Fragen beantwortet die Aerodynamik – eine Wissenschaft, die die Gesetze der Wechselwirkung von Luft mit sich darin bewegenden Körpern untersucht.

Bei der Entwicklung der Aerodynamik in unserem Land spielte Professor Nikolai Jegorowitsch Schukowski (1847–1921) – „der Vater der russischen Luftfahrt“, wie W. I. Lenin ihn nannte – eine herausragende Rolle. Schukowskis Verdienst liegt darin, dass er als erster die Entstehung der Auftriebskraft eines Flügels erklärte und einen Satz zur Berechnung dieser Kraft formulierte. Schukowski entdeckte nicht nur die der Flugtheorie zugrunde liegenden Gesetze, sondern bereitete auch den Grundstein für die rasante Entwicklung der Luftfahrt in unserem Land.

Beim Fliegen in einem beliebigen Flugzeug Vier Kräfte wirken, deren Kombination ihn vor dem Sturz bewahrt:

Schwere- eine konstante Kraft, die das Flugzeug zum Boden zieht.

Zugkraft, der vom Motor kommt und das Flugzeug vorwärts bewegt.

Widerstandskraft, das Gegenteil von Schub, wird durch Reibung verursacht und verlangsamt das Flugzeug und verringert den Auftrieb der Flügel.

Hubkraft, das entsteht, wenn Luft, die über den Flügel strömt, einen Unterdruck erzeugt. Den Gesetzen der Aerodynamik unterliegend starten alle Flugzeuge, angefangen bei leichten Sportflugzeugen

Alle Flugzeuge sind auf den ersten Blick sehr ähnlich, aber wenn man genau hinschaut, kann man Unterschiede feststellen. Sie können sich in Flügel-, Heck- und Rumpfstruktur unterscheiden. Davon hängen ihre Geschwindigkeit, Flughöhe und andere Manöver ab. Und jedes Flugzeug hat nur sein eigenes Flügelpaar.

Um zu fliegen, müssen Sie nicht mit den Flügeln schlagen, sondern sie müssen sich relativ zur Luft bewegen. Und dazu muss dem Flügel lediglich horizontale Geschwindigkeit verliehen werden. Durch die Wechselwirkung des Flügels mit der Luft entsteht eine Auftriebskraft, und sobald ihr Wert größer ist als das Gewicht des Flügels selbst und allem, was damit zusammenhängt, beginnt der Flug. Es bleibt nur noch, einen passenden Flügel zu bauen und ihn auf die erforderliche Geschwindigkeit beschleunigen zu können.

Aufmerksamen Menschen ist schon vor langer Zeit aufgefallen, dass die Flügel von Vögeln nicht flach sind. Stellen Sie sich einen Flügel vor, dessen Unterseite flach und dessen Oberseite konvex ist.

Der auf die Vorderkante des Flügels strömende Luftstrom teilt sich in zwei Teile: Der eine umströmt den Flügel von unten, der andere von oben. Die Luft von oben muss einen etwas längeren Weg zurücklegen als von unten, daher ist die Luftgeschwindigkeit von oben auch etwas größer als von unten. Es ist bekannt, dass mit zunehmender Geschwindigkeit der Druck im Gasstrom abnimmt. Auch hier ist der Luftdruck unter dem Flügel höher als darüber. Der Druckunterschied ist nach oben gerichtet, und das ist die Auftriebskraft. Und wenn Sie einen Anstellwinkel hinzufügen, erhöht sich der Auftrieb noch mehr.

Wie fliegt ein echtes Flugzeug?

Ein echter Flugzeugflügel hat eine Tropfenform, was dazu führt, dass sich die Luft, die oben am Flügel vorbeiströmt, schneller bewegt als die Luft, die unten am Flügel vorbeiströmt. Dieser Unterschied im Luftstrom erzeugt Auftrieb und das Flugzeug fliegt.

Und die Grundidee dabei ist folgende: Der Luftstrom wird durch die Vorderkante des Flügels in zwei Teile geteilt, ein Teil davon umströmt den Flügel entlang der Oberseite und der zweite Teil entlang der Unterseite. Damit die beiden Strömungen hinter der Hinterkante des Flügels zusammenlaufen können, ohne dass ein Vakuum entsteht, muss sich die Luft, die über die Oberseite des Flügels strömt, relativ zum Flugzeug schneller bewegen als die Luft, die um die Unterseite strömt größere Distanz zum Reisen.

Ein geringer Druck von oben zieht den Flügel zu sich heran, ein höherer Druck von unten drückt ihn nach oben. Der Flügel steigt. Und wenn die Auftriebskraft das Gewicht des Flugzeugs übersteigt, hängt das Flugzeug selbst in der Luft.

Papierflieger haben keine geformten Flügel. Wie fliegen sie also? Der Auftrieb entsteht durch den Anstellwinkel ihrer flachen Flügel. Selbst bei flachen Flügeln werden Sie feststellen, dass die über den Flügel strömende Luft etwas weiter (und schneller) wandert. Der Auftrieb entsteht durch den gleichen Druck wie bei Profilflügeln, allerdings ist dieser Druckunterschied natürlich nicht so groß.

Der Anstellwinkel eines Flugzeugs ist der Winkel zwischen der Geschwindigkeitsrichtung des auf den Körper einfallenden Luftstroms und der am Körper gewählten charakteristischen Längsrichtung. Bei einem Flugzeug ist dies beispielsweise die Flügelsehne Längskonstruktionsachse, für ein Projektil oder eine Rakete - ihre Symmetrieachse.

Gerader Flügel

Der Vorteil eines geraden Flügels ist sein hoher Auftriebskoeffizient, der es ermöglicht, die spezifische Belastung des Flügels deutlich zu erhöhen und damit Abmessungen und Gewicht zu reduzieren, ohne eine deutliche Steigerung der Start- und Landegeschwindigkeiten befürchten zu müssen.

Der Nachteil, der die Ungeeignetheit eines solchen Flügels bei Überschallfluggeschwindigkeiten bestimmt, ist ein starker Anstieg des Luftwiderstands des Flugzeugs

Deltaflügel

Ein Deltaflügel ist steifer und leichter als ein gerader Flügel und wird am häufigsten bei Überschallgeschwindigkeit eingesetzt. Die Verwendung eines Deltaflügels wird hauptsächlich durch Festigkeits- und Designüberlegungen bestimmt. Die Nachteile eines Deltaflügels sind die Entstehung und Entwicklung einer Wellenkrise.

ABSCHLUSS

Wenn Sie während des Modellbaus die Form des Flügels und der Nase eines Papierflugzeugs ändern, kann sich die Reichweite und Dauer seines Fluges ändern

Die Flügel eines Papierflugzeugs sind flach. Um den Unterschied in den Luftströmungen oberhalb und unterhalb des Flügels (zur Erzeugung von Auftrieb) sicherzustellen, muss dieser in einem bestimmten Winkel (Anstellwinkel) geneigt werden.

Flugzeuge für die längsten Flüge sind nicht besonders steif, haben aber eine große Spannweite und sind gut ausbalanciert.

Um ein Papierflugzeug zu basteln, benötigen Sie ein rechteckiges Blatt Papier, das entweder weiß oder farbig sein kann. Bei Bedarf können Sie Notizbuch, Kopierer, Zeitungspapier oder jedes andere verfügbare Papier verwenden.

Es ist besser, die Dichte der Basis für das zukünftige Flugzeug eher mittelmäßig zu wählen, damit es weit fliegt und gleichzeitig nicht zu schwer zu falten ist (auf zu dickem Papier ist es normalerweise schwierig, es zu befestigen). Falten und sie fallen uneben aus).

Falten der einfachsten Flugzeugfigur

Angehende Origami-Liebhaber sollten mit dem einfachsten Flugzeugmodell beginnen, das jeder aus der Kindheit kennt:

Für diejenigen, die das Flugzeug nicht gemäß den Anweisungen falten konnten, gibt es hier eine Video-Meisterklasse:

Wenn Ihnen diese Möglichkeit in der Schule zu langweilig geworden ist und Sie Ihre Fertigkeiten im Papierfliegerbau erweitern möchten, zeigen wir Ihnen, wie Sie Schritt für Schritt zwei einfache Varianten des Vorgängermodells fertigstellen.

Langstreckenflugzeuge

Schritt-für-Schritt-Fotoanleitung

1. Falten Sie ein rechteckiges Blatt Papier entlang der größeren Seite in zwei Hälften. Wir biegen die beiden oberen Ecken zur Blattmitte. Das so entstandene Eck-„Tal“, also zu uns selbst, wenden wir.

1. Die Ecken des entstandenen Rechtecks ​​biegen wir zur Mitte hin, sodass in der Mitte des Blattes ein kleines Dreieck herausschaut.

1. Wir biegen das kleine Dreieck nach oben – es wird die Flügel des zukünftigen Flugzeugs fixieren.

1. Wir falten die Figur entlang der Symmetrieachse und berücksichtigen dabei, dass das kleine Dreieck außen bleiben sollte.

1. Wir biegen die Flügel auf beiden Seiten zur Basis.

1. Wir stellen beide Flügel des Flugzeugs in einem Winkel von 90 Grad ein, damit es weit fliegen kann.

1. So erhalten wir ohne großen Zeitaufwand ein Langstreckenflugzeug!

Faltmuster

1. Falten Sie ein rechteckiges Papierblatt entlang der größeren Seite in zwei Hälften.

1. Wir biegen die beiden oberen Ecken zur Blattmitte.

1. Wir umwickeln die Ecken mit einem „Tal“ entlang der gestrichelten Linie. In der Origami-Technik ist ein „Tal“ der Vorgang, bei dem ein Abschnitt eines Blattes entlang einer bestimmten Linie in die Richtung „zu“ gebogen wird.

1. Falten Sie die resultierende Figur entlang der Symmetrieachse, sodass die Ecken außen liegen. Stellen Sie sicher, dass die Konturen beider Hälften des zukünftigen Flugzeugs übereinstimmen. Davon hängt ab, wie es in Zukunft fliegen wird.

1. Wir biegen die Flügel auf beiden Seiten des Flugzeugs, wie in der Abbildung gezeigt.

1. Stellen Sie sicher, dass der Winkel zwischen der Tragfläche des Flugzeugs und dem Rumpf 90 Grad beträgt.

1. Das Ergebnis ist ein so schnelles Flugzeug!

Wie bringt man ein Flugzeug weit fliegen?

Möchten Sie lernen, wie Sie ein Papierflugzeug, das Sie gerade mit Ihren eigenen Händen gebaut haben, richtig starten? Dann lesen Sie die Regeln für die Verwaltung sorgfältig durch:

Wenn alle Regeln befolgt werden, das Modell aber immer noch nicht so fliegt, wie Sie es möchten, versuchen Sie es wie folgt zu verbessern:

1. Wenn das Flugzeug ständig danach strebt, nach oben zu fliegen, dann in einer toten Schleife abrupt abstürzt und mit der Nase auf den Boden prallt, muss es verbessert werden, indem die Dichte (das Gewicht) der Nase erhöht wird. Dies kann durch leichtes Beugen der Nase erfolgen Papiermodell nach innen, wie im Bild gezeigt, oder indem Sie eine Büroklammer an der Unterseite anbringen.
2. Wenn das Modell während des Fluges nicht wie vorgesehen geradeaus, sondern zur Seite fliegt, statten Sie es mit einem Seitenruder aus, indem Sie einen Teil des Flügels entlang der in der Abbildung gezeigten Linie biegen.
3. Wenn ein Flugzeug ins Trudeln gerät, braucht es dringend ein Heck. Mit einer Schere ausgestattet können Sie ihm ein schnelles und funktionelles Upgrade verpassen.
4. Wenn das Modell jedoch während des Tests zur Seite fällt, ist der Grund für den Ausfall höchstwahrscheinlich das Fehlen von Stabilisatoren. Um sie der Struktur hinzuzufügen, biegen Sie einfach die Flügel des Flugzeugs entlang der Kanten entlang der angezeigten gepunkteten Linien.

Wir machen Sie auch auf Videoanweisungen zum Bau und Test eines interessanten Flugzeugmodells aufmerksam, das nicht nur weit, sondern auch unglaublich lange fliegen kann:

Nachdem Sie nun von Ihren Fähigkeiten überzeugt sind und sich bereits mit dem Falten und Starten einfacher Flugzeuge vertraut gemacht haben, bieten wir Ihnen Anleitungen an, die Ihnen zeigen, wie Sie aus einem komplexeren Modell ein Papierflugzeug bauen.

Tarnkappenflugzeug F-117 („Nighthawk“)

Bombenträger

Ausführungsdiagramm

1. Nehmen Sie ein rechteckiges Blatt Papier. Falten Sie den oberen Teil des Rechtecks ​​​​zu einem Doppeldreieck: Biegen Sie dazu die obere rechte Ecke des Rechtecks ​​​​so, dass seine Oberseite mit der linken Seite übereinstimmt.
2. Dann biegen wir analog die linke Ecke und kombinieren sie Oberer Teil Rechteck mit seiner rechten Seite.
3. Wir machen eine Falte durch den Schnittpunkt der resultierenden Linien, die letztendlich parallel zur kleineren Seite des Rechtecks ​​​​sein sollte.
4. Falten Sie entlang dieser Linie die resultierenden Seitendreiecke nach innen. Sie sollten die in Abbildung 2 gezeigte Abbildung erhalten. Zeichnen Sie unten in der Mitte des Blattes eine Linie, ähnlich wie in Abbildung 1.

1. Wir bezeichnen eine Linie parallel zur Basis des Dreiecks.

1. Drehen Sie die Figur um Rückseite und beuge die Ecke zu dir. Sie sollten folgendes Papierdesign erhalten:

1. Wieder verschieben wir die Figur auf die andere Seite und biegen zwei Ecken nach oben, nachdem wir zuvor den oberen Teil in zwei Hälften gebogen haben.

1. Drehen Sie die Figur um und biegen Sie die Ecke nach oben.

1. Wir falten die in der Abbildung eingekreisten linken und rechten Ecken gemäß Bild 7. Mit diesem Schema können Sie die korrekte Biegung der Ecke erreichen.

1. Wir biegen die Ecke von uns weg und falten die Figur entlang der Mittellinie.

1. Wir bringen die Kanten nach innen, falten die Figur erneut in zwei Hälften und dann auf sich selbst.

1. Am Ende erhalten Sie so ein Papierspielzeug – ein Bombenträgerflugzeug!

Bomber SU-35

Razorback Hawk Fighter

Schritt-für-Schritt-Ausführungsschema

1. Nehmen Sie ein Stück rechteckiges Papier, biegen Sie es entlang der größeren Seite in zwei Hälften und markieren Sie die Mitte.

1. Wir biegen zwei Ecken des Rechtecks ​​​​zu uns hin.

1. Biegen Sie die Ecken der Figur entlang der gestrichelten Linie.

1. Falten Sie die Figur quer, sodass der spitze Winkel in der Mitte der gegenüberliegenden Seite liegt.

1. Wir drehen die resultierende Figur auf die Rückseite und bilden zwei Falten, wie in der Abbildung gezeigt. Es ist sehr wichtig, dass die Falten nicht zur Mittellinie hin gefaltet werden, sondern in einem leichten Winkel dazu.

1. Wir biegen die resultierende Ecke zu uns hin und drehen gleichzeitig die Ecke nach vorne, die sich nach all den Manipulationen auf der Rückseite des Layouts befindet. Am Ende sollten Sie eine Form erhalten, wie im Bild unten gezeigt.

1. Wir biegen die Figur in zwei Hälften von uns weg.

1. Wir senken die Flügel des Flugzeugs entlang der gestrichelten Linie.

1. Wir biegen die Enden der Flügel ein wenig, um die sogenannten Winglets zu erhalten. Dann richten wir die Flügel gerade aus, sodass sie mit dem Rumpf einen rechten Winkel bilden.

Der Papierkämpfer ist fertig!

Gleitender Falkenjäger

Herstellungshinweise:

1. Nehmen Sie ein rechteckiges Blatt Papier und markieren Sie die Mitte, indem Sie es entlang der größeren Seite in zwei Hälften falten.

1. Wir biegen die beiden oberen Ecken des Rechtecks ​​nach innen zur Mitte hin.

1. Wir drehen das Blatt auf die Rückseite und falten die Falten zu uns hin zur Mittellinie. Es ist sehr wichtig, dass sich die oberen Ecken nicht verbiegen. Sie sollten eine Figur wie diese bekommen.

1. Falten Sie die Oberseite des Quadrats diagonal zu sich hin.

1. Falten Sie die resultierende Figur in zwei Hälften.

1. Wir skizzieren die Falte wie in der Abbildung gezeigt.

1. Wir füllen den rechteckigen Teil des Rumpfes des zukünftigen Flugzeugs hinein.

1. Biegen Sie die Flügel entlang der gestrichelten Linie im rechten Winkel nach unten.

1. Das Ergebnis ist ein Papierflieger! Es bleibt abzuwarten, wie es fliegt.

F-15 Eagle-Jäger

Flugzeug „Concorde“

Wenn Sie die bereitgestellten Foto- und Videoanweisungen befolgen, können Sie in wenigen Minuten mit Ihren eigenen Händen ein Papierflugzeug basteln, dessen Spielen für Sie und Ihre Kinder ein angenehmer und unterhaltsamer Zeitvertreib sein wird!

Wie man ein Papierflugzeug baut – 13 DIY-Papierflugzeugmodelle

Detaillierte Diagramme zur Herstellung verschiedener Papierflugzeuge: von den einfachsten „Schul“-Flugzeugen bis hin zu technisch modifizierten Modellen.

Standardmodell

Modell „Segelflugzeug“

Modell „Advanced Glider“

Modell „Scat“

Modell „Kanaren“

Modell „Delta“

Shuttle-Modell

Modell „Unsichtbar“

Modell „Taran“

Modell „Hawk Eye“

Modell „Turm“

Modell „Nadel“

Modell „Drachen“

Interessante Fakten

1989 gründete Andy Chipling die Paper Aircraft Association und 2006 fand die erste Papierflieger-Meisterschaft statt. Wettbewerbe werden in drei Disziplinen ausgetragen: weiteste Distanz, weitester Segelflug und Kunstflug.

Zahlreiche Versuche, die Zeit, die ein Papierflieger in der Luft bleibt, von Zeit zu Zeit zu verlängern, führen dazu, dass in diesem Sport neue Barrieren durchbrochen werden. Ken Blackburn hielt den Weltrekord 13 Jahre lang (1983–1996) und gewann ihn am 8. Oktober 1998 erneut, indem er einen Papierflieger ins Gebäude warf, sodass er 27,6 Sekunden in der Luft blieb. Dieses Ergebnis wurde von Vertretern des Guinness-Buchs der Rekorde und CNN-Reportern bestätigt. Das von Blackburn verwendete Papierflugzeug kann als Segelflugzeug klassifiziert werden.

PHYSIK DES PAPIERFLUGZEUGS.
DARSTELLUNG DES WISSENSBEREICHS. PLANUNG DES EXPERIMENTS.

1. Einleitung. Ziel der Arbeit. Allgemeine Entwicklungsmuster des Wissensgebiets. Auswahl eines Forschungsobjekts. Mindmap.
2. Elementare Physik des Segelflugs (BS). System der Kraftgleichungen.





9. Fotos des aerodynamischen Rohrs. Überprüfung der Eigenschaften des Rohrs, aerodynamische Maßstäbe.
10. Experimentelle Ergebnisse.
12. Einige Ergebnisse zur Visualisierung von Wirbeln.
13. Zusammenhang zwischen Parametern und Designlösungen. Vergleich der Optionen reduziert auf einen rechteckigen Flügel. Die Lage des aerodynamischen Zentrums und des Schwerpunkts sowie die Eigenschaften der Modelle.
14. Energieeffiziente Planung. Flugstabilisierung. Weltrekordtaktik für Flugdauer.



18. Fazit.
19. Referenzliste.

1. Einleitung. Ziel der Arbeit. Allgemeine Entwicklungsmuster des Wissensgebiets. Auswahl des Forschungsobjekts. Mindmap.

Die Entwicklung der modernen Physik, vor allem im experimentellen Teil und insbesondere in den angewandten Bereichen, erfolgt nach einem klar formulierten hierarchischen Schema. Dies ist auf die Notwendigkeit einer zusätzlichen Konzentration der Ressourcen zurückzuführen, die zur Erzielung von Ergebnissen erforderlich sind materielle Unterstützung Experimente bis hin zur Arbeitsverteilung zwischen spezialisierten wissenschaftlichen Instituten. Unabhängig davon, ob dies im Auftrag des Staates, kommerzieller Strukturen oder sogar von Enthusiasten durchgeführt wird, ist die Planung der Entwicklung eines Wissensgebiets, des Managements wissenschaftliche Forschung- das ist eine moderne Realität.
Der Zweck dieser Arbeit besteht nicht nur darin, ein lokales Experiment durchzuführen, sondern auch zu versuchen, dies zu veranschaulichen Moderne Technologie Wissenschaftliche Organisation auf einfachstem Niveau.
Die ersten Gedanken, die der eigentlichen Arbeit vorausgehen, werden meist in freier Form festgehalten, historisch gesehen geschieht dies auf Servietten. In der modernen Wissenschaft wird diese Form der Darstellung jedoch Mind Mapping genannt – wörtlich „Denkschema“. Es ist ein Diagramm, in dem, in der Form geometrische Formen alles passt rein. die für das vorliegende Problem relevant sein könnten. Diese Konzepte sind durch Pfeile verbunden, die logische Zusammenhänge anzeigen. Ein solches Schema kann zunächst völlig unterschiedliche und ungleiche Konzepte enthalten, die sich nur schwer in einem klassischen Plan kombinieren lassen. Diese Vielfalt lässt jedoch Raum für zufällige Vermutungen und unsystematisierte Informationen.
Als Forschungsobjekt wurde ein Papierflieger ausgewählt – ein Ding, das jeder seit seiner Kindheit kennt. Man ging davon aus, dass die Durchführung einer Reihe von Experimenten und die Anwendung der Konzepte der Elementarphysik dazu beitragen würden, die Merkmale des Fluges zu erklären und uns vielleicht auch die Möglichkeit zu geben, Formulierungen zu formulieren allgemeine Grundsätze Design.
Die vorläufige Informationssammlung zeigte, dass das Gebiet nicht so einfach ist, wie es zunächst schien. Große Hilfe leisteten die Forschungen von Ken Blackburn, einem Luft- und Raumfahrtingenieur, der vier Weltrekorde (darunter einen aktuellen) im Segelflug hält, die er mit Flugzeugen seiner eigenen Konstruktion aufstellte.

Bezogen auf die jeweilige Aufgabenstellung sieht die Mindmap so aus:

Dies ist ein grundlegendes Diagramm, das die beabsichtigte Struktur der Studie darstellt.

2. Elementare Physik des Segelfluges. Gleichungssystem für Skalen.

Der Segelflug ist ein Sonderfall des Sinkflugs eines Flugzeugs ohne Beteiligung des vom Triebwerk erzeugten Schubs. Bei nicht motorisierten Luftfahrzeugen – Segelflugzeugen, als Sonderfall – Papierflugzeugen – ist der Segelflug die Hauptflugart.
Die Planung erfolgt aufgrund des gegenseitigen Ausgleichs von Gewicht und aerodynamischer Kraft, die wiederum aus Auftriebs- und Widerstandskräften besteht.
Das Vektordiagramm der im Flug auf das Flugzeug (Segelflugzeug) wirkenden Kräfte sieht wie folgt aus:

Voraussetzung für eine unkomplizierte Planung ist die Gleichheit

Voraussetzung für Planungseinheitlichkeit ist Gleichheit

Um eine geradlinige, gleichmäßige Planung aufrechtzuerhalten, sind daher beide Gleichheiten erforderlich, das System

Y=GcosA
Q=GsinA

3. Tiefer gehen grundlegende Theorie Aerodynamik. Laminarität und Turbulenz. Reynolds Nummer.

Ein detaillierteres Verständnis des Fluges liefert die moderne aerodynamische Theorie, basierend auf einer Beschreibung des Verhaltens verschiedene Typen Luftströme, abhängig von der Art der Wechselwirkung der Moleküle. Es gibt zwei Haupttypen von Strömungen: laminare Strömungen, bei denen sich die Partikel entlang glatter und paralleler Kurven bewegen, und turbulente Strömungen, bei denen sie sich vermischen. Situationen mit ideal laminarer oder rein turbulenter Strömung gibt es in der Regel nicht, das Zusammenspiel beider ergibt ein reales Bild der Funktionsweise des Flügels.
Wenn wir ein bestimmtes Objekt mit endlichen Eigenschaften betrachten – Masse, geometrische Abmessungen –, dann werden die Eigenschaften der Strömung auf der Ebene der molekularen Wechselwirkung durch die Reynolds-Zahl charakterisiert, die einen relativen Wert angibt und das Verhältnis von Kraftimpulsen zur Viskosität angibt die Flüssigkeit. Wie größere Zahl, desto geringer ist der Einfluss der Viskosität.

Re= VLρ/η=VL/ν

V (Geschwindigkeit)
L (Größenangabe)
ν (Koeffizient (Dichte/Viskosität)) = 0,000014 m^2/s für Luft bei normaler Temperatur.

Für ein Papierflugzeug beträgt die Reynolds-Zahl etwa 37.000.

Da die Reynolds-Zahl viel niedriger ist als in echten Flugzeugen, bedeutet dies, dass die Luftviskosität eine viel größere Rolle spielt, was zu einem erhöhten Luftwiderstand und einem verringerten Auftrieb führt.

4. Wie ein normaler und ein flacher Flügel funktionieren.

Aus elementarphysikalischer Sicht ist ein flacher Flügel eine Platte, die in einem Winkel zur bewegten Luftströmung angeordnet ist. Die Luft wird schräg nach unten „zurückgeworfen“, wodurch eine Gegenkraft entsteht. Dies ist die gesamte aerodynamische Kraft, die in Form von zwei Kräften dargestellt werden kann – Auftrieb und Widerstand. Diese Wechselwirkung lässt sich leicht anhand des dritten Newtonschen Gesetzes erklären. Ein klassisches Beispiel für einen flachen Deflektorflügel ist ein Drachen.

Das Verhalten einer herkömmlichen (plankonvexen) aerodynamischen Oberfläche wird durch die klassische Aerodynamik als das Auftreten von Auftrieb aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Strömungsfragmente und dementsprechend der Druckdifferenz von unterhalb und oberhalb des Flügels erklärt.

Ein flacher Papierflügel in der Strömung erzeugt oben eine Wirbelzone, die einem gebogenen Profil ähnelt. Sie ist weniger stabil und effizient als eine Hartschale, aber der Mechanismus ist der gleiche.

Die Abbildung ist der Quelle entnommen (siehe Literaturverzeichnis). Es zeigt die Bildung eines Tragflächenprofils aufgrund von Turbulenzen auf der Oberseite des Flügels. Es gibt auch das Konzept einer Übergangsschicht, bei der eine turbulente Strömung durch die Wechselwirkung von Luftschichten laminar wird. Über der Tragfläche eines Papierfliegers beträgt sie bis zu 1 Zentimeter.

5. Überprüfung von drei Flugzeugentwürfen

Für das Experiment wurden drei verschiedene Papierflugzeugdesigns mit unterschiedlichen Eigenschaften ausgewählt.

Modell Nr. 1. Das gebräuchlichste und bekannteste Design. In der Regel stellen sich die meisten Menschen dies vor, wenn sie den Ausdruck „Papierflieger“ hören.

Modell Nr. 2. „Pfeil“ oder „Speer“. Charakteristisches Modell mit spitzer Winkel Flügel und erwartete hohe Geschwindigkeit.

Modell Nr. 3. Modell mit Flügel mit hohem Streckungsverhältnis. Sonderanfertigung, zusammengestellt nach breite Seite Blatt. Es wird davon ausgegangen, dass es aufgrund des Flügels mit hohem Streckungsverhältnis über gute aerodynamische Eigenschaften verfügt.

Alle Flugzeuge wurden aus identischen Blättern Papier mit einem spezifischen Gewicht von 80 Gramm/m² im A4-Format zusammengebaut. Die Masse jedes Flugzeugs beträgt 5 Gramm.

6. Merkmalssätze, warum sie es sind.

Um charakteristische Parameter für jedes Design zu erhalten, müssen Sie diese Parameter tatsächlich bestimmen. Die Masse aller Flugzeuge ist gleich – 5 Gramm. Es ist ganz einfach, die Gleitgeschwindigkeit und den Gleitwinkel für jede Struktur zu messen. Das Verhältnis des Höhenunterschieds und der entsprechenden Reichweite ergibt die aerodynamische Qualität, im Wesentlichen den gleichen Gleitwinkel.
Es ist von Interesse, die Auftriebs- und Widerstandskräfte bei verschiedenen Anstellwinkeln des Flügels und die Art ihrer Änderungen bei Randbedingungen zu messen. Dadurch können die Strukturen anhand numerischer Parameter charakterisiert werden.
Separat können Sie die geometrischen Parameter von Papierflugzeugen analysieren – die Position des aerodynamischen Zentrums und des Schwerpunkts für verschiedene Formen Flügel
Durch die Visualisierung von Strömungen kann man eine visuelle Darstellung der Prozesse erreichen, die in den Grenzschichten der Luft in der Nähe aerodynamischer Oberflächen ablaufen.

7. Vorversuche (Kammer). Die erhaltenen Werte für Geschwindigkeit und Auftriebs-Widerstandsverhältnis.

Um die Grundparameter zu ermitteln, wurde ein einfaches Experiment durchgeführt – der Flug eines Papierflugzeugs wurde von einer Videokamera vor dem Hintergrund einer Wand mit angebrachten metrischen Markierungen aufgezeichnet. Da das Bildintervall für Videoaufnahmen bekannt ist (1/30 Sekunde), kann die Gleitgeschwindigkeit leicht berechnet werden. Anhand des Höhenabfalls werden der Gleitwinkel und die aerodynamische Qualität des Flugzeugs in den entsprechenden Frames ermittelt.

Im Durchschnitt beträgt die Geschwindigkeit eines Flugzeugs 5-6 m/s, was gar nicht so wenig ist.
Aerodynamische Qualität - etwa 8.

8. Anforderungen an das Experiment, Ingenieuraufgabe.

Um Flugbedingungen nachzubilden, benötigen wir eine laminare Strömung von bis zu 8 m/s und die Möglichkeit, Auftrieb und Widerstand zu messen. Die klassische Methode der aerodynamischen Forschung ist der Windkanal. In unserem Fall wird die Situation dadurch vereinfacht, dass das Flugzeug selbst eine geringe Größe und Geschwindigkeit hat und direkt in einem Rohr mit begrenzten Abmessungen platziert werden kann.
Daher stört es uns nicht, dass sich das geblasene Modell in der Größe erheblich vom Original unterscheidet, was aufgrund der unterschiedlichen Reynolds-Zahlen eine Kompensation bei den Messungen erfordert.
Bei einem Rohrquerschnitt von 300x200 mm und einer Strömungsgeschwindigkeit von bis zu 8 m/s benötigen wir einen Ventilator mit einer Leistung von mindestens 1000 Kubikmetern/Stunde. Um die Strömungsgeschwindigkeit zu verändern, benötigen Sie einen Motordrehzahlregler und zur Messung ein Anemometer mit entsprechender Genauigkeit. Der Geschwindigkeitsmesser muss nicht unbedingt digital sein, es ist durchaus möglich, mit einer auslenkbaren Platte mit Winkelteilung oder einem Flüssigkeitsanemometer auszukommen, das eine höhere Genauigkeit aufweist.

Der Windkanal ist seit langem bekannt, Mozhaisky nutzte ihn in der Forschung und Tsiolkovsky und Zhukovsky haben ihn bereits im Detail entwickelt Moderne Technologie Experiment, das sich grundsätzlich nicht verändert hat.
Zur Messung von Widerstands- und Auftriebskräften werden aerodynamische Waagen verwendet, die es ermöglichen, Kräfte in mehreren Richtungen (in unserem Fall in zwei) zu bestimmen.

9. Fotos vom Windkanal. Überprüfung der Rohreigenschaften, aerodynamische Bilanzen.

Der Desktop-Windkanal wurde auf Basis eines recht leistungsstarken Industrieventilators realisiert. Hinter dem Ventilator befinden sich senkrecht zueinander stehende Platten, die die Strömung vor dem Eintritt in die Messkammer begradigen. Die Fenster in der Messkammer sind mit Glas ausgestattet. In die Bodenwand ist ein rechteckiges Loch für Halter geschnitten. Zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit ist direkt in der Messkammer ein digitales Anemometer-Flügelrad eingebaut. Das Rohr hat am Auslass eine leichte Verengung, um die Strömung zu „stützen“, wodurch Turbulenzen auf Kosten einer Geschwindigkeitsreduzierung reduziert werden. Die Lüftergeschwindigkeit wird durch eine einfache elektronische Haushaltssteuerung gesteuert.

Die Eigenschaften des Rohrs erwiesen sich als schlechter als berechnet, was hauptsächlich auf die Diskrepanz zwischen der Lüfterleistung und den Spezifikationen zurückzuführen war. Durch den Strömungsstau verringerte sich zudem die Geschwindigkeit im Messbereich um 0,5 m/s. Dadurch liegt die Höchstgeschwindigkeit etwas über 5 m/s, was sich jedoch als ausreichend erwies.

Reynolds-Zahl für Rohr:

Re = VLρ/η = VL/ν

V (Geschwindigkeit) = 5 m/s
L (Charakteristik)= 250mm = 0,25m
ν (Koeffizient (Dichte/Viskosität)) = 0,000014 m2/s

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

Zur Messung der auf das Flugzeug wirkenden Kräfte wurden elementare aerodynamische Waagen mit zwei Freiheitsgraden auf Basis einer elektronischen Schmuckwaage mit einer Genauigkeit von 0,01 Gramm verwendet. Das Flugzeug wurde auf zwei Ständern im gewünschten Winkel befestigt und auf der Plattform der ersten Waage installiert. Diese wiederum wurden auf einer beweglichen Plattform platziert, wobei ein Hebel die horizontale Kraft auf die zweite Waage übertrug.

Messungen haben gezeigt, dass die Genauigkeit für Grundmodi völlig ausreichend ist. Da es jedoch schwierig war, den Winkel zu fixieren, war es besser, ein entsprechendes Befestigungsschema mit Markierungen zu entwickeln.

10. Experimentelle Ergebnisse.

Beim Anblasen der Modelle wurden zwei Hauptparameter gemessen – die Widerstandskraft und die Auftriebskraft, abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit bei einem bestimmten Winkel. Um das Verhalten jedes Flugzeugs zu beschreiben, wurde eine Merkmalsfamilie mit ziemlich realistischen Werten erstellt. Die Ergebnisse werden in Diagrammen zusammengefasst, wobei die Skala relativ zur Geschwindigkeit weiter normalisiert wird.

11. Beziehungen zwischen Kurven für drei Modelle.

Modell Nr. 1.
Die goldene Mitte. Das Design entspricht weitestgehend dem Material Papier. Die Stärke der Flügel entspricht ihrer Länge, die Gewichtsverteilung ist optimal, so dass sich ein richtig gefaltetes Flugzeug gut ausrichtet und reibungslos fliegt. Es war die Kombination dieser Eigenschaften und der einfachen Montage, die dieses Design so beliebt machte. Die Geschwindigkeit ist geringer als beim zweiten Modell, aber höher als beim dritten. Bei hohen Geschwindigkeiten beginnt das breite Heck zu stören, das das Modell zuvor perfekt stabilisierte.

Modell Nr. 2.
Das Modell mit den schlechtesten Flugeigenschaften. Die große Pfeilung und die kurzen Flügel sollen bei hohen Geschwindigkeiten besser funktionieren, was auch passiert, aber der Auftrieb nimmt nicht ausreichend zu und das Flugzeug fliegt wirklich wie ein Speer. Außerdem stabilisiert es sich im Flug nicht richtig.

Modell Nr. 3.
Als Vertreter der „Ingenieurschule“ wurde das Modell mit besonderen Merkmalen konzipiert. Flügel mit hoher Streckung funktionieren tatsächlich besser, aber der Luftwiderstand nimmt sehr schnell zu – das Flugzeug fliegt langsam und verträgt keine Beschleunigung. Um die unzureichende Steifigkeit des Papiers auszugleichen, werden in der Flügelspitze zahlreiche Falten eingesetzt, was zusätzlich den Widerstand erhöht. Das Modell ist jedoch sehr beeindruckend und fliegt gut.

12. Einige Ergebnisse zur Wirbelvisualisierung

Wenn Sie eine Rauchquelle in die Strömung einbringen, können Sie die Strömungen sehen und fotografieren, die um den Flügel herumlaufen. Spezielle Rauchgeneratoren standen uns nicht zur Verfügung, wir verwendeten Räucherstäbchen. Um den Kontrast zu erhöhen, wurde bei der Bearbeitung von Fotos ein spezieller Filter verwendet. Aufgrund der geringen Rauchdichte verringerte sich auch die Strömungsgeschwindigkeit.

Strömungsbildung an der Flügelvorderkante.

Turbulenter „Schwanz“.

Strömungen können auch mit kurzen, auf den Flügel geklebten Fäden oder einer dünnen Sonde mit einem Faden am Ende untersucht werden.

13. Zusammenhang zwischen Parametern und Designlösungen. Vergleich der Optionen reduziert auf einen rechteckigen Flügel. Die Lage des aerodynamischen Zentrums und des Schwerpunkts sowie die Eigenschaften der Modelle.

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass Papier als Material viele Einschränkungen aufweist. Für niedrige Fluggeschwindigkeiten sind lange, schmale Flügel erforderlich beste Qualität. Es ist kein Zufall, dass auch echte Segelflugzeuge, insbesondere Rekordflieger, über solche Flügel verfügen. Papierflugzeuge unterliegen jedoch technologischen Einschränkungen und ihre Flügel sind nicht optimal.
Um den Zusammenhang zwischen der Geometrie von Modellen und ihren Flugeigenschaften zu analysieren, ist es notwendig, eine komplexe Form mithilfe der Flächenübertragungsmethode auf ein rechteckiges Analogon zu reduzieren. Das geht am besten mit Computerprogrammen, die es ermöglichen, sich etwas vorzustellen verschiedene Modelle in universeller Form. Nach den Transformationen wird die Beschreibung auf die Grundparameter reduziert – Spannweite, Sehnenlänge, aerodynamisches Zentrum.

Die gegenseitige Beziehung dieser Größen zum Massenschwerpunkt ermöglicht die Festlegung der charakteristischen Werte für verschiedene Arten Verhalten. Diese Berechnungen würden den Rahmen dieser Arbeit sprengen, können aber leicht durchgeführt werden. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass der Schwerpunkt bei einem Papierflugzeug mit rechteckigen Flügeln im Abstand von einem Viertel von der Nase bis zum Heck liegt, bei einem Flugzeug mit Deltaflügeln bei der Hälfte (dem sogenannten Neutralpunkt). .

14. Energieeffiziente Planung. Flugstabilisierung.
Weltrekordtaktik für Flugdauer.

Anhand der Kurven für Auftriebs- und Widerstandskräfte ist es möglich, einen energetisch günstigsten Flugmodus mit den geringsten Verlusten zu finden. Dies ist sicherlich für Langstreckenflugzeuge wichtig, kann aber auch in der Papierfliegerei nützlich sein. Durch eine leichte Modernisierung des Flugzeugs (Kantenbiegen, Gewichtsumverteilung) können bessere Flugeigenschaften erreicht oder umgekehrt der Flug in den kritischen Modus überführt werden.
Im Allgemeinen verändern Papierflieger ihre Eigenschaften während des Fluges nicht, sodass sie auf spezielle Stabilisatoren verzichten können. Der Schwanz, der Widerstand erzeugt, ermöglicht es Ihnen, den Schwerpunkt nach vorne zu verlagern. Der gerade Flug bleibt aufgrund der vertikalen Biegung und des Quer-V der Flügel erhalten.
Stabilität bedeutet, dass das Flugzeug bei einer Ablenkung tendenziell in eine neutrale Position zurückkehrt. Der Punkt der Gleitwinkelstabilität besteht darin, dass das Flugzeug die gleiche Geschwindigkeit beibehält. Je stabiler das Flugzeug, desto höher die Geschwindigkeit, wie bei Modell Nr. 2. Diese Tendenz muss jedoch begrenzt werden – es muss Auftrieb genutzt werden, daher weisen die besten Papierflieger größtenteils eine neutrale Stabilität auf, dies ist die beste Kombination von Eigenschaften.
Allerdings sind etablierte Regime nicht immer die besten. Der Weltrekord für die längste Flugdauer wurde mit ganz speziellen Taktiken aufgestellt. Zunächst wird das Flugzeug in einer vertikalen Geraden gestartet; es wird einfach auf seine maximale Höhe geworfen. Zweitens muss das Flugzeug selbst nach der Stabilisierung am obersten Punkt aufgrund der relativen Lage des Schwerpunkts und der effektiven Flügelfläche in den Normalflug übergehen. Drittens ist die Gewichtsverteilung des Flugzeugs nicht normal – sein vorderer Teil ist unterbelastet, sodass es aufgrund des großen Widerstands, der das Gewicht nicht ausgleicht, sehr schnell langsamer wird. Gleichzeitig sinkt die Auftriebskraft des Flügels stark, er senkt die Nase und beschleunigt beim Fallen ruckartig, wird aber wieder langsamer und friert ein. Solche Oszillationen (Pitch-up) werden aufgrund der Trägheit an den Fading-Punkten geglättet und daher ist die Gesamtzeit, die man in der Luft verbringt, länger als beim normalen gleichmäßigen Gleiten.

15. Ein wenig über die Synthese eines Designs mit vorgegebenen Eigenschaften.

Es wird davon ausgegangen, dass man nach der Bestimmung der Hauptparameter eines Papierflugzeugs und ihrer Beziehung und damit Abschluss der Analysephase mit der Aufgabe der Synthese fortfahren kann – basierend auf notwendigen Anforderungen ein neues Design erstellen. Empirisch gesehen tun Amateure auf der ganzen Welt genau das; die Zahl der Entwürfe liegt bei über 1000. Es gibt jedoch keinen endgültigen numerischen Ausdruck für solche Arbeiten, ebenso wie es keine besonderen Hindernisse für die Durchführung solcher Forschungen gibt.

16. Praktische Analogien. Fliegendes Eichhörnchen. Suite im Flügel.

Es ist klar, dass ein Papierflieger in erster Linie nur eine Quelle der Freude und eine wunderbare Illustration für den ersten Schritt in den Himmel ist. Ein ähnliches Segelflugprinzip wird in der Praxis nur von Flughörnchen genutzt, die zumindest in unserer Region keine große wirtschaftliche Bedeutung haben.

Eine praktischere Ähnlichkeit mit einem Papierflugzeug ist die „Wing Suite“ – ein Flügelanzug für Fallschirmjäger, der einen horizontalen Flug ermöglicht. Die aerodynamische Qualität eines solchen Anzugs ist übrigens geringer als die eines Papierflugzeugs – nicht mehr als 3.

17. Kehren Sie zur Mindmap zurück. Entwicklungsstand. Aufgeworfene Fragen und Möglichkeiten zur Weiterentwicklung der Forschung.

Unter Berücksichtigung der geleisteten Arbeit können wir der Mindmap eine Farbe hinzufügen, die den Abschluss der zugewiesenen Aufgaben anzeigt. Grün zeigt Punkte an, die sich auf einem zufriedenstellenden Niveau befinden, hellgrün weist auf Probleme hin, die gewisse Einschränkungen aufweisen, gelb weist auf Bereiche hin, die angesprochen, aber nicht ausreichend entwickelt wurden, und rot weist auf vielversprechende Bereiche hin, die weiterer Forschung bedürfen.

18. Fazit.

Als Ergebnis der Arbeit wurden die theoretischen Grundlagen für den Flug von Papierflugzeugen untersucht, Experimente geplant und durchgeführt, die es ermöglichten, die numerischen Parameter für verschiedene Konstruktionen und die allgemeinen Zusammenhänge zwischen ihnen zu bestimmen. Auch komplexe Flugmechanismen werden aus der Sicht der modernen Aerodynamik angesprochen.
Die wichtigsten Parameter, die den Flug beeinflussen, werden beschrieben und umfassende Empfehlungen gegeben.
Im allgemeinen Teil wurde versucht, das Wissensgebiet anhand einer Mindmap zu systematisieren und die Hauptrichtungen für die weitere Forschung skizziert.

19. Referenzliste.

1. Aerodynamik von Papierflugzeugen [Elektronische Ressource] / Ken Blackburn – Zugriffsmodus: http://www.paperplane.org/paero.htm, kostenlos. - Deckel. vom Bildschirm. - Yaz. Englisch

2. Zur Schütte. Einführung in die Flugphysik. Übersetzung von G.A. Wolpert aus der fünften deutschen Ausgabe. - M.: Vereinigter wissenschaftlicher und technischer Verlag der UdSSR NKTP. Redaktion für technische und theoretische Literatur, 1938. - 208 S.

3. Stakhursky A. Für erfahrene Hände: Tischwindkanal. Zentrale Station junger Techniker, benannt nach N.M. Shvernik - M.: Kulturministerium der UdSSR. Hauptdirektion der Druckindustrie, 13. Druckerei, 1956. - 8 S.

4. Merzlikin V. Funkgesteuerte Segelflugzeugmodelle. - M,: DOSAAF UdSSR Publishing House, 1982. - 160 S.

5. A.L. Stasenko. Physik des Fluges. - M: Wissenschaft. Hauptredaktion für physikalische und mathematische Literatur, 1988, - 144 S.