casa → Mondo Ricerca delle proprietà del modello di vari modelli di aerei di carta. Lavoro di ricerca. Tema di lavoro Aeroplano di carta ideale. A cosa servono gli aeroplanini di carta?

Ricerca delle proprietà del modello di vari modelli di aerei di carta. Lavoro di ricerca. Tema di lavoro Aeroplano di carta ideale. A cosa servono gli aeroplanini di carta?

Rilevanza: "L'uomo non è un uccello, ma si sforza di volare" È successo così che una persona è sempre stata attratta dal cielo. Le persone hanno cercato di creare ali per se stesse, in seguito macchine volanti. E i loro sforzi erano giustificati, erano ancora in grado di decollare. L'avvento degli aeroplani non ha diminuito la rilevanza dell'antico desiderio ... In mondo moderno gli aerei hanno preso il posto d'onore, aiutano le persone a percorrere lunghe distanze, trasportano posta, medicinali, aiuto umanitario, spegni gli incendi e salva le persone ... Allora chi ha costruito il primo aereo al mondo e ci ha fatto un volo controllato? Chi ha fatto questo passo così importante per l'umanità, che è diventato l'inizio nuova era, era dell'aviazione? Considero lo studio di questo argomento interessante e pertinente.

Obiettivi della ricerca: 1. Studiare la storia dell'emergere dell'aviazione, la storia dell'apparizione dei primi aeroplani di carta nella letteratura scientifica. 2. Realizza modelli di aeroplani con materiali diversi e organizza una mostra: "I nostri aeroplani"

Oggetto di studio: modelli cartacei di aerei domanda problematica: Quale modello di aeroplano di carta volerà per la distanza più lunga e planerà più a lungo in aria? Ipotesi: assumiamo che l'aereo "Dart" percorrerà la distanza più lunga, e l'aereo "Glider" avrà la planata più lunga nell'aria Metodi di ricerca: 1. Analisi della letteratura letta; 2.Modellazione; 3. Studio dei voli di aeroplani di carta.

Il primo velivolo in grado di decollare autonomamente da terra ed effettuare un volo orizzontale controllato è stato il Flyer-1, costruito dai fratelli Orville e Wilbur Wright negli Stati Uniti. Il 17 dicembre 1903 ebbe luogo il primo volo aereo della storia. Il Flyer è rimasto in aria per 12 secondi e ha volato per 36,5 metri. Il frutto dell'ingegno dei Wright è stato ufficialmente riconosciuto come il primo veicolo più pesante dell'aria al mondo, che ha effettuato un volo con equipaggio utilizzando un motore.

Il volo ebbe luogo il 20 luglio 1882 a Krasnoye Selo vicino a San Pietroburgo. L'aereo è stato testato dall'assistente del meccanico Mozhaisky I.N. Golubev. Il dispositivo è salito su un pavimento di legno inclinato appositamente costruito, è decollato, ha volato per una certa distanza ed è atterrato in sicurezza. Il risultato, ovviamente, è modesto. Ma la possibilità di volare su un apparato più pesante dell'aria è stata chiaramente dimostrata.

La storia dell'apparizione dei primi aeroplani di carta La versione più comune del tempo dell'invenzione e il nome dell'inventore è il 1930, Jack Northrop, co-fondatore della Lockheed Corporation. Northrop ha utilizzato aeroplani di carta per testare nuove idee nella costruzione velivoli reali... Nonostante l'apparente frivolezza di questa attività, si è scoperto che il lancio di aeroplani è un'intera scienza. Nasce nel 1930, quando Jack Northrop, co-fondatore della Lockheed Corporation, utilizza aeroplanini di carta per testare nuove idee nella costruzione di velivoli reali.

Conclusione In conclusione, voglio dire che mentre lavoravamo a questo progetto, abbiamo imparato molte nuove cose interessanti, realizzato molti modelli con le nostre mani e siamo diventati più amichevoli. Come risultato del lavoro svolto, ci siamo resi conto che se siamo seriamente interessati all'aeromodellismo, forse uno di noi diventerà un famoso progettista di aerei e progetterà un aeroplano su cui voleranno le persone.

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Aeroplano di carta...ru.wikipedia.org/wiki/Aeroplano di carta annews.ru/news/detailannews.ru/news/detail opoccuu.com htmopoccuu.com htm 5 poznovatelno.ruavia/8259.htmlpoznovatelno.ruavia/8259.html 6. ru.wikipedia.orgwiki/Wright Brothersru.wikipedia.orgwiki/Wright Brothers 7. locals.md2012/stan-chempionom-mira…samolyotikov/locals.md2012/stan - chempionom- mira…samolyotikov/ 8 stranamasterov.ru da moduli velivoli MKstranamasterov.ru da moduli velivoli MK

FISICA DI UN AEREO DI CARTA.
RAPPRESENTAZIONE DEL CAMPO DELLA CONOSCENZA. PIANIFICAZIONE DELL'ESPERIMENTO.

1. Introduzione. Obiettivo del lavoro. Modelli generali di sviluppo del campo della conoscenza. La scelta dell'oggetto di studio. mappa mentale.
2. Fisica elementare del volo in aliante (BS). Sistema di equazioni delle forze.

9. Fotografie della panoramica aerodinamica delle caratteristiche del tubo, equilibrio aerodinamico.
10. Risultati degli esperimenti.
12. Alcuni risultati sulla visualizzazione dei vortici.
13. Relazione tra parametri e soluzioni progettuali. Confronto di opzioni ridotte a un'ala rettangolare. La posizione del centro aerodinamico e del baricentro e le caratteristiche dei modelli.
14. Energeticamente pianificazione efficace. stabilizzazione del volo. Tattica da record mondiale per la durata del volo.

18. Conclusione.
19. Elenco dei riferimenti.

1. Introduzione. Obiettivo del lavoro. Modelli generali di sviluppo del campo della conoscenza. La scelta dell'oggetto di ricerca. mappa mentale.

Lo sviluppo della fisica moderna, principalmente nella sua parte sperimentale, e specialmente nei campi applicati, procede secondo uno schema gerarchico pronunciato. Ciò è dovuto alla necessità di un'ulteriore concentrazione delle risorse necessarie al raggiungimento dei risultati, dal supporto materiale delle sperimentazioni alla distribuzione del lavoro tra specialisti istituzioni scientifiche. Indipendentemente dal fatto che sia svolto per conto dello Stato, delle strutture commerciali o anche degli appassionati, ma la pianificazione dello sviluppo del campo della conoscenza, la gestione della ricerca scientifica è una realtà moderna.
Lo scopo di questo lavoro non è solo quello di impostare un esperimento locale, ma anche un tentativo di illustrare tecnologia moderna organizzazione scientifica al suo livello più semplice.
Le prime riflessioni che precedono il lavoro vero e proprio sono solitamente fissate in forma libera, storicamente questo accade sui tovaglioli. Tuttavia, dentro scienza moderna questa forma di presentazione è chiamata mappatura mentale - letteralmente "schema di pensiero". È uno schema in cui tutto si adatta sotto forma di forme geometriche. che possono essere rilevanti per il problema in questione. Questi concetti sono collegati da frecce che indicano connessioni logiche. All'inizio, un tale schema può contenere concetti completamente diversi e disuguali che sono difficili da combinare in un piano classico. Tuttavia, questa diversità ti consente di trovare un posto per ipotesi casuali e informazioni non sistematizzate.
Come oggetto di ricerca è stato scelto un aeroplano di carta, una cosa familiare a tutti fin dall'infanzia. Si presumeva che l'impostazione di una serie di esperimenti e l'applicazione dei concetti della fisica elementare avrebbe aiutato a spiegare le caratteristiche del volo e, possibilmente, avrebbe anche permesso di formulare principi generali di progettazione.
La raccolta preliminare di informazioni ha mostrato che l'area non è così semplice come sembrava all'inizio. Di grande aiuto è stata la ricerca di Ken Blackburn, ingegnere aerospaziale, detentore di quattro record mondiali (compreso quello attuale) per la pianificazione del tempo, che ha stabilito con aeroplani di sua progettazione.

Per quanto riguarda il compito, la mappa mentale si presenta così:

Questo è uno schema di base che rappresenta la struttura prevista dello studio.

2. Fisica elementare del volo in aliante. Sistema di equazioni per i pesi.

Il volo a vela è un caso speciale di discesa dell'aeromobile senza la partecipazione della spinta generata dal motore. Per non motorizzato aereo- alianti, come caso speciale - aeroplani di carta, il volo a vela è la principale modalità di volo.
Lo scivolamento viene effettuato grazie ai pesi che si bilanciano a vicenda e alla forza aerodinamica, che a sua volta consiste in forze di portanza e resistenza.
Il diagramma vettoriale delle forze che agiscono sul velivolo (aliante) durante il volo è il seguente:

La condizione per una pianificazione semplice è l'uguaglianza

La condizione per l'uniformità della pianificazione è l'uguaglianza

Pertanto, per mantenere una pianificazione rettilinea uniforme, sono necessarie entrambe le uguaglianze, il sistema

Y=GcosA
Q=GsinA

3. Approfondire la teoria di base dell'aerodinamica. laminare e turbolento. Numero di Reynolds.

Una comprensione più dettagliata del volo è data dalla moderna teoria aerodinamica, basata sulla descrizione del comportamento tipi diversi flussi d'aria, a seconda della natura dell'interazione delle molecole. Esistono due tipi principali di flussi: laminare, quando le particelle si muovono lungo curve lisce e parallele, e turbolento, quando sono mescolati. Di norma non ci sono situazioni con flusso idealmente laminare o puramente turbolento, l'interazione di entrambi crea un quadro reale del funzionamento dell'ala.
Se consideriamo un oggetto specifico con caratteristiche finite - massa, dimensioni geometriche, le proprietà del flusso a livello di interazione molecolare sono caratterizzate dal numero di Reynolds, che fornisce un valore relativo e denota il rapporto tra impulsi di forza e viscosità del fluido. Maggiore è il numero, minore è l'impatto della viscosità.

Re=VLρ/η=VL/ν

V (velocità)
L (caratteristica taglia)
ν (coefficiente (densità/viscosità)) = 0,000014 m^2/s per aria a temperatura normale.

Per un aeroplano di carta, il numero di Reynolds è di circa 37.000.

Poiché il numero di Reynolds è molto più basso che negli aerei reali, ciò significa che la viscosità dell'aria gioca un ruolo molto più importante, con conseguente aumento della resistenza aerodinamica e riduzione della portanza.

4. Come funzionano le ali convenzionali e piatte.

Un'ala piatta dal punto di vista della fisica elementare è una piastra situata ad angolo rispetto a un flusso d'aria in movimento. L'aria viene "lanciata" ad angolo verso il basso, creando una forza diretta in modo opposto. Questa è la forza aerodinamica totale, che può essere rappresentata come due forze: portanza e resistenza. Tale interazione è facilmente spiegabile sulla base della terza legge di Newton. Un classico esempio di ala riflettente piatta è un aquilone.

Il comportamento di una superficie aerodinamica convenzionale (piano-convessa) è spiegato dall'aerodinamica classica come l'aspetto della portanza dovuto alla differenza nelle velocità dei frammenti di flusso e, di conseguenza, alla differenza di pressioni da sotto e sopra l'ala.

Un'ala di carta piatta nel flusso crea una zona a vortice in cima, che è come un profilo curvo. È meno stabile ed efficiente di un guscio rigido, ma il meccanismo è lo stesso.

La figura è presa dalla fonte (Vedi riferimenti). Mostra la formazione di un profilo alare dovuto alla turbolenza sulla superficie superiore dell'ala. Esiste anche il concetto di strato di transizione, in cui il flusso turbolento diventa laminare a causa dell'interazione degli strati d'aria. Sopra l'ala di un aeroplano di carta, è fino a 1 centimetro.

5. Panoramica di tre progetti di aeromobili

Per l'esperimento sono stati scelti tre diversi modelli di aerei di carta con caratteristiche diverse.

Modello n. 1. Il design più comune e conosciuto. Di norma, la maggioranza lo immagina quando sente l'espressione "aereo di carta".

Modello numero 2. "Freccia" o "Lancia". Un modello caratteristico con un angolo alare acuto e una presunta alta velocità.

Modello numero 3. Modello con ala ad alto allungamento. Design speciale, assemblato sul lato largo della lastra. Si presume che abbia buoni dati aerodinamici a causa dell'alto rapporto di aspetto dell'ala.

Tutti gli aerei sono stati assemblati dagli stessi fogli di carta con un peso specifico di 80 grammi / m ^ 2 formato A4. La massa di ogni aereo è di 5 grammi.

6. Set di funzionalità, perché lo sono.

Per ottenere parametri caratteristici per ogni progetto, è necessario determinare questi parametri stessi. La massa di tutti gli aerei è la stessa: 5 grammi. È abbastanza facile misurare la velocità di pianificazione per ogni struttura e angolo. Il rapporto tra la differenza di altezza e l'intervallo corrispondente ci darà il rapporto portanza-resistenza, essenzialmente lo stesso angolo di planata.
Di interesse è la misurazione delle forze di portanza e resistenza a diversi angoli di attacco dell'ala, la natura dei loro cambiamenti nei regimi di contorno. Ciò consentirà di caratterizzare le strutture sulla base di parametri numerici.
Separatamente, è possibile analizzare i parametri geometrici degli aeroplani di carta: la posizione del centro aerodinamico e il centro di gravità per le diverse forme delle ali.
Visualizzando i flussi, si può ottenere un'immagine visiva dei processi che si verificano negli strati limite dell'aria vicino alle superfici aerodinamiche.

7. Esperimenti preliminari (camera). Valori ottenuti per velocità e rapporto lift-to-drag.

Per determinare i parametri di base, è stato condotto un semplice esperimento: il volo di un aeroplano di carta è stato registrato da una videocamera sullo sfondo di un muro con segni metrici. Poiché l'intervallo di frame per la ripresa video (1/30 di secondo) è noto, la velocità di planata può essere facilmente calcolata. A seconda del dislivello, l'angolo di planata e la qualità aerodinamica del velivolo si trovano sui telai corrispondenti.

In media, la velocità dell'aereo è di 5-6 m / s, il che non è poi così poco.
Qualità aerodinamica - circa 8.

8. Requisiti per l'esperimento, compito di ingegneria.

Per ricreare le condizioni di volo, abbiamo bisogno di un flusso laminare fino a 8 m/s e della capacità di misurare portanza e resistenza. Il metodo classico della ricerca aerodinamica è la galleria del vento. Nel nostro caso la situazione è semplificata dal fatto che l'aereo stesso è di piccole dimensioni e velocità e può essere collocato direttamente in un tubo di dimensioni limitate.
Pertanto, non siamo ostacolati dalla situazione in cui il modello soffiato differisce significativamente nelle dimensioni dall'originale, che, a causa della differenza nei numeri di Reynolds, richiede una compensazione durante le misurazioni.
Con una sezione del tubo di 300x200 mm e una portata fino a 8 m/s, occorre un ventilatore con una portata di almeno 1000 mc/ora. Per modificare la portata, è necessario un regolatore di velocità del motore e, per la misurazione, un anemometro con precisione adeguata. Il misuratore di velocità non deve essere digitale, è del tutto possibile cavarsela con una piastra deviata con graduazioni angolari o un anemometro liquido, che ha una maggiore precisione.

La galleria del vento è nota da molto tempo, Mozhaisky l'ha utilizzata nella ricerca e Tsiolkovsky e Zhukovsky l'hanno già sviluppata in dettaglio tecnologia moderna esperimento, che non è sostanzialmente cambiato.
Per misurare la forza di trascinamento e la forza di portanza, vengono utilizzate bilance aerodinamiche per determinare le forze in più direzioni (nel nostro caso, in due).

9. Fotografie della galleria del vento. Panoramica delle caratteristiche del tubo, equilibrio aerodinamico.

La galleria del vento desktop è stata implementata sulla base di un ventilatore industriale sufficientemente potente. Le piastre reciprocamente perpendicolari si trovano dietro la ventola, che raddrizzano il flusso prima di entrare nella camera di misura. Le finestre nella camera di misurazione sono dotate di vetro. Nella parete di fondo è praticato un foro rettangolare per i supporti. Direttamente nella camera di misura è installata una girante anemometro digitale per misurare la velocità del flusso. Il tubo ha una leggera strozzatura in uscita per “aumentare” il flusso, che riduce la turbolenza a scapito della riduzione della velocità. La velocità della ventola è controllata da un semplice controller elettronico domestico.

Le caratteristiche del tubo si sono rivelate peggiori di quelle calcolate, principalmente a causa della discrepanza tra le prestazioni del ventilatore e le caratteristiche del passaporto. L'aumento del flusso ha anche ridotto la velocità nella zona di misurazione di 0,5 m/s. Di conseguenza, la velocità massima è leggermente superiore a 5 m/s, che tuttavia si è rivelata sufficiente.

Numero di Reynolds per tubo:

Re = VLρ/η = VL/ν

V (velocità) = 5m/s
L (caratteristica) = 250 mm = 0,25 m
ν (fattore (densità/viscosità)) = 0,000014 m2/s

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

Le misurazioni hanno dimostrato che la precisione è abbastanza sufficiente per le modalità di base. Tuttavia, è stato difficile fissare l'angolo, quindi è meglio sviluppare uno schema di montaggio appropriato con segni.

10. Risultati degli esperimenti.

Durante lo spurgo dei modelli, sono stati misurati due parametri principali: la forza di trascinamento e la forza di sollevamento, a seconda della velocità del flusso a un dato angolo. È stata costruita una famiglia di caratteristiche con valori sufficientemente realistici per descrivere il comportamento di ciascun velivolo. I risultati sono riassunti in grafici con ulteriore normalizzazione della scala relativa alla velocità.

11. Relazioni di curve per tre modelli.

Modello numero 2.
Modello con le peggiori caratteristiche di volo. L'ampio sweep e le ali corte sono progettate per funzionare meglio alle alte velocità, che è quello che succede, ma la portanza non cresce abbastanza e l'aereo vola davvero come una lancia. Inoltre, non si stabilizza correttamente in volo.

Modello numero 3.
Il rappresentante della scuola di "ingegneria": il modello è stato concepito con caratteristiche speciali. Le ali con proporzioni elevate funzionano meglio, ma la resistenza aumenta molto rapidamente: l'aereo vola lentamente e non tollera l'accelerazione. Per compensare la mancanza di rigidità della carta, vengono utilizzate numerose pieghe nella punta dell'ala, che ne aumentano anche la resistenza. Tuttavia, il modello è molto rivelatore e vola bene.

12. Alcuni risultati sulla visualizzazione dei vortici

Se introduci una fonte di fumo nel flusso, puoi vedere e fotografare i flussi che girano intorno all'ala. Non avevamo a disposizione speciali generatori di fumo, usavamo bastoncini di incenso. Per aumentare il contrasto è stato utilizzato un filtro speciale per l'elaborazione delle foto. Anche la portata è diminuita perché la densità del fumo era bassa.

Formazione del flusso sul bordo d'attacco dell'ala.

Coda turbolenta.

Inoltre, i flussi possono essere esaminati utilizzando fili corti incollati all'ala o con una sonda sottile con un filo all'estremità.

13. Relazione tra parametri e soluzioni progettuali. Confronto di opzioni ridotte a un'ala rettangolare. La posizione del centro aerodinamico e del baricentro e le caratteristiche dei modelli.

È già stato notato che la carta come materiale ha molti limiti. Per le basse velocità di volo, ci sono ali lunghe e strette migliore qualità. Non è un caso che anche i veri alianti, soprattutto i detentori del record, abbiano tali ali. Tuttavia, gli aerei di carta hanno limiti tecnologici e le loro ali non sono ottimali.
Per analizzare la relazione tra la geometria dei modelli e le loro caratteristiche di volo, è necessario portare una forma complessa a un analogo rettangolare mediante il metodo di trasferimento dell'area. Il modo migliore per farlo è con programmi per computer che consentono di presentare diversi modelli in modo universale. Dopo le trasformazioni, la descrizione sarà ridotta ai parametri di base: campata, lunghezza della corda, centro aerodinamico.

L'interconnessione di queste quantità e il centro di massa consentirà di fissare i valori caratteristici per vari tipi comportamento. Questi calcoli esulano dallo scopo di questo lavoro, ma possono essere eseguiti facilmente. Tuttavia, si può presumere che il centro di gravità per un aeroplano di carta con ali rettangolari si trovi a una distanza da uno a quattro dal muso alla coda, per un aeromobile con ali a delta - a un secondo (il cosiddetto punto neutro).

14. Pianificazione dell'efficienza energetica. stabilizzazione del volo.
Tattica da record mondiale per il tempo di volo.

Sulla base delle curve di portanza e resistenza, si può trovare una modalità di volo energeticamente favorevole con le minori perdite. Questo è certamente importante per i transatlantici a lungo raggio, ma può tornare utile anche nell'aviazione cartacea. Modernizzando leggermente l'aereo (piegando i bordi, ridistribuendo il peso), è possibile ottenere migliori caratteristiche di volo o, al contrario, trasferire il volo in una modalità critica.
In generale, gli aerei di carta non cambiano caratteristiche durante il volo, quindi possono fare a meno di speciali stabilizzatori. La coda, che crea resistenza, permette di spostare in avanti il baricentro. La rettilineità del volo è mantenuta grazie al piano verticale della piega e alla V trasversale delle ali.
Stabilità significa che l'aereo, quando deviato, tende a tornare in una posizione neutra. Il punto di stabilità dell'angolo di planata è che l'aereo manterrà la stessa velocità. Più stabile è l'aereo, maggiore è la velocità, come il modello n. Ma questa tendenza deve essere ridotta: è necessario utilizzare il sollevamento, quindi i migliori aeroplani di carta, per la maggior parte, hanno una stabilità neutra, questa è la migliore combinazione di qualità.
Tuttavia, i regimi stabiliti non sono sempre i migliori. Il record mondiale per il volo più lungo è stato stabilito con una tattica molto specifica. In primo luogo, la partenza dell'aereo viene effettuata in linea retta verticale, viene semplicemente lanciata all'altezza massima. In secondo luogo, dopo la stabilizzazione nel punto più alto a causa della posizione relativa del baricentro e dell'area effettiva dell'ala, l'aereo deve entrare in volo normale. In terzo luogo, la distribuzione del peso dell'aereo non è normale: ha una parte anteriore sottocarico, quindi, a causa della grande resistenza che non compensa il peso, rallenta molto rapidamente. Allo stesso tempo, la forza di sollevamento dell'ala diminuisce bruscamente, annuisce e, cadendo, accelera con uno scatto, ma di nuovo rallenta e si blocca. Tali oscillazioni (cabrazione) vengono attenuate a causa dell'inerzia nei punti di dissolvenza e, di conseguenza, il tempo totale trascorso in aria è più lungo del normale planata uniforme.

15. Un po' sulla sintesi di una struttura con determinate caratteristiche.

Si presume che avendo determinato i parametri principali di un aeroplano di carta, la loro relazione, e quindi completando la fase di analisi, sia possibile procedere al compito di sintesi - in base ai requisiti necessari, creare un nuovo progetto. Empiricamente, i dilettanti di tutto il mondo lo fanno, il numero di progetti ha superato i 1000. Ma non esiste un'espressione numerica finale per tale lavoro, così come non ci sono ostacoli speciali per fare tale ricerca.

16. Analogie pratiche. Scoiattolo volante. Suite dell'ala.

È chiaro che un aeroplano di carta è, prima di tutto, solo una fonte di gioia e una meravigliosa illustrazione per il primo passo nel cielo. Un principio simile di volo in volo è utilizzato in pratica solo dagli scoiattoli volanti, che non hanno una grande importanza economica, almeno nella nostra corsia.

Un equivalente più pratico di un aereo di carta è la "Wing suite", una tuta alare per paracadutisti che consente il volo orizzontale. A proposito, la qualità aerodinamica di una tale tuta è inferiore a quella di un aeroplano di carta - non più di 3.

17. Ritorna alla mappa mentale. Il livello di sviluppo. Domande sollevate e opzioni ulteriori sviluppi ricerca.

Tenendo conto del lavoro svolto, possiamo applicare una colorazione sulla mappa mentale che indica il completamento dei compiti. Il colore verde qui indica i punti che sono a un livello soddisfacente, verde chiaro - problemi che presentano alcune limitazioni, giallo - aree interessate, ma non sviluppate nella misura necessaria, rosso - promettenti, che necessitano di ulteriori ricerche.

18. Conclusione.

A seguito del lavoro è stata studiata la base teorica del volo degli aerei di carta, sono stati pianificati ed eseguiti esperimenti che hanno permesso di determinare i parametri numerici per diversi progetti e le relazioni generali tra loro. Ne risentono anche i complessi meccanismi del volo, dal punto di vista della moderna aerodinamica.
Vengono descritti i parametri principali che influenzano il volo, vengono fornite raccomandazioni complete.
Nella parte generale si è cercato di sistematizzare il campo della conoscenza basato sulla mappa mentale e sono state delineate le principali direzioni per ulteriori ricerche.

19. Elenco dei riferimenti.

1. Aerodinamica dell'aereo di carta [risorsa elettronica] / Ken Blackburn - modalità di accesso: http://www.paperplane.org/paero.htm, gratuita. - Zagl. dallo schermo. - Giaz. Inglese

2. A Schütt. Introduzione alla fisica del volo. Traduzione di G.A. Wolpert dalla quinta edizione tedesca. - M.: casa editrice scientifica e tecnica unita dell'URSS NKTP. Edizione di letteratura tecnica e teorica, 1938. - 208 p.

3. Stakhursky A. Per mani abili: galleria del vento desktop. Stazione Centrale per Giovani Tecnici intitolata a N.M. Shvernik - M.: Ministero della Cultura dell'URSS. Direzione principale dell'industria della stampa, 13a tipografia, 1956. - 8 p.

4. Merzlikin V. Modelli radiocomandati di alianti. - M: casa editrice DOSAAF URSS, 1982. - 160 p.

5. AL Stasenko. Fisica del volo. -M: Scienza. Edizione principale della letteratura fisica e matematica, 1988, - 144 p.

Essendo il padre di un diplomato praticamente liceale, è stato coinvolto in una storia divertente con un finale inaspettato. Ha una parte educativa e una toccante parte politico-vitale.
Post alla vigilia del Cosmonautics Day. Fisica di un aereo di carta.

Poco prima del nuovo anno, la figlia ha deciso di controllare i propri progressi e ha scoperto che lo studente di fisica, compilando il diario retrodatato, ha istruito alcuni quattro extra e il voto semestrale oscilla tra "5" e "4". Qui devi capire che la fisica in grado 11 è, per usare un eufemismo, una materia non fondamentale, tutti sono impegnati con la formazione per l'ammissione e un esame terribile, ma influisce sul punteggio complessivo. Con il cuore che geme, per ragioni pedagogiche, mi è stato negato l'intervento, come risolverlo da solo. Si è preparata, è venuta a scoprirlo, ha riscritto qualcosa di indipendente proprio lì e ha ottenuto un cinque di sei mesi. Sarebbe andato tutto bene, ma l'insegnante ha chiesto, come parte della risoluzione del problema, di iscriversi al Volga convegno scientifico(Università di Kazan) alla sezione "Fisica" e scrivere una relazione. La partecipazione di uno studente a questo shnyaga viene presa in considerazione nella certificazione annuale degli insegnanti, beh, come "allora chiuderemo di sicuro l'anno". L'insegnante può essere compreso, normale, in generale, un accordo.

Il bambino si è caricato, è andato al comitato organizzatore, ha preso le regole di partecipazione. Poiché la ragazza è abbastanza responsabile, ha iniziato a pensare e a trovare un argomento. Naturalmente si è rivolta a me, l'intellettuale tecnico più vicino dell'era post-sovietica, per un consiglio. Su Internet c'era un elenco dei vincitori delle passate conferenze (danno diplomi di tre lauree), questo ci ha guidato, ma non ha aiutato. I rapporti consistevano in due varietà, una - "nanofiltri nelle innovazioni petrolifere", la seconda - "fotografie di cristalli e metronomo elettronico". Per me, il secondo tipo è normale: i bambini dovrebbero tagliare un rospo e non strofinare gli occhiali per le sovvenzioni statali, ma non avevamo molte idee. Dovevamo essere guidati dalle regole, qualcosa come "viene data la preferenza lavoro indipendente ed esperimenti”.

Abbiamo deciso di realizzare una sorta di reportage divertente, visivo e interessante, senza zaum e nanotecnologie: divertiremo il pubblico, la partecipazione è sufficiente per noi. Il tempo è stato di un mese e mezzo. Il copia-incolla era fondamentalmente inaccettabile. Dopo qualche riflessione, abbiamo deciso l'argomento: "Fisica di un aeroplano di carta". Una volta ho trascorso la mia infanzia nel modellismo di aerei e mia figlia adora gli aeroplani, quindi l'argomento è più o meno vicino. Era necessario fare uno studio pratico completo sull'orientamento fisico e, infatti, scrivere un articolo. Successivamente, posterò l'abstract di questo lavoro, alcuni commenti e illustrazioni/foto. Alla fine ci sarà la fine della storia, il che è logico. Se sei interessato, risponderò alle domande con frammenti già dettagliati.

Si è scoperto che l'aereo di carta ha uno stallo complicato nella parte superiore dell'ala, che forma una zona curva simile a un vero e proprio profilo alare.

Tre diversi modelli sono stati presi per gli esperimenti.

Modello n. 1. Il design più comune e conosciuto. Di norma, la maggioranza lo immagina quando sente l'espressione "aereo di carta".
Modello numero 2. "Freccia" o "Lancia". Un modello caratteristico con un angolo alare acuto e una presunta alta velocità.
Modello numero 3. Modello con ala ad alto allungamento. Design speciale, assemblato sul lato largo della lastra. Si presume che abbia buoni dati aerodinamici a causa dell'alto rapporto di aspetto dell'ala.
Tutti gli aerei sono stati assemblati da fogli identici di carta A4. La massa di ogni aereo è di 5 grammi.

Per ricreare le condizioni di volo, abbiamo bisogno di un flusso laminare fino a 8 m/s e della capacità di misurare portanza e resistenza. Il metodo classico di tale ricerca è la galleria del vento. Nel nostro caso, la situazione è semplificata dal fatto che l'aereo stesso ha dimensioni e velocità ridotte e può essere collocato direttamente in un tubo di dimensioni limitate, quindi non siamo ostacolati dalla situazione in cui il modello soffiato differisce notevolmente per dimensioni da l'originale, che, a causa della differenza nei numeri di Reynolds, richiede una compensazione durante le misurazioni.
Con una sezione del tubo di 300x200 mm e una portata fino a 8 m/s, occorre un ventilatore con una portata di almeno 1000 mc/ora. Per modificare la portata, è necessario un regolatore di velocità del motore e, per la misurazione, un anemometro con precisione adeguata. Il misuratore di velocità non deve essere digitale, è del tutto possibile cavarsela con una piastra deviata con graduazioni angolari o un anemometro liquido, che ha una maggiore precisione.

La galleria del vento è nota da molto tempo, è stata utilizzata nella ricerca da Mozhaisky, e Tsiolkovsky e Zhukovsky hanno già sviluppato in dettaglio la moderna tecnica sperimentale, che non è sostanzialmente cambiata.

Numero di Reynolds per tubo:
Re = VLρ/η = VL/ν
V (velocità) = 5m/s
L (caratteristica) = 250 mm = 0,25 m
ν (coefficiente (densità/viscosità)) = 0,000014 m^2/s
Re = 1,25/ 0,000014 = 89285,7143

Per misurare le forze che agiscono sul velivolo sono state utilizzate bilance aerodinamiche elementari con due gradi di libertà basate su una coppia di bilance elettroniche per gioielli con una precisione di 0,01 grammi. L'aereo è stato fissato su due rack ad angolo retto e montato sulla piattaforma delle prime bilance. Questi, a loro volta, erano posti su una piattaforma mobile con trasmissione a leva della forza orizzontale alla seconda bilancia.
Le misurazioni hanno dimostrato che la precisione è abbastanza sufficiente per le modalità di base. Tuttavia, è stato difficile fissare l'angolo, quindi è meglio sviluppare uno schema di montaggio appropriato con segni.

Modello n. 1.
Media aurea. Il design corrisponde al materiale: la carta. La forza delle ali corrisponde alla lunghezza, la distribuzione del peso è ottimale, quindi un aereo correttamente ripiegato è ben allineato e vola dolcemente. È la combinazione di tali qualità e facilità di montaggio che ha reso questo design così popolare. La velocità è inferiore al secondo modello, ma superiore al terzo. Alle alte velocità, l'ampia coda sta già iniziando a interferire, che in precedenza aveva perfettamente stabilizzato il modello.
Modello numero 2.
Modello con le peggiori caratteristiche di volo. L'ampio sweep e le ali corte sono progettate per funzionare meglio alle alte velocità, che è quello che succede, ma la portanza non cresce abbastanza e l'aereo vola davvero come una lancia. Inoltre, non si stabilizza correttamente in volo.
Modello numero 3.
Il rappresentante della scuola di "ingegneria": il modello è stato appositamente concepito con caratteristiche speciali. Le ali con proporzioni elevate funzionano meglio, ma la resistenza aumenta molto rapidamente: l'aereo vola lentamente e non tollera l'accelerazione. Per compensare la mancanza di rigidità della carta, vengono utilizzate numerose pieghe nella punta dell'ala, che ne aumentano anche la resistenza. Tuttavia, il modello è molto rivelatore e vola bene.

Alcuni risultati sulla visualizzazione dei vortici
Se introduci una fonte di fumo nel flusso, puoi vedere e fotografare i flussi che girano intorno all'ala. Non avevamo a disposizione speciali generatori di fumo, usavamo bastoncini di incenso. Per aumentare il contrasto è stato utilizzato un filtro per l'elaborazione delle foto. Anche la portata è diminuita perché la densità del fumo era bassa.
Formazione del flusso sul bordo d'attacco dell'ala.

Coda turbolenta.

Inoltre, i flussi possono essere esaminati utilizzando fili corti incollati all'ala o con una sonda sottile con un filo all'estremità.

È chiaro che un aeroplano di carta è, prima di tutto, solo una fonte di gioia e una meravigliosa illustrazione per il primo passo nel cielo. Un principio simile di impennata in pratica viene utilizzato solo dagli scoiattoli volanti, che non sono di grande importanza economica nazionale, almeno nella nostra corsia.

Mi è venuto in mente il tema, il piano: 70 percento, revisione della teoria, pezzi di ferro, revisione generale, piano del discorso.
Ha raccolto l'intera teoria, fino alla traduzione di articoli, misurazioni (molto laboriose, tra l'altro), disegni / grafici, testo, letteratura, presentazione, relazione (c'erano molte domande).

Sto saltando la sezione in cui vista generale vengono considerati i problemi di analisi e sintesi, che consentono di costruire la sequenza inversa: il progetto di un aeroplano secondo determinate caratteristiche.

Tenendo conto del lavoro svolto, possiamo applicare una colorazione sulla mappa mentale che indica il completamento dei compiti. Il verde indica i punti che sono a un livello soddisfacente, il verde chiaro - questioni che presentano alcune limitazioni, il giallo - aree interessate, ma non adeguatamente sviluppate, il rosso - promettenti, che necessitano di ulteriori ricerche (il finanziamento è il benvenuto).

Il mese è passato inosservato: la figlia stava scavando in Internet, guidando una pipa sul tavolo. Scales strizzò gli occhi, gli aeroplani superarono la teoria. L'output si è rivelato essere 30 pagine di testo decente con fotografie e grafici. L'opera è stata inviata al giro di corrispondenza (solo poche migliaia di opere in tutte le sezioni). Un mese dopo, oh orrore, hanno pubblicato un elenco di rapporti faccia a faccia, dove il nostro era fianco a fianco con il resto dei nanococcodrilli. Il bambino sospirò tristemente e iniziò a scolpire una presentazione per 10 minuti. Hanno immediatamente escluso la lettura - per parlare, in modo così vivido e significativo. Prima dell'evento, hanno organizzato una prova con tempismo e proteste. Al mattino, un oratore assonnato con la giusta sensazione "non ricordo e non so niente" ha bevuto alla KSU.

Alla fine della giornata, ho iniziato a preoccuparmi, nessuna risposta - no ciao. C'era uno stato così traballante quando non capivi se uno scherzo rischioso fosse un successo o meno. Non volevo che l'adolescente in qualche modo mettesse di traverso questa storia. Si è scoperto che tutto era in ritardo e il suo rapporto è caduto fino alle 16:00. La bambina ha inviato un SMS: "ha raccontato tutto, la giuria ride". Bene, penso, va bene, grazie almeno non sgridare. E circa un'ora dopo - "diploma di primo grado". Questo è stato completamente inaspettato.

Abbiamo pensato a qualsiasi cosa, ma sullo sfondo di una pressione completamente selvaggia di argomenti e partecipanti di lobby, ottenere il primo premio per un lavoro buono ma informale è qualcosa che risale a un'epoca completamente dimenticata. Dopodiché, ha già affermato che la giuria (abbastanza autorevole, tra l'altro, non meno del CFM) ha inchiodato i nanotecnologi zombi alla velocità della luce. Apparentemente, tutti sono così stufi nei circoli scientifici da erigere incondizionatamente una tacita barriera all'oscurantismo. È arrivato al ridicolo: il povero bambino ha letto alcuni scientismi selvaggi, ma non ha potuto rispondere con quale angolo è stato misurato durante i suoi esperimenti. Leader scientifici influenti sono impalliditi un po '(ma si sono ripresi rapidamente), per me è un mistero il motivo per cui hanno dovuto organizzare una tale disgrazia, e anche a spese dei bambini. Di conseguenza, tutti i premi sono stati assegnati a bravi ragazzi con normali occhi vivaci e buoni argomenti. Il secondo diploma, ad esempio, è stato consegnato a una ragazza con un modello del motore Stirling, che l'ha lanciato alacremente al dipartimento, ha cambiato rapidamente modalità e ha commentato in modo significativo ogni sorta di situazione. Un altro diploma è stato dato a un ragazzo che era seduto su un telescopio universitario e cercava qualcosa lì sotto la guida di un professore che chiaramente non permetteva alcun "aiuto" esterno. Questa storia mi ha dato un po' di speranza. In qual è la volontà delle persone ordinarie e normali al normale ordine delle cose. Non un'abitudine a un'ingiustizia predeterminata, ma una prontezza agli sforzi per ripristinarla.

Il giorno successivo, alla cerimonia di premiazione, il presidente del comitato di selezione si è avvicinato ai vincitori e ha detto che erano tutti iscritti prima del previsto alla Facoltà di Fisica della KSU. Se vogliono partecipare, devono semplicemente portare i documenti fuori concorso. Questo vantaggio, tra l'altro, esisteva davvero una volta, ma ora è stato ufficialmente cancellato, così come le preferenze aggiuntive per i medagliati e le Olimpiadi (tranne, a quanto pare, i vincitori delle Olimpiadi russe), sono state cancellate. Cioè, è stata una pura iniziativa del Consiglio Accademico. È chiaro che ora c'è una crisi di candidati e non sono desiderosi di fisica, d'altra parte questa è una delle facoltà più normali con un buon livello. Quindi, correggendo i quattro, il bambino era nella prima riga degli iscritti. Non riesco a immaginare come se la caverà, lo scoprirò - annullerò l'iscrizione.

Una figlia farebbe un lavoro del genere da sola?

Ha anche chiesto: come papà, non ho fatto tutto da solo.
La mia versione è questa. Hai fatto tutto da solo, capisci cosa c'è scritto su ogni pagina e risponderai a qualsiasi domanda - sì. Sai di più sulla regione di quelli presenti qui e dei tuoi conoscenti - sì. Ho compreso la tecnologia generale di un esperimento scientifico dall'inizio di un'idea al risultato + studi secondari - sì. Ha fatto un ottimo lavoro, senza dubbio. Ha presentato questo lavoro su base generale senza patrocinio - sì. Protetto - va bene. La giuria è qualificata, senza dubbio. Allora questo è il tuo premio per la conferenza studentesca.

Sono un ingegnere acustico, una piccola società di ingegneria, mi sono laureato in ingegneria dei sistemi in aviazione, ho studiato ancora più tardi.

Per realizzare un aeroplanino di carta vi servirà un foglio di carta rettangolare, che può essere bianco o colorato. Se lo si desidera, è possibile utilizzare notebook, xerox, carta da giornale o qualsiasi altra carta disponibile.

È meglio scegliere la densità della base per il futuro aereo più vicino alla media, in modo che voli lontano e allo stesso tempo non sia troppo difficile piegarlo (di solito è difficile fissare le pieghe su carta troppo spessa e risultano irregolari).

Aggiungiamo la figura più semplice di un aeroplano

È meglio per gli amanti degli origami alle prime armi iniziare con il modello di aeroplano più semplice familiare a tutti fin dall'infanzia:

Per coloro che non sono riusciti a piegare l'aereo secondo le istruzioni, ecco un video tutorial:

Se ti sei stancato di questa opzione a scuola e vuoi espandere le tue capacità di costruzione di aerei di carta, ti diremo come eseguire passo dopo passo due semplici varianti del modello precedente.

aereo a lungo raggio

Istruzioni fotografiche passo passo

Piega un foglio di carta rettangolare a metà lungo il lato più grande. Pieghiamo i due angoli superiori al centro del foglio. Giriamo l'angolo risultante con una "valle", cioè verso noi stessi.

Pieghiamo gli angoli del rettangolo risultante al centro in modo che un piccolo triangolo faccia capolino al centro del foglio.

Pieghiamo un piccolo triangolo verso l'alto: fisserà le ali del futuro aereo.

Pieghiamo la figura lungo l'asse di simmetria, dato che il triangolino deve rimanere all'esterno.

Pieghiamo le ali da entrambi i lati alla base.

Mettiamo entrambe le ali dell'aereo ad un angolo di 90 gradi per volare lontano.

Quindi, senza spendere molto tempo, otteniamo un aeroplano che vola lontano!

Schema pieghevole

Piega a metà un foglio rettangolare di carta lungo il lato più grande.

Pieghiamo i due angoli superiori al centro del foglio.

Avvolgiamo gli angoli della "valle" lungo la linea tratteggiata. Nella tecnica dell'origami, una "valle" è la piega di una sezione di un foglio lungo una certa linea nella direzione "verso di te".

Aggiungiamo la figura risultante lungo l'asse di simmetria in modo che gli angoli siano all'esterno. Assicurati di assicurarti che i contorni di entrambe le metà del futuro aeroplano corrispondano. Dipende da come volerà in futuro.

Pieghiamo le ali su entrambi i lati dell'aereo, come mostrato in figura.

Assicurati che l'angolo tra l'ala dell'aereo e la sua fusoliera sia di 90 gradi.

Si è rivelato un aereo così veloce!

Come far volare l'aereo lontano?

Vuoi imparare a lanciare correttamente un aereo di carta che hai appena realizzato con le tue mani? Quindi leggi attentamente le regole della sua gestione:

Se tutte le regole vengono seguite, ma il modello continua a non volare come vorresti, prova a migliorarlo come segue:

Se l'aereo si sforza costantemente di salire bruscamente verso l'alto e poi, facendo un giro morto, scende bruscamente, sbattendo il muso al suolo, ha bisogno di un aggiornamento sotto forma di un aumento della densità (peso) del muso. Questo può essere fatto piegando leggermente il naso del modello di carta verso l'interno, come mostrato nell'immagine, o attaccandovi una graffetta dal basso.
Se durante il volo il modello non vola dritto, come dovrebbe, ma di lato, dotarlo di timone piegando parte dell'ala lungo la linea mostrata in figura.
Se un aereo va in tilt, ha urgente bisogno di una coda. Armato di forbici, rendilo un aggiornamento rapido e funzionale.
Ma se il modello cade lateralmente durante i test, molto probabilmente il motivo del fallimento è la mancanza di stabilizzatori. Per aggiungerli al disegno è sufficiente piegare le ali dell'aereo lungo i bordi lungo le linee indicate dalle linee tratteggiate.

Vi offriamo anche un'istruzione video per la produzione e il collaudo modello interessante un aereo che non solo può volare lontano, ma anche incredibilmente lungo:

Ora che sei sicuro delle tue capacità e hai già messo le mani su come piegare e lanciare semplici aeroplani, ti offriamo istruzioni che ti spiegheranno come realizzare un aeroplano di carta più complesso.

Aereo invisibile F-117 ("Nighthawk")

aereo bombardiere

Schema di esecuzione

Prendi un pezzo di carta rettangolare. Pieghiamo la parte superiore del rettangolo in un doppio triangolo: per fare questo, pieghiamo l'angolo in alto a destra del rettangolo in modo che il suo lato superiore coincida con il lato sinistro.
Quindi, per analogia, piega l'angolo sinistro, combinando parte superiore rettangolo con il suo lato destro.
Attraverso il punto di intersezione delle linee ottenute, eseguiamo una piega, che alla fine dovrebbe essere parallela al lato minore del rettangolo.
Lungo questa linea, pieghiamo i triangoli laterali risultanti verso l'interno. Dovresti ottenere la figura mostrata nella Figura 2. Tracciamo una linea al centro del foglio nella parte inferiore, per analogia con la Figura 1.

Indichiamo una linea parallela alla base del triangolo.

Capovolgi la figura rovescio e piega l'angolo verso di te. Dovresti ottenere il seguente disegno di carta:

Ancora una volta spostiamo la figura dall'altra parte e pieghiamo i due angoli verso l'alto, dopo aver piegato la parte superiore a metà.

Gira la figura indietro e piega l'angolo verso l'alto.

Pieghiamo gli angoli sinistro e destro, cerchiati nella figura, secondo l'immagine 7. Tale schema ci consentirà di ottenere la corretta flessione dell'angolo.

Pieghiamo l'angolo lontano da noi stessi e pieghiamo la figura lungo la linea mediana.

Portiamo i bordi verso l'interno, pieghiamo nuovamente la figura a metà e poi su noi stessi.

Alla fine, otterrai un tale giocattolo di carta: un aereo bombardiere!

Bombardiere SU-35

Combattente "Falco appuntito"

Schema di esecuzione passo dopo passo

Prendiamo un pezzo di carta rettangolare, lo pieghiamo a metà lungo il lato più grande e delineiamo il centro.

Pieghiamo nella direzione "verso noi stessi" due angoli del rettangolo.

Piega gli angoli della figura lungo la linea tratteggiata.

Pieghiamo la figura in modo che l'angolo acuto sia al centro del lato opposto.

Giriamo la figura risultante sul retro e formiamo due pieghe, come mostrato nella figura. È molto importante che le pieghe non siano piegate sulla linea mediana, ma leggermente inclinate rispetto ad essa.

Pieghiamo l'angolo risultante verso di noi e allo stesso tempo giriamo l'angolo in avanti, che dopo tutte le manipolazioni sarà sul retro del layout. Dovresti ottenere una forma, come mostrato nella figura qui sotto.

Pieghiamo la figura a metà da noi stessi.

Abbassiamo le ali dell'aereo lungo la linea tratteggiata.

Pieghiamo leggermente le estremità delle ali per ottenere le cosiddette alette. Quindi allarghiamo le ali in modo che formino un angolo retto con la fusoliera.

Il combattente di carta è pronto!

Falco di piallatura da caccia

Istruzioni di produzione:

Prendiamo un pezzo di carta rettangolare e delineamo il centro, piegandolo a metà lungo il lato più grande.

Pieghiamo verso l'interno al centro i due angoli superiori del rettangolo.

Giriamo il foglio sul retro e pieghiamo le pieghe nella direzione "verso noi stessi" fino alla linea centrale. È molto importante che gli angoli superiori non si pieghino. Dovrebbe assomigliare a questa figura.

Giriamo diagonalmente verso di noi la parte superiore del quadrato.

Pieghiamo la figura risultante a metà.

Delineamo la piega come mostrato nella figura.

Facciamo rifornimento all'interno della parte rettangolare della fusoliera del futuro aereo.

Pieghiamo le ali lungo la linea tratteggiata ad angolo retto.

Si è scoperto un tale aeroplano di carta! Resta da vedere come vola.

Caccia F-15 Aquila

Aereo "Concorde"

Seguendo le istruzioni fotografiche e video fornite, in pochi minuti puoi realizzare con le tue mani un aeroplanino di carta, il cui gioco diventerà un passatempo piacevole e divertente per te e per i tuoi bambini!

trascrizione

1 Lavoro di ricerca Tema del lavoro L'aeroplanino di carta perfetto Completato da: Prokhorov Vitaly Andreevich, uno studente dell'ottavo anno della scuola secondaria Smelovskaya Direttore: Prokhorova Tatiana Vasilievna insegnante di storia e studi sociali della scuola secondaria Smelovskaya 2016

2 Indice Introduzione L'aeroplano ideale Componenti del successo La seconda legge di Newton durante il lancio di un aeroplano Forze che agiscono su un aeroplano in volo Informazioni sull'ala Il lancio di un aeroplano Test di aeroplani Modelli di aeroplani Test per la distanza di volo e il tempo di planata Modello di un aeroplano ideale Riassumendo: a modello teorico Modello proprio e sua verifica Conclusioni Elenco Appendice 1. Schema dell'impatto delle forze su un aereo in volo Appendice 2. Resistenza Appendice 3. Estensione alare Appendice 4. Spazzata alare Appendice 5. Corda aerodinamica media dell'ala (MAC) Appendice 6. Forma dell'ala Appendice 7. Circolazione dell'aria attorno all'ala Appendice 8 Angolo di lancio dell'aeroplano Appendice 9. Modelli di aeroplano per l'esperimento

3 Introduzione L'aeroplano di carta (aeroplano) è un aeroplano giocattolo fatto di carta. È probabilmente la forma più comune di aerogami, un ramo dell'origami (l'arte giapponese di piegare la carta). In giapponese, un aereo del genere si chiama 紙飛行機 (kami hikoki; kami=carta, hikoki=aereo). Nonostante l'apparente frivolezza di questa attività, si è scoperto che il lancio di aeroplani è un'intera scienza. Nasce nel 1930, quando Jack Northrop, fondatore della Lockheed Corporation, utilizza aeroplani di carta per testare nuove idee su aeroplani veri. E le gare di lancio dell'aereo di carta Red Bull Paper Wings si svolgono a livello mondiale. Sono stati inventati dal britannico Andy Chipling. Per molti anni lui ei suoi amici hanno creato modelli di carta, ha fondato la Paper Aircraft Association nel 1989. È stato lui a scrivere la serie di regole per il lancio di aeroplani di carta, che vengono utilizzate dagli specialisti del Guinness dei primati e che sono diventate le installazioni ufficiali del campionato del mondo. L'origami, e poi l'aerogami, è da tempo la mia passione. Ho costruito vari modelli di aeroplanini di carta, ma alcuni volavano alla grande, mentre altri cadevano all'istante. Perché succede, come realizzare un modello di un aeroplano ideale (che vola a lungo e lontano)? Unendo la mia passione alla conoscenza della fisica, ho iniziato la mia ricerca. Lo scopo dello studio: applicando le leggi della fisica, per creare un modello di un aeroplano ideale. Compiti: 1. Studiare le leggi fondamentali della fisica che influenzano il volo di un aeroplano. 2. Derivate le regole per creare l'aeroplano perfetto. 3

4 3. Esaminare i modelli di aeroplani già creati per la vicinanza al modello teorico di un aeroplano ideale. 4. Crea il tuo modello di aeroplano vicino al modello teorico di un aeroplano ideale. 1. Aereo ideale 1.1. Componenti del successo Innanzitutto, affrontiamo la questione di come realizzare un buon aereo di carta. Vedi, la funzione principale di un aeroplano è la capacità di volare. Come realizzare un aereo con le migliori prestazioni. Per fare ciò, prima passa alle osservazioni: 1. Un aeroplano vola più veloce e più a lungo, più forte è il lancio, tranne quando qualcosa (il più delle volte un pezzo di carta svolazzante nel naso o ali abbassate penzolanti) crea resistenza e rallenta l'avanzamento avanzamento dell'aeroplano. . 2. Per quanto ci sforziamo di lanciare un foglio di carta, non riusciremo a lanciarlo fino a un sassolino dello stesso peso. 3. Per un aeroplano di carta, le ali lunghe sono inutili, le ali corte sono più efficaci. Gli aeroplani pesanti non volano lontano 4. Un altro fattore chiave da tenere in considerazione è l'angolo di avanzamento dell'aereo. Passando alle leggi della fisica, troviamo le cause dei fenomeni osservati: 1. I voli degli aeroplani di carta obbediscono alla seconda legge di Newton: la forza (in questo caso la portanza) è uguale alla velocità di variazione della quantità di moto. 2. È tutta una questione di resistenza, una combinazione di resistenza dell'aria e turbolenza. La resistenza dell'aria causata dalla sua viscosità è proporzionale all'area della sezione trasversale della parte frontale dell'aeromobile, 4

5 in altre parole, dipende da quanto è grande il muso dell'aereo visto di fronte. La turbolenza è il risultato dell'azione delle correnti d'aria vorticose che si formano attorno all'aeromobile. È proporzionale alla superficie dell'aeromobile, la forma aerodinamica la riduce notevolmente. 3. Le grandi ali di un aeroplano di carta si abbassano e non possono resistere all'effetto di flessione della forza di sollevamento, rendendo l'aereo più pesante e aumentando la resistenza. Peso in eccesso impedisce all'aereo di volare lontano e questo peso è solitamente creato dalle ali, con la massima portanza che si verifica nella regione dell'ala più vicina alla linea centrale dell'aereo. Pertanto, le ali devono essere molto corte. 4. Al momento del decollo, l'aria deve colpire la parte inferiore delle ali ed essere deviata verso il basso per fornire un'adeguata portanza al velivolo. Se l'aereo non è inclinato rispetto alla direzione di marcia e il muso non è alzato, non c'è portanza. Di seguito considereremo le leggi fisiche fondamentali che influenzano l'aeroplano, più in dettaglio la seconda legge di Newton quando l'aeroplano viene lanciato.Sappiamo che la velocità di un corpo cambia sotto l'influenza di una forza applicata ad esso. Se più forze agiscono sul corpo, si trova la risultante di queste forze, cioè una certa forza totale totale che ha una certa direzione e valore numerico. In effetti, tutte le applicazioni varie forze in un determinato momento può essere ridotto all'azione di una forza risultante. Pertanto, per scoprire come è cambiata la velocità del corpo, dobbiamo sapere quale forza agisce sul corpo. A seconda dell'entità e della direzione della forza, il corpo riceverà l'una o l'altra accelerazione. Questo è chiaramente visibile quando l'aereo viene lanciato. Quando abbiamo agito sull'aereo con una piccola forza, non ha accelerato molto. Quando è il potere 5

6 l'impatto è aumentato, quindi l'aereo ha acquisito un'accelerazione molto maggiore. Cioè, l'accelerazione è direttamente proporzionale alla forza applicata. Maggiore è la forza d'urto, maggiore è l'accelerazione acquisita dal corpo. La massa del corpo è anche direttamente correlata all'accelerazione acquisita dal corpo come risultato della forza. In questo caso, la massa del corpo è inversamente proporzionale all'accelerazione risultante. Maggiore è la massa, minore sarà l'accelerazione. Sulla base di quanto precede, arriviamo alla conclusione che quando l'aereo viene lanciato, obbedisce alla seconda legge di Newton, che è espressa dalla formula: a \u003d F / m, dove a è l'accelerazione, F è la forza dell'impatto, m è la massa del corpo. La definizione della seconda legge è la seguente: l'accelerazione acquisita da un corpo a seguito di un impatto su di esso è direttamente proporzionale alla forza o risultante delle forze di tale impatto e inversamente proporzionale alla massa del corpo. Pertanto, inizialmente l'aereo obbedisce alla seconda legge di Newton e l'autonomia di volo dipende anche dalla forza iniziale e dalla massa dell'aereo. Ne conseguono quindi le prime regole per creare un aereo ideale: l'aereo deve essere leggero, inizialmente dare all'aereo una grande forza Forze che agiscono sull'aereo in volo. Quando un aeroplano vola, è influenzato da molte forze dovute alla presenza dell'aria, ma tutte possono essere rappresentate sotto forma di quattro forze principali: la gravità, la portanza, la forza impostata al lancio e la forza di resistenza dell'aria ( trascinamento) (vedi Appendice 1). La forza di gravità rimane sempre costante. La portanza contrasta il peso del velivolo e può essere maggiore o minore del peso, a seconda della quantità di energia spesa nella propulsione. La forza impostata al lancio è contrastata dalla forza della resistenza dell'aria (altrimenti resistenza). 6

7 In volo rettilineo e livellato, queste forze sono reciprocamente bilanciate: la forza impostata al lancio è uguale alla forza di resistenza dell'aria, la portanza è uguale al peso del velivolo. Senza nessun altro rapporto di queste quattro forze di base, il volo rettilineo e livellato è impossibile. Qualsiasi cambiamento in una qualsiasi di queste forze influenzerà il modo in cui l'aereo vola. Se la portanza generata dalle ali è maggiore della forza di gravità, allora l'aereo si alza. Al contrario, una diminuzione della portanza contro la gravità provoca la discesa dell'aereo, cioè la perdita di quota e la sua caduta. Se l'equilibrio delle forze non viene mantenuto, l'aereo curverà la traiettoria di volo nella direzione della forza prevalente. Soffermiamoci più in dettaglio sulla resistenza frontale, come uno di fattori importanti nell'aerodinamica. La resistenza frontale è la forza che impedisce il movimento dei corpi nei liquidi e nei gas. La resistenza frontale è costituita da due tipi di forze: forze di attrito tangenziale (tangenziale) dirette lungo la superficie del corpo e forze di pressione dirette verso la superficie (Appendice 2). La forza di trascinamento è sempre diretta contro il vettore di velocità del corpo nel mezzo e, insieme alla forza di sollevamento, è una componente della forza aerodinamica totale. La forza di trascinamento è solitamente rappresentata come la somma di due componenti: trascinamento a portanza zero (trascinamento dannoso) e trascinamento induttivo. La resistenza dannosa si verifica a causa dell'impatto della pressione dell'aria ad alta velocità sugli elementi strutturali dell'aeromobile (tutte le parti sporgenti dell'aeromobile creano una resistenza dannosa quando si muovono nell'aria). Inoltre, all'incrocio tra l'ala e il "corpo" dell'aeromobile, così come in coda, si verificano turbolenze del flusso d'aria, che danno anche resistenza dannosa. dannoso 7

8 la resistenza aumenta con il quadrato dell'accelerazione del velivolo (se raddoppi la velocità, la resistenza dannosa aumenta di un fattore quattro). IN aeronautica moderna gli aerei ad alta velocità, nonostante gli spigoli vivi delle ali e la forma super aerodinamica, subiscono un significativo riscaldamento della pelle quando superano la forza di resistenza con la potenza dei loro motori (ad esempio, l'aereo da ricognizione ad alta quota più veloce del mondo SR- 71 Black Bird è protetto da uno speciale rivestimento resistente al calore). La seconda componente della resistenza, la resistenza induttiva, è un sottoprodotto della portanza. Si verifica quando l'aria scorre da un'area ad alta pressione davanti all'ala in un mezzo rarefatto dietro l'ala. L'effetto speciale della resistenza induttiva è evidente a basse velocità di volo, che si osserva negli aeroplani di carta (Un buon esempio di questo fenomeno può essere visto in velivoli reali durante l'avvicinamento all'atterraggio. L'aereo alza il muso durante l'avvicinamento all'atterraggio, i motori iniziano a ronzare spinta più crescente). La resistenza induttiva, simile alla resistenza dannosa, è nel rapporto di uno a due con l'accelerazione del velivolo. E ora un po 'di turbolenza. Dizionario enciclopedia "Aviazione" definisce: "La turbolenza è la formazione casuale di onde frattali non lineari con velocità crescente in un mezzo liquido o gassoso" . Nelle nostre stesse parole, questa è una proprietà fisica dell'atmosfera, in cui la pressione, la temperatura, la direzione e la velocità del vento cambiano costantemente. A causa di ciò masse d'aria diventano eterogenei per composizione e densità. E durante il volo, il nostro aereo può entrare in correnti d'aria discendenti ("inchiodate" al suolo) o ascendenti (meglio per noi, perché sollevano l'aereo da terra), e questi flussi possono muoversi in modo casuale, ruotare (quindi l'aereo vola imprevedibilmente, colpi di scena). 8

9 Quindi, deduciamo da quanto detto le qualità necessarie per creare un aeroplano ideale in volo: un aeroplano ideale dovrebbe essere lungo e stretto, affusolato verso il muso e la coda come una freccia, con una superficie relativamente piccola per il suo peso. Un aeroplano con queste caratteristiche percorre una distanza maggiore. Se la carta è piegata in modo che la parte inferiore dell'aereo sia piatta e livellata, la portanza agirà su di essa mentre scende e ne aumenterà la portata. Come notato sopra, la portanza si verifica quando l'aria colpisce la superficie inferiore di un aereo che vola con il muso leggermente sollevato sull'ala. L'apertura alare è la distanza tra i piani paralleli al piano di simmetria dell'ala e che toccano i suoi punti estremi. L'apertura alare è un'importante caratteristica geometrica di un aeromobile che influisce sulle sue prestazioni aerodinamiche e di volo, ed è anche una delle principali dimensioni complessive di un aeromobile. Estensione alare - il rapporto tra l'apertura alare e la sua corda aerodinamica media (Appendice 3). Per un'ala non rettangolare, proporzioni = (quadrato dell'apertura)/area. Questo può essere compreso se prendiamo come base un'ala rettangolare, la formula sarà più semplice: proporzioni = campata / corda. Quelli. se l'ala ha un'apertura di 10 metri, e la corda = 1 metro, allora l'allungamento sarà = 10. Maggiore è l'allungamento, minore è la resistenza induttiva dell'ala associata al flusso d'aria dalla superficie inferiore del ala verso l'alto attraverso la punta con la formazione di vortici terminali. In prima approssimazione, possiamo presumere che la dimensione caratteristica di un tale vortice sia uguale alla corda - e con un aumento dell'apertura, il vortice diventa sempre più piccolo rispetto all'apertura alare. 9

10 Naturalmente, minore è la resistenza induttiva, minore è la resistenza totale del sistema, maggiore è la qualità aerodinamica. Naturalmente, c'è la tentazione di rendere l'allungamento il più grande possibile. E qui iniziano i problemi: insieme all'uso di proporzioni elevate, dobbiamo aumentare la resistenza e la rigidità dell'ala, il che comporta un aumento sproporzionato della massa dell'ala. Dal punto di vista dell'aerodinamica, la più vantaggiosa sarà un'ala del genere, che ha la capacità di creare quanta più portanza possibile con la minima resistenza possibile. Per valutare la perfezione aerodinamica dell'ala viene introdotto il concetto di qualità aerodinamica dell'ala. La qualità aerodinamica di un'ala è il rapporto tra la portanza e la forza di resistenza dell'ala. La migliore in termini di aerodinamica è una forma ellittica, ma un'ala del genere è difficile da fabbricare, quindi è usata raramente. Un'ala rettangolare è meno vantaggiosa dal punto di vista aerodinamico, ma molto più facile da produrre. L'ala trapezoidale è migliore in termini di caratteristiche aerodinamiche rispetto a quella rettangolare, ma è un po' più difficile da fabbricare. Spazzato e triangolare in termini di ali in termini aerodinamici basse velocità inferiore a trapezoidale e rettangolare (tali ali sono utilizzate su aerei che volano a velocità transoniche e supersoniche). L'ala ellittica in pianta ha la massima qualità aerodinamica - la minima resistenza possibile con la massima portanza. Sfortunatamente, un'ala di questa forma non viene spesso utilizzata a causa della complessità del design (un esempio dell'uso di un'ala di questa specie - inglese combattente "Spitfire") (Appendice 6) . Angolo di apertura dell'ala della deviazione dell'ala dalla normale all'asse di simmetria dell'aeromobile, proiettato sul piano di base dell'aeromobile. In questo caso, la direzione verso la coda è considerata positiva (Appendice 4). Ce ne sono 10

11 spazzare lungo il bordo d'attacco dell'ala, lungo il bordo d'uscita e lungo la linea del quarto di corda. Reverse sweep wing (KOS) ala con sweep negativo (esempi di modelli di aeromobili con sweep inverso: Su-47 Berkut, aliante cecoslovacco LET L-13) . Il carico alare è il rapporto tra il peso di un aereo e la sua superficie portante. Si esprime in kg/m² (per i modelli - g/dm²). Minore è il carico, minore è la velocità richiesta per volare. La corda aerodinamica media dell'ala (MAC) è un segmento di linea retta che collega i due punti più distanti del profilo l'uno dall'altro. Per un'ala a pianta rettangolare, il MAR è uguale alla corda dell'ala (Appendice 5). Conoscendo il valore e la posizione del MAR sull'aeromobile e prendendolo come linea di base, viene determinata la posizione del baricentro dell'aeromobile rispetto ad esso, che viene misurato in % della lunghezza del MAR. La distanza dal baricentro all'inizio del MAR, espressa in percentuale della sua lunghezza, è chiamata baricentro dell'aeromobile. È più facile scoprire il baricentro di un aeroplano di carta: prendi ago e filo; forare l'aereo con un ago e lasciarlo appeso a un filo. Il punto in cui l'aereo si bilancerà con ali perfettamente piatte è il centro di gravità. E qualcosa in più sul profilo dell'ala è la forma dell'ala in sezione trasversale. Il profilo dell'ala ha la maggiore influenza su tutte le caratteristiche aerodinamiche dell'ala. Esistono diversi tipi di profili, poiché la curvatura delle superfici superiore e inferiore è diversa per i diversi tipi, così come lo spessore del profilo stesso (Appendice 6). Il classico è quando il fondo è vicino al piano e la parte superiore è convessa secondo una certa legge. Questo è il cosiddetto profilo asimmetrico, ma ce ne sono anche di simmetrici, quando la parte superiore e quella inferiore hanno la stessa curvatura. Lo sviluppo dei profili alari è stato effettuato quasi dall'inizio della storia dell'aviazione, ed è ancora in corso ora (in Russia, TsAGI Central Aerohydrodynamic 11

12 Istituto intitolato al Professor N.E. Zhukovsky, negli Stati Uniti tali funzioni sono svolte dal Langley Research Center (una divisione della NASA)). Traiamo conclusioni da quanto sopra sull'ala di un aeroplano: un aeroplano tradizionale ha ali lunghe e strette più vicine al centro, la parte principale, bilanciate da piccole ali orizzontali più vicine alla coda. La carta non ha la forza per disegni così complessi, si piega e si piega facilmente, specialmente durante il processo di lancio. Ciò significa che le ali di carta perdono caratteristiche aerodinamiche e creano resistenza. Gli aeroplani dal design tradizionale sono aerodinamici e abbastanza robusti, le loro ali a delta danno una planata stabile, ma sono relativamente grandi, creano una resistenza eccessiva e possono perdere rigidità. Queste difficoltà possono essere superate: le superfici di sollevamento delle ali a delta più piccole e resistenti sono costituite da due o più strati di carta piegata e mantengono meglio la loro forma durante i lanci ad alta velocità. Le ali possono essere ripiegate in modo da formare un leggero rigonfiamento sulla superficie superiore, aumentando la forza di portanza, come sull'ala di un vero aereo (Appendice 7). Il design solido ha una massa che aumenta la coppia di spunto, ma senza un aumento significativo della resistenza. Spostando le ali deltoidi in avanti e bilanciando la portanza con un corpo dell'aereo lungo, piatto, a forma di V più vicino alla coda, che impedisce il movimento laterale (deviazioni) in volo, le caratteristiche più preziose di un aeroplano di carta possono essere combinate in un unico design . 1.5 Lancio aereo 12

13 Partiamo dalle basi. Non tenere mai il tuo aereo di carta dal bordo d'uscita dell'ala (coda). Poiché la carta si piega molto, il che è molto dannoso per l'aerodinamica, qualsiasi adattamento accurato sarà compromesso. L'aereo è tenuto meglio dalla serie più spessa di strati di carta vicino al muso. Di solito questo punto è vicino al baricentro dell'aeromobile. Per inviare l'aereo alla massima distanza, è necessario lanciarlo in avanti e verso l'alto il più possibile con un angolo di 45 gradi (lungo una parabola), come confermato dal nostro esperimento con il lancio a diverse angolazioni rispetto alla superficie (Appendice 8 ). Questo perché durante il lancio, l'aria deve colpire la parte inferiore delle ali ed essere deviata verso il basso, fornendo un'adeguata portanza all'aereo. Se l'aereo non è inclinato rispetto alla direzione di marcia e il muso non è alzato, non c'è portanza. L'aereo di solito la maggior parte il peso è spostato indietro, il che significa che la parte posteriore è abbassata, il muso è sollevato e il sollevamento è garantito. Bilancia l'aereo, permettendogli di volare (a meno che la portanza non sia troppo alta, facendo rimbalzare violentemente l'aereo su e giù). Nelle gare a tempo di volo, dovresti lanciare l'aereo alla massima altezza in modo che scivoli più a lungo. In generale, le tecniche per il lancio di aerei acrobatici sono tanto diverse quanto i loro progetti. E così è la tecnica per lanciare l'aereo perfetto: una presa adeguata deve essere abbastanza forte da tenere l'aereo, ma non così forte da deformarlo. La sporgenza di carta piegata sulla superficie inferiore sotto il muso dell'aereo può essere utilizzata come supporto per il lancio. Durante il decollo, mantenere l'aereo a un angolo di 45 gradi rispetto alla sua altezza massima. 2.Aeroplani di prova 13

14 2.1. Modelli di aeroplani Per confermare (o smentire, se sono sbagliati per gli aeroplani di carta), abbiamo selezionato 10 modelli di aeroplani, diversi per caratteristiche: sweep, apertura alare, densità strutturale, stabilizzatori aggiuntivi. E ovviamente abbiamo preso il classico modello di aeroplano per esplorare anche la scelta di molte generazioni (Appendice 9) 2.2. Autonomia di volo e test del tempo di planata. 14

15 Nome del modello Portata di volo (m) Durata del volo (battiti del metronomo) Caratteristiche al lancio Pro Contro 1. Rotee Plana Troppo in volo Scarso controllo Ali larghe a fondo piatto Grandi Non pianifica la turbolenza 2. Scivolate attorcigliate Ali larghe Coda Scarso Instabile in volo Turbolenza orientabile 3. Immersione Punta stretta Turbolenza Cacciatore Torsione Fondo piatto Peso dell'arco Parte del corpo stretta 4. Scivolamento Fondo piatto Ali grandi Guinness Aliante Volare ad arco Forma dell'arco Corpo stretto Lungo Volo curvo planare 5. Volare lungo Ali affusolate Corpo largo dritto, in volo stabilizzatori Nessun coleottero l'arco di fine volo cambia bruscamente Cambio brusco della traiettoria di volo 6. Volare dritto Fondo piatto Corpo largo Tradizionale buono Ali piccole Nessuna planata arco 15

16 7. Picchiata Ali strette Muso pesante Volare in avanti Ali grandi, diritte Corpo stretto spostato all'indietro Bombardiere in picchiata Arcato (a causa delle alette sull'ala) Densità strutturale 8. Esploratore Volare lungo Corpo piccolo Ali larghe dritte Planare Piccole dimensioni in lunghezza Arco Denso costruzione 9. Cigno bianco Corpo stretto volante dritto Stabile ali strette in Volo a fondo piatto Costruzione densa Equilibrato 10. Stealth Volo in curva rettilineo Planata Cambia traiettoria Asse alare ristretto indietro Nessuna curva Ali larghe Grande corpo Costruzione non stretta Durata del volo (dal più grande al più piccolo): Guinness Aliante e tradizionale, Beetle, White Swan Lunghezza del volo (dal più grande al più piccolo): White Swan, Beetle e tradizionale, Scout. Sono usciti i leader in due categorie: il Cigno Bianco e il Maggiolino. Studiare questi modelli e, combinandoli con conclusioni teoriche, prenderli come base per un modello di aeroplano ideale. 3. Modello di un aeroplano ideale 3.1 Riassumendo: modello teorico 16

17 1. l'aereo dovrebbe essere leggero, 2. dare inizialmente all'aereo una grande forza, 3. lungo e stretto, affusolato verso il muso e la coda come una freccia, con una superficie relativamente piccola per il suo peso, 4. la superficie inferiore del l'aereo è piatto e orizzontale, 5. superfici di sollevamento piccole e più forti sotto forma di ali a delta, 6. piegare le ali in modo che si formi un leggero rigonfiamento sulla superficie superiore, 7. spostare le ali in avanti e bilanciare la portanza con il lungo corpo piatto dell'aeromobile, a forma di V verso la coda, 8. struttura solida, 9. la presa deve essere abbastanza forte e dalla sporgenza sulla superficie inferiore, 10. decollo con un angolo di 45 gradi e al massimo altezza. 11. Utilizzando i dati, abbiamo realizzato schizzi dell'aereo ideale: 1. Vista laterale 2. Vista dal basso 3. Vista frontale Dopo aver disegnato l'aereo ideale, mi sono rivolto alla storia dell'aviazione per vedere se le mie conclusioni coincidevano con i progettisti di aerei. E ho trovato un prototipo di aereo con ala a delta sviluppato dopo la seconda guerra mondiale: il Convair XF-92 - point interceptor (1945). E la conferma della correttezza delle conclusioni è che è diventato il punto di partenza per una nuova generazione di velivoli. 17

18 Modello proprio e relativo test. Nome del modello Portata di volo (m) Durata del volo (battiti del metronomo) ID Caratteristiche al lancio Pro (vicinanza all'aereo ideale) Contro (deviazioni dall'aereo ideale) Vola 80% 20% dritto (perfezione (per ulteriori piani di controllo non c'è limite ) miglioramenti) Con un forte vento contrario, "sale" a 90 0 e si gira.Il mio modello è realizzato sulla base dei modelli utilizzati nella parte pratica, il più simile al "cigno bianco". Ma allo stesso tempo, ho apportato una serie di modifiche significative: una grande forma a delta dell'ala, una curva nell'ala (come nello "scout" e simili), lo scafo è stato ridotto e è stata data ulteriore rigidità strutturale allo scafo. Non si può dire che io sia completamente soddisfatto del mio modello. Vorrei ridurre il minuscolo, lasciando la stessa densità di costruzione. Alle ali può essere dato un delta maggiore. Pensa alla coda. Ma non può essere altrimenti, c'è tempo davanti per ulteriore studio e creatività. Questo è esattamente ciò che fanno i progettisti di aeromobili professionisti, puoi imparare molto da loro. Cosa farò nel mio hobby. 17

19 Conclusioni Come risultato dello studio, abbiamo acquisito familiarità con le leggi fondamentali dell'aerodinamica che influenzano l'aeroplano. Sulla base di ciò, sono state dedotte le regole, la cui combinazione ottimale contribuisce alla creazione di un aeroplano ideale. Per testare nella pratica le conclusioni teoriche, abbiamo messo insieme modelli di aeroplani di carta di varia complessità di piegatura, portata e durata del volo. Durante l'esperimento è stata compilata una tabella in cui le carenze manifestate dei modelli sono state confrontate con conclusioni teoriche. Confrontando i dati della teoria e dell'esperimento, ho creato un modello del mio aeroplano ideale. Ha ancora bisogno di essere migliorato, avvicinandolo alla perfezione! 18

20 Riferimenti 1. Enciclopedia "Aviation" / sito Accademico %D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8C 2. Collins J. Aerei di carta / J. Collins: per. dall'inglese. P.Mironova. Mosca: Mani, Ivanov e Ferber, 2014. 160c Babintsev V. Aerodinamica per manichini e scienziati / portale Proza.ru 4. Babintsev V. Einstein e forza di sollevamento, o Perché un serpente ha bisogno di una coda / portale Proza.ru 5. Arzhanikov N.S., Sadekova G.S., Aerodinamica dell'aeromobile 6. Modelli e metodi dell'aerodinamica / 7. Ushakov V.A., Krasilshchikov P.P., Volkov A.K., Grzhegorzhevsky A.N., Atlante delle caratteristiche aerodinamiche dei profili alari / 8. Aerodinamica degli aeromobili / 9. Movimento dei corpi in aria / email zhur. Aerodinamica in natura e tecnologia. Brevi informazioni sull'aerodinamica Come volare aeroplanini di carta?/ Interessante. Scienza interessante e interessante Mr. Chernyshev S. Perché un aeroplano vola? S. Chernyshev, direttore di TsAGI. Rivista "Science and Life", 11, 2008 / VVS SGV 4th VA VGK - forum di unità e guarnigioni "Attrezzature aeronautiche e aeroportuali" - Aviazione per "manichini" 19

21 12. Gorbunov Al. Aerodinamica per "manichini" / Gorbunov Al., Mr. Road in the clouds / jour. Planet Luglio 2013 Pietre miliari dell'aviazione: un prototipo di aereo con ala a delta 20

22 Appendice 1. Schema dell'impatto delle forze sull'aereo in volo. Forza di portanza Accelerazione data al lancio Forza di gravità Trascinamento Appendice 2. Trascinamento. Flusso e forma dell'ostacolo Resistenza alla forma Resistenza all'attrito viscoso 0% 100% ~10% ~90% ~90% ~10% 100% 0% 21

23 Appendice 3. Estensione alare. Appendice 4. Spazzata alare. 22

24 Appendice 5. Corda alare aerodinamica media (MAC). Allegato 6. La forma dell'ala. Sezione trasversale Pianta 23

25 Appendice 7. Circolazione dell'aria attorno all'ala Un vortice si forma sul bordo tagliente del profilo dell'ala. Quando si forma un vortice, si verifica la circolazione dell'aria attorno all'ala. Il vortice viene portato via dal flusso e le linee di flusso fluiscono dolcemente intorno il profilo; sono condensati sopra l'ala Appendice 8. Angolo di lancio aereo 24

26 Appendice 9. Modelli di aeroplani per l'esperimento Modello dall'ordine di pagamento cartaceo 1 Nome dell'ordine di pagamento 6 Modello dalla carta Nome Pipistrello della frutta Tradizionale 2 7 Tail Dive Pilot 3 8 Hunter Scout 4 9 Guinness Glider White Swan 5 10 Stealth Beetle 26

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