Uurimistöö. Tööteema Ideaalne paberlennuk

Uskumatud faktid

Paljud meist on näinud või võib-olla teinud paberlennukeid ja neid õhku lendanud, jälgides, kuidas need õhku tõusevad.

Kas olete kunagi mõelnud, kes lõi esimesena paberlennuki ja miks?

Tänapäeval valmistavad paberlennukeid mitte ainult lapsed, vaid ka tõsised lennukitootmisettevõtted – insenerid ja disainerid.

Kuidas, millal ja milleks paberlennukeid kasutati ja kasutatakse siiani, saad teada siit.

Mõned paberlennukitega seotud ajaloolised faktid

* Esimene paberlennuk loodi umbes 2000 aastat tagasi. Arvatakse, et esimesed, kes paberlennukite valmistamise idee välja tulid, olid hiinlased, kellele meeldis ka papüürusest lendavaid tuulelohesid luua.

* Vennad Montgolfierid Joseph-Michel ja Jacques-Etienne otsustasid samuti kasutada lendamiseks paberit. Just nemad leiutasid õhupalli ja kasutasid selleks paberit. See juhtus 18. sajandil.

* Leonardo da Vinci kirjutas paberi kasutamisest ornitopteri (lennuki) mudelite loomisel.

* 20. sajandi alguses kasutasid lennukiajakirjad aerodünaamika põhimõtete selgitamiseks paberlennukite pilte.

Vaata ka: Kuidas teha paberlennukit

* Oma püüdlustes ehitada esimest inimest kandvat lennukit kasutasid vennad Wrightid tuuletunnelites paberlennukeid ja tiibu.

* 1930. aastatel konstrueeris inglise kunstnik ja insener Wallis Rigby oma esimese paberlennuki. See idee tundus huvitav mitmele kirjastajale, kes hakkasid temaga koostööd tegema ja avaldama tema pabermudeleid, mida oli üsna lihtne kokku panna. Väärib märkimist, et Rigby püüdis teha mitte ainult huvitavaid, vaid ka lendavaid mudeleid.

* Ka 1930. aastate alguses kasutas Jack Northrop Lockheed Corporationist katsetamiseks mitmeid lennukite ja tiibade pabermudeleid. Seda tehti enne tõeliste suurte lennukite loomist.

* Teise maailmasõja ajal piirasid paljud valitsused selliste materjalide nagu plastik, metall ja puit kasutamist, kuna neid peeti strateegiliselt tähtsaks. Paber on muutunud mänguasjatööstuses tavapäraseks ja väga populaarseks. See muutis paberist modelleerimise populaarseks.

* NSV Liidus oli ka paberist modelleerimine väga populaarne. 1959. aastal ilmus P. L. Anokhini raamat "Paberlendavad mudelid". Selle tulemusena sai see raamat paljudeks aastateks modelleerijate seas väga populaarseks. Selles sai tutvuda lennukiehituse ajalooga, aga ka pabermodelleerimisega. Kõik pabermudelid olid originaalsed, näiteks võis leida Yaki lennuki lendava pabermudeli.

Ebatavalised faktid paberlennukite mudelite kohta

*Paberlennukite assotsiatsiooni andmetel EVA-ga startinud paberlennuk ei lenda, see libiseb sirgjooneliselt. Kui paberlennuk mõne objektiga kokku ei põrka, võib see kosmoses igavesti hõljuda.

* Järgmise kosmoselennu ajal kasutati kosmosesüstikus kõige kallimat paberlennukit. Ainuüksi lennuki kosmosesse viimiseks süstikuga kulutatud kütuse maksumusest piisab, et seda paberlennukit kõige kallimaks nimetada.

* Paberlennuki suurim tiibade siruulatus on 12,22 cm.Selliste tiibadega lennuk võiks lennata ligi 35 meetrit enne vastu seina tabamist. Sellise lennuki valmistas Hollandi Delfti polütehnilise instituudi lennundus- ja raketitehnika teaduskonna üliõpilaste rühm.

Start viidi läbi 1995. aastal, kui lennuk lasti hoone sees 3 meetri kõrguselt platvormilt. Reeglite järgi pidi lennuk lendama umbes 15 meetrit. Kui poleks piiratud ruumi, oleks ta lennanud palju kaugemale.


* Teadlased, insenerid ja üliõpilased kasutavad aerodünaamika uurimiseks paberlennukeid. Riiklik lennundus- ja kosmoseamet (NASA) saatis kosmosesüstikuga kosmosesse paberlennuki.

* Paberist tasapindu saab valmistada erineva kujuga. Rekordiomaniku Ken Blackburni sõnul võivad X-i, rõnga või futuristliku kosmoselaeva kujulised lennukid lennata täpselt nagu lihtsad paberlennukid, kui seda õigesti teha.

* NASA spetsialistid koos astronautidega toimus koolinoortele meistriklassoma uurimiskeskuse angaaris 1992. aastal. Koos ehitati suuri paberlennukeid, mille tiibade siruulatus oli kuni 9 meetrit.

* Väikseima paberist origami lennuki lõi mikroskoobi all jaapanlane härra Naito. Ta voltis 2,9 ruutmeetri suurusest paberilehest lennuki. millimeeter. Pärast valmistamist pandi lennuk õmblusnõela otsa.

* Paberlennuki pikim lend toimus 19. detsembril 2010 ja selle käivitas jaapanlane Takuo Toda, kes on Jaapani Origami Lennukite Assotsiatsiooni juht. Tema Hiroshima prefektuuris Fukuyama linnas lendu lastud mudeli lennuaeg oli 29,2 sekundit.

Kuidas teha Takuo Toda lennukit

Robot paneb kokku paberlennuki

Inimene lendab, tuginedes mitte oma lihaste, vaid mõistuse tugevusele.

(N. E. Žukovski)

Miks ja kuidas lennuk lendab Miks saavad linnud lennata, kuigi nad on õhust raskemad? Millised jõud tõstavad tohutut reisilennukit, mis suudab lennata kiiremini, kõrgemale ja kaugemale kui ükski lind, sest tema tiivad on liikumatud? Miks võib purilennuk, millel pole mootorit, õhku tõusta? Kõigile neile ja paljudele teistele küsimustele annab vastuse aerodünaamika – teadus, mis uurib õhu ja selles liikuvate kehade vastastikmõju seadusi.

Meie riigi aerodünaamika arendamisel mängis silmapaistvat rolli professor Nikolai Jegorovitš Žukovski (1847–1921) - "Vene lennunduse isa", nagu V. I. Lenin teda nimetas. Žukovski eelis seisneb selles, et ta oli esimene, kes selgitas tiiva tõstejõu teket ja sõnastas teoreemi selle jõu arvutamiseks. Žukovski mitte ainult ei avastanud lennuteooria aluseks olevaid seadusi, vaid sillutas teed ka lennunduse kiirele arengule meie riigis.

Mis tahes lennukiga lennates on neli jõudu, mille kombinatsioon ei lase tal kukkuda:

Gravitatsioon on konstantne jõud, mis tõmbab lennukit maapinna poole.

Tõmbejõud, mis tuleb mootorist ja liigutab lennukit edasi.

Vastupanu jõud, vastupidine tõukejõule ja on põhjustatud hõõrdumisest, mis aeglustab lennukit ja vähendab tiibade tõstejõudu.

tõstejõud, mis tekib siis, kui üle tiiva liikuv õhk tekitab alandatud rõhu. Aerodünaamika seadusi järgides tõusevad õhku kõik lennukid, alustades kergetest sportlennukitest

Kõik lennukid on esmapilgul väga sarnased, kuid tähelepanelikult vaadates võib neis erinevusi leida. Need võivad erineda tiibade, saba, kere struktuuri poolest. Sellest sõltuvad nende kiirus, lennukõrgus ja muud manöövrid. Ja igal lennukil on ainult oma tiibade paar.

Lendamiseks ei pea sa tiibu lehvitama, vaid panema need õhu suhtes liikuma. Ja selleks peab tiib lihtsalt teatama horisontaalkiirusest. Tiiva koosmõjust õhuga tekib tõstejõud ja niipea, kui selle väärtus on suurem kui tiiva enda ja kõige sellega seonduva kaal, algab lend. Asi jääb väikeseks: teha sobiv tiib ja osata seda vajaliku kiiruseni kiirendada.

Tähelepanelikud inimesed märkasid juba ammu, et lindudel on tiivad, mis pole lamedad. Vaatleme tiiba, mille alumine pind on tasane ja ülemine pind on kumer.

Õhuvool tiiva esiservas jaguneb kaheks osaks: üks voolab ümber tiiva altpoolt, teine ​​- ülevalt. Ülevalt peab õhk minema veidi kauem kui alt, seetõttu on ka ülevalt õhu kiirus veidi suurem kui altpoolt. On teada, et kiiruse kasvades rõhk gaasivoolus väheneb. Ka siin on õhurõhk tiiva all suurem kui selle kohal. Rõhuvahe on suunatud ülespoole, see on tõstejõud. Ja kui lisada lööginurk, suureneb tõstejõud veelgi.

Kuidas lendab päris lennuk?

Tõeline lennukitiib on pisarakujuline, mis tähendab, et üle tiiva ülaosa liikuv õhk liigub kiiremini kui tiiva põhja läbiv õhk. See õhuvoolu erinevus tekitab tõusu ja lennuk lendab.

Ja põhiidee on siin järgmine: õhuvoolu lõikab tiiva esiserv kaheks ja osa sellest voolab mööda tiiva ülemist pinda ja teine ​​osa mööda alumist pinda. Selleks, et kaks voolu koonduksid tiiva tagaserva taha ilma vaakumit tekitamata, peab tiiva ülemise pinna ümber liikuv õhk liikuma lennuki suhtes kiiremini kui ümber alumise pinna, kuna see peab läbida suurema vahemaa.

Madal rõhk ülalt tõmbab tiiva sisse, kõrgem aga altpoolt ülespoole. Tiib tõuseb üles. Ja kui tõstejõud ületab lennuki kaalu, siis lennuk ise ripub õhus.

Paberlennukitel pole vormitud tiibu, kuidas nad siis lendavad? Tõste tekitab nende lamedate tiibade lööginurk. Isegi lamedate tiibade puhul on näha, et üle tiiva liikuv õhk läbib veidi pikema vahemaa (ja liigub kiiremini). Tõstet tekitab sama surve nagu profiiltiivad, kuid loomulikult pole see rõhkude erinevus nii suur.

Lennuki ründenurk on nurk kerele õhuvoolu kiiruse suuna ja kerele valitud iseloomuliku pikisuuna vahel, näiteks lennuki puhul on see tiiva kõõl, see on pikisuunaline ehitustelg, mürsu või raketi puhul on see nende sümmeetriatelg.

sirge tiib

Sirge tiiva eeliseks on selle kõrge tõste koefitsient, mis võimaldab oluliselt suurendada tiiva erikoormust ning seetõttu vähendada mõõtmeid ja kaalu, kartmata märgatavat õhkutõusmis- ja maandumiskiiruse suurenemist.

Puuduseks, mis määrab sellise tiiva sobimatuse ülehelikiirusel lennukiirusel, on lennuki takistuse järsk tõus.

delta tiib

Delta tiib on jäigem ja kergem kui sirge tiib ning seda kasutatakse kõige sagedamini ülehelikiirusel. Delta tiiva kasutamise määravad peamiselt tugevuse ja disaini kaalutlused. Delta tiiva puudusteks on lainekriisi tekkimine ja areng.

KOKKUVÕTE

Kui modelleerimise käigus muudetakse paberlennuki tiiva ja nina kuju, siis võib muutuda ka selle lennu ulatus ja kestus.

Paberlennuki tiivad on lamedad. Et tagada õhuvoolu erinevus tiiva ülalt ja alt (tõukejõu moodustamiseks), tuleb see teatud nurga alla (ründenurk) kallutada.

Pikimatele lendudele mõeldud lennukid ei ole jäigad, kuid neil on suur tiibade siruulatus ja need on hästi tasakaalustatud.

Paberlennukitel on rikas ja pikk ajalugu. Arvatakse, et nad üritasid oma kätega paberist lennukit voltida juba Vana-Hiinas ja Inglismaal kuninganna Victoria ajal. Järgnevad uued põlvkonnad pabermudelite entusiastid töötasid välja uusi variante. Lendava paberlennuki saab valmis teha ka laps, niipea kui ta saab selgeks küljenduse voltimise põhiprintsiibid. Lihtne skeem sisaldab mitte rohkem kui 5-6 toimingut, täpsemate mudelite loomise juhised on palju tõsisemad.

Erinevate mudelite jaoks on vaja erinevat tihedust ja paksust erinevat paberit. Teatud mudelid on võimelised liikuma ainult sirgjooneliselt, mõned suudavad välja kirjutada järsu pöörde. Erinevate mudelite valmistamiseks on vaja teatud jäikusega paberit. Enne modelleerimisega alustamist proovige erinevaid pabereid, valige vajalik paksus ja tihedus. Kortsuspaberist ei tohiks käsitööd koguda, need ei lenda. Paberlennukiga mängimine on enamiku poiste lemmikajaviide.

Enne paberlennuki tegemist peab laps sisse lülitama kogu oma kujutlusvõime, keskenduma. Lastepuhkust pidades saate korraldada lastevahelisi võistlusi, lasta neil oma kätega kokkuvolditud lennukeid õhku lasta.

Sellist lennukit saab kokku voltida iga poiss. Selle valmistamiseks sobib igasugune paber, isegi ajalehepaber. Pärast seda, kui laps suudab seda tüüpi lennukit teha, on tõsisemad kujundused tema võimuses.

Mõelge lennuki loomise kõikidele etappidele:

  1. Valmistage ette umbes A4-formaadis paber. Asetage see lühikese küljega enda poole.
  2. Painutage paberit piki pikkust, asetage keskele märk. Laiendage lehte, ühendage ülemine nurk lehe keskosaga.
  3. Tehke samad manipulatsioonid vastupidise nurgaga.
  4. Voldi paber lahti. Asetage nurgad nii, et need ei ulatuks lehe keskpunkti.
  5. Painutage väike nurk, see peaks hoidma kõiki teisi nurki.
  6. Painutage lennuki maketti piki keskjoont. Kolmnurksed osad asetsevad peal, võta küljed keskjoonele.

Klassikalise lennuki teine ​​skeem

Seda levinud varianti nimetatakse purilennukiks, võite jätta selle terava ninaga või teha selle nüriks, painutada.

propellerlennuk

Paberlennukite mudelite loomisega on seotud terve origami suund. Seda nimetatakse aerogamiks. Saate õppida lihtsat viisi origami paberlennuki valmistamiseks. See valik tehakse väga kiiresti, see lendab hästi. See on just see, mis lapsele huvi pakub. Saate selle varustada propelleriga. Valmistage ette paberileht, käärid või nuga, pliiatsid, õmblusnõel, mille ülaosas on rant.

Tootmisskeem:

  1. Asetage leht lühikese küljega enda poole, murrake see pikuti pooleks.
  2. Voldi ülemised nurgad keskkoha poole.
  3. Saadud külgmised nurgad painduvad ka lehe keskele.
  4. Painutage küljed uuesti keskele. Triikraud käib hästi kokku.
  5. Propelleri valmistamiseks vajate ruudukujulist lehte mõõtmetega 6 * 6 cm, märkige selle mõlemad diagonaalid. Tehke lõiked mööda neid jooni, astudes keskelt veidi vähem kui sentimeetri võrra tagasi.
  6. Pöörake propeller kokku, asetades nurgad keskele läbi ühe. Kinnitage keskosa helmestega nõelaga. Propeller on soovitav liimida, see ei lähe laiali.

Kinnitage propeller lennuki maketi saba külge. Mudel on kasutamiseks valmis.

bumerangi lennuk

Laps on väga huvitatud ebatavalisest paberlennukist, mis naaseb iseseisvalt tema kätte.


Mõelgem välja, kuidas selliseid paigutusi tehakse:

  1. Asetage A4-formaadis paberileht enda ette, lühem külg enda poole. Painutage piki pikka külge pooleks, keerake lahti.
  2. Painutage ülemised nurgad keskele, siluge alla. Laiendage seda osa allapoole. Sirgendage saadud kolmnurk, siluge kõik sees olevad kortsud.
  3. Voltige toode tagaküljega lahti, painutage kolmnurga teine ​​külg keskele. Saatke paberi lai ots vastupidises suunas.
  4. Tehke samad manipulatsioonid toote teise poolega.
  5. Kõige selle tulemusena peaks tekkima omamoodi tasku. Tõstke see üles, painutage nii, et selle serv asetseks täpselt paberilehe pikkuses. Painutage nurk sellesse taskusse ja saatke ülemine alla.
  6. Tehke sama lennuki teise poolega.
  7. Pöörake tasku küljel olevad detailid kokku.
  8. Laiendage paigutust, asetage esiserv keskele. Peaksid ilmuma väljaulatuvad paberitükid, need tuleb kokku voltida. Eemaldage ka uimed meenutavad detailid.
  9. Laienda paigutust. Jääb üle pooleks painutada ja kõik voldid hoolikalt triikida.
  10. Kaunistage kere esiosa, painutage tiibade tükid üles. Jookse käed mööda tiibade esiosa, peaksite saama väikese painde.

Lennuk on töövalmis, lendab aina kaugemale.

Lennuulatus sõltub lennuki massist ja tuule tugevusest. Mida heledamast paberist makett on tehtud, seda lihtsam on lennata. Tugeva tuulega ta aga kaugele lennata ei saa, ta lendab lihtsalt minema. Raske lennuk peab tuulevoolule kergemini vastu, kuid selle lennuulatus on lühem. Selleks, et meie paberlennuk saaks lennata mööda sujuvat trajektoori, on vaja, et selle mõlemad osad oleksid täpselt ühesugused. Kui tiivad osutusid erineva kuju või suurusega, läheb lennuk kohe sukelduma. Valmistamisel ei ole soovitatav kasutada kleeplinti, metallklambreid, liimi. Kõik see muudab toote raskemaks, kuna lisaraskuse tõttu ei lenda lennuk.

Komplekssed vaated

Origami lennuk








PABERLENNUKI FÜÜSIKA.
TEADMISVALDKONNA ESINDUS. EKSPERIMENTIDE PLANEERIMINE.

1. Sissejuhatus. Eesmärk. Teadmusvaldkonna arengu üldised mustrid. Õpiobjekti valik. mõttekaart.
2. Purilennuki elementaarne füüsika (BS). Jõuvõrrandi süsteem.





9. Fotod aerodünaamilise ülevaate toru omadustest, aerodünaamilisest tasakaalust.
10. Katsete tulemused.
12. Mõned tulemused keeriste visualiseerimisel.
13. Parameetrite ja projektlahenduste vaheline seos. Ristkülikukujuliseks tiivaks vähendatud valikute võrdlus. Aerodünaamilise tsentri ja raskuskeskme asukoht ning mudelite omadused.
14. Energiasäästlik planeerimine. lennu stabiliseerimine. Lennukestuse maailmarekordi taktika.



18. Järeldus.
19. Kasutatud kirjanduse loetelu.

1. Sissejuhatus. Eesmärk. Teadmusvaldkonna arengu üldised mustrid. Uurimisobjekti valik. mõttekaart.

Kaasaegse füüsika areng, eeskätt selle eksperimentaalses osas ja eriti rakendusvaldkondades, kulgeb selgelt väljendunud hierarhilise mustri järgi. Selle põhjuseks on vajadus tulemuste saavutamiseks vajalike ressursside täiendava kontsentreerimise järele, alates katsete materiaalsest toetamisest kuni tööde jaotamiseni spetsialiseeritud teadusinstituutide vahel. Olenemata sellest, kas seda tehakse riigi, kaubandusstruktuuride või isegi entusiastide tellimusel, kuid teadmusvaldkonna arengu planeerimine on teadusliku uurimistöö juhtimine tänapäevane reaalsus.
Selle töö eesmärk pole mitte ainult lokaalse eksperimendi seadmine, vaid ka katse illustreerida teaduse korraldamise kaasaegset tehnoloogiat kõige lihtsamal tasemel.
Esimesed tegelikule tööle eelnevad peegeldused fikseeritakse enamasti vabas vormis, ajalooliselt juhtub see salvrätikutel. Kaasaegses teaduses nimetatakse seda esitusviisi aga mõttekaardistamiseks - sõna-sõnalt "mõtlemisskeemiks". See on skeem, milles kõik sobib geomeetriliste kujundite kujul. mis võivad olla kõnealuse probleemi jaoks olulised. Neid mõisteid ühendavad nooled, mis näitavad loogilisi seoseid. Esialgu võib selline skeem sisaldada täiesti erinevaid ja ebavõrdseid mõisteid, mida on raske klassikaliseks plaaniks ühendada. See mitmekesisus võimaldab aga leida koha juhuslikele oletustele ja süstematiseerimata teabele.
Uurimisobjektiks valiti paberlennuk - asi, mis on kõigile tuttav lapsepõlvest saati. Eeldati, et katseseeria koostamine ja elementaarfüüsika kontseptsioonide rakendamine aitaks selgitada lennu iseärasusi ning võimaluse korral sõnastada ka üldisi projekteerimispõhimõtteid.
Esialgne infokogumine näitas, et ala polegi nii lihtne, kui esmapilgul tundus. Suureks abiks olid lennundusinseneri Ken Blackburni, nelja aja planeerimise maailmarekordi (sh praeguse) omaniku Ken Blackburni uuringud, mille ta püstitas enda disainitud lennukitega.

Seoses ülesandega näeb mõttekaart välja selline:

See on põhiülevaade, mis esindab uuringu kavandatud struktuuri.

2. Purilennu algfüüsika. Kaalude võrrandisüsteem.

Liuglemine on lennuki laskumise erijuhtum ilma mootori tekitatud tõukejõu osaluseta. Mootoriga õhusõidukitel - purilennukitel, erijuhul - paberlennukitel, on purilennuk peamine lennurežiim.
Liuglemine toimub tänu üksteist tasakaalustavatele raskustele ja aerodünaamilisele jõule, mis omakorda koosneb tõste- ja tõmbejõududest.
Lennu ajal lennukile (purilennukile) mõjuvate jõudude vektordiagramm on järgmine:

Otsese planeerimise tingimus on võrdsus

Planeerimise ühtsuse tingimus on võrdsus

Seega on sirgjoonelise ühtse planeerimise säilitamiseks vaja mõlemat võrdsust, süsteemi

Y = GcosA
Q = GsinA

3. Süvenemine aerodünaamika põhiteooriasse. laminaarne ja turbulentne. Reynoldsi number.

Üksikasjalikuma ettekujutuse lennust annab kaasaegne aerodünaamiline teooria, mis põhineb erinevat tüüpi õhuvoolude käitumise kirjeldusel, olenevalt molekulide interaktsiooni olemusest. Voolusid on kahte peamist tüüpi – laminaarne, kui osakesed liiguvad mööda sujuvaid ja paralleelseid kõveraid, ja turbulentsed, kui need segunevad. Ideaalis laminaarse või puhtalt turbulentse vooluga olukordi reeglina ei teki, nende mõlema koosmõju loob reaalse pildi tiiva tööst.
Kui vaadelda konkreetset objekti, millel on piiratud omadused - mass, geomeetrilised mõõtmed, siis molekulaarse interaktsiooni tasemel vooluomadusi iseloomustab Reynoldsi arv, mis annab suhtelise väärtuse ja tähistab jõuimpulsside ja vedeliku viskoossuse suhet. Mida suurem arv, seda väiksem on viskoossuse mõju.

Re=VLρ/η=VL/ν

V (kiirus)
L (suuruse tunnus)
ν (koefitsient (tihedus/viskoossus)) = 0,000014 m^2/s normaaltemperatuuril õhu puhul.

Paberlennuki puhul on Reynoldsi arv umbes 37 000.

Kuna Reynoldsi arv on palju väiksem kui tõelistel lennukitel, tähendab see, et õhu viskoossus mängib palju suuremat rolli, mille tulemusena suureneb takistus ja väheneb tõstejõud.

4. Kuidas töötavad tavalised ja lamedad tiivad.

Lame tiib elementaarfüüsika seisukohalt on plaat, mis asub liikuva õhuvoolu suhtes nurga all. Õhk "visatakse" nurga all allapoole, tekitades vastassuunalise jõu. See on kogu aerodünaamiline jõud, mida saab esitada kahe jõuna – tõste ja tõmbejõuna. Sellist vastasmõju on lihtne seletada Newtoni kolmanda seaduse alusel. Lameda helkuritiiva klassikaline näide on tuulelohe.

Tavapärase (tasakumera) aerodünaamilise pinna käitumist seletab klassikaline aerodünaamika tõstejõu ilmnemisena, mis on tingitud voolufragmentide kiiruste erinevusest ja vastavalt ka rõhkude erinevusest tiiva alt ja ülalt.

Voolus olev lame paberitiib loob peale keeristsooni, mis on nagu kumer profiil. See on vähem stabiilne ja tõhus kui kõva kest, kuid mehhanism on sama.

Joonis on võetud allikast (Vt viiteid). See näitab tiiva ülapinna turbulentsi tõttu õhuvoo tekkimist. Samuti on olemas üleminekukihi kontseptsioon, mille puhul turbulentne vool muutub õhukihtide koosmõjul laminaarseks. Paberlennuki tiiva kohal on see kuni 1 sentimeeter.

5. Ülevaade kolmest lennuki konstruktsioonist

Katse jaoks valiti kolm erinevat kujundust erinevate omadustega pabertasapindu.

Mudel nr 1. Kõige tavalisem ja tuntuim disain. Reeglina kujutab enamus seda ette, kui kuuleb väljendit “pabertask”.

Mudeli number 2. "Nool" või "Oda". Iseloomulik mudel terava tiivanurga ja eeldatud suure kiirusega.

Mudeli number 3. Suure kuvasuhtega tiiva mudel. Spetsiaalne disain, monteeritud lehe laiale küljele. Eeldatakse, et tiiva suure kuvasuhte tõttu on tal head aerodünaamilised andmed.

Kõik lennukid pandi kokku samadest paberilehtedest erikaaluga 80 grammi / m ^ 2 A4 formaadis. Iga lennuki mass on 5 grammi.

6. Funktsioonikomplektid, miks nad on.

Iga disaini jaoks iseloomulike parameetrite saamiseks on vaja need parameetrid ise kindlaks määrata. Kõigi lennukite mass on sama - 5 grammi. Iga konstruktsiooni ja nurga planeerimiskiirust on üsna lihtne mõõta. Kõrguse erinevuse ja vastava ulatuse suhe annab meile tõste- ja tõmbejõu suhte, sisuliselt sama libisemisnurga.
Huvipakkuv on tõste- ja tõmbejõudude mõõtmine tiiva erinevatel rünnakunurkadel, nende muutumise olemus piirrežiimides. See võimaldab struktuure arvuliste parameetrite alusel iseloomustada.
Eraldi on võimalik analüüsida pabertasandite geomeetrilisi parameetreid - aerodünaamilise tsentri ja raskuskeskme asukohta erinevate tiivakujude puhul.
Voolusid visualiseerides on võimalik saavutada visuaalne pilt aerodünaamiliste pindade läheduses asuvates õhu piirkihtides toimuvatest protsessidest.

7. Eelkatsed (kamber). Saadud kiiruse ja tõste-tõmbe suhte väärtused.

Põhiparameetrite väljaselgitamiseks viidi läbi lihtne katse - paberlennuki lend salvestati videokaameraga meetrise märgistusega seina taustal. Kuna videopildistamise kaadriintervall (1/30 sekundit) on teada, saab libisemiskiirust lihtsalt välja arvutada. Vastavalt kõrguse langusele leitakse vastavatelt raamidelt lennuki libisemisnurk ja aerodünaamiline kvaliteet.

Lennuki kiirus on keskmiselt 5-6 m / s, mis pole nii vähe.
Aerodünaamiline kvaliteet - umbes 8.

8. Nõuded katsele, inseneriülesanne.

Lennutingimuste taasloomiseks vajame laminaarset voolu kiirust kuni 8 m/s ning võimet mõõta tõstevõimet ja takistust. Klassikaline aerodünaamilise uurimise meetod on tuuletunnel. Meie puhul lihtsustab olukorda asjaolu, et lennuk ise on mõõtmetelt ja kiiruselt väike ning selle saab paigutada otse piiratud mõõtmetega torusse.
Seetõttu ei takista meid olukord, kui puhutud mudel erineb mõõtmetelt oluliselt originaalist, mis Reynoldsi numbrite erinevuse tõttu nõuab mõõtmiste käigus kompenseerimist.
Toruosaga 300x200 mm ja voolukiirusega kuni 8 m / s vajame ventilaatorit, mille võimsus on vähemalt 1000 kuupmeetrit tunnis. Vooluhulga muutmiseks on vaja mootori pöörlemissageduse regulaatorit ja mõõtmiseks sobiva täpsusega anemomeetrit. Kiirusmõõtur ei pea olema digitaalne, täiesti võimalik saab hakkama ka kaldenurga gradueeritud plaadi või vedelikuanemomeetriga, millel on suurem täpsus.

Tuuletunnel on tuntud juba pikka aega, seda kasutas uurimistöös Mozhaisky ning Tsiolkovski ja Žukovski on juba üksikasjalikult välja töötanud kaasaegse katsetehnika, mis pole põhimõtteliselt muutunud.
Tõmbejõu ja tõstejõu mõõtmiseks kasutatakse aerodünaamilisi kaalusid, mis võimaldavad määrata jõude mitmes suunas (meie puhul kahes).

9. Fotod tuuletunnelist. Torude omaduste ülevaade, aerodünaamiline tasakaal.

Töölaua tuuletunnel realiseeriti piisavalt võimsa tööstusliku ventilaatori baasil. Ventilaatori taga asuvad vastastikku risti asetsevad plaadid, mis enne mõõtekambrisse sisenemist voolu sirgendavad. Mõõtekambri aknad on varustatud klaasidega. Alumises seinas on lõigatud ristkülikukujuline auk hoidikute jaoks. Otse mõõtekambrisse on voolukiiruse mõõtmiseks paigaldatud digitaalne anemomeetri tiivik. Torul on vooluhulga suurendamiseks väljapääsu juures kerge kitsendus, mis vähendab turbulentsi kiiruse vähendamise arvelt. Ventilaatori kiirust juhib lihtne majapidamiselektrooniline kontroller.

Toru omadused osutusid arvutustest halvemaks, peamiselt ventilaatori jõudluse ja passi omaduste lahknevuse tõttu. Vooluvõimendus vähendas ka kiirust mõõtmistsoonis 0,5 m/s võrra. Selle tulemusena on maksimaalne kiirus veidi üle 5 m/s, mis osutus siiski piisavaks.

Reynoldsi number toru jaoks:

Re = VLρ/η = VL/ν

V (kiirus) = 5m/s
L (iseloomulik) = 250 mm = 0,25 m
ν (tegur (tihedus/viskoossus)) = 0,000014 m2/s

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

Lennukile mõjuvate jõudude mõõtmiseks kasutati kahe vabadusastmega elementaarseid aerodünaamilisi kaalusid, mis põhinesid 0,01 grammi täpsusega elektroonilise ehtekaalu paaril. Lennuk kinnitati kahele püstikule õige nurga all ja paigaldati esimeste kaalude platvormile. Need omakorda asetati teisaldatavale platvormile, mille hoob kandis horisontaalset jõudu teisele kaalule.

Mõõtmised on näidanud, et põhirežiimide puhul on täpsus täiesti piisav. Nurka oli aga raske fikseerida, seega on parem välja töötada sobiv kinnitusskeem koos märgistusega.

10. Katsete tulemused.

Mudelite puhastamisel mõõdeti kahte peamist parameetrit - tõmbejõudu ja tõstejõudu, sõltuvalt voolukiirusest antud nurga all. Iga õhusõiduki käitumise kirjeldamiseks koostati omaduste perekond piisavalt realistlike väärtustega. Tulemused on kokku võetud graafikutena koos skaala edasise normaliseerimisega kiiruse suhtes.

11. Kolme mudeli kõverate seosed.

Mudel nr 1.
Kuldne keskmine. Kujundus vastab materjalile – paberile. Tiibade tugevus vastab pikkusele, kaalujaotus on optimaalne, seega on korralikult kokkuvolditud lennuk hästi joondatud ja lendab sujuvalt. Just selliste omaduste ja monteerimislihtsuse kombinatsioon muutis selle disaini nii populaarseks. Kiirus on väiksem kui teisel mudelil, kuid rohkem kui kolmandal. Suurtel kiirustel hakkab juba segama lai saba, mis varem mudeli suurepäraselt stabiliseeris.

Mudeli number 2.
Halvimate lennuomadustega mudel. Suur pühkimine ja lühikesed tiivad on loodud töötama paremini suurtel kiirustel, mis juhtubki, kuid tõstuk ei kasva piisavalt ja lennuk lendab tõesti nagu oda. Lisaks ei stabiliseeru see lennu ajal korralikult.

Mudeli number 3.
"Inseneri" kooli esindaja - mudel loodi eriliste omadustega. Suure kuvasuhtega tiivad töötavad küll paremini, kuid takistus suureneb väga kiiresti – lennuk lendab aeglaselt ega talu kiirendust. Paberi jäikuse puudumise kompenseerimiseks kasutatakse tiiva varvas arvukalt volte, mis suurendab ka vastupanu. Sellest hoolimata on modell väga paljastav ja lendab hästi.

12. Mõned tulemused keeriste visualiseerimisel

Kui viia ojasse suitsuallikas, on võimalik näha ja pildistada tiiva ümber käivaid ojasid. Spetsiaalseid suitsugeneraatoreid meie käsutuses ei olnud, kasutasime viirukipulki. Kontrastsuse suurendamiseks kasutati spetsiaalset fototöötlusfiltrit. Samuti vähenes vooluhulk, kuna suitsu tihedus oli madal.

Voolu moodustumine tiiva esiservas.

Turbulentne saba.

Samuti saab voolusid uurida tiiva külge liimitud lühikeste niitide või õhukese sondiga, mille otsas on niit.

13. Parameetrite ja projektlahenduste vaheline seos. Ristkülikukujuliseks tiivaks vähendatud valikute võrdlus. Aerodünaamilise tsentri ja raskuskeskme asukoht ning mudelite omadused.

Juba on märgitud, et paberil kui materjalil on palju piiranguid. Madala lennukiiruse korral on parima kvaliteediga pikad kitsad tiivad. Pole juhus, et sellised tiivad on ka päris purilennukitel, eriti rekordiomanikel. Paberlennukitel on aga tehnoloogilised piirangud ja nende tiivad pole optimaalsed.
Mudelite geomeetria ja nende lennuomaduste vahelise seose analüüsimiseks on vaja pindalaülekande meetodil viia ristkülikukujulisele analoogile keeruline kujund. Parim viis selleks on arvutiprogrammid, mis võimaldavad erinevaid mudeleid universaalselt esitleda. Pärast teisendusi taandatakse kirjeldus põhiparameetritele - ulatus, kõõlu pikkus, aerodünaamiline keskpunkt.

Nende suuruste ja massikeskme omavaheline sidumine võimaldab fikseerida erinevat tüüpi käitumise iseloomulikud väärtused. Need arvutused ei kuulu selle töö ulatusse, kuid neid on lihtne teha. Siiski võib eeldada, et ristkülikukujuliste tiibadega paberlennuki raskuskese asub ninast sabani ühe kuni nelja kaugusel, delta tiibadega lennukil - ühes sekundis (nn neutraalne punkt).

14. Energiasäästlik planeerimine. lennu stabiliseerimine.
Lennuaja maailmarekordi taktika.

Tõste- ja tõmbekõverate põhjal võib leida energeetiliselt soodsa lennurežiimi kõige väiksemate kadudega. See on kindlasti oluline kaugliinilaevade puhul, kuid see võib kasuks tulla ka paberlennunduses. Lennukit pisut moderniseerides (servade painutamine, raskuse ümberjaotamine) on võimalik saavutada paremaid lennuomadusi või, vastupidi, viia lend üle kriitilisele režiimile.
Üldiselt ei muuda paberlennukid lennu ajal omadusi, seega saavad nad hakkama ilma spetsiaalsete stabilisaatoriteta. Vastupanu tekitav saba võimaldab raskuskeset ettepoole nihutada. Lennu sirgus säilib volti vertikaaltasapinna ja tiibade põiki V tõttu.
Stabiilsus tähendab, et lennuk kaldub kõrvale kaldudes tagasi neutraalasendisse. Libisemisnurga stabiilsuse eesmärk on see, et lennuk säilitab sama kiiruse. Mida stabiilsem lennuk, seda suurem on kiirus, nagu mudel nr 2. Kuid seda suundumust tuleb piirata – tuleb kasutada tõstejõudu, nii et parimad pabertasandid on enamasti neutraalse stabiilsusega, see on parim omaduste kombinatsioon.
Kuid kehtestatud režiimid ei ole alati parimad. Pikima lennu maailmarekord püstitati väga konkreetse taktikaga. Esiteks toimub lennuki start vertikaalsel sirgjoonel, see visatakse lihtsalt maksimaalsele kõrgusele. Teiseks peab lennuk pärast raskuskeskme suhtelise positsiooni ja tiibade efektiivse pindala tõttu ülemises punktis stabiliseerumist ise normaalsele lennule minema. Kolmandaks ei ole lennuki kaalujaotus normaalne - sellel on alakoormatud esiosa, mistõttu suure takistuse tõttu, mis raskust ei kompenseeri, aeglustub see väga kiiresti. Samal ajal langeb tiiva tõstejõud järsult, see noogutab allapoole ja kukkudes kiirendab jõnksatusega, kuid aeglustab jällegi ja tardub. Sellised võnkumised (kabratsioon) siluvad hääbumispunktide inertsi tõttu ja selle tulemusena on õhus viibimise koguaeg pikem kui tavaline ühtlane libisemine.

15. Veidi etteantud tunnustega struktuuri sünteesist.

Eeldatakse, et pärast paberlennuki põhiparameetrite, nende seoste kindlaksmääramist ja seega analüüsietappide läbimist on võimalik liikuda edasi sünteesiülesande juurde - luua vajalikest nõuetest lähtuvalt uus disain. Empiiriliselt teevad seda amatöörid üle maailma, kavandite arv on ületanud 1000. Kuid sellisel tööl pole lõplikku numbrilist avaldist, nagu pole ka erilisi takistusi selliste uuringute tegemiseks.

16. Praktilised analoogid. Lendorav. Tiivasviit.

On selge, et paberlennuk on ennekõike vaid rõõmuallikas ja suurepärane illustratsioon esimeseks taevasammuks. Sarnast hõljumise põhimõtet kasutavad praktikas vaid lendoravad, kellel pole vähemalt meie sõidurajal suurt majanduslikku tähtsust.

Paberlennuki praktilisem vaste on "Wing suite" – langevarjuhüppajatele mõeldud tiibkostüüm, mis võimaldab horisontaalset lendu. Muide, sellise ülikonna aerodünaamiline kvaliteet on väiksem kui paberlennukil - mitte rohkem kui 3.

17. Mine tagasi mõttekaardile. Arengu tase. Tekkisid küsimused ja võimalused uurimistöö edasiarendamiseks.

Arvestades tehtud tööd, saame mõttekaardile kanda ülesannete täitmist tähistava värvingu. Roheline värv tähistab siin punkte, mis on rahuldaval tasemel, heleroheline - probleeme, millel on teatud piirangud, kollane - mõjutatud, kuid mitte piisavalt arenenud piirkondi, punane - paljulubavaid, täiendavaid uuringuid vajavaid.

18. Järeldus.

Töö tulemusena uuriti paberlennukite lennu teoreetilist baasi, planeeriti ja viidi läbi katsed, mis võimaldasid määrata erinevate konstruktsioonide arvulised parameetrid ja nendevahelised üldised seosed. Kaasaegse aerodünaamika seisukohalt on mõjutatud ka lennu keerukad mehhanismid.
Kirjeldatakse peamisi lendu mõjutavaid parameetreid, antakse põhjalikud soovitused.
Üldosas püüti teadmiste valdkonda mõttekaardi põhjal süstematiseerida ning toodi välja peamised suunad edasiseks uurimiseks.

19. Kasutatud kirjanduse loetelu.

1. Paberlennuki aerodünaamika [Elektrooniline ressurss] / Ken Blackburn – juurdepääsurežiim: http://www.paperplane.org/paero.htm, tasuta. - Zagl. ekraanilt. - Yaz. Inglise

2. Schüttile. Sissejuhatus lennufüüsikasse. Tõlke autor G.A. Wolpert viiendast saksakeelsest väljaandest. - M.: NSVL NKTP Ühendatud Teadus-tehniline Kirjastus. Tehnilise ja teoreetilise kirjanduse väljaanne, 1938. - 208 lk.

3. Stakhursky A. Osavate käte jaoks: töölaua tuuletunnel. Noorte tehnikute keskjaam, mis sai nime N.M. Shvernik - M .: NSV Liidu Kultuuriministeerium. Trükitööstuse Peadirektoraat, 13. Trükikoda, 1956. - 8 lk.

4. Merzlikin V. Purilennukite raadio teel juhitavad mudelid. - M: Kirjastus DOSAAF USSR, 1982. - 160 lk.

5. A.L. Stasenko. Lennufüüsika. - M: Teadus. Füüsikalise ja matemaatilise kirjanduse põhiväljaanne, 1988, - 144 lk.

Olles praktiliselt keskkoolilõpetaja isa, sattus ta ootamatu lõpuga naljakasse loosse. Sellel on hariv osa ja puudutav elupoliitiline osa.
Postitus kosmonautikapäeva eel. Paberlennuki füüsika.

Tütar otsustas veidi enne uut aastat ise oma edusamme kontrollida ja sai teada, et kehaõpilane juhendas päevikut tagantjärele täites mõned lisaneljad ja poolaastahinne jääb 5 ja 4 vahele. Siin peate mõistma, et 11. klassi füüsika on pehmelt öeldes mittepõhiaine, kõik on hõivatud sisseastumiskoolituse ja kohutava eksamiga, kuid see mõjutab üldhinnet. Oigava südamega, pedagoogilistel põhjustel, keelduti mulle sekkumisest – nagu lahendage see ise. Ta võttis end kokku, tuli asja uurima, kirjutas sealsamas ümber mingi iseseisva ja sai kuuekuulise viie. Kõik oleks hästi, kuid õpetaja palus probleemi lahendamise raames registreeruda Volga teaduskonverentsile (Kaasani ülikool) jaotises "füüsika" ja kirjutada mingisugune aruanne. Õpilase osalemist selles shnyagas võetakse arvesse õpetajate iga-aastasel atesteerimisel, noh, nagu "siis paneme aasta kindlasti kinni". Õpetajast võib aru saada, normaalne, üldiselt kokkulepe.

Laps laadis end, läks korraldustoimkonda, võttis osavõtureeglid. Kuna tüdruk on üsna vastutustundlik, hakkas ta mõtlema ja mõne teema välja mõtlema. Loomulikult pöördus ta nõu saamiseks minu, postsovetliku aja lähima tehnilise intellektuaali poole. Internetis oli eelmiste konverentside võitjate nimekiri (need annavad kolme kraadi diplomeid), see juhendas meid, kuid ei aidanud. Aruanded koosnesid kahest variandist, üks - "nanofiltrid naftauuendustes", teine ​​- "fotod kristallidest ja elektroonilisest metronoomist". Minu jaoks on teine ​​tüüp normaalne - lapsed peaksid kärnkonna lõikama, mitte riigitoetuste saamiseks prille hõõruma, kuid meil polnud palju ideid. Pidin järgima reegleid, umbes nagu "eelistatakse iseseisvat tööd ja katseid".

Otsustasime, et teeme mingi naljaka reportaaži, visuaalse ja laheda, ilma zaumi ja nanotehnoloogiateta - lõbustame publikut, meile piisab osalemisest. Aega oli poolteist kuud. Copy-paste oli põhimõtteliselt vastuvõetamatu. Pärast mõningast järelemõtlemist otsustasime teema kasuks – "Paberlennuki füüsika". Kunagi veetsin oma lapsepõlve lennukimudelismiga tegeledes ja mu tütar armastab lennukeid, nii et teema on enam-vähem lähedal. Vaja oli sooritada füüsilise orientatsiooni praktiline õpe ja tegelikult ka referaat. Järgmisena postitan selle töö abstrakti, mõned kommentaarid ja illustratsioonid/fotod. Lõpus on loo lõpp, mis on loogiline. Kui on huvitav, vastan küsimustele juba üksikasjalike fragmentidega.

Selgus, et paberlennukil on tiiva ülaosas keeruline varikatus, mis moodustab kõvera tsooni, mis on sarnane täisväärtuslikule õhutiibale.

Katseteks võeti kolm erinevat mudelit.

Mudel nr 1. Kõige tavalisem ja tuntuim disain. Reeglina kujutab enamus seda ette, kui kuuleb väljendit “pabertask”.
Mudeli number 2. "Nool" või "Oda". Iseloomulik mudel terava tiivanurga ja eeldatud suure kiirusega.
Mudeli number 3. Suure kuvasuhtega tiiva mudel. Spetsiaalne disain, monteeritud lehe laiale küljele. Eeldatakse, et sellel on kõrge kuvasuhte tiiva tõttu head aerodünaamilised andmed.
Kõik lennukid pandi kokku identsetest A4 paberilehtedest. Iga lennuki mass on 5 grammi.

Põhiparameetrite väljaselgitamiseks viidi läbi lihtne katse - paberlennuki lend salvestati videokaameraga meetrise märgistusega seina taustal. Kuna videopildistamise kaadriintervall (1/30 sekundit) on teada, saab libisemiskiirust lihtsalt välja arvutada. Vastavalt kõrguse langusele leitakse vastavatelt raamidelt lennuki libisemisnurk ja aerodünaamiline kvaliteet.
Lennuki kiirus on keskmiselt 5–6 m / s, mis polegi nii vähe.
Aerodünaamiline kvaliteet - umbes 8.

Lennutingimuste taasloomiseks vajame laminaarset voolu kiirust kuni 8 m/s ning võimet mõõta tõstevõimet ja takistust. Sellise uurimistöö klassikaline meetod on tuuletunnel. Meie puhul lihtsustab olukorda asjaolu, et lennuk ise on väikeste mõõtmete ja kiirusega ning seda saab otse paigutada piiratud mõõtmetega torusse, mistõttu meid ei takista olukord, kui puhutud mudel erineb oluliselt oma mõõtmetelt. originaal, mis Reynoldsi arvude erinevuse tõttu nõuab mõõtmiste käigus kompenseerimist.
Toruosaga 300x200 mm ja voolukiirusega kuni 8 m / s vajame ventilaatorit, mille võimsus on vähemalt 1000 kuupmeetrit tunnis. Vooluhulga muutmiseks on vaja mootori pöörlemissageduse regulaatorit ja mõõtmiseks sobiva täpsusega anemomeetrit. Kiirusmõõtur ei pea olema digitaalne, täiesti võimalik saab hakkama ka kaldenurga gradueeritud plaadi või vedelikuanemomeetriga, millel on suurem täpsus.

Tuuletunnel on tuntud juba pikka aega, seda kasutas uurimistöös Mozhaisky ning Tsiolkovski ja Žukovski on juba üksikasjalikult välja töötanud kaasaegse katsetehnika, mis pole põhimõtteliselt muutunud.

Töölaua tuuletunnel realiseeriti piisavalt võimsa tööstusliku ventilaatori baasil. Ventilaatori taga asuvad vastastikku risti asetsevad plaadid, mis enne mõõtekambrisse sisenemist voolu sirgendavad. Mõõtekambri aknad on varustatud klaasidega. Alumises seinas on lõigatud ristkülikukujuline auk hoidikute jaoks. Otse mõõtekambrisse on voolukiiruse mõõtmiseks paigaldatud digitaalne anemomeetri tiivik. Torul on vooluhulga suurendamiseks väljapääsu juures kerge kitsendus, mis vähendab turbulentsi kiiruse vähendamise arvelt. Ventilaatori kiirust juhib lihtne majapidamiselektrooniline kontroller.

Toru omadused osutusid arvutustest halvemaks, peamiselt ventilaatori jõudluse ja passi omaduste lahknevuse tõttu. Vooluvõimendus vähendas ka kiirust mõõtmistsoonis 0,5 m/s võrra. Selle tulemusena on maksimaalne kiirus veidi üle 5 m/s, mis osutus siiski piisavaks.

Reynoldsi number toru jaoks:
Re = VLρ/η = VL/ν
V (kiirus) = 5m/s
L (iseloomulik) = 250 mm = 0,25 m
ν (koefitsient (tihedus/viskoossus)) = 0,000014 m^2/s
Re = 1,25 / 0,000014 = 89285,7143

Lennukile mõjuvate jõudude mõõtmiseks kasutati kahe vabadusastmega elementaarseid aerodünaamilisi kaalusid, mis põhinesid 0,01 grammi täpsusega elektroonilise ehtekaalu paaril. Lennuk kinnitati kahele püstikule õige nurga all ja paigaldati esimeste kaalude platvormile. Need omakorda asetati teisaldatavale platvormile, mille hoob kandis horisontaalset jõudu teisele kaalule.
Mõõtmised on näidanud, et põhirežiimide puhul on täpsus täiesti piisav. Nurka oli aga raske fikseerida, seega on parem välja töötada sobiv kinnitusskeem koos märgistusega.

Mudelite puhastamisel mõõdeti kahte peamist parameetrit - tõmbejõudu ja tõstejõudu, sõltuvalt voolukiirusest antud nurga all. Iga õhusõiduki käitumise kirjeldamiseks koostati omaduste perekond piisavalt realistlike väärtustega. Tulemused on kokku võetud graafikutena koos skaala edasise normaliseerimisega kiiruse suhtes.

Mudel nr 1.
Kuldne keskmine. Kujundus vastab materjalile – paberile. Tiibade tugevus vastab pikkusele, kaalujaotus on optimaalne, seega on korralikult kokkuvolditud lennuk hästi joondatud ja lendab sujuvalt. Just selliste omaduste ja monteerimislihtsuse kombinatsioon muutis selle disaini nii populaarseks. Kiirus on väiksem kui teisel mudelil, kuid rohkem kui kolmandal. Suurtel kiirustel hakkab juba segama lai saba, mis varem mudeli suurepäraselt stabiliseeris.
Mudeli number 2.
Halvimate lennuomadustega mudel. Suur pühkimine ja lühikesed tiivad on loodud töötama paremini suurtel kiirustel, mis juhtubki, kuid tõstuk ei kasva piisavalt ja lennuk lendab tõesti nagu oda. Lisaks ei stabiliseeru see lennu ajal korralikult.
Mudeli number 3.
"Inseneri" kooli esindaja - mudel loodi spetsiaalselt eriliste omadustega. Suure kuvasuhtega tiivad töötavad küll paremini, kuid takistus suureneb väga kiiresti – lennuk lendab aeglaselt ega talu kiirendust. Paberi jäikuse puudumise kompenseerimiseks kasutatakse tiiva varvas arvukalt volte, mis suurendab ka vastupanu. Sellest hoolimata on modell väga paljastav ja lendab hästi.

Mõned tulemused keeriste visualiseerimisel
Kui viia ojasse suitsuallikas, on võimalik näha ja pildistada tiiva ümber käivaid ojasid. Spetsiaalseid suitsugeneraatoreid meie käsutuses ei olnud, kasutasime viirukipulki. Kontrastsuse suurendamiseks kasutati fototöötlusfiltrit. Samuti vähenes vooluhulk, kuna suitsu tihedus oli madal.
Voolu moodustumine tiiva esiservas.

Turbulentne saba.

Samuti saab voolusid uurida tiiva külge liimitud lühikeste niitide või õhukese sondiga, mille otsas on niit.

On selge, et paberlennuk on ennekõike vaid rõõmuallikas ja suurepärane illustratsioon esimeseks taevasammuks. Sarnast hõljumise põhimõtet kasutavad praktikas vaid lendoravad, kellel pole vähemalt meie sõidurajal suurt rahvamajanduslikku tähtsust.

Paberlennuki praktilisem vaste on "Wing suite" – langevarjuhüppajatele mõeldud tiibkostüüm, mis võimaldab horisontaalset lendu. Muide, sellise ülikonna aerodünaamiline kvaliteet on väiksem kui paberlennukil - mitte rohkem kui 3.

Mina mõtlesin välja teema, kava - 70 protsenti, teooria toimetamine, rauatükid, üldtoimetamine, kõneplaan.
Ta kogus kogu teooria kuni artiklite tõlkimiseni, mõõtmiste (muide, väga töömahukas), jooniste / graafikute, teksti, kirjanduse, esitluse, aruandeni (küsimusi oli palju).

Jätan vahele selle lõigu, kus üldjoontes käsitletakse analüüsi ja sünteesi probleeme, mis võimaldavad konstrueerida pöördjärjestuse - lennuki disaini etteantud karakteristikute järgi.

Arvestades tehtud tööd, saame mõttekaardile kanda ülesannete täitmist tähistava värvingu. Roheline tähistab punkte, mis on rahuldaval tasemel, heleroheline - probleeme, millel on teatud piirangud, kollane - mõjutatud, kuid mitte piisavalt arenenud alad, punane - paljulubavad, vajavad täiendavat uurimistööd (rahastamine on teretulnud).

Kuu möödus märkamatult – tütar kaevas internetti, ajas toru lauale. Kaalud kissitasid silmi, lennukid lendasid teooriast mööda. Väljundiks osutus 30 lehekülge korralikku teksti koos fotode ja graafikutega. Töö saadeti kirjavahetuse ringreisile (kõigis sektsioonides vaid paar tuhat tööd). Kuu aega hiljem, oh õudust, postitasid nad näost näkku teadete nimekirja, kus meie oma oli kõrvuti ülejäänud nanokrokodillidega. Laps ohkas kurvalt ja hakkas 10 minutit esitlust skulptuurima. Nad välistasid kohe lugemise – rääkida, nii elavalt ja tähendusrikkalt. Enne üritust korraldasid nad ajaarvamise ja protestidega läbijooksu. Hommikul jõi KSUs unine kõneleja õige tundega “ma ei mäleta ja ei tea midagi”.

Päeva lõpuks hakkasin muretsema, ei mingit vastust – ei tere. Oli selline raputav olek, kui ei saa aru, kas riskantne nali õnnestus või mitte. Ma ei tahtnud, et teismeline see lugu kuidagi kõrvale kalduks. Selgus, et kõik viibis ja tema teade langes koguni kella 16-ni. Laps saatis SMS-i - "ta rääkis kõike, žürii naerab." Noh, ma arvan, et okei, aitäh, vähemalt ära karju. Ja umbes tund hiljem - "esimese astme diplom". See oli täiesti ootamatu.

Mõtlesime mida iganes, aga lobitöö teemade ja osalejate täiesti metsiku surve taustal on hea, kuid mitteametliku töö eest esikoha saamine midagi täiesti unustatud ajast. Pärast seda ütles ta juba, et žürii (üsna autoriteetne, muide, mitte vähem kui CFM) naelutas zombi-nanotehnoloogid välkkiirelt. Ilmselt on kõigil teadusringkondades nii kõrini, et nad seavad tingimusteta obskurantismile sõnatu barjääri. Asi läks naeruväärseks - vaene laps luges ette metsikuid teaduslikke väiteid, kuid ei osanud vastata, mis nurka tema katsete ajal mõõdeti. Mõjukad teadusliidrid muutusid veidi kahvatuks (kuid paranesid kiiresti), minu jaoks on mõistatus, miks nad pidid sellise häbi korraldama ja seda isegi laste arvelt. Selle tulemusena said kõik auhinnad normaalsete elavate silmadega ja heade teemadega toredad poisid. Teise diplomi sai näiteks Stirlingi mootori mudeliga neiu, kes selle osakonnas reipalt käima pani, kiiresti režiime vahetas ja kõikvõimalikke olukordi sisukalt kommenteeris. Veel ühe diplomi sai tüüp, kes istus ülikooli teleskoobi otsas ja vaatas sealt midagi välja professori juhendamisel, kes ilmselgelt mingit välist "abi" ei lubanud. See lugu andis mulle lootust. Milles on tavaliste, normaalsete inimeste tahe asjade normaalsele korrale. Mitte ettemääratud ebaõigluse harjumus, vaid valmisolek selle taastamiseks.

Järgmisel päeval, auhinnatseremoonial, pöördus valimiskomisjoni esimees võitjate poole ja ütles, et nad kõik registreeriti KSU füüsikateaduskonda enne tähtaega. Kui nad tahavad siseneda, peavad nad lihtsalt dokumendid konkursist välja tooma. See soodustus, muide, oli omal ajal tõesti olemas, kuid nüüd on see ametlikult tühistatud, samuti on tühistatud medalistide ja olümpiaadide lisaeelistused (välja arvatud näib, et Venemaa olümpiaadide võitjad). See tähendab, et see oli puhas õppenõukogu algatus. Selge see, et praegu on sisseastujate kriis ja füüsikat ei ihka, teisalt on see üks normaalsemaid ja hea tasemega teaduskondi. Niisiis, parandades nelja, oli laps registreeritud esimesel real. Ma ei kujuta ette, kuidas ta sellega hakkama saab, ma saan teada - loobun tellimusest.

Kas tütar tõmbaks sellise töö üksi?

Ta küsis ka - nagu isad, ei teinud ma kõike ise.
Minu versioon on selline. Sa tegid kõik ise, saad aru, mis igal lehel kirjas on ja vastad igale küsimusele – jah. Teate piirkonnast rohkem kui siinviibijad ja teie tuttavad - jah. Teadusliku eksperimendi üldtehnoloogiast sain aru idee algusest kuni tulemuseni + kõrvaluuringud - jah. Tegi suurepärast tööd, kahtlemata. Ta esitas selle töö üldiselt ilma patroonita - jah. Kaitstud - ok. Žürii on kvalifitseeritud – kahtlemata. Siis on see teie õpilaskonverentsi auhind.

Olen akustikainsener, väike insenerifirma, lõpetasin lennunduses süsteemitehnika eriala, õppisin siiski hiljem.