Соревнования по запуску моделей планеров

Муниципальное бюджетное учреждение

дополнительного образования «Станция юных техников»

город Каменск-Шахтинский

Методическая разработка

«Соревнования по запуску моделей планеров»

Автор: педагог дополнительного образования

Царева В.А.

2019

Содержание

!. Введение

2. Положение о проведении соревнований

3. Порядок проведения соревнований

4. Мастер – класс по изготовлению модели планера

5. Проведение соревнований

6. Литература

7. Приложение

Введение

Еще в 1754 М. В. Ломоносов сконструировал и построил одну из первых

"аэродинамическую машинку" - прообраз вертолета.

В 1876-77 А.Ф. Можайский создавал модели самолета и демонстрировал их полеты. На моделях он изучал основы полета, исследовал поведение отдельных элементов конструкции, на основании чего построен первый в мире самолет. Применение авиамоделей помогло Н.Е. Жуковскому открыть законы движения тел в воздушной среде. Он первый организовал соревнования летающих моделей 2 января 1910 в Москве, на которых лучшая модель пролетела 170 м. Современный авиамоделизм – важное вспомогательное средство конструирования самолетов. Без снятия аэродинамических, прочностных и других характеристик путем продувок модели-копии будущего самолета в аэродинамической трубе немыслима постройка первого опытного образца самолета.

Авиамоделизм – первая ступень воспитания не только будущих летчиков, но и будущих квалифицированных рабочих, инженеров, конструкторов, изобретателей, рационализаторов. При стремительном росте науки и техники объем знаний неуклонно растет, появляются новые технологии производства, новые материалы. Моделируя летательные аппараты, знакомясь с историей их создания, конструкцией и технологиями их изготовления, учащиеся познают современные, передовые технические решения.

При изготовлении моделей учащиеся сталкиваются с решением вопросов аэродинамики и прочности, у них вырабатывается инженерный подход к решению встречающихся проблем.

Занятия авиамодельным спортом решают проблему занятости детей, прививают и развивают такие черты характера, как терпение, аккуратность, выносливость, силу воли.

Совершенствование авиамоделей требует от обучающихся мобилизации их творческих способностей.

Положение о проведении соревнований

по сборке и испытательному запуску модели планера.

1. Общие положения:

Соревнования проводятся в 2 этапа:

1 этап – изготовление модели планера;

2 этап – личные соревнования по запуску планера на дальность полета.

Соревнования проводятся в форме мастер-класса по изготовлению простой модели планера и запуска участниками изготовленной модели планера, с учетом дальности полета.

Настоящее положение определяет порядок организации и проведения соревнований.

Цели соревнований:

Личные соревнования по сборке и запуску модели планера проводятся с целью популяризации традиционных видов спортивно-технической направленности, развития технического моделирования.

      Задачи:

- развитие научно-технического творчества, творческих способностей, практических навыков и умений, интереса к углубленному изучению техники;

- обучение приемам конструирования авиамоделей; - изучение технологий обработки различных конструкционных

материалов, принципов подготовки модельной техники;
- реализация общих воспитательных задач; - повышение интереса к техническим и прикладным видам творчества; - воспитание патриотизма, активной гражданской позиции через участие в соревнованиях;

Участники соревнований:

В соревнованиях принимают участие обучающихся объединения

« НСМ». Участники соревнований делятся на 2 возрастные категории:

1- 2 классы;

3 - 4 классы.

Порядок проведения соревнований:

Каждый участник создает модель планера в соответствии с техническим заданием (задание одно для всех - сделать простую модель планера).

Для выполнения задания, каждому будут предоставлены все необходимые расходные материалы для изготовления деталей планера, а также инструмент и клей для сборки модели.

Изготовление и сборка модели осуществляется на время: Контрольное время – 30 минут.

Допускается увеличение времени сборки модели на 5 минут, при этом, участник теряет право претендовать на призовое место в данном этапе соревнований .

По окончанию выполнения задания, участник представляет свою модель для её оценки.

Участник, не сумевший изготовить и собрать модель планера, снимается с соревнований.

После оценки модели, участники приступают к испытательному запуску планера.

Испытательный запуск осуществляется на дальность полета планера.

Каждому участнику даются тренировочные попытки запуска, и три результативных.

Результат засчитывается по наилучшему показателю попыток.

Критерии оценки:

Изготовление модели:

- полнота выполнения технического задания;

- соблюдение времени выполнения задания;

- качество выполнения модели;

- аккуратность изготовления деталей и планера в целом.

Испытательный запуск:

- дальность полета модели

Награждение

Награждение предусматривается за 1, 2, 3 место в каждой возрастной группе по сумме баллов за изготовление модели планера и дальность полета, показавшие наилучшие результаты.

Победители и призеры соревнований награждаются грамотами.

Мастер – класс по изготовлению модели планера.

 Мастер-класс состоит из трех этапов:

- теоретический,

- практический,

- испытание моделей.

Задачи:

- изготовить модель планера по заранее подготовленным шаблонам;

- отрегулировать модель, определить центровку модели;

- запустить.

Маленькие легкие планера относятся к разряду простейших развлекательных моделей, и могут быть изготовлены за одно занятие. Метательные модели очень популярны у начинающих авиамоделистов, так как при простоте изготовления они обладают хорошими летными качествами. При запуске броском, способны набрать хорошую высоту, и улетают достаточно далеко от места запуска. Данные модели запускают в спортивном зале с руки или в безветренную погоду на спортивной площадке.

При постройке модели планера обучающиеся стремятся к тому, чтобы модель развивала максимальную скорость и перемещалась на большое расстояние. При создании моделей необходимо помнить, что апробировать их технические свойства можно, как путем опытных запусков на занятиях, так и на соревнованиях.

При изготовлении модели планера знакомимся с необходимой терминологией:

Модель - (от лат. modulus — мера, образец), упрощённое представление реального устройства.

Аэродинамическая схема - это геометрические и конструктивные особенности самолёта (по взаимному расположению крыла и горизонтального оперения; числу крыльев; расположению крыла относительно фюзеляжа).

Фюзеляж – корпус, остов самолёта.

Крыло – плоскость, служащая для образования подъёмной силы самолёта.

Киль – часть хвостового оперения летательного аппарата.

Контур – внешнее очертание; линия, обозначающая край.

Стабилизатор - неподвижная часть горизонтального оперения самолета, предназначенная для обеспечения продольной устойчивости и управляемости самолета.

Аэродинамика – основные понятия

Почему летают аппараты тяжелее воздуха – самолеты и их модели. Летящая модель мчится, рассекая воздух, при этом воздух не только тормозит полет, но при определенных условиях создает подъемную силу. Если крыло будет расположено так, чтобы между его нижней плоскостью и направлением движения самолета был некоторый угол (называемый угол атаки) как показывает практика, скорость потока воздуха обтекающее крыло сверху будет больше, чем его скорость снизу крыла.

А по законам физики в том месте потока, где скорость больше, давление меньше и наоборот. Вот почему при достаточно быстром движении самолета давление воздуха под крылом будет больше, чем над крылом. Эта разность давлений поддерживает самолет в воздухе и называется подъемной силой. Подъемная сила всегда направлена перпендикулярно направлению движения. Сила сопротивления направлена против движения. Сила тяжести всегда направлена вертикально вниз.

При прочих равных условиях дальше и выше летит та модель, у которой поверхность отделана более тщательно и изготовлена она более аккуратно.

Центровка модели

Чтобы полет был устойчивым модель должна иметь определенную центровку: Центр тяжести. ЦТ должен совпадать с центром давления крыла ЦД или быть несколько впереди его (центром давления крыла называется точка приложения аэродинамической силы). Центр тяжести модели находят тогда, когда уже изготовлен груз. У простейших, свободно летающих моделей, нет двигателя и силу тяги, движущую модель вперед, создает ее собственная масса. Для повышения инерционности модели в фюзеляж ее вклеивают груз, вырезанный из фанеры или остатков такой же пленки. Наличие груза в носовой части фюзеляжа обеспечивает достаточную устойчивость модели в полете.

Чтобы определить центр тяжести модели необходимо установить ее на ребро линейки и уравновесить. Точка пересечения ребра линейки, с линией проведенной посередине крыла и есть центр тяжести.

Регулировка модели

Для управления в вертикальной плоскости на самолетах служат рули высоты. На моделях для этого достаточно отогнуть заднюю кромку стабилизатора вверх или вниз. При этом модель будет соответственно набирать высоту (и даже делать мертвую петлю) или пикировать.

Для управления по крену отогнуть в противоположные стороны (вверх и вниз) задние кромки крыла.

Для управления в горизонтальной плоскости отогнуть в сторону заднюю кромку вертикального оперения.

Балансировка модели

Для балансировки модели и нужного положения крыла найти Центр тяжести. Добившись равновесия модели на середине крыла, приступаем к запуску. Запускаем модель, опустив нос модели вниз плавным толчком.

Если модель начинает резко взмывать вверх, а потом падать носом, это устраняют добавкой груза, если модель опускает нос (пикирует), то груз необходимо убрать (уменьшить).

Материалы и инструменты

Материалы:

- бумага – ватман А4

- рейка сечением 4х4 мм с понижением за крылом до 2 мм, длиной 280 мм

- пластилин

- клей ПВА или полимерный клей

- шаблоны планера – крылья, киль, стабилизатор

Инструменты:

- ножницы

- простой карандаш

- линейка

- брусок с наждачной бумагой

Технологическая карта изготовления планера

1. Работа начинается с подготовки рейки-фюзеляжа, рейка должна быть размером 280х4х4 мм.

1. Размечаем детали планера по готовым шаблонам на листе ватмана

1. Оформляем, раскрашиваем детали, вырезаем

1. На рейке намечаем место расположения крыльев, киля и стабилизатора

1. Приклеиваем детали на рейку

1. На носовую часть планера закрепляем балансировочный груз из пластилина, сгибаем детали крыльев и стабилизатора

Проведение соревнований.

Соревнования проводятся в два этапа:

1 этап: Оценка жюри качества изготовления и отделки моделей планеров;

2 этап: Соревнования с моделями на дальность полета.

Соревнования проводятся в помещении при полном отсутствии ветра.
Каждый участник соревнований запускает свой планер, бросая его с линии запуска, отмеченной на полу. Бросок с заступом за стартовую линию не засчитывается. Участник может выйти за линию запуска только после того, как планер упадет на пол или обо что-то ударится.
Каждому участнику разрешается сделать по три броска пробных запусков, и три результативных. В протокол соревнований заносятся результаты всех трех запусков. Оценивается полет планера в баллах, учитывая стабильность, продолжительность и дальность полета. Если у участников совпадает количество баллов, производятся дополнительные запуски до определения победителя соревнований. Результатом считается сумма набранных баллов.

Список литературы

1. С.И.Ожегов, Словарь русского языка - М.: Просвещение, 1970 – 302 с, 511 с, 686 с, 846 с.

2. Л.Ю. Огерчук «Работа с ножницами» - М: «Школа-Пресс», 2001-27 с, 28 с.

3. Смирнова В. Дедал и Икар. Герои Эллады,- М.:"Детская литература", 1971 - 86-89 с.

4. Журнал «Юный техник» №1,1990, с.4

5. Программно-методический сборник по техническому творчеству школьников Алтая. Декабрь 2012г., Барнаул, 

6. Интернет – ресурсы.