Исследовательская работа «Мой бумажный самолетик отправляется в полет. Самолетики из бумаги, которые летают очень долго: схемы, описание и рекомендации Робот собирает бумажный самолет

Палкин Михаил Львович

Самолёты из бумаги – хорошо всем нам известная поделка из бумаги, которую умеет делать практически каждый. Или умел делать раньше, но немного забыл. Не беда! Ведь сложить самолёт можно в течение нескольких секунд, вырвав лист из обычной школьной тетради.
Одна из главных проблем бумажного самолёта - малое время полёта. Поэтому хочется узнать, зависит ли продолжительность полёта от его формы. Тогда можно будет посоветовать одноклассникам сделать такой самолёт, который побьёт все рекорды.

Объект исследования

Бумажные самолёты разных форм.

Предмет исследования

Продолжительность полёта бумажных самолётов разных форм.

Гипотеза

Если менять форму бумажного самолёта, то можно увеличить продолжительность его полёта.

Цель

Определить модель бумажного самолёта с наиболее продолжительной длительностью полёта.

Задачи

Выяснить, какие формы бумажного самолёта существуют.
Сложить бумажные самолёты по различным схемам.
Определить, зависит ли продолжительность полёта от его формы.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Исследовательская работа члена научного общества «Умка» МОУ «Лицей №8 г.Новоалтайска » Палкина Михаила Львовича Научный руководитель Овсепян Гоар Матевосовна

Тема: «Мой бумажный самолёт отправляется в полёт!» (зависимость продолжительности полёта бумажного самолёта от его формы)

Актуальность выбранной темы Самолёты из бумаги – хорошо всем нам известная поделка из бумаги, которую умеет делать практически каждый. Или умел делать раньше, но немного забыл. Не беда! Ведь сложить самолёт можно в течение нескольких секунд, вырвав лист из обычной школьной тетради. Одна из главных проблем бумажного самолёта - малое время полёта. Поэтому хочется узнать, зависит ли продолжительность полёта от его формы. Тогда можно будет посоветовать одноклассникам сделать такой самолёт, который побьёт все рекорды.

Объект исследования – бумажные самолёты разных форм. Предмет исследования – продолжительность полёта бумажных самолётов разных форм.

Гипотеза Если менять форму бумажного самолёта, то можно увеличить продолжительность его полёта. Цель Определить модель бумажного самолёта с наиболее продолжительной длительностью полёта. Задачи Выяснить, какие формы бумажного самолёта существуют. Сложить бумажные самолёты по различным схемам. Определить, зависит ли продолжительность полёта от его формы.

Методы: Наблюдение. Эксперимент. Обобщение. План исследования: Выбор темы – май 2011 г. Формулирование гипотезы, цели и задач – май 2011 г. Изучение материала – июнь – август 2011г. Проведение опытов – июнь-август 2011 г. Анализ полученных результатов – сентябрь-ноябрь 2011 г.

Существует множество способов сложить бумагу, чтобы получился самолётик. Какие-то варианты достаточно сложны, а какие-то просты. Для каких-то лучше использовать мягкую тонкую бумагу, а для каких-то наоборот более плотную. Бумага податлива и в то же время обладает достаточной жёсткостью, сохраняет заданную форму, благодаря чему делать из неё самолётики проще простого. Рассмотрим простой вариант бумажного самолётика, который известен каждому.

Самолетик, который многие называют «муха». Легко сворачивается, летит быстро и далеко. Конечно, чтобы научиться его правильно запускать, придется немного потренироваться. Ниже ряд последовательных рисунков покажет вам, как сделать самолет из бумаги. Смотрите и пробуйте делать!

Сперва согните лист бумаги ровно пополам, затем отогните один из его уголков. Теперь уже не трудно, согнуть таким же образом и вторую сторону. Сгибаем, как показано на рисунке.

Сгибаем уголки к центру, оставив между ними небольшое расстояние. Сгибаем уголок, закрепляя тем самым углы фигуры.

Согнем фигуру пополам Отогнем «крылья», ровняя по низу фигуры с обеих сторон Ну вот теперь вы знаете, как сделать оригами самолет из бумаги.

Существует и другие варианты сборки летающей модели самолета.

Сложив бумажный самолетик, можно раскрасить его цветными карандашами, приклеить опознавательные знаки.

Вот, что получилось у меня.

Чтобы выяснить, зависит ли продолжительность полета самолёта от его формы, попробуем запустить разные модели по очереди и сравнить их полёт. Проверено, летает замечательно! Иногда при запуске, он может лететь « носом вниз», но это поправимо! Просто слегка загните кончики крыльев вверх. Обычно полет такого самолетика состоит из быстрого взмывания вверх и пикирования вниз.

Одни самолетики летят прямолинейно, другие же по какому-нибудь извилистому пути. Самолеты для максимально длительных полетов имеют большой размах крыльев. Самолеты, по форме напоминающие дротик – они такие же узкие и длинные – летят с большей скоростью. Такие модели летают быстрее и стабильнее, их проще запускать.

Мои открытия: 1. Моим первым открытием стало то, что он действительно летает. Не беспорядочно и криво, как обычная школьная игрушка, а прямо, быстро и далеко. 2. Второе открытие - то, что сложить бумажный самолётик не так просто, как кажется. Действия должны быть уверенными и точными, сгибы – идеально прямыми. 3 . Запуск на открытом воздухе отличается от комнатных полётов (ветер либо мешает, либо помогает ему в полёте). 4 . Главное открытие - продолжительность полёта существенно зависит конструкции самолётов.

Используемый материал: www.stranaorigami.ru www.iz-bumagi.com www.mykler.ru www.origami-paper.ru Спасибо за внимание!

ФИЗИКА БУМАЖНОГО САМОЛЕТИКА.
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБЛАСТИ ЗНАНИЯ. ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА.

1. Введение. Цель работы. Общие закономерности развития области знаний. Выбор объекта исследования. Mind map.
2. Элементарная физика полета планера (БС). Система уравнений сил.

9. Фотографии аэродинамической Обзор характеристик трубы, аэродинамические весы.
10. Результаты экспериментов.
12. Некоторые результаты по визуализации вихрей.
13. Связь параметров и конструктивных решений. Сравнение приведенных к прямоугольному крылу вариантов. Положение аэродинамического центра и цетра тяжести и характеристик моделей.
14. Энергетически эффективное планирование. Стабилизация полета. Тактика мирового рекорда для продолжительности полета.

18. Заключение.
19. Список литературы.

1. Введение. Цель работы. Общие закономерности развития области знаний. Выбор объекта исследований. Mind map.

Развитие современной физики, прежде всего в экспериментальной ее части, а особенно - в прикладных областях, происходит по ярко выраженной иерархической схеме. Это вызвано необходимостью в дополнительной концентрации ресурсов, необходимых для достижения результатов, начиная от материального обеспечения экспериментов, до распределения работ между специализированными научными институтами. Независимо, осуществляется ли это от лица государства, коммерческих структур или даже энтузиастов, но планирование развития области знаний, менеджмент научных исследований - это современная реальность.
Цель данной работы - это не только постановка локального эксперимента, но и попытка иллюстрации современной технологии научной организации на простейшем уровне.
Первые размышления, предшествующие собственно работе, обычно фиксируются в свободной форме, исторически это происходит на салфетках. Однако в современной науке подобная форма изложения называется mind mapping - дословно “схема мышления”. Она представляет собой схему, в которую в виде геометрических фигур вписывается все. что может относиться к рассматриваемому вопросу. Эти понятия соединяются стрелками, указывающие на логические связи. На первых порах такая схема может содержать совершенно различные и неравные понятия, которые сложно объединить в классический план. Однако такая пестрота позволяет найти место для случайных догадок и несистематизированной информации.
В качестве объекта исследований был выбран бумажный самолетик - вещь, знакомая каждому с детства. Предполагалось, что постановка ряда экспериментов и приложение понятий элементарной физики помогут объяснить особенности полета, а также, возможно, позволят сформулировать общие принципы конструирования.
Предварительный сбор информации показал, что область не так проста, как это казалось сначала. Большую помощь оказали исследования Кена Блэкберна, аэрокосмического инженера, обладателя четырех мировых рекордов (в том числе и действующего) на время планирования, которые он установил с самолетиками собственной конструкции.

Применительно к поставленной задаче mind map выглядит следующим образом:

Это базовая схема, представляющая предполагаемую структуру исследования.

2. Элементарная физика полета планера. Система уравнений для весов.

Планирование - частный случай снижения самолета без участия тяги, создаваемой двигателем. Для безмоторных летательных аппаратов - планеров, как частный случай - бумажных самолетиков, планирование является основным режимом полета.
Осуществляется планирование за счет уравновешивающих друг друга веса и аэродинамической силы, в свою очередь состоящей из подъемной силы и силы лобового сопротивления.
Векторная схема сил, действующих на самолет (планер) при полете выглядит следующим образом:

Условием прямолинейности планирования является равенство

Условие равномерности планирования - равенство

Таким образом для поддержания прямолинейного равномерного планирования требуется соблюдение обоих равенств, системы

Y=GcosA
Q=GsinA

3. Углубляясь в базовую теорию аэродинамики. Ламинарность и турбулентность. Число Рейнольдса.

Более детальное представление о полете дает современная аэродинамическая теория, базирующаяся на описании поведения разных видов потоков воздуха, в зависимости от характера взаимодействия молекул. Различают два основных вида потоков - ламинарный, когда частицы движутся по плавным и параллельным кривым, и турбулентный, когда они перемешиваются. Как правило, не существует ситуаций с идеально ламинарным или чисто турбулентным потоком, взаимодействие и тех и других и создает реальную картину работы крыла.
Если мы рассматриваем конкретный объект с конечными характеристиками - массой, геометрическими размерами, то свойства обтекания потоком на уровне молекулярного взаимодействия характеризуются числом Рейнольдса, которое дает относительное значение и обозначает отношение импульсов силы к вязкости жидкости. Чем больше число, тем меньше влияния вязкости.

Re= VLρ/η=VL/ν

V (скорость)
L (характеристика размера)
ν (коэф (плотность/ вязкость)) = 0,000014 м^2/с для воздуха при обычной температуре.

Для бумажного самолетика число Рейнольдса составляет около 37000.

Так как число Рейнольдса гораздо меньше, чем у настоящих самолетов, это значит, что вязкость воздуха играет куда более значительную роль, в результате чего возрастает сопротивление и уменьшается подъемная сила.

4. Как работают обычное и плоское крыло.

Плоское крыло с точки зрения элементарной физики представляет собой пластину, расположенную под углом к движущемуся потоку воздуха. Воздух “отбрасывается” под углом вниз, создавая противоположно направленную силу. Это и есть полная аэродинамическая сила, которая может быть представлена в виде двух сил - подъемной и лобового сопротивления. Такое взаимодействие легко объясняется на основе третьего закона Ньютона. Классический пример плоского крыла-отражателя - воздушный змей.

Поведение обычной (плоско-выпуклой) аэродинамической поверхности объясняется классической аэродинамикой как появление подъемной силы за счет разницы скоростей фрагментов потока и, соответственно, разницы давлений снизу и сверху крыла.

Плоское бумажное крыло в потоке создает вихревую зону сверху, которая является подобием выгнутого профиля. Он менее устойчив и эффективен, чем жесткая оболочка, но механизм работы тот же.

Рисунок взят из источника (См. список литературы). На нем видно формирование аэродинамического профиля за счет турбулентности на верхней поверхности крыла. Существует и понятие переходного слоя, в котором турбулентный поток переходит в ламинарный за счет взаимодействия слоев воздуха. Над крылом бумажного самолетика он составляет до 1 сантиметра.

5. Обзор трех конструкций самолетов

Для эксперимента были выбраны три разные конструкции бумажных самолетов, обладающих разными характеристиками.

Модель №1. Самая распространенная и общеизвестная конструкция. Как правило, большинство представляет себе именно ее, когда слышит выражение “бумажный самолет”.

Модель №2. “Стрела”, или “Копье”. Характерная модель с острым углом крыла и предполагаемой высокой скоростью.

Модель №3. Модель с крылом большого удлинения. Особенная конструкция, собирается по широкой стороне листа. Предполагается, что она обладает хорошими аэродинамическими данными из-за крыла большого удлинения.

Все самолеты собирались из одинаковых листов бумаги с удельным весом 80 грамм/м^2 формата А4. Масса каждого самолета - 5 грамм.

6. Наборы характеристик, почему они.

Для получения характерных параметров для каждой конструкции нужно собственно определить эти параметры. Масса всех самолетов одинакова - 5 грамм. Можно достаточно просто измерить скорость планирования для каждой конструкции и угол. Отношение разницы высот и соответствующей дальности даст нам аэродинамическое качество, по сути, тот же угол планирования.
Представляет интерес измерение подъемной силы и силы сопротивления на разных углах атаки крыла, характер их изменений на пограничных режимах. Это позволит охарактеризовать конструкции на основе численных параметров.
Отдельно можно проанализировать геометрические параметры бумажных самолетов - положение аэродинамического центра и центра тяжести для разных форм крыла.
Визуализацией потоков можно достичь наглядного изображения процессов происходящих в пограничных слоях воздуха вблизи аэродинамических поверхностей.

7. Предварительные эксперименты (камера). Полученные значения для скорости и аэродинамического качества.

Для определения базовых параметров был проделан простейший эксперимент - полет бумажного самолетика фиксировался видеокамерой на фоне стены с нанесенной метрической разметкой. Поскольку известен межкадровый интервал для видеосъемки (1/30 секунды), можно легко вычислить скорость планирования. По падению высоты на соответствующих кадрах находятся угол планирования и аэродинамическое качество самолета.

В среднем, скорость самолетика - 5-6 м/с, что не так у ж и мало.
Аэродинамическое качество - порядка 8.

8. Требования к эксперименту, Инженерное задание.

Чтобы воссоздать условия полета, нам нужен ламинарный поток со скоростью до 8 м/с и возможность измерить подъемную силу и сопротивление. Классический способ аэродинамических исследований - аэродинамическая труба. В нашем случае ситуация упрощается тем, что сам самолетик имеет небольшие размеры и скорость и может быть непосредственно помещен в трубу ограниченных размеров.
Следовательно, нам не мешает ситуация, когда продуваемая модель существенно отличается по габаритам от оригинала, что, в силу различия чисел Рейнольдса, требует компенсации при измерениях.
При сечении трубы 300x200 мм и скорости потока - до 8 м/с нам понадобится вентилятор с производительностью не менее 1000 куб.м/час. Для изменения скорости потока необходим регулятор скорости двигателя, а для измерения - анемометр с соответствующей точностью. Измеритель скорости не обязательно должен быть цифровым, вполне реально обойтись отклоняемой пластиной с градуировкой по углу или жидкостным анемометром, который имеет большую точность.

Аэродинамическую труба известна достаточно давно, ее применял в исследованиях еще Можайский, а Циолковский и Жуковский уже детально разработали современную технику эксперимента, которая принципиально не изменилась.
Для измерения силы сопротивления и подъемной силы применяются аэродинамические весы, позволяющие определить усилия в нескольких направлениях (в нашем случае - в двух).

9. Фотографии аэродинамической трубы. Обзор характеристик трубы, аэродинамические весы.

Настольная аэродинамическая труба была реализована на основе достаточно мощного промышленного вентилятора. За вентилятором расположены взаимно перпендикулярные пластины, спрямляющие поток перед попаданием в измерительную камеру. Окна в измерительной камеры снабжены стеклами. В нижней стенке прорезано прямоугольное отверстие для держателей. Непосредственно в измерительной камере установлена крыльчатка цифрового анемометра для измерения скорости потока. Труба имеет небольшое сужение на выходе для “подпора” потока, позволяющее снизить турбулентность ценой уменьшения скорости. Частота вращения вентилятора регулируется простейшим бытовым электронным регулятором.

Характеристики трубы оказались хуже расчетных, главным образом из-за несоответствия производительности вентилятора паспортным характеристикам. Подпор потока тоже снизил скорость в зоне измерений на 0.5 м/с. В результате максимальная скорость - чуть выше 5 м/с, что, тем не менее, оказалось достаточным.

Число Рейнольдса для трубы:

Re = VLρ/η = VL/ν

V (скорость) = 5м/c
L (характеристика)= 250мм = 0,25м
ν (коэф (плотность/ вязскость)) = 0,000014 м2/с

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

Для измерений сил, действующих на самолет использовались элементарные аэродинамические весы с двумя степенями свободы на основе пары электронных ювелирных весов с точностью 0.01 грамм. Самолет фиксировался на двух стойках под нужным углом и устанавливался на платформу первых весов. Те, в свою очередь, размещались на подвижной площадке с рычажной передачей горизонтального усилия на вторые весы.

Измерения показали, что точность вполне достаточна для базовых режимов. Однако, было сложно фиксировать угол, поэтому лучше разработать соответствующую схему крепления с разметкой.

10. Результаты экспериментов.

При продувке моделей измерялись два основных параметра - сила сопротивления и подъемная сила в зависимости от скорости потока при заданном угле. Было построено семейство характеристик с достаточно реалистичными значениями, позволяющие описать поведение каждого самолета. Результаты сведены в графики с дальнейшим нормированием масштаба относительно скорости.

11. Соотношения кривых для трех моделей.

Модель №1.
Золотая середина. Конструкция максимально соответствует материалу - бумаге. Прочность крыльев соответствует длине, развесовка оптимальна, поэтому правильно сложенный самолет хорошо выравнивается и плавно летит. Именно сочетание таких качеств и легкость сборки сделало эту конструкцию такой популярной. Скорость меньше, чем у второй модели, но больше, чем у третьей. На больших скоростях уже начинает мешать широкий хвост, до этого прекрасно стабилизирующий модель.

Модель №2.
Модель с наихудшими летными характеристиками. Большая стреловидность и короткие крылья призваны лучше работать на высоких скоростях, что и происходит, но подъемная сила растет недостаточно и самолет действительно летит как копье. Кроме того, он не стабилизируется в полете должным образом.

Модель №3.
Представитель “инженерной” школы - модель задумывалась со специальными характеристиками. Крылья большого удлинения действительно работают лучше, но сопротивление растет очень быстро - самолет летает медленно и не терпит ускорений. Для компенсации недостаточной жесткости бумаги используются многочисленные складки в носке крыла, что тоже увеличивает сопротивление. Тем не менее, модель очень показательна и летает хорошо.

12. Некоторые результаты по визуализации вихрей

Если внести в поток источник дыма, то можно увидеть и сфотографировать потоки, огибающие крыло. В нашем распоряжении не было специальных генераторов дыма, мы использовали палочки благовоний. Для увеличения контраста использовался специальный фильтр для обработки фотографий. Скорость потока также уменьшалась, поскольку плотность дыма была невысока.

Формирование потока на передней кромке крыла.

Турбулентный “хвост”.

Также потоки можно исследовать с помощью коротких нитей, приклеиваемых на крыло, либо тонким щупом с ниткой на конце.

13. Связь параметров и конструктивных решений. Сравнение приведенных к прямоугольному крылу вариантов. Положение аэродинамического центра и центра тяжести и характеристик моделей.

Уже отмечалось, что бумага как материал имеет много ограничений. Для малых скоростей полета длинные узкие крылья имеют лучшее качество. Не случайно реальные планеры, особенно рекордсмены, тоже имеют такие крылья. Однако для бумажных самолетов существуют технологические ограничения и их крылья не похожи на оптимальные.
Для анализа взаимосвязи геометрии моделей и их летных характеристик необходимо привести сложную форму к прямоугольному аналогу методом переноса площадей. Лучше всего с этим справляются компьютерные программы, позволяющие представить разные модели в универсальном виде. После преобразований описание сведется к базовым параметрам - размах, длина хорды, аэродинамический центр.

Взаимная связь этих величин и центра масс позволит зафиксировать характерные значения для различных типов поведения. Эти расчеты выходят за рамки данной работы, но могут быть легко проделаны. Однако можно принять, что центр тяжести для бумажного самолета с прямоугольными крыльями находится на расстоянии один к четырем от носа к хвосту, для самолета с крыльями “дельта” - на одной второй (так называемая нейтральная точка).

14. Энергетически эффективное планирование. Стабилизация полета.
Тактика мирового рекорда для времени продолжительности полета.

Исходя из кривых для подъемной силы и силы сопротивления, можно найти энергетически выгодный режим полета с наименьшими потерями. Это безусловно важно для дальних лайнеров, но и в бумажной авиации может пригодиться. Немного модернизируя самолетик (отгиб кромок, перераспределение веса) можно добиться лучших характеристик полета или наоборот, перевести полет в критический режим.
Вообще говоря, бумажные самолеты не меняют характеристики во время полета, потому они могут обойтись без специальных стабилизаторов. Хвост, создающий сопротивление позволяет сместит центр тяжести вперед. Прямолинейность полета сохраняется за счет вертикальной плоскости сгиба и за счет поперечного V крыльев.
Стабильность означает, что самолет, будучи отклоненным, стремится возвратиться в нейтральное положение. Смысл стабильности угла планирования в том, что самолет будет поддерживать одинаковую скорость. Чем стабильнее самолет, тем больше скорость, как у модели №2. Но, эту тенденцию необходимо ограничить - подъемная сила должна использоваться, поэтому лучшие бумажные самолеты, в большинстве, обладают нейтральной стабильностью, это лучшее сочетание качеств.
Однако не всегда установившиеся режимы - лучшие. Рекорд мира по продолжительности полета установлен с помощью очень специфической тактики. Во-первых, старт самолетика выполняется по вертикальной прямой, его просто забрасывают на максимальную высоту. Во-вторых, после стабилизации в верхней точке за счет взаимного расположения центра тяжести и эффективной площади крыла, самолетик должен сам перейти в нормальный полет. В-третьих, развесовка самолетика не нормальная - у него недогружена передняя часть, поэтому за счет большого сопротивления, которое не компенсирует вес, он очень быстро замедляется. При этом резко падает подъемная сила крыла, он клюет носом вниз и, падая, разгоняется рывком, но опять замедляется и зависает. Такие колебания (кабрирование) сглаживаются за счет инерции в точках замирания и в итоге общее время нахождения в воздухе больше нормального равномерного планирования.

15. Немного о синтезе конструкции с заданными характеристиками.

Предполагается, что определив главные параметры бумажного самолета, их взаимосвязь и тем самым завершив стадию анализа, можно перейти к задаче синтеза - на основе необходимых требований создать новую конструкцию. Эмпирически, любители во всем мире так и поступают, количество конструкций перевалило за 1000. Но окончательного численного выражения для такой работы не существует, как и не существует каких-то особых препятствий для совершения подобных исследований.

16. Практические аналогии. Белка-летяга. Винг-сьют.

Понятно, что бумажный самолетик - это в первую очередь просто источник радости и прекрасная иллюстрация для первого шага в небо. Сходный принцип парения на практике используют только белки-летяги, не имеющие большого народно-хозяйственного значения, по крайней мере, в нашей полосе.

Более практичным подобием бумажному самолету является “Wing suite” - костюм-крыло для парашютистов, позволяющий осуществлять горизонтальный полет. Кстати, аэродинамическое качество такого костюма меньше, чем у бумажного самолета - не больше 3-х.

17. Возврат к mind map. Уровень проработки. Образовавшиеся вопросы и варианты дальнейшего развития исследований.

С учетом проведенной работы мы можем нанести на mind map раскраску, индицирующую выполнение поставленных задач. Зелёным цветом здесь обозначены пункты, которые находятся на удовлетворительном уровне, светло-зеленым - вопросы, которые имеют некоторые ограничения, желтым - области затронутые, но не разработанные в должной мере, красным - перспективные, нуждающиеся в дополнительном исследовании.

18. Заключение.

В результате работы была изучена теоретическая база полета бумажных самолетов, спланированы и осуществлены эксперименты, позволившие определить численные параметры для разных конструкций и общие взаимосвязи между ними. Затронуты и сложные механизмы полета, с точки зрения современной аэродинамики.
Описаны основные параметры, влияющие на полет, даны комплексные рекомендации.
В общей части произведена попытка систематизации области знаний на основе mind map, намечены основные направления для дальнейших исследований.

19. Список литературы.

1. Paper plane aerodynamics [Электронный ресурс] / Ken Blackburn - режим доступа: http://www.paperplane.org/paero.htm , свободный. - Загл. с экрана. - Яз. англ.

2. К Шютт. Введение в физику полета. Перевод Г.А. Вольперта с пятого немецкого издания. - М.: Объединенное научно-техническое издательство НКТП СССР. Редакция технико-теоретической литературы, 1938. - 208 с.

3. Стахурский А. Для умелых рук: Настольная аэродинамическая труба. Центральная станция юных техников имени Н.М. Шверника - М.: Министерство культуры СССР. Главное управление полиграфической промышленности, 13-я типография, 1956. - 8 с.

4. Мерзликин В. Радиоуправляемые модели планеров. - М,: Издательство ДОСААФ СССР, 1982. - 160 с.

5. А.Л. Стасенко. Физика полета. - М,: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1988, - 144 с.

Все мы с детства знаем, как быстро сделать самолетик из бумаги, и не раз его делали. Данный способ оригами прост и легко запоминается. После пары раз вы сможете сделать его с закрытыми глазами.

Самая простая и известная схема самолета из бумаги

Такой самолет делается из квадратного листа бумаги, который сгибается пополам, затем верхние края загибаются к центру. Образовавшийся треугольник сгибается, и края снова загибаются к центру. Потом лист сгибается пополам, и формируются крылья.

Вот, собственно, и все. Но есть один маленький недостаток у такого самолета - он почти не парит и падает за пару-тройку секунд.

Опыт поколений

Возникает вопрос - который долго летает. Это не сложно, так как несколько поколений совершенствовали общеизвестную схему, и значительно преуспели в этом. Современные сильно различаются по внешнему виду и по качественным характеристикам.

Ниже приведены разные способы, как сделать бумажный самолетик. Простые схемы не поставят вас в тупик, а наоборот, вдохновят на продолжение экспериментов. Хотя, возможно, они потребуют от вас большего количества времени, нежели упомянутый выше вид.

Супер самолет из бумаги

Способ номер один. Он не сильно отличается от описанного выше, но в этом варианте немого улучшены аэродинамические качества, что удлиняет время полета:

Согните лист бумаги вдоль пополам.
Загните уголки к середине.
Переверните лист и согните пополам.
Загните треугольник к верху.
Опять поменяйте сторону листа.
Загните две правые вершины к центру.
Проделайте то же с другой стороной.
Согните получившийся самолет пополам.
Поднимите хвост и поправьте крылья.

Вот так можно делать самолетики из бумаги, которые летают очень долго. Кроме этого очевидного достоинства, модель выглядит очень эффектно. Так что играйте на здоровье.

Делаем вместе самолет ""Зилке""

Теперь на очереди способ номер два. Он подразумевает изготовление самолета ""Зилке’’. Приготовьте лист бумаги и узнайте, как сделать бумажный самолетик, который долго летает, выполняя простые советы:

Сложите его пополам вдоль.
Пометьте середину листа. Верхнюю часть сложите пополам.
Края получившегося прямоугольника загните к середине таким образом, чтобы до середины оставалось пару сантиметров с каждой стороны.
Переверните лист бумаги.
Сформируйте маленький треугольник вверху посередине. Согните всю конструкцию вдоль.
Раскройте верхнюю часть, отогнув бумагу в две стороны.
Загните края таким образом, чтобы получились крылья.

Самолет "Зилке" закончен и готов к эксплуатации. Это был еще один простой способ, как быстро сделать самолетик из бумаги который долго летает.

Делаем вместе самолет "Утка"

Теперь рассмотрим схему самолета ""Утка"":

Сложите лист бумаги формата А4 вдоль пополам.
Загните верхние концы к середине.
Переверните лист на обратную сторону. Боковые части снова загните к середине, а в верхней части должен получиться ромб.
Верхнюю половину ромба загните вперед, как бы складывая его в два раза.
Сложите образовавшийся треугольник гармошкой, и отогните нижнюю вершину вверх.
Теперь согните образовавшуюся конструкцию пополам.
На завершающем этапе сформируйте крылья.

Теперь вы можете делать такие которые летают долго! Схема достаточно простая и понятная.

Делаем вместе самолет ""Дельта""

Настало время сделать из бумаги самолет ""Дельта"":

Сложите лист бумаги размером А4 вдоль пополам. Отметьте середину.
Поверните лист горизонтально.
С одной стороны проведите две параллельные линии до середины, на одинаковом расстоянии.
С другой стороны согните бумагу пополам до серединной отметки.
Нижний правый угол согните до самой верхней нарисованной линии так, чтобы внизу оставалось пара сантиметров нетронутыми.
Согните верхнюю половину.
Образовавшийся треугольник согните пополам.
Сложите конструкцию пополам и по отмеченным линиям согните крылья.

Как видите, самолетики из бумаги, которые летают очень долго можно делать разными способами. Но это еще не все. Потому что вас ожидает еще несколько типов долго парящих в воздухе поделок.

Как сделать "Шаттл"

С помощью следующего метода вполне реально сделать маленькую модель "Шаттла":

Вам потребуется квадратный лист бумаги.
Сложите его по диагонали в одну сторону, разверните и согните в другую. Оставьте в этом положении.
Согните левый и правый край к центру. Получился маленький квадратик.
Теперь сложите этот квадрат по диагонали.
У образовавшегося треугольника отогните передний и задний листочек.
Затем подогните их под центральные треугольники, чтобы небольшая фигура осталась выглядывать снизу.
Сложите верхний треугольник и заправьте его в середину, чтобы выглядывал небольшая вершина.
Последний штрихи: распрямите нижние крылья и подогните носик.

Вот как сделать бумажный самолет, который долго летает легко и просто. Наслаждайтесь долгим полетом вашего "Шаттла".

Делаем самолет ""Гомес"" по схеме

Сложите лист вдоль пополам.
Теперь согните правый верхний угол до левого края бумаги. Разогните.
Проделайте то же с другой стороны.
Далее сверните верхнюю часть таким образом, чтобы образовался треугольник. Нижняя часть остается неизменной.
Правый нижний угол согните к вершине.
Левый угол заверните внутрь. Должен получиться маленький треугольник.
Согните конструкцию пополам и сформируйте крылья.

Теперь вы знаете, чтобы он далеко летал.

Для чего нужны бумажные самолетики

Вот такие нехитрые схемы самолетов позволят вам наслаждаться игрой, и даже устраивать соревнования между различными моделями, выяснив кому принадлежит первенство в продолжительности и дальности полета.

Особенно это занятие придется по душе мальчикам (а может и их папам), так что научите их создавать из бумаги крылатые машины, и они будут довольны. Такие занятия развивают у детей ловкость, аккуратность, усидчивость, сосредоточенность и пространственное мышление, способствуют развитию фантазии. А призом послужат сделанные которые летают очень долго.

Запускайте самолетики на открытом пространстве в безветренную погоду. А еще, вы можете принять участие в соревновании таких поделок, однако в этом случае вам надо знать, что некоторые из представленных выше моделей запрещены в подобных мероприятиях.

Существует множество других способов, которые летают очень долго. Выше перечислены лишь некоторые из самых эффективных, которые вы можете сделать. Однако не ограничивайтесь лишь ими, пробуйте другие. И возможно, со временем, вы сможете усовершенствовать какую-то из моделей или придумать новую, более продвинутую систему их изготовления.

Между прочим, некоторые бумажные модели самолетов способны делать воздушные фигуры и разные трюки. В зависимости от вида конструкции запускать понадобится сильно и резко или плавно.

В любом случае все вышеперечисленные самолетики будут летать долго и доставят вам массу удовольствия и приятных впечатлений, особенно если вы сделали их самостоятельно.

У самолетиков из бумаги богатая и длинная история. Предполагают, сложить из бумаги своими руками самолет пытались еще в Древнем Китае и в Англии времен Королевы Виктории. Последующим новые поколения любителей бумажных моделей разработали новые варианты. Сделать летающий самолетик из бумаги в состоянии даже ребенок, стоит ему изучить основные принципы складывания макета. Простая схема содержит не более 5-6 операций, инструкция по созданию продвинутых моделей гораздо серьезнее.

Для разных моделей потребуется разная бумага, различающаяся плотностью и толщиной. Определённые модели способны передвигаться только по прямой, некоторые в состоянии выписать крутой вираж. Для изготовления разных моделей потребуется бумага определённой жёсткости. Перед тем как приступить к моделированию, опробуйте разную бумагу, подберите необходимую толщину и плотность. Из мятой бумаги поделки собирать не стоит, они не полетят. Игра с бумажным самолетиком – любимое развлечение большинства мальчишек.

Перед тем как сделать самолетик из бумаги, ребенку понадобится включить всю свою фантазию, сосредоточиться. При проведении детского праздника можно провести соревнования между детворой, пусть они запускают сложенные собственноручно самолётики.

Такой самолетик сможет сложить любой мальчишка. Для его изготовления подойдет любая бумага, даже газетная. После того, как ребёнок сможет изготовить этот вид самолетика, ему под силу будут и более серьезные конструкции.

Рассмотрим все этапы создания летательного аппарата:

Приготовьте лист бумаги приблизительно формата А4. Расположите его короткой стороной к себе.
Перегните бумагу по длине, нанесите метку в центре. Разверните лист, соедините верхний угол с серединой листа.
Эти же манипуляции произведите с противоположным углом.
Разверните бумагу. Разместите уголки так, чтобы они не доставали центра листа.
Отогните маленький угол, он должен удерживать все остальные углы.
Согните макет самолета по осевой линии. Треугольные части расположились сверху, отведите стороны к центральной линии.

Вторая схема классического самолета

Эта распространенный вариант называется планером, можно оставить его с острым носиком, а можно его сделать тупым, загнуть.

Самолет с пропеллером

Существует целое направление оригами, занимающиеся созданием моделей бумажных самолетиков. Она носит название аэрогами. Можно освоить лёгкий способ изготовления оригами самолетика из бумаги. Этот вариант делается очень быстро, он хорошо летает. Это именно то, что заинтересует малыша. Можно оснастить его пропеллером. Приготовьте лист бумаги, ножницы или нож, карандаши, швейную булавку, у которой есть бусинка на верхушке.

Схема изготовления:

Разместите лист короткой стороной к себе, сложите его пополам по длине.
Верхние уголки загните к центру.
Получившиеся боковые уголки также отогните к центру листа.
Ещё раз загните боковины к середине. Хорошенько прогладьте все сгибы.
Для изготовления пропеллера понадобится квадратный лист размером 6*6см, разметьте обе его диагонали. Сделайте надрезы по этим линиям, отступив от центра чуть меньше сантиметра.
Сложите пропеллер, размещая уголки к центру через один. Закрепите середину иголкой с бусиной. Желательно подклеить пропеллер, он не будет расползаться.

Прикрепите пропеллер в хвостовой части макета самолет. Модель готова к запуску.

Самолет-бумеранг

Малыша очень заинтересует необычный самолёт из бумаги, который самостоятельно возвращается назад в руки.

Разберемся, как делаются подобные макеты:

Положите перед собой лист бумаги формата А4, чтобы короткая сторона была направлена на вас. Согните пополам по длинной стороне, разверните.
Отогните верхние уголки к центру, загладьте. Разверните эту часть книзу. Расправьте получившийся треугольник, разровняйте внутри все складочки.
Разверните изделие обратной стороной, согните вторую сторону треугольника в середину. Широкий конец бумаги отправьте в противоположную сторону.
Эти же манипуляции произведите со второй половиной изделия.
В результате всего этого должен образоваться своеобразный карман. Поднимите его к верху, отогните таким образом, чтобы его край лег ровно по длине бумажного листа. Загните угол в этот кармашек, а верхний отправьте вниз.
Таким же образом поступите и с другой стороной самолета.
Детали, находящиеся сбоку кармана, отогните кверху.
Разверните макет, передний край разместите в середине. Должны появиться выступающие куски бумаги, их необходимо загнуть. Детали, напоминающие плавники, также уберите.
Разверните макет. Осталось согнуть пополам и хорошенько прогладить все сгибы.
Оформите переднюю часть фюзеляжа, отогните куски крыльев наверх. Проведите руками по передней части крыльев, должен получиться небольшой изгиб.

Самолет готов к эксплуатации, он будет летать дальше и дальше.

Дальность полета зависит от массы самолета и силы ветра. Чем легче бумага, из которой макет сделан, тем легче ему летать. Но при сильном ветре далеко ему лететь не удастся, его попросту сдует. Тяжёлый самолёт легче противостоит потоку ветра, но дальность полёта у него меньше. Чтобы наш бумажный самолет летел по ровной траектории необходимо, чтобы обе его части были абсолютно одинаковые. Если крылья получились разной формы или размера, самолёт тут же уйдет в пике. Желательно не использовать при изготовлении скотч, металлические скобы, клей. Всё это утяжеляет изделие, из-за лишнего веса самолет не полетит.

Сложные виды

Самолет из оригами

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №41 с. Аксаково

муниципального района Белебеевский район

I. Введение ______________________________________________стр.3-4

II . История возникновения авиации _______________________стр.4-7

III ________стр.7-10

IV .Практическая часть: Организация выставки моделей

самолетов из разных материалов и проведение

исследований _______________________________________стр.10-11

V . Заключение __________________________________________ стр.12

V I. Список литературы . _________________________________ стр.12

V II. Приложение

I .Введение.

Актуальность: «Человек не птица, а летать стремится»

Так уж сложилось, что человека всегда тянуло к небу. Люди пытались сделать себе крылья, позже летательные аппараты. И их старания оправдались, они смогли все-таки взлететь Появление самолетов ничуть не уменьшило актуальность древнего желания.. В современном мире летательные аппараты заняли почетное место, они помогают людям преодолевать большие расстояния, перевозят почту, лекарства, гуманитарную помощь , тушат пожары и спасают людей. Так кто же построил и совершил на нем управляемый полет? Кто сделал этот столь важный для человечества шаг, ставший началом новой эры, эры авиации?

Изучение данной темы я считаю интересной и актуальной

Цель работы: изучить историю авиации и историю появления первых бумажных самолетиков, исследовать модели бумажных самолётиков

Задачи исследования:

Александр Федорович Можайский построил в 1882 году «воздухоплавательный снаряд». Так было написано в патенте на него в 1881 году. Кстати, патент на самолет тоже был первым в мире! Братья Райт запатентовали свой аппарат только в 1905 году. Можайский создал настоящий самолет со всеми полагающимися ему частями: фюзеляжем, крылом, силовой установкой из двух паровых машин и трех воздушных винтов, шасси, хвостовым оперением. Он был гораздо более похож на современный самолет, чем аэроплан братьев Райт.

Взлет самолета Можайского (с рисунка известного летчика К. Арцеулова)

специально построенному наклонному деревянному настилу, взлетел, пролетел определенное расстояние и благополучно приземлился. Результат, конечно, скромный. Но возможность полетов на аппарате тяжелее воздуха была очевидно доказана. Дальнейшие расчеты показали, что для полноценного полета самолету Можайского просто не хватало мощности силовой установки. Через три года он умер, а сам долгие годы простоял в Красном селе под открытым небом. Потом его перевезли под Вологду в имение Можайских и уже там он сгорел в 1895 году. Ну, что тут скажешь. Очень жаль…

III . История появления первых бумажных самолетов

Наиболее распространённая версия времени изобретения и имени изобретателя - 1930 год, Нортроп - сооснователь компании Lockheed Corporation. Нортроп использовал бумажные самолётики для тестирования новых идей при конструкцииреальных самолётов. Несмотря на кажущуюся несерьезность этого занятия, оказалось, что пускание самолетиков - целая наука. Родилась она в 1930 году, когда Джек Нортроп - сооснователь компании Lockheed Corporation, использовал бумажные самолётики для тестирования новых идей при конструкции реальных самолётов.

А спортивные состязания по запусканию самолетиков из бумаги Red Bull Paper Wings проходят на мировом уровне. Придумал их британец Энди Чиплинг. Многие годы он с друзьями занимался созданием бумажных моделей и в конце-концов в 1989 году основал Ассоциацию Бумажного Авиастроения. Именно он написал свод правил по запуску бумажных самолетов. Для создания самолетика должен использоваться лист бумаги формата А-4. Все манипуляции с самолетиком должны заключаться в сгибании бумаги - не разрешается его резать или клеить, а также использовать инородные предметы для фиксации (скрепки и т. п.). Правила соревнований очень простые - команды состязаются по трем дисциплинам (дальность полета, время полета и аэробатика - зрелищное шоу).

Чемпионат мира по запусканию бумажных самолетиков впервые состоялся в 2006 году. Он проходит раз в три года в Зальцбурге, в огромном стеклянно-сферической формы здании, которое называется «Ангар-7».

Самолетик Планер, хоть и выглядит совершенным раскорякой, хорошо планирует, поэтому на чемпионате мира пилоты из некоторых стран запускали его в соревновании на самое долгое время полета. Важно бросать его не вперед, а вверх. Тогда он будет плавно и долго спускаться. Такой самолет уж точно не нужно запускать дважды, любая деформация для него смертельна. Мировой рекорд планирования сейчас 27,6 секунды. Его установил американский пилот Кен Блекберн.

Во время работы нам встретились незнакомые слова, которыми пользуются при конструировании. Мы заглянули в энциклопедический словарь, вот что мы узнали:

Словарь терминов.

Авиетка -самолёт небольших размеров с двигателем малой мощности (мощность двигателя не превышает 100 лошадиных сил), обычно одно - или двухместный.

Стабилизатор – одна из горизонтальных плоскостей, которая обеспечивает устойчивость самолёта.

Киль - это вертикальная плоскость, обеспечивающая устойчивость самолета.

Фюзеляж -корпус летательного аппарата, служащий для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования; связывает между собой крыло, оперение, иногда шасси и силовую установку.

IV . Практическая часть:

Организация выставки моделей самолетов из разных материалов и проведение испытаний .

Ну, кто из детей не делал самолетиков? По-моему таких людей очень тяжело найти. Доставляло огромную радость запускать эти бумажные модели, а делать – интересно и просто. Потому что бумажный самолет очень прост в изготовлении и не требует затрат на материалы. Все что нужно для такого самолета – взять лист бумаги, и потратив несколько секунд, стать победителем двора, школы или офиса в соревнованиях на самый дальний или самый долгий полет

Мы тоже сделали наш первый самолётик – Малыш на уроке технологии и запускали их прямо в классе на перемене. Было очень интересно и весело.

Домашнее задание у нас было сделать или нарисовать модель самолета из любого

материала. Мы организовали выставку наших самолетов, где выступили все ученики. Там были нарисованные самолеты:красками, карандашами. Аппликация из салфеток и цветной бумаги, модели самолетов из дерева, картона, 20 спичечных коробков, пластиковой бутылки.

Нам захотелось узнать больше о самолетах, а Людмила Геннадьевна предложила узнать одной группе учеников кто же построил и совершил на нем управляемый полет, а другой - историю появления первых бумажных самолетов . Все сведения о самолетах мы нашли в интернете. Когда мы узнали о соревнованиях по запусканию бумажных самолетиков, мы тоже решили провести такие соревнования на самую длинную дистанцию и самое долгое планирование.

Для участия мы решили сделать самолетики: «Дротик», «Планер», «Малыш», «Стрела», а я сам придумал самолетик « Сокол» (схемы самолетов в приложении №1-5).

Запускали модели 2 раза. Победил самолетик - «Дротик», он пролеметров.

Запускали модели 2 раза. Победил самолетик - «Планер», он находился в воздухе 5 секунд.

Запускали модели 2 раза. Победил самолетик, сделанный из офисной

бумаги, он пролетел 11метров.

Вывод: Таким образом, наша гипотеза подтвердилась: дальше всех пролетел «Дротик» (15метров), дольше всех находился в воздухе «Планер» (5секунд), лучше всего самолетики летают, сделанные из офисной бумаги.

Но нам так понравилось узнавать все новое и новое, что мы в интернете нашли новую модель самолета из модулей. Работа, конечно, кропотливая - требует аккуратности, усидчивости, но очень интересная, особенно собирать. Мы для самолета сделали 2000 модулей. Авиаконструктор" href="/text/category/aviakonstruktor/" rel="bookmark">авиаконструктором и сконструирует самолет, на котором будут летать люди.

V I. Список литературы:

1.http://ru. wikipedia. org/wiki/Бумажный самолётик...

2. http://www. *****/news/detail

3 http://ru. wikipedia. org›wiki/Самолёт_Можайского

4. http://www. ›200711.htm

5. http://www. *****›avia/8259.html

6. http:// ru. wikipedia. org›wiki/Братья_Райт

7. http:// locals. md›2012 /stan-chempionom-mira…samolyotikov/

8 http:// *****› из модулей МК самолёт

П Р И Л О Ж Е Н И Е

https://pandia.ru/text/78/230/images/image010_1.gif" width="710" height="1019 src=">