Aké sú podmienky dlhodobého plánovania lietadla. "Závislosť trvania letu papierového lietadla od jeho tvaru"

Človek nebude lietať spoliehajúc sa na silu svojich svalov, ale na silu svojej mysle.

(N. E. Žukovskij)

Prečo a ako lieta lietadlo Prečo môžu vtáky lietať, aj keď sú ťažšie ako vzduch? Aké sily dvíhajú obrovské osobné lietadlo, ktoré môže letieť rýchlejšie, vyššie a ďalej ako ktorýkoľvek vták, pretože jeho krídla sú nehybné? Prečo sa môže klzák bez motora vznášať vo vzduchu? Na všetky tieto a mnohé ďalšie otázky odpovedá aerodynamika – veda, ktorá skúma zákony interakcie vzduchu s telesami, ktoré sa v ňom pohybujú.

Vo vývoji aerodynamiky v našej krajine zohral vynikajúcu úlohu profesor Nikolaj Egorovič Žukovskij (1847 - 1921) - „otec ruského letectva“, ako ho nazval V.I. Lenin. Žukovského zásluha spočíva v tom, že ako prvý vysvetlil vznik zdvíhacej sily krídla a sformuloval vetu na výpočet tejto sily. Žukovskij objavil nielen zákony, ktoré sú základom teórie letu, ale pripravil pôdu pre rýchly rozvoj letectva v našej krajine.

Pri lietaní na akomkoľvek lietadle pôsobia štyri sily, ktorých kombinácia bráni pádu:

Gravitácia- stála sila, ktorá priťahuje lietadlo k zemi.

Trakčná sila, ktorý vychádza z motora a posúva lietadlo dopredu.

Odporová sila, opak ťahu a je spôsobený trením, spomaľuje lietadlo a znižuje vztlak krídel.

Zdvíhacia sila, ktorý sa tvorí, keď vzduch pohybujúci sa nad krídlom vytvára znížený tlak. Pri dodržaní zákonov aerodynamiky vzlietajú všetky lietadlá, počnúc ľahkými športovými lietadlami

Všetky lietadlá sú si na prvý pohľad veľmi podobné, no ak sa pozriete pozorne, nájdete v nich rozdiely. Môžu sa líšiť v krídlach, chvoste a štruktúre trupu. Od toho závisí ich rýchlosť, výška letu a ďalšie manévre. A každé lietadlo má len svoj pár krídel.

Aby ste mohli lietať, nemusíte mávať krídlami, musíte ich prinútiť pohybovať sa vzhľadom na vzduch. A aby sa to podarilo, krídlu stačí dať horizontálnu rýchlosť. Zo spolupôsobenia krídla so vzduchom vznikne vztlaková sila a akonáhle je jej hodnota väčšia ako hmotnosť samotného krídla a všetkého s tým spojeného, ​​let začne. Zostáva už len vyrobiť vhodné krídlo a vedieť ho zrýchliť na požadovanú rýchlosť.

Pozorní ľudia si už dávno všimli, že krídla vtákov nie sú ploché. Uvažujme krídlo, ktorého spodná plocha je plochá a horná plocha je konvexná.

Prúd vzduchu prúdiaci na nábežnú hranu krídla je rozdelený na dve časti: jedna obteká krídlo zdola, druhá zhora. Vzduch zhora musí prejsť o niečo dlhšiu dráhu ako zdola, takže rýchlosť vzduchu zhora bude tiež o niečo väčšia ako zdola. Je známe, že so zvyšujúcou sa rýchlosťou klesá tlak v prúde plynu. Aj tu je tlak vzduchu pod krídlom vyšší ako nad ním. Tlakový rozdiel smeruje nahor a to je zdvíhacia sila. A ak pridáte uhol nábehu, zdvih sa ešte zvýši.

Ako lieta skutočné lietadlo?

Skutočné krídlo lietadla má tvar slzy, čo spôsobuje, že vzduch prechádzajúci na vrchu krídla sa pohybuje rýchlejšie v porovnaní so vzduchom prúdiacim na spodku krídla. Tento rozdiel v prúdení vzduchu vytvára vztlak a lietadlo letí.

A základnou myšlienkou je toto: prúdenie vzduchu je rozdelené na dve časti prednou hranou krídla a časť prúdi okolo krídla pozdĺž hornej plochy a druhá časť pozdĺž spodnej plochy. Aby sa dva prúdy zbiehali za odtokovou hranou krídla bez vytvárania podtlaku, vzduch prúdiaci cez hornú plochu krídla sa musí voči lietadlu pohybovať rýchlejšie ako vzduch prúdiaci okolo spodnej plochy, keďže má väčšia vzdialenosť na cestu.

Nízky tlak zhora ťahá krídlo k sebe a vyšší tlak zdola ho tlačí nahor. Krídlo sa zdvihne. A ak zdvíhacia sila presahuje hmotnosť lietadla, potom samotné lietadlo visí vo vzduchu.

Papierové lietadlá nemajú tvarované krídla, tak ako lietajú? Vztlak vzniká uhlom nábehu ich plochých krídel. Dokonca aj pri plochých krídlach si všimnete, že vzduch pohybujúci sa nad krídlom sa pohybuje o niečo ďalej (a pohybuje sa rýchlejšie). Vztlak vzniká rovnakým tlakom ako pri profilových krídlach, ale, samozrejme, tento rozdiel v tlaku nie je až taký veľký.

Uhol nábehu lietadla je uhol medzi smerom rýchlosti prúdenia vzduchu dopadajúceho na telo a charakteristickým pozdĺžnym smerom zvoleným na tele, napríklad pre lietadlo to bude tetiva krídla - pozdĺžna konštrukčná os, pre projektil alebo raketu - ich os symetrie.

Rovné krídlo

Výhodou rovného krídla je jeho vysoký koeficient vztlaku, ktorý umožňuje výrazne zvýšiť špecifické zaťaženie na krídle, čo znamená zníženie rozmerov a hmotnosti bez obáv z výrazného zvýšenia rýchlosti vzletu a pristátia.

Nevýhodou, ktorá určuje nevhodnosť takéhoto krídla pri nadzvukových rýchlostiach letu, je prudký nárast odporu lietadla.

delta krídlo

Delta krídlo je tuhšie a ľahšie ako priame krídlo a najčastejšie sa používa pri nadzvukových rýchlostiach. Použitie delta krídla je určené hlavne pevnosťou a konštrukčnými hľadiskmi. Nevýhody delta krídla sú vznik a rozvoj vlnovej krízy.

ZÁVER

Ak počas modelovania zmeníte tvar krídla a nosa papierového lietadla, môže sa zmeniť dolet a trvanie jeho letu

Krídla papierového lietadla sú ploché. Aby sa zabezpečil rozdiel v prúdení vzduchu nad a pod krídlom (na generovanie vztlaku), musí byť naklonené do určitého uhla (uhol nábehu).

Lietadlá na najdlhšie lety nie sú obzvlášť tuhé, ale majú veľké rozpätie krídel a sú dobre vyvážené.

Na výrobu papierového lietadla budete potrebovať obdĺžnikový hárok papiera, ktorý môže byť biely alebo farebný. Ak chcete, môžete použiť poznámkový blok, kopírku, noviny alebo akýkoľvek iný dostupný papier.

Hustotu základne pre budúce lietadlo je lepšie zvoliť bližšie k strednej, aby lietala ďaleko a zároveň nebola príliš náročná na skladanie (na príliš hrubom papieri sa zvyčajne ťažko fixuje záhyby a sú nerovnomerné).

Skladacia najjednoduchšia figúrka lietadla

Začínajúci milovníci origami by mali začať s najjednoduchším modelom lietadla, ktorý každý pozná od detstva:

Pre tých, ktorí nedokázali zložiť lietadlo podľa pokynov, je tu video master class:

Ak vás táto možnosť v škole omrzela a chcete si rozšíriť svoje zručnosti pri výrobe papierových lietadiel, povieme vám, ako krok za krokom dokončiť dve jednoduché variácie predchádzajúceho modelu.

Lietadlá na dlhé vzdialenosti

Návod na fotografie krok za krokom

  1. Zložte obdĺžnikový list papiera na polovicu pozdĺž väčšej strany. Ohýbame dva horné rohy do stredu listu. Výsledné rohové „údolie“ otočíme smerom k sebe.

  1. Rohy výsledného obdĺžnika ohýbame smerom do stredu tak, aby v strede listu vyzeral malý trojuholník.

  1. Malý trojuholník ohýbame nahor - zafixuje krídla budúceho lietadla.

  1. Postavu zložíme pozdĺž osi symetrie, berúc do úvahy, že malý trojuholník by mal zostať vonku.

  1. Krídla ohýbame na oboch stranách k základni.

  1. Obe krídla lietadla nastavíme pod uhlom 90 stupňov, aby mohlo letieť ďaleko.

  1. Takže bez toho, aby sme trávili veľa času, získame dlho letiace lietadlo!

Skladací vzor

  1. Obdĺžnikový list papiera preložte na polovicu pozdĺž jeho väčšej strany.

  1. Ohýbame dva horné rohy do stredu listu.

  1. Rohy zabalíme „údolím“ pozdĺž bodkovanej čiary. V technike origami je „údolie“ proces ohýbania časti listu pozdĺž určitej čiary v smere „smerom“.

  1. Zložte výsledný obrázok pozdĺž osi symetrie tak, aby rohy boli na vonkajšej strane. Uistite sa, že obrysy oboch polovíc budúceho lietadla sa zhodujú. Od toho závisí, ako to bude lietať v budúcnosti.

  1. Krídla ohýbame na oboch stranách roviny, ako je znázornené na obrázku.

  1. Uistite sa, že uhol medzi krídlom lietadla a jeho trupom je 90 stupňov.

  1. Výsledkom je také rýchle lietadlo!

Ako prinútiť lietadlo letieť ďaleko?

Chcete sa naučiť, ako správne spustiť papierové lietadlo, ktoré ste práve vyrobili vlastnými rukami? Potom si pozorne prečítajte pravidlá jeho riadenia:

Ak sú dodržané všetky pravidlá, ale model stále nelieta tak, ako by ste chceli, skúste ho vylepšiť nasledovne:

  1. Ak sa lietadlo neustále snaží stúpať nahor a potom, keď urobí mŕtvu slučku, prudko klesá a narazí nosom do zeme, potrebuje vylepšenie vo forme zvýšenia hustoty (hmotnosti) nosa. Dá sa to urobiť ohnutím nosa papierového modelu mierne dovnútra, ako je znázornené na obrázku, alebo pripevnením sponky na spodok.
  2. Ak model počas letu neletí rovno ako má, ale do strany, vybavte ho kormidlom ohnutím časti krídla pozdĺž čiary znázornenej na obrázku.
  3. Ak sa lietadlo dostane do vývrtky, nutne potrebuje chvost. Vyzbrojený nožnicami mu doprajte rýchly a funkčný upgrade.
  4. Ak však model počas testovania spadne na jednu stranu, s najväčšou pravdepodobnosťou je dôvodom zlyhania nedostatok stabilizátorov. Ak ich chcete pridať do konštrukcie, stačí ohnúť krídla lietadla pozdĺž okrajov pozdĺž vyznačených bodkovaných čiar.

Do pozornosti dávame aj videonávod na výrobu a testovanie zaujímavého modelu lietadla, ktoré je schopné nielen lietať ďaleko, ale aj neskutočne dlho:

Teraz, keď ste si istí svojimi schopnosťami a už ste dostali do rúk skladanie a spúšťanie jednoduchých lietadiel, ponúkame návod, ktorý vám povie, ako vyrobiť papierové lietadlo zložitejšieho modelu.

Stealth lietadlo F-117 ("Nighthawk")

Nosič bômb

Schéma vykonávania

  1. Vezmite si obdĺžnikový kus papiera. Zložte hornú časť obdĺžnika do dvojitého trojuholníka: za týmto účelom ohnite pravý horný roh obdĺžnika tak, aby sa jeho horná strana zhodovala s ľavou stranou.
  2. Potom analogicky ohneme ľavý roh a zarovnáme hornú časť obdĺžnika s jeho pravou stranou.
  3. Cez priesečník výsledných čiar urobíme záhyb, ktorý by mal byť v konečnom dôsledku rovnobežný s menšou stranou obdĺžnika.
  4. Pozdĺž tejto čiary zložte výsledné bočné trojuholníky dovnútra. Mali by ste dostať obrázok znázornený na obrázku 2. Nakreslite čiaru v strede listu v spodnej časti, podobne ako na obrázku 1.

  1. Označíme priamku rovnobežnú so základňou trojuholníka.

  1. Otočte postavu k opačná strana a ohnite roh smerom k sebe. Mali by ste získať nasledujúci dizajn papiera:

  1. Opäť posunieme postavu na druhú stranu a ohneme dva rohy nahor, pričom najprv ohneme hornú časť na polovicu.

  1. Otočte figúrku a ohnite roh nahor.

  1. Ľavý a pravý roh, zakrúžkované na obrázku, preložíme v súlade s obrázkom 7. Táto schéma vám umožní dosiahnuť správne ohnutie rohu.

  1. Ohneme roh od seba a preložíme postavu pozdĺž strednej čiary.

  1. Okraje privedieme dovnútra, znova zložíme postavu na polovicu a potom na seba.

  1. Nakoniec skončíte s takouto papierovou hračkou - lietadlom na prepravu bômb!

Bombardér SU-35

Razorback Hawk Fighter

Schéma vykonávania krok za krokom

  1. Vezmite kus obdĺžnikového papiera, ohnite ho na polovicu pozdĺž väčšej strany a označte stred.

  1. Ohýbame dva rohy obdĺžnika smerom k sebe.

  1. Ohnite rohy postavy pozdĺž bodkovanej čiary.

  1. Preložte figúrku naprieč tak, aby ostrý uhol bol v strede protiľahlej strany.

  1. Výsledný obrázok otočíme na rubovú stranu a vytvoríme dva záhyby, ako je znázornené na obrázku. Je veľmi dôležité, aby záhyby neboli zložené smerom k stredovej čiare, ale v miernom uhle k nej.

  1. Výsledný roh ohýbame smerom k sebe a súčasne otáčame roh dopredu, ktorý bude po všetkých manipuláciách na zadnej strane rozloženia. Mali by ste skončiť s tvarom, ako je znázornené na obrázku nižšie.

  1. Postavu ohýbame na polovicu od seba.

  1. Spúšťame krídla lietadla pozdĺž bodkovanej čiary.

  1. Konce krídel trochu ohneme, aby sme získali takzvané krídelká. Potom krídla narovnáme tak, aby zvierali s trupom pravý uhol.

Papierový bojovník je pripravený!

Kĺzavá stíhačka Hawk

Návod na výrobu:

  1. Vezmite obdĺžnikový kus papiera a označte stred tak, že ho prehnete na polovicu pozdĺž väčšej strany.

  1. Ohýbame dva horné rohy obdĺžnika dovnútra smerom do stredu.

  1. List otočíme na rubovú stranu a záhyby preložíme k sebe smerom k stredovej čiare. Je veľmi dôležité, aby sa horné rohy neohýbali. Mali by ste dostať takúto postavu.

  1. Hornú časť štvorca prehnite diagonálne smerom k sebe.

  1. Zložte výslednú postavu na polovicu.

  1. Obrysujeme záhyb, ako je znázornené na obrázku.

  1. Vo vnútri vyplníme obdĺžnikovú časť trupu budúceho lietadla.

  1. Krídla ohnite nadol pozdĺž bodkovanej čiary v pravom uhle.

  1. Dopadlo to takto papierové lietadlo! Zostáva sa pozrieť, ako to letí.

Stíhačka F-15 Eagle

Lietadlo "Concorde"

Podľa daného foto a video návodu si za pár minút vyrobíte vlastnými rukami papierové lietadielko, s ktorým bude hranie pre vás a vaše deti príjemnou a zábavnou zábavou!

Papierové lietadlá majú bohatú a dlhú históriu. Predpokladá sa, že sa pokúsili vlastnými rukami poskladať lietadlo z papiera Staroveká Čína a v Anglicku za čias kráľovnej Viktórie. Následne nové generácie milovníkov papierových modelov vyvinuli nové možnosti. Aj dieťa dokáže vyrobiť lietajúce lietadlo z papiera, keď sa naučí základné princípy skladania modelu. Jednoduchá schéma obsahuje nie viac ako 5-6 operácií, pokyny na vytváranie pokročilých modelov sú oveľa vážnejšie.

Rôzne modely budú vyžadovať rôzny papier s rôznou hustotou a hrúbkou. Niektoré modely sú schopné pohybovať sa iba v priamom smere, niektoré sú schopné urobiť ostrú zákrutu. Na výrobu rôznych modelov budete potrebovať papier určitej tvrdosti. Pred začatím modelovania si vyskúšajte rôzne papiere, vyberte požadovanú hrúbku a hustotu. Nemali by ste robiť remeslá z pokrčeného papiera, nebudú lietať. Hra s papierovým lietadlom je obľúbenou zábavou väčšiny chlapcov.

Pred výrobou papierového lietadla bude musieť dieťa využiť všetku svoju predstavivosť a sústrediť sa. Pri organizovaní detskej párty môžete medzi deťmi usporiadať súťaže, nechať ich spustiť lietadlá zložené vlastnými rukami.

Zložiť takéto lietadlo zvládne každý chlapec. Na jeho výrobu je vhodný akýkoľvek papier, dokonca aj noviny. Keď dieťa dokáže vyrobiť tento typ lietadla, bude môcť vytvárať serióznejšie návrhy.

Zoberme si všetky fázy vytvárania lietadla:

  1. Pripravte si list papiera približne veľkosti A4. Umiestnite ho kratšou stranou smerom k vám.
  2. Zložte papier pozdĺžne a urobte značku v strede. Rozložte list a pripojte horný roh k stredu listu.
  3. Vykonajte rovnaké manipulácie s opačným rohom.
  4. Rozložte papier. Umiestnite rohy tak, aby nedosahovali stred listu.
  5. Ohnite malý roh, mal by držať všetky ostatné rohy.
  6. Ohnite model lietadla pozdĺž stredovej čiary. Trojuholníkové časti sú umiestnené na vrchu, posuňte strany k stredovej čiare.

Druhá schéma klasického lietadla

Táto bežná možnosť sa nazýva klzák; môžete ho nechať s ostrým nosom alebo ho môžete otupiť a ohnúť.

Lietadlo s vrtuľou

Existuje celá oblasť origami, ktorá sa zaoberá vytváraním modelov papierových lietadiel. Hovorí sa tomu aerogami. Dá sa zvládnuť ľahká cesta výroba origami lietadla z papiera. Táto možnosť sa robí veľmi rýchlo, dobre letí. To je presne to, čo dieťatko zaujme. Môžete ho vybaviť vrtuľou. Pripravte si kus papiera, nožnice alebo nôž, ceruzky a špendlík na šitie, ktorý má na vrchu korálku.

Výrobná schéma:

  1. List položte krátkou stranou smerom k vám, preložte ho pozdĺžne na polovicu.
  2. Prehnite horné rohy smerom k stredu.
  3. Výsledné bočné rohy tiež ohnite smerom k stredu listu.
  4. Znova preložte strany do stredu. Všetky záhyby dôkladne vyžehlite.
  5. Na výrobu vrtule budete potrebovať štvorcový plech s rozmermi 6*6cm, označte si obe jeho uhlopriečky. Vykonajte rezy pozdĺž týchto línií a ustúpte od stredu o niečo menej ako centimeter.
  6. Zložte vrtuľu, pričom rohy umiestnite jeden po druhom smerom k stredu. Stred zaistite ihlou a korálkou. Vrtuľu je vhodné prilepiť, nebude sa rozmotávať.

Pripevnite vrtuľu na chvost modelu lietadla. Model je pripravený na spustenie.

Bumerangové lietadlo

Bábätko bude veľmi zaujímať nezvyčajné papierové lietadlo, ktoré sa samo vracia do jeho rúk.


Poďme zistiť, ako sa takéto rozloženia vyrábajú:

  1. Položte pred seba list papiera A4 kratšou stranou smerom k vám. Zložte na polovicu pozdĺž dlhej strany a rozložte.
  2. Prehnite horné rohy smerom k stredu a stlačte. Zložte túto časť nadol. Narovnajte výsledný trojuholník, vyhlaďte všetky záhyby vo vnútri.
  3. Rozložte výrobok na opačnú stranu, ohnite druhú stranu trojuholníka do stredu. Umiestnite široký koniec papiera v opačnom smere.
  4. Vykonajte rovnaké manipulácie s druhou polovicou produktu.
  5. V dôsledku toho všetkého by sa malo vytvoriť akési vrecko. Zdvihnite ho nahor, ohnite tak, aby jeho okraj ležal presne po dĺžke listu papiera. Zložte roh do tohto vrecka a pošlite horný nadol.
  6. Urobte to isté na druhej strane lietadla.
  7. Časti na boku vrecka prehnite nahor.
  8. Rozložte rozloženie a umiestnite predný okraj do stredu. Mali by sa objaviť vyčnievajúce kúsky papiera, ktoré je potrebné zložiť. Odstráňte aj časti, ktoré pripomínajú plutvy.
  9. Rozbaľte rozloženie. Zostáva len prehnúť na polovicu a dôkladne vyžehliť všetky záhyby.
  10. Ozdobte prednú časť trupu, ohnite kusy krídel nahor. Prejdite rukami pozdĺž prednej časti krídel, mali by ste sa mierne ohnúť.

Lietadlo je pripravené na prevádzku, bude lietať stále ďalej.

Dosah letu závisí od hmotnosti lietadla a sily vetra. Čím ľahší je papier, z ktorého je model vyrobený, tým ľahšie sa s ním lieta. Ale keď silný vietor nebude môcť letieť ďaleko, jednoducho ho odfúkne. Ťažké lietadlo ľahšie odoláva vetru, ale jeho letový dosah je kratší. Aby naše papierové lietadlo letelo po hladkej trajektórii, je potrebné, aby obe jeho časti boli absolútne identické. Ak sú krídla rôznych tvarov alebo veľkostí, lietadlo sa okamžite ponorí. Pri výrobe je vhodné nepoužívať lepiacu pásku, kovové sponky ani lepidlo. To všetko robí výrobok ťažším, nadmerná hmotnosť zabráni letu lietadla.

Komplexné druhy

Origami lietadlo






Prepis

1 Výskumná práca Téma práce: Ideálne papierové lietadlo Vypracoval: Vitalij Andrejevič Prochorov, študent 8. ročníka, SŠ Smelovskaja Vedúci: Tatyana Vasilievna Prokhorova, učiteľka dejepisu a náuky o spoločnosti, SŠ Smelovskaja, 2016

2 Obsah Úvod Ideálne lietadlo Komponenty úspechu Druhý Newtonov zákon pri štarte lietadla Sily pôsobiace na lietadlo za letu O krídle Vypúšťanie lietadla Testovanie lietadiel Modely lietadiel Testovanie doletu a doby kĺzania Model ideálneho lietadla Zhrnieme: teoretické model Vlastný model a jeho testovanie Závery Zoznam literatúry Príloha 1. Schéma vplyvu síl na letún za letu Príloha 2. Odpor Príloha 3. Pomer strán krídla Príloha 4. Zametanie krídla Príloha 5. Priemerná aerodynamická tetiva krídla (MAC ) Príloha 6. Tvar krídla Príloha 7. Cirkulácia vzduchu okolo krídla Príloha 8 Uhol štartu lietadla Príloha 9. Modely lietadiel pre experiment

3 Úvod Papierové lietadlo (lietadlo) je hračkárske lietadlo vyrobené z papiera. Je to pravdepodobne najbežnejšia forma aerogami, vetva origami (japonské umenie skladania papiera). V japončine sa takéto lietadlo nazýva 紙飛行機 (kami hikoki; kami=papier, hikoki=lietadlo). Napriek zdanlivej ľahkomyseľnosti tejto činnosti sa ukázalo, že lietanie na lietadlách je celá veda. Zrodila sa v roku 1930, keď Jack Northrop, zakladateľ Lockheed Corporation, použil papierové lietadlá na testovanie nových nápadov v dizajne skutočných lietadiel. A športové súťaže o spúšťanie papierových lietadiel, Red Bull Paper Wings, sa konajú na svetovej úrovni. Vynašiel ich Brit Andy Chipling. Dlhé roky s kamarátmi vytváral papierové modely a v roku 1989 založil Asociáciu papierových lietadiel. Bol to on, kto napísal súbor pravidiel pre vypúšťanie papierových lietadiel, ktoré používajú špecialisti z Guinessovej knihy rekordov a ktoré sa stali oficiálnymi nastaveniami svetového šampionátu. Origami a potom konkrétne aerogami je už dlho mojím koníčkom. Zbieral som rôzne modely papierových lietadiel, no niektoré lietali perfektne, iné hneď spadli. Prečo sa to deje, ako vyrobiť model ideálneho lietadla (lietajúceho dlho a ďaleko)? Spojením mojej vášne s mojimi znalosťami fyziky som začal svoj výskum. Cieľ štúdia: aplikáciou fyzikálnych zákonov vytvoriť model ideálneho lietadla. Ciele: 1. Preštudovať si základné fyzikálne zákony, ktoré ovplyvňujú let lietadla. 2. Odvoďte pravidlá na vytvorenie ideálneho lietadla. 3

4 3. Preskúmajte už vytvorené modely lietadiel z hľadiska blízkosti k teoretickému modelu ideálneho lietadla. 4. Vytvorte si vlastný model lietadla, blízky teoretickému modelu ideálneho lietadla. 1. Ideálne lietadlo 1.1. Ingrediencie pre úspech Najprv sa pozrime na otázku, ako vyrobiť dobré papierové lietadlo. Vidíte, hlavnou funkciou lietadla je schopnosť lietať. Ako vyrobiť lietadlo, ktoré má najlepšie vlastnosti. Aby sme to urobili, prejdime najprv k pozorovaniam: 1. Lietadlo letí rýchlejšie a dlhšie, čím silnejší je hod, okrem prípadov, keď niečo (zvyčajne trepotajúci sa papier v nose alebo visiace spustené krídla) vytvára odpor a spomaľuje pohyb lietadla vpred.. 2. Bez ohľadu na to, ako veľmi sa snažíme hodiť kus papiera, nedokážeme ho hodiť tak ďaleko ako malý kamienok, ktorý má rovnakú hmotnosť. 3. Pre papierové lietadlo sú dlhé krídla zbytočné, krátke krídla sú efektívnejšie. Ťažšie lietadlá nelietajú ďaleko 4. Ďalším kľúčovým faktorom, ktorý treba zvážiť, je uhol, pod ktorým sa lietadlo pohybuje dopredu. Prejdime k fyzikálnym zákonom, kde nájdeme príčiny pozorovaných javov: 1. Lety papierových lietadiel sa riadia druhým Newtonovým zákonom: silou (v v tomto prípade zdvíhanie) sa rovná rýchlosti zmeny hybnosti. 2. Všetko je to o odpore, kombinácii odporu vzduchu a turbulencií. Odpor vzduchu spôsobený jeho viskozitou je úmerný ploche prierezu prednej časti lietadla, 4

5, inými slovami, závisí od toho, aký veľký je nos lietadla pri pohľade spredu. Turbulencia je výsledkom vírivých prúdov vzduchu, ktoré sa tvoria okolo lietadla. Je úmerná ploche lietadla, aerodynamický tvar ju výrazne zmenšuje. 3. Veľké krídla papierového lietadla sa prehýbajú a nedokážu odolať ohybovým účinkom vztlaku, čím sa lietadlo stáva ťažším a zvyšuje sa odpor vzduchu. Nadváha bráni lietadlu odletieť ďaleko a túto hmotnosť zvyčajne vytvárajú krídla a najväčší zdvih nastáva v oblasti krídla, ktorá je najbližšie k stredovej línii lietadla. Preto musia byť krídla veľmi krátke. 4. Pri štarte musí vzduch naraziť na spodnú stranu krídel a musí byť odklonený smerom nadol, aby lietadlu poskytoval primeraný zdvih. Ak lietadlo nie je v uhle k smeru jazdy a jeho nos nie je zdvihnutý, vztlak nenastane. Nižšie sa pozrieme na základné fyzikálne zákony ovplyvňujúce lietadlo, podrobnejšie na Druhý Newtonov zákon pri štarte lietadla Vieme, že rýchlosť telesa sa mení pod vplyvom sily, ktorá naň pôsobí. Ak na teleso pôsobí viacero síl, potom sa zistí výslednica týchto síl, teda určitá celková celková sila, ktorá má určitý smer a číselnú hodnotu. V skutočnosti všetky prípady použitia rôzne sily v určitom časovom okamihu možno redukovať na pôsobenie jednej výslednej sily. Preto, aby sme zistili, ako sa zmenila rýchlosť telesa, musíme vedieť, aká sila na teleso pôsobí. V závislosti od veľkosti a smeru sily dostane telo jedno alebo druhé zrýchlenie. To je jasne viditeľné pri štarte lietadla. Keď sme na lietadlo použili malú silu, veľmi nezrýchlilo. Kedy je sila 5

6 náraz sa zvýšil, lietadlo získalo oveľa väčšie zrýchlenie. To znamená, že zrýchlenie je priamo úmerné použitej sile. Čím väčšia je nárazová sila, tým väčšie zrýchlenie telo nadobudne. Hmotnosť telesa tiež priamo súvisí so zrýchlením, ktoré teleso získalo v dôsledku pôsobenia sily. V tomto prípade je hmotnosť telesa nepriamo úmerná výslednému zrýchleniu. Čím väčšia hmotnosť, tým menšie bude zrýchlenie. Na základe vyššie uvedeného sme dospeli k záveru, že pri štarte sa lietadlo riadi druhým Newtonovým zákonom, ktorý je vyjadrený vzorcom: a = F / m, kde a je zrýchlenie, F je sila nárazu, m je hmotnosť tela. Definícia druhého zákona je nasledovná: zrýchlenie, ktoré teleso získalo v dôsledku nárazu naň, je priamo úmerné sile alebo výsledným silám tohto nárazu a nepriamo úmerné hmotnosti telesa. Lietadlo sa teda spočiatku riadi druhým Newtonovým zákonom a dolet závisí aj od danej počiatočnej sily a hmotnosti lietadla. Preto z nej vyplývajú prvé pravidlá na vytvorenie ideálneho lietadla: lietadlo musí byť ľahké, spočiatku daj lietadlu väčšiu silu Sily pôsobiace na lietadlo za letu. Keď lietadlo letí, je ovplyvňované mnohými silami v dôsledku prítomnosti vzduchu, ale všetky z nich môžu byť reprezentované vo forme štyroch hlavných síl: gravitácie, vztlaku, sily pôsobiacej pri štarte a odporu vzduchu (ťahu) (pozri prílohu 1). Gravitačná sila zostáva vždy konštantná. Vztlak je proti hmotnosti lietadla a môže byť väčší alebo menší ako hmotnosť, v závislosti od množstva energie vynaloženej na pohyb vpred. Sila nastavená pri štarte je ovplyvnená silou odporu vzduchu (známy ako odpor). 6

7 Pri priamom a horizontálnom lete sú tieto sily vzájomne vyvážené: sila uvedená pri štarte sa rovná sile odporu vzduchu, vztlaková sila sa rovná hmotnosti lietadla. Pri žiadnom inom pomere týchto štyroch hlavných síl nie je možný priamočiary a horizontálny let. Akákoľvek zmena ktorejkoľvek z týchto síl ovplyvní letové správanie lietadla. Ak vztlak vytvorený krídlami vzrastie v porovnaní so silou gravitácie, potom sa lietadlo zdvihne. Naopak, zníženie vztlaku proti gravitácii spôsobuje, že lietadlo klesá, t.j. stráca výšku a padá. Ak nie je dodržaná rovnováha síl, lietadlo ohne dráhu letu v smere prevládajúcej sily. Pozrime sa podrobnejšie na odpor, ako jeden z dôležitých faktorov aerodynamiky. Drag je sila, ktorá bráni pohybu telies v kvapalinách a plynoch. Brána pozostáva z dvoch typov síl: síl tangenciálneho (tangenciálneho) trenia smerujúcich pozdĺž povrchu tela a tlakových síl smerujúcich k povrchu (dodatok 2). Odporová sila je vždy nasmerovaná proti vektoru rýchlosti telesa v médiu a spolu so zdvíhacou silou je zložkou celkovej aerodynamickej sily. Brzdná sila je zvyčajne reprezentovaná ako súčet dvoch zložiek: odpor s nulovým zdvihom (odpor poškodenia) a indukovaný odpor. Škodlivý odpor vzniká v dôsledku vplyvu vysokorýchlostného tlaku vzduchu na konštrukčné prvky lietadla (všetky vyčnievajúce časti lietadla vytvárajú škodlivý odpor pri pohybe vzduchom). Okrem toho na križovatke krídla a „tela“ lietadla, ako aj na chvoste, dochádza k turbulencii v prúdení vzduchu, čo tiež vytvára škodlivý odpor. Škodlivý 7

8 odpor sa zvyšuje so štvorcom zrýchlenia lietadla (ak zdvojnásobíte rýchlosť, škodlivý odpor sa zoštvornásobí). V modernom letectve vysokorýchlostné lietadlá, napriek ostrým hranám krídel a super aerodynamickému tvaru, zažívajú výrazné zahrievanie pokožky, keď silou svojich motorov prekonajú silu odporu (napríklad najrýchlejšie vysokorýchlostné lietadlá na svete). výškové prieskumné lietadlo SR-71 Black Bird je chránené špeciálnym tepelne odolným náterom). Druhá zložka odporu, indukovaný odpor, je vedľajším produktom zdvihu. Vzniká vtedy, keď vzduch prúdi z oblasti vysokého tlaku pred krídlom do riedkeho prostredia za krídlom. Špeciálny efekt indukčného odporu je badateľný pri nízkych rýchlostiach letu, čo je možné pozorovať pri papierových lietadlách (Jasný príklad tohto javu môžeme vidieť na skutočných lietadlách pri priblížení na pristátie. Lietadlo pri pristávaní zdvihne nos, motory začnú bzučanie silnejšie, zvyšujúci sa ťah). Indukčný odpor, podobný škodlivému odporu, má pomer jedna ku dvom so zrýchlením lietadla. A teraz trochu o turbulenciách. Explanatory Dictionary of the Aviation Encyclopedia uvádza definíciu: „Turbulencia je náhodná tvorba nelineárnych fraktálových vĺn so zvyšujúcou sa rýchlosťou v kvapalnom alebo plynnom médiu. Podľa mojich vlastných slov je to tak fyzické vlastníctvo atmosféra, v ktorej sa neustále mení tlak, teplota, smer a rýchlosť vetra. Z tohto dôvodu sa vzduchové hmoty stávajú heterogénnymi v zložení a hustote. A pri lietaní môže naše lietadlo spadnúť do klesajúcich („klincov“ na zem) alebo hore (pre nás lepšie, pretože zdvíhajú lietadlo zo zeme) vzdušných prúdov a tiež sa tieto prúdy môžu chaoticky pohybovať, krútiť (potom sa lietadlo letí nepredvídateľne, točí sa a krúti sa). 8

9 Takže dedukujeme z toho, čo bolo povedané potrebné vlastnosti vytvorenie dokonalého lietadla za letu: Ideálne lietadlo by malo byť dlhé a úzke, zužujúce sa smerom k nosu a chvostu ako šíp, s relatívne malým povrchom vzhľadom na svoju váhu. Lietadlo s týmito vlastnosťami letí na väčšiu vzdialenosť. Ak je papier zložený tak, že spodná plocha lietadla je rovná a vodorovná, pri klesaní naň bude pôsobiť zdvih a zvýši sa jeho letový dosah. Ako je uvedené vyššie, vztlak nastáva, keď vzduch narazí na spodnú plochu lietadla, ktoré letí s nosom mierne zdvihnutým na krídle. Rozpätie krídla je vzdialenosť medzi rovinami rovnobežnými s rovinou symetrie krídla a dotyčnicami k jeho krajným bodom. Rozpätie krídel je dôležitá geometrická charakteristika lietadla, ktorá ovplyvňuje jeho aerodynamické a letové výkony a je tiež jedným z hlavných celkových rozmerov lietadla. Pomer strán krídla je pomer rozpätia krídla k jeho priemernej aerodynamickej tetive (dodatok 3). Pre iné ako pravouhlé krídlo je pomer strán = (štvorcové rozpätie)/plocha. Dá sa to pochopiť, ak si za základ vezmeme obdĺžnikové krídlo, vzorec bude jednoduchší: pomer strán = rozpätie/tetiva. Tie. ak má krídlo rozpätie 10 metrov a tetiva = 1 meter, potom pomer strán bude = 10. Čím väčší je pomer strán, tým nižší je indukčný odpor krídla spojený s prúdením vzduchu zo spodnej plochy. krídla do hornej cez hrot s tvorbou hrotových vírov. Pri prvom priblížení môžeme predpokladať, že charakteristická veľkosť takéhoto víru sa rovná tetive a so zvyšujúcim sa rozpätím sa vír zmenšuje a zmenšuje v porovnaní s rozpätím krídel. 9

10 Prirodzene, čím nižší je indukčný odpor, tým nižší je celkový odpor systému, tým vyššia je aerodynamická kvalita. Prirodzene, existuje pokušenie urobiť predĺženie čo najväčšie. A tu začínajú problémy: spolu s použitím vysokých pomerov strán musíme zvýšiť pevnosť a tuhosť krídla, čo má za následok neúmerné zvýšenie hmotnosti krídla. Z aerodynamického hľadiska by bolo najvýhodnejšie krídlo, ktoré má schopnosť vytvárať čo najväčší vztlak s čo najnižším odporom. Na posúdenie aerodynamickej dokonalosti krídla sa zavádza pojem aerodynamická kvalita krídla. Aerodynamická kvalita krídla je pomer sily vztlaku k sile odporu krídla. Najlepší aerodynamický tvar je eliptický tvar, ale takéto krídlo je náročné na výrobu a preto sa používa len zriedka. Obdĺžnikové krídlo je z aerodynamického hľadiska menej výhodné, no oveľa jednoduchšie na výrobu. Lichobežníkové krídlo má lepšie aerodynamické vlastnosti ako obdĺžnikové, ale je o niečo náročnejšie na výrobu. Šikmé a trojuholníkové krídla sú aerodynamicky horšie pri nízkych rýchlostiach ako lichobežníkové a pravouhlé krídla (takéto krídla sa používajú na lietadlách lietajúcich transsonickou a nadzvukovou rýchlosťou). Eliptické krídlo v pôdoryse má najvyššiu aerodynamickú kvalitu - najnižší možný odpor s maximálnym zdvihom. Žiaľ, krídlo tohto tvaru sa kvôli zložitosti konštrukcie často nepoužíva (príkladom použitia krídla tohto typu je anglický stíhač Spitfire) (príloha 6). Krídlo je uhol odchýlky krídla od normály k osi symetrie lietadla v projekcii na základnú rovinu lietadla. V tomto prípade sa smer k chvostu považuje za pozitívny (dodatok 4). Je ich 10

11 sweep pozdĺž prednej hrany krídla, pozdĺž odtokovej hrany a pozdĺž čiary štvrťtetivy. Forward-swept wing (KSW) je krídlo s negatívnym sweepom (príklady modelov dopredu smerovaných lietadiel: Su-47 Berkut, československý vetroň LET L-13). Zaťaženie krídla je pomer hmotnosti lietadla k ploche nosnej plochy. Vyjadrené v kg/m² (pre modely - g/dm²). Čím nižšie je zaťaženie, tým nižšia je rýchlosť potrebná na let. Priemerná aerodynamická tetiva krídla (MAC) je priamka spájajúca dva najvzdialenejšie body profilu. Pre krídlo s obdĺžnikovým pôdorysom sa MAR rovná tetive krídla (príloha 5). Keď poznáte veľkosť a polohu MAR na lietadle a vezmete ju ako základnú čiaru, určite polohu ťažiska lietadla vzhľadom na ňu, ktorá sa meria v % dĺžky MAR. Vzdialenosť od ťažiska po začiatok MAR, vyjadrená v percentách jeho dĺžky, sa nazýva ťažisko lietadla. Zistenie ťažiska papierového lietadla môže byť jednoduchšie: vezmite si ihlu a niť; rovinu prepichneme ihlou a necháme visieť za niť. Bod, v ktorom bude lietadlo balansovať s dokonale plochými krídlami, je ťažisko. A ešte niečo k profilu krídla - to je tvar krídla v priereze. Profil krídla má silný vplyv na všetky aerodynamické vlastnosti krídla. Existuje pomerne veľa typov profilov, pretože zakrivenie hornej a dolnej plochy odlišné typy odlišná, rovnako ako hrúbka samotného profilu (príloha 6). Klasické je, keď je spodok blízko roviny a vrch je konvexný podľa určitého zákona. Ide o takzvaný asymetrický profil, existujú však aj symetrické, kedy má vrch aj spodok rovnaké zakrivenie. Vývoj aerodynamických profilov prebieha takmer od začiatku histórie letectva a stále prebieha (v Rusku sa vývojom pre skutočné lietadlá zaoberá Centrálny aerohydrodynamický inštitút TsAGI 11

12 Inštitút pomenovaný po profesorovi N.E. Žukovského, v USA takéto funkcie vykonáva Langley Research Center (divízia NASA). Urobme závery z toho, čo bolo povedané vyššie o krídle lietadla: Tradičné lietadlo má dlhé úzke krídla bližšie k stredu, hlavnej časti, vyvážené malými horizontálnymi krídlami bližšie k chvostu. Papieru chýba pevnosť pre takéto zložité návrhy a ľahko sa ohýba a pokrčí, najmä počas procesu spúšťania. To znamená, že papierové krídla strácajú aerodynamické vlastnosti a vytvárajú odpor. Lietadlo tradičnej konštrukcie je aerodynamické a pomerne odolné zariadenie, jeho krídla v tvare delta poskytujú stabilné kĺzanie, sú však pomerne veľké, spôsobujú nadmerné brzdenie a môžu stratiť tuhosť. Tieto ťažkosti sa dajú prekonať: Menšie, odolnejšie zdvíhacie plochy v tvare delta krídel sú vyrobené z dvoch alebo viacerých vrstiev skladaného papiera a lepšie držia svoj tvar pri vysokorýchlostných štartoch. Krídla sa dajú zložiť tak, že sa na hornej ploche vytvorí malá vydutina zvyšujúca vztlak ako na krídle skutočného lietadla (príloha 7). Pevne postavená konštrukcia má hmotnosť, ktorá zvyšuje rozbehový krútiaci moment bez výrazného zvýšenia odporu. Posunutím delta krídel dopredu a vyvážením vztlaku dlhým plochým telom v tvare písmena V smerom k chvostu, ktoré bráni bočnému pohybu (vychýleniu) počas letu, možno najcennejšie vlastnosti papierového lietadla spojiť do jedného dizajnu. 1.5 Štart lietadla 12

13 Začnime základmi. Nikdy nedržte papierové lietadlo za zadnú hranu krídla (chvost). Keďže sa papier veľmi ohýba, čo je veľmi zlé pre aerodynamiku, akékoľvek starostlivé uchytenie bude ohrozené. Najlepšie je držať lietadlo za najhrubšiu sadu vrstiev papiera v blízkosti nosa. Tento bod je zvyčajne blízko ťažiska lietadla. Aby ste lietadlo poslali do maximálnej vzdialenosti, musíte ho čo najtvrdšie vyhodiť dopredu a hore pod uhlom 45 stupňov (parabola), čo potvrdil aj náš experiment so štartom pod rôznymi uhlami k povrchu (príloha 8). Je to preto, že pri štarte musí vzduch naraziť na spodnú stranu krídel a byť odklonený smerom nadol, čím sa zabezpečí adekvátny zdvih lietadlu. Ak lietadlo nie je v uhle k smeru jazdy a jeho nos nie je zdvihnutý, vztlak nenastane. Lietadlo zvyčajne má väčšina Váha je posunutá dozadu, čo znamená, že zadná časť je dole, nos je hore a zdvih je zaručený. Vyvažuje lietadlo a umožňuje mu let (okrem prípadov, keď je vztlaková sila príliš veľká, čo spôsobí, že lietadlo prudko stúpa a klesá). Pri súťažiach s časom letu by ste mali lietadlo vyhodiť do maximálnej výšky, aby kĺzanie dole trvalo dlhšie. Vo všeobecnosti sú techniky štartu akrobatických lietadiel také rozmanité ako ich konštrukcie. A teda technika štartu ideálneho lietadla: Správny úchop by mal byť dostatočne silný, aby lietadlo udržal, ale nie taký silný, aby ho zdeformoval. Prehnutý papierový štítok na spodnej ploche pod nosom lietadla môže byť použitý ako odpaľovací držiak. Pri štarte držte lietadlo pod uhlom 45 stupňov k jeho maximálnej výške. 2.Testovanie lietadiel 13

14 2.1. Modely lietadiel Aby sme potvrdili (alebo vyvrátili, ak sú pre papierové lietadlá nesprávne), vybrali sme 10 modelov lietadiel, ktoré sa líšia charakteristikami: sweep, rozpätie krídel, hustota konštrukcie, prídavné stabilizátory. A samozrejme sme si vzali klasický model lietadla, aby sme tiež preskúmali výber mnohých generácií (príloha 9) 2.2. Test dosahu a doby kĺzania. 14

15 Názov modelu Dosah letu (m) Trvanie letu (údery metronómu) Vlastnosti pri štarte Výhody Nevýhody 1. Zákruty Kĺzanie Príliš okrídlené Slabé ovládanie Ploché dno veľké krídla Veľké Neklzká turbulencia 2. Zákruty Kĺzanie Krídla široké Chvost Slabý Nestabilný za letu Ovládanie turbulencií 3. Ponory Úzky nos Turbulencia Hunter Twists Ploché dno Hmotnosť nosa Úzka časť tela 4. Kĺzanie Ploché dno Veľké krídla Guinnessov klzák Letí v oblúku Oblúkové Úzke telo Dlhé Oblúkové kĺzanie 5. Letí pozdĺž kužeľových krídel Široké telo rovné, v stabilizátoroch letu Žiadny chrobák na konci letu, tvar oblúka náhle zmení dráhu letu náhle 6. Letí rovno Ploché dno Široké telo Tradične dobré Malé krídla Žiadne plány oblúka 15

16 7. Ponor Zúžené krídla Ťažký nos Letí vpredu Veľké krídla, rovné Úzke telo posunuté dozadu Potápačský bombardér Oblúkový (kvôli klapkám na krídle) Hustota konštrukcie 8. Scout Letí pozdĺž Malé teloŠiroké rovné krídla Plány Malá veľkosť na dĺžku Oblúková Hustá konštrukcia 9. Biela labuť Letí pozdĺž Úzke telo rovné Stabilné Úzke krídla v plochom spodnom lete Hustá štruktúra Vyvážená 10. Stealth Letí pozdĺž oblúkovito rovného Kĺzanie Mení trajektóriu Os krídel je zúžená dozadu Žiadne klenuté Široké krídla Veľké telo Nie hustá štruktúra Trvanie letu (od najdlhšieho po najkratší) : Guinnessov klzák a Traditional, Beetle, White Swan Dĺžka letu (od najdlhšej po najkratšiu): White Swan, Beetle and Traditional, Scout. Lídri v dvoch kategóriách boli: Biela labuť a Chrobák. Preštudujte si tieto modely a spojte ich s teoretickými závermi, berte ich ako základ pre model ideálneho lietadla. 3. Model ideálneho lietadla 3.1 Zhrnieme: teoretický model 16

17 1. lietadlo by malo byť ľahké, 2. spočiatku dávať lietadlu veľkú silu, 3. dlhé a úzke, zužujúce sa smerom k nosu a chvostu ako šíp, s relatívne malým povrchom pre jeho hmotnosť, 4. spodná plocha lietadlo je ploché a vodorovné, 5 .malé a pevnejšie zdvíhacie plochy v tvare krídel v tvare delty, 6. zložte krídla tak, aby sa na hornej ploche vytvorila mierna vydutina, 7. posuňte krídla dopredu a vyvážte vztlak s dlhým plochým telom lietadla, ktoré je v tvare písmena V smerom k chvostu, 8. pevná konštrukcia, 9. úchop by mal byť dostatočne pevný a na výstupku na spodnej ploche, 10. štart pod uhlom 45 stupňov a do maximálnej výšky. 11. Pomocou údajov sme urobili náčrty ideálneho lietadla: 1. Pohľad zboku 2. Pohľad zdola 3. Pohľad spredu Po vytvorení náčrtov ideálneho lietadla som sa obrátil na históriu letectva, aby som zistil, či sa moje závery zhodujú s lietadlami dizajnérov. A našiel som prototyp lietadla s delta krídlom vyvinutého po druhej svetovej vojne: Convair XF-92 - bodový stíhač (1945). A potvrdením správnosti záverov je, že sa stal východiskovým bodom pre novú generáciu lietadiel. 17

18 Vlastný model a jeho testovanie. Názov modelu Dosah letu (m) Trvanie letu (údery metronómu) Identifikačné vlastnosti pri štarte Výhody (blízkosť ideálneho lietadla) Nevýhody (odchýlky od ideálneho lietadla) Lety 80 % 20 % priamočiare (dokonalosť (pre ďalšie plány správy bez obmedzenia) vylepšenia ) Pri ostrom protivetre „vstane“ o 90 0 a otočí sa.Mojím modelom vychádzam z modelov použitých v praktickej časti, čo je najväčšia podobnosť s „bielou labuťou“. Zároveň som však urobil niekoľko významných transformácií: väčší delta tvar krídla, ohyb krídla (ako má „scout“ a iné podobné), telo bolo zmenšené a telo bolo vzhľadom na dodatočnú tuhosť konštrukcie. To neznamená, že som so svojím modelom úplne spokojný. Chcel by som zmenšiť spodnú časť tela a ponechať rovnakú štrukturálnu hustotu. Krídla môžu mať väčší delta tvar. Zamyslite sa nad chvostovou časťou. Ale nemôže to byť inak, je tu čas na ďalšie štúdium a kreativitu. To je presne to, čo robia profesionálni dizajnéri lietadiel, môžete sa od nich veľa naučiť. To je to, čo budem robiť vo svojom koníčku. 17

19 Závery Výsledkom štúdie sme sa oboznámili so základnými zákonmi aerodynamiky, ktoré ovplyvňujú lietadlo. Na základe toho boli odvodené pravidlá, ktorých optimálna kombinácia prispieva k vytvoreniu ideálneho lietadla. Na overenie teoretických záverov v praxi boli poskladané modely papierových lietadiel, ktoré sa líšili zložitosťou skladania, doletom a trvaním letu. Počas experimentu bola zostavená tabuľka, v ktorej sa porovnávali odhalené nedostatky modelov s teoretickými závermi. Po porovnaní údajov z teórie a experimentu som vytvoril model môjho ideálneho lietadla. Stále ho treba vylepšovať, približovať k dokonalosti! 18

20 Referencie 1. Encyklopédia “Aviation” / webová stránka Akademik %D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8C 2. Collins J. Papierové lietadlá / J. Collins: prel. z angličtiny P. Mironovej. M.: Mani, Ivanov a Ferber, 2014. 160. roky Babintsev V. Aerodynamika pre figuríny a vedcov / portál Proza.ru 4. Babintsev V. Einstein a zdvíhacia sila alebo Prečo had potrebuje chvost / portál Proza.ru 5. Arzhanikov N.S., Sadekova G.S., Aerodynamika lietadla 6. Modely a metódy aerodynamiky / 7. Ushakov V.A., Krasilshchikov P.P., Volkov A.K., Grzhegorzhevsky A.N., Atlas aerodynamických charakteristík profilov krídel / 8. Aerodynamika lietadla / 9. Pohyb telies vo vzduchu / email zhur. Aerodynamika v prírode a technike. Stručné informácie o aerodynamike Ako lietať papierové lietadlá?/ Zaujímavé. Zaujímavá a cool veda Pán S. Chernyshev Prečo lietadlo letí? S. Chernyshev, riaditeľ TsAGI. Časopis "Veda a život", 11, 2008 / SGV Air Force" 4. VA VGK - fórum jednotiek a posádok "Letecká a letecká technika" - Letectvo pre figuríny 19

21 12. Gorbunov Al. Aerodynamika pre "figuríny" / Gorbunov Al., g Cesta v oblakoch / zhur. Planéta Júl 2013 Letecké míľniky: prototyp lietadla s delta krídlom 20

22 Príloha 1. Schéma vplyvu síl na letún. Zrýchlenie zdvihu špecifikované pri spustení Gravity Drag Appendix 2. Drag. Prietok a tvar prekážky Odolnosť tvaru Odpor viskózneho trenia 0% 100% ~10% ~90% ~90% ~10% 100% 0% 21

23 Príloha 3. Predĺženie krídla. Príloha 4. Zametanie krídel. 22

24 Príloha 5. Priemerná aerodynamická tetiva krídla (MAC). Príloha 6. Tvar krídla. Plán prierezu 23

25 Príloha 7. Cirkulácia vzduchu okolo krídla Na ostrej hrane profilu krídla sa vytvára vír.Pri vzniku víru dochádza k cirkulácii vzduchu okolo krídla.Vír je unášaný prúdením a prúdnice plynule obtekajú profil; sú sústredené nad krídlom Príloha 8. Uhol štartu lietadla 24

26 Príloha 9. Modely lietadiel pre experiment Papierový model 1 Názov 6 Papierový model Názov Krylan Traditional 2 7 Potápanie chvostom 3 8 Hunter Scout 4 9 Guinnessov klzák Biela labuť 5 10 Stealth Beetle 26


Štátny generál vzdelávacia inštitúcia Predškolské oddelenie „Škola 37“ 2 Projekt „Na prvom mieste lietadlá“ Učitelia: Anokhina Elena Aleksandrovna Onoprienko Ekaterina Elitovna Cieľ: Nájsť diagram

87 Vztlaková sila krídla lietadla Magnusov efekt Kedy pohyb vpred telesá vo viskóznom médiu, ako bolo uvedené v predchádzajúcom odseku, zdvíhacia sila vzniká, ak je teleso umiestnené asymetricky

ZÁVISLOSŤ AERODYNAMICKEJ CHARAKTERISTIKY KRÍDEL JEDNODUCHÉHO TVARU V PLOCHE OD GEOMETRICKÝCH PARAMETROV Spiridonov A.N., Melnikov A.A., Timakov E.V., Minazova A.A., Kovaleva Ya.I. Orenburgský štát

OBECNÝ SAMOSTATNÝ PREDŠKOLSKÝ VZDELÁVACÍ ÚSTAV OBECNEJ TVORBY NYAGAN "MATERSKÁ ŠKOLA 1 "SLNKO" VŠEOBECNÉHO ROZVOJOVÉHO TYPU S PRIORITNOU REALIZÁCIOU SPOLOČENSKO-PERSONÁLNYCH AKTIVIT

MINISTERSTVO ŠKOLSTVA A VEDY RUSKEJ FEDERÁCIE FEDERÁLNY ŠTÁTNY ROZPOČET VZDELÁVACIA INŠTITÚCIA VYSOKÉHO ODBORNÉHO VZDELÁVANIA „ŠTÁTNA UNIVERZITA SAMARA“ V.A.

Prednáška 3 Téma 1.2: AERODYNAMIKA KRÍDLA Osnova prednášky: 1. Celková aerodynamická sila. 2. Stred tlaku profilu krídla. 3. Pitching moment profilu krídla. 4. Zameranie profilu krídla. 5. Žukovského vzorec. 6. Obtekajte sa

VPLYV FYZIKÁLNYCH CHARAKTERISTICKÝCH VLASTNOSTÍ ATMOSFÉRY NA PREVÁDZKU LIETADLA Vplyv fyzikálnych vlastností atmosféry na let Ustálený horizontálny pohyb lietadla Vzlet Pristátie Atmosférický

ANIMÁCIA LIETADLA Priamočiary a rovnomerný pohyb lietadla pozdĺž naklonenej trajektórie sa nazýva kĺzanie alebo rovnomerné klesanie. Uhol, ktorý zviera kĺzavá trajektória a priamka

Téma 2: AERODYNAMICKÉ SILY. 2.1. GEOMETRICKÉ PARAMETRE KRÍDLA S MAX Stredovou čiarou Základné geometrické parametre, profil krídla a zostava profilov po rozpätí, tvar a rozmery krídla v pôdoryse, geometrické

6 PRÚDENIE TELÍSŤA V KVAPALINÁCH A PLYNOCH 6.1 Brzdová sila Problematika obtekania telies pohybom prúdenia kvapalín alebo plynov je mimoriadne široko diskutovaná v praktické činnosti osoba. Predovšetkým

Odbor školstva Správy mestskej časti Ozersk Čeľabinská oblasť Mestský štátom financovaná organizácia doplnkové vzdelávanie „Stanica mladí technici» Spustenie a úprava papiera

Ministerstvo školstva Irkutskej oblasti Štátna rozpočtová odborná vzdelávacia inštitúcia Irkutskej oblasti "Irkutská letecká vysoká škola" (GBPOUIO "IAT") Súbor metodických

MDT 533,64 O. L. Lemko, I. V. Korol METÓDA PARAMETRICKÝCH ŠTÚDIÍ VÝPOČTOVÉHO MODELU PRVÉHO APROXIMÁCIE LIETADLA S AEROSTATICKOU PODPOrou Úvod Na pozadí zhoršovania životného prostredia

1. prednáška Pohyb viskóznej tekutiny. Poiseuilleho vzorec. Laminárne a turbulentné prúdenie, Reynoldsovo číslo. Pohyb telies v kvapalinách a plynoch. Vztlaková sila krídla lietadla, Žukovského vzorec. L-1: 8,6-8,7;

Téma 3. Vlastnosti aerodynamiky vrtúľ Vrtuľa je listová vrtuľa poháňaná motorom a je určená na vytváranie ťahu. Používa sa v lietadlách

Štátna letecká univerzita v Samare VÝSKUM POLÁRNYCH LIETADIEL POČAS VÁŽKOVÝCH TESTOV VO VETERNOM TUNELI T-3 SSAU 2003 Štátna letecká univerzita v Samare V.

Regionálna súťaž kreatívne dielaštudenti „Aplikované a základné otázky matematiky“ Matematické modelovanie Matematické modelovanie letu lietadla Loevets Dmitry, Telkanov Michail 11

ZDVÍHANIE LIETADLA Zdvíhanie je jedným z typov ustáleného pohybu lietadla, pri ktorom lietadlo naberá výšku po trajektórii, ktorá zviera určitý uhol s horizontom. Stály vzostup

Testy z teoretickej mechaniky 1: Ktoré alebo ktoré z nasledujúcich tvrdení nie je pravdivé? I. Referenčný systém zahŕňa referenčný orgán a súvisiaci súradnicový systém a zvolenú metódu

Odbor školstva Správy mestskej časti Ozersk Čeľabinskej oblasti Mestská rozpočtová inštitúcia doplnkového vzdelávania „Stanica mladých technikov“ Lietajúce modely z papiera (metodické

36 M e c h a n ic k a g i r o s k o p i c h i n s ystém MDT 533,64 O. L. Lemko, I. V. Korol MATEMATICKÝ MODEL AERODYNAMICKÝCH A AEROSTATICKÝCH CHARAKTERISTICKÝCH VLASTNOSTÍ SCHÉMOV LIETADLA

KAPITOLA II AERODYNAMIKA I. Aerodynamika balóna Skúša sa každé teleso pohybujúce sa vo vzduchu alebo nehybné teleso, na ktoré dopadá prúd vzduchu. tlak pochádza zo vzduchu alebo prúdenia vzduchu

Lekcia 3.1. AERODYNAMICKÉ SILY A MOMENTY Táto kapitola skúma výsledný silový účinok atmosférického prostredia na lietadlo, ktoré sa v ňom pohybuje. Boli zavedené pojmy aerodynamickej sily,

Elektronický časopis "Proceedings of MAI". Vydanie 72 www.mai.ru/science/trudy/ UDC 629.734/.735 Metóda výpočtu aerodynamických koeficientov lietadiel s krídlami v tvare „X“ s malým rozpätím Burago

VÝUČBA bj E 3 A P I S N I C A r a ročník V/ 1975.mb udc 622.24.051.52 EXPERIMENTÁLNA ŠTÚDIA OPTIMÁLNEHO DELTA KRÍDLA VO VISKÓZNOM HYPERSONICKOM PRIETOKU, ZOHĽADŇOVANÉ VYVAŽOVAČOM. Kryukova, V.

108 M e c h a n i c a g i r o s k o p i c y s t e m MDT 629.735.33 A. Kara, I. S. Krivokhatko, V. V. Suchov HODNOTENIE ÚČINNOSTI OVLÁDANÝCH KONCOV KRÍDLA ÚVOD

32 MDT 629 735,33 D.V. Tinyakov VPLYV OBMEDZENÍ USPORIADANIA NA KONKRÉTNE KRITÉRIÁ EFEKTÍVNOSTI lichobežníkových KRÍDEL KATEGÓRIE PREPRAVY LIETADIEL Úvod V teórii a praxi tvarovania geometrických

Téma 4. Sily v prírode 1. Rozmanitosť síl v prírode Napriek zjavnej rôznorodosti interakcií a síl vo svete okolo nás existujú len ŠTYRI druhy síl: Typ 1 - GRAVITAČNÉ sily (inak - sily

TEÓRIA PLACHTY Teória plachiet je súčasťou mechaniky tekutín, vedy o pohybe tekutín. Plyn (vzduch) sa pri podzvukovej rýchlosti správa presne rovnako ako kvapalina, preto všetko, čo sa tu hovorí o kvapaline, je rovnaké

AKO ZABLOKOVAŤ LIETADLO V prvom rade by ste sa mali pozrieť na symboly skladania uvedené na konci knihy; budú použité v pokyny krok za krokom pre všetky modely. Existuje aj niekoľko univerzálnych

Richelieu Lyceum Katedra fyziky POHYB TELA VPLYVOM GRAVITY Aplikácia do počítačového modelovacieho programu PÁDOVÁ TEORETICKÁ ČASŤ Vyjadrenie úlohy Je potrebné vyriešiť hlavný problém mechaniky.

ZBORNÍK Z MIPT. 2014. Zväzok 6, 1 A. M. Gaifullin a kol., 101 MDT 532,527 A. M. Gaifullin 1,2, G. G. Sudakov 1, A. V. Voevodin 1, V. G. Sudakov 1,2, Yu N. Sviridenko 1,2, centrálny aerodynamický A. Petrov.

Téma 4. Pohybové rovnice lietadla 1 Základné princípy. Súradnicové systémy 1.1 Poloha lietadla Poloha lietadla sa vzťahuje na polohu jeho ťažiska O. Poloha ťažiska lietadla je akceptovaná

9 MDT 69. 735. 33.018.7.015.3 O.L. Lemko, Dr.Tech. vedy, V.V. Sukhov, doktor inžinierstva. Vedy MATEMATICKÝ MODEL VZNIKU AERODYNAMICKÉHO VZHĽADU LIETADLA PODĽA KRITÉRIA MAXIMÁLNEHO AERODYNAMICKÉHO

DIDAKTICKÝ JEDNOTKA 1: MECHANIKA Úloha 1 Planéta s hmotnosťou m sa pohybuje po eliptickej dráhe, v ktorej jednom z ohniskov sa nachádza hviezda s hmotnosťou M. Ak je r vektor polomeru planéty, potom

Trieda. Zrýchlenie. Rovnomerne zrýchlený pohyb Možnosť 1.1.1. Ktorá z nasledujúcich situácií nie je možná: 1. Teleso má v určitom časovom bode rýchlosť nasmerovanú na sever a zrýchlenie

9.3. Kmity sústav pri pôsobení pružných a kvázielastických síl Pružinové kyvadlo je kmitavý systém, ktorý pozostáva z telesa hmotnosti m zaveseného na pružine s tuhosťou k (obr. 9.5). Uvažujme

Dištančný tréning Abituru FYZIKA Článok Kinematika Teoretický materiál V tomto článku sa budeme zaoberať problémami skladania pohybových rovníc hmotného bodu v rovine.

Testovacie úlohy v akademickej disciplíne" Technická mechanika» TK Formulácia a obsah TK 1 Vyberte správne odpovede. Teoretickú mechaniku tvoria sekcie: a) statika b) kinematika c) dynamika

republikánska olympiáda. 9. ročníka. Brest. 004. Problémové stavy. Teoretická prehliadka. Úloha 1. „Autožeriav“ Autožeriav s hmotnosťou M = 15 t s rozmermi karosérie = 3,0 m 6,0 m má ľahký výsuvný teleskopický

AERODYNAMICKÉ SILY PRÚDENIE VZDUCHU PRÚDENIE TELES Pri prúdení okolo pevného telesa dochádza k deformácii prúdu vzduchu, čo vedie k zmene rýchlosti, tlaku, teploty a hustoty v prúdoch.

Regionálne štádium celoruská olympiáda odborná zručnosť študentov v odbore Čas ukončenia 40 min. Ohodnotené 20 bodmi 24. 2. 2001 Výroba lietadiel Teoretická

fyzika. Trieda. Možnosť - Kritériá hodnotenia úloh s podrobnou odpoveďou C V lete sa za jasného počasia do polovice dňa nad poliami a lesmi často tvoria kupovité oblaky, ktorých spodný okraj je pri

DYNAMIKA Možnosť 1 1. Auto sa pohybuje rovnomerne a priamočiaro rýchlosťou v (obr. 1). Aký smer je výslednica všetkých síl pôsobiacich na auto? A. 1. B. 2. C. 3. D. 4. E. F =

VÝPOČTOVÉ ŠTÚDIE AERODYNAMICKÝCH CHARAKTERISTÍK TEMATICKÉHO MODELU LIETADLA „LIETAJÚCE KRÍDLO“ VYUŽÍVAJÚCE SOFTVÉROVÝ KOMPLEX FLOWVISION S.V. Kalašnikov 1, A.A. Krivoščapov 1, A.L. Mitin 1, N.V.

Newtonove zákony FYZIKA SILA NEWTONOVE ZÁKONY Kapitola 1: Prvý Newtonov zákon Čo popisujú Newtonove zákony? Newtonove tri zákony popisujú pohyb telies pod vplyvom sily. Najprv boli formulované zákony

KAPITOLA III ZDVÍHACIE A PREVÁDZKOVÉ CHARAKTERISTIKY AEROSTATU 1. Vyváženie Výslednica všetkých síl pôsobiacich na balón mení svoju veľkosť a smer pri zmene rýchlosti vetra (obr. 27).

Kuzmichev Sergey Dmitrievich 2 OBSAH PREDNÁŠKY 10 Základy teórie pružnosti a hydrodynamiky. 1. Deformácie. Hookov zákon. 2. Youngov modul. Poissonov pomer. Moduly všestrannej kompresie a jednostranné

Kinematika Krivočiary pohyb. Rovnomerný pohyb v kruhu. Najjednoduchším modelom krivočiareho pohybu je rovnomerný pohyb po kružnici. V tomto prípade sa bod pohybuje v kruhu

Dynamika. Sila je vektorová fyzikálna veličina, ktorá je mierou fyzického vplyvu iných telies na teleso. 1) Iba pôsobenie nekompenzovanej sily (keď existuje viac ako jedna sila, potom výslednica

1. Výroba lopatiek Časť 3. Veterné koleso Lopatky opísaného veterného generátora majú jednoduchý aerodynamický profil, po výrobe vyzerajú (a fungujú) ako krídla lietadla. Tvar čepele -

OVLÁDAteľnosť LODE PODMIENKY SÚVISIACE S OVLÁDANÍM Manévrovanie, zmena smeru pohybu a rýchlosti plavidla pod vplyvom kormidla, pohonov a iných zariadení (pre bezpečnú divergenciu, keď

4. prednáška Téma: Dynamika hmotného bodu. Newtonove zákony. Dynamika hmotného bodu. Newtonove zákony. Inerciálne referenčné systémy. Galileov princíp relativity. Sily v mechanike. Elastická sila (zákon

Elektronický časopis "Proceedings of the MAI" Vydanie 55 wwwrusenetrud MDT 69735335 Vzťahy pre rotačné derivácie koeficientov naklápacích a zatáčacích momentov krídla MA Golovkin Abstrakt Použitie vektora

Tréningové úlohy na tému „DYNAMIKA“ 1 (A) Lietadlo letí v priamom smere konštantnou rýchlosťou vo výške 9000 m. Referenčný systém spojený so Zemou sa považuje za inerciálny. V tomto prípade 1) lietadlom

4. prednáška Podstata niektorých síl (pružná sila, trecia sila, gravitačná sila, zotrvačná sila) Elastická sila Vzniká v deformovanom telese, smeruje v opačnom smere ako je deformácia Druhy deformácií

ZBORNÍK Z MIPT. 2014. Zväzok 6, 2 Hong Fong Nguyen, V. I. Biryuk 133 MDT 629.7.023.4 Hong Fong Nguyen 1, V. I. Biryuk 1,2 1 Moskovský inštitút fyziky a technológie ( Štátna univerzita) 2 Centrálna aerohydrodynamická

Mestská rozpočtová vzdelávacia inštitúcia doplnkového vzdelávania pre deti Centrum detskej tvorivosti "Meridian" Samara Toolkit Výcvik pilotovania akrobatických modelov na šnúre.

Vývrtka lietadla Vývrtka lietadla je nekontrolovaný pohyb lietadla pozdĺž špirálovej trajektórie malého polomeru pri nadkritických uhloch nábehu. Akékoľvek lietadlo môže ísť do vývrtky, ako si pilot želá,

E S T E S T V O VEDOMOSTI FYZIKÁLNE A. Zákony zachovania v mechanike. Hybnosť tela Hybnosť tela je vektorová fyzikálna veličina rovnajúca sa súčinu hmotnosti telesa a jeho rýchlosti: Označenie p, jednotky

Prednáška 08 Všeobecný prípad komplexná odolnosť Šikmý ohyb Ohyb ťahom alebo tlakom Ohyb krutom Techniky určovania napätí a deformácií používané pri riešení konkrétnych problémov čistých

Dynamika 1. Štyri rovnaké tehly s hmotnosťou 3 kg sú naukladané na seba (pozri obrázok). O koľko vzrastie sila pôsobiaca z vodorovnej podpery na 1. tehlu, ak sa na vrch položí ďalšia?

Ministerstvo školstva Moskovskej okresnej správy mesta Nižný Novgorod MBOU Lyceum 87 pomenované po. L.I. Novikovej Výskum"Prečo vzlietajú lietadlá" Dizajn testovacieho stojana na štúdium

I. V. Jakovlev Materiály o fyzike MathUs.ru Energia Témy Jednotnej štátnej skúšky kodifikátor: sila, výkon, kinetická energia, potenciálna energia, zákon zachovania mechanickej energie. Začíname študovať

Kapitola 5. Elastické deformácie Laboratórne práce 5. STANOVENIE YOUNGOVHO MODULU Z DEFORMÁCIE V OHYBU Účel práce Stanovenie Youngovho modulu materiálu nosníka rovnakej pevnosti a polomeru krivosti ohybu z meraní výložníka.

Téma 1. Základné rovnice aerodynamiky Vzduch je považovaný za dokonalý plyn (reálny plyn, molekuly, ktoré interagujú len pri zrážkach) spĺňajúci stavovú rovnicu (Mendelejev

88 Aerohydromechanika ZBORNÍK MIPT. 2013. Zväzok 5, 2 MDT 533.6.011.35 Vu Thanh Chung 1, V. V. Vyshinsky 1,2 1 Moskovský inštitút fyziky a technológie (Štátna univerzita) 2 Centrálna aerohydrodynamická