Творческий проект "Крыло новой формы для схематического планера"

Комитет образования Гатчинского муниципального района

Муниципальное образовательное учреждение дополнительного образования

 «РАЙОННЫЙ ЦЕНТР ДЕТСКОГО ТВОРЧЕСТВА»

Детское авиамодельное объединение «ВЗЛЕТ»

Творческий проект

«Крыло новой формы

для схематического планера»

                                                            Выполнила: Быцкевич Анастасия, 12 лет

Руководитель:  педагог ДО Демьянов И.В.

п. Сиверский

  2015  год

Оглавление

Введение                                                                                           стр. 2

Глава 1.   Технология                                                                       стр. 4

Глава 2. Исследование прибавления подъемной силы                 стр. 8

                за счет дополнительной площади крыла»

Результат проекта                                                                            стр. 11

 Список литературы                                                                          стр. 12

Введение

Вид проекта – творческий

Содержание – вне школьной программы

Назначение – общественный

База выполнения – авиамодельный кружок «Взлет»

Количественный состав исполнителей – индивидуальный, под руководством педагога ДО

Продолжительность выполнения  - 2 месяца

Меня зовут Быцкевич Анастасия. Мне 12 лет.  Учусь в 6 классе Сиверской  СОШ №3.  Занимаюсь в авиамодельном кружке «Взлет» третий год.

При  подготовке к участию в областных авиамодельных соревнованиях свои тренировочные запуски схематических моделей планеров  мы начинаем в апреле месяце, который характеризуется относительно сильными ветрами (5-7 м/ сек.). При старте с леера иногда происходит флаттер или вот такое «складывание» крыльев

Проанализировав причину «складывания» мы установили, что V-образный  узел стыковки плоскостей, выполненный из дюралевой пластины, имеет недостаточную прочность.

Первое решение.  Изначально, со своим другом Сашей Зелинским,  мы решили сделать более широкими кромки крыльев и более толстыми стыковочные пластины.

Цель проекта – изготовление  крыла новой формы с повышенной прочностью крыла

Задачи:

- сконструировать крыло повышенной прочности

- исследовать летные характеристики планера

- помочь своим товарищам построит новые модели планеров

Основным источником информации для меня были книги:

1)  Заворотов В.А  От идеи до модели -  Москва: Просвещение,  1982

2)  Павлов А.П.   Твоя первая модель – Москва: ДОСААФ, 1979

3)   Ермаков .А.М. Простейшие авиамодели - Москва: Просвещение,  1989

4)  Мерзликин В.Е.  Радиоуправляемые модели планеров - Москва: ДОСААФ, 1982

Основная часть

Глава 1.    Технология изготовления

Второе решение. Ознакомившись с литературой, было принято  решение  - усилить крыло за счет раскосов,  закрепив их  на верхнюю, центральную часть крыла

Меня заинтересовало, каким образом изменятся полетные характеристики планера.

Наш руководитель кружка рассказал нам о подъемной силе крыла (Y),  которая создается по законам физики (3-ий закон Ньютона и  закон Бернулли) и   что основным элементом  формулы  подъемной силы является площадь крыла ( S).

Третье решение

Тогда мне пришла мысль, не только усилить крыло, но и увеличить площадь крыла за счет раскосов. Идея заключалась в использовании раскосов  как  кромок крыла,  поставив между ними нервюры. Таким образом, получим   дополнительную площадь крыла.

Кромки сечением 5 х 10 х  480 мм были напилены из сосновых брусков на циркулярной пиле

      Нервюры  изготовлены из бамбуковых пластин

 Пластины  нервюр изогнуты на свечке для придания профиля

      Получилось вот такое усиленное крыло с дополнительной площадью

Вес дополнительной конструкции составил 22 грамм

Для изготовления данной модели мне понадобился инструмент и оборудование:   циркулярная пила,  ножовка,  рубанок,  нож,  брусок с наждачкой,  тиски,  линейка,  уголок,  карандаш,  весы, лавсановая пленка, - клей.

Глава 2.  Исследование прибавления подъемной силы за счет дополнительной площади крыла

В книге «Мерзликина  В.Е   (4, с. 15,  с. 25)    я познакомилась с графиком зависимости коэффициента подъемной сылы ( Су) от угла атаки (альфа) и  с формулой создания подъемной силы .

Где  Cy       - коэффициент подъемной   силы  профиля

        S     -  площадь  крыла

                - скоростной напор

              -     - (плотность воздуха при температуре + 15о  и  давлении 760 мм  

                     ртутного   столба

       V       -  скорость

Мое дополнительное крыло имеет двояко выгнутый профиль, поэтому для расчета коэффициента подъемный силы  Су был избран профиль № 1.

Угол атаки крыла = 3 градуса,  

по графику Су получился равным 0,7

S - площадь дополнительного крыла составила   0,12*0,48 = 0,0576 м2

= 0,125

Для определения скорости полета модели планера проводился эксперимент.

Модель запускалась с руки (5 раз),  секундомером замерялось время полета, рулеткой  расстояние, которое пролетела модель (12 метров за 4 сек)

Скорость   V= 12:4= 3 м/сек

Подставив полученные значения в формулу

Получили   0,7 * 0,0576 * 0,125 * 32 : 2 = 0,055 кг = 0,02268  

Вывод 

1. Усилив конструкцию крыла и добавив вес в 22 грамма,  получили прирост подъемной  силы в 22 грамма
2.  Качество полета планера сохранилось

Расчет затрат на изготовление изделия

http://doskov.ru/doska-obreznaya-cena-za-kub   стоимость 1 куб .м сосны

Заключительная часть

Результат проекта

1. Изготовленное крыло новой формы обладает повышенной прочностью, летные характеристики планера сохранились.
2.  На практике познакомилась с условиями создания подъемной силы
3. По моему проекту мои друзья изготовили аналогичные крылья для своих моделей
4. С данными моделями мы будем участвовать на областных авиамодельных соревнованиях

Список  литературы

1)  Заворотов В.А  От идеи до модели -  Москва: Просвещение,  1982

2)  Павлов А.П.   Твоя первая модель – Москва: ДОСААФ, 1979

3)   Ермаков .А.М. Простейшие авиамодели - Москва: Просвещение,  1989

4)  Мерзликин В.Е.  Радиоуправляемые модели планеров - Москва: ДОСААФ, 1982

При подготовке проекта

http://festival.1september.ru/articles/564307/         Методические рекомендации по выполнению творческих проектов для учащихся образовательной области "Технология"

Интернет-ресурсы

http://www.bibliotekar.ru/teh-tvorchestvo/128.htm

http://jmk-project.narod.ru/L-avia/B/ErmakovA84_Prosteyshie_aviamod/cont.htm