בעבר דגמי מטוסי המדחף שלי סיימו תמיד את טיסתם בשיא תלול ופתאומי. העיצוב המתואר כאן פותר את הבעיה באמצעות ציוד החלקה קל משקל שפועל כמו ציוד נחיתה. הגנה זו מתאימה רק אם אתה משגר את המטוס בחוץ או בחדר גדול ומרווח.
תוכנית שיעורים:
קושי: 3.5 / 5
הכנה: 2/5
בנה: 1/5
ניקיון: 1/5
עבודת הכנה:
קפלו וחתכו את יריעות הקרטון לשניים לאורך.
אמור לתלמידים שלך שהם יצרו מטוס שיכול להמריא מהאדמה או מהשולחן, לטוס לפחות 5 מטרים ולנחות בצורה חלקה. מכיוון שמדובר בפרויקט די פשוט, אני ממליץ לעשות לפחות באופן חלקי המודל יחד עם סטודנטים, מדגימים להם את עיקרי האסיפה בתהליך. ישנם שלבים רבים בכיתת אמן זו, אז נסו לסטות פחות מהתכנית. העבודה העיקרית מתוארת בשלבים 2-6.
מטרת המחקר:
במהלך ההרצאה בעל פה התלמידים ילמדו ארבעה מושגי יסוד בתעופה: הרמה, לחץ צירי, יציבות ומשקל.
במהלך בדיקת המטוסים שלהם וניתוח התוצאות, התלמידים יוכלו לדון בחסרונות ודרכים להתייחס אליהם עם המורה. התלמידים יוכלו לשנות את המודלים שלהם ולחזור על התהליך שוב.
ברגע שהתלמידים יצליחו ליצור דגמים מרקמים להפליא של כלי טיס מונע מדחף, הם יוכלו לסבך את דפוסי הטיסה על ידי ביצוע סיבובים או לולאות.
שלב 1: חומרים
- 2 מקלות
- 2 מקלות חצי
- שתי צינורות למשקאות
- 2 רצועות אלסטיות דקות
- גיליון קרטון אחד
- קליפ נייר אחד
- מדחף אחד
- קלטת תעלה
- עפרונות או עטים עם עצב לבד לצביעה
ניתן לקנות מדחפים באינטרנט.
שלב 2: פיר בורג
הסבירו לתלמידים את ההיבטים החשובים בבנייה לאורך הדרך, ותנו להם דוגמא ישירה לעבודתם. פיר הבורג פשוט תומך ומותח את הרצועות האלסטיות, שישמשו כמקור אנרגיה. מהדק את הנייר חזק בחוזקה עם סרט דבק!
לאחר הידוק הגומיות, פיר המדחף יהיה הכוח הצירי של המטוס. במהותו, זה מה שמניע את המטוס קדימה. דמיין שאתה יושב בכיסא עם גלגלים. אם תדחף את הרגליים מהקיר, תרכב על כיסא בכיוון ההפוך. אותו דבר קורה כאן. בסיבוב, המדחף מניע אוויר לכיוון המטוס ודוחף את האוויר לכיוון הקצה האחורי של המטוס.דוחף את האוויר לאחור, המדחף יוצר הפסקת כוח, וכתוצאה מכך המטוס נע קדימה.
שלב 3: כנפיים, זנב ומייצב
הדבר החשוב ביותר שמטוס צריך לטוס הוא לטפס. העלייה מתרחשת כאשר האוויר לוחץ על החלק התחתון של הכנפיים. ככל שהכנפיים גדולות יותר, כך העלייה תתרחש. הנייר מקופל לשניים ונחתך בזווית, מכיוון שאנחנו רוצים שהכנפיים יהיו גדולות יותר במרכז המטוס, שם הוא הכבד ביותר. אם אתה עושה את הכנפיים מלבניות, המטוס יכול להתעלות גבוה מדי מצד אחד של הכנף, מה שמוביל בסופו של דבר לתאונה.
קפלו את פיסת הנייר הנותרת לשניים וחתכו אותה. ניתן להשתמש בנתחים אלה לזנב ומייצב.
שלב 4: חיבור הכנפיים, הזנב והמייצב
השתמש בחתיכות קלטות צינורות ארוכות לאורך כל המוט כדי להדביק היטב את הכנפיים.
הדביקו את שני החלקים המשולשים זה לזה כזנב. הזנב נדבק לפיר באותה צורה כמו הכנפיים.
חצאי המייצב מודבקים לזנב, ואז שני החצאים מודבקים זה לזה באמצע.
הזנב שומר על אחורי המטוס על הצף בזמן הטיפוס. המייצב חשוב גם הוא, מכיוון שהוא מסייע למטוס לשמור על מסלול יציב, מבלי לסטות לשום מקום ולא להתהפך.
אני רוצה להסביר את חשיבותו של המייצב כך: השאר מולך דף נייר (למשל, חצי יריעת קרטון). נשף עליו אוויר מעבר לקצה הגיליון. תראה שהעיתון כמעט ולא זז. הסיבה לכך היא שהאוויר עובר בקלות סביב גיליון הנייר מכיוון שהוא אחיד ודק. כעת החזיקו את דף הנייר בקצה אחד ותפוצצו עליו. הנייר יתחיל להתפתח בכיוונים שונים, להתכופף בלחץ האוויר, מכיוון שאוויר לא יכול בקלות לעבור דרך הסדין. הרבה יותר קל לאוויר להבריח עלה מדרכו עד שהוא יהיה באותו כיוון של זרם האוויר.
המייצב עובד על אותו עיקרון. כאשר המטוס נע ישר, אוויר עובר בקלות סביב המייצב. אך אם המטוס יתחיל להסתובב, צידי המייצב יעמדו בזרימת אוויר. האוויר ילחץ על המייצב עד שהמטוס ייצא החוצה. זה מאפשר לכלי המטוס לשמור על מסלול יציב.
בתכנון זה, המייצב הוא בעל צורה משולשת. פיסת נייר אחת שטוחה אינה יציבה מדי כמו מייצב, זרימת האוויר פשוט תכופף אותה. לפני חיבור המייצב, יש לתקן את המסטיק במטוס.
שלב 5: שלדת החלקה
הילוך החלקה מאפשר לך לשגר את המטוס מפני משטח שטוח, מכיוון שהוא מעלה את המדחף גבוה מספיק כך שהוא לא ייגע בקרקע. בנוסף, שלדה כזו מבצעת פונקציה חשובה נוספת: היא מוסיפה משקל לתחתית המטוס.
מדוע זה חשוב? התשובה אינה ברורה מייד. אם אתה מהדק את הרצועות האלסטיות ומשחרר כדי להתחיל את המטוס, הם מתרגלים משני הצדדים. קצה אחד של המסטיק מסובב את המדחף, והשני מנסה לפרוס את שאר המטוס! כמובן שהמטוס קשה הרבה יותר לסובב, מכיוון שהוא גדול וכבד יותר, אך עדיין יש כוח מסוים שפותח על ידי המסטיק. ואם יש יותר מדי כוח כזה, המטוס יכול להישען לכיוון אחד, לאבד יציבות ולהתרסק.
משקל מציוד הנחיתה, להפך, יוסיף משקל למטוס, ולכן יציבות. איתו, חלקו התחתון של המטוס כבד בהרבה מהחלק העליון, והמטוס יהיה עמיד בהרבה בהטיה או הטיה.
שלב 6: עף!
כדי להמריא, החזק את המוט עם היד שלך ליד המדחף. התחל לסובב את המדחף בכיוון השעון. וודאו שהתלמידים מפנים את המדחף מעצמם, כך שהמטוס טס בכיוון ההפוך מעצמם. אחרת, אם תשחרר בטעות את המדחף, אתה יכול לפצוע את עצמך.
התנסה בכמויות אנרגיה שונות ומצא את המספר האידיאלי של המהפכות של המדחף בכדי להשיג את המרחק ואת איכות הטיסה הרצויה.
כדי לשגר את המטוס, הניחו אותו על משטח שטוח כך שהמדחף יפנה מכם. החזיקו בעדינות אך בחוזקה את המוט ביד אחת ואת המדחף ביד השנייה. שחרר תחילה את המדחף, ואז לאחר שבריר שנייה את הפיר. הזמן משחק תפקיד וזה ייקח מעט תרגול. הזמן בין שחרור המדחף למדחף שווה בערך למשך הזמן, אם נאמר "טיק טוק". באופן זה, נוח לתלמידים להסביר את הנקודה הזו. בזמן שאתה אומר "תקתק", אתה צריך לשחרר את המדחף, וכשאתה אומר "כך" - אתה צריך לשחרר את הפיר.
לאחר שליטה בטכניקה הבסיסית של טיסה, התלמידים יכולים להתחיל להתנסות באפקטים שונים, כגון לולאות, פניות או חביות!
שלב 7: אבטחה, טיפים ופתרון בעיות
פרויקט זה יכול להיות מסוכן משתי סיבות! 1. המדחף יכול להסתובב מהר מאוד ולהשאיר חתכים על העור. 2. המדחף עלול להסתבך בשיער ארוך. וודאו כי התלמידים מטפלים בזהירות ובזהירות במדחפים. בטיסות בחר רק שטח גדול ופתוח כך שהמטוס לא יתקל במכשולים מול עצמו ומסביבו.