¿Cómo hacer un avión de papel? "La dependencia de la duración del vuelo de un avión de papel en su forma" Condiciones para la planificación a largo plazo de un avión de papel

transcripción

1 Trabajo de investigación Tema del trabajo Avión de papel ideal Completado por: Prokhorov Vitaly Andreevich, estudiante de octavo grado de la escuela secundaria Smelovskaya Supervisora: Prokhorova Tatiana Vasilievna profesora de historia y estudios sociales de la escuela secundaria Smelovskaya 2016

2 Contenidos Introducción El avión ideal Componentes del éxito Segunda ley de Newton al lanzar un avión Fuerzas que actúan sobre un avión en vuelo Acerca del ala Lanzamiento de un avión Probando aviones Modelos de aviones Probando el rango de vuelo y el tiempo de planeo Modelo de un avión ideal Para resumir: a modelo teórico Modelo propio y su ensayo Conclusiones Lista Apéndice 1. Esquema de impacto de fuerzas sobre un avión en vuelo Apéndice 2. Arrastre Apéndice 3. Extensión de ala Apéndice 4. Barrido de ala Apéndice 5. Cuerda aerodinámica media del ala (MAC) Apéndice 6. Forma del ala Apéndice 7. Circulación de aire alrededor del ala Apéndice 8 Ángulo de lanzamiento del avión Apéndice 9. Modelos de aviones para el experimento

3 Introducción El avión de papel (avión) es un avión de juguete hecho de papel. Es probablemente la forma más común de aerogami, una rama del origami (el arte japonés de doblar papel). En japonés, este avión se llama 紙飛行機 (kami hikoki; kami=papel, hikoki=avión). A pesar de la aparente frivolidad de esta actividad, resultó que lanzar aviones es toda una ciencia. Nació en 1930, cuando Jack Northrop, fundador de Lockheed Corporation, usó aviones de papel para probar nuevas ideas en aviones reales. Y las competiciones de lanzamiento de aviones de papel Red Bull Paper Wings se llevan a cabo a nivel mundial. Fueron inventados por el británico Andy Chipling. Durante muchos años, él y sus amigos se dedicaron a la creación de modelos de papel, en 1989 fundó la Asociación de aviones de papel. Fue él quien escribió el conjunto de reglas para el lanzamiento de aviones de papel, que son utilizados por especialistas del Libro Guinness de los Récords y que se han convertido en las instalaciones oficiales del campeonato mundial. Origami, y luego aerogami, ha sido durante mucho tiempo mi pasión. He construido varios modelos de aviones de papel, pero algunos de ellos volaron muy bien, mientras que otros cayeron de inmediato. ¿Por qué sucede esto, cómo hacer un modelo de un avión ideal (volando durante mucho tiempo y lejos)? Combinando mi pasión con el conocimiento de la física, comencé mi investigación. El propósito del estudio: mediante la aplicación de las leyes de la física, para crear un modelo de un avión ideal. Tareas: 1. Estudiar las leyes básicas de la física que afectan el vuelo de un avión. 2. Derive las reglas para crear el avión perfecto. 3

4 3. Examinar los modelos de aviones ya creados por proximidad al modelo teórico de un avión ideal. 4. Crea tu propio modelo de avión que se acerque al modelo teórico de un avión ideal. 1. Avión ideal 1.1. Componentes del éxito Primero, tratemos la cuestión de cómo hacer un buen avión de papel. Verá, la función principal de un avión es la capacidad de volar. Cómo hacer un avión con el mejor rendimiento. Para hacer esto, primero recurrimos a las observaciones: 1. Un avión vuela más rápido y durante más tiempo, cuanto más fuerte sea el lanzamiento, excepto cuando algo (la mayoría de las veces, un trozo de papel que se agita en el morro o las alas bajas que cuelgan) crea resistencia y ralentiza el avance. progreso del avión. . 2. Por mucho que intentemos lanzar una hoja de papel, no podremos lanzarla tan lejos como una piedrecita que tenga el mismo peso. 3. Para un avión de papel, las alas largas son inútiles, las alas cortas son más efectivas. Los aviones pesados ​​no vuelan muy lejos 4. Otro factor clave a tener en cuenta es el ángulo en el que avanza el avión. Volviendo a las leyes de la física, encontramos las causas de los fenómenos observados: 1. Los vuelos de los aviones de papel obedecen la segunda ley de Newton: la fuerza (en este caso, la sustentación) es igual a la tasa de cambio del momento. 2. Se trata de la resistencia al avance, una combinación de resistencia del aire y turbulencia. La resistencia del aire provocada por su viscosidad es proporcional al área de la sección transversal de la parte frontal de la aeronave, 4

5 en otras palabras, depende de qué tan grande sea la nariz del avión cuando se ve desde el frente. La turbulencia es el resultado de la acción de corrientes de aire en remolino que se forman alrededor de la aeronave. Es proporcional al área de superficie del avión, la forma aerodinámica la reduce significativamente. 3. Las grandes alas del avión de papel se comban y no pueden resistir el efecto de flexión de la fuerza de sustentación, lo que hace que el avión sea más pesado y aumente la resistencia. El exceso de peso evita que la aeronave vuele lejos, y este peso generalmente lo crean las alas, y la mayor sustentación se produce en la región del ala más cercana a la línea central de la aeronave. Por lo tanto, las alas deben ser muy cortas. 4. En el lanzamiento, el aire debe golpear la parte inferior de las alas y ser desviado hacia abajo para proporcionar la sustentación adecuada a la aeronave. Si la aeronave no está en ángulo con respecto a la dirección de viaje y su morro no está levantado, no hay sustentación. A continuación consideraremos las leyes físicas básicas que afectan al avión, con más detalle la segunda ley de Newton cuando se lanza el avión Sabemos que la velocidad de un cuerpo cambia bajo la influencia de una fuerza aplicada sobre él. Si sobre el cuerpo actúan varias fuerzas, entonces se encuentra la resultante de estas fuerzas, es decir, una cierta fuerza total total que tiene una cierta dirección y valor numérico. De hecho, todos los casos de aplicación de varias fuerzas en un momento particular pueden reducirse a la acción de una fuerza resultante. Por lo tanto, para encontrar cómo ha cambiado la velocidad del cuerpo, necesitamos saber qué fuerza actúa sobre el cuerpo. Dependiendo de la magnitud y dirección de la fuerza, el cuerpo recibirá una u otra aceleración. Esto es claramente visible cuando se lanza el avión. Cuando actuamos sobre el avión con una fuerza pequeña, no aceleró mucho. cuando es el poder 5

6 impacto aumentó, entonces el avión adquirió una aceleración mucho mayor. Es decir, la aceleración es directamente proporcional a la fuerza aplicada. Cuanto mayor es la fuerza del impacto, mayor es la aceleración que adquiere el cuerpo. La masa del cuerpo también está directamente relacionada con la aceleración adquirida por el cuerpo como resultado de la fuerza. En este caso, la masa del cuerpo es inversamente proporcional a la aceleración resultante. Cuanto mayor sea la masa, menor será la aceleración. Con base en lo anterior, llegamos a la conclusión de que cuando se lanza el avión, obedece la segunda ley de Newton, que se expresa mediante la fórmula: a \u003d F / m, donde a es la aceleración, F es la fuerza de impacto, m es la masa del cuerpo. La definición de la segunda ley es la siguiente: la aceleración que adquiere un cuerpo como resultado de un impacto sobre él es directamente proporcional a la fuerza o resultante de las fuerzas de este impacto e inversamente proporcional a la masa del cuerpo. Por lo tanto, inicialmente el avión obedece la segunda ley de Newton y el rango de vuelo también depende de la fuerza inicial y la masa dadas del avión. Por lo tanto, las primeras reglas para crear un avión ideal se derivan de él: el avión debe ser ligero, inicialmente darle al avión una gran fuerza Fuerzas que actúan sobre el avión en vuelo. Cuando un avión vuela, se ve afectado por muchas fuerzas debido a la presencia del aire, pero todas ellas se pueden representar en forma de cuatro fuerzas principales: la gravedad, la sustentación, la fuerza establecida en el lanzamiento y la fuerza de resistencia del aire ( arrastre) (ver Apéndice 1). La fuerza de gravedad siempre permanece constante. La sustentación contrarresta el peso de la aeronave y puede ser mayor o menor que el peso, según la cantidad de energía gastada en la propulsión. La fuerza establecida en el lanzamiento es contrarrestada por la fuerza de la resistencia del aire (de lo contrario, arrastre). 6

7 En vuelo recto y nivelado, estas fuerzas se equilibran mutuamente: la fuerza establecida en el lanzamiento es igual a la fuerza de la resistencia del aire, la fuerza de sustentación es igual al peso de la aeronave. Sin otra proporción de estas cuatro fuerzas básicas, el vuelo recto y nivelado es imposible. Cualquier cambio en cualquiera de estas fuerzas afectará la forma en que vuela el avión. Si la sustentación generada por las alas es mayor que la fuerza de la gravedad, entonces el avión se eleva. Por el contrario, una disminución de la sustentación contra la gravedad hace que la aeronave descienda, es decir, la pérdida de altitud y su caída. Si no se mantiene el equilibrio de fuerzas, la aeronave curvará la trayectoria de vuelo en la dirección de la fuerza predominante. Detengámonos con más detalle en la resistencia, como uno de los factores importantes en la aerodinámica. El arrastre es la fuerza que impide el movimiento de los cuerpos en líquidos y gases. La resistencia frontal consiste en dos tipos de fuerzas: fuerzas de fricción tangencial (tangencial) dirigidas a lo largo de la superficie del cuerpo y fuerzas de presión dirigidas hacia la superficie (Apéndice 2). La fuerza de arrastre siempre está dirigida contra el vector de velocidad del cuerpo en el medio y, junto con la fuerza de sustentación, es un componente de la fuerza aerodinámica total. La fuerza de arrastre generalmente se representa como la suma de dos componentes: arrastre con elevación cero (arrastre dañino) y arrastre inductivo. La resistencia dañina ocurre como resultado del impacto de la presión del aire a alta velocidad en los elementos estructurales de la aeronave (todas las partes sobresalientes de la aeronave crean una resistencia dañina cuando se mueven por el aire). Además, en la unión del ala y el "cuerpo" de la aeronave, así como en la cola, se producen turbulencias en el flujo de aire, que también dan una resistencia perjudicial. nocivo 7

8 la resistencia aumenta con el cuadrado de la aceleración de la aeronave (si duplica la velocidad, la resistencia perjudicial aumenta en un factor de cuatro). En la aviación moderna, los aviones de alta velocidad, a pesar de los bordes afilados de las alas y la forma súper aerodinámica, experimentan un calentamiento significativo de la piel cuando superan la fuerza de arrastre con la potencia de sus motores (por ejemplo, el avión de alta velocidad más rápido del mundo). El avión de reconocimiento de altitud SR-71 Black Bird está protegido por un revestimiento especial resistente al calor). El segundo componente de la resistencia, la resistencia inductiva, es un subproducto de la sustentación. Ocurre cuando el aire fluye desde un área de alta presión frente al ala hacia un medio enrarecido detrás del ala. El efecto especial de la resistencia inductiva se nota a bajas velocidades de vuelo, lo que se observa en los aviones de papel (un buen ejemplo de este fenómeno se puede ver en aviones reales durante la aproximación al aterrizaje. El avión levanta la nariz durante la aproximación al aterrizaje, los motores comienzan a zumbar empuje cada vez mayor). La resistencia inductiva, similar a la resistencia dañina, está en una proporción de uno a dos con la aceleración de la aeronave. Y ahora un poco sobre la turbulencia. El Diccionario Explicativo de la Enciclopedia "Aviación" da una definición: "La turbulencia es la formación aleatoria de ondas fractales no lineales con velocidad creciente en un medio líquido o gaseoso". En nuestras propias palabras, esta es una propiedad física de la atmósfera, en la que la presión, la temperatura, la dirección y la velocidad del viento están cambiando constantemente. Debido a esto, las masas de aire se vuelven heterogéneas en composición y densidad. Y al volar, nuestro avión puede entrar en corrientes de aire descendentes (“clavadas” al suelo) o ascendentes (mejor para nosotros, porque levantan el avión del suelo), y estos flujos también pueden moverse aleatoriamente, torcer (entonces el avión vuela impredeciblemente, gira y gira). ocho

9 Entonces, de lo dicho, deducimos las cualidades necesarias para crear un avión ideal en vuelo: Un avión ideal debería ser largo y angosto, estrechándose hacia la nariz y la cola como una flecha, con un área de superficie relativamente pequeña para su peso. Un avión de estas características vuela una mayor distancia. Si el papel está doblado de modo que la parte inferior del avión quede plana y nivelada, la sustentación actuará sobre él a medida que desciende y aumentará su alcance. Como se señaló anteriormente, la sustentación ocurre cuando el aire golpea la superficie inferior de un avión que vuela con la nariz ligeramente levantada sobre el ala. La envergadura es la distancia entre planos paralelos al plano de simetría del ala y que tocan sus puntos extremos. La envergadura es una característica geométrica importante de una aeronave que afecta su rendimiento aerodinámico y de vuelo, y también es una de las principales dimensiones generales de una aeronave. Elongación del ala: la relación entre la envergadura del ala y su cuerda aerodinámica promedio (Apéndice 3). Para un ala no rectangular, relación de aspecto = (cuadrado de la envergadura)/área. Esto se puede entender si tomamos como base un ala rectangular, la fórmula será más simple: relación de aspecto = luz / cuerda. Aquellas. si el ala tiene una envergadura de 10 metros y la cuerda = 1 metro, entonces el alargamiento será = 10. Cuanto mayor sea el alargamiento, menor será la resistencia inductiva del ala asociada con el flujo de aire desde la superficie inferior del ala. ala a la superior a través de la punta con la formación de vórtices finales. En una primera aproximación, podemos suponer que el tamaño característico de tal vórtice es igual a la cuerda, y con un aumento en la envergadura, el vórtice se vuelve cada vez más pequeño en comparación con la envergadura del ala. nueve

10 Naturalmente, cuanto menor sea la resistencia inductiva, menor será la resistencia total del sistema, mayor será la calidad aerodinámica. Naturalmente, existe la tentación de hacer que el alargamiento sea lo más grande posible. Y aquí empiezan los problemas: junto con el uso de alargamientos elevados, tenemos que aumentar la resistencia y rigidez del ala, lo que conlleva un aumento desproporcionado de la masa del ala. Desde el punto de vista de la aerodinámica, lo más ventajoso será un ala de este tipo, que tenga la capacidad de crear la mayor sustentación posible con la menor resistencia posible. Para evaluar la perfección aerodinámica del ala, se introduce el concepto de calidad aerodinámica del ala. La calidad aerodinámica de un ala es la relación entre la sustentación y la fuerza de arrastre del ala. Lo mejor en términos de aerodinámica es una forma elíptica, pero tal ala es difícil de fabricar, por lo que rara vez se usa. Un ala rectangular es menos aerodinámicamente ventajosa, pero mucho más fácil de fabricar. El ala trapezoidal es mejor en términos de características aerodinámicas que una rectangular, pero es algo más difícil de fabricar. Las alas en flecha y triangulares en términos de aerodinámica a bajas velocidades son inferiores a las trapezoidales y rectangulares (tales alas se usan en aviones que vuelan a velocidades transónicas y supersónicas). El ala elíptica en planta tiene la más alta calidad aerodinámica: la mínima resistencia posible con la máxima sustentación. Desafortunadamente, un ala de esta forma no se usa a menudo debido a la complejidad del diseño (un ejemplo del uso de un ala de este tipo es el caza inglés Spitfire) (Apéndice 6). Ángulo de barrido del ala de la desviación del ala desde la normal hasta el eje de simetría de la aeronave, proyectada sobre el plano base de la aeronave. En este caso, la dirección hacia la cola se considera positiva (Apéndice 4). hay 10

11 barrer a lo largo del borde de ataque del ala, a lo largo del borde de fuga ya lo largo de la línea de cuarto de cuerda. Ala de barrido inverso (KOS) ala con barrido negativo (ejemplos de modelos de aviones con barrido inverso: Su-47 Berkut, planeador checoslovaco LET L-13) . La carga alar es la relación entre el peso de una aeronave y su área de superficie de apoyo. Se expresa en kg/m² (para modelos - g/dm²). Cuanto menor sea la carga, menor será la velocidad requerida para volar. La cuerda aerodinámica media del ala (MAC) es un segmento de línea recta que conecta los dos puntos más distantes del perfil entre sí. Para un ala de planta rectangular, el MAR es igual a la cuerda del ala (Apéndice 5). Conociendo el valor y la posición de la MAR sobre la aeronave y tomándolo como línea base, se determina la posición del centro de gravedad de la aeronave respecto a la misma, que se mide en % de la longitud de la MAR. La distancia desde el centro de gravedad hasta el inicio del MAR, expresada en porcentaje de su longitud, se denomina centro de gravedad de la aeronave. Es más fácil averiguar el centro de gravedad de un avión de papel: tome una aguja e hilo; perfore el avión con una aguja y déjelo colgar de un hilo. El punto en el que el avión se equilibrará con las alas perfectamente planas es el centro de gravedad. Y un poco más sobre el perfil del ala es la forma del ala en sección transversal. El perfil del ala tiene la mayor influencia en todas las características aerodinámicas del ala. Hay bastantes tipos de perfiles, porque la curvatura de las superficies superior e inferior es diferente para los diferentes tipos, así como el grosor del propio perfil (Apéndice 6). El clásico es cuando la parte inferior está cerca del plano y la parte superior es convexa según una determinada ley. Este es el llamado perfil asimétrico, pero también los hay simétricos, cuando la parte superior e inferior tienen la misma curvatura. El desarrollo de superficies aerodinámicas se ha llevado a cabo casi desde el comienzo de la historia de la aviación, y se está llevando a cabo ahora (en Rusia, TsAGI Central Aerohydrodynamic 11

12 Instituto que lleva el nombre del profesor N.E. Zhukovsky, en los EE. UU. Tales funciones son realizadas por el Centro de Investigación Langley (una división de la NASA)). Saquemos conclusiones de lo anterior sobre el ala de un avión: un avión tradicional tiene alas largas y estrechas más cerca del medio, la parte principal, equilibrada por pequeñas alas horizontales más cerca de la cola. El papel carece de la fuerza para diseños tan complejos, se dobla y se arruga con facilidad, especialmente durante el proceso de lanzamiento. Esto significa que las alas de papel pierden características aerodinámicas y generan resistencia. Los aviones de diseño tradicional son aerodinámicos y bastante fuertes, sus alas en delta brindan un planeo estable, pero son relativamente grandes, generan una resistencia excesiva y pueden perder rigidez. Estas dificultades son superables: las superficies de elevación más pequeñas y más fuertes en forma de alas delta están hechas de dos o más capas de papel doblado, conservan mejor su forma durante los lanzamientos a alta velocidad. Las alas se pueden plegar de modo que se forme una ligera protuberancia en la superficie superior, lo que aumenta la fuerza de sustentación, como en el ala de un avión real (Apéndice 7). El diseño de construcción sólida tiene una masa que aumenta el par de arranque, pero sin un aumento significativo en la resistencia. Si movemos las alas deltoideas hacia adelante y equilibramos la sustentación con un cuerpo de avión largo y plano en forma de V más cerca de la cola, lo que evita los movimientos laterales (desviaciones) en vuelo, las características más valiosas de un avión de papel se pueden combinar en un diseño. . 1.5 Lanzamiento de un avión 12

13 Comencemos con lo básico. Nunca sostenga su avión de papel por el borde posterior del ala (cola). Dado que el papel se dobla mucho, lo que es muy malo para la aerodinámica, cualquier ajuste cuidadoso se verá comprometido. El avión se sujeta mejor con el conjunto más grueso de capas de papel cerca del morro. Por lo general, este punto está cerca del centro de gravedad de la aeronave. Para enviar el avión a la distancia máxima, debe lanzarlo hacia adelante y hacia arriba tanto como sea posible en un ángulo de 45 grados (a lo largo de una parábola), lo que fue confirmado por nuestro experimento con lanzamiento en diferentes ángulos a la superficie (Apéndice 8 ). Esto se debe a que durante el lanzamiento, el aire debe golpear la parte inferior de las alas y ser desviado hacia abajo, lo que proporciona una sustentación adecuada para la aeronave. Si la aeronave no está en ángulo con respecto a la dirección de viaje y su morro no está levantado, no hay sustentación. Un avión normalmente tiene la mayor parte de su peso hacia atrás, lo que significa que la parte trasera está hacia abajo, la nariz hacia arriba y la sustentación está garantizada. Equilibra el avión, lo que le permite volar (a menos que el elevador sea demasiado alto, lo que hace que el avión rebote hacia arriba y hacia abajo violentamente). En las competiciones de tiempo de vuelo, debes lanzar el avión a la altura máxima para que se deslice durante más tiempo. En general, las técnicas para el lanzamiento de aeronaves acrobáticas son tan diversas como sus diseños. Y también lo es la técnica para lanzar el avión perfecto: un agarre adecuado debe ser lo suficientemente fuerte como para sostener el avión, pero no tan fuerte como para deformarlo. El borde de papel doblado en la superficie inferior debajo de la nariz del avión se puede usar como soporte de lanzamiento. Al despegar, mantenga el avión en un ángulo de 45 grados hasta su altura máxima. 2.Pruebas de aviones 13

14 2.1. Modelos de aviones Para confirmar (o refutar, si son incorrectos para aviones de papel), seleccionamos 10 modelos de aviones con diferentes características: barrido, envergadura, densidad de estructura, estabilizadores adicionales. Y por supuesto tomamos el modelo de avión clásico para explorar también la elección de muchas generaciones (Apéndice 9) 2.2. Prueba de rango de vuelo y tiempo de planeo. catorce

15 Nombre del modelo Alcance de vuelo (m) Duración del vuelo (pulsaciones del metrónomo) Características en el lanzamiento Pros Contras 1. Deslizamiento torcido Volar demasiado Mal manejo Fondo plano Alas grandes Grande No planea turbulencia 2. Deslizamiento torcido Alas anchas Cola Pobre Inestable en vuelo Turbulencia dirigible 3. Buceo Naro estrecho Cazador de turbulencias Torsión Fondo plano Peso de la proa Parte del cuerpo estrecho 4. Planeo Fondo plano Alas grandes Guinness Glider Vuelo en arco Forma de arco Cuerpo estrecho Vuelo en arco largo planeo 5. Vuelo de alas más estrechas Cuerpo ancho recto, en Estabilizadores de vuelo Ningún escarabajo cambia bruscamente el arco de fin de vuelo Cambio abrupto en la trayectoria de vuelo 6. Vuela recto Parte inferior plana Cuerpo ancho Bien tradicional Alas pequeñas Sin arco de planeo 15

16 7. Zambullida Alas estrechas Nariz pesada Volando al frente Alas grandes, rectas Cuerpo estrecho desplazado hacia atrás Bombardero en picado Arqueado (debido a las aletas en el ala) Densidad estructural 8. Explorador Volando a lo largo Cuerpo pequeño Alas anchas rectas Planeando Tamaño pequeño en longitud Arqueado Denso 9. Cisne blanco Vuela en un cuerpo estrecho en línea recta Estable Alas estrechas en un vuelo de fondo plano Construcción densa Equilibrado 10. Sigiloso Vuela en una curva recta Deslizamiento Cambia de trayectoria El eje de las alas se estrecha hacia atrás Sin curva Alas anchas Cuerpo grande No construcción densa Duración del vuelo (de mayor a menor): Planeador Guinness y Tradicional, Escarabajo, Cisne Blanco Longitud de vuelo (de mayor a menor): Cisne Blanco, Escarabajo y tradicional, Scout. Salieron los líderes en dos categorías: el Cisne Blanco y el Escarabajo. Estudiar estos modelos y, combinándolos con conclusiones teóricas, tomarlos como base para un modelo de avión ideal. 3. Modelo de un avión ideal 3.1 En resumen: modelo teórico 16

17 1. el avión debe ser liviano, 2. inicialmente darle al avión una gran fuerza, 3. largo y angosto, estrechándose hacia la nariz y la cola como una flecha, con un área de superficie relativamente pequeña para su peso, 4. la superficie inferior de el avión es plano y horizontal, 5. superficies de sustentación pequeñas y más fuertes en forma de alas delta, 6. doblar las alas para que se forme una ligera protuberancia en la superficie superior, 7. mover las alas hacia adelante y equilibrar la sustentación con el largo cuerpo plano de la aeronave, con forma de V hacia la cola, 8. diseño de construcción sólida, 9. el agarre debe ser lo suficientemente fuerte y por el saliente en la superficie inferior, 10. lanzamiento en un ángulo de 45 grados y al máximo altura. 11. Usando los datos, hicimos bocetos del avión ideal: 1. Vista lateral 2. Vista inferior 3. Vista frontal Habiendo bosquejado el avión ideal, recurrí a la historia de la aviación para ver si mis conclusiones coincidían con los diseñadores de aviones. Y encontré un prototipo de avión con ala delta, desarrollado después de la Segunda Guerra Mundial: Convair XF-92 - interceptor de punto (1945). Y la confirmación de la exactitud de las conclusiones es que se convirtió en el punto de partida para una nueva generación de aviones. 17

18 Modelo propio y sus pruebas. Nombre del modelo Rango de vuelo (m) Duración del vuelo (pulsaciones del metrónomo) ID Características en el lanzamiento Pros (proximidad al avión ideal) Contras (desviaciones del avión ideal) Vuela 80% 20% en línea recta (perfección (para planes de control adicionales no hay límite ) mejoras) Con un fuerte viento en contra, se "levanta" a 90 0 y gira. Mi modelo está hecho sobre la base de los modelos utilizados en la parte práctica, el más similar al "cisne blanco". Pero al mismo tiempo, hice una serie de cambios significativos: una gran forma delta del ala, una curva en el ala (como en el "scout" y similares), se redujo el casco y se le dio rigidez estructural adicional. al casco. No se puede decir que estoy completamente satisfecho con mi modelo. Me gustaría reducir las minúsculas, dejando la misma densidad de construcción. Las alas se pueden dar mayor delta. Piensa en la cola. Pero no puede ser de otra manera, queda tiempo por delante para profundizar en el estudio y la creatividad. Esto es exactamente lo que hacen los diseñadores de aviones profesionales, puedes aprender mucho de ellos. Lo que voy a hacer en mi afición. 17

19 Conclusiones Como resultado del estudio, nos familiarizamos con las leyes básicas de la aerodinámica que afectan al avión. En base a esto, se dedujeron las reglas, cuya combinación óptima contribuye a la creación de un avión ideal. Para probar las conclusiones teóricas en la práctica, reunimos modelos de aviones de papel de diversa complejidad de plegado, alcance y duración del vuelo. Durante el experimento, se compiló una tabla, donde las deficiencias manifiestas de los modelos se compararon con las conclusiones teóricas. Comparando los datos de la teoría y el experimento, creé un modelo de mi avión ideal. ¡Todavía necesita ser mejorado, acercándolo a la perfección! Dieciocho

20 Referencias 1. Enciclopedia "Aviación" / sitio Académico %D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8C 2. Collins J. Aviones de papel / J. Collins: per. De inglés. P. Mironova. Moscú: Mani, Ivanov y Ferber, 2014. 160c Babintsev V. Aerodinámica para tontos y científicos / portal Proza.ru 4. Babintsev V. Einstein y fuerza de sustentación, o ¿Por qué una serpiente necesita cola / portal Proza.ru 5. Arzhanikov N.S., Sadekova G.S., Aerodinámica de aeronaves 6. Modelos y métodos de aerodinámica / 7. Ushakov V.A., Krasilshchikov P.P., Volkov A.K., Grzhegorzhevsky A.N., Atlas de características aerodinámicas de perfiles de alas / 8. Aerodinámica de aeronaves / 9. Movimiento de cuerpos en el aire / correo electrónico zhur. Aerodinámica en la naturaleza y la tecnología. Breve información sobre aerodinámica ¿Cómo vuelan los aviones de papel? / Interesante. Ciencia interesante y genial Sr. Chernyshev S. ¿Por qué vuela un avión? S. Chernyshev, director de TsAGI. Revista "Ciencia y vida", 11, 2008 / VVS SGV 4th VA VGK - foro de unidades y guarniciones "Equipos de aviación y aeródromos" - Aviación para "tontos" 19

21 12. Gorbunov Al. Aerodinámica para "dummies" / Gorbunov Al., Mr. Road in the clouds / jour. Planeta Julio, 2013 Hitos en la aviación: un prototipo de avión con ala delta 20

22 Anexo 1. Esquema de impacto de fuerzas sobre el avión en vuelo. Fuerza de sustentación Aceleración dada en el lanzamiento Fuerza de gravedad Arrastre Apéndice 2. Arrastre. Flujo de obstáculos y forma Resistencia de forma Resistencia de fricción viscosa 0% 100% ~10% ~90% ~90% ~10% 100% 0% 21

23 Anexo 3. Extensión alar. Apéndice 4. Barrido de alas. 22

24 Apéndice 5. Cuerda aerodinámica media del ala (MAC). Anexo 6. La forma del ala. Sección transversal Planta 23

25 Apéndice 7. Circulación de aire alrededor del ala Se forma un vórtice en el borde afilado del perfil del ala. Cuando se forma un vórtice, se produce circulación de aire alrededor del ala. El vórtice es arrastrado por el flujo y las líneas de corriente fluyen suavemente alrededor el perfil; se condensan sobre el ala Apéndice 8. Ángulo de lanzamiento del avión 24

26 Anexo 9. Modelos de aviones para el experimento Modelo de orden de pago en papel 1 Nombre de orden de pago 6 Modelo de papel Nombre Fruit bat Traditional 2 7 Tail Dive Pilot 3 8 Hunter Scout 4 9 Guinness Glider White Swan 5 10 Stealth Beetle 26

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Institución Educativa General Autónoma Municipal

escuela secundaria №41 con. Aksakovo

distrito municipal distrito de Belebeevsky

I. Introducción _______________________________________________ páginas 3-4

Yo. la historia de la aviacion _______________________páginas 4-7

tercero _________páginas 7-10

IV.Parte práctica: Organización de una exposición de maquetas

aeronaves de diferentes materiales y tenencia

investigar ____________________________________________ páginas 10-11

V. Conclusión ______________________________________________ pagina 12

VI. Referencias. _________________________________ pagina 12

VII. Apéndice

yo.Introducción.

Relevancia:"El hombre no es un pájaro, sino que se esfuerza por volar"

Dio la casualidad de que una persona siempre se ha sentido atraída por el cielo. La gente trató de hacer alas para sí mismos, más tarde máquinas voladoras. Y sus esfuerzos fueron justificados, aún pudieron despegar. La aparición de aviones no disminuyó en absoluto la relevancia del antiguo deseo ... En el mundo moderno, los aviones han ocupado un lugar de honor, ayudan a las personas a superar largas distancias, transportar correo, medicinas, ayuda humanitaria, apagar incendios y salvar personas. Entonces, ¿quién construyó e hizo un vuelo controlado en él? ¿Quién dio este paso, tan importante para la humanidad, que se convirtió en el comienzo de una nueva era, la era de la aviación?

Considero interesante y relevante el estudio de este tema.

Objetivo: estudiar la historia de la aviación y la historia de la aparición de los primeros aviones de papel, explorar modelos de aviones de papel

Investigar objetivos:

Alexander Fedorovich Mozhaisky construyó en 1882 un "proyectil aeronáutico". Así estaba escrito en la patente en 1881. Por cierto, ¡la patente de la aeronave también fue la primera en el mundo! Los hermanos Wright patentaron su aparato recién en 1905. Mozhaisky creó un avión real con todas las partes que le correspondían: un fuselaje, un ala, una planta de energía de dos máquinas de vapor y tres hélices, un tren de aterrizaje y una unidad de cola. Se parecía mucho más a un avión moderno que al avión de los hermanos Wright.

Despegue del avión Mozhaisky (a partir de un dibujo del famoso piloto K. Artseulov)

cubierta de madera inclinada especialmente construida, despegó, voló una cierta distancia y aterrizó de manera segura. El resultado, por supuesto, es modesto. Pero quedó claramente demostrada la posibilidad de volar en un aparato más pesado que el aire. Cálculos adicionales mostraron que para un vuelo completo, el avión de Mozhaisky simplemente no tenía suficiente potencia de la planta de energía. Tres años después murió, y durante muchos años permaneció en Krasnoye Selo bajo el cielo abierto. Luego fue transportado cerca de Vologda a la finca Mozhaisky, y ya allí se quemó en 1895. Bien, qué puedo decir. Lo sentimos mucho…

tercero. La historia de la aparición de los primeros aviones de papel.

La versión más común del momento de la invención y el nombre del inventor es 1930, Northrop es cofundador de Lockheed Corporation. Northrop usó aviones de papel para probar nuevas ideas en el diseño de aviones reales. A pesar de la aparente frivolidad de esta actividad, resultó que lanzar aviones es toda una ciencia. Nació en 1930, cuando Jack Northrop, cofundador de Lockheed Corporation, usó aviones de papel para probar nuevas ideas en la construcción de aviones reales.

Y las competiciones de lanzamiento de aviones de papel Red Bull Paper Wings se llevan a cabo a nivel mundial. Fueron inventados por el británico Andy Chipling. Durante muchos años, él y sus amigos se dedicaron a la creación de modelos de papel y, finalmente, en 1989 fundaron la Paper Aircraft Association. Fue él quien escribió el conjunto de reglas para lanzar aviones de papel. Para crear un avión, se debe usar una hoja de papel A-4. Todas las manipulaciones con el avión deben consistir en doblar el papel; no está permitido cortarlo o pegarlo, y también usar objetos extraños para fijar (clips, etc.). Las reglas de la competencia son muy simples: los equipos compiten en tres disciplinas (rango de vuelo, tiempo de vuelo y acrobacias aéreas: un espectáculo espectacular).

El Campeonato Mundial de Lanzamiento de Aviones de Papel se celebró por primera vez en 2006. Se lleva a cabo cada tres años en Salzburgo, en un enorme edificio esférico de vidrio llamado "Angar-7".

El avión Glider, aunque parece un raskoryak perfecto, planea bien, por eso, en el Campeonato del Mundo, pilotos de varios países lo lanzaron a la competencia por el mayor tiempo de vuelo. Es importante lanzarlo no hacia adelante, sino hacia arriba. Luego descenderá suavemente y durante mucho tiempo. Ciertamente, un avión de este tipo no necesita ser lanzado dos veces, cualquier deformación es fatal para él. El récord mundial de vuelo sin motor es ahora de 27,6 segundos. Fue instalado por el piloto estadounidense Ken Blackburn .

Mientras trabajábamos, nos encontramos con palabras desconocidas que se usan en la construcción. Buscamos en el diccionario enciclopédico, esto es lo que aprendimos:

Glosario de términos.

Aviette- una aeronave de pequeño tamaño con un motor de baja potencia (la potencia del motor no supera los 100 caballos de fuerza), generalmente de uno o dos asientos.

Estabilizador- uno de los planos horizontales que asegura la estabilidad de la aeronave.

Quilla- Este es un plano vertical que asegura la estabilidad de la aeronave.

Fuselaje- el cuerpo de la aeronave, que sirve para alojar a la tripulación, los pasajeros, la carga y el equipo; conecta el ala, el plumaje, a veces el chasis y la planta de energía.

IV. Parte práctica:

Organización de una exposición de maquetas de aviones de diferentes materiales y ensayos .

Bueno, ¿cuál de los niños no hizo aviones? Creo que estas personas son muy difíciles de encontrar. Fue una gran alegría lanzar estos modelos de papel, y fue interesante y fácil de hacer. Porque el avión de papel es muy fácil de hacer y no requiere costos de materiales. Todo lo que se necesita para un avión de este tipo es tomar una hoja de papel y, después de pasar unos segundos, convertirse en el ganador del patio, la escuela o la oficina en la competencia por el vuelo más lejano o más largo.

También hicimos nuestro primer avión: el Niño en la lección de tecnología y lo lanzamos directamente en el salón de clases durante el recreo. Fue muy interesante y divertido.

Nuestra tarea era hacer o dibujar un modelo de un avión de cualquier

material. Organizamos una exhibición de nuestro avión, donde actuaron todos los alumnos. Había planos dibujados: con pinturas, lápices. Aplicación a partir de servilletas y papeles de colores, maquetas de aviones de madera, cartón, 20 cajas de cerillas, botella de plástico.

Queríamos aprender más sobre aviones, y Lyudmila Gennadievna sugirió que un grupo de estudiantes aprendiera quién construyó e hizo un vuelo controlado sobre él, y el otro - historia de los primeros aviones de papel. Encontramos toda la información sobre el avión en Internet. Cuando escuchamos sobre la competencia de lanzamiento de aviones de papel, también decidimos realizar una competencia de este tipo para la distancia más larga y la planificación más larga.

Para participar, decidimos hacer aviones: "Dardo", "Planeador", "Niño", "Flecha", y yo mismo inventé el avión "Falcon" (diagramas de aviones en el Apéndice No. 1-5).

Modelos lanzados 2 veces. El avión ganó - "Dart", es un problema.

Modelos lanzados 2 veces. El avión ganó - "Glider", estuvo en el aire durante 5 segundos.

Modelos lanzados 2 veces. Un avión hecho con papel de oficina ganó

papel, voló 11 metros.

Conclusión: Así, nuestra hipótesis se confirmó: el Dardo voló más lejos (15 metros), el Planeador estuvo más tiempo en el aire (5 segundos), los aviones hechos de papel de oficina vuelan mejor.

Pero nos gustó tanto aprender todo lo nuevo y nuevo que encontramos un nuevo modelo de avión a partir de módulos en Internet. El trabajo, por supuesto, es minucioso: requiere precisión, perseverancia, pero muy interesante, especialmente el montaje. Hicimos 2000 módulos para el avión. Diseñador de aeronaves" href="/text/category/aviakonstruktor/" rel="bookmark">Diseñador de aeronaves y diseñará una aeronave en la que volará la gente.

VI. Referencias:

1.http: //ru. Wikipedia. org/wiki/Avión de papel...

2. http://www. *****/noticia/detalle

3 http://ru. Wikipedia. org›wiki/Aviones_Mozhaisky

4. http://www. ›200711.htm

5.http://www. ****›avia/8259.html

6. http://es. Wikipedia. org›wiki/Hermanos Wright

7. http:// locales. Maryland> 2012 /stan-chempionom-mira…samolyotikov/

8 http:// *****› del plano de los módulos MK

APÉNDICE

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Palkin Mijaíl Lvovich

• Los aviones de papel son una artesanía de papel muy conocida que casi todo el mundo puede hacer. O sabía cómo hacerlo antes, pero se olvidó un poco. ¡No hay problema! Después de todo, puede doblar el avión en unos pocos segundos arrancando una hoja de un cuaderno escolar común.
• Uno de los principales problemas de un avión de papel es el corto tiempo de vuelo. Por lo tanto, quiero saber si la duración del vuelo depende de su forma. Entonces será posible aconsejar a los compañeros de clase que hagan un avión que rompa todos los récords.

Objeto de estudio

Aviones de papel de diferentes formas.

Tema de estudio

La duración del vuelo de aviones de papel de varias formas.

Hipótesis

• Si cambia la forma de un avión de papel, puede aumentar la duración de su vuelo.

Objetivo

• Determine el modelo de avión de papel con la mayor duración de vuelo.

Tareas

• Descubre qué formas de avión de papel existen.
• Dobla los aviones de papel según varios patrones.
• Determine si la duración del vuelo depende de su forma.

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Subtítulos de las diapositivas:

Trabajo de investigación de un miembro de la sociedad científica "Umka" MOU "Lyceum No. 8 de Novoaltaysk" Palkin Mikhail Lvovich Asesor científico Hovsepyan Gohar Matevosovna

Tema: "¡Mi avión de papel despega!" (dependencia de la duración del vuelo de un avión de papel en su forma)

Relevancia del tema elegido Los aviones de papel son una artesanía de papel muy conocida que casi todo el mundo puede hacer. O sabía cómo hacerlo antes, pero se olvidó un poco. ¡No hay problema! Después de todo, puede doblar el avión en unos pocos segundos arrancando una hoja de un cuaderno escolar común. Uno de los principales problemas de un avión de papel es el corto tiempo de vuelo. Por lo tanto, quiero saber si la duración del vuelo depende de su forma. Entonces será posible aconsejar a los compañeros de clase que hagan un avión que rompa todos los récords.

El objeto de estudio son los aviones de papel de diversas formas. El tema del estudio es la duración del vuelo de aviones de papel de varias formas.

Hipótesis Si cambias la forma de un avión de papel, puedes aumentar la duración de su vuelo. Objetivo Determinar el modelo de avión de papel con mayor duración de vuelo. Objetivos Averiguar qué formas de avión de papel existen. Dobla los aviones de papel según varios patrones. Determine si la duración del vuelo depende de su forma.

Métodos: Observación. Experimento. Generalización. Plan de investigación: Selección de un tema - Mayo 2011 Formulación de una hipótesis, metas y objetivos - Mayo 2011 Estudio del material - Junio ​​- Agosto 2011 Realización de experimentos - junio-agosto de 2011 Análisis de los resultados - septiembre-noviembre de 2011

Hay muchas formas de doblar papel para hacer un avión. Algunas opciones son bastante complejas y otras son simples. Para algunos, es mejor usar papel suave y delgado, y para otros, por el contrario, es más denso. El papel es maleable y, al mismo tiempo, tiene suficiente rigidez, conserva una forma dada, lo que facilita la fabricación de aviones. Considere una versión simple de un avión de papel, que todos conocen.

El avión, que muchos llaman la "mosca". Se enrolla fácilmente, vuela rápido y lejos. Eso sí, para aprender a ejecutarlo correctamente, hay que practicar un poco. A continuación, una serie de dibujos secuenciales le mostrarán cómo hacer un avión de papel. ¡Mira e intenta hacerlo!

Primero, doble una hoja de papel exactamente por la mitad, luego doble una de sus esquinas. Ahora no es difícil doblar el otro lado de la misma manera. Doble como se muestra en la imagen.

Doblamos las esquinas hacia el centro, dejando una pequeña distancia entre ellas. Doblamos la esquina, fijando así las esquinas de la figura.

Doblamos la figura por la mitad. Doblamos las "alas", alineando la parte inferior de la figura en ambos lados Bueno, ahora sabes cómo hacer un avión de origami con papel.

Hay otras opciones para ensamblar un modelo de avión volador.

Después de doblar un avión de papel, puede colorearlo con lápices de colores, pegar marcas de identificación.

Esto es lo que me pasó.

Para averiguar si la duración del vuelo de un avión depende de su forma, intentemos ejecutar diferentes modelos y comparar su vuelo. Comprobado, vuela muy bien! A veces, al arrancar, puede volar "nariz hacia abajo", ¡pero esto se puede arreglar! Simplemente doble ligeramente las puntas de las alas hacia arriba. Por lo general, el vuelo de un avión de este tipo consiste en un rápido ascenso y descenso.

Algunos aviones vuelan en línea recta, mientras que otros siguen un camino sinuoso. Los aviones para los vuelos más largos tienen una gran envergadura. Los aviones con forma de dardo, que son igual de estrechos y largos, vuelan a mayor velocidad. Dichos modelos vuelan más rápido y más estables, son más fáciles de lanzar.

Mis descubrimientos: 1. Mi primer descubrimiento fue que realmente vuela. No al azar y torcido, como un juguete escolar común, sino recto, rápido y lejano. 2. El segundo descubrimiento es que plegar un avión de papel no es tan fácil como parece. Las acciones deben ser seguras y precisas, los pliegues deben ser perfectamente rectos. 3 . Despegar al aire libre es diferente a volar en interiores (el viento lo dificulta o lo ayuda a volar). 4 . El principal descubrimiento es que la duración del vuelo depende significativamente del diseño de la aeronave.

Material utilizado: www.stranaorigami.ru www.iz-bumagi.com www.mykler.ru www.origami-paper.ru ¡Gracias por su atención!

Siendo padre de un prácticamente bachiller, se vio envuelto en una divertida historia con un final inesperado. Tiene una parte educativa y una conmovedora parte política de vida.
Publicar en vísperas del Día de la Cosmonáutica. Física de un avión de papel.

Poco antes del año nuevo, la hija decidió revisar su propio progreso y descubrió que el estudiante físico, al completar el diario retroactivo, instruyó algunos cuatro extra y la calificación semestral oscila entre "5" y "4". Aquí debe comprender que la física en el grado 11 es, por decirlo suavemente, una materia secundaria, todos están ocupados con el entrenamiento para la admisión y un examen terrible, pero afecta el puntaje general. Con un corazón que gime, por razones pedagógicas, se me negó la intervención, como solucionarlo usted mismo. Se preparó, vino a averiguarlo, reescribió algo independiente allí mismo y obtuvo un contrato de seis meses y cinco. Todo estaría bien, pero el profesor pidió, como parte de la resolución del problema, registrarse en la Conferencia Científica Volga (Universidad de Kazan) en la sección "física" y escribir algún tipo de informe. La participación de un estudiante en este shnyaga se toma en cuenta en la certificación anual de maestros, bueno, como "entonces cerramos el año seguro". El maestro puede ser entendido, normal, en general, un acuerdo.

El niño cargó, fue al comité organizador, tomó las reglas de participación. Como la niña es bastante responsable, comenzó a pensar y se le ocurrió algún tema. Naturalmente, se dirigió a mí, el intelectual técnico más cercano de la era postsoviética, en busca de consejo. Había una lista de ganadores de conferencias pasadas en Internet (dan diplomas de tres grados), esto nos guió, pero no ayudó. Los informes consistían en dos variedades, una: "nanofiltros en innovaciones petroleras", la segunda: "fotografías de cristales y un metrónomo electrónico". Para mí, el segundo tipo es normal: los niños deberían cortar un sapo y no frotar vasos para las subvenciones del gobierno, pero no teníamos muchas ideas. Tenía que seguir las reglas, algo así como "se da preferencia al trabajo y los experimentos independientes".

Decidimos que haríamos algún tipo de informe divertido, visual y genial, sin zaum ni nanotecnologías: divertiremos a la audiencia, la participación es suficiente para nosotros. El tiempo fue un mes y medio. Copiar y pegar era fundamentalmente inaceptable. Después de pensarlo un poco, nos decidimos por el tema: "Física de un avión de papel". Una vez pasé mi infancia en el modelado de aviones, ya mi hija le encantan los aviones, por lo que el tema está más o menos cerca. Era necesario hacer un estudio práctico completo de orientación física y, de hecho, escribir un trabajo. A continuación, publicaré el resumen de este trabajo, algunos comentarios e ilustraciones/fotos. Al final habrá el final de la historia, lo cual es lógico. Si está interesado, responderé preguntas con fragmentos ya detallados.

Resultó que el avión de papel tiene un puesto complicado en la parte superior del ala, que forma una zona curva, similar a un perfil aerodinámico completo.

Se tomaron tres modelos diferentes para los experimentos.

Modelo No. 1. El diseño más común y conocido. Por regla general, la mayoría lo imagina cuando escucha la expresión “avión de papel”.
Número de modelo 2. "Flecha" o "Lanza". Un modelo característico con un ángulo de ala pronunciado y una supuesta alta velocidad.
Número de modelo 3. Modelo con ala de alta relación de aspecto. Diseño especial, ensamblado en el lado ancho de la hoja. Se supone que tiene buenos datos aerodinámicos debido a la alta relación de aspecto del ala.
Todos los aviones se ensamblaron a partir de hojas idénticas de papel A4. La masa de cada avión es de 5 gramos.

Para determinar los parámetros básicos, se llevó a cabo un experimento simple: una cámara de video registró el vuelo de un avión de papel contra el fondo de una pared con marcas métricas. Dado que se conoce el intervalo de fotogramas para la grabación de vídeo (1/30 de segundo), la velocidad de deslizamiento se puede calcular fácilmente. Según el descenso de altitud, el ángulo de planeo y la calidad aerodinámica de la aeronave se encuentran en los marcos correspondientes.
En promedio, la velocidad de un avión es de 5 a 6 m / s, que no es tan poco.
Calidad aerodinámica - alrededor de 8.

Para recrear las condiciones de vuelo, necesitamos un flujo laminar de hasta 8 m/s y la capacidad de medir la sustentación y la resistencia. El método clásico de tal investigación es el túnel de viento. En nuestro caso, la situación se simplifica por el hecho de que el avión en sí tiene pequeñas dimensiones y velocidad y puede colocarse directamente en un tubo de dimensiones limitadas. Por lo tanto, no nos obstaculiza la situación cuando el modelo soplado difiere significativamente en tamaño de el original, que, debido a la diferencia en los números de Reynolds, requiere compensación durante las mediciones.
Con una sección de tubería de 300x200 mm y un caudal de hasta 8 m/s, necesitamos un ventilador con una capacidad de al menos 1000 metros cúbicos/hora. Para cambiar el caudal, se necesita un controlador de velocidad del motor y, para la medición, un anemómetro con la precisión adecuada. El velocímetro no tiene por qué ser digital, es muy posible arreglárselas con un plato deflector con graduación en ángulo o un anemómetro líquido, que tiene mayor precisión.

El túnel de viento se conoce desde hace mucho tiempo, Mozhaisky lo utilizó en la investigación, y Tsiolkovsky y Zhukovsky ya han desarrollado en detalle la técnica experimental moderna, que no ha cambiado fundamentalmente.

El túnel de viento de escritorio se implementó sobre la base de un ventilador industrial suficientemente potente. Detrás del ventilador se ubican placas perpendiculares entre sí, que enderezan el flujo antes de ingresar a la cámara de medición. Las ventanas de la cámara de medición están equipadas con vidrio. Se corta un orificio rectangular para soportes en la pared inferior. Directamente en la cámara de medición, se instala un impulsor de anemómetro digital para medir la velocidad del flujo. La tubería tiene una ligera constricción en la salida para “impulsar” el flujo, lo que reduce la turbulencia a expensas de la reducción de la velocidad. La velocidad del ventilador se controla mediante un sencillo controlador electrónico doméstico.

Las características de la tubería resultaron ser peores que las calculadas, principalmente debido a la discrepancia entre el rendimiento del ventilador y las características del pasaporte. El impulso de flujo también redujo la velocidad en la zona de medición en 0,5 m/s. Como resultado, la velocidad máxima está ligeramente por encima de los 5 m/s, lo que, sin embargo, resultó ser suficiente.

Número de Reynolds para tubería:
Re = VLρ/η = VL/ν
V (velocidad) = 5 m/s
L (característica) = 250 mm = 0,25 m
ν (coeficiente (densidad/viscosidad)) = 0,000014 m^2/s
Re = 1,25/ 0,000014 = 89285,7143

Para medir las fuerzas que actúan sobre la aeronave se utilizaron balanzas aerodinámicas elementales con dos grados de libertad basadas en un par de balanzas electrónicas de joyería con una precisión de 0,01 gramos. El avión se fijó en dos bastidores en ángulo recto y se montó en la plataforma de las primeras escalas. Éstos, a su vez, se colocaban sobre una plataforma móvil con una palanca de transmisión de fuerza horizontal a la segunda balanza.
Las mediciones han demostrado que la precisión es bastante suficiente para los modos básicos. Sin embargo, fue difícil fijar el ángulo, por lo que es mejor desarrollar un esquema de montaje apropiado con marcas.

Al purgar los modelos, se midieron dos parámetros principales: la fuerza de arrastre y la fuerza de elevación, según la velocidad del flujo en un ángulo determinado. Se construyó una familia de características con valores suficientemente realistas para describir el comportamiento de cada aeronave. Los resultados se resumen en gráficos con una mayor normalización de la escala relativa a la velocidad.

Modelo No. 1.
Medio dorado. El diseño corresponde al material - papel. La fuerza de las alas corresponde a la longitud, la distribución del peso es óptima, por lo que un avión correctamente plegado está bien alineado y vuela sin problemas. Es la combinación de tales cualidades y la facilidad de montaje lo que hizo que este diseño fuera tan popular. La velocidad es menor que el segundo modelo, pero más que el tercero. A altas velocidades, la cola ancha ya comienza a interferir, lo que anteriormente estabilizaba perfectamente el modelo.
Número de modelo 2.
Modelo con las peores características de vuelo. El barrido grande y las alas cortas están diseñadas para funcionar mejor a altas velocidades, que es lo que sucede, pero la sustentación no crece lo suficiente y el avión realmente vuela como una lanza. Además, no se estabiliza correctamente en vuelo.
Número de modelo 3.
El representante de la escuela de "ingeniería": el modelo fue especialmente concebido con características especiales. Las alas de alta relación de aspecto funcionan mejor, pero la resistencia aumenta muy rápidamente: el avión vuela lentamente y no tolera la aceleración. Para compensar la falta de rigidez del papel se utilizan numerosos pliegues en la puntera del ala, lo que también aumenta la resistencia. Sin embargo, el modelo es muy revelador y vuela bien.

Algunos resultados sobre la visualización de vórtices
Si introduce una fuente de humo en el arroyo, puede ver y fotografiar los chorros que rodean el ala. No teníamos generadores de humo especiales a nuestra disposición, usábamos varitas de incienso. Para aumentar el contraste, se utilizó un filtro de procesamiento de fotos. El caudal también disminuyó porque la densidad del humo era baja.
Formación de flujo en el borde de ataque del ala.

Cola turbulenta.

Además, los flujos se pueden examinar usando hilos cortos pegados al ala, o con una sonda delgada con un hilo al final.

Está claro que un avión de papel es, ante todo, solo una fuente de alegría y una maravillosa ilustración para el primer paso hacia el cielo. Un principio similar de planeo se usa en la práctica solo por las ardillas voladoras, que no son de gran importancia económica nacional, al menos en nuestro carril.

Un equivalente más práctico de un avión de papel es el "Wing suite", un traje de alas para paracaidistas que permite el vuelo horizontal. Por cierto, la calidad aerodinámica de dicho traje es menor que la de un avión de papel, no más de 3.

Se me ocurrió el tema, el plan: 70 por ciento, edición de teoría, piezas de hierro, edición general, plan de discurso.
Recogió toda la teoría, hasta la traducción de artículos, medidas (muy laboriosas, por cierto), dibujos/gráficos, texto, literatura, presentación, informe (hubo muchas preguntas).

Me salteo la sección donde, en términos generales, se consideran los problemas de análisis y síntesis que permiten construir la secuencia inversa: el diseño de un avión de acuerdo con características dadas.

Teniendo en cuenta el trabajo realizado, podemos aplicar un coloreado en el mapa mental indicando la finalización de las tareas. Verde indica puntos que se encuentran en un nivel satisfactorio, verde claro: problemas que tienen algunas limitaciones, amarillo: áreas afectadas, pero no desarrolladas adecuadamente, rojo: prometedor, que necesita investigación adicional (se agradece la financiación).

El mes pasó desapercibido: la hija estaba buscando en Internet, conduciendo una tubería sobre la mesa. Las escalas entrecerraron los ojos, los aviones volaron más allá de la teoría. El resultado resultó ser 30 páginas de texto decente con fotografías y gráficos. La obra fue enviada a la gira de correspondencia (sólo unos pocos miles de obras en todas las secciones). Un mes después, oh horror, publicaron una lista de informes presenciales donde el nuestro estaba al lado del resto de los nanococodrilos. El niño suspiró con tristeza y comenzó a esculpir una presentación durante 10 minutos. Inmediatamente descartaron leer, hablar, de manera tan vívida y significativa. Antes del evento, organizaron un recorrido con cronometraje y protestas. Por la mañana, un orador somnoliento con el sentimiento correcto "No recuerdo y no sé nada" bebió en KSU.

Al final del día, comencé a preocuparme, sin respuesta, sin hola. Había un estado tan inestable cuando no entiendes si una broma arriesgada fue un éxito o no. No quería que el adolescente se desviara de alguna manera de esta historia. Resultó que todo se retrasó y su reporte cayó hasta las 4 de la tarde. El niño envió un SMS: "ella contó todo, el jurado se ríe". Bueno, pienso, vale, gracias al menos no me regañes. Y aproximadamente una hora más tarde - "diploma de primer grado". Esto fue completamente inesperado.

Pensamos en cualquier cosa, pero en el contexto de una presión completamente salvaje de temas y participantes cabildeados, obtener el primer premio por un trabajo bueno pero informal es algo de una época completamente olvidada. Después de eso, ya dijo que el jurado (bastante autoritario, por cierto, nada menos que CFM) clavó a los nanotecnólogos zombificados a la velocidad del rayo. Aparentemente, todos están tan hartos en los círculos científicos que incondicionalmente ponen una barrera tácita al oscurantismo. Se volvió ridículo: el pobre niño leyó algunos cientificismos salvajes, pero no pudo responder en qué medida se midió el ángulo durante sus experimentos. Los líderes científicos influyentes palidecieron un poco (pero se recuperaron rápidamente), es un misterio para mí por qué tuvieron que organizar tal desgracia, e incluso a expensas de los niños. Como resultado, todos los premios se otorgaron a buenos chicos con ojos normales y vivos y buenos temas. El segundo diploma, por ejemplo, fue entregado a una niña con un modelo del motor Stirling, quien lo lanzó enérgicamente al departamento, cambió rápidamente de modo y comentó de manera significativa sobre todo tipo de situaciones. Otro diploma fue otorgado a un tipo que se sentó en un telescopio universitario y buscó algo allí bajo la guía de un profesor que claramente no permitía ninguna "ayuda" externa. Esta historia me dio algo de esperanza. En lo que es la voluntad de la gente común y corriente para el orden normal de las cosas. No un hábito de una injusticia predeterminada, sino una disposición a los esfuerzos para restaurarla.

Al día siguiente, en la ceremonia de premiación, el presidente del comité de selección se acercó a los ganadores y les dijo que todos estaban inscritos antes de lo previsto en la Facultad de Física de KSU. Si quieren entrar, simplemente tienen que traer documentos fuera de concurso. Este beneficio, por cierto, realmente existió en algún momento, pero ahora se canceló oficialmente, así como también se cancelaron las preferencias adicionales para medallistas y olimpiadas (excepto, al parecer, los ganadores de las olimpiadas rusas). Es decir, fue una pura iniciativa del Consejo Académico. Está claro que ahora hay una crisis de aspirantes y no tienen muchas ganas de física, por otro lado, esta es una de las facultades más normales con un buen nivel. Así, corrigiendo los cuatro, el niño estaba en la primera fila de inscritos. No puedo imaginar cómo manejará esto, lo averiguaré, me daré de baja.

¿Haría una hija un trabajo así sola?

Ella también preguntó: como los papás, no hice todo yo sola.
Mi versión es esta. Hiciste todo tú mismo, entiendes lo que está escrito en cada página y responderás cualquier pregunta, sí. Sabes más sobre la región que los presentes aquí y tus conocidos, sí. Entendí la tecnología general de un experimento científico desde el inicio de una idea hasta el resultado + estudios secundarios, sí. Hizo un gran trabajo, sin duda. Ella presentó este trabajo de forma general sin patrocinio, sí. Protegido - bien. El jurado está calificado, sin duda. Entonces este es tu premio de la conferencia estudiantil.

Soy ingeniero acústico, una pequeña empresa de ingeniería, me gradué de ingeniería de sistemas en aviación, todavía estudié después.

Los aviones de papel tienen una rica y larga historia. Se cree que intentaron doblar un avión de papel con sus propias manos en la antigua China y en Inglaterra durante la época de la reina Victoria. Las nuevas generaciones posteriores de entusiastas de los modelos de papel desarrollaron nuevas variantes. Incluso un niño puede hacer un avión de papel volador, tan pronto como aprenda los principios básicos para plegar un diseño. Un esquema simple no contiene más de 5-6 operaciones, las instrucciones para crear modelos avanzados son mucho más serias.

Diferentes modelos requerirán papel diferente, diferente en densidad y grosor. Ciertos modelos pueden moverse solo en línea recta, algunos pueden escribir un giro brusco. Para la fabricación de diferentes modelos se requiere papel de cierta rigidez. Antes de comenzar a modelar, pruebe diferentes papeles, seleccione el grosor y la densidad requeridos. No debe recolectar artesanías de papel arrugado, no volarán. Jugar con un avión de papel es el pasatiempo favorito de la mayoría de los niños.

Antes de hacer un avión de papel, el niño deberá encender toda su imaginación, concentrarse. Cuando celebre unas vacaciones para niños, puede realizar competiciones entre niños, déjelos lanzar aviones plegados con sus propias manos.

Tal avión puede ser doblado por cualquier niño. Para su fabricación es adecuado cualquier papel, incluso el papel prensa. Después de que el niño sea capaz de hacer este tipo de avión, los diseños más serios estarán dentro de su poder.

Considere todas las etapas de creación de un avión:

1. Prepare una hoja de papel de tamaño A4 aproximadamente. Colóquelo con el lado corto hacia usted.
2. Dobla el papel a lo largo, haz una marca en el centro. Expanda la hoja, conecte la esquina superior con el centro de la hoja.
3. Realice las mismas manipulaciones con el ángulo opuesto.
4. Desdobla el papel. Coloca las esquinas de forma que no lleguen al centro de la hoja.
5. Dobla una pequeña esquina, debe contener todas las demás esquinas.
6. Dobla la maqueta del avión a lo largo de la línea central. Las partes triangulares están ubicadas en la parte superior, lleva los lados a la línea central.

El segundo esquema de un avión clásico.

Esta opción común se llama planeador, puede dejarlo con una nariz afilada o puede hacerlo romo, doblarlo.

avión de hélice

Hay toda una dirección de origami involucrada en la creación de modelos de aviones de papel. Se llama aerogami. Puedes aprender una manera fácil de hacer un avión de papel de origami. Esta opción se hace muy rápido, vuela bien. Esto es exactamente lo que le interesará al bebé. Puedes equiparlo con una hélice. Prepare una hoja de papel, tijeras o un cuchillo, lápices, un alfiler que tenga una cuenta en la parte superior.

Esquema de fabricación:

1. Coloque la hoja con el lado corto hacia usted, dóblela por la mitad a lo largo.
2. Dobla las esquinas superiores hacia el centro.
3. Las esquinas laterales resultantes también se doblan hacia el centro de la hoja.
4. Dobla los lados nuevamente hacia el centro. Plancha bien todos los pliegues.
5. Para hacer una hélice, necesitarás una hoja cuadrada de 6 * 6 cm, marca sus dos diagonales. Haga cortes a lo largo de estas líneas, retrocediendo desde el centro un poco menos de un centímetro.
6. Dobla la hélice, colocando las esquinas hacia el centro a través de una. Asegure el centro con una aguja de cuentas. Es recomendable pegar la hélice, no se extenderá.

Fija la hélice a la cola de la maqueta del avión. El modelo está listo para funcionar.

avión boomerang

El niño estará muy interesado en un avión de papel inusual, que regresa de forma independiente a sus manos.

Veamos cómo se hacen tales diseños:

1. Coloque una hoja de papel A4 frente a usted con el lado corto hacia usted. Doblar por la mitad a lo largo del lado largo, desplegar.
2. Dobla las esquinas superiores hacia el centro, alisa hacia abajo. Expande esta parte hacia abajo. Enderece el triángulo resultante, alise todas las arrugas en el interior.
3. Despliegue el producto con el reverso, doble el segundo lado del triángulo en el medio. Envíe el extremo ancho del papel en la dirección opuesta.
4. Realice las mismas manipulaciones con la segunda mitad del producto.
5. Como resultado de todo esto, debería formarse una especie de bolsillo. Levántelo hasta la parte superior, dóblelo para que su borde quede exactamente a lo largo de la hoja de papel. Doble la esquina en este bolsillo y envíe la parte superior hacia abajo.
6. Haz lo mismo con el otro lado del avión.
7. Dobla los detalles en el costado del bolsillo.
8. Expanda el diseño, coloque el borde frontal en el medio. Deben aparecer trozos de papel que sobresalgan, deben estar doblados. Los detalles que se asemejan a las aletas, también se eliminan.
9. Ampliar diseño. Queda por doblar por la mitad y planchar cuidadosamente todos los pliegues.
10. Decora la parte delantera del fuselaje, dobla las piezas de las alas hacia arriba. Pase las manos por la parte delantera de las alas, debe obtener una ligera curva.

El avión está listo para operar, volará más y más lejos.

La autonomía de vuelo depende de la masa de la aeronave y de la fuerza del viento. Cuanto más ligero sea el papel del que está hecha la maqueta, más fácil será volar. Pero con un viento fuerte, no podrá volar lejos, simplemente se lo llevará el viento. Un avión pesado resiste más fácilmente el flujo del viento, pero tiene un rango de vuelo más corto. Para que nuestro avión de papel vuele a lo largo de una trayectoria suave, es necesario que ambas partes sean exactamente iguales. Si las alas resultaron ser de diferentes formas o tamaños, el avión se sumergirá inmediatamente. Es recomendable no utilizar cinta adhesiva, grapas metálicas, pegamento en la fabricación. Todo esto hace que el producto sea más pesado, por el exceso de peso, el avión no volará.

Vistas complejas

avión de origami