Մանկական նախագիծ «օդ-ջրային հրթիռ». Մեծ ջրային հրթիռ պարաշյուտով թռչող շշով հրթիռով

Ամառը եռում է! Նրանց համար, ովքեր արդեն հոգնել են ծովափնյա խորովածներից և արևամուտքերից, մենք առաջարկում ենք բացօթյա ժամանցի հիանալի գաղափար՝ ջրային հրթիռ: Երեխաները հրճվանքով կճռռան, աղջիկները տեղում կխփեն, ամառանոցում հարևանները կատաղած կզարմանան։ Գաղափարը նոր չէ, ջրային հրթիռները շատ տարածված են արտասահմանյան երկրներում, նույնիսկ հատուկ առաջնություններ կան այդ իրերի արձակման համար։ Դուք կարող եք դրանք գնել խանութում, կամ կարող եք պատրաստել ձեր սեփականը: Մենք կխոսենք այս մասին:

Ջրային հրթիռի շահագործման սկզբունքը չափազանց պարզ է. Ձեզ անհրաժեշտ է պլաստմասե շիշ, մեկ երրորդը լցված ջրով, հեծանիվ կամ մեքենայի պոմպ, խուլ և արձակման հարթակ (արձակող սարք), որի վրա ամրացված է հրթիռը: Պոմպը օդ է մղում. շիշը թռչում է բարձր ու հեռու՝ ջուրը շաղ տալով շուրջը: Ամբողջ «վառելիքը» դուրս է մղվում մեկնարկից հետո առաջին իսկ վայրկյաններին, իսկ հետո հրթիռը թռչում է բալիստիկ հետագծով (հետևաբար, ծանրության կենտրոնը հնարավորինս առաջ է շարժվում):
Բայց այս դիզայնի արտադրության տեխնիկական տատանումները կարող են շատ տարբեր լինել: Որոշ սիրողականներ իրական գլուխգործոցներ են ստեղծում.

Դիտարկենք ամենապարզ տարբերակներից մեկը:

1. Ընտրեք շիշ

Հրթիռը չպետք է լինի շատ երկար կամ շատ կարճ, հակառակ դեպքում թռիչքը ծուռ կլինի կամ ընդհանրապես չի կայանա։ Օպտիմալ տրամագիծ/երկարություն հարաբերակցությունը 1-ից 7 է: 1,5 լիտր ծավալը բավականին հարմար է առաջին փորձերի համար:

2. Ընտրում ենք խցան

Ձեզ անհրաժեշտ կլինի խցանափական լիմոնադից կամ որևէ այլ ըմպելիքից։ Սա կլինի հրթիռի վարդակ:

Կարևոր է, որ փականը նոր է, մաշված չէ, օդ չի թողնում: Ավելի լավ է նախապես ստուգել՝ դատարկ շիշը փակել գլխարկով և ամուր սեղմել։

3. Կցեք խուլը

Շշի ներքևի մասում պետք է անցք անել և դրա մեջ ամրացնել խուլը՝ «քիթը» դուրս բերելով։ Հիմնական բանը այստեղ առավելագույն հնարավոր խստության հասնելն է. սեղմող պտուտակն առավելագույնը սեղմեք, կարող եք փորձարկել սոսինձով կամ պլաստիլինի հետ: Շիշը պետք է հերմետիկ լինի:

4. Կտրեք կայունացուցիչները

Որպեսզի հրթիռը սահուն թռչի, այն պետք է ճիշտ տեղադրվի։ Ամենահեշտ ձևը մեկ այլ պլաստիկ շշից կայունացուցիչ (ոտքեր) պատրաստելն է: Դա անելու համար շիշը կիսով չափ կտրված է, ուղղվում է: Այնուհետև, այս հարթ մակերևույթի վրա, գծեք կայունացուցիչի ուրվագիծը, ապահովեք հրթիռի մարմնին կցելու համար:

Այժմ կտրեք կայունացուցիչը եզրագծի երկայնքով և կպցրեք այն հրթիռին ժապավենով:

Նկարը ցույց է տալիս նաև հրթիռի կշռված մարմինը, այս հեղինակն օգտագործել է մեկ այլ շշի կտրված հատվածը, որի գլխարկի մեջ պտուտակի կշիռ է: Իրականում, երևակայության և փորձերի լիարժեք հնարավորություն կա, հնարավոր է ճշգրիտ որոշել հրթիռի գլխի օպտիմալ բեռը միայն մի քանի արձակումից հետո: Ոտքերի ձևը նույնպես կարող է տարբեր լինել, օրինակ՝ կարող եք օգտագործել պլաստիկ շշի վերին մասը, դրան ամրացնել պլաստմասե ոտքեր և տեղադրել հրթիռը ներսում.

Ինչ վերաբերում է մեկնարկային հարթակին, ապա այստեղ նույնպես կարող եք բավականաչափ ստեղծագործ լինել։ Ինչ-որ մեկը պատրաստում է ուղղորդող առանցքով բարդ կառուցվածքներ, ինչ-որ մեկը փայտից հատուկ սարքեր է փորագրում, իսկ ինչ-որ մեկը պարզապես իմպրովիզացված միջոցներով հրթիռն ամրացնում է հարթ մակերեսի վրա։
Սկզբունքորեն, նկարագրված գործողություններից հետո ամենապարզ ջրային հրթիռն արդեն պատրաստ է ձեզ համար: Ընդամենը պետք է վերցնել շատ ջուր, պոմպ և օգնական, որպեսզի հրթիռը գլխիվայր պահի և օդը մղելիս ձեռքերով սեղմել փականը: Խորհուրդ է տրվում 3-6 մթնոլորտ մղել 1,5 լիտրանոց շշի վրա (այս առումով ավելի հարմար է մեքենայի պոմպը), ապա անջատել գուլպանը և բաց թողնել խցանը՝ «երեք-չորսի» հաշվին։ Հրթիռ է արձակվել! Այն բավական բարձր և տպավորիչ է թռչում, և որ ամենակարևորն է՝ ողջ գործընթացը կյանքին վտանգ չի ներկայացնում։ Ճիշտ է, օգնականը սովորաբար ստիպված է լինում հարկադիր ցնցուղ ընդունել «վառելիքից» :)

Եթե ​​ձեզ դուր է գալիս այս գաղափարը և ցանկանում եք հետագա փորձեր կատարել, խորհուրդ ենք տալիս կարդալ, օրինակ, այստեղ ավելի բարդ հրթիռներ կան՝ իրական արձակող սարքերով։ քայլ առ քայլ հրահանգներով նկար, թեև անգլերեն, բայց ամեն ինչ գծված է բավականին հեշտությամբ։ Դե, եթե ձեզ դուր եկավ տեսանյութը և ցանկացաք կրկնել նման բան, բարի գալուստ հրթիռային մոդելավորման ակումբ. լուրջ քեռիները գործարկման ժամանակ օգտագործում են սեղմված օդի մի քանի շիշ, և միայն մեկը պարունակում է ջուր:

1) Նախ անհրաժեշտ է ընտրել համապատասխան գլան: Օրինակ՝ վերցրեք 1,5 լիտրանոց շիշ: Թռիչքի ամենաբարձր բարձրության հասնելու համար հրթիռի տրամագծի և հրթիռի երկարության հարաբերակցությունը պետք է լինի 1:7: Եթե ​​հրթիռը շատ կարճ է, ապա այն սահուն չի թռչի, իսկ եթե հրթիռը շատ երկար է, այն կկոտրվի երկու մասի։

2) Երկրորդ, մեզ անհրաժեշտ է հեծանիվի խուլ: Հին կենցաղային տեսախցիկների վրա, ամենայն հավանականությամբ, կլինի կծիկ, ինչպես մեքենաների վրա: Չնայած այս մեկը կարող է օգտագործվել:

3) Խցանափայտ ինչ-որ շամպունից կամ լիմոնադից, որը պատրաստվում է փականի տեսքով. Խցանափայտը պետք է ամուր լինի և չթուլանա։ Հետո նա օդը չի թողնի: Ավելի լավ է անմիջապես ստուգեք այն՝ պտուտակեք շշի վրա, փակեք և սերտորեն սեղմեք շիշը։ Ձեր հրթիռի լավագույն թռիչքի համար վարդակի տրամագիծը պետք է լինի 4-5 մմ:

4) Այժմ դուք պետք է ևս մեկ անցք փորեք շշի ներքևի մասի կենտրոնում, որպեսզի խուլը տեղավորվի դրա մեջ: Ներդրեք այն ներսից՝ քթով դուրս: Դա հեշտ չէ, բայց հնարավոր է: Պտուտակեք սեղմող պտուտակը խուլի վրա, որպեսզի այն շատ ամուր և ամուր տեղավորվի անցքի վրա: Այսինքն՝ անհրաժեշտ է հասնել ծակոտկեն շշի խստությանը։ Փակվելիս շիշը չպետք է օդը թափանցի:

5) Եվ վերջապես, մենք կայունացուցիչներ ենք ամրացնում շշի վրա: Նրանք օգնում են շիշը սահուն թռչել:

Վերջ, հրթիռը պատրաստ է։

Հիմա եկեք մեր հրթիռի համար «արձակման հարթակ» պատրաստենք։ Դա հեշտ է անել. ձեզ հարկավոր է տախտակի կտոր և երկաթե ձող (այն կծառայի որպես ուղեցույց): Արդյունքում, դուք պետք է ստանաք դիզայն, ինչպես իմ նկարում:

Ինչպես է դա աշխատում:

Ամեն ինչ պատրաստ է։ Վերցրեք հրթիռ, պոմպ, ջրի պաշար և դուրս եկեք։ Ցանկալի է ընկերոջը հետդ վերցնել, քանի որ նրա օգնության կարիքը կունենաս։

Որպեսզի հրթիռը բարձրանա օդ, անհրաժեշտ է ջուր լցնել դրա մեջ՝ մոտ մեկ երրորդը։ Առավելագույն մղման ազդակ ստանալու համար աղյուսակը ցույց է տալիս ջրի քաշի և մխոցի ծավալի համամասնությունները:

Հրթիռը բեռնված է։ Հիմա եկեք սկսենք:

Մեկը խցանով շիշը ցած է պահում և միևնույն ժամանակ ձեռքերով ամուր սեղմում է խցանը, որպեսզի ճնշումից չբացվի, իսկ երկրորդն այս պահին վերցնում է պոմպը և ամբողջ ուժով մղում է շիշը։ Մոտ 3-6 մթնոլորտ ենք մղում շշի մեջ, անջատում ենք պոմպը։ Արձակման մասնակիցներից մեկը շարունակում է պահել հրթիռը, իսկ երկրորդը հեռանում է փոքր հեռավորության վրա։ Երբ բոլորը պատրաստ լինեն, կարող ես բաց թողնել: Գործարկումից հետո ճնշման տակ գտնվող ջուրը դուրս է հոսում մխոցից և այդպիսով ստեղծում է մղման իմպուլս: Ինչ վերաբերում է այն բացատրությանը, որ հրթիռը թռել է, ապա ամեն ինչ պարզ է. Ամբողջական անալոգիա իրական հրթիռների հետ այրվող վառելիքով: Միայն նրանք ահռելի արագությամբ արձակում են այրման թեթև արգասիքներ, իսկ ջրային հրթիռում բավական ծանր ջուր են բաց թողնում, թեկուզ ավելի ցածր արագությամբ։ Ջրի զանգվածը փոխհատուցում է նրա ցածր արագությունը։ Ուռա՛յ քո հրթիռը թռավ: Միակ բացասականն այն է, որ արձակողը հայտնվում է «վառելիքի» անձրևի տակ, և, հետևաբար, ավելի լավ է արձակումները գործարկել տաք սեզոնին: Հնարավոր է նաև մեկ այլ տարբերակ. Հրթիռը կարող է միայն թեթև ցատկել և ընկնել՝ ջրի շիթով ցողելով բոլորին։ Սա, ամենայն հավանականությամբ, նշանակում է, որ խցանի անցքը չափազանց փոքր է: Փնտրեք մեկ ուրիշը:

Ջրային հրթիռը հիանալի արհեստ է զվարճալի ժամանցի համար: Դրա ստեղծման առավելությունը վառելիքի օգտագործման անհրաժեշտության բացակայությունն է։ Էներգիայի հիմնական աղբյուրն այստեղ սեղմված օդն է, որը սովորական պոմպի միջոցով մղվում է պլաստիկ շշի մեջ, ինչպես նաև հեղուկ, որն ազատվում է ճնշման տակ գտնվող տարայից: Եկեք պարզենք, թե ինչպես կարելի է պարաշյուտով պլաստիկ շշից ջրային հրթիռ կառուցել:

Գործողության սկզբունքը

Երեխաների համար պլաստիկ շշից պատրաստված ջրի հրթիռը բավականին հեշտ է հավաքել: Պահանջվում է միայն հեղուկով լցված հարմար կոնտեյներ, ավտոմեքենա կամ կայուն մեկնարկային հարթակ, որտեղ կտեղակայվի նավը: Հրթիռը տեղադրելուց հետո պոմպը ճնշում է շիշը: Վերջինս սավառնում է օդ՝ ջուր ցողելով։ Ամբողջ «լիցքը» սպառվում է թռիչքից հետո առաջին վայրկյաններին։ Այնուհետև, ջրային հրթիռը շարունակում է շարժվել երկայնքով

Գործիքներ և նյութեր

Պլաստիկ շշից ջրային հրթիռը պահանջում է հետևյալ նյութերը.

• իրականում կոնտեյները ինքնին պատրաստված է պլաստմասսայից;
• խցան-փական;
• կայունացուցիչներ;
• պարաշյուտ;
• մեկնարկային հարթակ.

Ջրային հրթիռի նախագծման աշխատանքների ընթացքում կարող են պահանջվել մկրատ, սոսինձ կամ ժապավեն, սղոց, պտուտակահան և բոլոր տեսակի ամրացումներ:

Շիշ

Հրթիռ ստեղծելու համար պլաստիկ տարան չպետք է լինի շատ կարճ կամ երկար: Հակառակ դեպքում, պատրաստի արտադրանքը կարող է անհավասարակշիռ լինել: Արդյունքում ջրային հրթիռը կթռչի անհավասար, կողքի վրա կընկնի կամ ընդհանրապես չի կարողանա թռչել։ Ինչպես ցույց է տալիս պրակտիկան, այստեղ օպտիմալ է 1-ից 7 տրամագծի և երկարության հարաբերակցությունը Նախնական փորձերի համար 1,5 լիտրանոց շիշը բավականին հարմար է:

Խցանափայտ

Ջրային հրթիռի վարդակ ստեղծելու համար բավական է օգտագործել խցան-փական: Դուք կարող եք կտրել այն ցանկացած խմիչքի շիշից: Չափազանց կարևոր է, որ փականը օդը չթողնի: Հետեւաբար, ավելի լավ է այն հանել նոր շշից: Խորհուրդ է տրվում նախապես ստուգել դրա ամուրությունը՝ փակելով տարան և ձեռքերով ամուր սեղմելով այն։ Խցանափայտը կարելի է կցել պլաստիկ շշի վզին սոսինձով, հոդերը փակելով ժապավենով։

մեկնարկային հարթակ

Ի՞նչ է անհրաժեշտ ջրի հրթիռը պլաստիկ շշից հանելու համար: Այստեղ որոշիչ դեր է խաղում մեկնարկային հարթակը։ Դրա արտադրության համար բավական է օգտագործել chipboard թերթ: Դուք կարող եք ամրացնել շշի պարանոցը փայտե հարթության վրա ամրացված մետաղական փակագծերով։

Պարաշյուտ

Որպեսզի ջրային հրթիռը մի քանի անգամ օգտագործվի, այն հաջողությամբ վայրէջք կատարելու համար արժե նախագծման մեջ ապահովել ինքնաընդլայնվող պարաշյուտ։ Դուք կարող եք կարել նրա գմբեթը խիտ գործվածքի մի փոքրիկ կտորից։ Պարսատիկները կծառայեն որպես ամուր թել։

Ծալված պարաշյուտը կոկիկ ծալված է և տեղադրվում է թիթեղյա տարայի մեջ։ Երբ հրթիռը օդ է բարձրանում, տարայի կափարիչը մնում է փակ։ Ինքնաշեն հրթիռի արձակումից հետո գործարկվում է մեխանիկական սարք, որը բացում է պահածոյի դուռը, իսկ պարաշյուտը բացվում է օդի հոսքի ազդեցությամբ։

Վերոնշյալ պլանն իրականացնելու համար բավական է օգտագործել փոքր փոխանցումատուփ, որը կարելի է հեռացնել հին կամ պատի ժամացույցից: Փաստորեն, մարտկոցով աշխատող ցանկացած էլեկտրական շարժիչ կտեղավորվի այստեղ: Հրթիռի թռիչքից հետո մեխանիզմի լիսեռները սկսում են պտտվել՝ ոլորելով պարաշյուտի տարայի կափարիչի հետ կապված թելը։ Վերջինս բաց թողնելուն պես գմբեթը դուրս կթռչի, կբացվի, և հրթիռը սահուն կիջնի։

Կայունացուցիչներ

Որպեսզի ջրային հրթիռը սահուն կերպով սավառնի օդ, անհրաժեշտ է այն ամրացնել արձակման հարթակի վրա։ Ամենահեշտ լուծումը մեկ այլ պլաստիկ շշից կայունացուցիչներ պատրաստելն է: Աշխատանքը կատարվում է հետևյալ հաջորդականությամբ.

1. Սկզբից վերցվում է առնվազն 2 լիտր ծավալով պլաստիկ շիշ։ Տարայի գլանաձև մասը պետք է լինի հարթ, առանց ծալքավոր և հյուսվածքային մակագրությունների, քանի որ դրանց առկայությունը կարող է բացասաբար ազդել արտադրանքի աերոդինամիկայի վրա գործարկման ընթացքում:
2. Շշի հատակը և պարանոցը կտրված են: Ստացված մխոցը բաժանված է նույն չափի երեք շերտերի: Նրանցից յուրաքանչյուրը կիսով չափ ծալվում է եռանկյունու տեսքով։ Փաստորեն, շշի գլանաձև մասից կտրված ծալված շերտերը կայունացուցիչի դեր կխաղան։
3. Վերջնական փուլում կայունացուցիչների ծալված եզրերից մոտ 1-2 սմ հեռավորության վրա շերտեր են կտրվում: Ստաբիլիզատորի կենտրոնական մասում ձևավորված դուրս ցցված ծաղկաթերթիկները շրջվում են հակառակ ուղղություններով:
4. Ապագա հրթիռի հիմքում պատրաստվում են համապատասխան անցքեր, որտեղ կտեղադրվեն կայունացուցիչ թերթիկները։

Պլաստիկ կայունացուցիչների այլընտրանքը կարող է ծառայել որպես եռանկյունի տեսքով նրբատախտակի կտորներ: Բացի այդ, հրթիռը կարող է անել առանց դրանց: Սակայն այս դեպքում անհրաժեշտ կլինի տրամադրել այնպիսի լուծումներ, որոնք թույլ կտան ապրանքը ուղղահայաց դիրքով ամրացնել գործարկման հարթակի վրա։

աղեղ

Քանի որ հրթիռը տեղադրվելու է խցանով ներքև, անհրաժեշտ է շրջված շշի ներքևի մասում դնել հարթ քիթ: Այդ նպատակով կարելի է վերևը կտրել մեկ այլ նմանատիպ շշից։ Վերջինս պետք է դնել շրջված արտադրանքի հատակին։ Դուք կարող եք ամրացնել նման աղեղը ժապավենով:

մեկնարկը

Վերոնշյալ գործողություններից հետո ջրային հրթիռը, ըստ էության, պատրաստ է։ Միայն անհրաժեշտ է տարայի մեջ ջուր լցնել մոտ մեկ երրորդով։ Այնուհետև դուք պետք է հրթիռը տեղադրեք մեկնարկային հարթակի վրա և օդը մղեք դրա մեջ՝ օգտագործելով պոմպ՝ ձեր ձեռքերով սեղմելով վարդակը խցանին:

1,5 լիտր տարողությամբ շշի մեջ պետք է ներարկել մոտ 3-6 մթնոլորտ ճնշում։ Ցուցանիշին ավելի հարմար է հասնել կոմպրեսորով մեքենայի պոմպի միջոցով: Եզրափակելով, բավական է բաց թողնել խցան-փականը, և հրթիռը օդ կբարձրանա դրանից թափանցող ջրի հոսքի ազդեցության տակ:

Վերջապես

Ինչպես տեսնում եք, պլաստիկ շշից ջրային հրթիռ պատրաստելն այնքան էլ դժվար չէ։ Այն ամենը, ինչ անհրաժեշտ է դրա պատրաստման համար, կարելի է գտնել տանը։ Միակ բանը, որ կարող է դժվարություններ առաջացնել, պարաշյուտի բացման մեխանիկական համակարգի արտադրությունն է։ Հետևաբար, առաջադրանքը հեշտացնելու համար նրա գմբեթը պարզապես կարելի է դնել հրթիռի քթի վրա։

Յուրաքանչյուրը կարող է հրթիռ արձակել: Դրա համար կարիք չկա տիեզերանավ վարձել, մի քանի միլիոն դոլարի կարողություն ծախսել, քանի որ սովորական պլաստիկ շշից կարելի է իրական ջրային հրթիռ կառուցել։

Նախ, եկեք զբաղվենք ջրային հրթիռի համար անհրաժեշտ նյութերով:
Մեզ անհրաժեշտ կլինի սովորական պլաստմասե շիշ, մեկ կցամաս (կարող եք օգտագործել հին անվադողերի կցամասը կամ գնել այն շուկայում մոտ մեկ դոլարով), սոսինձ ատրճանակ, մի թել (ցանկալի է նեյլոն, քանի որ այն ավելի ամուր է) , սովորական պոմպ և ծորակից ջուր։

Սկզբում անհրաժեշտ է շշի խցանի վրա մի փոքրիկ անցք անել, այս անցքի մեջ պտտել կցամասը և ամեն ինչ փակել տաք սոսինձով ավելի մեծ ամրացման և մեկուսացման և խստության համար:

Հաջորդը, դուք պետք է մեկ օղակ կազմեք կափարիչի երկու կողմերում: Դա պետք է արվի այնպես, որ կափարիչի վրա ոլորելիս թելը չսահի։ Դուք նաև պետք է հիշեք, որ օղակները կառուցելիս պետք է ամրացնել թելի մի ծայրը:

Հրթիռը պատրաստ է։ Հարցը մնում է, թե կոնկրետ ինչպե՞ս է աշխատում այս դիզայնը:

Շիշը պետք է լցնել ջրով կեսից մի փոքր ավելի, իսկ հետո խցանել խցանը։ Պետք չէ կափարիչը շատ ամուր պտտել, քանի որ դրա հիմնական դերը օդը դուրս պահելն է: Հաջորդ քայլը պոմպը վերցնելն ու օդը շշի մեջ մղելն է: Այնուհետև մնում է վերցնել թելը և փաթաթել կափարիչի վրա։ Հրթիռը արձակելու համար անհրաժեշտ է միայն ձախ ձեռքով թեթև պահել շիշը և աջ ձեռքով արագ քաշել թելը, որպեսզի գլխարկը արագ արձակվի:

Օդի և ջրի ճնշումը հրթիռը բարձրացնում է օդ:

ՈՒՇԱԴՐՈՒԹՅՈՒՆ!!! Պահպանեք անվտանգության նախազգուշական միջոցները: Երբեք մի արձակեք հրթիռ փակ դիրքում:

ՕԴ-ՋՐԱՅԻՆ ՀՐԹԻԹ

2-րդ դասարանի աշակերտ

քաղաքային բյուջետային ուսումնական հաստատություն «Լիցեյ»

Շևչուկով Լև Ռոմանովիչ

Աշխատանքային մենեջեր

Գուբինա Մարինա Նիկոլաևնա,

տարրական դպրոցի ուսուցիչ MBOU «Liceum»

2016թ

Բովանդակություն

3

1.

Մարդու վաղեմի երազանքը

3-5

2.

Ո՞վ է հորինել հրթիռը:

5-6

3.

Հրթիռային կառուցվածք

6-7

4.

Ինչու՞ է հրթիռը թռչում:

7-9

5.

Օդ-ջուր հրթիռի պատրաստում

9-15

6.

գտածոներ

15

7.

Տեղեկատվության աղբյուրներ

15

Ներածություն

Մանկության տարիներին շատերը երազում էին

Թռչեք աստղային տարածություն:

Այսպիսով, այս աստղային հեռավորությունից

Ստուգեք մեր հողը:

Հին ժամանակներից մարդուն հուզել և գրավել են աստղերով սփռված երկնքի բարձունքները։ Յուրի Գագարինն առաջին երկրացին էր, ով իրականացրեց մարդկության երազանքը՝ նա տեսավ մեր Երկիրը տիեզերքից:

Ինձ նույնպես հետաքրքրում է հարցը՝ ինչո՞ւ են հրթիռները օդ բարձրանում։ Ինչու՞ են հրթիռներն օգտագործվում տիեզերք թռչելու համար:

Ծրագրի նպատակը. ձեր սեփական ձեռքերով օդ-ջուր հրթիռի մոդել ստեղծելը

Առաջադրանքներ.

1. ընդլայնել ձեր պատկերացումները տարածության մասին;

2. պարզել, թե ֆիզիկայի ինչ օրենքներ են կիրառվում հրթիռի թռիչքի ժամանակ.

3. ծանոթանալ հրթիռի կառուցվածքին;

4.Սեփական ձեռքերով ստեղծեք օդ-ջուր հրթիռ։

5. ստեղծել օդ-ջուր հրթիռի թռիչքի տեսանյութ:

Ծրագրի օբյեկտ. օդ-ջուր հրթիռ

Նախագծի թեման. գործընթացձեր սեփական ձեռքերով օդ-ջուր հրթիռի մոդել ստեղծելը.

1. Մարդու վաղեմի երազանքը

Հին ժամանակներից մարդիկ երազել են թռչել թռչունների պես։ Մեր նախնիները հեքիաթներում պատմել են իրենց երևակայությունների մասին։ Հեքիաթների հերոսները թռչում էին կախարդական գորգի վրա, շաղախի և ցախավելի վրա: Շատ հերոսներ յուրովի շարժվեցին օդով: Բաբա Յագան հավանգով, Փոքրիկ Մուկը՝ կախարդական հողաթափերով, Կարլսոնը՝ իր փոքրիկ շարժիչով:

Բայց ամենից շատ մարդիկ ցանկանում էին թևերի պես թափահարել իրենց ձեռքերը և թռչել երկրի վրայով, ինչպես թռչունները: Ավելի քան երեք հազար տարի առաջ հույները ստեղծեցին Դեդալուսի և նրա որդի Իկարոսի առասպելը: Մեծ նկարիչ, գյուտարար և ճարտարապետ Դեդալոսը թռչունների փետուրներից երկու զույգ թևեր է պատրաստել թելով և մոմով։ Դեդալոսն ու Իկարուսը օդ բարձրացան՝ Կրետե կղզուց տուն թռչելու Աթենք, որտեղ նրանք գերության մեջ էին Մինոս թագավորի մոտ: Դեդալոսը պատժեց որդուն՝ մի՛ մոտեցիր արևին, նրա ճառագայթները կհալեցնեն մոմը։ Բայց թռիչքի երջանկությունից արբած Իկարուսը բարձրանում էր ավելի ու ավելի բարձր... Արևը հալեց մոմը, Իկարուսը փլվեց բարձրությունից և մահացավ ծովի ալիքների մեջ: Իսկ Դեդալոսը թռավ գետնին ու ապահով իջավ։ Այդ ժամանակվանից Իկարուսի բանաստեղծական կերպարը դարձել է մարդու թռիչքի երազանքի մարմնացումը։

Բայց մարդկությունը չհեռացավ թռիչքի իր երազանքից։ Արդեն շատ դարեր առաջ մարդիկ փորձել են թևեր ստեղծել, որոնց վրա կարելի է վեր կենալ: Թռչուններին նմանակելու բոլոր փորձերն անհաջող էին։ Թևերի վրա թռչել հնարավոր չէր։ Այո, ներսXVIIIդար, փուչիկներ հայտնվեցին։ Տաք օդապարիկների թերությունն այն էր, որ դրանք շարժվում էին միայն քամու փչած ուղղությամբ։

Մարդիկ մտածում էին հարցի շուրջ՝ ինչպե՞ս կառավարելի դարձնել օդապարիկը։ Փորձեր եղան օգտագործել ղեկը և թիակները, բայց բոլորն ապարդյուն։ Մինչև, վերջապես, նրանք եկան շարժիչ: Հայտնվեցին օդանավեր։

Բայց նույնիսկ ավելի հեռու մարդիկ չթողեցին թևերի միտքը։ Այնուամենայնիվ, օդապարիկները մարդուն օդ են բարձրացրել մեկուկես դար, մինչև որ հնարավոր կլիներ թռիչք իրականացնել թեւերի վրա: Աերոնագնացությունը փոխարինվում է ավիայով, ինքնաթիռով. Ժամանակի ընթացքում ինքնաթիռները բարելավվել են:

Առաջին փորձնական ինքնաթիռը տուրբոռեակտիվ շարժիչով կառուցվել է Հայրենական մեծ պատերազմի ժամանակ։ Օդանավի պտուտակն ավելորդ է դարձել։ Թևերը փոքրացել և նեղացել են։ Ժամանակակից ռեակտիվ ինքնաթիռն ունակ է հարյուրավոր ուղևորների տեղափոխել 969 կմ/ժ արագությամբ։ Թռիչքն այնքան սովորական է դարձել, որ այսօր ամեն րոպե ինքնաթիռ է մտնում՝ վայրէջք կատարելու համար աշխարհի ինչ-որ տեղ: Այժմ կան ինքնաթիռներ, որոնք թռչում են ձայնի արագությունից ավելի արագ։

Անցան տարիներ, և մարդկանց հաջողվեց գրավել Երկրի օդային տարածքը։ Բայց նրանք դեռ երազում էին տիեզերքի մասին:

Գիտնականները տիեզերք թռչելու համար տիեզերանավ են ստեղծել. Նախ նրանք որոշեցին թռիչքների անվտանգությունը ստուգել չորս ոտանի օգնականների՝ շների վրա։ Նրանք ընտրեցին ոչ թե մաքուր ցեղատեսակի շներին, այլ խառնաշփոթներին, ի վերջո, նրանք և՛ դիմացկուն են, և՛ ոչ հավակնոտ: Չորս ոտանի տիեզերագնացներ Բելկայի և Ստրելկայի հետ տիեզերանավը 18 անգամ պտտվել է Երկրի շուրջը։

Քիչ անց տիեզերք թռավ Երկրի հենց առաջին տիեզերագնաց Յուրի Ալեքսեևիչ Գագարինը: Նրա առաջին թռիչքը դեպի տիեզերք ամենադժվարն ու վտանգավորն էր։

Ներկայումս տիեզերագնացները թռչում են ժամանակակից արագընթաց մեքենաներով։

2. Ո՞վ է հորինել հրթիռը:

Պարզվում է, որ մարդը հրթիռներ է հորինել շատ վաղուց։ Նրանք հայտնագործվել են Չինաստանում հարյուրավոր տարիներ առաջ: Չինացիները դրանք օգտագործել են հրավառություն պատրաստելու համար։ Նրանք երկար ժամանակ գաղտնի էին պահում հրթիռների կառուցվածքը, սիրում էին զարմացնել անծանոթներին։ Բայց այս զարմացած անծանոթներից մի քանիսը պարզվեց, որ շատ հետաքրքրասեր մարդիկ են։ Շուտով շատ երկրներ սովորեցին հրավառություն պատրաստել և տոնական հրավառությամբ տոնել հանդիսավոր օրերը:

Նույնիսկ Պետրոս I-ի օրոք ստեղծվեց և օգտագործվեց մեկ ֆունտանոց ազդանշանային հրթիռ «1717 թվականի մոդելը», որը ծառայության մեջ մնաց մինչև 19-րդ դարի վերջը։ Նա բարձրացավ մեկ կիլոմետր բարձրության վրա: Որոշ գյուտարարներ առաջարկել են հրթիռն օգտագործել օդագնացության համար: Սովորելով բարձրանալ օդապարիկներով՝ մարդիկ անօգնական էին օդում։

Կառավարվող ապարատը օդից ծանր է. ահա թե ինչի մասին էր երազում հեղափոխական Ն. Կիբալչիչը Պետրոս և Պողոս ամրոցի կազեմատում, որը մահապատժի էր դատապարտվել ցարի դեմ մահափորձի համար։ Մահվանից 10 օր առաջ նա ավարտեց իր գյուտի աշխատանքները և փաստաբանին հանձնեց ոչ թե ներման խնդրանք կամ բողոք, այլ «Աերոնավիգացիոն գործիքի նախագիծը» (հրթիռի գծագրեր և մաթեմատիկական հաշվարկներ): Դա հրթիռն էր։ Նա կարծում էր, որ դա մարդու համար ճանապարհ կբացի դեպի դրախտ։Կիբալչիչը մտածեց, թե ինչպես օգտագործել պայթուցիկ նյութերի բռնկման ժամանակ առաջացած գազերի էներգիան թռիչքի համար։ Իր պատճառաբանության մեջ նա եկավ ոչ թե ինքնաթիռի, այլ աստղանավի գաղափարին, քանի որ նրա ապարատը կարող էր շարժվել ինչպես օդում, այնպես էլ անօդ տարածության մեջ։ Իր «Նախագիծ ...»-ում նա գրել է. «Ես հավատում եմ իմ գաղափարի իրագործելիությանը։ Եթե ​​իմ գաղափարները, գիտական ​​մասնագետների մանրակրկիտ քննարկումից հետո, իրականանալի գտնվեն, ապա ես երջանիկ կլինեմ…»:

3. Հրթիռային կառուցվածք

Հրթիռը բաղկացած է 3 նույնական փուլերից, որոնք գտնվում են մեկը մյուսի վրա։ Հրթիռի յուրաքանչյուր փուլ բաղկացած է շարժիչից և վառելիքի տանկերից: Ամենացածր փուլը միանում և աշխատում է առաջինը: Այս հրթիռը ամենահզորն է, քանի որ նրա խնդիրն է ամբողջ կառույցը օդ բարձրացնել։ Երբ վառելիքը այրվում է, իսկ տանկերը դատարկվում են, ստորին փուլը անջատվում է, իսկ հետո սկսում են աշխատել երկրորդ փուլի շարժիչները: Այս պահին հրթիռը արագություն է հավաքում և թռչում է ավելի ու ավելի արագ: Երբ վառելիքը վերջանում է, երկրորդ փուլն անջատվում է և երրորդը՝ վերջին փուլը, որն էլ ավելի է արագացնում նավը, ներառվում է աշխատանքի մեջ։ Այստեղ է, որ առաջին տիեզերական արագությունը միանում է, և նավը մտնում է ուղեծիր, այնուհետև թռչում է միայնակ, քանի որ հրթիռի վերջին աստիճանը գրեթե ամբողջությամբ այրվում է, երբ անջատվել է:

Հրթիռն ունի նաև կայունացուցիչներ՝ փոքր թեւեր ներքեւում։ Դրանք անհրաժեշտ են, որպեսզի հրթիռը սահուն ու ուղիղ թռչի։ Եթե ​​հրթիռը չունի այս կայունացուցիչները, ապա թռիչքի ժամանակ այն կկախվի կողքից այն կողմ:

Կայունացուցիչները փոխում են ամբողջ պատկերը: Երբ հրթիռը սկսում է շեղվել դեպի կողմը, կամ սահել դեպի կողմը, քանի որ այն սահում է մեքենան սայթաքուն ճանապարհով, կայունացուցիչները փոխարինում են օդի հոսքին իրենց լայն մասով, և այդ հոսքը նրանց հետ է մղում: Իսկ մեծ տիեզերական հրթիռները կա՛մ ընդհանրապես չունեն կայունացուցիչներ, կա՛մ շատ փոքր են, քանի որ նման հրթիռներում կան ոչ թե մեկ, այլ միանգամից բազմաթիվ ռեակտիվ շարժիչներ։ Դրանցից կան մի քանի խոշորներ, որոնք հրում են հրթիռը դեպի վեր, և դեռ կան փոքրեր, որոնք անհրաժեշտ են միայն հրթիռի թռիչքը շտկելու համար։

Հրթիռի ձևը (որպես spindle) կապված է միայն այն բանի հետ, որ այն պետք է օդով թռչի տիեզերք տանող ճանապարհին։ Օդը դժվարացնում է արագ թռչելը։ Նրա մոլեկուլները հարվածում են մարմնին և դանդաղեցնում թռիչքը։ Օդի դիմադրությունը նվազեցնելու համար հրթիռի ձևը կատարվում է հարթ և պարզ:

4. Ինչու՞ է հրթիռը թռչում:

Տիեզերական հրթիռի թռիչքով այժմ կարելի է հիանալ ինչպես հեռուստատեսությամբ, այնպես էլ ֆիլմերում: Հրթիռն ուղղահայաց կանգնած է բետոնե արձակման հարթակի վրա: Կառավարման սենյակի հրամանով շարժիչները միանում են, մենք տեսնում ենք, որ բոցերը բռնկվում են ներքևում, լսում ենք աճող մռնչյուն: Եվ հիմա ծխի ամպերի մեջ գտնվող հրթիռը հեռանում է Երկրից և սկզբում դանդաղ, իսկ հետո ավելի ու ավելի արագ վեր է թռչում: Մի րոպեում այն ​​արդեն այնպիսի բարձրության վրա է, որտեղ ինքնաթիռները չեն կարող բարձրանալ, և մեկ րոպեից այն գտնվում է Տիեզերքում՝ երկրային անօդ տարածության մեջ։

Հրթիռային շարժիչները կոչվում են ռեակտիվ շարժիչներ: Ինչո՞ւ։ Քանի որ նման շարժիչներում ձգողական ուժը ռեակցիայի (հակադրության) ուժն է ուժին, որը հակառակ ուղղությամբ նետում է հատուկ խցիկում վառելիքի այրումից ստացված տաք գազերի շիթ։ Ինչպես գիտեք, Նյուտոնի երրորդ օրենքի համաձայն, այս ռեակցիայի ուժը հավասար է գործողության ուժին: Այսինքն, այն ուժը, որը հրթիռը բարձրացնում է դեպի արտաքին տարածություն, հավասար է այն ուժին, որը զարգացնում է հրթիռի վարդակից դուրս եկող տաք գազերը: Եթե ​​ձեզ անհավանական է թվում, որ գազը, որը ենթադրաբար անմարմին է, ծանր հրթիռ է նետում տիեզերական ուղեծիր, հիշեք, որ ռետինե բալոններում սեղմված օդը հաջողությամբ աջակցում է ոչ միայն հեծանվորդին, այլև ծանր աղբատարներին: Հրթիռի վարդակից դուրս եկող սպիտակ-տաք գազը նույնպես լի է ուժով և էներգիայով։ Այնքան, որ հրթիռի յուրաքանչյուր արձակումից հետո արձակման հարթակը վերանորոգվում է՝ ավելացնելով կրակոտ պտտահողմից տապալված բետոն:

Նյուտոնի երրորդ օրենքը կարող է տարբեր կերպ ձևակերպվել որպես իմպուլսի պահպանման օրենք։ Մոմենտումը զանգվածի և արագության արտադրյալն է։

Եթե ​​հրթիռային շարժիչները հզոր են, հրթիռը շատ արագ արագություն է հավաքում, ինչը բավական է տիեզերանավը Երկրի ուղեծիր դնելու համար: Այս արագությունը կոչվում է փախուստի առաջին արագություն և մոտավորապես 8 կիլոմետր է վայրկյանում: Հրթիռային շարժիչի հզորությունը որոշվում է հիմնականում նրանով, թե ինչ տեսակի վառելիք է այրվում հրթիռային շարժիչներում: Որքան բարձր է վառելիքի այրման ջերմաստիճանը, այնքան ավելի հզոր է շարժիչը: Խորհրդային ամենավաղ հրթիռային շարժիչներում վառելիքը կերոսինն էր, իսկ օքսիդիչը՝ ազոտաթթուն: Ավելի ակտիվ (և ավելի թունավոր) խառնուրդներ այժմ օգտագործվում են հրթիռներում: Ժամանակակից ամերիկյան հրթիռային շարժիչների վառելիքը թթվածնի և ջրածնի խառնուրդ է: Թթվածին-ջրածին խառնուրդը շատ պայթյունավտանգ է, բայց երբ այրվում է, այն հսկայական քանակությամբ էներգիա է արտազատում։

Որպեսզի հասկանանք ռեակտիվ շարժիչի աշխատանքը, մենք փորձ կկատարենք օդապարիկի հետ։ Փչեք փուչիկը և բաց թողեք առանց կապելու։ Այն արագ կսկսի կողքից այն կողմ շտապել զվարճալի ձայնով, մինչև կթուլանա: Օդապարիկը թռավ, քանի որ դրանից օդ էր դուրս գալիս: Եվ սա ռեակտիվ շարժումն է։ Բնության այսպիսի օրենք կա՝ եթե դրա մի մասը առանձնացված է առարկայից, ապա այս առարկան սկսում է շարժվել հակառակ ուղղությամբ։

3. Ժուրավլևա Ա.Պ. Նախնական տեխնիկական մոդելավորում. Մ.: Կրթություն, 1999:

4 Սվիրին Ա. Երկիրը դեռ հեռու է։ Գիտելիքների գիրք. Մ.: Դեթ. խաղաղություն, 1992 թ.

5. Սինյուտկին Ա.Ա. Տիեզերքը Երկրից մեկ մետր է: Իժևսկ, Ուդմուրտիա, 1992 թ.