Научно- практическая конференция по теме "Почему летают самолеты".

Конкурсы

Изготовить различные модели самолётов, произвести их запуски, изучить дальность полета, в зависимости от формы крыла.

Куярова Светлана Николаевна

17 августа 2023

1207

Содержимое публикации

Городская научно-практическая конференция обучающихся

с особыми образовательными потребностями

«В мире познания-2021»

Направление: В мире познания

Тема:«Почему летают самолеты»

Научный руководитель:

Куярова С.Н.,

учитель начальных классов

МБОУ «СОШ № 19» г. Чебоксары

Выполнил:Сергеев Даниил Юрьевич

МБОУ«СОШ № 19» г. Чебоксары, 3 класс

г. Чебоксары 2021 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………3

Основная часть………………………………………………………….4

История появления и развития самолётов

Какая сила держит самолёт в воздухе

Эксперимент …………………………………………………………….5

Эксперимент № 1. Как долго летит самолёт

Эксперимент № 2. Как влияет форма фюзеляжа на полёт

Эксперимент № 3. Как влияет форма крыла на полёт

Заключение………………………………………………………………6

Список литературы………………………………………………...........6

Приложение………………………………………………………………7

Введение.

Актуальность темы: у нас в школе есть кружок начального технического моделирования, где ребята нашего класса изготавливают модели самолетов. Свои авиамодели они представили на школьных соревнованиях. У меня возникло желание создать свою модель самолета.

Цель работы: исследовать правила создания летающих моделей самолётов.

Задачи:

Узнать строение самолёта.

Выяснить, почему летает самолёт.

Проанализировать полученные результаты.

Объект исследования: модель самолета

Предмет исследования: экспериментальный полет самолета

Гипотеза: Самолет летает, потому что в воздухе его удерживает какая-то сила.

Методы исследования:

Информационный поиск (книги, интернет)

Экспериментальный и теоретический метод изучения полета самолетов

Наблюдения.

Сравнительный анализ.

Обобщение

Основная часть

История появления и развития самолётов

Самолёт – это аппарат, самостоятельно летающий в воздухе.

Человек с древних времён мечтал летать, как птица. Смельчаки делал крылья, прыгали с высоких гор и разбивались.

В XV веке художник Леонардо да Винчи утверждал, что человек может преодолеть сопротивление воздуха, имея огромные крылья. Необходимо только научиться управлять ими, как это делает стрекоза. Он пытался создать свой махолёт.

В XIX веке русский офицер Александр Федорович Можайский создал планер. Винты работали по принципу часовой пружины и создавали тягу, которая позволяла оторваться от земли. Полёты получались короткими по времени. Тогда Можайский установил в аппарат паровую машину, которая приводила винты в движение. Идея паровой машины используется и сейчас в механизме современных самолетов.

В начале XX века братья Райт создали аппарат, в котором была решена проблема неустойчивости самолёта. Они придумали, как удержать равновесие самолёта при встречном ветре. Специальный механизм боролся с креном крыльев.

Второе достижение братьев Райн – установка двигателя на планер. За основу использовали автомобильный двигатель. Получился двигатель в 12 лошадиных сил, который был связан с двумя винтами на самолёте при помощи шестеренок и металлических цепей. Первый самолет весил 350 кг и запускался при помощи катапульты. Но полеты и посадки были успешными.

Мечты человека о полётах стали возможными, когда конструкторы создали неподвижное крыло и силовой двигатель. Силовая тяга позволила машине, подняться в воздух.

Так родилась авиация (от латинского «авис» - птица).

Потом появилась наука аэродинамика, которая изучает движение воздуха и тел в нем. В развитии этой науки выдающуюся роль сыграл профессор Николай Егорович Жуковский. Его так и называют «отец русской авиации». Заслуга Жуковского состоит в том, что он первый объяснил образование подъёмной силы крыла. Самолёт, который тяжелее воздуха, может летать благодаря крыльям и подъёмной силе крыла.

Какая сила держит самолёт в воздухе

Крыло имеет изогнутую форму, которая помогает воздуху неодинаково распределяться вокруг него. Во время движения воздух проходит над и под крыльями самолёта. Огибая крыло с двух сторон, воздух разделяется – над верхней поверхностью крыла воздух проходит быстрее, чем под нижней частью. Давление воздуха сверху становится меньше, чем у воздуха внизу крыла, и благодаря этому крыло стремится вверх.

В этом заключается аэродинамический принцип: отбрасывание части воздуха вниз за счёт формы крыла. Неравное давление воздуха вокруг крыла порождает силу, которая называется подъёмной силой. Она превышает вес самолёта. Благодаря этой силе самолёт может держаться в воздухе.

Некоторые самолёты и все вертолёты имеют винты. Воздушный винт вначале устанавливали на дирижаблях. Братья Райн придумали использовать винт для толкания самолёта в воздухе.

Лопасти воздушного винта действуют по принципу крыльев, потому что они имеют аэродинамическую форму. Тяга винта заменяет подъёмную силу и приводит летательный аппарат в движение. Подобные винты устанавливают также на аэросанях и судах на воздушной подушке. Если винт расположен перед двигателем, он называется тянущим, а если сзади – толкающим.

Эксперимент

Я изготовил два самолётики разных моделей. Они отличаются по размеру, форме корпуса (фюзеляжа), длине и ширине крыла.

Затем я произвел запуск всех самолетов и пронаблюдал как они летают, а также измерил дальность их полетов.

Результаты своих исследований я записал в таблицу (Приложение 1)

Эксперимент № 1. Как долго летит самолёт

Я взял модели № 1 и № 2. Запускал с разной траекторию полёта: по диагонали вверх, вперёд, по диагонали вниз. В авиации это называется «менять угол атаки». Дольше всего летел самолёт, запущенный по диагонали вверх .

Выводы:

1) лобовое сопротивление воздуха легче преодолеть, если самолёт запустить по диагонали вверх;

2) при снижении скорости тяга уменьшается, и самолёт за счёт веса и земного притяжения опускается вниз;

3) при полной остановке двигателя тяга исчезает, а самолёт падает вниз.

Эксперимент № 2. Как влияет форма фюзеляжа на полёт

Экспериментальные запуски показали, что быстрее всего летает самолёт № 1(белый) У него средний, хорошо обтекаемый воздухом фюзеляж.

У модели № 2 (тёмный) узкий длинный фюзеляж. Этот самолёт летал хуже.

Выводы:

1) наилучшие скоростные и устойчивые характеристики у самолёта с острым носом и средним корпусом;

2) для устойчивости крылья самолёта должны быть больше корпуса.

Эксперимент № 3. Как влияет форма крыла на полёт

У самолётов № 1 и № 2 разные по форме крылья. Крылья треугольной формы придали самолёту № 1 устойчивость.

У самолёта № 2 крылья уже и длиннее, а скорость больше. Зато самолёт № 1 дольше всего держался в воздухе, так как его полет был более плавным, чем у самолета № 2

Выводы:

1) у медленных самолётов должна быть большая площадь крыла, чтобы удерживаться при небольшой подъёмной силе;

2) скоростные самолёты имеют меньшие по площади крылья, потому что большая скорость поддерживает тягу.

Заключение

В ходе работы я узнал, почему летают самолёты и сформулировал правила создания летающей модели:

1. Для создания летающей модели нужно выбрать специальные материалы, краски и клей.

2. Размеры корпуса и крыла должны быть определённых размеров.

3.В модели нужно правильно найти центр тяжести. Центр тяжести должен быть по центру крыла. Дополнительные детали модели не должны утяжелять конструкцию.

4. Плавный полёт достигается обтекаемой формой модели. Поверхность материала должна быть гладкой. Дополнительные детали не должны мешать плавному движению по воздуху.

Я понял, что вопрос полёта волновал людей многие тысячелетия, веками люди изучали птиц, создавали на их манер летательные аппараты самых немыслимых форм.

Я понял, почему самолёт летает!

Благодаря двигателям (которые приводят самолёт в движение), крыльям (форме крыла) и подъёмной силе крыла (которая образовывается при большой скорости и толкает самолет вверх).

Вывод

1. Крыло должно иметь достаточную площадь и нужную форму.

2. Двигатель самолета должен быть мощным.

3. Форма фюзеляжа играет существенную роль.

4. Сопротивление воздуха способствует полету.

Список литературы:

Кузнецов А.С. Разговоры по утрам или физика для малышей

Маркуша А.Н. «Синее небо». – М.: «Малыш», 1987

Самолёты Страны Советов. – М.: Издательство «ДОСААФ», 1974

Толкачёв А.Е., Пуков В.С. Самолёты. Иллюстрированный путеводитель. М.: Эксмо, 2013

Нерадков М. А. «Собираем модели самолётов» М.: Цейхгауз, 2009

Постников В.Ю. Моя самая первая книжка обо всём. – М.: «Дрофа», 1995