04.12.2015
История воздухоплавания. Основные виды летательных аппаратов.
Изготовление модели самолета из потолочной плитки.
Автор: Амангельды Байбатыров
ЦЕЛИ:
Обучающая: Ознакомить учащихся с основными видами летательных аппаратов и историей их возникновения.
Развивающая: Развитие у учащихся логического мышления, внимания, памяти.
Воспитательная: Воспитание бережного отношение к инструменту и материалам при изготовлении модели.
ХОД УРОКА:
1. Организационный момент (3-5 мин)
2. Обсуждение. Какие летательные аппараты вы знаете? (10-15 мин)
3. Мировая история воздухоплавания, основные виды летательных аппаратов (30-40 мин)
4. Изготовление самолетика из потолочной плитки (80 мин)
5. Запуск самолетов, проверка, исправление (15 мин)
История воздухоплавания
Воздушный шар
Летающий фонарик (прототип аэростатов с оболочкой, наполненной горячим воздухом) был известен в Китае с древнейших времён. Его изобретение приписывается генералу Чжугэ Ляну (180—234 н. э., почётный титул Кунмин), который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска.
Однако, по некоторым источникам, считается, что в III в. до н. э в Китае было известно устройство, представляющее собой лампу в бумажной ёмкости и напоминало воздушные шары с горячим воздухом.
В V веке н. э. Лю Бан изобрёл «деревянную птицу», которая, возможно, была большим бумажным змеем или ранним планёром. Однако нет никаких свидетельств, что подобные конструкции использовались для полёта человека.
В 559 полёт человека на воздушном змее был задокументирован в королевстве Северной Вэй.
Аэростат
Первый аэростат братьев Монгольфье, наполненный нагретым воздухом, поднялся 5 июня 1783 года в Аннонэ, а второй, построенный профессором Шарлем и наполненный водородом, поднялся 27 августа 1783 года, открыв путь к осуществлению настоящего воздухоплавания.
Далее аэростатостроение развивалось, увеличивая высоту подъема, дальность перелета, а так же многообразие форм и конструкций.
После войны 1870-71 гг. все воздухоплавательные общества, в особенности парижское, с большим усердием занялись поиском способа управления аэростатом, чтобы сделать его пригодным для практических целей. Первая рациональная попытка в этом направлении была сделана ранее, в 1852 г., Анри Жиффаром, построившим шар сигаровидной формы, длиной 44 метра и диаметром 12 м, снабжённый винтом, приводившимся во вращение паровой машиной.
Дирижабль
Первый дирижабль был сделан в форме эллипсоида. Он совершил первый полёт только 24 сентября 1852. С тех пор конструкция усиленно дорабатывалась, и в 1909 году Цеппелин (по фамилии Фердинанда Цеппелина) был приобретен военными. В дальнейшем дирижабли сыграют далеко не последнюю роль в мировых войнах ХХ века.
Парашют
Устройство, явившееся прообразом современного парашюта, было придумано арабским ученым и изобретателем Аббас ибн Фарнасом в 852 г. Он сделал крылья из ткани, натянутой на деревянные распорки. С этим похожим на зонтик аппаратом Аббас ибн Фарнас спрыгнул из минарета Великой Мечети в Кордове.
Человеком, о котором доподлинно известно, что он совершил спуск на парашюте, был француз Лавен. В 20-х годах 17 века Лавен был заключен в крепость. Решив бежать, он тайно изготовил себе парашют из сшитых вместе простыней с прикрепленным к ним китовым усом, не дававшим куполу свернуться.
Круглый современный парашют
В 1777 году парижский профессор Дефонтаж изобрел «летающий плащ» - аппарат, который, по его утверждению, гарантировал безопасный спуск с любой высоты.
Дальнейшая судьба парашютизма связана с развитием воздухоплавания. В 1783 году французский физик Себастиан Ленорман изготовил и лично испытал парашют, прыгнув с обсерватории. Ленорман первым назвал свое изобретение - "парашют".
В 1791 году Жан-Пьер Бланшар поднялся в воздух над Варной и сбросил с парашютом собаку. Через два года он сам отважился сделать прыжок. Попытка оказалась не совсем удачной - аэронавт сломал ногу.
Первый удачный прыжок с парашюта из корзины аэростата был совершен в Париже в 1797 году Анре Жаком Гарнереном с воздушного шара, поднявшегося на высоту 680 метров. Его парашют (круглый, мягкий, без каркаса, с полюсным отверстием) очень близок к самому распространенному типу современных парашютов - зонтичному.
Своеобразной вехой в истории парашютного дела стал прыжок, совершенный американским капитаном Эрвином Болдуином с аэростата в 1880 году.
Принцип работы парашюта
Интересен он тем, что парашют открывался автоматически. К верхнему узлу строп была привязана стропа-шнур, второй конец которой закреплялся на корзине или оболочке воздушного шара. Когда парашютист отделялся от аэростата, стропа-шнур под его тяжестью обрывалась, матерчатый купол без всякого каркаса от скорости падения сначала вытягивался во всю длину, а затем наполнялся воздухом и раскрывался.
Этот принцип действия автоматического раскрытия парашюта сохранился и до наших дней. В течение 19 века парашют совершенствовался, но существенных изменений в технологии не было.
Экспериментальная авиация
В разные времена существовало огромное количество экспериментальных летательных аппаратов с различными формами и характеристиками. Они были необходимы для проведения опытно-конструкторских, экспериментальных, научно-исследовательских работ, а также испытаний (и транспортного обеспечения испытаний) авиационной, космической, ядерной и другой техники.
В качестве примера можно привести Дископлан. В 1950 г. под руководством Суханова группой новосибирских конструкторов был разработан и построен планер «Дископлан-1».
Дископлан
Этот планер имеет интересную особенность: планируя с высоты на посадку, пилот ощущает, что дископлан как бы садится на "подушку" и автоматически стабилизируется в поперечном и продольном направлениях. После этого аппарат может лететь уже без вмешательства пилота в управление. Причем нельзя заставить планер ускорить приземление, пока скорость полета естественным образом не погасится и эффект "подушки" не исчезнет. После этого дископлан приземлится самостоятельно - на три точки.
Мировая история возникновения самолетостроения
Совместно с развитием аппаратов легче воздуха были предприняты попытки строительства самолетов.
В самом начале были конструкции, напоминающие воздушного змея. Он позволял зависать в воздухе, но не позволял лететь и контролировать полет. Вскоре людям и это удалось – был изобретен планер.
Планер (дельтаплан)
Изображения первого планера относятся к началу нашей эры. Во время археологических раскопок в пустыне, расположенной на территории Перу, был обнаружен рисунок предмета необычной формы, названный «паракасским канделябром». Специалисты-авиаторы не сомневаются, что это чертеж летательного аппарата, напоминающего планер. Поблизости была найдена площадка для приземления с «посадочными полосами» и изображение, напоминающее «розу ветров».
В 875 г. араб Бен Фиранс спрыгнул с крыши дома. В 1003 г. подобную попытку предпринял Ал-Джаухари. Оба полета закончились неудачно - изобретатели получили тяжелые увечья.
Первый документально зафиксированный полет европейца относится к XI веку. В 1020 г. английский монах-бенедиктинец Эйлмер из Малмсбери, прозванный Летающий монах, нацепил крылья и спрыгнул с монастырской колокольни.
В России в 1669 году стрелец Иван Серпов сделал «крылья наподобие голубиных, но значительно большие по размеру». В городе Ряжске он «хотел летать, но только поднялся аршин на семь (т. е. около пяти метров), перекувыркнулся в воздухе и упал на землю».
В 1695 году некто обратился к царю с просьбой выдать ему деньги на создание летательного приспособления. Из казны ему было выделено 18 рублей, и мастер приступил к работе. В ход пошли прутья, слюда, кожа. К сожалению, о дальнейшей судьбе изобретателя ничего не известно.
Самолет
Официальные источники говорят, что 6 мая 1896 «Аэродром Лэнгли номер 5» совершил первый успешный неуправляемый полёт габаритного аппарата тяжелее воздуха с двигателем.
Следуя принципу Лилиенталя прыжка перед полётом, братья Райт построили и испытали ряд бумажных змеев и планёров с 1900 по 1902 до того, как построить аппарат с двигателем. Планёры успешно летали, однако не так, как Райт ожидали, исходя из экспериментов и писем их предшественников XIX века. Согласно Смитсоновскому институту и ФАИ Райт совершили первый длительный управляемый полёт аппарата тяжелее воздуха с двигателями в песчаных дюнах в 8 км от Китти Хаук, Северная Каролина 17 декабря 1903 г.
Далее конструкции самолетов усовершенствовались и следующим прорывом в авиастроении была разработка реактивного двигателя, которая началась в 1930-е в Германии и в Англии.
Первым практически применённым реактивным самолётом стал Heinkel He 178 (Германия), совершивший первый полёт в 1939 (Coanda-1910 по сообщением совершил первый короткий непреднамеренный полёт 16 декабря 1910).
В октябре 1947 года Чарльз Йегер на самолёте-ракете Bell X-1 (с ракетным двигателем) превысил звуковой барьер (хотя существуют свидетельства, что некоторые лётчики-истребители, возможно, превышали скорость звука во время войны в процессе бомбометания в пикировании, это был первый управляемый полёт, во время которого было официально зафиксировано превышение скорости звука).
Вертолёт
В 1877 Энрико Форланини создал беспилотный вертолет, оснащённый паровым двигателем. Он поднялся на высоту 13 метров, где оставался в течение около 20 секунд, вертикально взлетев в парке в Милане.
Вертолёт Поля Корню, построенный в 1907, был первой летающей машиной, которая поднялась над землёй, используя крутящиеся лопасти вместо крыльев.
Первый пилотируемый вертолёт, который поднялся над землёй, был сконструирован Полем Корню. Этот полёт состоялся в 1907 году, однако первым практическим вертолётом был Focke FA-61 (Германия, 1936).
Гидросамолет
Первый гидросамолёт был построен в марте 1910 французским инженером Анри Фабром. Он взлетел с воды и пролетел 800 метров во время первого рейса 28 марта 1910.
Беспилотные летательные аппараты
В начале XXI века, в развитии дозвуковой авиации наметилась тенденция на создание дистанционно управляемых или полностью автономных транспортных средств.
Различают беспилотные летательные аппараты:
В 1898 году Никола Тесла разработал и продемонстрировал миниатюрное радиоуправляемое судно.
В 1910 году, вдохновлённый успехами братьев Райт, молодой американский военный инженер из Огайо Чарльз Кеттеринг предложил использовать летательные аппараты без человека. По его замыслу управляемое часовым механизмом устройство в заданном месте должно было сбрасывать крылья и падать, как бомба, на врага. Получив финансирование армии США, он построил и с переменным успехом испытал несколько устройств, но в боевых действиях они так и не применялись.
В 1933 году в Великобритании разработан первый БПЛА многократного использования Queen Bee.
В дальнейшем конструкция БПЛА модернизировалась и была модифицирована в зависимости от целей.
Изготовление самолетика из потолочной плитки
Для изготовления самолетика нам понадобится потолочная плитка, деревянная рейка 4*4, шаблоны, клей «Титан» (для потолочной плитки) и скотч.
Для начала необходимо с помощью шаблона вырезать из потолочной плитки все части нашего самолетика. Затем приклеиваем стабилизаторы и на некоторое время следует остановить работу чтобы клей немного подсох. Далее приклеиваются крылья, киль и фюзеляж. Снова оставляем самолет на некоторое время, для того что бы клей схватился.
Как только части нашего самолета будут крепко держаться, начинаем оформление самолетика с помощью скотча и канцелярского ножа. Здесь все зависит от фантазии учащихся. Пример оформления на фото.
Самолетик запускается при помощи резинки. Цепляем резинку за переднюю часть самолета, оттягиваем самолет назад и запускаем.
Вам понравилось? Расскажите о своем опыте своим друзьям в социальных сетях. Пусть им понравится тоже!
