Творческая работа: Выполнение модели самолёта по схеме Тандем

Я бы хотела представить вашему вниманию историю, связанную с самолётами схемы «Тандем» и наглядно иллюстрирующую её плюсы.

Самолет-тандем или удачное спасение - поучительная история http://muz4in.net/news/samolet_tandem_ili_udachnoe_spasenie/2012-08-07-29566

Этот инцидент произошел в Англии в поселке Броклесби 29 сентября 1940 года (рис.12.).

Группа самолетов марки Avro Anson летела на высоте 300 метров, совершая тренировочный полет. В момент резкого виража капитан одного из самолетов по фамилии Фуллер потерял из виду самолет, которым управлял капитан Хьюсон, в результате чего два самолета столкнулись.

Рис. 12. Удачное спасение с участием самолета-тандема

У самолета, который оказался "сверху" вышли из строя двигатели, а у нижнего двигатели заклинило на высоких оборотах, за счет этого оба самолета, находясь в сцепке, смогли удержаться в воздухе. Больше всего пострадал пилот Хьюсон, который оказался "нижним". Ему обломками изранило спину. Также нижний самолет потерял управление, но к счастью Фуллер, капитан "верхнего" самолета, к своему удивлению, обнаружил, что этот тандем он может вполне контролируемо вести (Рис.13.).

Он принял решение идти на посадку на поле рядом с селом Броклесби. Самолеты сели на брюхо, пропахали около 200 метров и остановились. Раны Хьюсона быстро зажили и после они вспоминали этот случай, как проверку на профессионализм и мужество, хотя были на волоске от смерти.

Схема «тандем» еще не исчерпала себя, быть может, она найдет себе достойное применение в самом ближайшем будущем.

Правила техники безопасности при работе над моделью

Перед тем, как начать выполнение проекта, я ознакомилась с правилами безопасности в мастерской.

· Приступать к обучению и работе с инструментами могут только школьники, которые ознакомились с правилами техники безопасности на уроке труда;

· Брать инструменты, использовать их, а также пользоваться станками можно только с разрешения учителя;

· Приступая к уроку труда, школьник должен предварительно надеть все необходимые для каждого конкретного случая средства защиты (халат, головной убор, рукавицы, защитные очки и т.д.);

· Запрещено выполнять задания сломанным или поврежденным инвентарём;

· Рабочее место надо держать в чистоте, инструменты класть на место, мусор вовремя убирать;

· На уроках труда запрещено использовать любой инвентарь не по прямому назначению, запрещено направлять острые части на других школьников или бросать инструменты;

· Инструменты всегда надо держать так, чтобы самая опасная часть (острая) была направлена от себя;

· В случае получения травмы немедленно прекратить работу и сообщить об этом учителю;

· По окончанию урока сдать весь инструмент, спецодежду и средства защиты и привести в порядок рабочие места;

· После урока труда необходимо тщательно вымыть руки с мылом и умыться.

· Каждый школьник на уроке труда должен неукоснительно соблюдать технику безопасности, а учитель контролировать её выполнение.

При соединении деталей на клею

1. Склеивание деталей надо проводить только на подкладной доске.

2. При работе надо избегать попадания клея на кожу рук.

3. После работы надо тщательно вымыть руки с мылом и проветрить помещение.

При отделке поверхностей изделий

1. После работы инструмент, которым производят зачистку неровностей на поверхности изделия, следует очистить от опилок.

2. Работать можно рашпилем с прочно насаженной ручкой.

3. С красителями надо обращаться осторожно. Нельзя допускать их попадания в глаза, на одежду, кожу рук, тела.

4. По окончании работы надо тщательно вымыть руки с мылом.

5. Опилки и шлифовальную пыль с поверхности изделия надо удалять специальной щеткой.

Проектирование и создание модели «Тандем»

Эскизное проектирование

Рис.13. Эскиз моей будущей модели

1. Познакомившись с теоретическими вопросами начала практическую часть своей работы. Я придумала, как будет выглядеть мой самолёт, и выполнила эскиз будущей модели в программе Paint (рис.14.).

2. Но, моя задумка, не подкреплённая теорией - всего лишь задумка. Я перешла к следующей стадии - стадии продумывания теоретической (аэродинамической) модели.

В Таблице 1 приведены фрагменты чертежа моей модели (Рис.15.).

Основным отличием, которое подразумевает моя модель - расположение крыльев в разных плоскостях. Заднее крыло находится значительно выше переднего. Такое решение позволило мне поместить винт, лопасти которого не будут задевать корпус при прокручивании.

Кроме того, я добавила симметричные «поплавки», которые смогут помочь моей модели приземляться не только на сушу, но и на воду без ущерба. Также, они выполняют функцию «регулятора» балансировки модели. Они компенсируют винт и двигатель, которые помещены сзади, т.е. исключают возможность нестабильного кабрирования (положительного тангажа).

Так как моя модель на практике могла быть предназначена для грузоперевозки и посадки на воду, то размещение винта выше корпуса становится ещё более существенным плюсом. Волны, которые могли бы попасть на лопасти при «приводнении» самолёта и привести к серьёзным последствиям при такой постановке теряют свою опасность.

Наконец, разобравшись со своей задумкой, я приступила к выполнению чертежа (рис.15.).

Я столкнулась уже с другими задачами. Возникла необходимость рассчитать удельную нагрузку на крыло (использовала площадь крыла и вес модели). У моделей выбранного класса она должна составлять около 25-35 г/дм2.

Расчёты - технический и экономический

3. Моя модель подразумевает радиоуправляемый полёт, поэтому помимо собственного веса модели, я должна учитывать и вес аппаратуры, (Рис. 16-18.).

Я подобрала значения, которые подойдут для проектирования модели.

M=m_аппар+m_собств?166+170?330(г)

S_крыла=2*(0,9*5)? 10(дм²)

F_уд=M/S=33г/дм²

Экономический расчёт

5. Выполнение модели. На рис. 19-20 приведены фотографии этапов работы над моделью:

1. Вырезание шаблонов из бумаги.

2. Вырезание деталей из пенополистирола

3. Шлифовка:

o Мест будущих соединений.

o Крыльев (для лучшей обтекаемости профиля).

4. Склеивание:

o Крыльев;

o Корпуса;

o Крыльев и корпуса.

5. Окончательная обработка изделия.

6. Испытание.

7. Корректировка взаимоположения центра давления и центра масс (с целью исключить непроизвольный тангаж).

Выводы

Выполнив этот проект, я ещё раз поняла, что мне невероятно интересно работать с такими предметами, как физика, черчение и технология.

Я собираюсь продолжить работать в направлении авиаконструирования.

Выполнив модель, я смогла испытать и сравнить её с другими моделями. Мой самолет «Тандем» оказался наиболее устойчивым, выдерживал наиболее сильные порывы ветра.

Я ещё раз убедилась в том, что он мог бы иметь большое практическое применение. Мне представляется, что проект поднимает вопрос актуальности самолётов схемы «Тандем» в современной авиации.

Затраты, ушедшие на реализацию модели оказались мизерными - всего около ста рублей. Кроме того, я смогла испытать мой «самолёт» в режиме радиоуправления.

Список литературы, использованное программное обеспечение: