شرایط برنامه ریزی طولانی مدت یک هواپیمای کاغذی. حقایق جالب در مورد هواپیماهای کاغذی. آنها نمی توانند این کار را انجام دهند

برای ساختن یک هواپیمای کاغذی به یک ورق کاغذ مستطیلی نیاز دارید که می تواند سفید یا رنگی باشد. در صورت تمایل می توانید از دفترچه یادداشت، دستگاه فتوکپی، روزنامه یا هر کاغذ دیگری که در دسترس است استفاده کنید.

بهتر است چگالی پایه هواپیمای آینده را نزدیک به متوسط انتخاب کنید تا دور پرواز کند و در عین حال تا کردن آن خیلی سخت نباشد (روی کاغذی که خیلی ضخیم است، معمولاً تعمیر آن دشوار است. تا می شود و ناهموار می شوند).

تا کردن ساده ترین مجسمه هواپیما

عاشقان اوریگامی مبتدی باید با ساده ترین مدل هواپیما که برای همه از دوران کودکی آشناست شروع کنند:

برای کسانی که نتوانستند هواپیما را طبق دستورالعمل تا کنند، در اینجا یک کلاس استاد ویدیویی وجود دارد:

اگر در مدرسه از این گزینه خسته شده اید و می خواهید مهارت های ساخت هواپیمای کاغذی خود را گسترش دهید، ما به شما خواهیم گفت که چگونه دو نوع ساده مدل قبلی را مرحله به مرحله تکمیل کنید.

هواپیماهای دوربرد

دستورالعمل گام به گام عکس

یک ورق کاغذ مستطیلی را در امتداد ضلع بزرگتر از وسط تا کنید. دو گوشه بالایی را تا وسط ورق خم می کنیم. گوشه حاصل را "دره" ، یعنی به سمت خودمان می چرخانیم.

گوشه های مستطیل به دست آمده را به سمت وسط خم می کنیم تا یک مثلث کوچک در وسط ورق به نظر برسد.

مثلث کوچک را به سمت بالا خم می کنیم - بال های هواپیمای آینده را ثابت می کند.

شکل را در امتداد محور تقارن تا می کنیم، با در نظر گرفتن اینکه مثلث کوچک باید بیرون بماند.

بال ها را از دو طرف به سمت پایه خم می کنیم.

هر دو بال هواپیما را در زاویه 90 درجه قرار می دهیم تا بتواند دورتر پرواز کند.

بنابراین، بدون صرف زمان زیاد، ما یک هواپیمای طولانی پرواز می کنیم!

الگوی تاشو

یک ورق کاغذ مستطیلی را در امتداد ضلع بزرگتر آن از وسط تا کنید.

دو گوشه بالایی را تا وسط ورق خم می کنیم.

گوشه ها را با یک "دره" در امتداد خط نقطه چین می پیچیم. در تکنیک اوریگامی، "دره" فرآیند خم شدن بخشی از ورق در امتداد یک خط مشخص در جهت "به سمت" است.

شکل حاصل را در امتداد محور تقارن تا کنید تا گوشه ها در خارج باشند. مطمئن شوید که خطوط هر دو نیمه هواپیمای آینده مطابقت دارند. نحوه پرواز آن در آینده به این بستگی دارد.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، بال ها را در دو طرف هواپیما خم می کنیم.

دقت کنید که زاویه بین بال هواپیما و بدنه آن 90 درجه باشد.

نتیجه یک هواپیمای سریع است!

چگونه می توان هواپیما را به پرواز درآورد؟

آیا می خواهید یاد بگیرید که چگونه یک هواپیمای کاغذی را که به تازگی با دستان خود ساخته اید به درستی راه اندازی کنید؟ سپس قوانین مدیریت آن را به دقت بخوانید:

اگر همه قوانین رعایت می شوند، اما مدل هنوز آنطور که می خواهید پرواز نمی کند، سعی کنید آن را به شرح زیر بهبود دهید:

اگر هواپیما دائماً تلاش می کند تا به سمت بالا اوج بگیرد و سپس با ایجاد یک حلقه مرده ، به شدت پایین بیاید و دماغه خود را به زمین بخورد ، به ارتقاء به شکل افزایش تراکم (وزن) دماغه نیاز دارد. این کار را می توان با خم کردن دماغه مدل کاغذی به سمت داخل، همانطور که در تصویر نشان داده شده است، یا با چسباندن گیره کاغذ به پایین انجام داد.
اگر در حین پرواز مدل آنطور که باید مستقیم پرواز نمی کند، بلکه به پهلو پرواز می کند، با خم کردن بخشی از بال در امتداد خط نشان داده شده در شکل، آن را به یک سکان مجهز کنید.
اگر یک هواپیما به یک دم برود، نیاز فوری به دم دارد. مجهز به قیچی، به آن ارتقاء سریع و کاربردی بدهید.
اما اگر در حین تست مدل به یک طرف بیفتد، به احتمال زیاد دلیل خرابی عدم وجود تثبیت کننده است. برای اضافه کردن آنها به ساختار، فقط بال های هواپیما را در امتداد لبه ها در امتداد خطوط نقطه چین نشان داده شده خم کنید.

ما همچنین دستورالعمل های ویدیویی را برای ساخت و آزمایش یک مدل جالب از یک هواپیما که نه تنها قادر به پرواز در راه دور، بلکه برای مدت بسیار طولانی است، به شما ارائه می دهیم:

اکنون که به توانایی های خود اطمینان دارید و قبلاً دست خود را در تا کردن و راه اندازی هواپیماهای ساده گرفته اید، دستورالعمل هایی را ارائه می دهیم که به شما می گوید چگونه یک هواپیمای کاغذی با مدل پیچیده تر بسازید.

هواپیمای پنهانکار F-117 ("Nighthawk")

حامل بمب

نمودار اجرا

یک تکه کاغذ مستطیلی بردارید. قسمت بالای مستطیل را به صورت یک مثلث دوتایی تا کنید: برای این کار، گوشه سمت راست بالای مستطیل را خم کنید تا ضلع بالایی آن با سمت چپ منطبق شود.
سپس، بر اساس قیاس، گوشه سمت چپ را خم می کنیم و قسمت بالایی مستطیل را با سمت راست آن تراز می کنیم.
از طریق نقطه تقاطع خطوط به دست آمده یک چین ایجاد می کنیم که در نهایت باید موازی با ضلع کوچکتر مستطیل باشد.
در امتداد این خط، مثلث های کناری به دست آمده را به سمت داخل تا بزنید. شما باید شکل نشان داده شده در شکل 2 را دریافت کنید. یک خط در وسط برگه در پایین، شبیه به شکل 1 بکشید.

ما خط را علامت گذاری می کنیم به موازات پایهمثلث.

شکل را برگردانید سمت معکوسو گوشه را به سمت خود خم کنید. شما باید طرح کاغذ زیر را دریافت کنید:

دوباره شکل را به طرف دیگر منتقل می کنیم و دو گوشه را به سمت بالا خم می کنیم و ابتدا قسمت بالایی را به نصف خم کرده ایم.

شکل را برگردانید و گوشه را به سمت بالا خم کنید.

گوشه های چپ و راست را که در شکل دایره شده اند مطابق تصویر 7 تا می کنیم. این طرح به شما امکان می دهد به خم شدن صحیح گوشه برسید.

گوشه را از خود خم می کنیم و شکل را در امتداد خط وسط تا می کنیم.

لبه ها را به داخل می آوریم، دوباره شکل را از وسط تا می کنیم و سپس روی خودش.

در پایان، یک اسباب بازی کاغذی مانند این خواهید داشت - یک هواپیمای حامل بمب!

بمب افکن SU-35

Razorback Hawk Fighter

طرح اجرای گام به گام

یک تکه کاغذ مستطیلی بردارید، آن را در امتداد ضلع بزرگتر از وسط خم کنید و وسط آن را علامت بزنید.

دو گوشه مستطیل را به سمت خود خم می کنیم.

گوشه های شکل را در امتداد خط نقطه خم کنید.

شکل را به صورت ضربدری تا کنید تا زاویه تند در وسط طرف مقابل باشد.

شکل به دست آمده را به سمت عقب برمی گردانیم و مانند شکل دو تا می کنیم. بسیار مهم است که چین ها به سمت خط وسط تا شوند، بلکه با زاویه کمی نسبت به آن جمع شوند.

گوشه حاصل را به سمت خود خم می کنیم و در عین حال گوشه را به جلو می چرخانیم که پس از تمام دستکاری ها در قسمت پشت طرح قرار می گیرد. شما باید با شکلی مطابق تصویر زیر بسازید.

شکل را به نصف از خودمان خم می کنیم.

بال های هواپیما را در امتداد خط چین پایین می آوریم.

انتهای بال ها را کمی خم می کنیم تا به اصطلاح بالچه ها به دست آید. سپس بال ها را صاف می کنیم تا با بدنه زاویه قائمه تشکیل دهند.

جنگنده کاغذ آماده است!

گلیدینگ هاوک فایتر

دستورالعمل ساخت:

یک تکه کاغذ مستطیل شکل بردارید و وسط آن را در امتداد ضلع بزرگتر از وسط تا کنید.

دو گوشه بالای مستطیل را به سمت وسط به سمت داخل خم می کنیم.

ورق را به سمت عقب برمی گردانیم و چین ها را به سمت خود به سمت خط مرکزی تا می کنیم. بسیار مهم است که گوشه های بالادر عین حال خم نشدند. شما باید یک رقم مانند این را دریافت کنید.

قسمت بالای مربع را به صورت مورب به سمت خود تا کنید.

شکل حاصل را از وسط تا کنید.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، چین را مشخص می کنیم.

قسمت مستطیلی بدنه هواپیمای آینده را در داخل پر می کنیم.

بالها را در امتداد خط نقطه چین با زاویه قائم به پایین خم کنید.

اینجوری معلوم شد هواپیما کاغذی! باید دید چگونه پرواز می کند.

جنگنده F-15 Eagle

هواپیما "کنکورد"

با پیروی از آموزش عکس و فیلم داده شده می توانید در عرض چند دقیقه با دستان خود یک هواپیمای کاغذی بسازید که بازی با آن برای شما و فرزندانتان سرگرمی دلپذیر و سرگرم کننده خواهد بود!

هواپیمای کاغذی(هواپیما) - هواپیمای اسباب بازی ساخته شده از کاغذ. احتمالاً رایج‌ترین شکل آئروگامی، شاخه‌ای از اوریگامی (هنر ژاپنی تا کردن کاغذ) است. در زبان ژاپنی، چنین هواپیمایی 紙飛行機 (کامی هیکوکی؛ کامی = کاغذ، هیکوکی = هواپیما) نامیده می شود.

این اسباب بازی به دلیل سادگی آن محبوب است - ساخت آن حتی برای مبتدیان در هنر تا کردن کاغذ آسان است. ساده ترین هواپیما تنها به شش مرحله نیاز دارد تا کاملا تا شود. شما همچنین می توانید یک هواپیمای کاغذی از مقوا درست کنید.

اعتقاد بر این است که استفاده از کاغذ برای ساخت اسباب‌بازی‌ها از 2000 سال پیش در چین آغاز شده است، جایی که ساخت و پرواز بادبادک سرگرمی محبوبی بود. اگرچه می توان این رویداد را منشا هواپیماهای کاغذی مدرن دانست، اما نمی توان با قطعیت گفت که اختراع بادبادک دقیقاً در کجا رخ داده است. با گذشت زمان، طرح‌های زیباتر و همچنین انواع بادبادک‌ها با ویژگی‌های بهبود یافته سرعت و/یا باربری ظاهر شدند.

اولین تاریخ شناخته شده برای ایجاد هواپیماهای کاغذی سال 1909 است. با این حال، رایج ترین نسخه از زمان اختراع و نام مخترع 1930، جک نورتروپ - یکی از بنیانگذاران شرکت لاکهید است. نورثروپ از هواپیماهای کاغذی برای آزمایش ایده های جدید در طراحی هواپیماهای واقعی استفاده کرد. از سوی دیگر، ممکن است هواپیماهای کاغذی در دوران ویکتوریا انگلستان شناخته شده باشند.

در اوایل قرن بیستم، مجلات پرواز از تصاویر هواپیماهای کاغذی برای توضیح اصول آیرودینامیک استفاده می کردند.

برادران رایت در تلاش خود برای ساختن اولین ماشین پرنده با قابلیت حمل یک نفر، از هواپیماها و بال های کاغذی در تونل های باد استفاده کردند.

2 سپتامبر 2001 در خیابان Deribasovskaya به ورزشکار معروف (شمشیرباز، شناگر، قایق سوار، بوکسور، بازیکن فوتبال، دوچرخه، موتور سیکلت و اتومبیل رانی اوایل قرن بیستم) و یکی از اولین هوانوردان و خلبانان آزمایشی روسی سرگئی ایسایویچ اوتوچکین (ژوئیه) 12، 1876، اودسا - 13 ژانویه 1916، سن پترزبورگ) یک بنای یادبود رونمایی شد - یک هوانورد برنزی ایستاده بر روی پله های خانه (خیابان Deribasovskaya 22)، که محل سینمای افتتاح شده توسط برادران Utochkin - "UtochKino" بود. ، در مورد چگونگی پرتاب یک هواپیمای کاغذی فکر می کنم. شایستگی های بزرگ اوتوچکین در رواج هوانوردی در روسیه در سال های 1910-1914 بود. او ده ها پرواز نمایشی در بسیاری از شهرها انجام داد امپراتوری روسیه. پروازهای او توسط خلبانان و طراحان مشهور هواپیما در آینده مشاهده شد: V. Ya. Klimov و S. V. Ilyushin (در مسکو)، N. N. Polikarpov (در Orel)، A. A. Mikulin و I. I. Sikorsky (در کیف)، S. P. Korolev (در Nezhin)، P. O. سوخوی (در گومل)، پی. ان. نستروف (در تفلیس)، و غیره. "از بین بسیاری از افرادی که من دیده ام، او برجسته ترین چهره از نظر اصالت و روح است." - سردبیر اودسا نیوز، نویسنده A.I. Kuprin در مورد او نوشت. . وی.وی نیز درباره او نوشته است. مایاکوفسکی در شعر "مسکو-کنیزبرگ":
از ترسیم مسائل
زین های لئوناردو،
تا بتوانم پرواز کنم
کجا به آن نیاز دارم؟
اوتوچکین مجروح شد،
خیلی نزدیک، نزدیک،
فقط کمی دور از خورشید،
اوج گرفتن بر فراز دوینسک
نویسندگان این بنای تاریخی استادان اودسا الکساندر توکارف و ولادیمیر گلازیرین هستند.

در دهه 1930، هنرمند و مهندس انگلیسی والیس ریگبی اولین هواپیمای کاغذی خود را طراحی کرد. این ایده برای چندین ناشر جالب به نظر می رسید و شروع به همکاری با او کردند و مدل های کاغذی او را منتشر کردند که جمع آوری آنها بسیار آسان بود. شایان ذکر است که Rigby سعی کرد نه تنها مدل های جالب، بلکه مدل های پرنده نیز بسازد.

همچنین در اوایل دهه 1930، جک نورتروپ از شرکت لاکهید از چندین مدل کاغذی هواپیما و بال برای آزمایش استفاده کرد. این قبل از ایجاد هواپیماهای بزرگ واقعی انجام شد.

در طول جنگ جهانی دوم، بسیاری از دولت ها استفاده از موادی مانند پلاستیک، فلز و چوب را محدود کردند، زیرا آنها از نظر استراتژیک مهم تلقی می شدند. کاغذ در صنعت اسباب بازی بسیار در دسترس و محبوب شد. این همان چیزی است که مدل سازی کاغذی را محبوب کرد.

در اتحاد جماهیر شوروی، مدل سازی کاغذ نیز بسیار محبوب بود. در سال 1959، کتاب P. L. Anokhin "مدل های پرواز کاغذی" منتشر شد. در نتیجه این کتاب برای سالیان متمادی در بین مدلسازان بسیار محبوب شد. در آن می توان در مورد تاریخچه ساخت هواپیما و همچنین در مورد مدل سازی کاغذی یاد گرفت. همه مدل های کاغذی اورجینال بودند؛ مثلاً می توانید یک مدل کاغذی پرنده از هواپیمای یاک پیدا کنید.
در سال 1989، اندی چیپلینگ انجمن هواپیماهای کاغذی را تأسیس کرد و در سال 2006 اولین مسابقات قهرمانی هواپیماهای کاغذی برگزار شد. محبوبیت باورنکردنی این مسابقه را تعداد شرکت کنندگان نشان می دهد. اولین دوره از این مسابقات با حضور 9500 دانش آموز از 45 کشور برگزار شد. و تنها 3 سال بعد، زمانی که دومین تورنمنت تاریخ برگزار شد، بیش از 85 کشور در اتریش در فینال ها حضور داشتند. مسابقات در سه رشته طولانی ترین مسافت، طولانی ترین گلایدینگ و ایروباتیک برگزار می شود.

فیلم کودک و نوجوان هواپیماهای کاغذی ساخته رابرت کانولی برنده جایزه بزرگ جشنواره فیلم استرالیا CinéfestOz شد. والدین نیز از این فیلم کودکانه جذاب لذت خواهند برد. کودکان و بزرگسالان فوق العاده بازی می کنند. بروس برسفورد، رئیس هیئت داوران جشنواره گفت و من به سادگی به کارگردان به خاطر سطح و استعدادش حسادت می‌کنم. کارگردان رابرت کانولی تصمیم گرفت جایزه 100000 دلاری را برای سفرهای کاری بازیگران جوانی که در این فیلم نقش دارند به سراسر جهان خرج کند. فیلم "هواپیماهای کاغذی" داستان یک استرالیایی کوچک را روایت می کند که به مسابقات جهانی هواپیمای کاغذی رفته است. این فیلم اولین اولین کارگردانی رابرت کانولی در فیلم های سینمایی کودک است.

تلاش های متعدد برای افزایش زمان ماندن یک هواپیمای کاغذی در هوا هر از چند گاهی منجر به شکستن موانع جدیدی در این ورزش می شود. کن بلکبرن به مدت 13 سال (1983-1996) رکورد جهانی را در اختیار داشت و مجدداً در 8 اکتبر 1998 با پرتاب یک هواپیمای کاغذی در داخل خانه به آن دست یافت و به مدت 27.6 ثانیه در هوا ماند. این نتیجه توسط نمایندگان کتاب رکوردهای گینس و خبرنگاران CNN تأیید شد. هواپیمای کاغذی مورد استفاده بلکبرن را می توان به عنوان گلایدر طبقه بندی کرد.

مسابقاتی برای پرتاب هواپیماهای کاغذی به نام وجود دارد ردبولبال های کاغذی آنها در سه دسته "ایروباتیک"، "محدوده پرواز"، "مدت پرواز" برگزار می شوند. آخرین دوره مسابقات قهرمانی جهان در تاریخ 8 تا 9 می 2015 در سالزبورگ اتریش برگزار شد.

به هر حال، در 12 آوریل، روز کیهان نوردی، هواپیماهای کاغذی بار دیگر در یالتا به فضا پرتاب شدند. دومین جشنواره هواپیماهای کاغذی «ماجراهای فضایی» در خاکریز یالتا برگزار شد. بیشتر دانش آموزان 9-10 ساله شرکت کردند. برای شرکت در مسابقات صف کشیدند. آنها در برد پرواز و مدت زمان ماندن هواپیما در هوا به رقابت پرداختند. اصالت مدل و خلاقیت طرح به طور جداگانه ارزیابی شد. جدیدترین نامزدهای سال است: "افسانه ترین هواپیما" و "پرواز به دور زمین". نقش زمین را پایه بنای یادبود لنین بازی می کرد. هر کس کمترین تعداد تلاش را برای پرواز در اطراف آن صرف کرد، برنده شد. ایگور دانیلوف، رئیس کمیته برگزاری جشنواره به خبرنگار خبرگزاری کریمه گفت که قالب این پروژه به آنها پیشنهاد شده است. حقایق تاریخی. "این یک واقعیت شناخته شده است که یوری گاگارین (شاید معلمان واقعاً این را دوست نداشتند، اما با این وجود) اغلب هواپیماهای کاغذی را در کلاس راه اندازی می کردند. تصمیم گرفتیم بر اساس این ایده بسازیم. سال گذشته سخت تر بود، ایده خامی بود. ما مجبور شدیم مسابقاتی را برگزار کنیم و حتی فقط به یاد بیاوریم که هواپیماهای کاغذی چگونه مونتاژ می شوند. امکان ساخت یک هواپیمای کاغذی دقیقاً در محل وجود داشت. طراحان هواپیماهای مبتدی توسط متخصصان کمک شدند.

و کمی قبل از آن، در 20-24 مارس 2012، مسابقات قهرمانی برای پرتاب هواپیماهای کاغذی در کیف (در NTU "KPI") برگزار شد. برندگان مسابقه تمام اوکراین نماینده اوکراین در فینال Red Bull Paper Wings بودند که در Hangar-7 افسانه‌ای (سالزبورگ، اتریش) برگزار شد، که زیر گنبدهای شیشه‌ای آن وسایل نادر هواپیما و خودروی افسانه‌ای ذخیره می‌شود.

در 30 مارس، فینال ملی مسابقات جهانی Red Bull Paper Wings 2012 برای پرتاب هواپیماهای کاغذی در پایتخت در غرفه Mosfilm برگزار شد و برندگان مسابقات انتخابی منطقه ای از چهارده شهر روسیه وارد مسکو شدند. از بین 42 نفر، سه نفر انتخاب شدند: ژنیا بوبر (نامزد "زیباترین پرواز")، الکساندر چرنوبایف ("طولانی ترین پرواز")، اوگنی پرودنتسف ("طولانی ترین پرواز"). عملکرد شرکت کنندگان توسط هیئت داوران مورد ارزیابی قرار گرفت که شامل خلبانان حرفه ای آیبولات یاخین (سرگرد، خلبان ارشد شرکت هواپیمایی دولتی شوالیه روسیه) و دیمیتری ساموخوالوف (رهبر تیم آکروباتیک پرواز اول، استاد بین المللی ورزش در مدل سازی هواپیما) بود. و همچنین وی جی کانال تلویزیونی A -One Gleb Bolelov.

و برای اینکه بتوانید در چنین مسابقاتی شرکت کنید،

و برای سهولت در مونتاژ هواپیماها، Arrow، یک شرکت توسعه الکترونیک، یک ویدیوی تبلیغاتی منتشر کرده است که در آن از یک مکانیسم کار از مجموعه لگو فیلم گرفته شده است که به طور مستقل هواپیماهای کاغذی را تا می کند و پرتاب می کند. این ویدیو قرار بود در سوپر باول 2016 نمایش داده شود. مخترع Arthur Sacek 5 روز طول کشید تا دستگاه را بسازد.

مدت زمان پرواز و برد هواپیما به تفاوت های ظریف زیادی بستگی دارد. و اگر می خواهید با کودک خود یک هواپیمای کاغذی بسازید که برای مدت طولانی پرواز می کند، به عناصر زیر توجه کنید:

دم. اگر دم محصول به اشتباه تا شود، هواپیما شناور نخواهد شد.
بال ها. شکل منحنی بال ها به افزایش ثبات کاردستی کمک می کند.
ضخامت کاغذشما باید مواد سبک تری برای کشتی بردارید و سپس "هواپیمایی" شما بسیار بهتر پرواز خواهد کرد. همچنین محصول کاغذی باید متقارن باشد. اما اگر بدانید که چگونه یک هواپیما از کاغذ بسازید، همه چیز به درستی پیش خواهد رفت.

به هر حال، اگر فکر می کنید که انجام مدل سازی هواپیمای کاغذی یک حقه است، پس سخت در اشتباهید. برای رفع شبهات شما، در نهایت به یک تک نگاری جالب، شایدم بگویم، اشاره می کنم.

فیزیک هواپیما کاغذی

از من: علیرغم اینکه موضوع کاملاً جدی است، به شکلی زنده و جالب بیان شده است. پدر تقریباً فارغ التحصیل بودن دبیرستان، نویسنده داستان به داستانی خنده دار با پایانی غیرمنتظره کشیده شد. یک بخش آموزشی و یک بخش زندگی-سیاسی تاثیرگذار دارد. موارد زیر به صورت اول شخص گفته می شود.

اندکی قبل از سال جدید، دخترم تصمیم گرفت عملکرد تحصیلی خود را زیر نظر بگیرد و متوجه شد که معلم فیزیک هنگام پر کردن مجله به صورت گذشته، مقداری B اضافی داده است و نمره شش ماهه بین "5" و "4" معلق است. ". در اینجا باید درک کنید که فیزیک در کلاس یازدهم، به بیان ملایم، یک درس غیر اصلی است، همه مشغول آموزش برای پذیرش و آزمون وحشتناک یکپارچه دولت هستند، اما بر نمره کلی تأثیر می گذارد. به دلایل تربیتی، با قلبی می‌ترش، از مداخله امتناع کردم - مثل اینکه خودتان متوجه شوید. او خودش را جمع و جور کرد، آمد تا متوجه شود، چند کار مستقل را همانجا بازنویسی کرد و شش ماه پنج ماه دریافت کرد. همه چیز خوب خواهد بود، اما معلم به عنوان بخشی از حل این مشکل، درخواست کرد که برای کنفرانس علمی ولگا (دانشگاه کازان) در بخش "فیزیک" ثبت نام کند و نوعی گزارش بنویسد. مشارکت دانش‌آموز در این کار به حساب گواهینامه سالانه معلمان است، و مانند این است: "پس قطعاً سال را می‌بندیم." معلم را می توان فهمید؛ به طور کلی، این یک توافق عادی است.

بچه بار گرفت، به کمیته سازماندهی رفت و قوانین مشارکت را گرفت. از آنجایی که دختر کاملاً مسئول است ، شروع به فکر کردن کرد و موضوعی را مطرح کرد. به طور طبیعی، او برای مشاوره به من، نزدیکترین روشنفکر فنی دوران پس از شوروی، مراجعه کرد. در اینترنت لیستی از برندگان کنفرانس های گذشته پیدا کردیم (آنها مدرک سه درجه می دهند)، این به ما راهنمایی کرد، اما کمکی نکرد. گزارش‌ها دو نوع بودند، یکی «نانو فیلترها در نوآوری‌های نفت»، دیگری «عکس‌های کریستال‌ها و یک مترونوم الکترونیک». برای من، نوع دوم طبیعی است - بچه‌ها باید وزغ را قطع کنند و برای کمک‌های دولتی امتیاز کسب نکنند، اما ما واقعاً ایده دیگری به دست نیاورده‌ایم. من باید قوانین را دنبال می کردم، چیزی مانند "به کار مستقل و آزمایش ترجیح داده می شود."

تصمیم گرفتیم که یک نوع گزارش خنده دار بسازیم، بصری و باحال، بدون حرف و حدیث یا فناوری نانو - مخاطب را سرگرم کنیم، مشارکت برای ما کافی بود. یک ماه و نیم طول کشید. کپی پیست اساسا قابل قبول نبود. پس از کمی فکر، ما در مورد موضوع - "فیزیک یک هواپیمای کاغذی" تصمیم گرفتیم. من دوران کودکی ام را در مدل سازی هواپیما گذراندم و دخترم عاشق هواپیما است، بنابراین موضوع کم و بیش نزدیک است. تکمیل یک تحقیق فیزیکی عملی و در واقع نوشتن مقاله ضروری بود. در ادامه چکیده این اثر، نظرات و تصاویر/عکس ها را می گذارم. در پایان داستان پایانی خواهد داشت که منطقی است. اگر علاقه مند هستید، من به سوالات در بخش هایی که قبلاً گسترش یافته پاسخ خواهم داد.

با در نظر گرفتن کار انجام شده، می توانیم رنگ آمیزی را به نقشه ذهنی اضافه کنیم که نشان دهنده تکمیل وظایف محول شده است. سبز نشان‌دهنده مناطقی است که در سطح رضایت‌بخشی هستند، سبز روشن نشان‌دهنده مسائلی است که دارای محدودیت‌هایی هستند، زرد نشان‌دهنده مناطقی است که مورد توجه قرار گرفته‌اند اما به اندازه کافی توسعه نیافته‌اند، و قرمز نشان‌دهنده مناطق امیدوارکننده‌ای است که نیاز به تحقیقات بیشتری دارند (تامین مالی استقبال می‌شود).

معلوم شد که هواپیمای کاغذی در بالای بال دارای یک استال جریان پیچیده است که یک ناحیه منحنی شبیه به یک ایرفویل تمام عیار را تشکیل می دهد.

برای آزمایشات ما 3 مدل مختلف گرفتیم.

همه هواپیماها از صفحات یکسان کاغذ A4 مونتاژ شدند. وزن هر هواپیما 5 گرم است.

برای تعیین پارامترهای اساسی، یک آزمایش ساده انجام شد - پرواز یک هواپیمای کاغذی توسط یک دوربین فیلمبرداری در پس زمینه یک دیوار با علامت گذاری های متریک ثبت شد. از آنجایی که فاصله فریم برای فیلمبرداری مشخص است (1/30 ثانیه)، سرعت سر خوردن به راحتی قابل محاسبه است. بر اساس افت ارتفاع، زاویه سر خوردن و کیفیت آیرودینامیکی هواپیما در فریم های مربوطه یافت می شود.

به طور متوسط، سرعت یک هواپیما 5 تا 6 متر بر ثانیه است که خیلی کم نیست.

کیفیت آیرودینامیک - حدود 8.

برای بازآفرینی شرایط پرواز، به جریان آرام تا 8 متر بر ثانیه و قابلیت اندازه گیری بالابر و درگ نیاز داریم. روش کلاسیک برای چنین تحقیقاتی تونل باد است. در مورد ما، وضعیت با این واقعیت ساده‌تر می‌شود که خود هواپیما ابعاد و سرعت کوچکی دارد و می‌توان آن را مستقیماً در لوله‌ای با ابعاد محدود قرار داد. نسخه اصلی که به دلیل تفاوت در اعداد رینولدز، نیاز به جبران در طول اندازه گیری دارد.

با سطح مقطع لوله 300x200 میلی متر و سرعت جریان تا 8 متر بر ثانیه به یک فن با ظرفیت حداقل 1000 متر مکعب در ساعت نیاز خواهیم داشت. برای تغییر سرعت جریان به کنترل کننده دور موتور و برای اندازه گیری آن به بادسنج با دقت مناسب نیاز دارید. لازم نیست که سرعت سنج دیجیتالی باشد، می توان با صفحه قابل انحراف با درجه بندی زاویه یا بادسنج مایع که دقت بیشتری دارد، کار را انجام داد.

تونل باد برای مدت طولانی شناخته شده است؛ موژایسکی از آن در تحقیقات استفاده کرده است، و تسیولکوفسکی و ژوکوفسکی قبلاً آن را با جزئیات توسعه داده اند. فن آوری پیشرفتهآزمایشی که اساساً تغییر نکرده است.

تونل باد رومیزی بر اساس یک فن صنعتی نسبتاً قدرتمند اجرا شد. در پشت فن صفحاتی عمود بر یکدیگر وجود دارد که جریان را قبل از ورود به محفظه اندازه گیری صاف می کند. پنجره های محفظه اندازه گیری مجهز به شیشه هستند. یک سوراخ مستطیلی برای نگهدارنده ها در دیوار پایین بریده شده است. یک پروانه بادسنج دیجیتالی مستقیماً در محفظه اندازه گیری برای اندازه گیری سرعت جریان نصب می شود. لوله دارای یک باریک شدن جزئی در خروجی برای "پشتیبانی" از جریان است که به قیمت کاهش سرعت، تلاطم را کاهش می دهد. سرعت فن توسط یک کنترلر الکترونیکی خانگی ساده کنترل می شود.

مشخص شد که مشخصات لوله بدتر از حد محاسبه شده است، عمدتاً به دلیل عدم تطابق بین عملکرد فن و مشخصات. جریان پشتیبان نیز سرعت را در ناحیه اندازه گیری 0.5 متر بر ثانیه کاهش داد. در نتیجه حداکثر سرعت کمی بالاتر از 5 متر بر ثانیه است که با این وجود کافی است.

شماره رینولدز برای لوله:
Re = VLρ/η = VL/ν
V (سرعت) = 5 متر بر ثانیه
L (مشخصات) = 250mm = 0.25m
ν (ضریب (چگالی/ویسکوزیته)) = 0.000014 m2/s
Re = 1.25 / 0.000014 = 89285.7143

برای اندازه گیری نیروهای وارد بر هواپیما از ترازوهای آیرودینامیکی اولیه با دو درجه آزادی بر اساس یک جفت ترازو جواهرات الکترونیکی با دقت 0.01 گرم استفاده شد. هواپیما روی دو پایه با زاویه دلخواه ثابت و بر روی سکوی ترازوهای اول نصب شد. آنها به نوبه خود روی یک سکوی متحرک با اهرمی قرار گرفتند که نیروی افقی را به ترازو دوم منتقل می کرد.

اندازه گیری ها نشان داده اند که دقت برای حالت های اولیه کاملاً کافی است. با این حال، رفع زاویه دشوار بود، بنابراین بهتر بود یک طرح بست مناسب با علامت گذاری ایجاد شود.

هنگام دمیدن مدل ها، دو پارامتر اصلی اندازه گیری شد - نیروی کشش و نیروی بالابر، بسته به سرعت جریان در یک زاویه مشخص. خانواده ای از ویژگی ها با مقادیر نسبتاً واقعی برای توصیف رفتار هر هواپیما ساخته شد. نتایج در نمودارها با عادی سازی بیشتر مقیاس نسبت به سرعت خلاصه می شود.

مدل شماره 1.
میانگین طلایی طراحی تا حد امکان با مواد - کاغذ - مطابقت دارد. استحکام بالها با طول آنها مطابقت دارد، توزیع وزن بهینه است، بنابراین یک هواپیما که به درستی تا شده است به خوبی هماهنگ می شود و به آرامی پرواز می کند. این ترکیبی از چنین کیفیت ها و سهولت مونتاژ بود که باعث محبوبیت این طراحی شد. سرعت کمتر از مدل دوم اما بیشتر از مدل سوم است. در سرعت های بالا، دم پهن، که قبلا مدل را کاملا تثبیت می کرد، شروع به تداخل می کند.

مدل شماره 2.
مدلی با بدترین مشخصات پروازی. جارو بزرگ و بال‌های کوتاه به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در سرعت‌های بالا بهتر کار کنند، این اتفاق می‌افتد، اما بالابر به اندازه کافی افزایش نمی‌یابد و هواپیما واقعاً مانند نیزه پرواز می‌کند. علاوه بر این، در هنگام پرواز به خوبی تثبیت نمی شود.

مدل شماره 3.
این مدل که نماینده مدرسه "مهندسی" بود، به طور ویژه با ویژگی های خاص تصور شد. بال های نسبت تصویر بالا در واقع بهتر عمل می کنند، اما درگ بسیار سریع افزایش می یابد - هواپیما به آرامی پرواز می کند و شتاب را تحمل نمی کند. برای جبران سفتی ناکافی کاغذ، از چین های متعدد در پنجه بال استفاده می شود که باعث افزایش مقاومت نیز می شود. با این حال، این مدل بسیار چشمگیر است و به خوبی پرواز می کند.

برخی از نتایج در تجسم گرداب

اگر منبع دود را وارد جریان کنید، می‌توانید جریان‌هایی را که در اطراف بال می‌چرخند ببینید و عکس بگیرید. ما دودزاهای خاصی در اختیار نداشتیم، از عود استفاده می کردیم. یک فیلتر پردازش عکس برای افزایش کنتراست استفاده شد. سرعت جریان نیز کاهش یافت زیرا چگالی دود کم بود.

جریان را می توان با استفاده از نخ های کوتاه چسبانده شده به بال یا یک پروب نازک با نخ در انتهای آن بررسی کرد.

رابطه بین پارامترها و راه حل های طراحی مقایسه گزینه های کاهش یافته به بال مستطیلی. موقعیت مرکز آیرودینامیک و مرکز ثقل و ویژگی های مدل ها.

قبلاً اشاره شد که کاغذ به عنوان یک ماده دارای محدودیت های زیادی است. برای سرعت های پایین پرواز، بال های باریک بلند دارند بهترین کیفیت. تصادفی نیست که گلایدرهای واقعی، به ویژه آنهایی که رکوردشکنی می کنند، چنین بال هایی نیز دارند. با این حال، هواپیماهای کاغذی دارای محدودیت های تکنولوژیکی هستند و بال های آنها کمتر از حد مطلوب است.

برای تجزیه و تحلیل رابطه بین هندسه مدل ها و ویژگی های پرواز آنها، لازم است یک شکل پیچیده را با استفاده از روش انتقال ناحیه به یک آنالوگ مستطیلی کاهش دهیم. برنامه‌های رایانه‌ای که به شما امکان می‌دهند مدل‌های مختلف را به شکلی جهانی ارائه دهید، به بهترین وجه با این امر مقابله می‌کنند. پس از تبدیل ها، توضیحات به پارامترهای اساسی کاهش می یابد - دهانه، طول وتر، مرکز آیرودینامیک.

رابطه متقابل بین این مقادیر و مرکز جرم امکان تثبیت مقادیر مشخصه را برای انواع مختلفرفتار - اخلاق. این محاسبات خارج از حوصله این کار است، اما به راحتی قابل انجام است. با این حال، می توان فرض کرد که مرکز ثقل یک هواپیمای کاغذی با بال های مستطیلی شکل در فاصله یک به چهار از دماغه تا دم است، برای هواپیمای با بال های دلتا در یک نیمه (به اصطلاح نقطه خنثی) است. .

واضح است که یک هواپیمای کاغذی، اول از همه، فقط یک منبع شادی و یک تصویر شگفت انگیز برای اولین قدم به آسمان است. اصل مشابه اوج گیری در عمل فقط توسط سنجاب های پرنده استفاده می شود که حداقل در منطقه ما اهمیت اقتصادی ملی زیادی ندارند.

شباهت عملی تر به هواپیمای کاغذی "Wing suite" است - یک لباس بال برای چتربازان که امکان پرواز افقی را فراهم می کند. به هر حال، کیفیت آیرودینامیکی چنین لباسی کمتر از یک هواپیمای کاغذی است - نه بیشتر از 3.

من با یک موضوع، یک طرح - 70٪، ویرایش تئوری، سخت افزار، ویرایش عمومی، یک طرح گفتار آمدم.

او تمام تئوری‌ها را جمع‌آوری کرد، تا ترجمه مقالات، اندازه‌گیری‌ها (به هر حال، بسیار پر زحمت)، نقشه‌ها/نمودارها، متن، ادبیات، ارائه، گزارش (سوالات زیادی وجود داشت).

پارامترهای اصلی موثر بر پرواز شرح داده شده و توصیه های جامعی ارائه شده است.
در بخش کلی تلاش شد تا حوزه دانش بر اساس نقشه ذهنی نظام‌مند شود و جهت‌گیری‌های اصلی برای تحقیقات بیشتر بیان شد.

یک ماه بدون توجه به پرواز در آمد - دخترم در حال گشت و گذار در اینترنت بود و لوله ای را روی میز اجرا می کرد. ترازو در حال کج شدن بود، هواپیماها از تئوری عبور می کردند. خروجی 30 صفحه متن مناسب با عکس و نمودار بود. کار به دور مکاتبه ارسال شد (فقط چند هزار اثر در همه بخش ها). یک ماه بعد، وحشت از وحشت، آنها لیستی از گزارش های حضوری را ارسال کردند، جایی که ما در مجاورت بقیه نانوکروکدیل ها بود. کودک آه غمگینی کشید و شروع به ارائه 10 دقیقه کرد. آنها فوراً خواندن را کنار گذاشتند - بسیار واضح و معنادار صحبت کردند. قبل از این مراسم، زمان‌بندی و اعتراض‌هایی به راه افتاد. صبح، سخنران کم خواب، با احساس درست "من چیزی یادم نمی آید یا نمی دانم"، برای اره به KSU رفت.

در پایان روز شروع به نگرانی کردم، نه جوابی نه سلام. وقتی نمی‌فهمی شوخی پرمخاطره موفقیت‌آمیز بود یا نه، چنین حالت متزلزلی وجود دارد. من نمی خواستم نوجوان به نوعی به این داستان ختم شود. معلوم شد همه چیز به تعویق افتاده و گزارش او ساعت 4 بعد از ظهر آمده است. کودک یک اس ام اس فرستاد: "من همه چیز را به شما گفتم، هیئت منصفه می خندد." خوب، فکر می کنم، باشه، ممنون، حداقل آنها مرا سرزنش نمی کنند. و بعد از حدود یک ساعت دیگر - "دیپلم درجه یک". این کاملا غیر منتظره بود.

ما به هر چیزی فکر می‌کردیم، اما در پس‌زمینه فشار کاملاً وحشیانه از سوی موضوعات لابی‌شده و شرکت‌کنندگان، برای دریافت جایزه اول برای همیشه، اما کار غیررسمی چیزی است از یک زمان کاملاً فراموش شده. بعداً او گفت که هیئت منصفه (به هر حال، کاملاً معتبر، نه کمتر از دانشکده علوم ریاضی) نانوتکنولوژیست های زامبی شده را با سرعت رعد و برق کشتند. ظاهراً همه آنقدر از محافل علمی خسته شده اند که بدون قید و شرط سدی ناگفته بر تاریک گرایی گذاشته اند. به نقطه مضحک رسید - کودک بیچاره مقداری علم وحشی خواند، اما نتوانست پاسخ دهد که در آزمایشاتش زاویه اندازه گیری شده است. ناظران علمی با نفوذ کمی رنگ پریده شدند (اما به سرعت بهبود یافتند)، برای من یک معماست که چرا آنها چنین رسوایی را سازماندهی می کنند، و حتی به قیمت هزینه کودکان. در نتیجه همه جوایز به پسرهای خوب با چشمان پر جنب و جوش معمولی و موضوعات خوب. به عنوان مثال، دیپلم دوم توسط دختری با مدل موتور استرلینگ دریافت شد که به سرعت آن را در بخش راه اندازی کرد، به سرعت حالت را تغییر داد و هوشمندانه در مورد انواع موقعیت ها اظهار نظر کرد. دیپلم دیگر به مردی داده شد که روی تلسکوپ دانشگاه نشسته بود و تحت راهنمایی استادی به دنبال چیزی می گشت که قطعاً اجازه «کمک» از بیرون را نمی داد. این داستان کمی به من امید داد. این واقعیت که اراده مردم عادی و عادی به نظم عادی امور وجود دارد. نه عادت به بی عدالتی از پیش تعیین شده، بلکه آمادگی برای تلاش برای بازگرداندن آن.

روز بعد، در مراسم اهدای جوایز، رئیس کمیته پذیرش به برندگان نزدیک شد و گفت که همه آنها زودتر در گروه فیزیک دانشگاه KSU ثبت نام کرده اند. اگر می خواهند ثبت نام کنند، فقط باید مدارک خارج از مسابقه را به همراه داشته باشند. به هر حال، این مزیت در واقع زمانی وجود داشت، اما اکنون به طور رسمی لغو شده است، همانطور که ترجیحات اضافی برای مدال آوران و المپیادها لغو شده است (به جز، به نظر می رسد، برای برندگان المپیادهای روسیه). یعنی ابتکار ناب شورای دانشگاهی بود. مشخص است که الان بحران متقاضیان است و رغبتی برای تحصیل در رشته فیزیک ندارند؛ از طرفی این دانشکده یکی از نرمال ترین دانشکده ها با سطح خوب است. بنابراین، با تصحیح چهار مورد، کودک در ردیف اول ثبت نام کنندگان قرار گرفت.

آیا دختر شما به تنهایی قادر به انجام این نوع کار است؟
او همچنین پرسید - مانند پدر، من همه کارها را خودم انجام ندادم.
ورژن من اینجوریه شما همه کارها را خودتان انجام دادید، می فهمید که در هر صفحه چه نوشته شده است و می توانید به هر سوالی پاسخ دهید - بله. آیا در مورد منطقه بیشتر از حاضران و آشنایان خود می دانید - بله. من فناوری کلی یک آزمایش علمی را از ابتدای ایده تا نتیجه + تحقیقات جانبی درک کردم - بله. او کار مهمی انجام داد، بدون شک. او این کار را به طور کلی بدون حمایت ارائه کرد - بله. دفاع کرد - باشه هیئت منصفه واجد شرایط است - بدون شک. سپس این پاداش شما برای کنفرانس مدرسه است.

من یک مهندس آکوستیک هستم، کوچک شرکت مهندسی، من فارغ التحصیل مهندسی سیستم های هوانوردی بودم و بعدها درس خواندم.

© Lepers MishaRappe

در سال 1977، ادموند شی یک هواپیمای کاغذی جدید به نام Paperang ساخت. این بر اساس آیرودینامیک گلایدرهای آویزان است و شبیه بمب افکن های رادارگریز است. این هواپیما تنها هواپیما با بال های باریک بلند و سطوح آیرودینامیکی فعال است. طراحی Paperang به شما این امکان را می دهد که هر پارامتری از شکل هواپیما را تغییر دهید. این مدل در ساخت خود از گیره کاغذ استفاده می کند و به همین دلیل در اکثر مسابقات هواپیماهای کاغذی ممنوع است.

بچه هایی که کیت تبدیل هواپیمای کاغذی برقی را ایجاد کردند فراتر رفتند. آنها یک هواپیمای کاغذی را به موتور الکتریکی مجهز کردند. شاید بپرسید چرا؟ برای پرواز بهتر و طولانی تر! کیت تبدیل هواپیما کاغذی برقی می تواند چند دقیقه پرواز کند! برد این هواپیما تا 55 متر است. چرخش در صفحه افقی با استفاده از فرمان و در صفحه عمودی - با تغییر نیروی رانش موتور انجام می شود. PowerUp 3.0 یک برد کنترل کوچک با یک ماژول رادیویی کم انرژی بلوتوث و یک باتری LiPo است که توسط یک میله فیبر کربنی به موتور و سکان متصل شده است. این اسباب بازی از طریق تلفن هوشمند کنترل می شود و از یک رابط microUSB برای شارژ استفاده می شود. اگرچه در ابتدا برنامه کنترل هواپیما فقط برای iOS در دسترس بود، اما موفقیت کمپین تامین مالی جمعی باعث شد تا به سرعت برای یک هدف اضافی - برنامه ای برای اندروید - جمع آوری پول انجام شود، به طوری که امکان پرواز با هر تلفن هوشمند دارای بلوتوث وجود دارد. 4.0 در هیئت مدیره. این مجموعه را می توان با هر هواپیمای با اندازه مناسب استفاده کرد - فضایی برای تخیل شما وجود خواهد داشت. درست است، مجموعه پایه در کیک استارتر 30 دلار قیمت دارد. اما... اینها شوخی های آمریکایی آنهاست... اتفاقا شای گویتین آمریکایی، خلبان با 25 سال سابقه، چندین سال است که در تقاطع سرگرمی های کودکان و فناوری های روز کار می کند.

پیتر ساکس، وکیل و علاقه‌مند به هواپیماهای بدون سرنشین، در مورد امکان استفاده از یک هواپیمای کاغذی با موتور متصل برای اهداف تجاری تحقیق کرد. هدف او این بود که بفهمد آیا آژانس صلاحیت خود را به هواپیماهای کاغذی گسترش خواهد داد؟ به گفته FAA، اگر چنین هواپیمایی دارای موتور نصب شده باشد و صاحب آن برای دریافت مدارک مناسب اقدام کند، پاسخ قاطعانه "بله" است. این مجوز به ساکس اجازه می‌دهد تا Tailor Toys Power Up 3.0 را راه‌اندازی کند، یک ملخ کنترل‌شده با گوشی‌های هوشمند که به یک هواپیمای کاغذی متصل می‌شود. قیمت این دستگاه حدود 50 دلار است، برد آن حدود 50 متر و زمان پرواز تا 10 دقیقه است. ساکس برای استفاده از هواپیما برای عکاسی هوایی مجوز درخواست کرد؛ دوربین هایی کوچک و سبک برای انجام این هدف وجود دارد. FAA گواهینامه ای برای ساکس صادر کرد که به او اجازه انجام این کار را می داد، اما همچنین 31 محدودیت برای استفاده از این هواپیما را مشخص کرد، از جمله:

پرواز با سرعت بیش از 160 کیلومتر در ساعت ممنوع است (ما در مورد یک هواپیمای کاغذی صحبت می کنیم!)
وزن مجاز دستگاه نباید بیش از 24 کیلوگرم باشد (چند وقت یکبار چنین هواپیماهای کاغذی را می بینید؟)
هواپیما نباید از 120 متر بالاتر برود (به یاد داشته باشید، حداکثر شعاع پرواز Power Up 3.0 50 متر است).

ظاهرا FAA هیچ تمایزی بین پهپادها و اسباب‌بازی DIY که Power Up 3.0 است قائل نمی‌شود. آیا قبول دارید که تا حدودی عجیب است که دولت سعی می کند پروازهای هواپیماهای کاغذی را تنظیم کند؟

با این حال، "دودی بدون آتش وجود ندارد." پروژه پهپاد جاسوسی نظامی Cicada (هواپیمای یکبار مصرف خودکار مخفی) که از نام حشره ای که الهام بخش این اختراع بود نامگذاری شد، توسط آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده در سال 2006 راه اندازی شد. در سال 2011 اولین پروازهای آزمایشی این دستگاه انجام شد. اما پهپاد Cicada به طور مداوم در حال بهبود است و در رویداد Lab Day که توسط وزارت دفاع ایالات متحده برگزار شد، توسعه دهندگان ارائه کردند. نسخه جدیددستگاه ها این پهپاد یا همانطور که به طور رسمی به آن "هواپیما یکبار مصرف مستقل مخفی" می گویند، شبیه یک هواپیمای اسباب بازی معمولی است که به راحتی در کف دست شما جای می گیرد. آرون کان، مهندس ارشد آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی، گفت: حدود 5 تا 6 پهپاد می توانند در یک مکعب 6 اینچی قرار گیرند و آنها را برای نظارت بر مناطق بزرگ مفید می کند. بالاتر از قلمروها دشمن احتمالیصدها دستگاه از این قبیل شناور خواهند شد. فرض بر این است که دشمن نمی تواند همه چیز را به یکباره ساقط کند. حتی اگر تنها چند واحد "زنده بمانند"، خوب است. آنها برای جمع آوری اطلاعات لازم کافی خواهند بود. علاوه بر این ، تقریباً بی صدا پرواز می کند ، زیرا موتور ندارد (قدرت از باتری می آید). این دستگاه به دلیل سایز بی صدا و کوچکی که دارد برای ماموریت های شناسایی ایده آل است. از روی زمین، هواپیمای بدون سرنشین گلایدر شبیه پرنده ای است که به پایین پرواز می کند. علاوه بر این، طراحی دستگاه، که تنها از 10 قسمت تشکیل شده است، به طرز شگفت انگیزی قابل اعتماد است. سیکادا می تواند تا سرعت 74 کیلومتر در ساعت را تحمل کند، می تواند از شاخه های درخت بپرد، روی آسفالت یا شن فرود بیاید - و آسیبی نبیند. "Cicada Drone" با دستگاه های سازگار iOS یا Android کنترل می شود. در طول آزمایش، این پهپاد به سنسورهای دما، فشار و رطوبت مجهز شد. اما در شرایط جنگی، پر کردن می تواند کاملاً متفاوت باشد. به عنوان مثال، یک میکروفون با یک فرستنده رادیویی یا سایر تجهیزات سبک وزن. «اینها کبوترهای حامل دوران رباتیک هستند. شما به آنها می گویید کجا بروند و آنها به آنجا می روند. علاوه بر این، نه فقط در هر نقطه، بلکه با توجه به مختصات GPS داده شده. دقت فرود چشمگیر است. در حین آزمایش، پهپاد در فاصله 5 متری هدف (پس از 17.7 کیلومتر مسافت) فرود آمد. آنها از میان درختان پرواز کردند، به آسفالت باند فرودگاه برخورد کردند، روی شن و ماسه افتادند. ادواردز می‌افزاید: تنها چیزی که می‌توانست جلوی آنها را بگیرد، بوته‌های بیابان بود. پهپادهای کوچک می توانند با استفاده از سنسور لرزه نگاری یا میکروفون ترافیک را در جاده های پشت خطوط دشمن ردیابی کنند. حسگرهای مغناطیسی می توانند حرکات زیردریایی ها را ردیابی کنند. و البته با استفاده از میکروفون می توانید به مکالمات بین سربازان یا عوامل دشمن گوش دهید. در اصل، شما همچنین می توانید یک دوربین فیلمبرداری روی یک پهپاد نصب کنید، اما انتقال ویدئو به پهنای باند کانال بیش از حد نیاز دارد. مشکل فنیهنوز تصمیم نگرفته اند پهپادها در هواشناسی نیز کاربرد خواهند داشت. علاوه بر این، Cicada با قیمت پایین آن مشخص می شود. ایجاد یک نمونه اولیه برای آزمایشگاه هزینه ای منظم (حدود 1000 دلار) داشت، اما مهندسان به این نکته توجه کردند که هنگام راه اندازی تولید سریالاین قیمت به 250 دلار کاهش می یابد. در یک نمایشگاه علمی و فناوری در پنتاگون، افراد زیادی از جمله سازمان های اطلاعاتی به این اختراع علاقه نشان دادند.

آنها نمی توانند این کار را انجام دهند

در 21 مارس 2012، یک هواپیمای کاغذی با اندازه باورنکردنی بر فراز صحرای آمریکا در آریزونا - به طول 15 متر و با طول بال 8 متر - پرواز کرد. این ابر هواپیما بزرگترین هواپیمای کاغذی جهان است. وزن آن در حدود 350 کیلوگرم است، بنابراین، طبیعتاً نمی توان آن را با یک تکان ساده دست پرتاب کرد. با هلیکوپتر به ارتفاع حدود 900 متر (و به گفته برخی منابع تا 1.5 کیلومتر) بلند شد و سپس به پرواز آزاد پرتاب شد. کاغذ پرنده "همکار" نیز با چندین هواپیمای واقعی همراه بود - به منظور ثبت کل مسیر آن و تأکید بر مقیاس این پروژه، اگرچه بدون ارزش عملی، اما بسیار جالب است. ارزش آن در جای دیگری نهفته است - این تجسم رویای بسیاری از پسران برای راه اندازی یک هواپیمای کاغذی بزرگ بود. در واقع توسط یک کودک اختراع شد. آرتورو والدنگرو، برنده 12 ساله مسابقه ای با موضوع روزنامه محلی، این فرصت را دریافت کرد که پروژه طراحی خود را با کمک تیمی از مهندسان موزه خصوصی هوا و فضا پیما اجرا کند. متخصصانی که در این کار شرکت کردند اعتراف کردند که ساخت این هواپیمای کاغذی کودکی واقعی آنها را بیدار کرد و بنابراین خلاقیت آنها به ویژه الهام گرفته شد. این هواپیما به افتخار طراح اصلی آن نامگذاری شده است - این نام افتخار "Arturo - عقاب صحرا" را دارد. پرواز این وسیله نقلیه هوانوردی به خوبی انجام شد؛ این هواپیما در حین سر خوردن توانست به سرعت ۱۷۵ کیلومتر در ساعت برسد و پس از آن فرود نرمی در شن های بیابان داشت. برگزارکنندگان این نمایش متاسفند که فرصت ثبت پرواز بزرگترین هواپیمای کاغذی جهان را در کتاب رکوردهای گینس از دست دادند - نمایندگان این سازمان به آزمایش ها دعوت نشدند. اما ایوان موریس، مدیر موزه هوا و فضای پیما امیدوار است که این پرواز هیجان انگیز به احیای احساس مرگ در جوانان آمریکایی کمک کند. سال های گذشتهعلاقه به هوانوردی

در اینجا تعدادی دیگر از رکوردهای کاغذی هواپیما آورده شده است

در سال 1967، ساینتیفیک امریکن از مسابقات بین المللی هواپیماهای کاغذی حمایت کرد که نزدیک به 12 هزار شرکت کننده را جذب کرد و منجر به ایجاد کتاب بین المللی بزرگ هواپیماهای کاغذی شد. مدیر هنری، کلارا هابکا، 41 سال بعد، مجدداً مسابقه را راه اندازی کرد و «کتاب هواپیماهای کاغذی برای هزاره جدید» خود را منتشر کرد. جک وگاس برای شرکت در این مسابقه وارد این استوانه پرنده در کلاس هواپیمای کودکان شد که ترکیبی از عناصر سبک گلایدر و سبک دارت است. او سپس اظهار داشت: "گاهی اوقات او خواص شناور شگفت انگیزی را به نمایش می گذارد و من مطمئن هستم که او برنده خواهد شد!" با این حال، سیلندر برنده نشد. امتیاز جایزه برای اصالت.

گرانترین هواپیمای کاغذی در پرواز بعدی خود به فضا در شاتل فضایی مورد استفاده قرار گرفت. هزینه سوختی که برای رساندن هواپیما به فضا در شاتل استفاده می شود به تنهایی کافی است تا این هواپیما کاغذی را گران ترین هواپیما بدانیم.

در سال 2012 پاول دوروف ( رئیس سابق VK) در روز شهر در سن پترزبورگ تصمیم گرفت تا حال و هوای جشن مردم را برانگیزد و شروع به پرتاب هواپیماهای ساخته شده از اسکناس های پنج هزار دلاری به میان جمعیت کرد. در مجموع 10 اسکناس به ارزش 50 هزار روبل دور ریخته شد. آنها می گویند که مردم در حال تدارک اقدامی هستند به نام "خرج را به دوروف پس بده" و قصد دارند این سرمایه دار رسانه های سخاوتمند را با سکه های فلزی کوچک باران کنند.

رکورد جهانی طولانی ترین پرواز یک هواپیمای کاغذی 27.6 ثانیه است (به بالا مراجعه کنید). متعلق به کن بلکبرن از ایالات متحده آمریکا. کن یکی از مشهورترین مدل سازهای هواپیما کاغذی در جهان است.

رکورد جهانی طولانی ترین مسافت پرواز یک هواپیمای کاغذی 58.82 متر است که نتیجه آن توسط تونی فلچ از ویسکانسین ایالات متحده آمریکا در 21 می 1985 ثبت شد و یک رکورد جهانی است.

در سال 1992 دانش آموزان دبیرستانبا همکاری مهندسان ناسا سه هواپیمای کاغذی غول پیکر با طول بال های 5.5، 8.5 و 9 متر ایجاد کردند. تلاش آنها برای شکستن رکورد جهانی بزرگترین هواپیمای کاغذی بود. کتاب رکوردهای جهانی گینس تصریح کرده است که هواپیما باید بیش از 15 متر پرواز کند، اما بزرگترین مدل ساخته شده که در عکس نشان داده شده است، بسیار فراتر از این رقم است و قبل از فرود 35 متر پرواز می کند.

یک هواپیمای کاغذی با بزرگ‌ترین طول بال‌ها به 12.22 متر توسط دانشجویان دانشکده مهندسی هوانوردی و موشک در دانشگاه دلفت ساخته شد. دانشگاه فنیدر هلند. پرتاب در 16 می 1995 در داخل خانه انجام شد. این مدل توسط 1 نفر پرتاب شد، هواپیما 34.80 متر از ارتفاع سه متری پرواز کرد. طبق قوانین، هواپیما باید حدود 15 متر پرواز می کرد. اگر فضای محدود نبود، خیلی بیشتر پرواز می کرد.

کوچکترین مدل هواپیمای کاغذی اوریگامی توسط آقای نایتو از ژاپن زیر میکروسکوپ با موچین تا شد. برای انجام این کار، او به یک تکه کاغذ به اندازه 2.9 میلی متر مربع نیاز داشت. پس از ساخت، هواپیما بر روی نوک سوزن خیاطی قرار داده شد.

دکتر جیمز پورتر، مدیر پزشکی جراحی رباتیک در سوئد، یک هواپیمای کاغذی کوچک را با استفاده از ربات داوینچی تا کرد و نشان داد که چگونه این دستگاه به جراحان دقت و مهارت بیشتری نسبت به ابزارهای موجود می‌دهد.

پروژه هواپیمای فضایی. این پروژهقرار بود صد هواپیمای کاغذی از لبه فضا به زمین بفرستد. هر هواپیما ملزم به حمل یک فلش کارت سامسونگ بین بال های خود بود که پیامی روی آن نوشته شده بود. Project Spaceplane در سال 2011 به عنوان یک شیرین کاری برای نشان دادن دوام فلش کارت های شرکت طراحی شد. در پایان، سامسونگ موفقیت این پروژه را حتی قبل از اینکه همه هواپیماهای راه اندازی شده پس بگیرند، اعلام کرد. برداشت ما: عالی است، برخی از شرکت ها هواپیماها را از فضا به زمین پرتاب می کنند!

انسان در همه حال تلاش کرده است که از زمین بلند شود و مانند پرنده ای اوج بگیرد. بنابراین، بسیاری از مردم ناخودآگاه به ماشین‌هایی علاقه دارند که می‌توانند آنها را به هوا ببرند. و تصویر یک هواپیما ما را به نماد آزادی، سبکی و قدرت آسمانی ارجاع می دهد. در هر صورت، هواپیما ارزش مثبتی دارد. اغلب تصویر هواپیما کاغذیسایز کوچکی دارد و انتخاب دختران است. خط نقطه ای که طرح را تکمیل می کند، توهم پرواز را ایجاد می کند. چنین خال کوبی در مورد کودکی بدون ابر، بی گناهی و برخی ساده لوحی مالک صحبت می کند. این نماد طبیعی بودن، سبکی، هوا و سهولت یک فرد است.
به دلایلی تمام جلساتمان را در خاطرم نگه می دارم.
به خاطر خدا مرا به خاطر این نامه احمقانه ببخش.
فقط میخوام بدونم بدون من چطور زندگی میکنی

البته، شما به سختی آدرس من را روی پاکت به یاد خواهید آورد،
و من مال شما را به خاطر می آورم... اگرچه، به نظر می رسد، چرا؟
قول ندادی که بنویسی یا حتی یادت بیاد
سرشان را به طور خلاصه تکان دادند: «خداحافظ» و برایم دست تکان دادند.

نامه ام را تمام می کنم، یک هواپیمای کاغذی را تا می کنم،
و نیمه شب به بالکن می روم و اجازه می دهم پرواز کند.
بگذار به آنجا پرواز کند، دلتنگ من، اشک نریز،
و در تنهایی غرق در یخ مانند ماهی نزنید.

گویی در دریای طوفانی با یک جمله ساده
پستچی بال سفید من در سکوت نیمه شب شناور است.
مثل ناله یک روح زخمی، مثل پرتو نازکی از امید شکننده،
که سالهاست برای من هم روز و هم شب می درخشد.

بگذار طبل خاکستری باران بر بام شهر شبانه،
یک هواپیمای کاغذی در حال پرواز است، زیرا یک خلبان آس در کنترل وجود دارد،
او نامه ای را حمل می کند و در آن نامه فقط سه کلمه گرامی وجود دارد،
برای من بسیار مهم است، اما، متأسفانه، برای شما نه.

به نظر می رسد یک مسیر ساده - از قلب به قلب، اما فقط
آن هواپیما را بار دیگر باد به جایی خواهد برد...
و اگر نامه را دریافت نکنید، اصلاً ناراحت نخواهید شد،
و تو نخواهی فهمید که دوستت دارم... همین...

و گاهی اوقات، پس از بازی با هواپیما، دختران تبدیل به فرشته می شوند:

یا جادوگران

ولی اون یک ماجرای دیگه است...

چگونه یک هواپیمای کاغذی بسازیم - 13 مدل هواپیمای کاغذی DIY

نمودارهای دقیق برای ساخت انواع هواپیماهای کاغذی: از ساده ترین هواپیماهای "مدرسه ای" تا مدل های اصلاح شده فنی.

مدل استاندارد

مدل "گلایدر"

مدل "Advanced Glider"

مدل "Scat"

مدل "قناری"

مدل "دلتا"

مدل شاتل

مدل "نامرئی"

مدل تاران

مدل "چشم شاهین"

مدل "برج"

مدل "سوزن"

مدل "بادبادک"

حقایق جالب

در سال 1989، اندی چیپلینگ انجمن هواپیماهای کاغذی را تأسیس کرد و در سال 2006 اولین مسابقات قهرمانی هواپیماهای کاغذی برگزار شد. مسابقات در سه رشته طولانی ترین مسافت، طولانی ترین گلایدینگ و ایروباتیک برگزار می شود.

انسان نه به قدرت ماهیچه هایش، بلکه به قدرت ذهنش پرواز می کند.

(N. E. Zhukovsky)

چرا و چگونه یک هواپیما پرواز می کند چرا پرندگان می توانند با وجود اینکه سنگین تر از هوا هستند پرواز کنند؟ چه نیروهایی هواپیمای مسافربری عظیمی را بلند می کنند که می تواند سریعتر، بالاتر و دورتر از هر پرنده ای پرواز کند، زیرا بال هایش بی حرکت هستند؟ چرا یک گلایدر بدون موتور می تواند در هوا شناور باشد؟ همه اینها و بسیاری از سؤالات دیگر توسط آیرودینامیک پاسخ داده می شود - علمی که قوانین تعامل هوا با اجسام در حال حرکت در آن را مطالعه می کند.

در توسعه آیرودینامیک در کشور ما، پروفسور نیکولای اگوروویچ ژوکوفسکی (1847 - 1921) نقش برجسته ای ایفا کرد - همانطور که وی لنین او را پدر هوانوردی روسیه نامید. شایستگی ژوکوفسکی در این واقعیت نهفته است که او اولین کسی بود که تشکیل نیروی بالابر یک بال را توضیح داد و قضیه ای را برای محاسبه این نیرو تدوین کرد. ژوکوفسکی نه تنها قوانین زیربنای تئوری پرواز را کشف کرد، بلکه زمینه را برای توسعه سریع هوانوردی در کشور ما فراهم کرد.

هنگام پرواز با هر هواپیما چهار نیرو عمل می کنندکه ترکیبی از آنها مانع سقوط او می شود:

جاذبه زمین- نیروی ثابتی که هواپیما را به سمت زمین جذب می کند.

نیروی کشش، که از موتور می آید و هواپیما را به جلو می برد.

نیروی مقاومت، برعکس رانش است و در اثر اصطکاک، کاهش سرعت هواپیما و کاهش بلند شدن بالها ایجاد می شود.

نیروی بالابر، که هنگام حرکت هوا بر روی بال ایجاد فشار کاهش می یابد. با توجه به قوانین آیرودینامیک، همه هواپیماها از هواپیماهای ورزشی سبک شروع می شوند

همه هواپیماها در نگاه اول بسیار شبیه به هم هستند، اما اگر دقت کنید، می توانید تفاوت هایی را در آنها پیدا کنید. آنها ممکن است در بال، دم و ساختار بدنه متفاوت باشند. سرعت، ارتفاع پرواز و سایر مانورهای آنها به این بستگی دارد. و هر هواپیما فقط جفت بال خود را دارد.

برای پرواز، نیازی نیست بال های خود را تکان دهید، بلکه باید آنها را نسبت به هوا حرکت دهید. و برای انجام این کار، فقط باید به بال سرعت افقی داده شود. از فعل و انفعال بال با هوا، نیروی بالابر ایجاد می شود و به محض اینکه ارزش آن از وزن خود بال و هر چیزی که به آن مرتبط است بیشتر شود، پرواز آغاز می شود. تنها کاری که باید انجام دهید این است که یک بال مناسب بسازید و بتوانید آن را تا سرعت مورد نیاز شتاب دهید.

افراد ناظر مدت ها پیش متوجه شدند که بال های پرندگان صاف نیست. بالی را در نظر بگیرید که سطح پایینی آن صاف و سطح بالایی آن محدب است.

جریان هوا که روی لبه جلویی بال جریان می یابد به دو قسمت تقسیم می شود: یکی از پایین در اطراف بال جریان دارد و دیگری از بالا. هوا از بالا باید مسیر کمی طولانی‌تر از پایین را طی کند، بنابراین سرعت هوا از بالا نیز کمی بیشتر از پایین خواهد بود. مشخص است که با افزایش سرعت، فشار در جریان گاز کاهش می یابد. در اینجا نیز فشار هوای زیر بال بیشتر از بالای آن است. اختلاف فشار به سمت بالا هدایت می شود و این همان نیروی بالابر است. و اگر زاویه حمله را اضافه کنید، بالابر حتی بیشتر افزایش می یابد.

یک هواپیمای واقعی چگونه پرواز می کند؟

یک بال هواپیمای واقعی شکل قطره ای دارد که باعث می شود هوای عبوری از بالای بال در مقایسه با هوایی که از پایین بال عبور می کند سریعتر حرکت کند. این تفاوت در جریان هوا باعث بالا رفتن و پرواز هواپیما می شود.

و ایده اساسی در اینجا این است: جریان هوا توسط لبه جلویی بال به دو نیم می شود و بخشی از آن در امتداد سطح بالایی در اطراف بال و قسمت دوم در امتداد سطح پایینی جریان دارد. برای اینکه دو جریان در پشت لبه عقب بال بدون ایجاد خلاء همگرا شوند، هوای جاری در سطح بالایی بال باید نسبت به هواپیما سریعتر از هوایی که در اطراف سطح پایینی جریان دارد حرکت کند، زیرا دارای یک مسافت بیشتر برای سفر

فشار کم از بالا بال را به سمت خود می کشد و فشار بیشتر از پایین آن را به سمت بالا هل می دهد. بال بالا می رود. و اگر نیروی بالابر از وزن هواپیما بیشتر شود، خود هواپیما در هوا معلق می شود.

هواپیماهای کاغذی بالهای شکلی ندارند، پس چگونه پرواز می کنند؟ بالابر توسط زاویه حمله بال های صاف آنها ایجاد می شود. حتی با بال های صاف، متوجه خواهید شد که هوایی که روی بال حرکت می کند کمی بیشتر حرکت می کند (و سریعتر حرکت می کند). بالابر با فشاری مشابه با بال های پروفیلی ایجاد می شود، اما البته این اختلاف فشار چندان زیاد نیست.

زاویه حمله یک هواپیما زاویه بین جهت سرعت جریان هوا بر روی بدنه و جهت طولی مشخصه انتخاب شده روی بدنه است، به عنوان مثال، برای یک هواپیما این وتر بال خواهد بود - محور ساخت و ساز طولی، برای یک پرتابه یا موشک - محور تقارن آنها.

بال راست

مزیت یک بال مستقیم ضریب بالابر بالای آن است که به شما امکان می دهد بدون ترس از افزایش قابل توجه سرعت برخاست و فرود، بار خاص روی بال را به میزان قابل توجهی افزایش دهید و در نتیجه ابعاد و وزن را کاهش دهید.

نقطه ضعفی که نامناسب بودن چنین بال را در سرعت پرواز مافوق صوت تعیین می کند، افزایش شدید کشش هواپیما است.

بال دلتا

بال دلتا سفت تر و سبک تر از بال مستقیم است و اغلب در سرعت های مافوق صوت استفاده می شود. استفاده از بال دلتا عمدتاً با ملاحظات استحکام و طراحی تعیین می شود. معایب بال دلتا ظهور و توسعه بحران موج است.

نتیجه

اگر شکل بال و دماغه یک هواپیمای کاغذی را در طول مدل سازی تغییر دهید، ممکن است برد و مدت پرواز آن تغییر کند.

بال های یک هواپیمای کاغذی صاف است. برای اطمینان از تفاوت در جریان هوا در بالا و پایین بال (برای ایجاد بالابر)، باید آن را به یک زاویه خاص (زاویه حمله) کج کرد.

هواپیماهایی که طولانی‌ترین پروازها را انجام می‌دهند، سفت و سخت نیستند، اما طول بال‌های زیادی دارند و به خوبی متعادل هستند.

فیزیک صفحه کاغذی.
بازنمایی حوزه دانش. برنامه ریزی آزمایش

1. معرفی. هدف کار. الگوهای عمومی توسعه حوزه دانش. انتخاب موضوع تحقیق نقشه ذهنی.
2. فیزیک ابتدایی پرواز با گلایدر (BS). معادلات سیستم نیرو

9. عکس تیوب آیرودینامیک بررسی مشخصات لوله ترازو آیرودینامیکی.
10. نتایج تجربی.
12. برخی از نتایج در تجسم گرداب.
13. رابطه بین پارامترها و راه حل های طراحی. مقایسه گزینه های کاهش یافته به بال مستطیلی. موقعیت مرکز آیرودینامیک و مرکز ثقل و ویژگی های مدل ها.
14. برنامه ریزی کارآمد انرژی. تثبیت پرواز تاکتیک های رکورد جهانی برای مدت پرواز

18. نتیجه گیری.
19. فهرست مراجع.

1. معرفی. هدف کار. الگوهای عمومی توسعه حوزه دانش. انتخاب موضوع تحقیق نقشه ذهنی.

توسعه فیزیک مدرن، در درجه اول در بخش تجربی آن، و به ویژه در حوزه های کاربردی، بر اساس یک طرح سلسله مراتبی به وضوح بیان شده رخ می دهد. این به دلیل نیاز به تمرکز اضافی منابع لازم برای دستیابی به نتایج است، از حمایت مادی برای آزمایش‌ها تا توزیع کار بین مؤسسات علمی تخصصی. صرف نظر از اینکه این امر به نمایندگی از دولت، ساختارهای تجاری یا حتی علاقه مندان انجام می شود، اما برنامه ریزی برای توسعه یک حوزه دانش، مدیریت تحقیق علمی- این یک واقعیت مدرن است.
هدف این کار نه تنها راه اندازی یک آزمایش محلی، بلکه تلاش برای نشان دادن آن است فن آوری پیشرفتهسازمان علمی در ساده ترین سطح
اولین افکاری که قبل از کار واقعی هستند معمولاً به صورت آزاد ثبت می شوند؛ از نظر تاریخی، این اتفاق روی دستمال ها می افتد. با این حال، در علم مدرناین شکل از ارائه، نقشه ذهنی نامیده می شود - به معنای واقعی کلمه "طرح تفکر". این نموداری است که همه چیز در قالب اشکال هندسی در آن قرار می گیرد. که ممکن است به موضوع مورد نظر مربوط باشد. این مفاهیم با فلش هایی که اتصالات منطقی را نشان می دهد به هم متصل می شوند. در ابتدا، چنین طرحی ممکن است حاوی مفاهیم کاملاً متفاوت و نابرابر باشد که ترکیب آنها در یک طرح کلاسیک دشوار است. با این حال، چنین تنوعی فضایی را برای حدس‌های تصادفی و اطلاعات غیر سیستماتیک فراهم می‌کند.
یک هواپیمای کاغذی به عنوان موضوع تحقیق انتخاب شد - چیزی که از دوران کودکی برای همه آشنا بود. فرض بر این بود که مجموعه‌ای از آزمایش‌ها و به کارگیری مفاهیم انجام شود فیزیک ابتداییبه توضیح ویژگی های پرواز کمک می کند، و همچنین، شاید، به ما امکان فرمول بندی را می دهد اصول کلیطرح.
جمع آوری اولیه اطلاعات نشان داد که این منطقه به آن سادگی که در ابتدا به نظر می رسید نیست. کمک زیادی از تحقیقات کن بلکبرن، مهندس هوافضا که دارای چهار رکورد جهانی (از جمله رکورد کنونی) در طول پرواز با هواپیماهای طراحی شده خود است، به دست آمد.

در رابطه با کار در دست، نقشه ذهنی به صورت زیر است:

این یک نمودار اساسی است که ساختار مورد نظر مطالعه را نشان می دهد.

2. فیزیک ابتدایی پرواز گلایدر. سیستم معادلات برای مقیاس.

سر خوردن یک مورد خاص از فرود هواپیما بدون مشارکت نیروی رانش تولید شده توسط موتور است. برای غیر موتوری هواپیما- گلایدرها، به عنوان یک مورد خاص - هواپیماهای کاغذی، برنامه ریزی حالت اصلی پرواز است.
برنامه ریزی به دلیل تعادل وزن و نیروی آیرودینامیکی انجام می شود که به نوبه خود از نیروهای بالابر و درگ تشکیل می شود.
نمودار برداری نیروهای وارد بر هواپیما (گلایدر) در حین پرواز به شرح زیر است:

شرط برنامه ریزی مستقیم، برابری است

شرط یکنواختی برنامه ریزی برابری است

بنابراین، برای حفظ برنامه ریزی یکنواخت یکنواخت، هر دو برابری، سیستم مورد نیاز است

Y=GcosA
Q=GsinA

3. کنکاش در نظریه پایه آیرودینامیک. لامیناریته و تلاطم. عدد رینولدز.

درک دقیق تری از پرواز توسط نظریه آیرودینامیک مدرن ارائه شده است که بر اساس توصیف رفتار انواع مختلف جریان هوا بسته به ماهیت برهمکنش مولکول ها است. دو نوع جریان اصلی وجود دارد - آرام، زمانی که ذرات در امتداد منحنی های صاف و موازی حرکت می کنند، و متلاطم، زمانی که مخلوط می شوند. به عنوان یک قاعده، هیچ موقعیتی با جریان آرام آرام یا کاملاً آشفته وجود ندارد؛ تعامل هر دو تصویر واقعی از عملکرد بال را ایجاد می کند.
اگر یک جسم خاص با ویژگی های محدود - جرم، ابعاد هندسی را در نظر بگیریم، آنگاه ویژگی های جریان در سطح برهمکنش مولکولی با عدد رینولدز مشخص می شود که یک مقدار نسبی می دهد و نشان دهنده نسبت تکانه های نیرو به ویسکوزیته است. مایع چگونه تعداد بزرگتر، تأثیر ویسکوزیته کمتر است.

Re= VLρ/η=VL/ν

V (سرعت)
L (مشخصات اندازه)
ν (ضریب (چگالی/ویسکوزیته)) = 0.000014 m^2/s برای هوا در دمای معمولی.

برای یک هواپیمای کاغذی، عدد رینولدز حدود 37000 است.

از آنجایی که عدد رینولدز بسیار کمتر از هواپیماهای واقعی است، این بدان معنی است که ویسکوزیته هوا نقش بسیار مهم تری ایفا می کند و در نتیجه باعث افزایش درگ و کاهش بالابر می شود.

4. یک بال معمولی و صاف چگونه کار می کند.

از دیدگاه فیزیک ابتدایی، بال تخت صفحه ای است که در زاویه ای نسبت به جریان هوای متحرک قرار دارد. هوا در یک زاویه رو به پایین "به عقب پرتاب می شود" و یک نیروی مخالف ایجاد می کند. این کل نیروی آیرودینامیکی است که می تواند به صورت دو نیرو - لیفت و درگ نمایش داده شود. این تعامل به راحتی بر اساس قانون سوم نیوتن توضیح داده می شود. نمونه کلاسیکبازتابنده بال تخت - بادبادک.

رفتار یک سطح آیرودینامیکی معمولی (صفحه-محدب) با آیرودینامیک کلاسیک به عنوان ظاهر بالابر به دلیل تفاوت در سرعت قطعات جریان و بر این اساس، تفاوت فشار از زیر و بالای بال توضیح داده می شود.

یک بال کاغذ صاف در جریان یک ناحیه گردابی در بالا ایجاد می کند که مانند یک پروفیل منحنی است. نسبت به یک پوسته سخت پایدار و کارآمدتر است، اما مکانیسم یکسان است.

شکل از منبع گرفته شده است (به فهرست منابع مراجعه کنید). شکل گیری ایرفویل به دلیل تلاطم در سطح بالایی بال را نشان می دهد. همچنین مفهوم لایه انتقالی وجود دارد که در آن یک جریان متلاطم به دلیل برهمکنش لایه‌های هوا به صورت آرام در می‌آید. بالای بال یک هواپیمای کاغذی تا 1 سانتی متر است.

5. بررسی سه طرح هواپیما

سه طرح مختلف هواپیمای کاغذی با ویژگی‌های متفاوت برای آزمایش انتخاب شدند.

مدل شماره 1. رایج ترین و شناخته شده ترین طرح. به عنوان یک قاعده، اکثر مردم با شنیدن عبارت "هواپیما" دقیقاً چنین تصور می کنند.

مدل شماره 2. "پیکان" یا "نیزه". مدل مشخصه با زاویه حادبال و انتظار سرعت بالا.

مدل شماره 3. مدل با بال نسبت تصویر بالا. طراحی ویژه، مونتاژ شده در امتداد سمت گسترده ورق. فرض بر این است که به دلیل داشتن بال با نسبت تصویر بالا، خواص آیرودینامیکی خوبی دارد.

همه هواپیماها از صفحات کاغذ یکسان با وزن مخصوص 80 گرم بر متر مربع، فرمت A4 مونتاژ شدند. وزن هر هواپیما 5 گرم است.

6. مجموعه ای از ویژگی ها، چرا آنها هستند.

برای به دست آوردن پارامترهای مشخصه برای هر طرح، باید در واقع این پارامترها را تعیین کنید. جرم همه هواپیماها یکسان است - 5 گرم. اندازه گیری سرعت و زاویه سر خوردن برای هر سازه بسیار ساده است. نسبت اختلاف ارتفاع و محدوده مربوطه به ما کیفیت آیرودینامیکی، در اصل همان زاویه لغزش را به ما می دهد.
اندازه گیری نیروهای بالابر و درگ در زوایای مختلف حمله بال و ماهیت تغییرات آنها در شرایط مرزی بسیار جالب است. این اجازه می دهد تا ساختارها بر اساس پارامترهای عددی مشخص شوند.
به طور جداگانه، می توانید پارامترهای هندسی هواپیماهای کاغذی - موقعیت مرکز آیرودینامیکی و مرکز ثقل را تجزیه و تحلیل کنید. اشکال مختلفبال
با تجسم جریان ها، می توان به بازنمایی بصری فرآیندهای رخ داده در لایه های مرزی هوا در نزدیکی سطوح آیرودینامیکی دست یافت.

7. آزمایشات مقدماتی (محفظه ای). مقادیر به دست آمده برای سرعت و نسبت بالابر به درگ.

به طور متوسط سرعت یک هواپیما 5-6 متر بر ثانیه است که خیلی کم نیست.
کیفیت آیرودینامیک - حدود 8.

8. الزامات آزمایش، وظیفه مهندسی.

برای بازآفرینی شرایط پرواز، به جریان آرام تا 8 متر بر ثانیه و قابلیت اندازه گیری بالابر و درگ نیاز داریم. روش کلاسیک تحقیقات آیرودینامیکی تونل باد است. در مورد ما، وضعیت با این واقعیت ساده می شود که خود هواپیما از نظر اندازه و سرعت کوچک است و می تواند مستقیماً در یک لوله با ابعاد محدود قرار گیرد.
در نتیجه، ما از وضعیتی که مدل دمیده شده به طور قابل توجهی از نظر اندازه با مدل اصلی متفاوت است، ناراحت نمی شویم، که به دلیل تفاوت در اعداد رینولدز، نیاز به جبران در طول اندازه گیری دارد.
با سطح مقطع لوله 300x200 میلی متر و سرعت جریان تا 8 متر بر ثانیه به یک فن با ظرفیت حداقل 1000 متر مکعب در ساعت نیاز خواهیم داشت. برای تغییر سرعت جریان به کنترل کننده دور موتور و برای اندازه گیری آن به بادسنج با دقت مناسب نیاز دارید. لازم نیست که سرعت سنج دیجیتالی باشد، می توان با صفحه قابل انحراف با درجه بندی زاویه یا بادسنج مایع که دقت بیشتری دارد، کار را انجام داد.

تونل باد مدت‌هاست که شناخته شده است؛ موژایسکی از آن در تحقیقات استفاده می‌کند و تسیولکوفسکی و ژوکوفسکی قبلاً تکنیک‌های تجربی مدرن را با جزئیات توسعه داده‌اند که اساساً تغییر نکرده است.
برای اندازه گیری نیروهای کشش و بالابر از تعادل های آیرودینامیکی استفاده می شود که امکان تعیین نیروها را در چندین جهت (در مورد ما در دو) ممکن می کند.

9. عکس های تونل باد. بررسی مشخصات لوله، تعادل آیرودینامیکی.

شماره رینولدز برای لوله:

Re = VLρ/η = VL/ν

V (سرعت) = 5 متر بر ثانیه
L (مشخصات) = 250mm = 0.25m
ν (ضریب (چگالی/ویسکوزیته)) = 0.000014 m2/s

Re = 1.25 / 0.000014 = 89285.7143

10. نتایج تجربی.

11. روابط بین منحنی ها برای سه مدل.

مدل شماره 1.
میانگین طلایی طراحی تا حد امکان با مواد - کاغذ مطابقت دارد. استحکام بالها با طول آنها مطابقت دارد، توزیع وزن بهینه است، بنابراین یک هواپیما که به درستی تا شده است به خوبی هماهنگ می شود و به آرامی پرواز می کند. این ترکیبی از چنین کیفیت ها و سهولت مونتاژ بود که باعث محبوبیت این طراحی شد. سرعت کمتر از مدل دوم اما بیشتر از مدل سوم است. در سرعت های بالا، دم پهن، که قبلا مدل را کاملا تثبیت می کرد، شروع به تداخل می کند.

مدل شماره 2.
مدلی با بدترین مشخصات پروازی. جارو بزرگ و بال‌های کوتاه به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در سرعت‌های بالا بهتر کار کنند، این اتفاق می‌افتد، اما بالابر به اندازه کافی افزایش نمی‌یابد و هواپیما واقعاً مانند نیزه پرواز می‌کند. علاوه بر این، در هنگام پرواز به خوبی تثبیت نمی شود.

مدل شماره 3.
این مدل که نماینده مدرسه "مهندسی" بود با ویژگی های خاص تصور شد. بال های نسبت تصویر بالا در واقع بهتر عمل می کنند، اما درگ بسیار سریع افزایش می یابد - هواپیما به آرامی پرواز می کند و شتاب را تحمل نمی کند. برای جبران سفتی ناکافی کاغذ، از چین های متعدد در پنجه بال استفاده می شود که باعث افزایش مقاومت نیز می شود. با این حال، این مدل بسیار چشمگیر است و به خوبی پرواز می کند.

12. برخی از نتایج در تجسم گرداب

اگر منبع دود را وارد جریان کنید، می‌توانید جریان‌هایی را که در اطراف بال می‌چرخند ببینید و عکس بگیرید. ما دودزاهای خاصی در اختیار نداشتیم، از عود استفاده می کردیم. برای افزایش کنتراست، از یک فیلتر مخصوص برای پردازش عکس ها استفاده شد. سرعت جریان نیز کاهش یافت زیرا چگالی دود کم بود.

تشکیل جریان در لبه جلویی بال.

آشفته "دم".

جریان را می توان با استفاده از نخ های کوتاه چسبانده شده به بال یا یک پروب نازک با نخ در انتهای آن بررسی کرد.

13. رابطه بین پارامترها و راه حل های طراحی. مقایسه گزینه های کاهش یافته به بال مستطیلی. موقعیت مرکز آیرودینامیک و مرکز ثقل و ویژگی های مدل ها.

قبلاً اشاره شد که کاغذ به عنوان یک ماده دارای محدودیت های زیادی است. برای سرعت های پایین پرواز، بال های باریک بلند کیفیت بهتری دارند. تصادفی نیست که گلایدرهای واقعی، به ویژه آنهایی که رکوردشکنی می کنند، چنین بال هایی نیز دارند. با این حال، هواپیماهای کاغذی دارای محدودیت های تکنولوژیکی هستند و بال های آنها کمتر از حد مطلوب است.
برای تجزیه و تحلیل رابطه بین هندسه مدل ها و ویژگی های پرواز آنها، لازم است یک شکل پیچیده را با استفاده از روش انتقال ناحیه به یک آنالوگ مستطیلی کاهش دهیم. برنامه‌های رایانه‌ای که به شما امکان می‌دهند مدل‌های مختلف را به شکلی جهانی ارائه دهید، به بهترین وجه با این امر مقابله می‌کنند. پس از تبدیل ها، توضیحات به پارامترهای اساسی کاهش می یابد - دهانه، طول وتر، مرکز آیرودینامیک.

رابطه متقابل بین این مقادیر و مرکز جرم امکان ثبت مقادیر مشخصه برای انواع مختلف رفتار را فراهم می کند. این محاسبات خارج از حوصله این کار است، اما به راحتی قابل انجام است. با این حال، می توان فرض کرد که مرکز ثقل یک هواپیمای کاغذی با بال های مستطیلی شکل در فاصله یک به چهار از دماغه تا دم است، برای هواپیمای با بال های دلتا در یک نیمه (به اصطلاح نقطه خنثی) است. .

14. برنامه ریزی کارآمد انرژی. تثبیت پرواز
تاکتیک های رکورد جهانی برای مدت زمان پرواز

بر اساس منحنی‌های نیروهای لیفت و درگ، می‌توان یک حالت پروازی مطلوب از نظر انرژی با کمترین تلفات پیدا کرد. این مطمئناً برای هواپیماهای مسافربری طولانی مهم است، اما می تواند در حمل و نقل هوایی کاغذی نیز مفید باشد. با مدرن کردن کمی هواپیما (خم کردن لبه ها، توزیع مجدد وزن) می توانید به آن دست پیدا کنید بهترین ویژگی هاپرواز یا برعکس، پرواز را به حالت بحرانی منتقل کنید.
به طور کلی، هواپیماهای کاغذی ویژگی های خود را در طول پرواز تغییر نمی دهند، بنابراین می توانند بدون تثبیت کننده های خاص این کار را انجام دهند. دم، که مقاومت ایجاد می کند، به شما امکان می دهد مرکز ثقل را به جلو منتقل کنید. راستی پرواز به دلیل صفحه عمودی خم و به دلیل V عرضی بال ها حفظ می شود.
پایداری به این معنی است که هواپیما در صورت انحراف، تمایل به بازگشت به موقعیت خنثی دارد. نقطه ثبات زاویه لغزش این است که هواپیما همان سرعت را حفظ می کند. هرچه هواپیما پایدارتر باشد، مانند مدل شماره 2، سرعت آن بیشتر است. اما، این تمایل باید محدود باشد - باید از بالابر استفاده کرد، بنابراین بهترین هواپیماهای کاغذی، در بیشتر موارد، پایداری خنثی دارند. بهترین ترکیبکیفیت ها
با این حال، رژیم های مستقر همیشه بهترین نیستند. رکورد جهانی طولانی ترین مدت پرواز با استفاده از تاکتیک های بسیار خاص ثبت شد. اولاً، هواپیما در یک خط مستقیم عمودی پرتاب می شود و به سادگی به حداکثر ارتفاع خود پرتاب می شود. در مرحله دوم، پس از تثبیت در نقطه بالا به دلیل موقعیت نسبیمرکز ثقل و منطقه موثر بال، خود هواپیما باید به پرواز عادی برود. ثالثاً توزیع وزن هواپیما عادی نیست - قسمت جلویی آن کم بار است ، بنابراین به دلیل مقاومت زیاد که وزن را جبران نمی کند ، سرعت آن خیلی سریع کاهش می یابد. در همان زمان ، نیروی بالابر بال به شدت کاهش می یابد ، دماغه به پایین می رود و در صورت سقوط با یک حرکت تند تند شتاب می گیرد ، اما دوباره کند می شود و یخ می زند. این گونه نوسانات (پیچینگ) به دلیل اینرسی در نقاط محو شدن، هموار می شوند و در نهایت کل زمانبودن در هوا بیش از سر خوردن یکنواخت معمولی.

15. کمی در مورد سنتز یک طرح با ویژگی های داده شده.

فرض بر این است که با تعیین پارامترهای اصلی یک هواپیمای کاغذی، رابطه آنها و در نتیجه تکمیل مرحله تجزیه و تحلیل، می توان به کار سنتز - ایجاد یک طراحی جدید بر اساس الزامات لازم، ادامه داد. از نظر تجربی، آماتورها در سراسر جهان دقیقاً این کار را انجام می دهند؛ تعداد طرح ها از 1000 طرح فراتر رفته است. اما هیچ بیان عددی نهایی برای چنین کاری وجود ندارد، همانطور که هیچ مانع خاصی برای انجام چنین تحقیقاتی وجود ندارد.

16. تشبیهات عملی. سنجاب پرنده. سوئیت بال.

17. بازگشت به نقشه ذهنی. سطح توسعه. سوالات مطرح شده و گزینه هایی برای توسعه بیشتر تحقیق.

با در نظر گرفتن کار انجام شده، می توانیم رنگ آمیزی را به نقشه ذهنی اضافه کنیم که نشان دهنده تکمیل وظایف محول شده است. سبز نشان‌دهنده مواردی است که در سطح رضایت‌بخشی هستند، سبز روشن نشان‌دهنده مسائلی است که دارای محدودیت‌هایی هستند، زرد نشان‌دهنده مناطقی است که لمس شده‌اند اما به اندازه کافی توسعه نیافته‌اند، و قرمز نشان‌دهنده مناطق امیدوارکننده‌ای است که نیاز به تحقیقات بیشتری دارند.

18. نتیجه گیری.

در نتیجه کار، مبنای نظری پرواز هواپیماهای کاغذی مورد مطالعه قرار گرفت، آزمایش‌هایی برنامه‌ریزی و انجام شد که امکان تعیین پارامترهای عددی برای طرح‌های مختلف و روابط عمومی بین آنها را فراهم کرد. مکانیسم های پیچیده پرواز نیز از نقطه نظر آیرودینامیک مدرن مورد توجه قرار گرفته است.
پارامترهای اصلی موثر بر پرواز شرح داده شده و توصیه های جامعی ارائه شده است.
در بخش کلی تلاش شد تا حوزه دانش بر اساس نقشه ذهنی نظام‌مند شود و جهت‌گیری‌های اصلی برای تحقیقات بیشتر بیان شد.

19. فهرست مراجع.

1. آیرودینامیک هواپیمای کاغذی [منبع الکترونیکی] / کن بلکبرن - حالت دسترسی: http://www.paperplane.org/paero.htm، رایگان. - کلاه لبه دار. از صفحه نمایش - یاز. انگلیسی

2. به Schuette. مقدمه ای بر فیزیک پرواز ترجمه G.A. ولپرت از ویرایش پنجم آلمانی. - M.: انتشارات واحد علمی و فنی اتحاد جماهیر شوروی NKTP. دفتر تحریریه ادبیات فنی و نظری، 1938. - 208 ص.

3. Stakhursky A. برای دستان ماهر: تونل باد رومیزی. ایستگاه مرکزی تکنسین های جوانبه نام ن.م. Shvernik - M.: وزارت فرهنگ اتحاد جماهیر شوروی. ریاست اصلی صنعت چاپ، چاپخانه سیزدهم، 1956. - 8 ص.

4. Merzlikin V. مدل های رادیو کنترل گلایدر. - M,: DOSAAF USSR Publishing House, 1982. - 160 p.

5. الف. استاسنکو فیزیک پرواز. - م: علم. تحریریه اصلی ادبیات فیزیکی و ریاضی، 1988، - 144 ص.