|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
МОДЕЛЮВАННЯ
Повітряні змії. Поради моделісту
Довідник / Апаратура радіокерування Хто із вас не запускав повітряного змія? Але чи знають, які вони бувають? Коли з'явились? ...Вперше повітряний змій піднявся в небо 25 століть тому. Тоді ніхто не міг пояснити, чому злітає змій і які сили діють на нього в польоті. Спочатку змії запускали для забави, розваг. У країнах Сходу, наприклад, влаштовувалися битви повітряних зміїв. У небо запускали двох зміїв, попередньо змастивши клеєм і посипавши товченим склом мотузки, що утримують їх на прив'язі. Переможцем вважався той, кому першому вдавалося перепиляти мотузку противника. Пізніше повітряні змії стали використовувати і для наукових цілей. У своїх дослідах із вивчення атмосферної електрики американський фізик Бенджамін Франклін використав дуже великі повітряні змії. Підйомна сила деяких із них була настільки велика, що вченому важко втримувати їх на прив'язі. Повітряні змії допомогли Франкліну довести електричне походження блискавки, встановити наявність двох зарядів позитивного та негативного - і перевірити ідею блискавковідведення. А наприкінці минулого століття та на початку нинішньої змії широко застосовувалися і для метеорологічних досліджень. З їх допомогою вчені піднімали прилади на висоту понад 1000 м та вимірювали швидкість вітру, температуру та вологість повітря, атмосферний тиск. В наш час інтерес до повітряних зміїв не втрачено. Творча думка винахідників багатьох країн народжує нові і нові конструкції зміїв: дископланів, махолетів і т.д. Сьогодні ми розповімо про двадцять три змії. У добірці є і прості, нетрудомісткі моделі, є й складніші. Серед них немає двох однакових: усі змії відрізняються один від одного або своїми льотними якостями, або конструкцією, або технологією виготовлення. Будь-який змій із цієї добірки можна зробити у піонерському таборі чи у дворі. Спеціально для моделей-початківців ми відібрали чотири конструкції. Про них ми розповідаємо докладніше (на малюнку вони об'єднані). Отже, повітряні змії... Чому злітає змій? Відповісти на це питання нам допоможе спрощене креслення (рис. 1). Нехай лінія АВ є розрізом плоского змія. Припустимо, що наш уявний змій злітає праворуч наліво під кутом А до горизонту або потоку вітру. Розглянемо, які сили діють модель у польоті.
На зльоті щільна маса повітря перешкоджає руху змія, тобто надає на нього деякий тиск. Позначимо цей тиск F1. Тепер побудуємо так званий паралелограм сил і розкладемо силу F1 на дві складові – F2 та F3. Сила F2 штовхає змій від нас, а це означає, що під час підйому вона знижує його початкову горизонтальну швидкість. Отже, це сила спротиву. Інша сила (F3) захоплює змія вгору, тому назвемо її підйомною. Отже, ми визначили, що на повітряного змія діють дві сили: сила опору F2 та підйомна сила F3. Піднімаючи модель в повітря (буксуючи її за леєр), ми штучно збільшуємо силу тиску на поверхню змія, тобто силу F1. І що швидше ми розбігаємося, то більше збільшується ця сила. Але сила F1, як ви знаєте, розкладається на дві складові: F2 і F3. Вага моделі постійна, а дії сили F2 перешкоджає леєр. Значить, збільшується підйомна сила – змій злітає. Відомо, що швидкість вітру збільшується з висотою. Ось чому під час запуску змія намагаються підняти його на таку висоту, де вітер міг би підтримувати модель в одній точці. У польоті змій завжди під певним кутом до напрямку вітру. Спробуймо визначити цей кут.
Візьмемо прямокутний листок картону (рис. 2). Точно центром прикріпимо його до осі О-О. Припустимо, що лист обертається навколо осі без тертя і що у будь-якому становищі він у стані рівноваги. Припустимо, вітер дме з постійною силою перпендикулярно до площини листа. Природно, що у разі він зможе повернути лист навколо осі О-О, оскільки дію його розподіляється рівномірно весь лист. Тепер спробуємо встановити листок під деяким кутом до вітру. Ми побачимо, як повітряний потік відразу поверне його в початкове положення, тобто поставить під прямим кутом до напряму вітру. З цього досвіду випливає: половина листа, нахилена у бік вітру, зазнає більшого тиску, ніж та, що знаходиться з протилежного боку. Тому, щоб площина листа залишалася у похилому положенні, потрібно підняти вісь обертання ПРО. Що менше кут нахилу листа, то вище потрібно пересувати вісь. Так визначається центр тиску. А сила вітру, що підтримує площину в похилому положенні, - це підйомна сила, яка прикладена в центрі тиску. Але кут нахилу змія не залишається постійним: адже вітер ніколи не дме з тією самою швидкістю. Ось чому, якби ми прив'язали до змія мотузку в одній точці, наприклад, у точці збігу центру тиску і центру тяжкості, він просто почав би перекидатися в повітрі. Як ви зрозуміли, положення центру тиску залежить від кута і при поривчастому вітрі ця точка постійно зміщується. Тому, щоб зробити модель більш стійкою, до неї прив'язують вуздечку з двох-трьох і більше мотузок. Зробимо ще один досвід.
Візьмемо паличку АВ (рис. 3а). Нехай вона також символізує переріз плоского змія. Підвісимо її за нитку в центрі так, щоб вона прийняла горизонтальне положення. Потім прикріпимо недалеко від її центру тяжіння грузик P, що імітує центр тиску. Паличка відразу ж втратить рівновагу та прийме майже вертикальне положення. А тепер спробуємо цю паличку (мал. 3б) підвісити на двох нитках і знову прив'яжемо до неї той же вантаж: паличка збереже рівновагу при будь-якому положенні вантажу. Цей приклад наочно демонструє значення вуздечки, що дозволяє вільно переміщати центр тиску, не порушуючи рівноваги. Найпростіший розрахунок Чому злітає змій, ми розібралися. Тепер спробуємо розрахувати його підйомну силу. Підйомна сила повітряного змія визначається за такою формулою: Fз = K * S * V * N * cos (a), де К=0,096 (коефіцієнт), S - несуча поверхня (м2), V - швидкість вітру (м/с), N - коефіцієнт нормального тиску (див. таблицю) та a – кут нахилу. приклад. Вихідні дані: S = 0,5 м2; V = 6 м / с, a = 45 °. Знаходимо у таблиці коефіцієнт нормального тиску: N=4,87 кг/м2. Підставляємо величини формулу, отримуємо: Fз=0,096*0,5*6*4,87*0,707=1 кг. Розрахунок показав, що цей змій підніматиметься вгору лише в тому випадку, якщо його вага не перевищить 1 кг. Літні якості змія багато в чому залежать від відношення його ваги до поверхні, що несе: чим менше відношення цих величин, тим краще літає модель.
З чого робити змій Для будівництва моделей використовуйте легкі та міцні матеріали. Запам'ятайте: чим легше змій, тим простіше його запустити, тим краще він літатиме. Каркас склеюйте з тонких рівних рейок-дранок - соснових, липових або бамбукових. Невеликі моделі обшивайте тонким папером (краще кольоровим), фольгою або в крайньому випадку газетою, а більші змії - тканиною, поліетиленовою або лавсановою плівкою або навіть тонким картоном. Окремі вузли та деталі з'єднуйте між собою нитками, тонким дротом, клеєм. Намотані на деталь нитки обов'язково змащуйте клеєм. Для вуздечок та леєра підберіть тонку міцну нитку. Прості змії Це паперові моделі для початківців. Одні можна зробити за годину-дві, а інші - всього за кілька хвилин. Такі змії добре літають і не вимагають складного керування. Отже, спочатку... Паперові пташки Досвід багатьох дослідників показав, що вигнута поверхня змія має більшу підйомну силу і стійкість, ніж така ж за розміром, але плоска. Найпростіші змії американського інженера Раймонда Ніннея напрочуд схожі на маленьких пташок. Вони добре літають, демонструючи у польоті відмінну стійкість. На малюнку 1 їх кілька (див. а, б, в). Усього за дві-три хвилини винахідник вирізає із щільного паперу або тонкого картону, шпону, фольги прямокутник (співвідношення сторін 4:5) і згинає пташку. Потім прикріплює до корпусу в одному або двох місцях вуздечку - і готовий змій. У такий спосіб можна робити моделі будь-яких розмірів - все залежить від міцності матеріалу.
Наступна конструкція (рис. 2а) розроблена американським винахідником Даніелем Кар'яном. Чи не так, вона чимось нагадує пташок Ніннея? Зверніть увагу, що цьому змію твердість надає каркас, зібраний із соснових або ялинових паличок, і замкнені в півкільце крила. Для обшивки каркасу автор пропонує використовувати тканину: шовк, саржу, тонке полотно. Бажаючі можуть поекспериментувати з дво- чи трикрилою конструкцією. Винахідник вважає, що якщо на довгий стрижень прикріпити кілька геометрично подібних крил, вийде дуже забавний змій (рис. 2б). І пташки Раймонда Ніннея, і змії Даніеля Кар'яна літатимуть навіть у великих кімнатах і коридорах, але з однією умовою: людина, яка їх запускає, повинна переміщатися з постійною швидкістю. Змії плоскі... Спочатку всі повітряні змії постачалися сечовими хвостами. Але... Якось канадський метеоролог Еді, який багато займався повітряними зміями, звернув увагу, що жителі одного малайського села пускали безхвостих зміїв неправильної чотирикутної форми. Спостереження допомогли метеорологу сконструювати свій змій, який ви бачите на малюнку 3. Цей чотирикутник з рівними попарно сторонами нагадує паралелограм. Така фігура виходить, коли складають основами два трикутники, з яких один, АВД, - рівносторонній, а інший, АСВ - рівнобедрений, причому АВ:СД як 4:5. Сторона АВ по кінцях стягнута металевою струною трохи меншого розміру. Тому вона трохи вигнута. Вуздечка прикріплена в точках О і Д, а тканина (обшивка) натягнута у верхній частині, де утворює дві невеликі складки. Під дією вітру змій вигинається і набуває форми тупого клину. У польоті його передні кромки як би відкидають потік повітря, що набігає, в обидві сторони, тому змій стійкий.
Через сорок років англієць Г. Ірвін покращив конструкцію Еді (рис. 4). Відомо, що зрив потоку повітря за передньою кромкою призводить до утворення області завихрення над тупокутним змієм. В результаті при рвучкому вітрі стійкість порушується. Ірвін зробив просто - він вирізав в обшивці два трикутні вікна, і потік, що набігає, став спрямовуватися в ці вікна. Становище змія у польоті стабілізувалося. Модель, зображена малюнку 5, запропонована французом А. Мільє. Вона складається з дерев'яної рейки АВ, стягнутої струною в дугу (хорда АВ становить 9/10 довжини рейки). У точках О і О1 до рейки кріпляться дві однакові планки ЦД та EF (АО1=ОВ=0,2*АВ). Подібно до рейки АВ, планки теж стягнуті струною в дугу і утворюють у плані рівносторонній шестикутник. Кінці всіх рейок скріплено ще однією струною, що проходить через вершини шестикутника. Змій, який ви бачите на малюнку 6, добре відомий у Кореї. Його чотирикутна рама, склеєна з бамбукових паличок, обтягнута тканиною. Якщо розмір двох сторін прийняти рівним 800, а двох інших - 700, то діаметр отвору посередині має бути 300 мм. Подивіться на малюнок 7. Цю модель, схожу на хижого птаха, вигадав американець Сенді Ланга. Винахідник вперше спробував випробувати у ньому принципи польоту, запозичені у природи. Фюзеляж і хвостове оперення Ланга зробив із однієї дерев'яної рейки. З одного кінця він розщепив її, а в отвори дерев'яної втулки вставив круглі рейки несучих крил. Розщеплену частину хвоста, кінці крил і ніс зв'язав товстою ліскою - вийшла дуже гнучка конструкція. А рейки крил ще й підресорив гумовими амортизаторами. Змій Ланга чуйно реагує на найменші пориви вітру. У польоті він, наче метелик, змахує крилами, змінюючи тим самим і величину підйомної сили, і силу опору, і стійкість. ...і коробчасті На малюнку 8 зображено один з варіантів коробчастого змія, У польоті він стійкий, тому що його несучі площини орієнтовані до потоку, що набігає, під оптимальним кутом атаки (підйомна сила, що виникає на них, більше). Крім того, поперечний переріз може бути не тільки квадратним, але і ромбічним. Для ромбічного відношення між вертикальною та горизонтальною діагоналями дорівнює 2:3. Глибина коробки становить 0,7 довжини більшої сторони змія. Каркас складається з чотирьох поздовжніх та чотирьох розпірних рейок прямокутного перерізу. На малюнку показано, як з'єднуються розпірка з поздовжньою рейкою. А ось російський винахідник Іван Конін запропонував конструкцію коробчастого змія, який дещо нагадує літак. Має два крила (рис. 9). Завдяки їм змій швидше піднімається нагору, зберігає стійкість у польоті і не перекидається при раптових бічних поривах вітру. Змії складніше І за конструкцією, і з використанням матеріалів, і за часом виготовлення ці літальні апарати відрізняються від попередніх. Вони більш сучасні та складні. Але, напевно, тим приємніше буде досвідченим моделістам повозитися з ними: розібратися в схемі, зрозуміти принцип польоту, вловити деякі особливості. На реактивній тязі Багато хто з вас, ймовірно, спостерігав, що, якщо річка широко розливається, швидкість її течії стає значно меншою. І навпаки: у вузькому місці швидкість потоку різко зростає. У повітрі, як і у воді, також діє цей фізичний закон. Спробуйте направити повітряний потік у широкий кінець конічної труби (дифузор, що звужується), і ви побачите, як зміниться швидкість повітрі: на виході вона буде більше, ніж на вході. Щоб на практиці отримати реактивну тягу (а саме так можна розцінити зміну швидкості потоку в трубі), потрібна одна умова: закріпити дифузор на великій пластині. Коли плоский змій знаходиться у повітрі, під ним створюється зона підвищеного тиску, а над ним – зниженого. Під впливом різниці тисків потік повітря вривається в дифузор і проходить трубою. Але дифузор конічний, тому швидкість потоку, що виходить, буде більше вхідного (згадаємо річку). Отже дифузор працює як реактивний двигун. На малюнку 1 (див. стор. 6) ви бачите повітряний змій англійця Фредеріка Бенсона, в конструкції якого використано ефект дифузора. Винахідник стверджує, що реактивна тяга не тільки збільшує швидкість підйому повітряного змія, але і додасть йому додаткову стійкість у польоті.
Влаштований реактивний змій досить легко. Дві прямокутні поперечки скріплені в центрі навхрест і пов'язані по краях міцною ниткою. Цей каркас встановлений зігнутий із щільного паперу чи фольги дифузор. Обшивка звичайна: папір, тканина. За принципом АВП Відомо, що апарати на повітряній подушці (АВП) піднімаються завдяки різниці тисків: під днищем тиск завжди більший, ніж зверху. А стійкість апарату створюється спеціальним пристроєм, рівномірно розподіляючим потік газу по всьому периметру. Американський інженер Франклін Белл довів, що й у повітрі можуть літати апарати, подібні до АВП. Фантазії? Ні. Модель повітряного змія – тому свідок (рис. 3 на стор. 7).
Гладкі днища та борти, невеликий кіль, плавні обводи корпусу – складна конструкція. Зате потік повітря, що набігає, без зривів і завихрень обтікає корпус і легко піднімає змій. Неважко помітити, що ці аеродинамічні переваги є ефективними не тільки при наборі висоти. Загнуті борт корпусу непогано стабілізують положення змія в повітрі на великій висоті. І останнє. Придивіться: чи не так, у поздовжньому перерізі модель чимось нагадує швидкохідний моторний човен? Злітає... парашут Вважають, що на парашуті спускаються тільки вниз. Піднімати людину вгору, навіть у висхідному потоці, парашут не може. Але група польських інженерів спробувала спростувати цю думку. Вони довели, що за деяких умов парашут може підніматися нагору. Згадаймо знайому з дитинства гру. Якщо на маленький парашутик - насіння кульбаби - подути знизу, він підніметься вгору. Звичайно, порівнювати кульбабу і сучасний парашут можна лише умовно - струмінь повітря, що вертикально висходить, польські винахідники створюють потужними вентиляторами. Але й звичайний вітер не можна скидати з рахунків, стверджує американець Джек Кармен і пропонує іграшку - змій-парашут (рис. 4). Повітряний потік ударяє в трохи нахилений купол парашута і піднімає його вгору. Конструктивно модель нічим не відрізняється від відомих дитячих парашутиків. Але є й відмінності. Наприклад, для стабілізації польоту до змія-парашута прикріплений хвіст, а в центрі під куполом закріплена телескопічна трубка. Вона є одночасно і жорстким каркасом, і регулятором положення центру ваги моделі. У польоті диск Непогану стійкість у польоті апарат набуде у тому випадку, якщо надати йому форму диска. Один із варіантів літаючого диска представлений на малюнку 2. Модель дуже схожа на два невисокі конуси, складені разом. Але конуси погано літатимуть, вважає винахідник Вільбур Бодель зі Швейцарії, тому він доповнює конструкцію кілем, а також невеликим грузиком, що зміщує центр тяжіння вниз (у такий спосіб збільшує стійкість апарату), і отвором у нижній частині обшивки. Але для чого потрібний цей отвір? На висоті вітер дме сильніше, ніж у землі. А це означає, що змінюється не лише його швидкість, а й тиск. Чи не можна використовувати перепади тиску для створення додаткової реактивної тяги? Виявляється, можна. При сильному пориві вітру внутрішня порожнина змія заповнюється більшою кількістю повітря. Значить, усередині змія створюється надлишковий тиск. Коли порив слабшає, тиск зовні падає і повітря зсередини спрямовується через отвір в обшивці назовні. Виникає хоч і слабкий, але реактивний струмінь. Вона і створює додаткову підйомну силу. Характерною особливістю цього змія є те, що його можна запускати й уночі. Для цього замість вантажу Бодель встановлює мініатюрний ліхтарик з відбивачем, лампочкою та батареєю напругою 1,5 В. На малюнку "Вигляд збоку" видно, що каркас змія зібраний з безлічі рейок, жорстко скріплених між собою. Зверніть увагу на характерні вузли, що зв'язують рейки із зовнішнім кільцем-ободом, маточкою та кілем. А ось у дисколету французького інженера Жана Бортьє вже три кілі. Він добре злітає, плавно маневрує в повітрі, навіть за великого вітру, і нерухомо висить на прив'язі при слабкому. Розкажемо докладніше, як його зробити (див. мал. на стор. 10). Як і у багатьох інших зміїв, каркас його набирається з тонких дерев'яних рейок, скріплюється ободом дротяним і обтягується тонким папером. Отже, все по черзі. Підготуйте для каркаса чотири рівні рейки перетином 3x3 мм, складіть їх разом, як показано на малюнку "Вигляд зверху", склейте в центрі, зв'яжіть нитками і промажте клеєм. По периметру каркаса зігніть обід зі сталевого дроту діаметром 0,4-0,5 мм і прив'яжіть його нитками з клеєм до кінців рейок (див. рис.). Кінці обода з'єднайте разом і обмотайте нитками із клеєм. Найзручніше їх стикувати спереду, в районі центральної рейки "а". Якщо у вас не знайдеться відповідного дроту, то зробіть обід із товстої нитки. Не забудьте її приклеїти до рейок. Обтягніть диск та кілі цигарковим або газетним папером. До диску обклеювання приклеюйте знизу - це помітно зменшить опір моделі. Але можна накладати папір і зверху. Щоправда, тоді обшивку доведеться приклеювати до всіх рейок та ободу, інакше сильний порив вітру зірве її. На нижній поверхні диска встановіть три кілі (можна обійтися і одним-двома, але тоді розміри кілів доведеться збільшити). Якщо ви захочете зробити великий змій, не забудьте зміцнити його каркас ще двома-трьома рейками. До готового змія прив'яжіть вуздечку - три короткі нитки. Вони утримують модель під необхідним кутом атаки. Центральну нитку вуздечки розріжте навпіл і зв'яжіть її кінці з гумовим кільцем-компенсатором. Це кільце, розтягуючись при сильних поривах вітру та несподіваних ривках, знімає частину навантаження з каркасу. До вуздечки прив'яжіть леєр. Для невеликого змія підійдуть суворі нитки (кордова волосінь). Готову модель випробувайте. Як ми вже говорили, змій-диск можна запускати навіть за слабкого вітру. А якщо його взагалі немає, спробуйте запустити модель, буксуючи за собою на бігу. Будьте готові до будь-яких несподіванок. Якщо змій раптом полетить петлями або почне різко знижуватися, не зволікаючи випустіть леєр із рук - при ударі об землю модель не зламається. Підніміть змій та уважно огляньте його; виправте перекоси; якщо потрібно, зменшіть кут атаки (збільшіть довжину центральної мотузки) і запустіть змій знову. Якщо він не піддається регулюванню, значить непоправно перекошена площина диска. Спробуйте причепити до моделі хвіст із смужки паперу, або пучка ниток довжиною метр-півтора, або з грудочки паперу на нитці. Замість каркасу... повітря Багато винахідників для виготовлення своїх моделей використовують не рейки та папір, а повітря.
Подивіться малюнок 5. Це надувний повітряний змій канадського винахідника Поля Рассела (див. стор. 7). На малюнку він лише зовні виглядає складним. Насправді дуже простий: два листи повітронепроникного матеріалу – це все, що знадобилося Расселу для виготовлення моделі. Поздовжні та поперечні шви-спайки ділять внутрішній об'єм на кілька пов'язаних між собою надувних порожнин. Шви надають всій конструкції необхідної об'ємної міцності. І ще. Надутий корпус не має гострих кромок, що виступають. А це означає, що на поверхні надувного змія не виникне завихрення, і тому модель буде стійка у польоті. Але зробити такий змій нелегко – потрібні певні умови у роботі. Модель фінського інженера С. Кетоли (див. рис. на стор. 11) набагато легше у виготовленні. Здається, чи можна простіше придумати? Взяв два шматки поліетиленової плівки, зварив їх по краях і в середині гарячою праскою чи паяльником – і змій готовий. Але чи багато хто з вас вміє зварювати плівку так, щоб шви виходили герметичними? Моделістів-початківців заздалегідь попереджаємо: операція ця не з легких. Перш ніж братися за виготовлення змія, спробуйте проварити кілька швів на якомусь поліетиленовому пакеті та випробувати їх не герметичність. Використовуйте праскою з регулятором температури. Не забудьте перед зварюванням знежирити поліетиленові заготовки. За розмірами, вказаними на малюнку, викрийте із плівки дві заготовки. Складіть їх разом і, відступивши від краю на 10-15 мм, повільно проведіть краєм гарячої праски або паяльником по всьому периметру заготовок. У трьох місцях шва, що вийшов: з боків - внизу і зверху в будь-якому місці - залиште маленькі отвори. Через них ви накачуватимете змій. Потім зваріть заготовки за діагоналями. І щоб ви були спокійні за герметичність швів, оплавте краї заготовок на вогні свічки. Робіть це в пристрої, яке показано на малюнку. Для кріплення вуздечок та хвоста пропаліть у швах шість отворів діаметром 1-2 мм. Робіть це сильно негрітим цвяхом або кінчиком полум'я свічки. Готову модель надуйте і заваріть отвори свічкою в зовнішньому шві або, склавши краї обшивки вдвічі, скріпіть їх канцелярськими скріпками, попередньо змочивши отвори водою або змастивши технічним маслом. Коли навчитеся робити невеликі надувні змії, спробуйте виготовити та запустити велику модель – метрову чи двометрову. Тільки чи вистачить у вас сил утримати її? Змій-вертоліт Перед вами модель (рис. 7, стор. 8). Але яка? "Гертоліт", - мабуть, подумають одні з нас, побачивши ротори. "Повітряний змій", - скажуть інші, помітивши у моделі вуздечку та леєр.
Мають рацію і ті й інші, вважає автор винаходу американець Ел Вайтхестом. Модель вдало поєднує в собі властивості вертольота та змія. У цьому легко переконатись, якщо простежити, як вона злітає. Потік повітря, що набігає, ударяє в площину змія (в даному випадку - ротор), виникає підйомна сила, і модель піднімається вгору. Так могло бути, якби ротор стояв дома. Але ж він обертається, а це означає, що на його лопатях також виникає підйомна сила. Отже, в польоті змій отримує додатковий імпульс енергії, що штовхає вгору. Як бачите, переваги в порівнянні з іншими типами зміїв очевидні. А цей змій-вертоліт зроблено у Бразилії Р. Фьюгестом (рис. стор. 10). На наш погляд, модель бразильця найцікавіша з підкласу літальних апаратів вертолітного типу. У цього змія три ротори: два несучі і один хвостовий. Робітники, що обертаються в різні боки, створюють підйомну силу, а хвостовий - стабілізує положення моделі при зльоті і утримує її на висоті. Конструкція змія дуже проста. Каркас збирається з двох поздовжніх, склеєних під кутом, та двох поперечних рейок. Рейки склеюються між собою та для більшої жорсткості зміцнюються нитками з клеєм. На поперечній рейці встановлюються ротори, що несуть, на поздовжніх - хвостовий. Щоб усі ротори легко оберталися, їх насаджують на дротяні осі. Виготовлення роторів – найбільш відповідальна операція. Склеювати деталі треба акуратно, не поспішаючи. Від того, наскільки вдало ви зробите ротор залежить підйомна сила змія. Ми пропонуємо вам два варіанти роторів, але їх може бути й більше. Спробуйте самі створити ротор. Випробуйте його у справі. А поки що розповімо про ті, що показані на малюнку. Перший варіант. Такий ротор найбільше підходить для великих моделей. Змій із чотирма, шістьма чи вісьмома лопатями непогано злітає і добре тримається на висоті. Робиться ротор так. Склейте дві соснові або бамбукові рейки навхрест і обшийте їх ватманом або липовим (березовим) шпоном. У центрі ротора з обох боків наклейте по шайбі з тонкої фанери, шпону або целулоїду і просвердліть наскрізний отвір для осі. Другий варіант. Цей ротор нагадує дитячу вертушку. Він добрий для невеликого легкого змія. Збирається такий ротор з тонких бамбукових рейок (перетином 3x3 - у центрі і 1,5x1,5 мм - на кінцях), цигаркового або газетного паперу, двох шайб (шпон, целулоїд) та міцної нитки. Склейте рейки між собою, як показано на малюнку, і підтягніть нитками їх кінці до основи лопатей. Змій чи вертушка? Спостерігаючи польоту артилерійського снаряда, Густав Магнус виявив дивне явище: при бічному вітрі снаряд відхилявся від мети вгору чи вниз. Виникло припущення, що тут не обходиться без аеродинамічних сил. Але яких? Ні сам Магнус, ні інші фізики не могли це пояснити, і, можливо, тому практичного застосування ефект Магнуса довго не знаходив. Першими знайшли йому застосування футболісти, хоч і не знали про існування цього ефекту. Напевно, кожен хлопчик знає, що таке "сухий лист", і чув про майстрів цього удару: Сальникова, Лобановського та інших. Сьогодні фізика ефекту Магнуса пояснюється просто (про це див. "Юний технік", 1977 № 7). Зараз існує навіть цілий самостійний підклас повітряних зміїв, принцип польоту яких ґрунтується на ефекті Магнуса. Один із них перед вами (рис. 6 на стор. 8). Його автор американський винахідник Джой Едвардс, Цей змій чимось нагадує вертушку. У польоті корпус змія, як і артилерійський снаряд, за яким надав німецький фізик, обертається навколо своєї осі. При цьому крила-лопаті перетворять натиск вітру в підйомну силу, а стійкість змій зберігає за рахунок симетричного корпусу обтічного і круглого кіля. Влаштований змій так. Центральний стрижень прямокутного перерізу, круглий кіль та крила-лопаті утворюють досить міцний корпус, який обертається на двох осях, закріплених на торцях стрижня. Вушка і вуздечка пов'язують корпус з леєром. Слід підкреслити, що повітряні змії цього типу - майже зворушена область винахідницької творчості. А тепер спробуйте зробити модель, яку вигадав американець С. Альбертсон (рис. на стор. 11). Принцип дії змія Магнуса (так автор називає свою модель) добре видно з малюнка.
Напівциліндри, закріплені на рейках і закриті з торців дисками, під натиском потоку повітря, що набігає, обертаються навколо своїх осей. Якщо за ці осі зачепити вуздечку і прив'язати їх до леєра, апарат легко злетить. Змій складається з каркасу з осями, двох напівциліндрів, чотирьох напівдисків та вуздечки. Каркас набирається з чотирьох поздовжніх та двох поперечних рейок (сосна, бамбук). З нього і почніть. Склейте рейки між собою, а місця з'єднань щільно обмотайте нитками із клеєм. Кінці центральних поздовжніх рейок зігніть на паяльнику, як показано на малюнку, склейте та зв'яжіть нитками. Потім закріпіть на них дротяні осі (кріплення таке саме, як і у змія-вертольота). За ці ж осі прив'яжіть і вуздечки. Напівциліндри зігніть з ватману і приклейте їх до поздовжніх рейок каркасу. В останню чергу на каркасі встановіть кили. (Кожен із них складено з двох напівдисків.) Приклейте їх на поперечні рейки зсередини так, щоб планки опинилися зовні. Отже, ви збудували і випробували у польоті змій Магнуса. Що ж далі? Спробуйте поекспериментувати із цим літальним апаратом. Наприклад, збільшіть розміри напівциліндрів та корпусу змія. Або зробіть гірлянду з декількох зміїв (див. рис.). Автори: В.Заворотов, О.Вікторчик
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Яблука сприяють зростанню нових нейронів ▪ Ефективність розділеного лазерного променя підвищується ▪ Поза Сонячною системою виявлено гелій ▪ Прозорий OLED-дисплей від Samsung ▪ Космічний безпілотник ВПС США
▪ розділ сайту Заземлення та занулення. Добірка статей ▪ стаття Мова прилипла до гортані. Крилатий вислів ▪ стаття Лимонне сорго. Легенди, вирощування, способи застосування
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page