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科学教师做航模,飞飞机! [复制链接]

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科学教师做航模,飞飞机!

     负责学校航模兴趣小组得辅导,各位朋友又相关的资料提供吗?谢谢!

[此贴子已经被作者于2009-4-10 19:44:25编辑过]

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课堂因细腻而深远!
湖州市长兴县包桥中心小学 313100
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模型我玩过好多年,空模挺难的,比船模难,空模制作完成也只能算是完成一半,另一半是调试,你可以先买些套材,严格按照图纸制作,然后试飞,根据飞行的姿态进行调试、配重,橡筋弹射模型飞机是入门模型,多做几架,反复试飞、调试,你会有心得的。
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以下是引用wpwp222在2009-4-11 19:04:00的发言:
模型我玩过好多年,空模挺难的,比船模难,空模制作完成也只能算是完成一半,另一半是调试,你可以先买些套材,严格按照图纸制作,然后试飞,根据飞行的姿态进行调试、配重,橡筋弹射模型飞机是入门模型,多做几架,反复试飞、调试,你会有心得!
谢谢指点!
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第一节航模器材的总体介绍和基本飞行原理


在国外,航模运动已经发展成相关几十个产业,相当成熟的一项运动。在我国,航模运动也慢慢深受青少年的喜爱。国家对模型运动很重视,由国家体育总局、国家教育部、中国科协、全国妇联、共青团中央共同发起,每一两年举行一次全国青少年比赛,如“飞向北京”全国青少年航空模型竞赛,“奥迪杯”全国青少年车辆模型竞赛,“我爱祖国海疆”全国青少年航海模型竞赛等多项国内比赛。当然、更多的航模爱好者是出于自己的爱好来“玩”航模。


有同学会问,这些船,飞机,小车不是和玩具一样吗? 有什么区别呢?其实模型玩具既属于玩具的一部分,又和很多普通的玩具有着本质的区别。最大的区别在于大部分航模其实就是其原形如真实的战斗机,真实的潜水艇的比例缩小版,比如带内燃机的飞机,速度可达到100公里/小时以上,有着与真机类似的发动机,也需要消耗燃料,飞行起来也隆隆作响,在形状方面更是基本相同。可以简单的说,了解航模的人,对很多飞行器,船只都有着较为深刻的了解。另外,航模爱好者通过对器材的改进,维修可以提高自己的专业水平,甚至自己可以研究开发新的航模,这其中的趣味也是普通玩具所无法比拟的。


目前国内的航模器材数不胜数,但是大部分器材都是价格不菲,特别是比如装备内燃机的空模和船模,都是我们学生在初级阶段难以接触的航模器材。我们这次开航模班则选用了一些较为简易,但却能同样激发同学们对航模兴趣的器材,比如弹射飞机,橡筋动力飞机,电动自由飞,线操纵,自航系列的船模等等。同学们都需要用自己的双手根据老师的讲解先把一只只飞机,一艘艘快艇组装好,再进行飞行或者航行。


接下来我们开始转入正题,我想先请在座的一位同学站起来告诉我飞机是由哪些部分构成的,每一部分又是什么作用呢? (老师预先需找到一张较大飞机的图纸以便讲解)


机翼———主要是产生升力,并保持模型横侧稳定。尾翼———包括水平尾翼和垂直尾翼,主要用来保持模型的平衡、安定或操纵模型。发动机(可分为油动,电动以及其他动力如橡筋)———产生拉力使模型前进。机身———把模型飞机各部分联结成一个整体,并供安装控制设备和燃料箱等。起落架———供起飞、降落用。方向舵———垂直尾翼后面可操纵的部分,用来调节飞行方向。升降舵———水平尾翼后面可操纵的部分,用来调节飞机的上下飞行。副翼———机翼后缘可以操控的部分,左右副翼运动方向相反,用来控制飞机倾斜。


    


老师此刻可以拿起一架模型飞机,比如做好的A005天弛橡筋动力,先飞行一段展示给学生看。然后提问: 为什么飞机会飞起来呢? 让3—5名学生做答,增加课堂的趣味性。



任何航空器都必须产生大于自身重力的升力才能升空飞行,这是航空器飞行的基本原理。航空器可分为轻于空气的航空器和重于空气的航空器两大类,轻于空气的航空器如气球、飞艇等,其主要部分是一个大大的气囊,中间充以比空气密度小的气体(如热空气、氢气等),这样就如同我们小时候的玩具氢气球一样,可以依靠空气的静浮力升上空中。

    对于重于空气的航空器如飞机,又是靠什么力量飞上天空的呢?


让我们先来做一个小小的试验:手持两张白纸,朝中间吹气,白纸没有被吹开反而靠拢了,这是什么原因呢? (可以先向学生提问)


流体力学的基本原理告诉我们,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小,这也就解释了为何白纸会反而靠拢而不是分开。大家可能都听说过足球比赛中的“香蕉球”,在发角球时,脚法好的队员可以使足球绕过球门框和守门员,直接飞入球门,由于足球的飞行路线是弯曲的,形似一只香蕉,因此叫做“香蕉球”。这股使足球偏转的神秘力量也来自于空气的压力差,由于足球在踢出后向前飞行的同时还绕自身的轴线旋转,因此在足球的两个侧面相对于空气的运动速度不同,所受到的空气的压力也不同,是空气的压力差蒙蔽了守门员。( 可以通过提问:大家都知道贝克汉姆吧,为什么他经常能踢出弧线优美的香蕉球呢)




对于固定翼(机翼形状固定不变)的飞机,首先是螺旋桨产生拉力(具体在下面会陈述),当机身在空气中以一定的速度飞行时,根据相对运动的原理,机翼相对于空气的运动可以看作是机翼不动,而空气气流以一定的速度流过机翼。空气的流动在日常生活中是看不见的,但低速气流的流动却与水流有较大的相似性。日常的生活经验告诉我们,当水流以一个相对稳定的流量流过河床时,在河面较宽的地方流速慢,在河面较窄的地方流速快。流过机翼的气流与河床中的流水类似,由于机翼一般是不对称的,上表面比较凸,而下表面比较平,流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水,流速较快,而流过机翼下表面的气流正好相反,类似于较宽地方的流水,流速较上表面的气流慢。根据流体力学的基本原理,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小,这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高,换一句话说,就是大气施加与机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼 上表面的压力(方向向下)大,二者的压力差便形成了飞机的升力。



  老师边讲解右图边结合手中的飞机讲解








接下来我们再谈谈螺旋桨是如何产生拉力的,仔细观察螺旋桨的构造,我们会发现螺旋桨的浆叶并非平面,而是有扭曲状的平面,当螺旋桨旋转的时候由于每个平面前后的压强不同(每个平面可以看作是上图)所以会产生拉力或者推力(当然首先旋转方向不要搞错)。另外,由于这部分扭曲的浆叶每一次旋转会把空气往后推移,空气又给了浆叶一个反作用的推力。因此,螺旋桨所产生的拉力简单的说是由这两部分原理形成的。


老师讲完原理后,一定要确定每一位学生都已经理解!


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第二节      手掷滑翔飞机的制作和练习


课前准备:1授课老师必须亲自组装至少2套该模型,要掌握机翼安装角的定型方法。(即正视图中35MM部分)。 还必须购买适量的橡皮泥作为配重用。


          2 要求每一位学生备一套航模制作工具(包括平头、十字螺丝刀,老虎钳,小锤子,橡皮泥,砂纸等)


同学们好,在上一节课老师和大家探讨了关于航模的简单介绍以及飞机是如何飞上天空的原理。 这节课我们就开始真正进入我们此次航模班的“飞行计划”。


  首先我把这节课要用到的器材先发给大家,请大家先不要拆开。


(安排航模课代表分发,一人一套)


  学生拿到手后,老师先和学生一起确认器材零件的完整性,保证每一位学生的手中都有胶水和木材机身,机翼和尾翼。


确认后,老师拿出说明书先指给学生看,让学生明白图纸上的内容。三张图分别为手掷飞机的侧视图、俯视图和正视图,希望同学们务必要看懂。


开始组装,老师可通过两种方法:


1.    自己讲一步学生跟着做一步。


2.    先不讲,锻炼学生的解读说明书能力。


老师可根据实际情况安排授课方式。


组装过程中一定要按照图纸上的几个长度来安装,胶水的使用切记适量且注意不要沾到手上。安装角在制作的时候要特别仔细。安装完成后,老师先对学生的“作品”一一检查,提出建议。(左右是否对称,胶水是否用的过量,整体美观性如何等) 如果教师足够宽敞,老师可先做投抛,并告诉同学如何调节飞行姿态(通过配重),直到小动力抛掷的飞行姿态很舒展后才OK。带领学生来到篮球场或者其他场地(用一把卷尺先测量30米的距离),按照本课附页的内容进行比赛。评选出名次,给予一定奖励。


附: 手掷模型滑翔机竞赛规则(国家体育总局审定)


手掷模型滑翔机(P1S


定义:


指以手掷使模型升空,由空气作用在保持不变的翼面上而产生升力的航空模型。


分级:


初级手掷模型滑翔机(P1S-0) (中天模型A003木制手掷飞机)


一级手掷模型滑翔机(P1S-1)


二级手掷模型滑翔机(P1S-2)


技术要求:


P1S-0  最大飞行重量20克,最大翼展300毫米。


P1S-1  最大飞行重量40克,最大翼展500毫米。


P1S-2  最大飞行重量80克,最大翼展700毫米。


留空时间项目:


P1S-0  每轮最长测定时间30秒;每轮加时赛最长测定时间递增30秒。


P1S-1  每轮最长测定时间60秒;每轮加时赛最长测定时间递增30秒。


P1S-2  每轮最长测定时间120秒;每轮加时赛最长测定时间递增60秒。


自模型离手开始计时,模型着陆停止前进终止计时。每轮比赛时间3分钟,满10秒为正式


手掷飞机知识


目测方法检验模型制作


前视方向:机翼左右上反角是否相等;垂直尾翼与水平尾翼是否垂直;机身是否上下或左右弯曲;垂直尾翼沿机身方向有无倾斜。


俯视方向:机翼,垂直尾翼,水平尾翼有无偏斜,是否对称,机身是否有弯曲。


手掷滑翔试飞


放飞模型飞机模型飞机的一项基本功,很多模型都需要进行手掷试飞。手掷试飞是检查模型组装是否正确和调整模型滑翔性能的重要方法。


1.  持模型的方法:  用拇指,食指和中指捏在模型重心稍靠后的机身上,逆风,把模型举过头顶,机头略低,机翼左右摆平。


2.  用力方向 : 沿机身轴线的方向,不要向上抛。


3.  用力大小 : 用力大小与模型种类和重量有关。用力大小可用模型离手时的速度来理解,应当与模型滑翔速度相同。


4.  如果出现偏向飞行,比如说飞机如果往右偏,可以通过向左微调垂直尾翼的方向舵来修正。(左偏则右调)


5.  如出现波状飞行,或者说“头轻”,可在机头用透明胶等配重(最好是橡皮泥),或者将水平尾翼向下扳。如果“头重”,则用相反的方法来修正。


小贴士


要想飞的又直又远,可再参考以下三点:


1)  减少模型的飞行阻力-----表面磨光无棱角,减薄机翼等。


2)  试着逐渐增加手掷力量和出手角度。


3)  试着在中心位置配重。


游戏


1)飞行传递:   两人或多人相距10米左右,面对面站立,把飞机掷向对方,循环传递。看谁的模型飞得准,看谁能接住飞机。游戏时要注意力集中,不要让机头伤着眼睛。


2)穿龙门:     用竹竿搭成3米宽的龙门,隔10~15米画一条横线,作为起飞线。几个人轮流手掷自己的模型,看谁穿过龙门的次数最多。


3)飞靶心:在地面画一个直径2—3米的圆圈,离圆心15-20米手掷自己的模型,看谁的飞机能降落在圆圈内。


注:2和3 可作为正式比赛的赛前演练或者平时的趣味竞赛进行。


 


比赛与测试



 


 


如图所示,在场地上预先画出0,10,15,20,30米一共5条线,两端的线均为起飞线。比赛者站在起飞线后边,脚不得踩线,向前方用力投掷模型飞机(可助跑)。模型着落


停止前进后,以机头为准测量距离。往返飞行各一次,成绩达到10,15,20米分别为合格,良好,优秀。

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第三节 橡筋飞机的介绍和制作


 


课前准备:1。制作至少2套AOO5“天驰”橡筋动力模型飞机


          2.掌握该模型的调试、故障处理等技术点。


          3.准备秒表一只,工具若干。


 


首先介绍橡筋飞机的定义和由来



橡筋模型飞机是以橡筋为动力,用螺旋桨驱动的一种自由飞行类模型飞机。它由机翼、尾翼、机身、动力系统四大部分组成。橡筋动力模型飞机是一种自身有动力装置的模型飞机,它的机身有一定数量的橡筋条,飞行前先缠绕橡筋。利用储存在橡筋内的能量,带动螺旋桨旋转产生拉力,使模型飞机升空,动力停止后模型徐徐滑翔下降。橡筋模型飞机飞行起来颇像真的螺旋桨飞机,很有趣味。同学们,可不要小看了橡皮筋,橡筋模型飞机不但是航空模型中的重要成员,而且还是飞机的前身。



飞机发明之前滑翔机先于飞机试飞成功,飞机发明的初期很多人都进行着模型飞机的试验,其中动力选择遇到很大的困难。先采用的是蒸汽机,继而采用内燃机,受当时的制造技术制约,都因其重量大马力小而难以成功。后来,法国人彭诺德于1850年用橡筋为动力设计制作了一架模型飞机,因为橡筋的效能高(马力与重量的比值大),减轻了模型的重量,飞行很成功。一举证明了使用螺旋桨产生拉力的固定翼飞机飞行的可行性。从而使发明飞机的关键问题得到了突破。



老师在阐述完以上内容后,拿出制作好的一只“天驰”,在同学面前演示一下(绕个50圈即可,注意安全!) 同学们的积极性马上就被调动。


老师安排课代表分发器材,一人一套,先不要拆开以免零件丢失。


同学们拿到器材后,老师首先让同学们把零部件全部摊开,检查是否有少零件的。该模型因为较前一课难度有所加大,建议老师采取演示渐进组装的授课方式,让学生一步一步,按部就班的组装。(当然,在航模课结束的时候,可以直接把套材发下,然后规定15分钟后开始比赛)


具体组装方法,详见附页。(或者请老师告知电子邮箱,我们会把该彩图发到老师邮箱里)



学生组装完成后,老师先逐一检查是否有明显的安装错误并改正。先不要让同学们试飞以免课堂秩序混乱。


要求学生把自己的“天驰”放到桌面上,老师继续讲授橡筋飞机的一些知识点。


首先是绕橡筋的方法:左手捏住翼台处,右手顺时针方向通过食指的转动完成。


在做正式飞行前的步骤如下:


无动力投掷(分析机身的重心是否正确,整体平衡性如何)→不要涂洗手液,绕50圈左右,检验飞行姿态,如果头太轻则把翼台往后移动少许,头太重则把翼台往前移动少许,直到小动力可以以最佳的30度爬升为止。→正式大动力放飞(绕150-250圈)放飞的正确姿势如下:



绕好橡筋后,右手捏住机身重心部位(翼台中间),左手将螺旋桨和机头一并捏住。双手自然上举,机头适当上翘(约15~30度)并对正风向,机翼稍向右倾斜,先放开左手,几乎同时以适当的速度(略大于手掷滑翔)沿机身方向掷出模型。上述的出手动作可在“真”出手之前多加练习,同学们之间相互纠正出手瞬间的模型姿态和用力方向。



以上步骤可在篮球场或者空旷的草坪上进行。老师可按照学号依次让学生先做无动力投掷,看看谁的飞机做的又美观飞行姿态又正确,第二步的小动力飞行可让学生自由进行,第三步则可采取适当的竞赛形式进行,也是按照学号,当1号开始放飞并检测成绩时,2,3号可先做好绕橡筋准备,依次类推。



老师把每个同学的成绩记录下来,给前三名适当的表扬,并告知同学在航模课结束的时候将进行一次“天驰”橡筋动力的留空时间竞赛,同学们可各自回去琢磨如何使自己的飞机飞的更长更高(飞的高才能飞的长)。



橡筋条由于属于消耗品,学校在订购器材时建议可补订一公斤1*1橡筋条,进口橡筋价格较为昂贵,可视当地具体情况而定。(一般建议练习时用国产,竞赛时可用进口橡筋)




橡筋飞机由于蕴涵了较多的专业知识,给了同学们很多的想象空间(比如橡筋的重量与飞行的时间之间的关系,同学们就可以自己做一番研究),建议老师在该课结束后要求每位学生写一篇题为“我和橡筋飞机的故事”之类的心得作文,使得航模课程全方面升华素质教育的真谛。优秀作文可做专栏展出。


 


附:  橡筋模型飞机竞赛规则(国家体育总局审定)


 


橡筋模型飞机  (P1B)


 


定义:


指以橡筋材料提供动力, 由空气动力作用在保持不变的翼面上而产生升力的航空模型。



分级:


初级橡筋动力飞机(P1B-0) (中天模型A005“天驰”橡筋动力模型飞机)


一级橡筋动力飞机(P1B-1)


二级橡筋动力飞机(P1B-2)



技术要求:


P1B-0   最小飞行重量16克; 动力橡筋最大重量2克。


P1B-1   最小飞行重量40克; 动力橡筋最大重量4克。


P1B-2   最小飞行重量80克; 动力橡筋最大重量8克。



留空时间项目:


允许手上起飞。自模型离手开始计时,模型着陆停止前进终止计时。


P1B-0  每轮比赛时间5分钟,满10秒为正式飞行,最长测定时间30秒;每轮加时赛最长测定时间递增30秒。


P1B-1  每轮比赛时间5分钟,满10秒为正式飞行,最长测定时间60秒;每轮加时赛最长测定时间递增30秒。


P1B-2  每轮比赛时间10分钟,满15秒为正式飞行,最长测定时间120秒;每轮加时赛最长测定时间递增60秒。



直线距离项目:


P1B-0  单航程比赛时间4分钟,使用一级场地。


P1B-1  单航程比赛时间5分钟,使用二级场地。



助手:


允许1名助手入场,助手不得调整,放飞模型和绕橡筋。



参考图:


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第四节   电动自由飞的制作



课前准备: 1. 制作“海鸥”电动自由飞至少两架,并试飞取得成功


           2. 能解释使用中遇到的各种问题.


           3. 上课前准备器材: 橡筋飞机和自由飞成品各一套. 要求每位学生准备两节新的碱性电池.(不可用5毛一节这类差电池, 老师自己可使用我公司配套生产的2500MAH的镍氢电池)




  同学们, 前两节课我们分别和大家学习了手掷飞机和橡筋动力飞机的组装和飞行原理, 今天我们一起接触一下用 “电能”作为动力的电动自由飞.


  大家可以先看一下我手上的这只 “海鸥”电动自由飞, 我先请几位同学来回答一下我的问题.


  老师在此刻通过指点飞机的各部位叫学生说出名字以外(例如垂直尾翼, 副翼, 起落架等), 分别要求说出各部分的作用. 巩固前几课的知识点. 同时可引进 “螺距”这一新名词.



介绍 螺旋桨的直径和 “螺距”,



螺距: 螺旋桨按桨叶角旋转一周所前进的距离.( 具体可通过画图表示, 每个螺母的罗纹部分长度/罗纹数=该螺母的螺距)  , 大部分螺旋桨为非等螺距桨, 即在桨叶每一个点的螺距各不相同)



  大直径                                小直径


大螺距      适合负载大发动机,效率高             平飞时拉力大,适合遥控特技飞机


小螺距      转速低,爬升时效率高,速度均匀                 小动力,转速高



然后老师可以比较一下橡筋飞机和电动自由飞的螺旋桨, 问问同学们为什么两个螺旋桨的直径会有大小?  


最后老师给出答案: 关键是动力来源的特性---橡筋飞机的螺旋桨是橡筋带动的,转速低,势必要求螺旋桨有较大的桨叶面积提供大的拉升力. 而带130马达的电动自由飞由于马达产生很高的转速(10000RPM: 每分钟10000转), 所以螺旋桨要求重量轻才能保证其高转速的运行.自由飞的螺距比橡筋的要小, 也是考虑到自由飞机舱重, 所以爬升时要保证9000RPM的转速,使其爬升到一定高度.  



介绍到这里,老师可以问问同学为什么轮船的螺旋桨( 如果有订购 “极速号”遥控快艇或者其他带螺旋桨的海模, 可以事先准备几套成品让同学们思考为什么船类的推进螺旋桨是大面积的桨叶,而且有些是三叶桨甚至四叶桨,而飞机的螺旋桨往往是二叶桨.


答案: 首先是介质的不同, 水的密度是空气的600多倍, 螺旋桨在旋转时所受的阻力也是有600倍以上的差距, 在水中,要尽量的使螺旋桨转一圈所产生的推力尽可能的大,因为要求桨叶为大面积,桨数也可以为三叶桨. 而在空气中因为阻力小所以要使得螺旋桨的转速尽可能的高以提高飞行效率,因此采用较轻的二叶桨,很少出现多叶桨.



介绍完螺旋桨的知识以后开始制作 “海鸥”电动自由飞


顺序和前几节课相同, 自由飞的安装较为简单,要注意的几点有:


1.     机翼的左右翼片切勿搞错,装饰画可以先粘贴以保证美观,对称. 在把机翼粘到机头上时一定要仔细, 争取一次到位,左右对称中间无缝隙.


2.       垂直尾翼要粘贴到宽度宽的一端,水平尾翼一定要粘的左右对称.


3.       起落架要插紧.



安装完成后,老师先逐个做检查.



放飞:  还是按照   无动力投抛放飞观察飞行姿态  →  充电1分钟做小动力飞行(有问题立即修正)  →   充电1分半做正式飞行 




注意事项: 电动自由飞由于一旦成功放飞,飞行高度较高, 飞行时间也较长. 因此老师要事先选择好空旷的地方,比如足球场等作为放飞场地. 尽量选择草地以免降落时砸坏螺旋桨.



附:比赛规则


电动模型飞机(P1E  (国家体育总局审定)


 


定义:指以电动机提供动力,由空气作用在保持不变的翼面上而产生升力的航空模型。


分级:一级电动模型飞机(P1E-1)


二级电动模型飞机(P1E-2)


技术要求:


P1E-1-----动力电源最大标称电压为3伏充电电池。充电电池90秒(充电电压不大于6伏)


P1E-2-----动力电源最大标称电压为4.5伏充电电池。充电电池120秒(充电电压不大于9伏)



比赛时间:  每轮5分钟.



正式飞行


P1E-1----满10秒的飞行


P1E-2----满15秒的飞行



留空时间:


P1E-1----每轮最大测定时间60秒; 每轮加时赛最长测定时间递增30秒.


P1E-2----每轮最大测定时间120秒; 每轮加时赛最长测定时间递增60秒.



允许手上起飞.自模型离手开始计时,模型着陆停止前进终止计时.



助手: 不设助手.


 


推荐器材: 中天模型出品海鸥电动自由飞.


          中天模型出品风之子电动伞翼机.


 

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第五节    F1空气桨电动赛车的组装和竞赛(小学组)


 


课前准备: 1 组装F1车至少2套,熟悉组装过程。


           2  秒表一只,联系好篮球场地(或者其他平整地面的宽阔场地)


3、        课前通知学生每人需备五号电池两节(或者由学校统一购买电池),十字螺丝刀一把。


 


   同学们,前三节课我们主要是学习了空模类航模,今天我们要从空中降落到地面上,来一次小小的“F1车竞速赛”, 今天的课我讲解的将会比较少,关键是想培养大家的独立组装能力。(组装图见附表)


   发完教材以后,老师开始记时,规定在15分钟内完成拼装(如不能完成者取消参赛资格)。



  ······(组装过程中,老师可巡视但尽量不要指点正误)


  15分钟到,停止记时。



  学生拿好F1车,随老师到达比赛场地。(场地为长方形,需预先划出起点线和终点线,长度为13M,宽度为1.5M)


  5分钟的自由调整时间(微调前轮可控制精准度)


 


  预赛开始:


  规则: 按照学号每位学生在老师哨声吹响后发车(选择中心位置发), 中途如越出边框则视为被淘汰.  顺利到达终点者记录成绩.


  取预赛前8名选手进入决赛.



  决赛:


 


  决赛场地为并排的两个长方形(尺寸与预赛相同), 选手在各自的场地发车. 采取一对一淘汰制, 预赛成绩第一名和第八名PK, 第二名和第七名PK,以此类推.


  产生最后前4名后, 场地仍改为预赛的一个场地, 两辆车均在此长方形起点线发车, 发车后若出现 “追尾”事故, “肇事者”被淘汰出局. (若无法判断则重新发车)


  最后决赛改为记时. (规则与预赛同), 三四名也进行最终计时.



  决出F1车的 “舒马赫” , 给予奖励. 亚军,季军也分别给予物质奖励. 




 赛后语: 为了使F1车的速度倍增, 学生们可以通过改装130马达, 使用大电流放电电池, 甚至可以更换原有产品部分配件以减少重量. 而这些改装也正是航模


最大的乐趣所在,老师应充分调动学生的改装意识, 以自己为榜样(老师做的F1车必须是改装后的,而且速度也要超过所有学生以树立威信), 通过一辆再简单不过的小赛车开发同学们无限的想象空间. 此节航模课也可安排学生写赛后感言或者改装心得.


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第六节“空中战士”电动线操纵飞机的组装和竞赛



课前准备: 1 制作1—2套“空中战士”(可参考教学光盘),并且能熟悉操作技巧(需勤练习)


           2 在上课前把电瓶和充电器发给同学,并告知充电时间,上课时必须带来。



 上课时把一套成品和一套散件均放于桌上,先介绍线操纵电动特技模型飞机(P2E-1)的定义:指以电动机为动力,以双线操纵并由空气动力作用在飞行中保持不变的翼面(操纵面除外)上而产生升力的航空模型。这种模型的目的是完成特技动作。技术要求:电源最大标称电压12伏特。电源可以外接,不得使用交流电源。操纵线长度不超过6米。内置电源的,可以使用附加的线控或遥控电源开关。


 


  飞行原理(为该课重点,一定要讲解透彻!)原理的讲解分组装前和组装中两次,使同学们印象深刻。


操纵系统:是以两根线来操纵升降舵的上下,使飞机在一个半球上动作。当操纵者手向上抬,通过传动系统使升降舵朝上,气流经过后在机尾产生一向下的反作用力,对重心产生顺时针的力矩,使机头上翘,所以飞机上升;反之则下降。尽管只是这么一个控制,却可做出千变万化的特技飞行。


设计上的几个问题:由于飞机绕圆圈旋转,因此有两个问题必须解决:(1)向心力的来源:线控制最大的忌讳是向外的拉力不够,操纵线松软,一旦失去控制,飞机就会坠毁了。(2)浮力的平衡:流体力学告欣我们,浮力与速度平方成正比,而飞机以等角速率旋转,因外侧机翼相对半径大,所以速率大、浮力也大;内侧翼则浮力小,如此可能使外翼上抬,造成内倾而失去控制。为了摆脱上述现象,一般在设计上与一般飞机有很大的差异,它是不对称的 


我们可以仔细观察这架“空中战士”,看看设计上有什么应该引起注意的地方


为了加大向外的拉力,大家可以看他的方向舵有向右(由机尾向机头看而定)偏10°,使在飞行时产生顺时针的力矩、机头外偏。(b)再观察马达的位置也有略微倾斜,有3度的外拉。(c)操纵线的支点放在重心之后,使飞机有向外的倾向。对于主翼左右浮力不同的平衡问题,右翼比左翼略短,使右翼面积小、浮力小。右翼翼端仔细看有一枚铁钉,主要作用也是把右翼压下去。


模型的飞行前调整



  学生组装完成后,首先由老师作个初步检查,主要有以下几点:


1通过目测检查,机翼和尾翼不应有扭曲,机翼与尾翼的安装角度应为零度,模型的重心位置应略微向前。


2将操纵线拉直,并使操纵线保持与地面平行,操纵手柄处于平飞位置,模型的内机翼垂直对住操纵者,水平尾翼的舵面与水平面的夹角应为零度。否则要对操纵手柄内部的接线进行调节,直至舵面与水平面的夹角为零度为止。


3可通过调整水平尾翼上的舵角调整片上的安装孔位置来调整飞行灵活度。(最下为最灵活反之则操纵迟钝)


飞行指南


飞好特技动作的关键是操纵手柄杆量的适当与及时,这主要是通过长期的实际飞行训练才能真正掌握的。在飞行过程中要保持手臂伸直、手腕放松,并且尽量使手臂与操纵线保持在一条直线。初学者在操纵特技飞行时,往往会因为手腕动作太大,而导致操纵过量。其实正常的起飞、平飞、着陆等动作要求手腕动作很小,用手臂上下移动这点杆量就足够了。


         平飞(包括倒飞)时,主要也是靠手臂上下移动来修正舵面,以抵消风和气流对模型的干扰。     


  做好圆动作的关键是根据模型在圆周的各个位置,给出不同的杆量予以修整。在做圆动作时,要切记手心的方向千万不能改变,运动的只是手腕和手臂。初学者在做这个动作时,往往会不自觉的将手心逐渐向上翻转,从而造成筋斗翻到一半而不再作圆周运动,变成了过顶动作,或者变成倒飞姿态后,再转回来形成过顶。因此,作为初学筋斗者,宁可将手心略微向下,并且手臂要跟随模型作圆周运动。


基本练习:


1.以左脚为圆心,右脚和人体围绕左脚旋转。要求:旋转过程中左脚脚尖部位不能离地。每旋转一周,右脚完成2~3步动作。


2、    伸直右手臂,右手握拳,以左脚为圆心旋转。


要求: 右手拳心轴线垂直地面,拳与肩等高。右手臂与身体在一条直线上,即右手臂向身体的右侧方向伸直。旋转过程中,右手臂不能上下晃动,应始终保持在同一高度。旋转过程中,眼睛平视右手臂方向。飞行中发生松线的应对措施迅速曲臂、后引操纵手柄,身体同时后退,恢复绷紧操纵线的张力。万一发生失控,要尽快关闭电源开关,并尽可能设法解救模型飞机。



第一节课,练习的时候一定要注意安全,飞行区内不可有障碍物。 老师应该准备一架做过保护措施的飞机(在机头机身包扎多道透明胶以加强抗摔力)让同学们依次示范。不可进行多机练习。


结业竞赛: 1 定点着落(可参考光盘内容)


           2. 特级飞行:允许1名助手进场,助手不得操纵模型。.比赛时间4分钟。超过比赛时间的动作不予评分。.模型离地即为正式飞行。.特技动作应按规定顺序进行。动作之间至少平飞2圈。飞行中,每名裁判员对每个动作按10分制评分,可用0.5分。评分乘以动作难易系数为该动作的得分。不按顺序做的动作不予记分。漏做、补做的动作不予记分。不举手的动作不予计分。比赛组织者必须指定至少3名裁判员评分,比赛成绩为3名裁判员评分的和为比赛成绩。比赛进行2轮,以成绩较高的一轮得分为个人竞赛成绩,若有成绩相同者,以两轮成绩之和排列名次。


 小学生P2E-1特技动作见下表:




















































顺序


名称


动 作 要 领


系数


最大得分


1


起飞


滑跑2~5M,以稳定的小角度爬升,至1.5M转入平飞。爬升过程不小于1/4圈。


2


20


2


平飞


平飞2圈,高度1.5M,波动范围不大于±0.3M。


2


20


3


爬升


平飞进入。爬升角45度。上升到45度线改为高平飞。


2


20


4


俯冲


45度高平飞进入,俯冲角45度。到1.5M高度改为平飞。


2


20


5


内筋斗


从正常平飞高度开始,做1个圆滑而柔和的筋斗。筋斗底部在正常平飞高度,顶部在45度仰角线上。然后改为平飞。


2


20


6


着陆


平飞进入,停车后以小角度下滑,平稳接地滑行。粗暴着陆导致拿大顶或损坏模型者判零分。


2


20


合           计




12


120


中学生P2E-1特技动作见下表:















































顺序


名称


动 作 要 领


系数


最大得分


1


起飞


滑跑2~5M,以稳定的小角度爬升,至1.5M转入平飞。爬升过程不小于1/4圈。


2


10


2


平飞


平飞2圈,高度1.5M,波动范围不大于±0.3M。


2


10


3


单过顶


从正常平飞高度开始,进入垂直上升和俯冲,飞越运动员头顶正上方。将底圆一分为二,然后改为正常平飞高度。


3


20


4


内筋斗


从正常平飞高度开始,做1个圆滑而柔和的筋斗。筋斗底部在正常平飞高度,顶部在45度仰角线上。然后改为平飞。


3


20


5


着陆


平飞进入,停车后以小角度下滑,平稳接地滑行。粗暴着陆导致拿大顶或损坏模型者判零分。


2


20


合           计




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杭州市闻涛小学——杨海庆
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