航模校本教材.pdf

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1、前言 少年儿童是祖国的未来,科学的希望;培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义公民,提高整个中华民族的思想道德素质和科学文化素质,必须从少年儿童抓起,必须从引导少年儿童开展有意义的实践活动抓起;科技活动已证明是课堂教育的补充、扩大和发展;尤其航模设计制作活动,它符合少年儿童好奇、好动、好胜的心理特征,活泼新颖,又富有时代气息,对少年儿童富有强烈的吸引力;通过航模活动,将使少年儿童接触到广阔的知识领域：从空气动力到材料结构等有关知识：从加工工艺到调整试飞等有关技能；从现实飞机到新型飞机的创造构思;航模活动的动手又动脑的特性,将带来很多可贵的特殊教育效果;少年儿童在实践活动中获得积极的情感体

2、验,或通过自己的发现而享受创造的喜悦,或在克服困难获得成功中体察到自身的价值和满足感,这些无疑有利于培养少年儿童的自主、自立、自信、自强、自律等优秀的个性品格;尤其针对当前教育上存在的弊端和独生子女的现实情况,更具有它特殊的现实意义;航模活动的实践性,不仅带来智能上的发展,而且有助于少年儿童树立远大的理想;少年儿童为了制作出一架预想的模型飞机,必须按客观规律办事,建立起科学的、求实的思想方法；必须有坚定的意志和顽强的毅力,经受困难和挫折的考验；必须善于群体相处,善于学习别人的长处,建立起集体主义观念;在小小的航模兴趣小组活动中,会逐步学会正确的观察和分析,逐步提高思辨能力和认识水平,从而萌发出

3、高尚的、理性的、为人民服务、为科学献身的远大理想和事业心;千里之行始于足下,亲爱的同学们,希望你们能用好这本教材;它将引导你走向科技制作活动的大门,也将引导你爱科学、爱劳动,培养起善于动脑、动手和勇于进取的好品质,使自己德、智、体、美、劳全面发展,时刻准备着,为祖国美好的明天,为 21 世纪做出贡献 目录 第一讲航模制作基础知识 第二讲折纸飞机 第三讲组装“天鹰”手掷飞机并试飞 第四讲组装“海欧”电动飞机和试飞 第五讲组装“红雀”橡筋飞机和试飞 第六讲“天翔”弹射飞机的组装和试飞 第七讲“云海”橡筋动力直升机 第八讲“天驰”橡筋动力滑翔机 第九讲“雷鸟”橡筋动力滑翔机 第十讲“米奇一号”电动飞

4、机 第十一讲“小飞龙”弹射飞机 第一讲航模制作基础知识 一、航空模型的基本组成 模型飞机与真飞机一样,主要有机翼、尾翼、机身、起落装置;动力装置五部分组成;图 111 1.机翼：在一定的速度下,产生升力,克服重力使飞机升空飞行;机翼后部的副翼,可以调整模型飞机左右倾斜;2.尾翼：由垂直尾翼和水平尾翼组成,用于保证模型飞机在飞行时的平衡和稳定,并通过尾翼的舵面对飞机进行操纵;其中水平尾翼保持模型飞机的俯仰稳定,并可产生一部分升力,垂直尾翼保持模型飞机飞行方向的稳定;水平尾翼后部的舵是升降舵,它的上下偏转可以控制模型升降;垂直尾翼后部的舵是方向舵,它的左右偏转可以控制模型飞机的飞行方向;3.机身：

5、连接模型的各部分,使之成为一个整体;同时可以装载一些设备;4.动力系统：产生拉力或推力,使模型飞机获得前进速度;5.起落装置：支撑模型飞机,供起飞着陆时使用;典型的常规飞机一般都具有以上五部分,但在特殊形式的飞机也有例外;比如弹射和手掷模型滑翔机,就没有动力和起落装置;二、航空模型的常见术语 1.翼展：左右机翼终端两点间的最大直线距离;2.翼型：机翼或尾翼的剖面形状;3.上反角：机翼与模型飞机横轴之间的夹角;4.安装角：翼弦与机身量度用的基准线的夹角;5.重心：模型各部分重力的合力点称为重心;6.前缘：机翼最前面的边缘;7.尾力臂：由重心到尾翼前缘 1/4 弦长处的距离;8.翼载荷：每平方米升

6、力面积所承受的以克为单位的重量;第二节 模型飞机为什么能飞 一、机翼产生升力的原理：在以空气等具有流动性的物质为研究对象的流体力学中有一条很重要的定律伯努利定律;这条定律的主要内容是说在流体如空气中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大;机翼一般是圆头尖尾,上面的孤线弯曲度较大,而下面的弧线较为平直,当飞机起飞时,迎面而来的气流以一定的速度流向机翼,在机翼前缘被分成上下两部分,分别从机翼的上下表面流过,到达后缘时又会合到一起向后流去;这样,上面的空气流过的是一条曲线,下面的却是直线,于是在相同的时间里,在机翼上表面的空气要流过更长的距离;那么机翼上表面的空气流速要大于下表面;根据伯努利定律,

7、流速大的地方压强较小;因此机翼上下表面间就产生了压力差,这种压力差就是机翼产生升力的原因;计算升力的公式：Y1/2Gy2S Y 升力 Gy 升力系数 空气密度 V 速度 S 机翼面积 二、模型飞机的安定性 图 123 模型飞机的三轴 模型飞机和真飞机一样,它们在空中改变原有的飞行姿态时,这种变化是围绕通过飞机重心,互相垂直的三根轴线进行的;飞机的俯仰变化爬升、俯冲是绕横轴z转动的;飞机的横侧变化左右侧斜是绕轴X转动的;飞机的方向变化机头的左右转向是绕立轴 y 转动的;因此,飞机的安定性,可以分为俯仰安定性,横侧安定性和方向安定性;1.俯仰安定性 俯仰安定性是指模型飞机能够经常保持在一定迎角下飞

8、行的能力;俯仰安定性好的模型飞机,在飞行中受气流影响而发生抬头或低头时,能够自动迅速恢复,保持原来的飞行姿态;俯仰安定性差的模型飞机,就抵挡不住飞行迎角的突然变化,波状加剧,以致失速坠地;模型飞机的俯仰安定性由两个因素决定,一是飞机的重心相对于机翼翼弦的位置;二是水平尾翼面积的大小和与重心位置的距离尾力臂;重心比较前,水平尾翼面积较大,尾力臂较长,俯仰安定性就好;2.横侧安定性;模型飞机在倾侧以后绕纵轴 X 转动,能够自动恢复过来的特性,称为横型飞机的横侧安定性;模型飞机的上反角越大,重心位置越低模型飞机的横侧安定性越好;3.方向安定性 模型飞机具有保持飞行方向不变的特性,这种特性叫做方向安定

9、性;垂直尾翼面积越大,距重心越远,方向安定性就越好;将横侧安定性和方向安定性结合起来研究就是盘旋安定性;机翼的上反角和垂直尾翼有一个恰当的配合,模型飞机的盘旋安定性就会好;如果配合不好,上反角太小,垂直尾翼太大时模型飞机会出现盘旋下坠现象；相反,如果上反角太大,垂直尾翼太小时,模型飞机会出现左右摇摆现象,不断损失高度,使飞行时间很短,一般按照设计好的模型飞机图纸尺寸制作,模型飞机盘旋安定性基本上不会有什么大问题;第二讲折纸飞机 活动导航 学习折纸飞机,说说在折飞机过程中注意哪些问题,怎么样才能让飞机飞得更高更稳 活动准备 1、视频一美国航天飞机降落、中国民航客机起飞、中国空军战机起飞;2、飞机

10、折叠图一、飞机折叠图二、折纸飞机用纸、记录纸、笔 学习提示 折飞机最适宜挑选稍微硬些的纸,可以选择买那种彩色的折纸,有硬度,而且折出来后也很漂亮,五颜六色的;图示 1 图示 2 拓展训练营 将折叠好的飞机拿到操场去放飞;1、对比两种飞机的飞行情况 2、以小组为单位做好记录飞机飞行的角度、距离,空中停留时间 3、分析原因,怎样的飞机能够飞得更远,飞得更久;4、调试,再次试飞;5、再次记录相关数据 6、进行总结、比较,交流;第三讲组装“天鹰”手掷飞机并试飞 活动导航 利用简单之器材完成手掷滑翔机,达到基本的要求,了解飞机之飞行原理,体会空中运输系统及飞行器的设计不易,并对滑翔机的制作产生兴趣;活动

11、准备“天鹰”手掷飞机器材多套 学习提示 1 2 3 4 5 6 机头充电器起落架组件美化贴纸螺旋桨双面胶带垂直尾翼水平尾翼机翼尾翼翼座机身拓展训练营 第四讲组装“海欧”电动飞机和试飞 活动导航 航模受气流,制作、飞行控制等方面影响,操作不当容易摔坏;做得好,调得好才能飞得好;活动准备“海欧”电动飞机器材多套 学习提示 1 整理套材零件 步骤一：组装机身 步骤二：安装机翼 机翼粘帖到翼台上,前后缘不要搞错,粘帖两边机翼要对称 步骤三：安装尾翼 粘帖垂直尾翼和水平尾翼,水平尾翼要和机身水平,垂直尾翼要和水平尾翼垂直;步骤四：安装螺旋桨 步骤六：美化机身 将美化贴纸贴到飞机身上 拓展训练营 1 模型

12、飞机充电、放飞 初次飞行一般充电 30 秒左右,迎风打开开关,轻轻抛出,观察飞机飞行轨迹,进行调整;2 竞赛规则 1、电动自由飞每轮充电时间 120 秒,每轮最大测定留空时间 120 秒如在第一、二轮成绩为满分的情况下,第三轮为不限时测定；2、竞赛三轮,取最好二轮成绩决定名次,如第一、二轮成绩满分则以第三轮成绩高者列前,如另一轮成绩仍相同,则进行附加赛 第五讲组装“红雀”橡筋飞机和试飞 活动导航“红雀”仿真橡筋动力模型飞机全国青少年航空航天模型比赛指定器材飞向北京-飞向太空”,做时一定要认真、仔细,因为红雀橡皮筋动力模型飞机一旦没做好,这架飞机起飞后很容易摔坏,这项活动主要培养学生动手操作能力

13、;活动准备“红雀”橡筋飞机器材多套 学习提示 1 2 3 4 5 拓展训练营 试飞和调试,并注意安全 第六讲“天翔”弹射飞机的组装和试飞 活动导航 1.了解“天翔”木质弹射滑翔机的结构、性能,掌握木质弹射滑翔机的飞行原理,制作方法以及调整放飞技巧;2.锻炼学生动手、动脑,培养观察,想象和创新能力;3.教会学生正确、安全的使用各种常用工具,及对木材木纹的认识;活动准备 1.完成后的“天翔”木质弹射滑翔机;教学用图纸供学生制作时参考;2.学生每人一套“天翔”木质弹射滑翔机套材;3.每人一套制作工具：剪刀、尖嘴钳、直尺、铅笔、木锉、砂纸板、502 胶等;学习提示 1 2 3 4 拓展训练营 组织学生

14、外场放飞,及时提醒学生放飞安全应尽量在操场中间或上风区无人地带放飞模型,避免模型上房、上树造成危险;注意弹射飞机有一定的危险性千万不要在人多的地方试飞,千万不要对着人弹射以免发生不必要的伤害;第七讲“云海”橡筋动力直升机 活动导航 1.了解直升机的用途及形状,掌握橡筋动力模型直升机的工作原理,制作方法以及调整放飞技巧;2了解云海橡筋动力直升机模型的性能;制作方法;放飞调整;3了解旋翼工作原理及螺距的调整,重心位置的确定及阻尼面的调整;4锻炼学生动手动脑,培养观察.想象和创新能力;活动准备 1.云海直升机工作图及成品模型一架;2.学生每人一套云海直升机套材;3.每人一套工具：剪刀.尖嘴钳.直尺.

15、铅笔.透明胶带.双面胶带.砂纸.502 胶等;学习提示 1 2 3 4 5 6 拓展训练营 组织学生外场放飞,及时提醒学生放飞安全应尽量在操场中间放飞模型,避免模型上房.上树或其他危险行为;第八讲“天驰”橡筋动力滑翔机 活动导航 1.了解橡筋动力滑翔机的结构.性能,掌握橡筋动力滑翔机的工作原理,制作方法以及调整放飞技巧;2.锻炼学生动手动脑,培养观察.想象和创新能力;3.教会学生正确.安全的使用各种常用工具;活动准备 1.教学用图纸供学生制作时参考;2.学生每人一套橡筋动力滑翔机套材;3.每人一套工具：剪刀.尖嘴钳.直尺.铅笔.透明胶带.双面胶带.砂纸.502 胶等;学习提示 1 2 3 4

16、5 6 拓展训练营 1组织学生外场放飞,及时提醒学生放飞安全应尽量在操场中间放飞模型,避免模型上房.上树或其他危险行为;2 橡筋动力滑翔机的重心位置与模型飞行的关系及调整放飞技巧放飞过程中要注意的安全事项 第九讲“雷鸟”橡筋动力滑翔机 活动导航 1.了解橡筋动力滑翔机的结构.性能,掌握橡筋动力滑翔机的工作原理,制作方法以及调整放飞技巧;2.锻炼学生动手动脑,培养观察.想象和创新能力;3.教会学生正确.安全的使用各种常用工具;活动准备 1.用图纸供学生制作时参考;2.学生每人一套橡筋动力滑翔机套材;3.每人一套工具：剪刀.尖嘴钳.直尺.铅笔.透明胶带.双面胶带.砂纸.502 胶等;学习提示 1

17、2 3 4 5 拓展训练营 组织学生外场放飞,及时提醒学生放飞安全应尽量在操场中间放飞模型,避免模型上房.上树或其他危险行为;第十讲“米奇一号”电动飞机 活动导航 1.了解“米奇一号”电动飞机的结构.性能,掌握橡筋动力滑翔机的工作原理,制作方法以及调整放飞技巧;2.锻炼学生动手动脑,培养观察.想象和创新能力;3.教会学生正确.安全的使用各种常用工具;活动准备 学生每人一套“米奇一号”电动飞机套材 学习提示 1 2 3 拓展训练营 调试飞行,远离周围有建筑物,水塘、电线等危险区域飞行,制作和飞行有一定难度;第十一讲“小飞龙”弹射飞机 活动导航 1.了解“小飞龙”弹射飞机的结构.性能,掌握弹射飞机

18、的工作原理,制作方法以及调整放飞技巧;2.锻炼学生动手动脑,培养观察.想象和创新能力;3.教会学生正确.安全的使用各种常用工具;活动准备 学生每人一套“小飞龙”弹射飞机套材 学习提示 一、组装前先调试水平尾翼弹力折线因弹力大小直接影响弹射飞行效果;二、组装:撕下机翼,水平尾翼上的蜡纸将水平尾翼粘在机身上,插上垂直翼,再将弹簧片粘在机身上.三、手掷试飞:在微风或无风时将模型略向下倾轻松送出.四、小动力弹射试飞出现不正常轨迹可微调水平尾翼后沿.五、水平尾翼折线弹力过小时用透明胶纸加强折线强度增强折线弹力;水平尾翼折线弹力过大时可将折线来回折几次减小其弹力.敬告:18 岁以下儿童须由成年人带领指导放

19、飞;2 螺旋桨转动时手不要靠近;3 禁止放飞区域:人群,房屋,池塘,高压线附近,公路等区域;4 如飞落到以上区域不可强行拾取.拓展训练营 组织学生外场放飞,及时提醒学生放飞安全应尽量在操场中间放飞模型,避免模型上房.上树或其他危险行为;后记 这套教材的诞生,心中有一种说不出的欣喜,这种欣喜如同自己的孩子刚刚诞生一般但编撰出这样的一套教材,说真的,很累无论是从教材编撰方案的确定,选材,编撰的整个过程,还是教材每一讲到每个细节的确定,都倾注了编撰组老师们太多的心血前后历时三十多天,为了结合我校的办学理念“水韵九小、德馨似水”,参与者们群策群力,多方切磋探讨,反复修改,其间的辛苦,恐怕只有教材编撰者们自己清楚了;尤其是教材的编撰过程,是一种考验也是一种挑战,如攀登险峰般很艰难;但我们教材编撰组的老师没有一个人叫一声苦,喊一声累,因为我们认定：只要方向是对的,不管路有多远,多陡,理想就在成功的彼岸等待;虽然我们已经很努力,在编撰的过程中反复酝酿、推敲、校对、审核,但百密难免一疏,加上我们水平有限,时间仓促,呈现眼前的教材还显得过于粗糙,其中也不乏缺点和不足之处;实践是检验真理的唯一标准,在具体教学实践中,我们会不断完善和修改,并期待领导、专家及同行不吝赐教,更希望本校教师创造性地使用,使本套教材更加充实和完善,更加彰显我校的办学特色;双流县九江小学航模编撰组