М.В. Ломоносов – изобретатель современного дрона.

XVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке. Летняя площадка 2022

М.В. Ломоносов – изобретатель современного дрона.

Авдеева К.С. 1Безгодов Н.Д. 1
1БМАОУ "Лицей № 7" им.А.А.Лагуткина
Авдеева М.В. 1
1БМАОУ "Лицей № 7" им.А.А.Лагуткина
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Недавно мы, лицеисты, приняли участие в региональном конкурсе исследовательских проектов УРГППУ, посвящённому творчеству знаменитого русского учёного-энциклопедиста М.В.Ломоносова. Нам предложили рассказать об одном из изобретений Михаила Васильевича. Тогда в голову нам пришла мысль взять не такие известные открытия, как, например, северное сияние или мозаика, а малоизвестное изобретение модели летательного аппарата, к сожалению, не доведённое до практики. Но сама идея Ломоносова стала позже поводом для многих открытий воздухоплавания.

«Воздухоплавание не было ни наукой, ни отраслью промышленности. Оно было чудом» (И.И. Сикарский). Прочитав эти слова, мы задумались над вопросом, как ученые и изобретатели пришли к созданию современных летательных аппаратов, от чего они отталкивались, с какими трудностями сталкивались.

Даже сейчас тема летательных аппаратов актуальна. Они настолько вошли в нашу жизнь, что мы считаем это чудо обыденностью и поставили его на службу человечеству – экстренная эвакуация пострадавших, перевозка грузов, путешествия в любую точку мира, сельское хозяйство, метеослужбы и т.д. А в годы Великой Отечественной войны аэростаты («аэростаты заграждения») сыграли большую роль в противовоздушной обороне Москвы и Ленинграда.

Итак, цельнашего проекта: изучить историю и возможности летательных аппаратов (вертолётов) и создание модели современного дрона по описаниям М.В.Ломоносова.

Для достижения цели перед нами встал ряд задач:

- изучить историю создания вертолета;

- изучить литературу;

- познакомиться с изобретением летательного аппарата Леонардо да Винчи и М.В.Ломоносова;

- разработать чертежи составных частей модели вертолета;

- подобрать материалы, инструменты для его изготовления;

- выбрать вариант отделки готового изделия;

- зафиксировать последовательность выполнения работы, время изготовления;

- изготовить модель дрона.

Объект исследования: изобретение М.В.Ломоносовым летательного аппарата.

Предмет исследования: моделирование дрона по чертежам М.В. Ломоносова.

Методы исследования:

-анализ прочитанной литературы;

-моделирование;

-обобщение результатов исследования.

Гипотеза:

Мы предполагаем, что сможем изготовить модель вертолета по чертежам М.В. Ломоносова, которая позволит нам доказать его летательные свойства.

Проблема: Мало кто из ребят знает об изобретении Ломоносовым прототипа современного дрона. Надо рассказать об этом всем при помощи нашего проекта.

Актуальность темы:

Значимость темы направлена на изучение деятельности М.В.Ломоносова в его юбилейный год, на ознакомление истории возникновения вертолётов, появлении первых летательных аппаратов и их создателей, накоплении теоретического материала по теме исследования.

Практическая значимость исследования заключается в том, что получен опыт в создании модели дрона, которая может быть использована на уроках физики разной тематики.

Этапы работы:

Сбор и обработка информации о первых упоминаниях летательных аппаратов (первые изобретатели)

Сбор и обработка информации о создании, принципе работы вертолётов.

Практическая часть: создание модели дрона

Выводы.

I. История дрона (вертолёта):

1.1.История изобретения вертолёта

Первый эскиз вертолета с кратким описанием сделал в 1489 г. Леонардо да Винчи. Его вертолет приводился в движение мускульной силой. Неизвестно, проводил ли Леонардо испытания своего аппарата, поскольку не осталось никаких документов, свидетельствующих об этом.
Триста лет спустя после Леонардо М.В. Ломоносов построил первую модель вертолета. Она состояла из фюзеляжа и двух винтов, вращавшихся в разные стороны. Эта модель предназначалась для подъема термометров с целью измерения температуры воздуха в верхних слоях атмосферы. Двигателем служила часовая пружина (ПРИЛОЖЕНИЕ 1)

В 1784 г. французские изобретатели Лоннуа и Бьенвеню использовали в своей модели вертолета силу упругости сжатого лука. Вес их игрушечной модели составлял около 80 г. ( ПРИЛОЖЕНИЕ 2)

В 90-е годы XIX в. созданием вертолета начал заниматься Н.Е. Жуковский вместе со своими учениками. Ученый считал, что за геликоптером всегда будет оставаться преимущество безопасного подъема и спуска (ПРИЛОЖЕНИЕ 3).

И вот в 1907 году появился вертолет, который смог оторваться от земли. Его сконструировали французы, братья Л. и Ж. Бреге, совместно с профессором Ш. Рише (ПРИЛОЖЕНИЕ 4)

Русский изобретатель И.И. Сикорский в 1901 г. еще в детстве построил модель своего первого вертолета с двигателем на резинке. Позже он создал большую модель с двумя пропеллерами, которая поднялась в воздух и летала в нескольких метрах над землей. (ПРИЛОЖЕНИЕ 5)

В 1919 году Сикорский эмигрировал в США, где создал свою фирму «Сикорский», реализовав свою детскую мечту. В 1939 г. изобретатель создал свой первый вертолет S-46.

Особую роль в истории мирового вертолетостроения занимает работа в 1908-1914 гг. студента Московского технического училища Б.Н. Юрьева. Он возглавлял группу студентов, членов комиссии по геликоптерам при Воздухоплавательном кружке МТУ (ПРИЛОЖЕНИЕ 6)

Бурное развитие самолетостроения привело к тому, что конструкторы на время оставили вертолет без внимания. Лишь в 1923 г. испанец Пескара создал вертолёт, который десять минут парил в воздухе на высоте трех метров и пролетел в общей сложности 300 м. (ПРИЛОЖЕНИЕ 7)

В 1924 г. француз Эмишен построил вертолет, который поднялся и пролетел на высоте полтора метра около 120 м. Управлял им сам Эмишен. Эта машина умела зависать в воздухе, разворачиваться на месте и лететь задним ходом (ПРИЛОЖЕНИЕ 8).

После войны в СССР, были созданы конструкторские бюро М.Л. Миля и Н.С. Камова. В первом разрабатывались одновинтовые вертолеты, во втором - вертолеты, работающие по двухвинтовой соосной схеме. Кроме них вертолётами занималось КБ А.С. Яковлева. Первым советским серийным вертолетом стал Ми-1, выпуск которого начался в 1951 году (ПРИЛОЖЕНИЕ 9)

1.2 «Крылья будут!». Леонардо да Винчи.

Остановимся более конкретно на изобретениях первого учёного, занимавшегося исследованием полётов ещё в XV веке. «Крылья будут! Если их сделаю не я, вместо меня это сделает кто-нибудь другой». Так говорил великий итальянец Леонардо да Винчи. Настоящие гении отличаются не только превосходным мастерством в каких-то областях, но и мощной интуицией вместе с мудростью и верой. «А иметь веру - это уже почти то же самое, что и иметь крылья» - утверждает герой одной известной сказки.

Идеи и уникальные для того времени инженерные решения Леонардо да Винчи, предвосхитили и намного ускорили появление современных дельтаплана, самолета, вертолета, дрона и парашюта.

Мысль о полете не покидала человечество на протяжении многих веков. Кто-то просто мечтал о полете, кому-то крылья снились, а кто-то пытался решить эту непростую задачу силой своей инженерной мысли через расчеты. Леонардо да Винчи также был одержим идеей воздухоплавания и занимался этой теме на протяжении всей своей жизни.

Да Винчи стал первым в XV веке изучать теорию полета на примере живой природы. Сначала он наблюдал за птицами, летучими мышами и насекомыми, анализировал особенность их полета, изучал анатомию их крыльев. Леонардо считал, что как только он сконструирует аппарат, схожий с крыльями птиц или летучих мышей и имитирующий их движения при полете, человек сможет взлететь. Он делал расчеты, рисовал эскизы, которые совершенствовались со временем (ПРИЛОЖЕНИЕ 10 )

Некоторые из его рисунков изображают лежащего вниз лицом человека, который собирается взлететь с помощью механизмов, присоединенных к крыльям, имитирующим крылья летучей мыши. Сам человек прикреплен к конструкции ремнями, а управлять крыльями должен был при помощи педалей, которые приводили в действие рычаги и веревки, поднимающие и опускающие крылья и изменяющие направление полета. Встречаются и рисунки человека с машущими крыльями, расположенного вертикально, и нажимающего на педали аппарата руками и ногами. Высота такого аппарата составляла 12 м., размах крыльев 24 м. Для управления механизмами этого летательного аппарата должны были быть задействованы руки, ноги и даже голова пилота. Взмахи крыльев должны были происходить крестообразно, вверх и вниз, подобно крыльям птицы. Однако если бы машина была построена, она была бы настолько тяжела, что не взлетела бы. Позже да Винчи приходит к выводу, что человеку не хватит мускульной силы для того, чтобы подняться в воздух подобно птице даже при наличии таких конструкций.

Дельтаплан. Леонардо начинает изучать возможность полета без маховых движений, углубляясь в изучение силы ветра и характеристик воздушных потоков. За основу разработки взят принцип парящего полета, достижимого при помощи ветра, ведь в этом случае требуется меньше усилий и мышечной силы человека для удержания летательного аппарата в воздухе. Основной принцип заключался в том, что человек мог смещать центр тяжести, меняя положение верхней части своего тела. Это прообраз современного дельтаплана (ПРИЛОЖЕНИЕ 11 )

Вертолёт. Одно из самых впечатляющих изобретений Леонардо да Винчи – летательный аппарат с воздушным винтом – прообраз дрона или вертолета. Аппарат с таким винтом должен был летать, как бы ввинчиваясь в воздух! Радиус винта - 4,8 м. Он имел металлическую окантовку и накрахмаленное полотно. Приводить винт в движение должны были четыре человека, которые толкали рычаги вокруг оси. К сожалению, их сил не хватало, чтобы поднять аппарат в воздух (ПРИЛОЖЕНИЕ 12)

Парашют. Парашют - еще один проект Леонардо да Винчи, который, остался только на бумаге. Как считал итальянский гений, "если у человека есть тент из плотной ткани, каждая из сторон которого составляет 12 длин руки, и высота - 12, то он может прыгнуть, не разбившись, с любой значительной высоты". На его рисунке модель выполнена на основе квадратной деревянной рамы, из углов которой выходят также деревянные направляющие, скрепленные над ее центром. К углам рамы крепятся веревки, на которых внизу висит человек.

(ПРИЛОЖЕНИЕ 13 )

Проекты и чертежи Леонардо да Винчи при его жизни не привели к созданию летательного аппарата. С высоты сегодняшнего научно-технического прогресса очень легко рассуждать о его ошибках и неудачах.

На некоторое время его идеи остались лишь на бумаге. Но именно своими разработками да Винчи заложил основы воздухоплавания, которые продолжали действовать на протяжении веков. Его чертежи летательных аппаратов появились за сотни лет до их создания. Благодаря наработкам Леонардо да Винчи эра самолетов, вертолетов и космических кораблей наступила значительно быстрее.

II. М.В.Ломоносов и изобретение

2.1. Идея создания первого в мире летательного аппарата.

Георг Рихман (1711г.р.)- русский физик немецкого происхождения. Основным объектом его исследований становятся электрические явления. Интерес к работе Рихмана проявляет М. Ломоносов. Оба учёных регулярно проводят совместные опыты, для которых Рихман пользуется лабораторией академии. В 1752 г. Рихман увлекается исследованием атмосферного электричества и сооружает в своей квартире прибор «для получения электричества из грозовых туч», состоящий из изолированного железного листа, пропущенного сквозь крышу дома и оканчивающегося в комнате электроскопом, изобретённым учёным – первым в истории измерительным электроприбором.

Трагедия произошла в 1753 г. Рихман, дотронувшись до своего прибора, был поражён электрическим разрядом. Смерть наступила мгновенно. Ломоносов был глубоко потрясён смертью своего сподвижника. После гибели Рихмана он и решил создать машину, с помощью которой можно было бы поднимать различные метеорологические приборы для исследования атмосферных явлений без участия человека.

2.2. «Аэродромическая машинка» М. В. Ломоносова

Спроектированная и затем построенная Ломоносовым модель летательной машины состояла из корпуса с двумя винтами, которые приводились в движение часовой пружиной, помещённой в коробку. Оба винта вращались в противоположные стороны, взаимно уравновешивая реактивную силу и, тем самым, обеспечивая неподвижность корпуса. Воздушный поток, отбрасываемый при движении винтов, способствовал вертикальному подъему аппарата.

Таким образом, это был самый настоящий прототип современного дрона и вертолёта, имеющий фюзеляж, несущие винты, источник энергии и трансмиссию.

Презентация состоялась в 1754 году на заседании Петербургской академии наук. Вот как об этом говорится в протоколе заседания:

«Высокопочтенный советник Ломоносов показал изобретённую им машину, называемую им аэродинамической (воздухобежной), которая должна употребляться для того, чтобы с помощью крыльев, движимых горизонтально в различных направлениях силой пружины, какой обычно снабжаются часы, нажимать воздух (отбрасывать его вниз), отчего машина будет подниматься в верхние слои воздуха с той целью, чтобы можно было обследовать условия (состояние) верхнего воздуха посредством метеорологических машин (приборов), присоединённых к этой аэродромической машине. Машина подвешивалась на шнуре, протянутом по двум блокам, и удерживалась в равновесии грузиками, подвешенными с противоположного конца. Как только пружина заводилась, (машина) поднималась в высоту и потому обещала достижение желаемого действия. Но это действие, по суждению изобретателя, ещё более увеличится, если будет увеличена сила пружины, и если увеличить расстояние между той и другой парой крыльев, а коробка, в которой заложена пружина, будет сделана для уменьшения веса из дерева. Об этом он (изобретатель) обещал позаботиться» (ПРИЛОЖЕНИЕ 14)

Внимательно рассматривая чертеж М.В.Ломоносова, мы обнаружили, что модель имела два соосных четырехлопастных винта, которые вращались в противоположные стороны. Для чего же это сделано?

Чтобы привести в движение любое тело, нужна сила. Сила возникает в результате взаимодействия, по крайней мере, двух тел. Причем сила действия первого тела на второе равна по величине силе воздействия второго тела на первое, но имеет обратное направление. Крыло, например, создает подъемную силу, взаимодействуя с воздухом. Оно, отбрасывая воздух вниз, само получает подъемную силу, направленную вверх. Эта вторая ответная сила носит название силы реакции.

Если сила проходит через центр тяжести тела, то тело движется поступательно. Если же сила действует на тело в стороне от центра тяжести, то тело получает также и вращательное движение вокруг центра тяжести. В этом случае говорят, что тело вращается под действием момента силы. Величину момента силы можно подсчитать, если умножить величину силы на ее кратчайшее расстояние до центра тяжести (на плечо ее действия).

Так же, как всякой силе противостоит реактивная сила, так и момент силы влечет за собой появление реактивного момента. Рассмотрим возникновение реактивного момента на примере.

Показан воздушный винт, который может свободно вращаться на подставке. Если на винт воздействует сила Л, проходящая через центр тяжести, лежащий на оси вращения винта, то винт, не вращаясь, вместе с подставкой начнет перемещаться в направлении действия силы. Реактивная сила будет воздействовать на палец руки в обратном направлении.

Где же в этом случае сила реакции? Сила реакции, в этом случае, будет действовать со стороны лопасти винта на руку. При этом, не будет возникать реактивный момент, воздействующий на подставку.

Пусть крутящий момент винту будет сообщен не рукой, а часовой пружиной, закрепленной одним концом на подставке, а другим жестко связанной с винтом. Будучи предварительно скрученной, пружина начнет раскручиваться и вращать винт, сообщая ему крутящий момент МКр, и подставку, сообщая ей реактивный момент Л7Р. Момент Мр по величине равен Мкр, но противоположен по направлению. (ПРИЛОЖЕНИЕ 15 )

С действием реактивного момента и столкнулся Ломоносов, как только начал изготавливать свою модель. Чтобы избежать вращения корпуса модели, Ломоносов нашел гениально простое решение, которое до сих пор является одним из классических способов погашения реактивного момента на вертолетах.

«Аэродромическая машинка» М. В. Ломоносова имела два винта, вращающихся в противоположные стороны. И если реактивный момент от одного винта стремился вращать корпус машинки в одну сторону, то реактивный момент от второго винта стремился вращать корпус ее в другую сторону. А они как винты были одинаковы и вращались с равным числом оборотов, то их реактивные моменты были равны и, следовательно, гасили друг друга. Корпус машинки в этом случае при полете оставался неподвижным.

Идея создания вертолета возникла значительно раньше идеи создания самолета. Еще в записках Леонардо да Винчи, относящихся к 1475 г. имелся рисунок летательного аппарата, в котором подъемную силу должен был создавать вращающийся спиральный винт. Под рисунком и рядом с ним рукою ученого сделаны следующие записи: «Остов винта должен быть сделан из железной проволоки, толщиной в веревку; расстояние от окружности до центра должно равняться 8 локтям» (локоть равен около 60 см.) (ПРИЛОЖЕНИЕ 16)

М. В. Ломоносов не мог знать о трудах Леонардо да Винчи и все свои работы производил независимо от него. Представленная на заседании Академии наук модель поднялась вверх на двадцать метров, вызвав восторг у присутствовавших учёных. Однако собрание указало на необходимость доработки и усовершенствования модели, с чем Ломоносов согласился. По неизвестным причинам наш выдающийся учёный оставил работу над модернизацией своего геликоптера. Так же Ломоносов разрабатывал модель машины, которая бы, поднимаясь вверх сама, могла поднять с собою маленький термометр, чтобы узнать температуру воздуха в верхних слоях. Эта машина должна была весить в два раза легче, однако желаемая модель не была доделана до конца. Но одно дело - проект или даже модель, другое - летающий аппарат. Увы, в последующие годы Ломоносов к этой теме больше не возвращался.

Трудности конструктивного и производственного характера долгое время тормозили совершенствование вертолета. Несколько десятков лет вертолет находился в лабораториях ученых и в опытных цехах заводов. Только благодаря усилиям отечественных ученых в вертолете были устранены многие недостатки, что открыло вертолету путь для применения в всех народном хозяйстве.

2.3.Значение изобретения

Несмотря на это, сам факт изобретения Ломоносова следует рассматривать как выдающееся достижение, опередившее своё время. О том, что ещё в 1475 году Леонардо да Винчи сделал чертёж аппарата, который должен был подниматься в воздух посредством вращающихся лопастей, в середине XVIII века было ещё неизвестно. К тому же великий итальянец не пытался создать практической модели по своему чертежу. Таким образом, Михаил Ломоносов самостоятельно изобрёл и первым в мире создал прототип современного вертолёта. И не просто вертолёта, а беспилотника.

Лишь в 1907 году состоится первый в истории вертикальный полёт летательного аппарата, построенного французами – братьями Луи и Жаком Бертье. Их машина поднимется в воздух всего на полметра и через минуту опустится вниз. При этом на высоту более чем 20 метров, достигнутую «воздухобежной аэродинамической машиной» Ломоносова, прототипы вертолётов смогут подниматься лишь к концу 1920-х годов.

Только в начале ХХ столетия - мы гордимся, что это произошло в России! - человеку впервые удалось подняться в воздух на винтокрылом геликоптере, построенном по проекту студента, а впоследствии академика Бориса Юрьева. А в 1950 году слово «вертолёт» придумал выдающийся советский авиаконструктор Николай Камов.

III. Современная жизнь дрона:

3.1. Вертолетное семейство

Первый геликоптер появлялся минимум дважды. Сначала только на бумаге: в XV веке Леонардо да Винчи сделал чертеж аппарата, который вертикально поднимается с помощью изогнутых лопастей. Чертеж этот, как и множество других работ да Винчи, опубликовали только в конце XVIII века, когда русский ученый уже все придумал сам (ПИЛОЖЕНИЕ 17).

Возможно, попади М. Ломоносов в наши дни, он удовлетворился бы метеорологическим квадрокоптером для своих тогдашних научных целей.

Вертолеты без конца совершенствуются в силу уникальных преимуществ перед любыми другими летательными аппаратами. Они маневренны, могут и задом наперед лететь, и зависать, вертикальный взлет и посадка не требуют сложных площадок – достаточно ровной поверхности в полтора диаметра винта. Они перевозят громоздкие грузы на внешней подвеске (Су-27 и Ми-26). Но их развивают не только как "небесных тяжеловесов" (ПРИЛОЖЕНИЕ 18).

Одно из направлений поиска – объединить максимальную легкость и максимальную безопасность. Этими качествами стал обладать итальянский двухместный вертолет "Зефир". Он оснащен парашютом, так что производители анонсируют "Зефир" как самый безопасный в мире вертолет. (ПРИЛОЖЕНИЕ 19)

3.2. Вертолеты на службе у человека

Благодаря маневренности в полете, вертолеты применяются для транспортных и пассажирских перевозок, при проведении геологоразведочных работ, для съемок, для перевозки и монтажа крупногабаритного оборудования. Они незаменимы для санитарных и спасательных работ (ПРИЛОЖЕНИЕ 20)

3.3. Конструкция вертолета

Считается, что именно Леонардо да Винчи еще в начале XVI в. впервые составил чертеж воздушного аппарата с вращающимся крылом, который прозвал «геликоптером» (в переводе с греческого «спираль» и «крыло»).

Для начала следует познакомиться с термином — авторотация. Это эффект вращения вертолета в сторону, противоположную направлению вращения несущего винта. Таковы законы физики. Вертолеты приходится оснащать дополнительным винтом, расположенным в хвосте, — рулевым. Рулевой винт создает силу, противоположную авторотации и компенсирующую ее. Наличие рулевого винта позволяет вертолету двигаться в нужную сторону, а не крутиться на месте.

Авиастроители создали вертолет по схеме NOTAR (это сокращение от английского No Tail Rotor, в переводе — «без хвостового винта»). Вместо рулевого винта имеется хвостовая балка, через которую проходит воздух от вентилятора. Он вырывается из хвостового сопла в нужном направлении, компенсируя авторотацию. (ПРИЛОЖЕНИЕ 21 )

Вертолеты двухвинтовой схемы

Рулевой винт является самым проблемным узлом современных вертолетов. Во-первых, он опасен и может тяжело травмировать человека, стоящего рядом с вертолетом. Во-вторых, именно от этой «мелочи» полностью зависит работоспособность такой большой и сложной машины, как вертолет. Стоит этому небольшому и хрупкому узлу повредиться — и вертолет превратится в груду неуправляемого металла. Неудивительно, что авиаинженеры пытаются исключить рулевой винт из конструкции вертолета. Одним из путей является создание вертолет по схеме NOTAR

Вертолетная схема с парой несущих винтов, расположенных один над другим, называется соосной (это слово означает, что оси винтов совпадают). Два несущих винта вращаются на одной оси в противоположные стороны, благодаря чему происходит взаимная компенсация эффекта авторотации. Основным мировым производителем вертолетов по такой схеме является российское предприятие «Камов». В частности, в 1997 г. был разработан ударный вертолет «Камов» Ка-52 (на западе его окрестили «Аллигатором»).(ПРИЛОЖЕНИЕ 22)

Еще одной схемой конструирования вертолетов является схема с двумя разнесенными несущими винтами. Термин «разнесенные» означает, что несущие винты располагаются не на одной оси, а в разных местах фюзеляжа. По такой схеме создан тяжелый американский вертолет СН-47 «Чинук» фирмы «Боинг».

Сложности конструкции. Пара несущих винтов — это, безусловно, великолепная идея. Она позволяет исключить такое слабое звено, как рулевой винт. Однако она же привносит в конструкцию новую проблему. Сдвоенный несущий винт намного сложнее устроен, чем одиночный.

Русский винтокрылый «универсал» Ми-24

В 1971 г. на вооружение Советской армии был принят вертолет Ми-24, созданный в конструкторском бюро еще одного гения вертолетостроения — русского инженера М. Миля. Это уникальная машина, сочетающая качества транспортного и ударного вертолета. (ПРИЛОЖЕНИЕ 23)

«Европеец» под номером 135. Вертолет ЕС-135

С 1996 г. совместная франко-германская фирма «Еврокоптер» производит легкий многоцелевой вертолет ЕС-135. Эта машина может выступать в различных качествах как на гражданской, так и на военной службе. ЕС-135 применяется как санитарный, поисково-спасательный, полицейский и разведывательный вертолет. (ПРИЛОЖЕНИЕ 24 )

IV. Практическая часть. Создание модели дрона по схеме Ломоносова

4.1.Инструменты и материалы

- картон от коробки; - простой карандаш;

- картон плотный; - клей «Момент» (суперклей);

- основа от шариковой ручки; - линейка;

- палочка для суш; - ножницы;

- пластиковые крышки от бутылки- 3 шт; - прибор для выжигания;

- пистолет-клей; - канцелярский нож;

- циркуль; - ластик. (ПРИЛОЖЕНИЕ 25)

4.2. Сборка модели (ПРИЛОЖЕНИЕ 26-27 ФОТО)

1.Расчертить на картоне от коробки основу вертолёта, вырезать и склеить её с помощью горячего пистолета.

2.Найти в двух смежных гранях центры и проделать отверстия, чтобы в одно входила основа от ручки, а во второе - палочка для суш. (фото)

3.На грани, противоположной той, в которую входит основа от ручки, найти центр и отметить это место изнутри.

4.Сделать из трёх крышек две одинаковые шестерёнки (они впоследствии будут крутить лопасти) и одну ведущую различную от них с острыми зубьями так, чтобы эти зубья хорошо входили в отверстия двух крутящих (фото)

5.Из плотного картона сделать два «стабилизатора» с отверстиями и приклеить их на грани изнутри, как показано на фото

6.В отверстие для основы от ручки вставить её и изнутри надеть на неё одну из крутящих шестерёнок как на фото.

7.Вставить в основу ручки палочку для суш и надеть на неё изнутри вторую крутящую шестерёнку

8.Закрепить обе шестерёнки клеем (горячим или суперклеем).

9.Во второе отверстие для палочки вставить её и изнутри надеть на неё ведущую шестерёнку и закрепить клеем (горячим или суперклеем).

10.Отрегулировать все шестерёнки так, чтобы ведущая вращала две другие одновременно, но в разные стороны.

11.Из плотного картона сделать две лопасти. (фото)

12.В одной из них проделать отверстие под основу от ручки, а в другой под палочку от суши и надеть их на соответствующие оси.

13.Закрепить лопасти горячим клеем.

Макет готов (ПРИЛОЖЕНИЕ 28)

Заключение

Работы М.В. Ломоносова охватывали почти все области знания, в том числе и вопрос создания летающего аппарата. 

В результате выполнения исследования, мы получили навыки исследовательской деятельности, умение работать с различными источниками информации. Мы поняли, что вопрос полета волновал людей многие тысячелетия, веками люди изучали птиц, создавали на их манер летательные аппараты самых немыслимых форм.

Также, мы узнали о первых изобретениях и их создателях в области авиации. Разобрались и поняли, как возникает подъемная сила крыла. Узнали, кто первый смог объяснить ее возникновение. Изучили строение и принципы полета вертолёта на примере современной техники. Мы поняли, почему вертолёт летает, наша гипотеза подтвердилась. Мы смогли изготовить модель вертолета по чертежам М.В. Ломоносова, которая действует, а значит удалось нам доказать её летательные свойства. Цель достигнута, задачи выполнены.

Список литературы

1. Гальперштейн Л.Я. Транспорт: Научно-популярное издание для детей/ Оформл. серии И.П. Смирнова. – М.: ООО «Росмэн-Издат», 2001. – 31 с. – (Я открываю мир).

2. Гончаренко В.В. Как люди научились летать. – К.: «Веселка», 1998. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://n-t.ru/ri/gn/kl.htm

3. Малов В. Я познаю мир. Техника: Детская энциклопедия / В. Малов. – М.: АСТ, Астрель 2004г.

4. Первые самолеты в мире и России [электронный ресурс]. URL: https://aviawiki.com/samolet/pervyj-samolet-v-mire

4. "Почему самолёт летает?", Волцит П.М., АСТ, 2016г.

5. «Самолеты. Детская энциклопедия» Феданов Ю., Владис., 2016г.

6.Свищёв Г. П. Авиация. Энциклопедия. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1994.

Интернет-ресурсы: https://avia.pro/blog/vertolet-lomonosova

Приложение 1

 

Схема-модель М.В. Ломоносова

Рабочий аппарат М.В.Ломоносов

Приложение 2

1784 г. французское изобретение Лоннуа и Бьенвеню

Приложение 3

90-е годы XIX в. создание вертолета. Н.Е. Жуковский

Приложение 4


1907 год появился вертолет, который смог оторваться от земли. Его сконструировали французы, братья Л. и Ж. Бреге, совместно с профессором Ш. Рише

Приложение 5

 

Русский изобретатель И.И. Сикорский

Приложение 6

Б. Н. Юрьев и его геликоптер

Приложение 7

1923 г. испанец Пескара создал вертолёт

Приложение 8

В 1924 г. француз Эмишен построил вертолет

Приложение 9

Первый советский серийный вертолет Ми-1, 1951 год

Приложение 10

Рисунки первых летательных аппаратов Леонардо да Винчи

Приложение 11

Дельтаплан по эскизам Леонардо да Винчи, воссозданный в 2002 году

Приложение 12

Рисунок вертикального винта на основе эскиза Леонардо да Винчи

Приложение 13

Парашют

Приложение 14

Реконструкция аэродромической машины М. В. Ломоносова (экспозиция ГМИК им. К. Э. Циолковского)

Приложение 15

Приложение 16

Под рисунком и рядом с ним рукою ученого сделаны следующие записи: «Остов винта должен быть сделан из железной проволоки, толщиной в веревку; расстояние от окружности до центра должно равняться 8 локтям»

Приложение 17

"Прототип геликоптера" на выставке "Гений да Винчи" в музее Артилерии и инженерных войск в Санкт-Петербурге

Приложение 18

Вертолет Ми-26

Приложение 19

Двухместный вертолет "Зефир"

Приложение 20

Вертолёт-спасатель

Приложение 21

Вертолет по схеме NOTAR

Приложение 22

Ударный вертолет «Камов» Ка-52

Приложение 23

Ми-24

Приложение 24

«Европеец» под номером 135. Вертолет ЕС-135

Приложение 25

Инструменты

Приложение 26

В процессе работы

Приложение 27

Изготовление модели

Приложение 28

Модель вертолёта

Просмотров работы: 375