Инновационные проекты, исследовательская деятельность техническое моделирование
Ростовский областной центр технического творчества учащихся

Авиамодельный кружок - дидактический материал

ДИДАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ

ПЕРВОГО ГОДА ОБУЧЕНИЯ В КРУЖЕ
«НАЧАЛЬНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ

МОДЕЛИРОВАНИЕ»

(Авиамодельный кружок)

Методические рекомендации

Методические рекомендации адресованы учителям начальных классов и руководителям кружков технического творчества.

Материал подобран в соответствии с типовой программой трудового обучения учащихся 1-4 классов. Изделия расположены в порядке усложнения. Содержание материала предполагает формирование у младших школьников опыта творческой деятельности в области самолетостроения.

Автор: И.И. Данчук

В настоящее время более остро ставится задача по подготовке не простых исполнительных рабочих, техников, инженеров, а творчески думающих, действующих людей. В связи с этим развитие технического творчества выдвигается на передний план общей подготовки учащихся.

Основная задача данного дидактического материала – это формирование опыта творческой деятельности по моделированию и конструированию в области самолетостроения. От изделия к изделию возрастает сложность технологии изготовления отдельных деталей и моделей в целом. В работе приводятся примеры постановки творческих задач перед учащимися, даны три примерных плана занятий кружка. Для изготовления моделей используются материалы, доступные для работы младших школьников: бруски, рейки, тонкая фанера, бумага, проволока, пенопласт, жесть и т.д.

Предварительную проверку данная работа получила на занятиях в кружке «Начальное техническое моделирование» в школе № 23 города Москвы.

На вводном занятии кружка очень важно сразу заинтересовать детей. Поэтому на ряду с интересным рассказом (беседой), необходимо на первом занятии с учащимися изготовить несложную интересную модель. И очень важно, чтобы эта модель получалась у всех, и главное, чтобы эта модель хорошо полетела с первого запуска. На наш взгляд всем этим требованиям отвечают две модели – это «Пчелка» (рис.1) и простейший вертолет (рис. 2)

«Пчелка» (рис. 1)

 

На заготовке из тонкой бумаги размером 80x70 мм разметить крылья 1 и прорезать их. Свернуть заготовку в цилиндр и склеить. Крылья 1 отогнуть. К передней части прилепить кусочек пластилина 2. Разукрасить корпус модели по своему усмотрению.

Регулируется «Пчелка», как обычный планер: если кабрирует, т.е. задирает нос, прибавить кусочек пластилина, если пикирует – убавить.

Простейший вертолет (рис. 2)

 

Винт 1 вырезается из тонкой бумаги. Фюзеляж – спичка 3 расщепляется, и вставляется винт 1. Для прочности место соединения промазать клеем. Груз 4 – это кусочек пластилина. Лопасти 2 отгибаются, и модель готова к запуску. Модель запускать с высоты /из окна, балкона/, Если модель попадет в сильный восходящий поток, то она может двигаться вверх.

 

Для второго занятия предлагается простая, но интересная модель самолета. Работа над этим самолетом позволит выявить уровни общей подготовки учащихся и уровни творческой активности.

Самолет «Ту-144» (рис. 3)

 

Для изготовления самолета /рис. 3, б/ нужно взять лист ватмана размером 100x150 мм. Сложить лист пополам и произвести разметку согласно чертежу (рис, 3, а).

 

Выполнить надрезы для получения элеронов 4. По штрих-пунктирным линиям отогнуть крылья 3. Кабина 2 (она не груз для центровки) образуется из усов 5. Один ус необходимо сложить гармошкой, а второй смазать клеем и обмотать вокруг гармошки. Фюзеляж 1 между крыльями 3 можно склеить. Регулировать полет нужно элеронами 4.

 

Перед учениками можно поставить творческие задачи на доконструирование этого самолета. Одной из таких задач может быть задача на доконструирование киля (хвоста) самолёта. На рис. 3 предложены варианты решения этой задачи. В первом случае (рис. 3, в) киль изготовили дополнительно и вклеили в готовый самолет. Во втором варианте (рис. 3, г) берется вся заготовка на 10 мм длиннее.

 

Вторую творческую конструкторскую задачу можно поставить на изменение конфигурации крыла. Один из вариантов показан на рис. 3, в.

Самолет (рис. 4)

 

Для модели нужно взять лист плотной бумаги размером 260x115 мм. Сложить лист пополам, произвести разметку или обвести трафарет. Ножницами вырезать заготовку по контуру.

По штрих-пунктирным линиям отогнуть крылья 1 и закрылки 2.

Для центровки на носу самолета укрепить большую скрепку или несколько маленьких. У самолета должен быть легкий планирующий полет.

Самолёт «Длинноносик» (рис. 5)

 

Этот самолет капризен в полете, поэтому его нужно точно выполнять по чертежу. По штрих-пунктирным линиям отогнуть горизонтальные рули 2 и закрылки 3. Для прочности часть фюзеляжа 1 можно склеить. Самолет с высоты поднятой руки может красиво планировать 10-12 м.

Планер со сменными крыльями (рис. 6)

 

У планера один общий фюзеляж 1 – пустой стержень от шариковой ручки. Полоску газетной бумаги обернуть вокруг стержня, промазывая клеем. Получится бумажная трубочка 3, которая должна передвигаться по фюзеляжу 1, но не очень свободно. К трубочке приклеить вырезанное из ватмана крыло 2. Сделать еще одну трубочку 4 поменьше и приклеить к ней стабилизатор 5 и киль 6. Когда клей просохнет, запустить модель. Если она задирает нос, передвинуть крыло ближе к хвостовому оперению, а если круто пикирует, – ближе к носу.

Трубочек можно заготовить заранее много. Изготовить крылья и хвостовые оперения различной конфигурации (рис. 6, б, в, г). В результате получится планер со сменными крыльями.

Истребитель (рис. 7, 8)

 

Эта кордовая модель хорошо летает и может даже выполнять фигуры «высшего пилотажа». Все детали самолета размещаются на листе ватмана размером 300x210 мм (рис. 7, б).

Чтобы сделать конусообразный фюзеляж 1, нужно свернуть заготовку 1 в конус. Квадрат 150x150 мм послужит заготовкой для двух крыльев 2. Для этого разрезать заготовку по диагонали на две части, каждую заготовку перегнуть пополам (рис. 8, а), разметить (рис. 8, б), отогнуть лепестки 6 крепления к фюзеляжу, склеить кромки и отогнуть закрылки 7 (рис. 8,в). К готовым крыльям 2 приклеить элероны 5 (рис. 8, г). Из заготовок 3 и 4 выполнить киль 3 (рис. 8, д) и шасси 4 (рис. 8, е). Приступить к сборке самолета. Разделить основание конуса фюзеляжа 1 на четыре равных части. Приклеить по разметке крылья 2 киль 3 и шасси 4. Носовую часть истребителя укрепить конусом из цветной бумаги.

Чтобы имитировать пламя ракетного двигателя, нарезать шесть полосок из красной тонкой бумаги размером 150x3 мм, связать их с одного конца ниткой, пропустить внутри корпуса модели и закрепить в носовой части.

Правильно сделанная модель плавно планирует, если ее запускать рукой

Для изготовления кордовой модели привязать к передней кромке крыла на расстоянии 25-30 мм от фюзеляжа нитку длиной 1,5-3 м. Раскрутить самолет за нитку, отрегулировать элеронами его полет.

С двумя истребителями можно устроить воздушный бой.

Биплан (рис. 9)

 

Модель обладает хорошими летными качествами, даже если она будет выполнена не по размерам. Поэтому изготовление этой модели предлагается учащимся в виде творческой задачи, где они должны сами выбрать свою конфигурацию деталей. На рис. 9 приведен пример, однако как было сказано выше, вариантов модели может быть много.

Общие требования к модели – это материал ватман или тонкий картон размером 280x210 мм, на нос крепится груз.

Детали: 1 – крыло; 2 – два киля; 3 – стабилизатор; 4 – шасси.

Модель не терпит резкого запуска, биплан плавно опускается по пологой траектории. Изменив углы наклона закрылков, можно заставить модель делать виражи.

Истребитель-перехватчик (рис. 10, 11)

 

Детали самолета: 1 – обтекатель; 2 и 4 – детали фюзеляжа; 3 – Фонарь; 5 – крыло; 6 – кили; 7 – стабилизатор; 8 – гребни; 9 – турбины.

У детали 4 (рис. 11) линии сгибов проведены лишь на 2(3 длины заготовки: кормовая часть фюзеляжа должна быть овальной. Заготовку обтекателя 1 свернуть в конус. Чтобы обтекатель лучше приклеился к фюзеляжу, на детали 2 нужно сделать прорези. При изготовлении фонаря 3, чтобы он лучше получился, нужно заготовку накатать на карандаш. Более красивый фонарь можно сделать из пенопласта.

Собирается модель в такой последовательности. Сначала склеиваются обтекатель 1 и передняя часть 2 фюзеляжа. Собранный узел вклеивается в деталь 4. Затем в фюзеляж вставляются на клею турбины 9, приклеиваются крылья 5, кили 6, стабилизаторы 7, гребни 8. В последнюю очередь устанавливается фонарь 3.

 

Центровка готовой модели производится разными способами. Один из них – это с помощью клея, лучше эпоксидного. Клей наносится ЕЕ деталь 1 в несколько слоев. Засохшая корка клея предохранит модель от повреждений при столкновении с препятствиями.

Модель истребителя можно оснастить пилонами и шасси.

Ракетоплан (рис. 12)

 

Квадрат ватмана со стороной 100 мм (рис. 12, а) сложить так, чтобы получилась крестообразная заготовка (рис. 12, б). Получившиеся двойные плоскости нужно склеить для прочности.

Для получения киля 3 и шасси 4 ножницами обрезать плоскости, как показано на рис. 12, г. Вырезать крылья 1 (рис. 12, в).

На крыльях выполнить элероны. Варианты выполнения элеронов приводились выше (см. рис. 3, 5, 8, 9). Для получения закрылков 2 концы крыльев отогнуть по штрих-пунктирным линиям.

Для центровки самолета нужен СОСНОВЫЙ брусочек 5 размером 15x8x4 мм. Один его конец заострить, и привязать к нему ниткой крючок 6 из стальной проволоки диаметром I мм. Нитку предварительно смазать клеем. На другом конце сделать крестообразный надрез. В этот надрез вставить носовую часть бумажной заготовки (рис. 12, д), также предварительно смазанную клеем. Самолет запускать с катапульты, он взлетает метров на десять, а затем планирует.

Истребитель, взлетающий с катапульты (рис. 13)

 

Материалы: липовый или сосновый брусок 220x25x25 мм, фанера толщиной 2 мм для крыла 2 и 1 мм для хвостового оперения, проволока, мелкие гвозди, клей, авиамоторная резина.

Фюзеляж 1 изготовить по чертежу. В задней части фюзеляжа сделать два взаимно перпендикулярных пропила. В горизонтальный пропил вставить на клею стабилизатор 3, а в вертикальный – киль 4.

Крыло 2 установить з выпиленный в фюзеляже паз на клею и гвоздиках. Из проволоки согнуть пусковой крючок 5 (он же служит амортизатором при посадке (и укрепить его снизу в носовой части фюзеляжа. Модель покрасить.

Катапульта 6 (рис. 13) – это резиновая нить, сложенная вдвое и прикрепленная к деревянной рукоятке. Сечение нити 4x1 мм, длина 500x600 мм.

Запускать модель нужно против ветра. Чтобы ока хорошо летала, на ней не должно быть перекосов крыла и хвостового оперения. Если модель задирает нос, нужно вбить спереди 1-2 мелких гвоздика.

Этапы развития советских ракет-носителей (рис. 14)

 

1. Двухступенчатая ракета-носитель, выводившая на орбиты первый, второй и третий искусственный спутники.

2. Ракета-носитель, с помощью которой были запушены первые автоматические станции «Луна». Установленный на двухступенчатой ракете дополнительный блок с ЖРД (жидкостный реактивный двигатель) позволил ей достичь второй космической скорости.

3. Ракетно-космическая система «Восток» тога имели дополнительный блок с ЖРД, что позволило увеличить вводимый на орбиту груз, и осуществить первый полет человека р космос.

4. В четырех ступенчатой ракетно-космической системе «Молния», предназначенной для исследования ближайших к Земле планет, вместо дополнительного блока с ЖРД установлены третья и четвертая ступени. С помощью этой ракеты-носителя бы: осуществлен первый запуск межпланетной станции «Венера».

5. Трехступенчатая ракетно-космическая система, в которой дополнительный блок с ЖРД заменен мощной третьей ступенью. Это позволило запускать ка орбиту двухместный космический корабль «Восток».

6. Ракетно-космическая система «Союз», предназначена для создания долговременных орбитальных станций и обеспечения сменности экипажей на них.

Космическая ракета (рис 15, 16)

 

Разметить и заготовить детали корпуса 2, 3, 5, носовой части 1, четырех больших стабилизаторов 6 и четырех маленьких 4 (рис. 16). Написать на корпусе ракеты слово «Союз» («Пионер», «Восток» и т.д.). Приклеить деталь 1 носовой части к детали корпуса 2 (рис. 15, б/) с помощью надрезов. Вклеить последовательно детали 3, 5 (рис. 15, в, г). Подготовить к склеиванию стабилизаторы 4, б: сложить их пополам, отогнуть боковые стороны квадратов, склеить кромки. С помощью клапанов приклеить стабилизаторы к корпусу в два ряда (рис.15,д).

Ракеты подобной конструкции можно сделать действующими. Для этого из бумаги изготавливается полая трубка диаметром 25 мм, длиной 260 мм. Трубку вставляют в корпус ракеты до конца и сильно дуют в нее. От потока воздуха модель взлетает.

Бумажный космодром (рис. 17)

 

Принцип действия всех моделей одинаков: для запуска используется духовая трубка 1 из картона или плотного ватмана. Модель нужно насадить на трубку и резко дунуть в другой конец – можно просто ртом, но лучше использовать для этого насос «грушу» (насос можно заменить полиэтиленовым пакетом).

Самая простая модель изображена на рис. 17, а. Склеенный из ватмана самолет 2 устанавливается на ложементы 4 носителя 3, надетого на стартовую трубку 1. Самолет должен быть отрегулирован, он должен при броске рукой плавно планировать.

Вторая модель (рис, 17, в) – одноступенчатая ракета.

Пример изготовления дан на рис. 15. Диаметр трубки 1 должен быть на 2-3 мм меньше диаметра корпуса ракеты 4. Прямоугольная платформа 2 и башня обслуживания 3 могут быть выполнены из бумаги или вырезаны из пенопласта.

Модель космического аппарата многоразового использования изображена на рис. 17, б. Сначала нужно выполнить самолет 1.

Примеры самолетов давались выше (см. рис. 3, 5, 7, 12), но к ним необходимо добавить упор 2, с помощью которого самолет будет удерживаться на ложементах 3 ракетоносителя 4.

 

Воздушно-космический самолет 1 нужно подвесить в ложементах 3 на разгонкой ступени 4. Рули 5 отогнуть так, чтобы после старта разгонная ступень начала разворот в горизонтальное положение, неся на себе самолет. В верхней точке траектории разгонная ступень отделится и упадет, а самолет будет плавно планировать.

Воздушные шары (рис, 18)

 

Воздушный шар – это простейший "»реактивный двигатель». Используя его можно создать различные модели, примеры показаны на рис. 18.

Модели из спичек (рис.19, 20)

 

Для изготовления самолетов нужна тонкая бумага и спички (очищенные от серы). Для регулировки моделей понадобится пластилин.

Модель (а) выполняется согласно чертежу (рис. 19). В заготовке для крыльев сделать отверстия, в них вставляется спичка (фюзеляж).

Модель (б) не имеет хвостового оперения, и она очень капризна в запуске. Но хорошо отрегулированная модель плавно планирует (рис. 19).

У модели (в) слегка отгибаются кверху не только консоли, но и носик крыла. Чтобы вставить киль, нужно распилить спичку сзади (рис. 19).

Модель (г) будет хорошо летать только после правильной регулировки (рис. 19).

Модель (а) не нуждается в большом количестве пластилина, сама спичка выступает в качестве груза. Киль вставляется в расщепление спички (рис. 20).

Модель (б) (рис. 20) напоминает модель биплана (см. рис.9).

Модель (в) проста в изготовлении и хорошо летает (рис. 20).

Модель (г) своеобразна по строению и хорошо летает (рис.20).

 

Все выше приведенные модели просты в изготовлении. Изготовив их, ученик может перейти к изготовлению таких же моделей, но в увеличенном виде. Для этого понадобятся другие материалы и некоторые изменения в конструкции.

Резиномотор на спичке (рис. 21)

 

Изготовление резиномотора: спереди и сзади в спичке-фюзеляже сделать небольшие углубления, в них потом встанут передний подшипник винта 1 и задний крючок 2 (рис. 21, б). Подшипник 1 и задний крючок 2 выполнить из мягкой проволоки диаметром 1 мм. Проволоку обмотать ниткой и места соединения промазать клеем БФ-2. Винт 3 (рис. 21, б) выстругать из рейки 45x6x4 мм. Строго по центру винта пропустить ось 4 (рис. 21, а) из проволоки. Конец оси 4 загнуть крючком 5 для резиномотора. Резиномотор 6 (рис. 21, б) сделать из двух ниток, вытянутых из бельевой резинки.

Для запуска резиномотор закручивать на 100-200 оборотов.

Этот резиномотор можно ставить на все ранее предложенные модели. Но регулировка этих моделей будет другая.

 

Примерный план вводного занятия

 

Тема. Вводное занятие. Изготовление модели «Пчелка» (рис. 1).

Цель. Заинтересовать школьников работой по моделированию в области самолетостроения. Ознакомить учащихся с организацией рабочего места, правилами внутреннего распорядка и безопасности труда.

Оснащение занятия. Выставка работ по техническому творчеству. Раздаточный материал: шаблоны модели «Пчелка».

Материал для работы: Тонкая цветная бумага, клей, пластилин. Инструменты и приспособления ножницы, линейка, карандаш. Содержание. Беседа о развитии самолетостроения, о достижениях советского народа в данной области, (например: Этапы развития советских ракет-носителей, (см. стр. 21, рис. 14). Рассказ о работах кружковцев прошлого учебного года, показ работ. Предварительное планирование работы на новый учебный год. Ознакомление учащихся с организацией рабочего места, правилами внутреннего распорядка и безопасностью труда.

Практическая работа: при изготовлении модели «Пчелка», внимание детей надо обратить на правильность выполнения надрезов для изготовления крыльев. Если работа производится ножницами, надрезы нужно выполнять предварительно сложив заготовку вдвое так, чтобы разметка крыла разделилась пополам.

После склеивания необходимо отрегулировать полет модели используя пластилин.

Подведение итогов занятия. Показ готовых моделей в действии. Коллективное обсуждение моделей по выявлению допущенных ошибок при изготовлении. Обсуждение предложений учащихся по улучшению конструкции.

 

Примерный план занятия

(середина учебного года)

 

Тема. Изготовление самолета «Биплан» (рис. 9).

Цель. Формирование опыта творческой деятельности: закрепление умения переносить полученные знания на прошлом занятии в знакомую ситуацию.

 

 

Оснащение занятия. Готовый образец модели биплана.

Материал для работы: лист ватмана или тонкого картона размером 280x210 мм, клей, цветная бумага, пластилин, канцелярские скрепки.

Инструменты: ножницы, карандаш, линейка.

Содержание. Беседа о летательных аппаратах данного типа.

Практическая работа: чтобы получить два одинаковых киля 2, разметку производить на одной заготовке, затем сложить две заготовки вместе и вырезать. (Данная операции может быть представлена в виде творческой задачи).

Подведение итогов занятия. Соревнование готовых моделей. Обсуждение всех представленных вариантов бипланов.

 

Примерный план занятия

(конец учебного года)

 

Тема. Изготовление модели с резиномотором (рис. 21).

Цель. Формирование опыта творческой деятельности: самостоятельное изготовление новой модели.

Оснащение занятия. Небольшая выставка готовых моделей.

Материал для работы: бруски, тонкие рейки, проволока, картон, ватман, тонкая цветная бумага, пластилин, мелкие гвозди, нитки, клей.

Инструменты: кусачки, круглогубцы, набор надфилей, ножовка, маленький рубанок, ножницы, линейка, карандаш.

Содержание. Беседа о самолетах на резиномоторах, их особенности, общие требования.

Практическая работа: самостоятельная работа над эскизом. Самостоятельная работа над моделью.

Подведение итогов занятия (занятий). Демонстрация моделей в действии. Соревнование однотипных моделей. Обсуждение каждой конструкции модели.