1、一 教材简介这是一本少年儿童课外航空模型活动教材。它的对象是少年儿童, 而不是专业人员。少年儿童参加航空模型活动是为了丰富课外生活,引起他 们对科学特别是对航空的兴趣,同时培养他们动手实践、自己钻研的能力。 作为一项课外活动,航模活动不要求像正课那样系统和统一,而要因地 制宜,因材施教;活动的方式也不是以课堂教学为主,而是以学生自己的实践活动为主,教师起辅导作用。 课外航模活动应该给孩子们创造一个新的环境,让他们以一种新的方式更愉快地自己学习,使他们更健康地成长。教材从简到繁,从易到难安排了六个单元的学习内容。每单元中 又分为 A制作和飞行;B工艺技能;C航模知识;D其他。共四个部分。 这样编
2、,是为了给辅导课外航模小组的老师提供选择。老师们可根据本 校课外航模小组的具体条件,如场地、经费、时间、学习情况等,选择出每 一单元的某些内容来加以组织,变成你们自己的活动计划,而且可以在计划 执行中根据情况加以补充和删改。其中的 A、B 、C 、D 四部分也可以根据需要改变顺序,或相互融合。二 航空模型概论1.开展航模活动的作用和意义航空模型是各种航空器模型的总称。它包括模型飞机和其他模型飞行器。航空模型活动从一开始就引起人们浓厚的兴趣,而且千百年来长盛不衰,主要原因就在于它在航空事业的发展和科技人才的培养方面起着十分重要的作用。(1)航空模型是探索飞行奥秘的工具。 人类自古以来就幻想着飞行
3、。昆虫、鸟禽、风吹起树叶和上升的炊烟,都曾引起过人类飞行的遐想。在载人的航空器出现之前,人类就创造了许多能飞行的航空模型,不断地探索着飞行的奥秘。距今 2000 多年前的春秋战国时期,我们的祖先就制作出能飞的木鸟模型。 韩非子中记载着:“墨子为木鸢,三年而成,飞一日而败。 ”宋朝李鸢等人编的 太平御览中也有“张衡尝作木鸟,假以羽翮,腹中施机,能飞数里” 的记载。另外,还制作出种类繁多的孔明灯、风 筝和竹蜻蜒等。唐代以后,我国的风筝传到国外,在世界上流传开来。西方有人用风筝做飞行试验,探索制造飞机的可能。美国的莱特兄弟是世界上第一架飞机的制造者,他们的飞机在 1903 年 12 月 17 日试飞
4、成功。他们就是先用大风筝进行种种试验,然后制造出滑翔机,解决了升降、平衡、转弯等问题,最后才把飞机制造成功的。在飞机发明之前,航空模型具有强烈的探索性质,在飞机发明之后,航空模型仍然是研究航空科学的必要工具。每一种新飞机的试制,都要先在风洞里用模型进行试验,甚至连航天飞机这样先进的航空器,也要经过模型试验阶段,取得必要的数据,才能获得成功。(2)航空模型是很有实用价值的器具。我国汉代就有用风筝测量距离和传递信息的。随着航空模型的发展,特别是无线电遥控模型飞机的日臻完善,航空模型的用途越来越广泛。例如,可以利用无线电遥控模型飞机作为部队和民兵对空射击训练的靶机。在训练的时候,通过无线电遥控设备控
5、制航模靶机完成直线飞行、转弯、上升、俯冲等飞行动作,甚至在靶机上完成空投降落伞、发射模型火箭、投放炸弹、施放拖靶等特技动作。在实弹射击时候,可以在航模靶机尾部几十 米远处拖拽一个彩色靶袋,以靶袋作为目标,避免击毁靶机。又如,在无线电遥控模型飞机上装上摄影机,就可以对地面进行航空摄影,拍摄一些人们不容易接近的野生动植物,甚至可以拍摄一些危险性很大 的惊险镜头或战斗场面等。另外,可以利用航模飞机携带农药灭虫,利用航模飞机拖一根尼龙线从一个山头到另一个山头,然后换成钢索,进行高山架线。还可以利用航模飞 机飞入云层,施放催化剂,进行人工降雨,等等。(3)航空模型是普及航空知识的玩具。航空模型活动在普及
6、航空知识、培养航空科技人才方面所起的作用是很大的,许多著名的航空学家,小时候都非常喜爱航空模型。美国的莱特兄弟小时候就爱玩飞螺旋(竹蜻蜓) ,从而产生对航空事业的浓厚兴趣。美国登月飞船阿波罗 11 号船长阿姆斯特朗,小时候也酷爱航空模型,他在家里的地下室安装了一个风洞,用来试验自己制作的模型飞机,这无疑对他成为世界上第一个踏上月球的人有着巨大的影响。我国也有许多著名的飞机设计师、 火箭设计师、飞行员等,小时候就是航模爱好者。另外,航空模型还是一种非常吸引人的娱乐玩具。春光明媚,千姿百态的风筝随风飘荡;夏日朗朗,五颜六色的飞盘划出一道道弧线,秋高气爽, 各式各样的模型飞机在蓝天中翱翔;冬天恬静,
7、彩色缤纷的热气球冉冉升起。 所有这些把人们的生活装点得更加丰富多彩。在飞机发明之后,航空模型作为普及航空知识的工具和娱乐玩具的作用更加突出。为了推动航空事业的发展,1905 年 10 月,在法国成立了国际航空联合会。它下设国际航空模型委员会,负责制定航空模型竞赛规则,组织国际航空模型竞赛活动。中国是国际航空联合会成员,积极参加国际航空模型竞赛活动,并取得了优异的成绩。在国内,经常举行全国性和地方性的航空模型竞赛,以推动航空模型活动和普及航空科学知识。2.航模活动的特点(1)航空模型种类的多样性。 航空模型的种类是非常多的。从构造上看,有用一张纸、几分钟就能制作好的最简单的纸模型飞机;也有要用上
8、千个零件、花几千个工时才能制作好的无线电遥控像真模型飞机。从性能上看,有只能飞几米远、在空中停留几秒钟的模型;也有能飞几百千米、在空中停留几十小时的模型。这些种类繁多、性能各异的模型,为不同年龄、不同条件的航模爱好者提供了广泛的选择余地。(2)航空模型活动的趣味性。不同种类的航空模型有不同的飞行性能。即使是同一个航空模型,它的飞行性能的发挥也有很大程度的不同。飞行本来就引人入胜,再加上模型性能的千变万化和随着调整工作的深入而使模型飞机性能不断提高,这就使得航空模型活动趣味无穷,对青少年具有特别强烈的吸引力。(3)应用知识的广泛性。先进的航空模型是按照严格的科学原理设计出来的,简易的航空模型同样
9、也充满着科学道理。没有科学知识,不按科学规律办事是很难把航空模型制作出来和放飞成功的。开展航空模型活动要用到材料学、结构学、工艺学、 空气动力学、电子学和发动机科学等多方面的知识和技术。知识面广和技术性强是航空模型活动区别于其他活动的一个显著特点。(4)亲自动手的实践性。 航空模型活动的实践性是很突出的。参加航模活动的青少年都要亲自制作和装配模型飞机,亲自检查和调整模型飞机,亲自放飞和维修模型飞机, 做好这些工作需要开动脑筋,手脚勤快,所以有利于培养人的独立工作能力,养成一切从实际出发和注重实际效果的工作作风。(5)不断革新的创造性。 在航空模型的制作中,重复做同一种工作的情况是不多的,即使有
10、重复也是在提高飞行性能的前提下不断改进工艺操作。如果没有创造性的发挥,就不能出色地完成从制作到放飞这一复杂的过程,更不用说设计和创新了。 因此,航空模型活动有强烈的创造性特点,它能使青少年自然而然地产生不 断革新技术的创造欲望,有利于培养创造型人才。(6)你追我赶的竞争性。 航空模型比赛是航空模型活动中一个重要的组成部分。竞赛时每个人都希望自己的模型能够飞出好成绩,创造新纪录,这就使航空模型活动有强烈的竞争性。如果我们能充分利用竞争这个因素,不仅可以大大增加航模活动对青少年的吸引力,而且能够使参加比赛者自发地改进模型,提高飞行性能, 促进新技术的诞生。3.怎样开展航模活动开展航空模型活动,要尽
11、量避免死记硬背和枯燥无味的注入式教育,应该把活动的重点放在引导和启发学生独立思考、动手实践、大胆创新等方面。(1)决定航空模型活动的因素。在组织航空模型活动的时候,要考虑各种具体情况,根据现有条件,选择适当的活动内容。航空模型爱好者的条件。主要指航空模型爱好者的数量、年龄、文化程度、动手动脑能力、制作和放飞航空模型的基础及是否有充裕的时间等。物质条件。主要指飞行器材、制作工具、常用仪器设备、工作室、飞行场地、交通工具、资料和经费等。辅导员的条件。主要指辅导员的技术水平、专业特长、年龄、身体情况、专职还是兼职和组织能力等。这三个因素的具体情况,在很大程度上决定了航空模型活动的内容。比如一个航模小
12、组,组员都是小学四五年级的学生;活动经费不多,缺少材料 和工具,没有固定的工作室;辅导老师以前没搞过航空模型,但年轻、热情、 肯学习。在这种情况下仍然可以开展活动,可以选择纸模型飞机作为活动内容。老师自己先学习有关纸模型飞机的制作,亲自动手做几个模型,反复调整使它们飞好。然后用不多的钱买一点绘图纸,用油印机把纸模型的图样印 在上面。活动的时候要求每个组员自带一把剪刀,老师准备一些曲别针和几小瓶乳胶。如果各项工作准备得充分,经过两个小时的活动,就可以教会每个组员做一架纸模型飞机,并掌握初步的调整方法。第二次活动可以组织同学们比赛,然后再教大家制作另一种纸模型飞机,这一次要有目的地让每个组员尽量独
13、立完成制作,并结合试飞时自己发现的问题,想出调整的办法。第三次活动,辅导员可以根据前两次制作和比赛中发现的典型问题进行讲解,适当地介绍一点飞行知识,启发、引导大家对自己制作的模型进行分析,想办法提高飞行性能,以便在下一次比赛中取得更好的成绩。特别要注 意对那些经过独立思考提出有创造性建议的组员给予热情鼓励,使他们建立起充分的自信心,敢于不断地提出新想法。久而久之,就可以把每个组员引 导到善于钻研的道路上去了。当然,我们要积极创造物质条件,提高辅导员的技术水平,使航空模型 活动向纵深发展。(2)组织航空模型活动的几种形式。 航空模型活动在组织形式上要体现出灵活性和多样性,才能满足不同条件的航空模
14、型爱好者的需要,并吸引更多的青少年参加到这一活动中来。航空模型班或航空模型队。一般由少年宫、少年之家等校外教育机关 或体育机关组织。它有完善的活动计划和具体的培训目标,配备一名到几名专职辅导员,有固定的工作室和较多的经费、器材。这种活动方式主要针对 有一定基础的航模爱好者,为他们提供正规的训练条件和科学的培养环境, 有利于他们进一步深入学习和研究,创造出好成绩。航空模型小组。一般由中小学校组织,它也有活动计划和活动要求, 配备一到两名兼职辅导员,有兼用的工作室和少量的经费、器材。这种活动以普及为主,是针对初学者的,一般制作简易模型飞机和初级自由飞模型飞机。自发的航空模型小组。有很多的航空模型爱
15、好者没有机会参加正式的航空模型组织,就自发地结合在一起进行简单的航空模型活动。如用攒下的零用钱购买器材,在家里建立简陋的航模工作室,活动中遇到问题互相商量,请教老师或者去看一些有关航空模型知识的书籍,从中寻找答案。他们的活动不正规,没有计划,但由于有兴趣,却可以长期坚持下来,一旦有人系统地辅导和帮助就能够取得突飞猛进的提高。半自治的航模协会和航模研究会。初中以上学生可以在辅导员的指导下组织起来,有计划地进行一些简单、可行、见效快的航空模型活动。如组 织观摩、组织小型比赛和召开研究会、讨论会等。他们的活动内容由组员自行决定。这种活动方式对锻炼学生的独立工作能力和组织能力有很大好处。 另外,还可以
16、搞断续的航模活动。在一些地区和学校,航模活动也像滑冰、游泳一样是一种季节性的群众活动。如果我们进一步宣传、引导和促进, 可以逐渐形成一种传统的航空模型活动。我国经常举行的秋季航空模型大赛就是多年形成的一种传统活动。(3)在航空模型活动中应注意的事项。在进行航模活动时,辅导员要有意识地培养青少年不怕困难、不怕挫折、独立思考、勇于创新的精神,并教育他们严格按操作规程办事,自觉遵守组织纪律,逐渐形成严肃认真、一丝不苟的科学态度和实事求是、脚踏实地的工作作风。引导青少年运用课堂上所学的数理知识去理解航空模型的基本原理,帮助他们运用理论知识去解释制作和放飞中出现的问题,力争少走弯路。教育青少年敢于创新、
17、不怕失败。在创新过程中失败往往多于成功, 但只有不怕失败,才会取得最终的成功。搞航空模型活动,贵在坚持,不能仅凭一时兴趣停留在“好玩” 的水平上。好奇、求知欲强是青少年的特点,辅导员要针对这一特点因势利导,寓教育于活动中,使青少年认识航模活动是一项非常有意义的活动,自觉地 把参加活动作为培养和锻炼自己的过程。在制作和放飞航空模型的时候,要随时提醒青少年注意安全。特别注意安全用电和安全使用化工原料,严格按操作规程办事,避免发生事故。制作航空模型所使用的工具要妥善保管和维护,勤俭节约,能动手制作或能用废品代替的零件,尽量不花钱去买。指导青少年注意积累资料和数据。进行航空模型活动,积累资料和记录各种
18、数据非常重要,它既能使青少年学会一种在今后的科学研究中经常使用的统计方法,又有利于和别人的模型相互比较,找出差距。在制作、放飞过程中要及时记录下自己的心得和体会。特别是当某种新的想法在头脑里一闪念的时候,千万不要白白放过它,要立刻记在本子里。到一定时间以后, 拿出这些记录,仔细整理,认真总结,对自己的提高是非常有益的。发挥指导员的主导作用。作为一个航空模型辅导员,不仅要对航空模 型活动充满热情,乐于献身,而且要热爱青少年,能够从生活上、学习上关 心爱护他们。一个优秀的航模辅导员还要具有高尚的品质和高超的技艺,要有丰富的知识储备,并善于学习,能够从书本上和学生中发现新的有益的东 西来补充、提高自
19、己,要鼓励学生打破条条框框,赶上甚至超过自己。辅导员要经常和学生们一起“摸爬滚打” ,及时发现问题,及时处理,有的放矢, 并注意随时用自己的一言一行去影响、教育青少年。三 第一单元A.制作和飞行(1)材料。1.折纸风筝 Wa1边长 170 毫米(mm )的正方形报纸一张。宽 1020 毫米,长 2 米(m )以上的皱纹纸条一根。缝衣线。彩色笔。胶纸条。(2)制作方法(见图 11) 。按图把方纸折好。把一根约 1 米长的缝衣线的两端用胶纸条贴在折好的纸风筝上。把线的两端对齐,找出线的中点来,并打结形成一个小线环。放风筝 的线就拴在小环上。在风筝的下角,用胶纸贴上纸条尾巴。尾巴最好用皱纹纸做,宽
20、1020 毫米,长约 2 米。(3)飞行方法。 在平坦开阔的场地上,迎风把风筝展开,轻轻拉线,风筝就可起飞。如果风速太小,可拉着线慢跑,风筝就可上升了。这时慢慢把线放出,风筝就缓缓地越升越高。注意,这种风筝只能在较小的风速下缓缓地升高,不能拉着风筝猛跑或 在大风中飞行。(1)材料。2.簸箕风筝 Wa2边长 190265 毫米(16 开)的皮纸一张(拷贝纸、片页纸也可) 。宽 1015 毫米,长约 1.5 米的皱纹纸条一根。缝衣线。1.5x1.5xl90 毫米的细竹条两根。乳胶。彩色笔。胶纸条。剪刀。(2)制作方法(见图 12) 。图 12按图把纸横着折成四等分。按图从纸上剪去四个三角形。把一根
21、约 1 米长的缝衣线两端用胶纸条粘在左右两端,并在中部结一 小环。用乳胶把竹条分别粘在虚线处。把皱纹纸条的两端分别粘在两根竹条的下端。用彩色笔美化。(3)飞行方法。 与折纸风筝相同。(1)材料。3.菱形风筝 Wa3边长 400x500mm 的皮纸一张(高丽纸、宣纸等长纤维的纸也可) 。竹条 2X4x400、3X5x500mm 各一根。缝衣线。皱纹纸条。乳胶。彩色笔。剪刀。小刀。(2)制作方法(见图 13) 。按图把竹条削成中间粗、两端细,并用刀子刮光表面。用手拿住竹条 的两端,使它弯曲,观察竹条弯曲的弧形是否均匀对称,如发现有不均匀的 地方就再刮竹条,直到能弯曲成一个均匀的弧形为止。按图把两根
22、竹条绑成十字形,并用胶粘牢。用线把两根竹条的四个端 点连接起来,形成一个对称的菱形。在骨架竹条和四周拉线上涂胶,把纸蒙在上面。蒙纸时要注意使其平 整,在剪掉四周的纸边时,要稍稍多留一点,然后涂上胶把它们卷到后面去, 这样就把四周拉线包在中间了。蒙纸时要注意保持风筝四周的张力均衡,不 要发生扭曲。在横竹条的两端拉一条线,使它稍稍向后弯曲,成一弧形。在风筝的下角拴一彩色尾巴。涂色美化。(3)放飞方法。 在平坦、开阔的场地上,一人把风筝迎风高举,另一人把线放开约 1030 米(视场地大小而定) ,持线准备。当一阵风吹来时,拿风筝的人放开风筝,持线人轻轻一拉,风筝便可升空了。如风速不够,持线人可以拉着
23、线慢 跑,促使风筝上升。如果风筝发生偏斜,则要轻轻放线,或停止跑动,这时 风筝便可自动恢复平衡。当风筝完全平稳后,再拉线,使风筝上升。在风筝 倾斜时不可拉着风筝猛跑,这样做往往会造成更严重的倾斜,最后跌落地上。 菱形风筝常见毛病的调整方法飞 行 现 象调 整 方 法 风筝几乎与地面垂直,放飞时线的拉力很大,但风筝并 不上升。适当减短上面的提线,减小风筝的倾斜角。 风筝的倾斜角很小,放飞时线的拉力不大,风筝不易上 升。适当减短下面的提线,增加风筝的倾斜角。 风筝总向一个方向倾斜下跌。检查风筝是否左右对称,如有不对称就调整过来。 风筝总向一个方向倾斜下跌。检查风筝是否左右对称,如有不对称就调整过来
24、。 在风小时飞得很好,风大时就向一边倾斜下跌。检查风筝两边竹条的弹力是否一样,如发现问题则要加以修整。 (1)材料。4.折纸模型飞机 Wa416 开的新闻纸一张。曲别针一个(或用订书器和订书钉) 。剪刀一把(小刀也行) 。铅笔和尺子等绘图工具。(2)制作方法。 以折为主,辅以剪(切)贴,见制作图解(图 14) 。(3)飞行方法。检查重心。检查飞机各部位置是否正确。手投试飞。用手拿机翼的下部,使机身呈水平状态,机头略向下倾, 轻轻向前(迎风)投去,同时观察飞行现象。刚刚学习航模的人,开始时往往不容易投放正确,最常见的毛病就是向斜上方投放模型,而使模型的飞行轨迹出现如图情况(图 15) 。 这种错
25、误的投放方法引起模型的不正常飞行,放飞者很难从中看出模型本身的问题来。因此首先要在辅导员的指导下反复练习投放,直到能正确地进行投放为止。在投放方法正确的情况下,如果模型的飞行情况如图 16,可以参照下 表中的方法调整,直到模型能够平直地飞行。飞行状态名称调整修正方法 a 正常不需调整 b 头轻水平尾翼后缘稍向下弯 c 水平尾翼后缘稍向上翘 d 垂直尾翼后缘稍向右(左)弯 直线飞行距离。直线飞行距离的长短是这种模型飞机飞行品质好坏的重要指标,也是放飞者的模型调整水平和飞行操作技术水平的反映。 测量飞行距离最好在无风的情况下在室内进行(例如体育馆或没有障碍物的礼堂内) ,在较小的庭院里也可以减少风
26、的影响。如果没有理想的场地 和天气,在有风时也可测量飞行距离,不过起飞线的选择一定要与风向垂直(见图 17) ,而且测量时要逆风飞行一次,顺风飞行一次,然后把两次的 成绩加在一起再被 2 除,用平均成绩表示模型的实际飞行成绩。飞行场地的地面要求平整,不应有大的起伏不平,起飞线不应高于或低 于地平面。测量时的风向要比较稳定,没有较大的方向变化。投放模型时要站在起飞线之后,面向场地。模型投出后落在场地内有效,飞出场外无效。以模型飞机在场地内的落点到起飞线的垂直距离为此次飞行 的距离。测量飞行距离以米为单位,小数点后面保留两位。下表为飞行距离 表。姓名 班级 时间 年 月 日飞行序数逆风距离(米)顺
27、风距离(米)平均值(米) 1 12.13 14.55 13.34 2 10.04 16.28 13.16 3 15.80 12.12 13.96 4 16.45 18.35 17.40 5 17.52 19.60 18.56 总平均值(米) 15.28(1)材料。卡片纸一张。曲别针两个。剪刀一把。切纸刀一把。5.剪纸模型飞机 Wa5铅笔和尺子等绘图工具若干。乳胶一小瓶。(2)制作方法(见图 1-8) 。与折纸模型的比较分析:折纸模型的所有部件,如机翼、尾翼、机身 等都是连在一起的,剪纸模型则要分别制作机翼、尾翼、机身,然后把它们 粘合组装成一架完整的飞机。剪纸模型的主要制作工艺是:剪切、弯折、
28、组装(粘合) ,具体作法见制作图解。(3)飞行方法。配重和检查重心。Wa4 在制作完成后,只要检查一下重心位置是否 正确,如不合适,在机头或机尾稍加配重即可;Wa5 制作完成以后,还必 须在机头用曲别针等物加重,它的重心才能符合要求。检查重心的方法与 Wa4 相同。检查飞机各部位置是否正确。方法与 Wa4 相同。 手投试飞与调整。 Wa5 的手投方法与调整方法基本与 Wa4 相同。直线飞行距离。飞行及测量方法与 Wa4 相同。转弯飞行。在完成了直线飞行以后,放飞者应进一步学习掌握转弯飞 行的方法。在直线飞行中,如果模型飞机的机翼两边没有发生不对称的扭弯变形, 模型飞机的直线飞行主要靠调整方向舵
29、来保持。与此相似,模型飞机的转弯 也可以通过偏转方向舵来调整。在正常的情况下,方向舵的偏转角越大,模 型飞机的转弯半径越小。但同时我们也会在试飞中发现,在把一架已经飞得 很好的模型飞机的方向舵偏转一定角度,使它转弯飞行时,这架模型飞机会 发生快速下沉的情况。为了克服这种情况,我们在偏转方向舵的同时,要把 水平尾翼的后缘(升降舵)稍稍向上翘一点,使飞机在转弯时有抬头的趋势, 以免它急剧下沉。通过反复的飞行调整,应当能使模型飞机按照我们的要求 作各种不同半径不同方向的转弯飞行。仿照直线飞行的测量,我们也可以作各种不同形式的转弯飞行的测量或比赛,以促进大家把转弯飞行技术掌握得更好。如绕标飞行就是一种
30、(见图19) 。如图 19 所示,迎风设一起飞线,在线的中点前方 2 米、3 米、4 米? 等处各设一彩色标志。测量(或比赛)时,投放飞机的同学可以在起飞线后面的任何部位起飞,看模型飞机能绕过哪个标志后再飞到起飞线后面来。模型飞机所绕过的最远 的标志就是这次的飞行成绩。如果模型绕过了标志而没能再返回到起飞线后 面来,则这一次飞行是不成功的。6.纸木模型飞机 Wa6(1)材料。16 开白板纸一张(约 200 克/米 2) 。木条一根(用方便筷子也行) 。橡胶管一段(塑料管也行) 。乳胶一小瓶。铅笔、直尺等绘图工具。切刀一把。(2)制作方法(见图 110) 。与折、剪纸模型飞机的比较。 前两种模型
31、飞机的全部结构都是用纸制作的,因此强度不大,不能做更剧烈的飞行。纸木模型飞机的机身是用木条制作的,这比纸制机身要结实得 多,因此能做力量不太大的弹射飞行。纸木模型的主要制做工艺是切纸、弯折和组装(粘合) 。 具体做法可见制作图解。 (未标注尺寸部分按比例放大)(3)飞行方法。配重和检查重心。方法与 Wa5 基本相同,只是 Wa6 所用的配重物 是橡胶管,它可以同时起缓和冲击的作用。检查飞机各部位置是否正确。方法与 Wa5 相同。手投试飞及调整 与 Wa5 相同。直线飞行距离。与 Wa4 和 Wa5 相同。转弯飞行。与 Wa5 相同。弹射飞行。这是用橡皮筋的力量把模型飞机弹射到一定高度以后,再
32、向下滑翔的飞行。在弹射飞行前,先要准备一条由数根橡皮圈连成的、长约 300 毫米的弹 射橡筋,模型飞机要经过认真的手投飞行调整并能完成直线飞行和转弯飞 行,在弹射前最好把模型调整成稍向左转弯的状态。弹射的方法是:左手拿橡筋的一端向上高举,右手拿飞机的尾部,用机 头钩住橡筋的另一端,并把橡筋拉长,使机身以大约 45角上仰,同时机翼 稍向右倾斜(见图11 ) 。开始弹射时不要把橡筋拉得过长,使弹射的力量太大。然后根据飞行情 况,逐渐增加弹射力量。如果弹出后模型的飞行情况如图 112 中左,那是由于弹射力量不够 大,只要再适当增加弹射的力量,情况就会有改进。如果弹出后,模型的情况如图中右,则是由于弹
33、射的力量过大和机翼倾斜程度不够造成的,只要适当增加一点机翼的倾斜角,并减小一点弹射力量 就行。最理想的飞行情况是图中的中,模型被弹射到最高点以后,自动转入滑翔。弹射飞行不像直线飞行有一定的方向和范围,因此需要比直线飞行大得 多的场地。最理想的场地是标准足球场,学校里的小足球场也可以使用,但 难免发生飞出场外的情况。弹射飞行比手投飞行能飞得更高更远,留空时间也更长,因此弹射飞行 更能引起小朋友的兴趣。但掌握弹射飞行的技术必须有大量反复的实践过程 才行。纸木模型只是掌握弹射技术的开始,在下一单元中还要进一步掌握它。留空时间测量。与直线飞行距离一样,弹射飞行留空时间的长短,也 反映出模型飞机品质的好
34、坏,以及对模型飞机飞行调整技术和飞行操作技术 掌握的好坏。留空时间的测量很简单,只用秒表即可。从模型飞机出手开始计时,到 模型飞机着地停止计时。一般以秒为单位。留空时间用表格记录下来。姓 名第一次(秒)第二次(秒)第三次(秒)平均成绩(秒) ? ? ? ? ? B.工艺技能1.认识简单的立体示意制作图图纸是一种技术语言,它比文字叙述能更加简单明了而又准确地表达技 术要求。常用的模型图纸有立体示意图;三面投影图;工作图。立体示意图能具体直观地表达模型的形状、构造、尺寸和各部件之间的 关系,没有专门图纸知识的人也能看懂。但是它不能很精确地表达出部件的 形状和尺寸,因此在很多情况下往往是平面图与立体
35、图配合使用。2.切割工具(一)剪模型飞机制作中使用的切割工具很多,如剪、刀、锯、锉、砂纸等都是 把材料分割开的工具,所以统称切割工具。其中最基本也最常用的切割工具 就是刀和剪。剪一般用来切割薄板材料,如纸、纺织品和薄金属板等。 剪裁的加工特点是两把刀分别从材料的两面同时切割,而不像一般的刀割只从材料的一面进行。剪刀的使用一般比刀容易掌握,而且比较安全。尤 其是专门为少年儿童制造的没有锐利尖端的安全剪刀,就更不容易出问题。 所以少年儿童刚刚开始制作模型时所使用的工具就是剪刀。剪的使用:一般的剪刀只能用来剪纸、布等材料,不能用来剪木片,更不能剪金属。使用剪刀时,拿材料的手,手指要远离刃口。使用剪刀
36、剪切一 个较长切口时,要注意第一次剪切与第二次剪切之间的连续性,不要出现两 刀之间的毛边。对于小半径的转弯或凹曲线,更要力求剪口的连贯平滑。3.粘合(一)纸的粘合模型制作中除切割加工之外,最重要的就是结合加工,如胶合、钉合和 楔合等。这是一种把两个以上的零件结合在一起的加工。在模型制作中使用 最多的结合方法是胶合。(1)乳胶。模型制作中使用的胶种类很多,使用时可根据胶合要求和使用条件来选 择胶的种类。在少年儿童的初级模型制作中,考虑到孩子们的健康和模型的 制作要求,一般选用聚醋酸乙烯乳液(简称“白乳胶”或“ 乳胶” ) 。乳胶的特点是基本上没有空气污染,也不会腐蚀皮肤,使用时比较安全。乳胶粘合
37、纸、木等材料的强度较高,在常温下固化,固化前溶于水,清洗方 便。(2)乳胶的使用。确定胶合面。根据模型的制作要求,结合部位的情况,确定胶合面的 位置和大小。涂胶。在胶合面上均匀地涂上一层适当厚度的胶液。一般在胶合的两 面都涂胶。胶合。把胶合面对正结合,并用适当方法加压固定。固化。乳胶的固化一般在常温下进行,如果在较高的温度下,它固化 得更快。(3)纸的粘合。薄纸的粘合。薄纸,如绵纸、皮纸、拷贝纸、电容纸等粘合时要用浓 度较小的乳胶。涂胶时胶层要薄,涂覆要均匀。胶合前要稍晾一会,待胶快干时结合,然后用手压平,几分钟后即粘合牢固。 注意事项:薄纸粘合时要防止胶渗透到纸的另一面把不该粘合的地方粘上。
38、厚纸的粘合。厚纸,如白板纸、白卡纸等吸收胶液的能力往往比薄纸 强,对胶合强度的要求也高,因此粘接厚纸时用胶的浓度要稍大一些,用胶 量也要多一些。在粘合前最好涂两次胶,等胶稍晾一会后再结合。由于厚纸 的刚性比薄纸大得多,所以结合后要用较大的压力使胶合面相互吻合(如用 夹子固定) ,待固化后再减去压力。由于厚纸吸收胶液多,它的固化时间也比薄纸长。 厚纸粘合时要注意避免在固化过程中发生变形。C.航模知识1.飞机各部分的名称和作用(见图 113)(1)机翼。 能在飞行时产生升力,克服飞机的重力,保证飞机离地、上升和在空中航行。(2)尾翼。 包括垂直尾翼和水平尾翼。在飞行时保证飞机的平衡和稳定,并通过尾
39、翼上的舵面对飞行进行操 纵。(3)机身。 连接飞机的各部分,安装各种设备,乘人、载货或携带战斗装备。(4)起落装置。 保证飞机在没升空之前或降落以后的运动。(5)动力装置。 为飞机的飞行提供动力。一般常见的有活塞式发动机和喷气发动机,有的带动螺旋桨产生推进力,有的直接喷射气体产生反作用力推进。在宇宙飞 行中还使用火箭发动机。典型的常规飞机一般都具有以上五个部分,但在特殊形式的飞机上也有例外,例如在滑翔机上就没有动力装置;在“飞翼” 式飞机上没有水平尾翼 和机身等。习题:联系你所制作的模型飞机认识飞机的各部分。2.一般飞机的操纵面和它们的作用(1)副翼。 一般在机翼两端的后部,驾驶员通过操纵杆操
40、纵副翼,可以使飞机左、右倾斜。(2)升降舵。 一般在水平尾翼的后部,驾驶员通过操纵杆,使升降舵上翘和下弯,可以使飞机抬头和低头。(3)方向舵。 一般在垂直尾翼的后部,驾驶员通过脚踏板,使方向舵左右偏转,可以使飞机向左转或右转。习题:联系你所制作的模型飞机的飞行,领会各操纵面的作用。D.其他1.工作秩序的建立(1)环境、示范的影响。环境。要给学生创造一个良好的活动环境,不光是清洁、美观和显示 出科学技术的吸引力,还要显示出秩序和条理性。例如工具、材料的放置要 整齐而有条理。示范。在老师向学生讲解一个问题,示范一个制作时,要注意有清楚 的条理性和良好的工作秩序,这些行为本身对学生就是一种无言但十分
41、有力 的教育,使学生在感性上建立起有条理有秩序工作的意识。(2)工作秩序的教育和训练。 在学生最初接触航模活动开始,就不可缺少工作秩序的教育。老师要用生动的实例使学生认识到工作秩序的重要性,使他们理解到同样完成一件工 作,有秩序和无秩序会使制作的质量和效率产生很大的区别。在每一个模型的制作中,都要结合具体的制作,对同学们的工作秩序提 出要求,并进行评比和讲评,使他们在实践中养成有秩序工作的习惯。2.安全操作(1)环境、示范的影响。环境。学生的活动环境不但要显示出秩序和条理性,还要为他们的安 全操作创造条件。例如不让学生接触他们不适宜操作的设备物品,如砂轮机、 木工电锯、电刨、高压电、有毒有害的
42、药剂等。此外在活动室内外学生所接 触到的设备和物品都要符合安全标准(所有电源都有安全保护,材料和工具 都是不容易使同学受到伤害的) 。示范。教师的一切示范操作都必须达到安全操作规程要求,这点非常重要。如果老师平时就用不安全的方法操作,那么学生就很难去遵守安全操 作规程。(2)安全教育。在学生接触航模活动的开始,老师就必须进行安全知识教育。首先要用 生动实例使学生认识到安全操作的重要性,然后再把安全教育贯彻到每项具 体的操作技能教育中去,使学生们在学到每一项技术的同时,也知道它们的 安全知识。老师在检查讲评中也要把安全操作当作一项指标。四 第二单元A.制作和飞行(1)材料。1.小鸟风筝 WB72
43、2300mm 竹条两根。300x300mm 皮纸(或拷贝纸)一张。乳胶。细缝衣线。彩色笔。铅笔、尺。剪刀。(2)制作方法(见图 21) 。把纸对折。按图把小鸟的形状绘在纸上(最好先在另一张厚纸上把图绘好剪下作 为样板,然后依照样板把图绘在制作风筝的纸上) 。按图纸把小鸟剪下来,然后展开。在中心线上粘一根竹条。把另一根竹条的两端涂胶,然后与小鸟两翼的端点对齐粘好,这时鸟 身中部自然弯曲下垂呈立体状态。把一根约 400mm 长的线的两端拴在图上鸟身三角形顶角中间,作为提线,放风筝的线就拴在提线的中间偏上部分,然后再根据飞行情况调整拴线 的位置。(3)放飞方法。 基本放飞方法与第一单元中所学的三个风
44、筝相同。这里介绍一种新的放飞方法:双鸟放飞。先制作两个颜色不同的小鸟风筝,分别对它们试飞,并调整好。在线端拴着一只鸟的主线上,距小鸟约 5m 的地方拴上一根长约 3m 的支 线,支线的端部拴上另一只小鸟。放飞时先把主线上的小鸟放飞起来,然后 再放支线上的小鸟。两只鸟在空中一起飞行时是非常有趣的,同学们不妨试 一下。(1)材料。2.立体风筝 WB855540mm 木条 3 根; 55580mm 木条 1 根。 如果找不到合适的木条,用直径相当的芦苇管或高粱秆也行。540xl80mm 皮纸 1 张;360xl80mm 皮纸 2 张。乳胶。缝衣线。少量的硬纸片和两个橡皮圈。小刀、尺子、铅笔等工具。色
45、彩。(2)制作方法(见图 23) 。按图把 540x180mm 的皮纸裁成一个六角形,并绘出两条粘木条的位置 线。按图把两条 360xl80mm 的皮纸对折一下,找出粘木条的中心线。把一根 55540mm 的木条两端涂胶,按图粘在两条皮纸的中心线 上。把两根 55540mm 的木条一端涂胶,按图粘在六角形纸的两边。把硬纸片剪成两个小三角形,按图粘在六角形纸两端的角上。然后在 两角中心开一小洞,拴上一个橡皮圈。按图把纸条的两端粘在两根木条上。按图在中间木条的上、下拴上提线。提线上下的尺寸约为 740mm 和870mm,可根据飞行情况调整。把 55580mm 木条的两端开口,套在橡皮圈上,把六角形
46、纸从背面 撑起来,立体风筝便制作好了。携带时,只要取下背面的撑杆,整个风筝就 可卷起来。(3)立体风筝的放飞。一般立体风筝的重量较大,因此需要较大的风速才能飞行。但立体风筝 的飞行稳定性较好,结构稳定,在较强的风中也能稳定飞行。放飞立体风筝的方法与放飞菱形风筝方法相同,由于立体风筝的稳定性好,因此立体风筝的放飞甚至比菱形风筝还容易。3.弹射模型飞机 WB9(1)材料。木片。木条。橡皮圈。乳胶。刀。砂纸。细木锉。尺、铅笔。(2)制作方法(见图 25) 。 机翼制作:按图 2 6 在木板长度的 1 处,向左倾斜到板厚的 12 处画一斜线,把多5余的木料锉去,然后用砂纸磨平。在木板长度的 1 处向右
47、画斜线,在后缘处留下大约 0.5mm 厚,把多3余的部分全部锉去,用砂纸磨平。除后缘外,用砂纸把全部机翼的棱角磨圆滑,形成一个下平上弯的流 线形翼型。把机翼中部切开,用砂纸把切开的端面稍稍磨斜一点,然后按图 27 把机翼一端翘起粘牢。尾翼制作:按图 27 把木片磨光,切好外形并把棱角磨圆。 机身制作:按图 27 把机身外形切好磨光。按图把水平尾翼和垂直尾翼分别粘在机身上。按图 27 在机身上粘上翼台。在机身前面装好弹射钩。总体组装:用橡筋把机翼绑在翼台上。检查重心位置是否合适,适当配重调整好重心位置。(3)弹射模型飞机的飞行。弹射模型飞机的试飞在开始时与前面讲的纸模型飞机一样,也要经过 调整重
48、心,检查飞机各部位置是否正确等项试飞准备工作。弹射模型飞机的手投试飞和调整方法基本上与纸模型飞机相同。由于弹射模型飞机的垂直尾翼和水平尾翼都是用薄木片制作的,因此在调整它们 的角度时要十分小心。在把它们弄弯之前,最好先用嘴向木片哈气,使木片 湿润一点,增加韧性,这样再用手去调整角度就不容易破裂了。另外木片尾 翼不能像纸和泡沫塑料那样能弯曲很大角度,只能作很微小的调整。在手投滑翔飞行平稳以后,就可以进行弹射飞行。开始时也像纸木模型一样,是一个人用较小的力量进行弹射的。然后逐 步增加弹力,同时进行调整。在弹射时出现的情况和调整方法见 51 页表。弹射模型飞机飞行中的三大问题是如何取得最大的弹射高度
49、;如何从 弹射上升状态顺利地转入滑翔状态(损失高度最少) ;如何争取较长的留空 时间。如果这三个问题解决好了,飞行成绩就可以提高。这三个问题是相互影响,互有关联的。例如,最大的弹射高度和最好的滑翔状态之间有时就存在 着相互矛盾的因素,在没有特殊控制机构的弹射模型飞机上,要想使模型弹 射时直线上升,同时又能很好地滑翔几乎是不可能的。为了解决这些矛盾,一般采用螺旋上升的方式,即在弹射时将模型倾斜 一个角度(例如向右倾斜) ,同时稍稍向倾飞行情况调整方法 直上直下 a.水平尾翼后缘稍向上翘;b.弹射时把机翼稍稍倾斜。 翻筋斗 a.水平尾翼后缘稍向下弯;b.弹射时把机翼稍稍倾斜。 螺旋下降 a.把垂直尾翼后缘向旋转的反方向弯曲。如向左螺旋,则把垂 直尾翼后缘向右弯曲。 右旋下降向左弯曲垂直尾翼后缘。 斜的反方向弯曲一点垂直尾翼后缘(例如向左