Авиамоделирование для начинающих. Инновации

4. Памятка педагогу

На выбор методов обучения существенно влияет материально-техническая база, наличие материалов, инструмента, оборудования. И конечно же, он во многом зависит от стиля работы и личных качеств руководителя.

Необходимым условием является творческое сотрудничество с учащимися, включение тем и разделов вызванных к жизни тенденциями в современном авиамоделизме, внедрением новых технологий и материалов. Работа в кружке должна помочь школьнику практически познакомиться с содержанием труда в тех или иных профессиях , раскрыть ему и другие их стороны , правильно принять решение по выбору будущей профессии.

ДАКБ

Творческое обучение в противовес ''репродуктивному'' основано на мышлении ‘без образца’ и предполагает собственную активность обучаемого по выявлению проблемы ,постановки задачи ,поиску и осуществлению ее решения.

Идея творческого обучения, ориентированного на поддержку и развития творческого потенциала обучаемого ,является той основой ,которая определяет ответ на вопрос – как учить детей.

Система дополнительного образования, ввиду отсутствия жестких стандартов, представляет наибольшие возможности для реализации такого обучения ,основанного на исследовательской деятельности обучаемых.

Идея творческого обучения привела к созданию различных моделей такого обучения. Одной из таких форм обучения, сложившейся естественным путем, является: «Детское авиамодельное конструкторское бюро» (ДАКБ), где каждый обучаемый и главный конструктор , и технолог ,и летчик-испытатель. Специально никто не назначается и не избирается главным конструктором или технологом.

При подготовке к очередным соревнованиям, при изготовлении определённого класса авиамоделей объявляется «мозговой штурм», во время которого анализируются выступления моделистов в данном классе на предыдущих соревнованиях, новинки, которые продемонстрировали соперники, летные условия (зал, улица), теория полёта и аэродинамика, новости в авиамодельных изданиях, выбираются весовые, геометрические и аэродинамические характеристики модели, скажем , это может быть планер с метательным стартом с рук(F1N).

На основе такого совместного анализа каждый «главный конструктор» разрабатывает свою модель, вычерчивает шаблоны и приступает к её изготовлению.

Уже по изготовлению, отладке и испытательно – регулировочным полётам выявляется лучшая модель, которая становится естественным образом предметом подражания для начинающих и менее опытных обучающихся.

Таким образом, быстрее поднимается и выравнивается общий уровень конструкторской и технологической культуры группы, навыков и умений отдельных воспитанников.

По проведении соревнований определяется окончательный результат работы ДАКБ. Лучшими становятся дети занявшие первые и призовые места (обычно это те же, кто уже лидировал на подготовительном этапе). Лучшие моделисты получают звание «Лучший конструктор» (на модель наносится аббревиатура «Л.К.»). Шаблоны их моделей помещаются в общий фонд стандартов, а модели получают имена собственные («Птичка», «Орлик», «Чайка» и др.) и индивидуальные раскраски.

Работа ДАКБ постоянна , не ограничена временными рамками. Поэтому принципу строится работа всех групп на постоянной основе с различиями по возрасту (1-ый,2-ой,3-ий и т.д. годы обучения).

На основе такого сотворчества рождаются новые технологические приемы и способы обработки нетрадиционных материалов ,новые конструктивные решения.

Примеры : парашют (хозпакеты) ,модели из полипропилена(потолочные плитки) ,планер с импульсным стартом , планер с метательным стартом с рук ,планер на дальность ,резиномоторные модели . Причем такая «потолочная технология» позволяет освоивший ее авиамоделистам разрабатывать и строить как простейшие модели ,так и схематические ,экспериментальные модели копии, RC модели с электроприводом типа PARKFLAER,копии и с успехом участвовать в соревновании и показательных выступлениях.

Появляются новые подклассы моделей такие как электробойцовка ,электропилотажка ,по которым проводятся городские соревнования. Конструкция «электробойцовки» настолько проста и применение её безопасно, что позволяет обучать пилотов в классе F-2D массово, круглый год и начиная с более раннего возраста.

Другой формой обучения является электролет. Методическая разработка «Электролет – тренажёр для начинающих» показала, что она способствует более быстрому усвоению навыков управления кордовыми моделями. Электролет даёт возможность проводить тренировочные полёты круглый год в помещениях и на улице, что позволяет повысить мастерство авиамоделистов.

В последние годы широкое распространение получили радиоуправляемые модели типа «Park Flyers». Чтобы обучить владению в воздухе радиоуправляемой моделью требуется в среднем 10 полётов. При этом поломки дорогостоящей техники неизбежны. Также расходуется ресурс аппаратуры. Избежать этого позволяет использования компьютерных симуляторов полета FMS и REFLEKS.

Обучение на симуляторах в течение 6-8 часов вполне достаточно, чтобы воспитанник начал безаварийно летать, что, в общем, значительно ускоряет вступление в строй пилота радиоуправляемой модели.

Использование компьютерных технологий позволяет разрабатывать альбомы для склеивания бумажных моделей-копий и применять их как методический материал для проведения занятий по конструированию и изготовлению стендовых моделей.

Применение авторских интернет сайтов в качестве электронного компьютеризированного учебно-методического средства значительно расширяет возможности обучения ( в том числе и дистанционного ) и творческого сотрудничества с кружковцами. Ребята активно участвуют в подготовке материалов для сайта , осуществляют видео съёмку тренировочных и испытательных полётов , соревнований ,готовят сообщения , статьи , описания моделей. Вновь поступившие авиамоделисты и моделисты со стажем знакомятся на сайте с технологиями изготовления моделей , классами моделей и их конструкцией , в разделе «видео»– с полётами различных моделей , способами их запуска , пошаговыми фото инструкциями . Таким образом , авиамоделист , начинающий постройку очередной модели , в силу своих способностей и возможности работы в интернете после такого «дистанционного обучения» приходит на занятия более подготовленным и осмысленно приступает к изготовлению авиамодели.

5. Моделирование из «потолочки».

Метод Протяжки под Давлением (МПД)

Многочисленные авиамодельные сайты в инете посвящены моделированию из потолочки. Это поистине народный материал,– легко доступен,лёгок в обработке, обладает привлекательными прочностными характеристиками , позволяет делать из него модели широкого спектра , и , причем , любому моделисту с любым уровнем умений , знаний и навыков – практически с нуля. Использование Потолочки даёт возможность минимизировать время постройки и предельно упростить процесс изготовления деталей. Качество моделей не хуже бальзовых, ремонтопригодность намного выше, ремонт легче. Большинство проблем решается прямо на поле с помощью скотча. Пенопласт не боится воды . Вес модели выходит меньше чем у бальзовой . Ну, и не так жалко самолёт , если его разобьёшь.

Потолочка – универсальный авиамодельный материал с большим потенциалом, позволяющим вовлечь в сообщество авиамоделистов широкие слои. детей и взрослых разного уровня и возможностей. Можно сказать, что появился, ширится и процветает новый класс (как угодно можно назвать) стихийного, народного, без преувеличения, авиамоделирования . И, наверное, в нашей стране , включая СНГ, он наиболее развит из– за недостатка материальных возможностей.

На сайтах описаны многие технологические приёмы:

–сгибание на трубе с подогревом и без;

–сгибание после продавливания линейкой со скотчем и без;

–изготовление объёмного фюзеляжа методом продольного « сэндвича»;

Кстати, можно делать поперечную слойку (см. фото).

На ось-спицу насаживаются и склеиваются элементы в поперечном разрезе.

Затем оклеиваются бумагой на ПВА. Бумага вышкуривается, остаётся «мыло» -отполированный слой клея ;

–изготовление плоских моделей от планеров с импульсным стартом до RC плосколётов ;

–изготовление объёмных моделей сборкой из плоских деталей;

–изготовление деталей способом « Dip in hot water» Зафиксированный в изгибе пенопласт обрабатывается кипятком или паром;

–как и чем клеить, как красить, чем обтягивать и распускать струной.

И, наконец, МПД, разработанный и предложенный автором Метод Протяжки под Давлением.

Начнём с описания некоторых свойств потолочного пенопласта…

Прежде всего, его стоит классифицировать по жесткости (хрупкости).-

На рынке присутствуют порядка 5ти разновидностей потолочки. Скорей всего , это вытекает из различных флюктуаций в технологических режимах при его промышленном производстве.

Он может быть от жесткого и хрупкого с блестящей плёночкой («припаленный») толщиной 3мм. , до мягкого , почти резинового на ощупь и матового на вид 4,5мм толщиной. Вы выбираете его в зависимости от того, какие качества хотите получить. Более жесткий – для RC плосколётов,– средний – для планеров с запуском с рук, – матовый и эластичный – для копий, когда вы хотите получить вогнуто выпуклые поверхности.

Примечание: В любом случае с перекаленной потолочкой толщиной 3мм работать не желательно. Не плохой «копийный» пенопласт выпускают отечественные производители под маркой СОЛИД.

Когда вы решили, какую модель будете строить , подобрали пенопласт нужного качества,–первое с чего нужно начать ,-определить направление «волокон»– в каком направлении лист пенопласта имеет наибольшую жесткость.

Элементы конструкции планера модели нужно располагать вдоль « волокон». Волокна сыграют роль лонжерона или стрингера. Это позволит сделать крыло без лонжерона, а панели фюзеляжа , соответственно , – без стрингеров. А если отформовать поперёк волокон выпуклый профиль на панели крыла или фюзеляжа, то это придаст им ещё большую жесткость.

Резать пенопласт нужно острым канцелярским ножом, делая как можно меньше угол между лезвием и плоскостью панели. (см. фото) Тогда края будут ровными и не рваными.

«Потолочка» идеально клеится ПВА-М (именно ПВА-М см фото). Этот клей даёт наименьший клеевой слой и вес, эластичен и обеспечивает жесткость на отрыв. При склеивании деталей в стык можно применять булавки или,наиболее удобно, – малярный скотч (см фото). Следует обратить особое внимание на то, что при склеивании внахлёст, необходимо стачивать мелкой наждачкой поверхностную оплавленную плёнку, так как она не гигроскопична – отталкивает воду , а ПВА на воде. ПВА нужно проверять на отлип ,поместив каплю клея на палец . Сжав пальцы , через несколько секунд разжать. Клей нужной консистенции начнёт схватываться.

Для придания большей жесткости можно применять оклеивание бумагой, – от папиросной до писчей, в зависимости от габаритных и весовых характеристик модели. Оклеивание бумагой придаст большую гладкость поверхности модели , что важно для копий .Оклеивается производится следующим образом :

а) Мелкой наждачкой притачивается поверхность (избавляемся от поверхностной плёночки и выравниваем поверхность);

б) С помощью кисточки покрываем подготовленную поверхность клеем ПВА разбавленным на ¼ водой;

в) После высыхания клея через 20 -30 мин притачиваем мелкой шкуркой поверхность, избавляемся таким образом от поднявшихся « дыбом» мелких волокон;

г) Подготовленную к оклеиванию бумагу (вырезанную по разметке) выкладываем подслой из газет и покрываем с приклеиваемой стороны с помощью кисти разбавленным на ¼ водой ПВА-М. Папиросную бумагу, чтобы не рвалась нужно клеить фрагментами 1-2дм;

д) Наклеенную на модель бумагу после высыхания ошкуриваем мелкой щкуркой для придания большей гладкости. Можно нанести ещё один слой разбавленного ПВА.

Окрашивание пенопласта можно производить доступными хобистскими акриловыми красками. Как вариант. Можно красить и красками на 646м растворителе с расстояния не менее 20см. Растворитель успевает испариться и не травит пенопласт. Оклеенные бумагой модели можно красить любыми красками.

Ещё одна положительная особенность потолочки в том, что возможно формировать конфигурацию поверхности. Например, «шифер» на моделях самолётов 30х годов. На модели ТБ-1 волнообразная поверхность кольчугалюминия достигается продавливанием под линейку 1,5мм-вой спицей с шагом 1,5-2мм. (см фото).

Рифлёную поверхность можно оклеивать бумагой, только во время высыхания бумаги бороздки надо периодически продавливать спицей.

Для обработки пенопласта, придания нужных форм и профилей применяются приспособления – наждачная шкурка приклеенная на деревянные пластины, или что то подобное.

МПД.

Собственно Метод Протяжки под Давлением заключается в том, что вы придавливая пенопласт рукой или другим подходящим предметом к искривлённой поверхности (угол стола и др.) протягиваете его, придавая нужную конфигурацию. Если край стола острый, лучше прокладывать между столом и пенопластом лист ватмана.

Формуя пенопласт поперёк волокон можно создавать выпуклые профили типа Г-417 для простейших моделей (планеров F-1-N , рез. мотор) и паркфлаеров. Или плосковыпуклый , объёмный профиль ( модель Як-23 см фото). Или симметричный, объёмный профиль для электричек.

Формуя пенопласт вдоль «волокон», можно делать винглеты или выгибать

угол «V” на крыльях простейших моделей (см. фот).

Формованием поперёк и вдоль «волокон» делаются выпукло вогнутые панели и детали планера, моделей – копий , RC моделей и др. (см. фот)

Применение Метода Протяжки под Давлением (МПД) поможет раскрыть и использовать потенциал потолочного пенопласта и создать множество разнообразных авиамоделей.

6. Организация соревнований

Соревнования – одна из форм массовой спортивной работы в авиамодельном кружке. Элементы спорта, дух соперничества обязательно присутствуют в процессе занятий авиамоделизмом. Формы и содержание игр и соревнований зависят от времени обучения и от уровня подготовки кружковцев.

Участие в соревнованиях – один из стимулов технического совершенствования. Однако не следует увлекаться исключительно спортивной стороной авиамоделизма. Высокие спортивные достижения немыслимы без исследовательской работы учащихся. Соревнования должны способствовать углублению технических знаний, воспитывать волю и закалять характер кружковцев.

Авиамодельные соревнования – это итог длительной работы каждого моделиста. На них проверяют не только качество моделей, но и умение школьников целеустремлённо использовать все свои знания и силы для достижения успеха. А успешному выступлению на любых состязаниях предшествуют учеба и тренировка.

На занятиях кружка ребята учатся готовить свои модели к соревнованиям, знакомятся с правилами запуска, предварительной регулировкой.Руководитель должен научить кружковцев рассчитывать время старта , выяснять причины неудачных полётов и быстро устранять дефекты , правильно работать с помощником .

Успех на соревнованиях зависит и от степени готовности модели. Обычно авиамоделисты готовят к соревнованиям две модели: одну – для полётов в безветрие, другую – в ветреную погоду. Если модель одна, очень важно в ходе состязаний вносить при регулировке коррективы в зависимости от меняющихся условий.

Перед каждым запуском необходимо осмотреть модель, проверить надёжность и прочность крепления её частей , сменить резиновый двигатель.

На соревнованиях возможна и поломка модели. Кружковцы должны уметь правильно и быстро ремонтировать модель. Ребята должны правильно находить причину , изменяющую полёт . Для этого необходима большая , кропотливая работа руководителя кружка – тренера .Во время тренировок нужно выявлять неисправности , дефекты и на этих примерах учить анализировать причины неудач и правильно выбирать способы устранения , теоретически обосновывая неудачные старты и полёты.

Большое значение имеет наблюдение начинающих авиамоделистов за работой на старте более опытных кружковцев, анализ причин их успехов и неудач. Соревнования авиамоделистов – спортсменов – лучшая школа для начинающих. Посещение таких состязаний следует организовывать руководителям авиамодельных кружков.

7.Что нужно знать для начала

7.1. Как устроен и летает самолёт.

Знакомство с самолётом начнём с описания его внешнего вида. ( рис.1)

Рис. 1

Самолёт имеет следующие основные части : фюзеляж, на котором укреплены крылья с элеронами, шасси с колёсами ; в задней части фюзеляжа имеется хвостовое оперение, состоящее из киля с рулём поворота , и стабилизатора с рулём высоты ; в передней части установлены моторы с винтами . Такие же части имеют и модели самолётов .

Самолёт( и модель его) тяжелее воздуха .Для того , что бы были понятнее причины полёта самолёта , посмотрим , почему поднимается в воздух самый обычный плоский воздушный змей , который также тяжелее воздуха . Змей взлетает вверх потому , что ветер давит на его плоскую поверхность , поставленную под углом к ветру .На поверхность змея действуют две силы .( рис. 2) Сила , которая отбрасывает змей назад –сила сопротивления , а сила , поднимающая змей вверх –подъёмная сила. Крыло на самолёте устанавливается под положительным углом атаки. Следовательно, на крыло действуют те же силы – сопротивления и подъёмная, что и на плоскость змея .( рис. 3) Величина подъёмной силы и силы сопротивления зависит от формы профиля крыла . Вот почему самолётное крыло в разрезе имеет вид не плоской пластинки , а плавной фигуры , называемой « профилем». Такой профиль даёт значительно большую подъёмную силу и меньшее лобовое сопротивление, чем плоская пластина.

Рис2                                     Рис 3

При поступательном движении самолёта крыло обтекается потоком воздуха. Из за особой формы сечения крыла создаётся разность давления под и над крылом и возникает подъёмная сила. Над крылом скорость потока воздуха увеличивается , под крылом – уменьшается . В соответствии с законом Бернулли это приводит к появлению разности давлений под и над крылом , т. е. к созданию подъёмной силы .

На все части самолёта в полёте влияет воздушная среда. Наибольшее сопротивление набегающему потоку воздуха оказывает тело в форме пластины, меньше – шар и совсем мало – тело, имеющее форму вытянутой капли. ( рис.4 ) Это происходит потому , что воздушный поток неодинаково их обтекает . Позади фигуры капли поток сходит плавно , а позади пластинки и шара поток образует вихри . Те фигуры , которые имеют большую площадь поперечного сечения и создают позади себя вредные вихри , дают в полёте и большее лобовое сопротивление. Поэтому, всем частям самолёта ( модели ) нужно придавать « удобооптекаемую « форму – закруглённую спереди и заострённую позади , выступающие части капотировать или помещать в обтекатели .