“风火轮”模型的原理与制作

上海市宝山区青少年科学技术指导站朱辰欢,“风火轮”模型的原理与制作,“和衷杯”上海市青少年航空模型“飞翼冲浪”主题活动（2013.11）,市冠名杯赛录像,一、风火轮模型活动方案介绍,航空模型活动作为一项传统的学生科技活动项目，在普及航空知识、培养航空科技人才方面所起的作用是很大的。现有的航空模型项目主要有一下几类：1、自由飞行类（橡筋飞机、手掷飞机、弹射飞机等）2、线操纵类（线操纵特技、空战、竞速等）3、无线电遥控类（固定翼、直升机等）其中有些项目如无线电遥控类，能很好的提高学生动手操作的能力、培养进取精神和竞争意识，但同时也存在“难度高、价格高、场地要求高”的问题，造成这些项目近些年来参与人数逐年萎缩。基于以上种种问题，拟开发一种成本低、门槛低、适合各中小学校课外科技活动的活动方案。,（一）开发背景和需求,1、形式新颖,飞翼冲浪、风火轮的飞行原理：飞翼、风火轮模型在飞行时，运动员手中的推板与模型始终没有接触，并且运动员能随心所欲的控制模型的飞行方向和飞行高度。,（二）、活动特点,2、容易普及,学生易上手适合3年级及以上，1-2节课学会器材价格低场地要求小飞翼：一个室内篮球场风火轮：一个空教室,3、科技与体育相结合,科技：学生通过制作、调试飞翼和风火轮模型，逐渐学习和掌握模型的飞行原理，进而不断改进模型的飞行性能。体育：学生在活动时，是全身性的运动，能很好的锻炼身体的协调性；尤其是“飞翼冲浪”项目，运动员前进速度类似于小跑步，体能消耗也很大，能提高学生的身体素质。,4、活动形式多样,“宝钢新世纪学校杯”上海市青少年航空模型“飞翼冲浪”主题活动秩序册,“风火轮”走独木桥,场地图,“风火轮”定点降落,场地图,5、公平竞争,项目设置分中小学组、男女组，其中飞翼冲浪项目分板推和手推组成统科学开发了比赛专用的激光自动计时器学生为主体成绩真实体现实际水平,二、飞行原理,“飞翼”、“风火轮”模型在飞行时，运动员一直紧跟在模型的后面，用推板产生上升气流，并不断调整产生气流的大小和方向，从而控制模型的飞行。,伯努利定律,基本内容：在水流或气流里，如果速度慢，压力就大，如果速度快，压力就小。,空气动力学原理,空气动力学原理,“风火轮”模型在翻滚时，不断带动翻滚片周围的气流旋转，使得翻滚片上方的气流流动速度快，下方的速度慢。由伯努利原理得出，下方的压强比上方的大，从而形成升力。,实际运用,扇翼机：它在机翼上表面安装横流风扇，利用风扇旋转时产生的升力和推力供给飞行器进行飞行。该飞行器具有超短距起降、大迎角不失速、操纵控制简单、低速飞行稳定性和安全性好等优点。它比直升机结构和操控系统简单，巡航效率高；比固定翼机起降距离短，低速飞行时有效载荷大，是一种性能介于直升机和固定翼机之间的新型飞行器。,三、制作方法,去除稳向轮中的小圆圈,稳向轮,翻滚片,步骤1,在翻滚片两端留出7mm的粘贴区;借助尺（银行卡），划出粘贴区的折痕；把粘贴区沿折痕左右翻折一下。,步骤2,在粘贴区上贴上双面胶；将翻滚片粘在稳向轮上。（翻滚片和稳向轮的中心线重合）,步骤4,用指甲把粘贴区分层；把粘贴区上下分别翻折。,步骤3,调整两个稳向轮的角度，使其与翻滚片相互垂直。,步骤5,培训作业,设计一份活动方案（竞赛、体验、参观等）1.活动标题2.活动的目的及意义3.活动人员4.活动内容5.活动过程,放飞动作：让“风火轮”进入翻滚状态推板的操作：1、双手持推板（与地面保持60-70度左右的角度）2、使推板跟上“风火轮”（让“风火轮”处于在推板