扑翼机教案
6第六课:认识扑翼机ppt课件
扑翼机的发展史
众所周知,早在中国西汉时代就曾有人来模仿鸟的飞行,世 界上第一架按技术规程设计的扑翼机图纸出自著名画家达芬奇之 • 手,它是根据鸟类飞行机理进行设计的,至今仍完好地保存在博 物馆内。但过了300多年后,科学家们才重新开始考虑扑翼机, 并把它作为一种飞行器来研究。在19世纪中期,由考夫曼、英国 人哈尔格莱夫和德国人李林塔尔对扑翼机理论所作的研究及实践 成为扑翼发展史上重要的里程碑。
•
变成了向后拍动时的上翼面,同样具有一定的攻角并产生升力。 一个拍动周期中的平均气动力是垂直向上的。当前飞或后飞时, 昆虫的拍动平面是向前或向后倾斜的,这与直升机的情况相似。
读一读:
国内扑翼机发明的小故事:
首届“中国青少年科技创新奖” 第八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖、第 四届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛金奖、第九届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一 等奖、“飞向未来――国际太空探索创新竞赛”第一名、第二届全国未来飞行器设计大赛专业组一等奖、中 国航天50周年知识大赛一等奖,这些重量级的荣誉都属于南京航空航天大学一位硕士研究生——胡铃心,他 的发明是 “鸟灵”可变扑翼机。
扑翼机的发展史
20世纪初,俄罗斯科学家和设计师们在这一领域内取得了 重大突破,但鉴于知识背景,当时的扑翼飞行器也不能算理想 • 的飞行器。一系列的失败迫使科学家们重新进行计算设计,通 过试飞实践和所积累的理论资料,科学家们看到了许多问题, 如:机翼煽动时效果不明显,并未产生理想的升力和推力。另 外,关键一点是科学家们认识到之前那些仅靠人体自身肌肉的 力量来驱动的扑翼飞行器是无法实现持续飞行的。
扑翼机结构设计及运动仿真
扑翼机结构设计及运动仿真作者:马程熊晓松吴昊王世文
来源:《中国教育技术装备》2020年第14期
摘要撲翼飞行器可以通过对鸟类或昆虫飞行动作的模仿实现飞行。设计从生物学的视角出发,对鸟类在飞行过程中翅膀的动作进行分解总结。阐述仿生扑翼飞行器所需要实现的基础要求,设计出一种合理可靠的二段折翼式仿生扑翼飞行器驱动机构。使用Pro/E对设计出的驱动机构进行三维实体建模,通过运动仿真功能对驱动机构进行验证。结果表明,设计的驱动机构符合设计要求,具有可行性。设计为仿生扑翼飞行器的设计研制以及实体样机制造提供了理论依据。
关键词仿生扑翼飞行器;驱动机构;建模;仿真;Pro/E
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2020)14-0027-03
Structure Design and Motion Simulation Analysis of Bionic Flapping-wing Aircraft//MA Cheng, XIONG Xiaosong, WU Hao, WANG Shiwen
Abstract Bionic flapping-wing aircraft is a flying tool that can be
imitating the flight movements of flying organisms such as birds or
insects. From the perspective of biology, the structural characteristics
仿生扑翼机器人
二.现状分析
日本东京大学的仿蝴蝶扑翼飞行器Butterfly-type Ornithopter (BTO)
BTO的机身由轻质木材构成,翅膀由聚氨酯和聚合物薄膜构成,动 力源为扑动橡皮筋,由曲柄带动两翼上下扑动,目前只能持续几秒 钟的飞行。利用该仿蝴蝶扑翼飞行器,通过高速摄影和流场成的方 式,科研人员对蝴蝶扑翼飞行中的前缘涡高升力机理进行了深入研 究,同时也在聚合物薄膜翅膀的设计和制造方面取得了一定成果。
五.意义期望
对扑翼飞行器期望
体积小 储能小
提高续 航时间
提高能源 利用率
五.意义期望
对扑翼飞行器期望 进一步缩小扑翼式飞行器 的尺寸,将内部构件全部 缩小
微型化
难以用肉眼辨别的程度, 甚至难以被雷达辨别
五.意义期望
对扑翼飞行器期望
灵活的自主飞行
以现在的研究水平,飞行器尚不可完成复杂的高难度 动作,也不能通过气压气流的改变完成自我控制从而 独立飞行。随着技术和研究的深入,未来的扑翼式飞 行器将实现自我控制,并独立完成各种飞行状态的改 变。
二.现状分析
德国Festo公司的“SmartBird”
具有无线遥控和自动飞行两种模式,可以自主起飞、盘旋和降落。 SmartBird 的设计灵感来源于海鸥,SmarBird 的翅膀由内、外翼 两段构成,内翼具有较大的刚性,而外翼具有较大的柔性,从而在 飞行姿态上与海鸥更加接近。
智力拼装模型扑翼机教程
智力拼装模型扑翼机教程
制作智力拼装模型扑翼机的教程如下:
材料:
1. 扑翼机拼装模型套装
2. 胶水(建议使用透明胶水)
3. 剪刀
步骤:
1. 打开扑翼机拼装模型套装,将其中的零件取出。按照说明书上的图示,找到对应的零件,并将它们按照编号进行分类整理。
2. 首先,按照说明书上的指引,将机身的零件组装起来。使用胶水将零件粘合在一起,注意要确保它们的位置和角度是准确的。等待胶水完全干燥。
3. 接下来,组装机翼。将机翼的零件按照说明书上的指引进行组装,使用胶水将它们粘合在一起。确保机翼的形状和角度是正确的,并等待胶水干燥。
4. 组装尾翼。将尾翼的零件按照说明书上的指引进行组装,使用胶水将它们粘合在一起。确保尾翼的形状和角度是正确的,并等待胶水干燥。
5. 最后,将机翼和尾翼分别粘贴在机身上,确保它们的位置和角度是准确的。使用胶水固定它们,等待胶水干燥。
6. 完成组装后,检查一遍整个扑翼机的结构。如果有任何松动或不牢固的零件,使用胶水进行修复。
7. 等待所有胶水完全干燥后,你的智力拼装模型扑翼机就完成了。你可以根据自己的喜好进行装饰或涂装。
注意事项:
- 在拼装时,务必按照说明书上的指引进行操作,确保正确组
装零件。
- 当粘合零件时,使用适量的胶水,但不要使用过多以免影响
模型的质量。
- 在等待胶水干燥时,可以使用夹子或其他辅助工具固定零件,以确保它们安全牢固地粘合在一起。
- 注意安全,尽量避免刀具伤害或胶水接触到皮肤或眼睛。
希望这个教程能帮助到你,祝你成功完成智力拼装模型扑翼机!
自制扑翼机的原理
自制扑翼机的原理
自制扑翼机的原理可以分为几个主要部分:翅膀结构、动力系统和控制系统。
1. 翅膀结构:扑翼机的翅膀一般采用类似于鸟类翅膀的结构,可以通过拍动实现推进和升力。翅膀一般由轻质材料制成,如碳纤维和玻璃纤维等,以减少重量。翅膀的形态设计要考虑到空气动力学的原理,以最大限度地提供升力和减少阻力。
2. 动力系统:扑翼机的动力系统可以分为两种类型:人力驱动和机械驱动。人力驱动的扑翼机通常通过鸟类类似的拍翅动作来提供动力,需要人员持续施加力量来推动翅膀。机械驱动的扑翼机则采用发动机、电动机或压缩空气等能源来提供动力,通过机械结构将动力转化为翅膀的拍动。
3. 控制系统:扑翼机的控制系统用于调节翅膀的拍动频率、角度和幅度等参数,以实现飞行姿态的调整。控制系统可以采用传统的机械控制方式,如杆杆连接或绳索连接,也可以采用电子控制系统,通过电动机或舵机控制翅膀的运动。控制系统一般由飞行员或自动控制系统操控。
总体来说,扑翼机通过模拟鸟类的翅膀拍动运动和施加相应的动力来产生升力,从而实现飞行。不同的自制扑翼机可能采用不同的设计和材料,但原理基本相似。
扑翼机
科目劳技课题扑翼机(一)年级课时 1
授课类型讲述探究教学方法探究法演示法授课教师宋凯军授课时间
教学目标1、了解扑翼机概念,初步探究扑翼机,与发明家对话。
2、体验探究昆虫和鸟类的扑翼飞行机理,
3、经历探究扑翼机过程,感受兴趣,对扑翼机产生兴趣。
教学用具扑翼机样机
教学重点产生兴趣,。
教学难点探究昆虫和鸟类的扑翼飞行机理
教学环节教师活动学生活动预期效果或达到目标
一、扑翼机:展示样机
提问:扑翼机怎样飞
ornithopter
机翼能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动的重于
空气的航空器。又称振翼机。扑动的机翼不仅产生
升力,还产生向前的推动力。中国春秋时期就有人
试图制造能飞的木鸟。15世纪意大利的达·芬奇绘
制过扑翼机的草图。1930年,一架意大利的扑翼
机模型进行过试飞。此后出现过多种扑翼机的设计
方案,但由于控制技术、材料和结构方面的问题一
直未能解决,扑翼机仍停留在模型制作和设想阶
段。
二、扑翼机的设想:
扑翼机就是一种能像鸟那样搧动翅膀飞行的机器。
不过,现代人设计的扑翼机翅膀是用各种合成材料
做的,古代人的扑翼机“机翼”却是用地道的鸟禽羽
毛做的,而“机身”却是活生生的人。
不知道大家注意到没有,在我们的周围,常存
在着一些飞来飞去的小生灵。你看那轻盈的小燕
子,时而俯冲大地;时而立定盘旋;时而直上蓝天,
飞得多么自由自在啊!我们为什么不能也长一对翅
膀或者做一对翅膀飞翔呢想得真好。在遥远的古
代,我们的祖先就想到了要制造像鸟一样飞的机
器,帮助人们实现展翅飞翔的梦想,这其实也是现
代扑翼机和滑翔机诞生的基础。
学生思考回答
学生思考回答
小学科学人教鄂教版六年级下册第四单元第12课《认识飞行器》教案(2023春)
12.认识飞行器
第一课时
【教学目标】
[科学知识]
了解常见飞行器的飞行动力。
[科学探究]
在了解飞行器发明史中,探究常见飞行器的飞行动力。
[科学态度]
始终保持对飞行器的研究兴趣。
[科学、技术、社会与环境]
了解人类的好奇是飞行器发展的动力。
【教学重点】
认识各种飞行器。
【教学难点】
了解常见飞行器的飞行动力。
【教学过程】
一
提出和聚焦问题
1.引入
谈话:飞向太空,飞出地球,探索浩瀚的宇宙,一直以来就是人类不懈的追求。为此,人类发明、制造出了各种飞行器。
追问:你们知道图片上的飞行器是什么吗?
[预设学生回答]
学生1:我觉得这应该是运载火箭发射人造地球卫星或者载人飞船又或者航天站等进入太空的过程。
小结:是的!图片上的是运载火箭发射航天器进入太空的过程。这些都是人们为了探索宇宙而制造出的飞行器。
2.聚焦问题
提问1:飞行器是能够在空中飞行的器械或装置,是人类飞离地面,飞向太空的重要工具。同学们,你们还知道哪些飞行器吗?
[预设学生回答]
学生1:我知道的飞行器是滑翔机。
学生2:我知道宇宙飞船。
学生3:我还知道人造卫星。
学生4:还有火箭。
学生5:还有飞机。
提问2:你们认识这么多的飞行器,那你们知道它们是如何飞上天的吗?
[预设学生回答]
学生1:我觉得它们都是通过燃料燃烧所产生的能量将飞行器推送上天的。
学生2:五年级我们学习反冲力的时候讲过,火箭是在反冲力的作用下飞上天的。
学生3:我补充一下这位同学的发言。当火箭发射时,燃料在燃烧室燃烧,产生高压气体从喷嘴加速后以8000-16000千米/小时将火箭向上推。
学生4:我觉得飞行器能飞上天,首先,他要具备飞行器的基本结构。比如:飞机要有机身、机翼、螺旋桨等适合飞行的结构组成。再有飞行器要解决各种升力和阻力的问题。比如影响升力的原因,我知道的有空气密度、机翼大小等等因素。这样才可以飞行。
扑翼机一
扑翼机(一)
————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:
科目劳技课题扑翼机(一)年
级
课
时
1
授课类型讲述探究教学方法探究法演示法授课教师宋凯军授课时间
教学目标1、了解扑翼机概念,初步探究扑翼机,与发明家对话。
2、体验探究昆虫和鸟类的扑翼飞行机理,
3、经历探究扑翼机过程,感受兴趣,对扑翼机产生兴趣。
教学用具扑翼机样机
教学重点产生兴趣,。
教学难点探究昆虫和鸟类的扑翼飞行机理
教学环节教师活动学生活动预期效果或达到目标
一、扑翼机:展示样机
提问:扑翼机怎样飞?
ornithopter
机翼能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动的重于
空气的航空器。又称振翼机。扑动的机翼不仅产生
升力,还产生向前的推动力。中国春秋时期就有人试
图制造能飞的木鸟。15世纪意大利的达·芬奇绘制
过扑翼机的草图。1930年,一架意大利的扑翼机
模型进行过试飞。此后出现过多种扑翼机的设计方
案,但由于控制技术、材料和结构方面的问题一直
未能解决,扑翼机仍停留在模型制作和设想阶段。
二、扑翼机的设
想:
扑翼机就是一种能像鸟那样搧动翅膀飞行的机器。
不过,现代人设计的扑翼机翅膀是用各种合成材料
做的,古代人的扑翼机“机翼”却是用地道的鸟禽羽
毛做的,而“机身”却是活生生的人。
不知道大家注意到没有,在我们的周围,常存在
着一些飞来飞去的小生灵。你看那轻盈的小燕子,
时而俯冲大地;时而立定盘旋;时而直上蓝天,飞得
多么自由自在啊!我们为什么不能也长一对翅膀或
者做一对翅膀飞翔呢?想得真好。在遥远的古代,
扑翼飞行器1
微型扑翼飞行器
微型扑翼飞行器(Flapping-wing micro aerial vehicles)是模仿鸟类或昆虫的飞行,具有体积小、重量轻、隐身性好等优点,被广泛使用到军用和民用领域。
本文以仿昆虫微型扑翼机为研究对象,首先分析凤蝶飞行参数,在此基础上,建立了仿昆虫扑翼机的参数化模型,研究了扑翼机的流体和扑翼机构的运动特性。
一、扑翼飞行器飞行原理
1.昆虫翅扑动模式及升力产生机制
1.1 昆虫翅扑动模型
昆虫翅扑动类似于双向划船用的桨叶,由 3 种运动组成:前后运动、上下运动和俯仰运动。一般扑动频率在5~200Hz 范围内,且随尺寸及重量增加而降低。
一个扑动周期可以分解为平动和转动两个阶段。平动阶段由下扑和上扑(downstroke and upstroke)2个阶段组成,如图1.1所示。下扑时,翼翅从身体后面扑向前面位置,上扑运动是反行程阶段;在两个扑动阶段结束时,转动阶段开始,翼翅快速转动,为下一行程倒转翅的方向,使得翼翅前缘总是处向着运动方向。
图1.1 昆虫翅的扑动
由于昆虫的翅膀不会折叠,可认为翼展不变化,所以,在整个周期内,翼尖轨迹类似于球面8 字形,如图1.2 所示。翼翅的扑动近似在一个平面内,该平面称为扑动平面,它与水平面的夹角为β。
当悬停飞行时,拍动平面几乎是水平的(β=0°)。当翅膀向前拍动时,翼弦与拍动平面有一定的夹角,从而产生升力;当翅膀向后拍动时,翅膀翻转过来,原来向前拍动时的下翼面变成了向后拍动时的上翼面,同样具有一定的迎角并产生升力。一个拍动周期中的平均气动力是垂直向上的。当前飞或后飞时,昆虫的拍动平面是向前或向后
扑翼飞行机器人的设计与分析方案
扑翼飞行机器人的设计与
分析方案
1 绪论
1.1 引言
目前国内外对飞行机器人的研究多集中于固定翼和旋翼类型,这两种类型的飞行机器人各有特长,但活动场所和工作环境等都受到一定的限制。随着军事、民用的发展和科学技术的进步,对于许多任务而言,固定翼和旋翼类型的机器人的飞行方式是不够的。因此,为了适应任务的复杂性和环境的多样性,对具有更好机动灵活性的飞行方式的研究是势在必行,即要在飞行方式上进行创新。与固定翼和旋翼类型的飞行机器人相比,扑翼飞行方式由于其具有更大的机动灵活性、更好的避障能力以及低廉的飞行费用,因而受到国内外众多研究者的广泛关注。许多国家都已在这方面进行了研究,如美国加州大学、日本东京大学等都已经在这个领域进行了深入的研究探索工作,国内的科学家们也开始了这方面的基础研究工作。
仿生扑翼飞行机器人目前还处在一个刚刚开始和兴起的阶段,虽然取得了一些阶段性研究成果,但距离实用阶段还有很远,仍有很多理论和实践工作需要进行深入研究。我国应利用这个有利时机,加大投入,争取在仿生扑翼飞行机器人研究的某些关键技术方面取得突破。
1.2 扑翼飞行特点及其应用前景
仿生扑翼飞行机器人或仿生扑翼飞行器,既属于飞行器范畴,又属于新概念的仿生飞行机器人研究范畴,是一种模仿鸟类和昆虫飞行,基于仿生学原理设计制造的新型飞行机器人:随着对动物飞行机理的认识和微电子机械技术(MEMS)、空气动力学和新型材料等的快速发展,仿生扑翼飞行机器人在目前己成为一个新的研究热点。
仿生扑翼飞行机器人若研制成功,它便有一些飞行机器人所不具有的优点:如原地或小场地垂直起飞,极好的飞行机动性和空中悬停性能以及飞行费用低廉,它将举升、悬停和推进功能集于一扑翼系统,可以用很小的能量进行长距离
扑翼机(一)
扑翼机(一)
科目劳技课题扑翼机(一)年级课时 1
授课类型讲述探究教学方法探究法演示法授课教师宋凯军授课时间
教学目标1、了解扑翼机概念,初步探究扑翼机,与发明家对话。
2、体验探究昆虫和鸟类的扑翼飞行机理,
3、经历探究扑翼机过程,感受兴趣,对扑翼机产生兴趣。
教学用具扑翼机样机
教学重点产生兴趣,。
教学难点探究昆虫和鸟类的扑翼飞行机理
教学环节教师活动学生活动预期效果或达到目标
一、扑翼机:展示样机
提问:扑翼机怎样飞?
ornithopter
机翼能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动的重于
空气的航空器。又称振翼机。扑动的机翼不仅产生
升力,还产生向前的推动力。中国春秋时期就有人
试图制造能飞的木鸟。15世纪意大利的达·芬奇绘
制过扑翼机的草图。1930年,一架意大利的扑翼
机模型进行过试飞。此后出现过多种扑翼机的设计
方案,但由于控制技术、材料和结构方面的问题一
直未能解决,扑翼机仍停留在模型制作和设想阶
段。
二、扑翼机的设想:
扑翼机就是一种能像鸟那样搧动翅膀飞行的机器。
不过,现代人设计的扑翼机翅膀是用各种合成材料
做的,古代人的扑翼机“机翼”却是用地道的鸟禽羽
毛做的,而“机身”却是活生生的人。
不知道大家注意到没有,在我们的周围,常存
在着一些飞来飞去的小生灵。你看那轻盈的小燕
子,时而俯冲大地;时而立定盘旋;时而直上蓝天,
飞得多么自由自在啊!我们为什么不能也长一对翅
膀或者做一对翅膀飞翔呢?想得真好。在遥远的古
代,我们的祖先就想到了要制造像鸟一样飞的机
器,帮助人们实现展翅飞翔的梦想,这其实也是现
代扑翼机和滑翔机诞生的基础。
学生思考回答
橡皮筋扑翼鸟的科学教案
橡皮筋扑翼鸟的科学教案
制作和操控科技模型,既可以非常生动地巩固、活用大量的物理、化学、数学等科学知识,又能激发学生对科技模型的兴趣。在制作过程中,通过阅读组装说明书,培养学生手脑并用的习惯和细心的品质。在试飞过程中,学生遇到问题,学会自主分析问题与解决问题。
1、认知目标:了解橡筋动力飞机的飞行原理。
2、技能目标:完成橡筋动力飞机模型,掌握橡筋动力飞机的调试和飞行技巧.
3、情感目标:通过橡筋飞机激发学生对模型的兴趣,培养学生手脑并用的习惯和细心耐心的品质;并且以小组为单位,培养学生的集体荣誉感和团结精神。在试飞过程中,锻炼学生的观察力和独立思考能力,同时激发学生的自信心。
扑翼机教案【范本模板】
扑翼机教案
教学摘要
一、介绍人类早期憧憬飞翔,征服天空的漫长经历。
教师: 人类很早就憧憬像鸟儿一样在空中飞翔,15世纪的伟大艺术家、发明家达芬奇曾经设计过一种扑翼机,设想人趴在上面,用手脚带动一对翅膀飞起来,古代的中国人,希腊人,巴比伦人和印度人也都做过无数次类似的尝试.但是人没有鸟儿的肌肉和骨骼,所以他们的理想也就是没有办法实现的。
目前世界上最大的宇宙航空博物馆—-美国华盛顿的史密斯宇航博物馆的大厅里,有这样一条标语“人类最早的飞行器是中国的风筝和火箭”.
1801年,英国的乔治。凯里爵士研究了风筝和鸟的飞翔原理,在1809年试制了人类第一架滑翔机,并进行了载人飞行。
准备材料
演示用的扑翼机、扑翼机套件。
一、活动介绍
通过制作扑翼机模型,让学生了解扑翼机的飞行原理,同时提高他们动手实践的能力。
二、教学目标
1、实践目标:了解扑翼机的飞行原理,让学生在实践中探索。
2、技能目标:通过学生自己动手操作,制作出一架简单的以橡筋为动力的扑翼模型机,锻炼动手能力,培养创新精神和实践能力。
三、教学方式
1、教师引导:教师引导学生探讨扑翼机的起源及飞行原理,总结飞行原理.
2、分步骤讲解扑翼机的制作过程。
3、指导制作:学生人手一份材料,动手制作扑翼机。
4、指导试飞:学生制作完毕后,集体到固定场所试飞,检验劳动成果。
5、分组调试:学生制作的扑翼机不能保证每架都能有很好的飞行效果。针对出现的问题飞机,教师指导,学生集体讨论,分析问题来源。然后进行调试,使扑翼机达到最佳的飞行效果。
6、教师对学生的制作情况进行评价。
扑翼机的飞行原理
扑翼机的飞行原理
扑翼机是一种通过模仿鸟类和昆虫的翅膀运动实现飞行的飞行器。它的飞行原理源于对空气动力学的深入理解和对昆虫和动物生理机制的研究。下面,我们来详细解析扑翼机的飞行原理。
1.空气动力学原理
扑翼机的飞行的基础是空气动力学,即空气对物体的作用力。当一个物体运动时,它通过周围的空气流动产生一种叫做升力的力量,这个力量可以支持物体在空中飞行。
扑翼机的翅膀设计就是为了最大化升力的产生。扑翼机的翅膀通常采用曲面形状,它可以使空气在翅膀两侧产生不同的流速,形成一个向上的压差,使得机器可以产生一个向上的升力。扑翼机的翅膀还可以实现扭转和变形,这可以提高机器的机动性和增加升力。
2.生理学原理
扑翼机的飞行原理不仅仅是基于物理学原理,还涉及生理学原理。动物和昆虫的翅膀形状和运动方式都对扑翼机的设计有很大的启示。
例如,鸟类的翅膀有一个特殊的羽翼结构,它们可以在飞行过程中翘起或展开,来控制鸟的机动性和速度。而昆虫的翅膀则非常轻盈,非常适合在空气中飞行,同时,它们的翅膀可以扇动非常快的速度,每秒数百次,从而产生足够的升力。
扑翼机设计师参考了这些生物的特点,通过研究和模拟它们的翅膀运动方式,来为扑翼机的翅膀设计提供灵感。这些设计可以使扑翼机在空中更加敏捷和灵活。
3.控制和稳定性
扑翼机的控制和稳定性是保证其正常运行的关键。在飞行时,扑翼机的翅膀需要以一定的速度和角度扫过空气来产生升力。机器必须能够动态地调整翅膀的角度和速度来改变升力的大小,从而保持稳定的飞行。
扑翼机的控制还必须面对降落和起飞等问题。在起飞时,扑翼机需要产生足够的升力才能离开地面。在降落时,它需要缓慢降落在地面上。为了实现这些,扑翼机需要配备特殊的传感器和控制器来检测其位置和动作,以及对环境进行判断和调整。
橡筋动力扑翼机的组装、飞行与调整
橡筋动力扑翼机的组装、飞行与调整算命
橡筋动力扑翼模型飞机是属于自由飞类竞时项目的机种之一。它以绕紧的橡筋条作为动力,带动曲轴高速旋转,使模型的两个翼面高速扇动产生升力来飞行。这种模型构造简单、零部件小、重量轻、造价低廉,而且体积较小、携带方便,把连杆拆掉,两个翼面折叠起来就能很方便地夹在书本里带走。这种扑翼机对飞行场地的要求很低,一块篮球场大小的空地即可,很适合在城市的中小学校开展活动。
橡筋动力扑翼模型飞机是国家体育总局、教育部、中国科协、共青团中央、全国妇联等几部委联合举办的“飞向北京-飞向太空”航空模型竞赛的规定项目机型。虽然每过几年会对模型的型号(外形)作一些调整,但竞赛规则基本相同,没什么大变化,比赛的内容都是留空时间。尽管近几年该项目未列入省市竞赛计划,但因它价格低廉、携带方便、对场地要求不高,以及飞行速度低、不容易摔坏等优点,所以许多学校仍然保留了这个项目。
一、原理与飞行
橡筋动力扑翼模型飞机结构上不同于大多数固定翼模型――仅有水平尾翼,无垂直尾翼,机翼也只是一块薄薄的膜。它靠两个翅膀(翼面)高速扇动,产生反推力,缓慢前行、爬升;通过两个翼面的倾斜角、迎角,以及尾翼的调整,在空中爬升、左右转弯和下滑。由于结构特殊,因此这种飞翼类软翅飞行器的调整不同于固定翼模型飞机,相对困难一些。
二、组装与改造
橡筋动力扑翼模型飞机在组装时一定要保证机翼、尾翼的翼面平整、光滑,不能有皱褶出现。先将机翼翼面整平,放于平整的桌面上,然后在翼面上粘贴双面胶并展平、拉紧,再将机翼的竹丝粘上,压紧。而粘贴尾翼翼面时,则不能绷得太
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
扑翼机教案
教学摘要
一、介绍人类早期憧憬飞翔,征服天空的漫长经历。
教师:人类很早就憧憬像鸟儿一样在空中飞翔,15世纪的伟大艺术家、发明家达芬奇曾经设计过一种扑翼机,设想人趴在上面,用手脚带动一对翅膀飞起来,古代的中国人,希腊人,巴比伦人和印度人也都做过无数次类似的尝试。但是人没有鸟儿的肌肉和骨骼,所以他们的理想也就是没有办法实现的。
目前世界上最大的宇宙航空博物馆——美国华盛顿的史密斯宇航博物馆的大厅里,有这样一条标语“人类最早的飞行器是中国的风筝和火箭”。
1801年,英国的乔治.凯里爵士研究了风筝和鸟的飞翔原理,在1809年试制了人类第一架滑翔机,并进行了载人飞行。
准备材料
演示用的扑翼机、扑翼机套件。
一、活动介绍
通过制作扑翼机模型,让学生了解扑翼机的飞行原理,同时提高他们动手实践的能力。
二、教学目标
1、实践目标:了解扑翼机的飞行原理,让学生在实践中探索。
2、技能目标:通过学生自己动手操作,制作出一架简单的以橡筋为动力的扑翼模型机,锻炼动手能力,培养创新精神和实践能力。
三、教学方式
1、教师引导:教师引导学生探讨扑翼机的起源及飞行原理,总结飞行原理。
2、分步骤讲解扑翼机的制作过程。
3、指导制作:学生人手一份材料,动手制作扑翼机。
4、指导试飞:学生制作完毕后,集体到固定场所试飞,检验劳动成果。
5、分组调试:学生制作的扑翼机不能保证每架都能有很好的飞行效果。针对出现的问题飞机,教师指导,学生集体讨论,分析问题来源。然后进行调试,使扑翼机达到最佳的飞行效果。
6、教师对学生的制作情况进行评价。
四、教学过程
1、引入原理
扑翼机的发明起源可以追溯到欧洲文艺复兴时期鼎鼎大名的艺术家达·芬奇,最初根据鸟飞行的原量设计出了扑翼结构。虽然在实践中没能成功,但是利用杠杆传动带动机翼上下摆动。这一巧妙的原理,启发了后人。我们今天制作的这架扑翼机就是利用了曲轴结构原理(是一种直线运动与典线运动相互转化机动原理)而设计的。
2、介绍扑翼机的构造及飞行原理。
构造
机身:固定连接机翼。
机翼:为飞机提供向上的升力。
尾翼:操作飞机仰俯和偏转,保证飞行能平稳飞行。
原理:扑翼机是按照仿生物原理设计,模拟鸟类真实飞行的新型航空模型器材,能在空中扑翅飞行,具有较高的趣味性和培养青少年动手能力的特点。
3、教师讲解扑翼机的制作过程,并指导学生制作。
步骤
(1) 首先我们取出传动件中的摇臂“Z”形钢丝和橡皮管,先将钢丝穿入摇臂小孔,然后用橡皮管沿钢丝走向将钢丝与摇臂套为一体。
(2) 将最长的毛竹插入摇臂的孔中,毛竹一端可造当用细砂纸批磨,使之能插到摇臂孔底。
(3) 将最短的毛竹插入机头中间的孔内,然后将传动杆的其中一根装入机头钢丝并连接左边的摇臂。并用类似方法完成另一根传动杆的安装。装好后用手顺时针摇几下,观察摇臂组件是否能自如且对称
地上下摇摆。最后将小红帽套入摇臂组件的钢丝上,主要是起到固定传动杆位置及增强模型安全稳定的作用。
(4) 完成骨架后,我们要给“飞鸽”穿上漂亮的“衣裳”了,即将机翼和尾翼的薄膜用双面胶粘
贴至毛竹上,在粘贴过程中,可借用一些重物或毛巾沾湿薄膜正面并将其附着于桌面,使膜在充分舒展的
情况下粘贴。粘贴完薄膜后,我们将尾翼插入尾钩的槽内,并将尾钩与机身连接,最后将动力像筋绕8—9圈后套在机头与尾钩上。注意,橡筋结就置于尾钩附近。
4、指导试飞
做好一架扑翼机后应该知道如何去调整它,使它变的更完美。
要看:(1)薄膜是否全面绷挺;(2)毛竹与薄膜间是否紧密粘贴;(3)传动部分在摇动时是否感觉顺畅。
调整模型到位后,我们选择无风或微风的环境,顺时针绕橡筋50圈左右,一手扶住机头,另一手拿住机身,先松机头,等扑翼上下扑动后放飞,观察其飞行姿态。最佳姿态是以30度左右的角度爬升,然后在空中以10米左右的直径盘旋。爬升角度可通过调整尾翼上下来调整,盘旋半径可通过在翼尖加配重块来调整。
五、根据学生制作情况和试飞情况进行及时评价。