Как сделать самолетик из бумаги

Бумажные самолетики легко делаются, и самое главное – они действительно летают. Этот процесс настолько интересен, что любой взрослый с удовольствием будет изготавливать легкие бумажные конструкции и к радости детей отправлять их в полет. Ну, а дети постарше сами смогут заняться авиаконструированием.

Освоить изготовление бумажных самолетиков можно, изучив предлагаемые нами видеоуроки. На каждом из них приводится пошаговая инструкция с видео, и ошибиться невозможно: надо только внимательно повторять действия  рассказчика, чтобы в конце концов у вас в руках оказалась настоящая летающая модель.

Для того, чтобы изготовить простой самолетик, способный летать далеко, до 100 метров, надо:

  • взять лист обычной писчей бумаги и перегнуть его пополам вдоль длинной стороны, что даст нам разметку оси конструкции;
  • далее разворачиваем лист и прикладываем два его угла к осевой линии;
  • затем дважды отгибаем углы к боковой стороне получившегося треугольника;
  • раскладываем лист и, используя получившиеся линии как разметку, отгибаем углы к середине;
  • складываем лист по местам изгиба и вновь его раскрываем.

На этом разметка линий изгиба закончена. Используя разметку, загибаем уголки, следуя видеоинструкции.

Видео урок:

Самолет F15

Для изготовления модели самолета, напоминающей знаменитый истребитель F15, лист бумаги несколько раз складывается для получения разметочных линий перегиба, после чего можно начинать изготовление модели. Видеоурок подробно рассказывает, как сделать самолетик из бумаги, вам остается только внимательно следить за действиями человека, демонстрирующего процесс изготовления.

Инструкция достаточно сложная и требует повышенного внимания, иначе модель получится неаккуратной или вообще не получится. При правильных действиях у вас получится аккуратная  модель, которую можно поставить на стол с помощью ножки, изготовленной из канцелярской скрепки.

Видео урок:

Самолет-ястреб

Эта модель самолета, изготовленная из листа бумаги, способна долго и далеко летать. Для начала делается несколько изгибов листа бумаги, которые послужат разметкой для дальнейших действий, все изгибы необходимо делать очень внимательно и аккуратно, чтобы самолетик получался строго симметричным и смог уверенно летать.

Некоторые изгибы приводят к получению карманов, которые выворачиваются и выкладываются в другой плоскости. У самолета получается прочный фюзеляж и широкие стреловидные крылья с большой подъемной силой. Концы крыльев отгибаются вверх, эти отогнутые элементы обеспечивают прямолинейность полета.

Видео урок:

Бумажный самолет «Страйк Игл»

Это – модель красивого самолета F15 «Страйк Игл». Для ее изготовления потребуется лист писчей бумаги, который несколько раз складывается в соответствии с указаниями рассказчика. Все изгибы, в том числе, самые мелкие, необходимо выполнять очень точно и аккуратно, чтобы модель получилась красивая. Готовый самолетик можно просто поставить на стол в качестве украшения, а можно и отправить его в полет – крылья вполне способны поднять его в воздух.

Такой хороший самолетик из бумаги понравится всем, и детям, и взрослым, поскольку он красив и умеет летать. Это – основные его достоинства.

Видео урок:

Хорошо летающий бумажный самолет

Лист бумаги складывается поперек вдоль короткой стороны, затем – вдоль длинной, по полученным линиям сгибов к центру пригибаются уголки, кончики складываются внутрь. Выполняется еще несколько сложений бумажного листа, которые необходимо выполнить с большой аккуратностью.

Самолетик должен быть строго симметричным, тогда он сможет хорошо держаться в воздухе. Все сгибы должны быть аккуратно проглажены. Готовый самолетик имеет стремительный вид и хорошую балансировку, позволяющую ему уверенно летать.

Прямолинейность движения обеспечивают отогнутые рули направления, снизу имеется специальный выступ, за который модель удобно держать перед запуском.

Видео урок:

Летающий оригами-самолет

Такая модель самолета действительно хорошо летает, и можно устраивать соревнования, чей самолетик пролетит дальше. Работа начинается с нескольких складываний бумажного листа, вследствие чего формируются разметочные линии. Все дальнейшие изгибы бумаги предлагают простой способ создания бумажного самолетика.

Самолетик имеет два маленьких треугольных крыла и аккуратный хвост, обеспечивающий полет в заданном направлении. Получение хвоста связано с отрезанием определенной части бумаги, а готовую модель можно склеить, чтобы ее половинки не распадались и самолетик уверенно держался в полете.

Видео урок:

Самолет, летающий дальше всех

Мастер-класс рассказывает о том, как делать самолетики из листа бумаги, способные летать на большие расстояния:

  • лист складывается вдоль пополам;
  • кончики листа пригибаются к середине;
  • далее следует еще один сгиб, придающий конструкции стреловидную форму;
  • еще одно продольное сложение образует крылья, узкие, но длинные.

Корпус самолетика прокалывается скрепкой, которая не дает крыльям разваливаться в стороны. Получившийся самолетик проще всех остальных конструкций, но способен далеко и ровно лететь. Направление полета можно корректировать, подгибая слегка кверху кончики крыльев.

Видео урок:

схема и пошаговая инструкция с видео

Самолёт (он же аэроплан) — летательный аппарат  тяжелее воздуха для полётов в атмосфере с помощью силовой установки, создающей тягу и неподвижного относительно других частей аппарата крыла, создающего подъемную силу. Крыло отличает самолёт от орнитоптера и  вертолёта, а наличие двигателя —  от планёра. От дирижабля и аэростата самолёт отличается тем, что использует аэродинамический, а не аэростатический способ создания подъёмной силы. В нашей статье вы узнаете, как сделать самостоятельно реактивный самолет из бумаги, и это будет та самая поделка, которая далеко летает и долго!

Необязательно быть великим знатоком психологии, чтобы знать тот факт, что все дети любят смотреть на самолеты. Особенно, этим занятием увлекаются мальчишки.

Такие озорные и шустрые, ребята интересуются всем нависаете с алых лет, но помимо машин и пароходов, в сознании прочно засели мечты о самолетах.

Очень увлекательно наблюдать за тем, как парят в небесах эти крылатые птицы. Странно осознавать, что когда – то люди и представить себе не могли, даже в самых смелых фантазиях, что мечта парить в небесах, не имея собственных крыльев, осуществится. Да ещё и ставим триумфом.

Прежде чем, первый самолет был изобретен братьями Райт, изобретатели предпринимали многочисленные попытки сделать летательные аппараты основываясь на принципах полета птицы, и мух. Эти ранние изобретения, включают змей, воздушные шары, дирижабли, планеры, и другие устройства.

Есть несколько сообщений, что в 400 г. до н.э., греческий философ и математик Архит изобрел летательный аппарат. Аппарат был оснащен паровым двигателем. По некоторым данным он пролетел на расстояние 600 футов. Доказательство этой истории позволило бы переписать всю историю самолета, но она не была полностью проверена.

Как сделать самолет из бумаги, который далеко летает и долго

Каких толко не существует самолетов на сегодняшний день. Быстрые истребители и громоздкие лайнеры, фантомы и гордость авиации, военные и пассажирские. Все они созданы, чтобы обеспечить комфортную жизнь и безопасность в небе.

Шли годы и авиационная промышленность набирала свои обороты. Сейчас даже дико представить, что когда – то человек не знал что такое самолёт. Но, к сожалению, некоторые люди боятся летать на самолётах.

Родоначальником самолетов был дельтаплан, но это скорей вид развлечения, а не транспорта. Поэтому, он не пользовался популярностью в народе. Возникла необходимость усовершенствовать этот вид транспорта и придумали авиацию.

Как правило, самолеты использовались в военной и сельскохозяйственной промышленности, это позже они стали пригодны для транспортировки людей. Благодаря тому, что конструкторы постоянно из обновляли и привносились новшества в модели, то в скором времени гражданская авиация стала транспортировочной.

В нашей статье вы изучите схемы по изготовлению самолетов своими руками с пошаговой инструкцией.

Для того, чтобы смастерить самолета своими руками вам понадобится:

  • Бумага
  • Фантазия.

Пошаговая инструкция по изготовлению быстрого истребителя своим руками:

  1. Вам нужен лист бумаги формата А4. Складываете ровно пополам.
  2. Отступаете примерно фалангу мизинца от острого угла, загибаете листок.
  3. На сгибе хорошо проходитесь пальцами. Желательно, чтобы не было лишних полос сгиба. Это нужно, чтобы истребитель хорошо летал.

Как видно из мастер – класса по изготовлению быстрого истребителя он совершенно прост в исполнении. Так что, выполнить вышеперечисленные действия сможет любой мальчишка. Достаточно иметь долю внимательности, желания и капельку усидчивости.

Видео по теме статьи

Как летают самолеты? — ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ В MR.FLEMING SCIENCE

Как летает самолет?

Билл Най     «Полет» 

Цель этого урока – познакомить учащихся с силами и движениями объектов посредством экспериментального проектирования с использованием бумажных самолетиков.

Изучаемые понятия включают сопротивление, подъемную силу, тягу, силу тяжести и аэродинамику.

По завершении этого задания учащиеся смогут: 

  • Объяснять, как сопротивление, подъемная сила, тяга и гравитация влияют на движение бумажного самолетика.
  • Измерение расстояний в метрической системе.
  • График и запись данных в метрических единицах измерения расстояния и времени.
  • Спланируйте и проведите расследование, используя навыки исследования и обработки.
  • Запишите данные и сделайте вывод на их основе.

Нажмите, чтобы установить пользовательский HTML0014            www.etutorphysics.com/glossary.html

Введение
Вы когда-нибудь задумывались, что заставляет бумажный самолетик летать?

Некоторые бумажные самолетики явно летают лучше других. Но почему это? Одним из факторов является тип конструкции, используемой для создания самолета. В этом упражнении вы сможете построить бумажный самолет и изменить его базовую конструкцию, чтобы увидеть, как это повлияет на его полет. В этом упражнении много интересной науки, например, как силы действуют на самолет, чтобы он мог летать. Так что будьте готовы начать складывание!

Предыстория
Силы, которые позволяют бумажному самолетику летать, такие же, как и в реальных самолетах. Сила — это то, что толкает или притягивает что-то другое. Когда вы подбрасываете бумажный самолетик в воздух, вы даете самолету толчок для движения вперед. Этот толчок представляет собой силу, называемую тягой. Пока самолет летит вперед, воздух, движущийся над крыльями и под ними, создает восходящую подъемную силу на самолете. В то же время воздух, отталкиваясь от самолета, замедляет его, создавая силу сопротивления. Вес бумажного самолета также влияет на его полет, поскольку гравитация притягивает его к Земле. Все эти силы (тяга, подъемная сила, сопротивление и гравитация) влияют на то, насколько хорошо проходит полет данного бумажного самолета. В этом упражнении вы увеличите сопротивление бумажному самолетику и посмотрите, изменится ли от этого дальность полета самолета.
Материалы
• Лист бумаги
• Линейка
• Ножницы
• Большая открытая площадка для полетов на бумажном самолетике, например длинный коридор, школьный спортзал или баскетбольная площадка. Если вы запускаете свой бумажный самолетик на улице, например, в поле, старайтесь делать это в безветренную погоду.
• Что-нибудь, чтобы провести линию длиной не менее одного фута, например, длинная веревка, еще одна линейка, клейкая лента, камни или палки.
• Скрепки для бумаг (дополнительно)
Подготовка
• Сделайте стандартный бумажный самолетик с рисунком «дротик» (инструкции см. на веб-странице удивительных бумажных самолетиков ).
• Сложите бумагу в базовую бумажную плоскость для дротика. Аккуратно сложите и сделайте сгибы как можно более четкими, например, проведите ногтем большого пальца или линейкой по каждому изгибу, чтобы согнуть его. Не загибайте заднюю кромку крыльев (шаг 6 онлайн-инструкции по складыванию).
• Выйдите на большую открытую площадку и с помощью веревки, линейки, скотча, камней или палок проведите перед собой линию длиной не менее одного фута слева направо. Это будет стартовая линия, с которой вы будете летать на бумажном самолетике.
Процедура
• Поместите палец ноги на подготовленную линию и бросьте бумажный самолетик. Он далеко улетел?
• Подбросьте самолет еще как минимум четыре раза. Каждый раз перед тем, как бросить самолет, убедитесь, что он все еще в хорошем состоянии (что складки и кончики все еще острые). Когда вы подбрасываете его, поставьте палец ноги на линию и попытайтесь запустить самолет с таким же усилием, включая захват в том же месте. Каждый раз он проходил примерно одно и то же расстояние?
• Как только вы получите четкое представление о том, как далеко обычно летает ваш самолет, измените форму самолета, чтобы увеличить сопротивление, которое он испытывает. Для этого сделайте прорези длиной около одного дюйма прямо там, где любое крыло встречается со средним гребнем. Сложите отрезанную часть на обоих крыльях так, чтобы у каждого теперь была секция шириной в один дюйм на конце крыла, которое сложено под углом примерно 90 градусов к остальной части крыла.
• Подбросьте свой модифицированный бумажный самолетик еще не менее пяти раз, как вы это делали раньше. На какое расстояние теперь летает бумажный самолетик по сравнению с тем, что было раньше? Как вы думаете, почему это так и какое отношение это имеет к торможению?
•  Дополнительно:  Сделайте бумажные самолетики разных размеров и сравните, насколько хорошо они летают. Большие самолеты летают дальше?
•  Дополнительно:  Попробуйте сделать бумажные самолетики из бумаги разных типов, например бумаги для принтера, плотной бумаги и газеты. Используйте один и тот же дизайн для каждого. Какой тип бумаги лучше всего подходит для изготовления бумажных самолетов? Один тип работает хуже всего?
•  Дополнительно:  Некоторые люди любят добавлять скрепки в свои бумажные самолетики, чтобы они лучше летали. Попробуйте прикрепить скрепку (или несколько скрепок) к разным частям вашего бумажного самолета (например, к передней, задней, средней или крыльям), а затем запустить его. Как это влияет на полет самолета?   Улучшает или значительно ухудшает его полет добавление где-нибудь скрепок?

Наблюдения и результаты
Исходный самолет пролетел дальше всех? Самолет с повышенным лобовым сопротивлением пролетел гораздо меньшее расстояние?

Когда бумажный самолетик движется по воздуху, воздух давит на самолет, замедляя его. Эта сила называется сопротивлением. Чтобы подумать о сопротивлении, представьте, что вы находитесь в движущейся машине и высовываете руку из окна. Сила воздуха, толкающая вашу руку назад, когда вы двигаетесь вперед, называется сопротивлением, которое также иногда называют сопротивлением воздуха. В этом упражнении вы увеличили сопротивление, действующее на бумажный самолет, сделав вертикальные полосы высотой в один дюйм на обоих крыльях. Например, это происходит, когда вы находитесь в движущейся машине, высовываете руку из окна и меняете ее положение с горизонтального на вертикальное. Когда ваша рука вытянута вертикально, она захватывает большее количество воздуха и испытывает большее сопротивление, чем когда она находится горизонтально. Вы, вероятно, могли бы почувствовать это, так как ваша рука будет с большей силой отталкиваться назад, когда машина движется вперед. Вот что произошло с модифицированным самолетом — он испытал большее сопротивление, которое толкнуло его назад больше, чем исходный самолет. Этот эксперимент ясно продемонстрировал, что изменение того, как всего одна сила действует на бумажный самолетик, может резко изменить то, насколько хорошо он летает.
Очистка
Утилизируйте бумажный самолетик, когда закончите с ним.
Еще для изучения
Динамика полета: силы полета, от NASA
Что заставляет бумажные самолетики летать?, от Scholastic
Силы полета — сопротивление, от Института Франклина
Как далеко он будет летать? Собери и испытай различные бумажные самолетики от Science Buddies

Аэродинамика: Раздел физики, посвященный жидкостям (жидкостям и газам).
Аэродинамический профиль: Поперечное сечение крыла.
Элероны:  Подвижные навесные секции на задней кромке каждого крыла, которые используются для управления креном.
Угол атаки:  Угол, необходимый для создания подъемной силы. Это угол между вектором воздушной скорости и хордой крыла.
Банк : Угол между линией, проведенной через законцовки крыла, и землей; когда самолет катится, он меняет свой крен. Самолет выполняет вираж, опуская внутреннее крыло и поднимая внешнее.
Прогиб:  Величина кривизны центральной линии аэродинамического профиля, обычно выражаемая в процентах от длины хорды аэродинамического профиля.
Центр тяжести:  Точка, в которой самолет будет балансировать.
Хорда: Прямая линия, соединяющая переднюю кромку с задней кромкой аэродинамического профиля.
Поверхности управления: Элероны, рули высоты и рули направления. Эти поверхности управляют вращением по крену, тангажу и рысканью соответственно.
Двугранный угол:  Верхний угол крыльев, образующийся в месте соединения крыльев с фюзеляжем.
Перетаскивание:  Замедляющая сила, параллельная направлению движения.
Рули высоты:  Поверхности управления на горизонтальной части хвоста, которые используются для управления самолетом по тангажу. Подъем руля высоты заставит самолет увеличить угол атаки.
Равновесие:  Когда две или более сил действуют и нейтрализуют эффекты друг друга. В итоге скорость не меняется.
Плавник:  Другое название вертикальной части хвоста, также называемой вертикальным стабилизатором.
Закрылки:  Подвижные части задней кромки крыла, которые используются для увеличения подъемной силы (и лобового сопротивления) при низких скоростях полета. Когда самолет приземляется, закрылки выпускаются, чтобы увеличить подъемную силу и аэродинамическое сопротивление, чтобы лететь с меньшей скоростью. Закрылки увеличивают подъемную силу за счет изменения формы аэродинамического профиля.
Сила:  Толчок или тяга в определенном направлении. Сила измеряется в «Ньютонах».
Force (Net)  = результирующая сила возникает, когда силы не сбалансированы. Например, если самолет уменьшает свою тягу, то лобовое сопротивление из-за чистой силы. В приведенном ниже примере результирующая сила сопротивления составляет 15 ньютонов. Эта результирующая сила способна ускорять (замедлять) самолет. Чистая сила также известна как равнодействующая сила.

Сила (несбалансированная)  = неуравновешенная сила означает результирующую или результирующую силу. См. Сила (Сеть). Неуравновешенная сила способна ускорить массу.
Гравитация: Сила притяжения между всеми объектами. Мы чувствуем притяжение гравитации к центру нашей планеты. Мы ощущаем гравитацию как вес. Самолет должен создавать достаточную подъемную силу, чтобы противодействовать собственному весу.
Горизонтальный стабилизатор:  Горизонтальная часть хвостового оперения самолета.
Инерция:  Свойство материи сопротивляться любым изменениям в движении.
Кинетическая энергия:  Работа, которую объект может совершить благодаря своему движению. Это энергия движущегося объекта.
Передняя кромка : Передняя кромка крыла.
Подъемная сила:  Когда самолет летит горизонтально, подъемная сила равна весу. Подъем перпендикулярен направлению движения.
Шаг:  Угол между передней и задней осью самолета и землей. Изменение шага указывает нос самолета вверх или вниз. Лифты контролируют высоту звука. Ваша голова двигается в тон, когда вы делаете движение «да».
Крен: Вращение вокруг осевой линии плоскости. Описывает наклонное движение самолета, когда одно крыло поднимается или опускается относительно другого. Крен управления элеронами. Ваша голова вращается, когда она двигается из стороны в сторону.
Руль направления: Рулевая поверхность на задней кромке вертикальной части хвостового оперения. Руль направления управляет рысканием.
Стабилизатор:  Поверхность, помогающая обеспечить продольную устойчивость самолета, устойчивость по тангажу.
Срыв:  Нарушение плавного обтекания крыла воздухом. Полет самолета под большим углом атаки может вызвать сваливание, что увеличивает сопротивление и часто также приводит к уменьшению подъемной силы. Сваливание обычно происходит при угле атаки от 10 до 15 градусов. Сваливание также может произойти, если самолет летит слишком медленно.
Streamline:  Чтобы сгладить форму объекта, чтобы уменьшить сопротивление.
Трехосевое управление:  Управление вращением самолета вокруг всех трех осей необходимо для стабильного полета. (тангаж, крен, рыскание)
Тяга: Сила, создаваемая двигателями, которые толкают или тянут самолет по воздуху. Тяга действует против силы сопротивления.
Задняя кромка: Задняя часть или задняя кромка крыла. Задняя кромка обычно тонкая и острая.
Турбулентность: Неравномерный и устойчивый поток воздуха.
Неуравновешенная сила:  Неуравновешенная сила способна ускорять массу. См. чистую силу.
Вертикальный стабилизатор:  Киль, вертикальная часть хвостового оперения.
Вес: Вес притягивает самолет к земле. В установившемся полете подъемная сила равна весу.
Аэродинамическая труба: Аэродинамическая труба представляет собой помещение, в котором размещается модель самолета или часть самолета. Модель проходит через модель с известной скоростью, так что модель воспринимает силы так, как если бы она действительно летела.
Крыло:  Поверхность, создающая подъемную силу.
Площадь крыла:  Площадь поверхности одной стороны крыла.
Рыскание:  Боковой угол между направлением движения и центральной осью самолета. Рыскание происходит, когда нос самолета поворачивается влево или вправо в направлении его движения. Рули управления рысканием. Ваша голова двигается в сторону, когда вы делаете движение «нет».

Посмотрите, как летают бумажные самолетики

Привет, я Джон Коллинз,

энтузиаст оригами и мировой рекордсмен

для самого дальнего полета бумажного самолетика.

Сегодня я покажу вам всю науку

за пятью звездными бумажными самолетиками.

Большинство из нас знает, как сложить простой бумажный самолетик,

но как эта летающая игрушка связана с

умным дизайном автомобиля, мячами для гольфа или чистой энергией?

Открыв принципы полета и аэродинамики

, мы сможем изменить мир в огромных масштабах.

И к концу этого видео

вы увидите бумажные самолетики на совершенно другом уровне.

Итак, чтобы понять, как это летает,

нам нужно вернуться и посмотреть на это.

Классический дротик.

Я покажу вам, как сложить

на этом очень простом бумажном самолетике.

Классический дротик — это всего лишь несколько хорошо выполненных простых сгибов.

Острые складки — залог успеха любого бумажного самолетика.

Тут мало аэродинамики,

, так что на самом деле нужно просто сделать несколько точных складок.

Два небольших изменения помогут этому самолетику

или любому бумажному самолетику летать лучше.

Положительный двугранный угол и чуть-чуть

подъема вверх.

Есть две ключевые настройки, которые помогут

любому бумажному самолетику летать лучше.

Первый называется двугранным углом,

, и на самом деле это просто наклон крыльев вверх

, когда они покидают корпус самолета.

Это поднимает подъемную поверхность над

, где находится весь вес.

Итак, если самолет качает в одну сторону,

он просто возвращается в нейтральное положение.

Другое дело руль высоты,

просто загибание задней части крыльев вверх

чуть-чуть в хвосте.

Чтобы воздух отражался от него,

надавите на хвост вниз, и нос приподнимется.

Эти две вещи помогут вашему самолету летать великолепно.

Посмотрим, как летит этот самолет.

Для демонстрации наш производитель тестирует

в закрытом помещении.

С основными силами, действующими на этот самолет, чтобы лететь,

этот самолет пролетит только

расстояние, на которое хватит вашей силы, прежде чем гравитация возьмет верх.

Но в том-то и проблема, что у этого самолета слишком маленькая подъемная сила

и слишком большое сопротивление.

Соотношения просто сбились.

Сопротивление равно сумме всех молекул воздуха

сопротивление движущемуся объекту.

Вот почему ветровые стекла теперь

загнуты назад на автомобилях.

Вот почему у самолетов заостренный нос, чтобы уменьшить сопротивление.

Вы хотите уменьшить сопротивление

, чтобы двигаться вперед требовало меньше энергии.

И у любого летательного аппарата, даже у нашего бумажного самолетика

сопротивление является одной из четырех основных аэродинамических сил.

Другие, конечно же, тяга,

энергия, толкающая объект вперед,

гравитация, которая, конечно же, является силой

, притягивающей все к земле,

и подъемной силой.

Это сила, противодействующая гравитации.

И когда все четыре силы уравновешены,

у вас есть полет.

Вот как все эти силы действуют на самолет.

Когда дротик летит по воздуху,

он использует узкий размах крыльев и длинный фюзеляж

со смещенным центром тяжести

рядом с центром самолета

, чтобы рассечь молекулы воздуха.

Он очень прочный и летит очень прямо.

Проблема в том, что он может

пролететь только так далеко, как вы можете его бросить, прежде чем гравитация возьмет верх.

Но как только вы проверите некоторые аэродинамические принципы,

, вы сможете найти хитрые способы заставить самолет лететь дальше.

Что, если бы мы убрали некоторые слои

, чтобы уменьшить сопротивление,

и расширили крылья, чтобы увеличить подъемную силу,

, чтобы самолет смог пересечь финишную черту

, а не врезаться в нее и взорваться.

Так что нам нужно, чтобы этот самолет летал лучше?

Больше лифта, конечно.

Но что такое лифт?

Долгое время считалось, что принцип Бернулли

объясняет подъемную силу.

В нем говорится, что в замкнутом потоке жидкости

точек с более высокой скоростью жидкости имеют меньшее давление

, чем точки с более низкой скоростью жидкости.

Крылья имеют низкое давление сверху

и более быстро движущийся воздух сверху.

Итак, Бернулли, да?

Неправильно.

Бернулли работает в трубе и замкнутом пространстве.

Более быстро движущийся воздух в этом случае

не вызывает низкого давления на крыло.

Так что же?

Чтобы понять это, нам нужно

очень внимательно рассмотреть, как воздух движется вокруг объекта.

Есть нечто, называемое эффектом Коанда,

, в котором говорится, что воздушный поток будет следовать форме

всего, что он встречает.

Давайте посмотрим на простую демонстрацию этих двух вещей.

Хорошо.

Два шарика для пинг-понга, верно?

Быстрее движется воздух между ними, проверьте.

Шарики для пинг-понга движутся вместе.

Должно быть низкое давление, верно?

[имитирует зуммер]

Неправильно.

Вот тут-то и сбивается с толку.

Так как воздух движется между шариками для пинг-понга,

повторяет форму мячика для пинг-понга

и отклоняется наружу.

Толчок наружу толкает шарики для пинг-понга вместе,

внутрь.

Здесь мы говорим о третьем законе Ньютона.

Равная и противоположная реакция.

Значит, не Бернулли заставляет шарики для пинг-понга

двигаться вместе.

Это тот воздух, который направлен наружу,

сталкивая шарики для пинг-понга внутрь.

Посмотрим, как это работает на реальном крыле.

Обратите внимание на то, как воздушный поток над крылом

в конечном итоге толкается вниз в задней части крыла.

Толчок вниз толкает крыло вверх,

и это подъемная сила.

Итак, если узкие крылья этого дротика

не обеспечивают достаточную подъемную силу

, а корпус самолета создает слишком большое сопротивление,

что мы можем сделать?

Ну, нам нужно сконструировать самолет с большими крыльями

, который легко скользит по воздуху.

Давайте перейдем на следующий уровень.

Это самолет, который я разработал под названием Phoenix Lock.

Всего 10 сгибов.

Он называется «Замок Феникса», потому что

это крошечный запорный клапан, который удерживает все слои вместе.

И это избавит от одной из

больших проблем, которые мы видели с дротиком,

, когда эти слои раскрываются в полете.

Теперь, что вы увидите здесь в готовом дизайне

заключается в том, что мы сделали две вещи: увеличили крылья

и немного сместили центр тяжести вперед,

увеличили площадь подъемной силы за центром тяжести

.

Это планер против дротика.

Обычные самолеты имеют силовые установки

, подобные двигателям, обеспечивающим тягу.

Планеры, с другой стороны, нуждаются в разработке

для увеличения скорости.

А для этого вам нужно обменять высоту на скорость.

Давайте посмотрим, что происходит с новым дизайном.

С этим центром тяжести, смещенным вперед на самолете,

этот самолет будет направлен носом вниз,

что позволит вам набрать скорость, потерянную из-за сопротивления.

И затем, когда самолет набирает достаточную скорость,

достаточно воздуха, чтобы согнуть эти крошечные изгибы

в задней части самолета, чтобы толкнуть хвост вниз,

который поднимает нос.

Таким образом самолет достигает сбалансированного планирования.

Чем больше площадь крыла

, тем лучше нагрузка на крыло.

Теперь, загрузка крыльев, вопреки распространенному мнению,

— это не то количество крыльев, которое можно засунуть в рот

до того, как из носа начнут идти сопли.

Нет, нагрузка на крыло на самом деле равна весу всего самолета

, деленному на подъемную поверхность.

В данном случае крылья самолета, а не крылья Баффало.

Высокая нагрузка на крыло означает, что самолет должен двигаться

намного быстрее поднять вес.

Низкая нагрузка на крыло означает, что самолет может лететь

медленнее, чтобы поднять вес.

Поскольку каждый самолет сделан из одной и той же бумаги,

вес остается постоянным.

Единственное, что действительно меняется здесь

, это размер крыльев.

Вот что меняет нагрузку на крыло.

Подумайте о вещах в реальной жизни, где это применимо.

Посмотрите на бабочку-монарха.

Очень легкий дизайн, правда?

Это насекомое, весит немного,

и у него огромные крылья.

Он просто медленно парит в воздухе.

А потом посмотрите на реактивный истребитель.

Очень быстрые, очень маленькие крылья,

просто созданы для того, чтобы рассекать воздух на высоких скоростях.

Это действительно разница в загрузке крыла.

Большие крылья, медленные.

Маленькие крылья, быстрые.

Теперь давайте сделаем еще один шаг и увидим

как при загрузке может повлиять на дальность полета.

Посмотрите, что происходит, когда Феникс летит.

Просто больше скользит.

На расстояние, на которое он движется вперед,

на каждую единицу высоты, на которую он падает,

это называется коэффициентом планирования или отношением подъемной силы к сопротивлению.

Применяя это к самолетам в реальной жизни,

самолет может иметь планерное соотношение девять к одному.

Это примерно коэффициент планирования Cessna 172,

, значит, если вы летите на этой Cessna

и у вас отказал двигатель на высоте 100 метров,

лучше быть аэродром или коровье пастбище

менее чем в 900 метрах, иначе вы будете в реале беда.

Современные планеры могут иметь коэффициент планирования

до 40 к одному или даже 70 к одному.

Дельтапланы имеют коэффициент планирования около 16 к одному.

Парапланы Red Bull Flugtag могут иметь коэффициент планирования

один к одному, но это действительно более зависимо

о соотношении Red Bull и красного пива в их желудках

, когда они проектировали свой самолет.

Теперь у нас есть самолет с гораздо большими крыльями

, который намного лучше скользит по воздуху,

, поэтому мы можем использовать эту тягу, чтобы набрать большую высоту

, а затем эффективно обменивать высоту на скорость.

То есть использовать всю эту тягу, чтобы получить некоторую высоту

и использовать это эффективное качество планирования

, чтобы получить некоторое реальное расстояние.

Но есть новая проблема.

Этот самолет просто не выдерживает сильного броска.

Нам понадобится приличная тяга

, чтобы заставить его пройти дистанцию.

Итак, если дротик выдерживал сильный бросок

, но имел слишком большое сопротивление,

и Феникс действительно хорошо справлялся с мягким броском

, но не мог справиться со скоростью.

Нам нужно что-то

структурно прочное, способное выдержать всю тягу

и по-прежнему иметь конструкцию крыла, которая позволит нам

создать эффективность, которая позволит пройти дистанцию.

Давайте повышать уровень.

Это Супер Утка.

Спуск на этом, восхитительно сложный.

Сквош-складки, обратные складки, педальные складки.

Очень интересное складывание.

Требует высокой степени точности,

точного складывания и симметрии.

И что особенного в нем, так это то, что у него два набора крыльев,

переднее крыло и заднее крыло,

и это сделает самолет устойчивым к сваливанию.

Мы поговорим об этом чуть позже.

Здесь мы можем увидеть кое-что.

Центр тяжести находится перед центром подъема, проверьте.

Может ли он держаться вместе с более сильным толчком?

Да.

Винглеты фактически создают эффективный двугранный угол,

заставляя вихри законцовок крыла более аккуратно рассеиваться

и лучше контролировать левый-правый крен,

делает его более стабильным в полете.

Загрузка крыла?

Что интересно, вы можете увидеть

дизайн дротика внутри утки,

и то, что мы сделали

добавили ему больше площади крыла.

Тем не менее, утка намного меньше, чем дротик,

, поэтому здесь мы не получаем большого преимущества

с точки зрения нагрузки на крыло.

Он очень прочный, поэтому может выдерживать большие нагрузки,

так что мы надеемся, что это может пройти расстояние.

Но что действительно круто в этом самолете

, так это то, что он устойчив к сваливанию.

Давайте посмотрим, что такое сваливание на крыле.

Сваливание вызвано либо слишком низкой воздушной скоростью

, либо слишком большим углом атаки.

Помните об эффекте Коанда.

Эффект Коанда — это тенденция жидкости

оставаться прикрепленной к искривленной поверхности.

Когда воздух проходит над крылом, он прилипает к поверхности,

и изгиб потока приводит к аэродинамической подъемной силе.

Но когда самолет движется с

слишком большим углом падения,

воздух не может прилипнуть к поверхности крыла,

поэтому подъемная сила теряется.

И это то, что мы называем прилавком.

Если придать переднему крылу на утке

чуть больший угол падения,

то переднее крыло заглохнет первым.

Нос опускается, а главное крыло продолжает лететь,

, что приводит к устойчивости самолета к сваливанию.

Давайте посмотрим на это в действии.

Посмотрите на это, сопротивление остановке,

это действительно работает.

О, но вот в чем проблема.

Слишком сильное сопротивление.

Все эти слои, которые мы добавили к передней части самолета

, чтобы получилось это маленькое крыло,

действительно заставляют работать здесь хуже.

Итак, нам нужно проявить изобретательность.

Может быть, даже не от мира сего.

Следующий уровень.

Это трубчатый самолет.

Без крыльев.

Он вращается вокруг центра тяжести

, который не касается плоскости

, и получает подъемную силу от вращения.

Что это за колдовство?

Складывание этого бумажного самолетика

полностью отличается от всего, что вы когда-либо складывали раньше.

Но на самом деле это очень просто.

Вы начнете с того, что сложите треть бумаги поверх

, а затем сложите эту многослойную часть

пополам пару раз,

протрите ею край стола

, чтобы согнуть ее в кольцо, и ба-да-бинг,

у вас есть трубка.

Теперь, поскольку этот самолет круглый

и вращается во время полета,

мы собираемся создать подъемную силу совершенно новым способом

с помощью так называемого пограничного слоя.

Давайте посмотрим, как работает пограничный слой

на другом вращающемся объекте.

Как работают эффекты пограничного слоя?

Когда на поверхности шара

прилипает достаточное количество воздуха, когда мяч вращается, он начинает

взаимодействовать с другим воздухом, проходящим мимо мяча.

И в результате при некотором обратном вращении

мяч будет подниматься, а не опускаться,

и это пограничный слой.

Все в движении имеет пограничный слой.

Это микроскопический слой воздуха

который перемещается по поверхности движущегося объекта.

Таким образом, когда воздух движется по вращающейся поверхности,

воздух в верхней части шара является аддитивным,

и воздух в нижней части уравновешивается,

позволяя воздуху наверху оборачиваться вокруг

и выходить вниз транслировать.

Это снова Ньютон.

Вот как изгибаются бейсбольные мячи, взлетают мячи для гольфа,

разрезают теннисные мячи и как НЛО пересекают галактику.

Последнее я придумал.

Это будет совсем другая глава

, посвященная усовершенствованной силовой установке и рабочему приводу.

Что-то действительно интересное происходит с крыльями

, когда вы делаете их все меньше и меньше.

Давайте пойдем совсем маленьким, размером с пылинку.

Он просто парит в воздухе.

У него недостаточно инерции, чтобы даже оттолкнуть

молекул воздуха в сторону.

Таким образом, чем ближе вы подходите к размеру молекулы воздуха,

тем сложнее отпихнуть их в сторону

и пробиться.

Для этой идеи есть номер.

Это называется числом Рейнольдса.

А число Рейнольдса просто измеряет

размер крыла по сравнению с

веществом, через которое проходит крыло.

Число Рейнольдса помогает ученым прогнозировать

режимы течения в любой заданной жидкостной системе.

Поток может быть ламинарным или турбулентным.

Ламинарный поток связан с низкими числами Рейнольдса,

и турбинный поток связан с более высокими числами Рейнольдса.

Математически число Рейнольдса представляет собой отношение

сил инерции в жидкости

к силам вязкости в жидкости.

Другими словами, для пчелы, летящей по воздуху,

это больше похоже на человека, пытающегося проплыть сквозь мед.

По иронии судьбы, в этом случае

многое происходит на поверхности.

Возможно, трубка не доставит нас на нужное нам расстояние,

, но она дает нам реальное представление

о том, что происходит очень близко,

прямо там, на уровне поверхности бумажного самолетика.

Итак, подведем итоги: классический дротик и супер-утка,

большие проблемы с сопротивлением.

Феникс и трубка, хорошая подъемная сила,

, но они действительно не могли выдержать дальний бросок.

Мы прошли через все это невероятное

аэродинамические знания, но проблема все еще остается.

Как нам превратить все это в простой лист бумаги

, чтобы он стал невероятным бумажным планером

, способным преодолевать реальные расстояния?

Давайте снова повышать уровень.

Это Сюзанна, и давайте посмотрим, как

эта штука может действительно парить.

Выдерживает сильный бросок.

Он скользкий в воздухе

и действительно оптимизирует подъемную силу для сопротивления

, что ни один из других самолетов не смог.

Этот самолет на удивление легко складывается,

всего несколько простых сгибов, но здесь

ключ в том, чтобы сгибы были ровными и точными.

Регулировка крыльев также имеет решающее значение.

Двугранный угол здесь становится очень важным.

Итак, принимая во внимание все, о чем мы говорили,

давайте посмотрим, как на самом деле летает этот дизайн.

Числа Рейнольдса говорят нам о воздушном потоке

может перейти от турбулентного на высоких скоростях

к более ламинарному потоку на более низких скоростях.

При запуске поток ламинарный только в носовой части.

Из-за эффекта Коанда, когда самолет замедляется,

воздух начинает прилипать

дальше назад к крылу.

На более низких скоростях самолету требуется больший двугранный угол

, чтобы он не отклонялся от курса.

Этот самолет имеет больший двугранный угол в середине крыла,

, где эффект Коанда и числа Рейнольдса

работали вместе для создания плавного воздушного потока.

Центр тяжести смещен вперед,

руль высоты поднимает нос

и теперь вступает в силу аэродинамическое качество. врезаться в него.

Эмпирические данные точно показали нам

поведение жидкости в замкнутой среде.

Подобные закономерности, проявляющиеся в малом масштабе

, становятся еще более очевидными в более крупном масштабе.

И чем дальше мы увеличиваем масштаб, тем

мы видим, как

атмосферные силы, гравитационные силы,

даже поверхность самой земли вступают в игру.