第一课空气动力学
一、飞行小故事
伯努利原理:丹尼尔·伯努利在1726年首先提出在水流或气流里,如果速度小,压强就大,如果速度大,压强就小。
由此我们可以解释飞机为什么能够飞上天,因为机翼受到向上的升力。
飞机飞行时机翼周围空气的流线分布是指机翼横截面的形状上下不对称,机翼上方的流线密,流速大,下方的流线疏,流速小。
由伯努利方程可知,机翼上方的压强小,下方的压强大。
这样就产生了作用在机翼上的方向的升力。
二、飞行目标
1、通过实验理解伯努利原理。
2、动手制作雷鸟飞机,知道螺旋桨的迎风面,并且了解它产生的反冲力。
3、调试雷鸟飞机,尝试提高它的滞空时间。
三、飞行所需材料
一杯水、一个吸管、一把剪刀、一架雷鸟飞机
四、飞行练习
1、练习一:感知伯努利原理
我们接下来用一个小实验来体验一下伯努利原理,从而感知飞机上浮的原因。
左手拿着短的放在水中,右手拿着长的吹气,吸管吹气的那个地方空气速度很快,这样大气压力变小,但是短吸管下面的大气压力没有变化,就会把水压到吹气的地方。
实验完成后注意整理材料哦
2、练习二、雷鸟飞上天
我们组装雷鸟模型飞机,体验伯努利原理,让飞机上天。
步骤一:取出机翼,按照一下方法折叠。
标注为为正折向下折,标注为反折向上折。
注意动作要轻,切勿折断机翼。
你说说飞机在飞行过程中,空气在机翼的行走的路线吗?试试用皮尺测量机翼正反面翼的长度,用速度=路程÷时间来比较一下空气在机翼正反面的流速。
我们发现:空气在机翼上方路程比下方大,时间一样,所以流速要快。
流速的快慢,形成了气压下方比上方大,就形成了向上的压力,飞机就会被往上推。
步骤二:定型主翼,先给翼型定型片贴上双面胶,再将定型片粘贴到机翼上反角背面,最后用加强胶带加固。
步骤三:安装翼台,将翼台安装到机身上,大约7CM,注意翼台前后不能搞错,安装好后将双面胶贴到翼台上;部分机架会太粗,可以用小刀刮一下。
步骤四:安装机翼,将机翼粘帖到翼台上,前后缘不要搞错,粘帖两边机翼要对称;完成后用塑料片和小橡皮圈将机翼再次加固固定;
步骤五:安装尾翼,安装尾钩和尾翼翼座,粘帖垂直尾翼和水平尾翼,水平尾翼要和机身水平,垂直尾翼要和水平尾翼垂直。
步骤六:安装螺旋桨和橡筋
仔细观察雷鸟飞机的螺旋桨,你发现它的面有什么特点?
发现:螺旋桨面不是平的,是曲面的。
上有个方向特别高的那一面叫迎风面,用手转动螺旋桨,你来感受螺旋桨产生的风向。
螺旋桨朝迎风面旋转,会产生向后的气流,产生反冲力,飞机前进。
反之,气流会向前,则飞机向后。
搭建完成之后,我们来一起飞行吧,比一比谁的飞机滞空时间最长。
五、飞行小结
你的飞机在空中滞空时间长吗?如何调节能达到最佳效果?
试试把飞机的重心平衡起来,包括左右方向和前后方向。
再去飞行,看看有没有改良。