История на правенето на хвърчила
МОУ "БАРГУЗИНСКАЯ СРЕДНО ОБРАЗОВАТЕЛНО УЧИЛИЩЕ"
V учебно-изследователска и творческа конференция на студентите
"Защо хвърчилото лети?"
Изпълнил: ученик от 2 „б” клас
Ръководител: Цивилева Л. А.
II. ГЛАВНА ЧАСТ.
1.История на правенето на хвърчила.
2.Какви са видовете хвърчила?
3.Технология за производство на хвърчила.
4.Как да пускаме хвърчило правилно?
5.Предпазни мерки при пускане на хвърчило.
Тема за изследване: Защо хвърчилото лети?
Целта на изследването: Да се определят факторите, които влияят върху изстрелването и полета на хвърчило.
Обект на изследване: Модел на хвърчило, терен и метеорологични условия, влияещи върху полета на хвърчило.
Предмет на изследване: Качествени характеристики на полета на хвърчило.
Методи на изследване: работа с научна литература, интернет ресурси, подбор на илюстративен материал, неговото проектиране, проучване, тестови полети с модели на хвърчила.
Работна хипотеза:Надморската височина и обхватът на хвърчилото зависи от движението на въздуха спрямо хвърчилото.
1. Историята на създаването на хвърчилата.
Хвърчилото е първата летателна машина, изобретена от хората. Информация за него има в древни китайски и японски ръкописи с рисунки; Тези ръкописи са на повече от 4000 години.
Хвърчилата са изобретени в Китай още преди историците да започнат да пишат своите хроники. Китайците започнали да правят първите хвърчила от бамбук и листа от растения. След изобретяването на коприната през 2600 г. пр.н.е., китайците започват да правят хвърчила отбамбук и коприна. Най-често хвърчилата са били използвани за военни цели. Китайците използвали хвърчила, за да измерват разстоянието между армията си и стените на замъка на врага. Скаути - наблюдатели бяха издигнати в небето. Има легенда, че през 202 г. пр. н. е. генерал Хуанг Тенг и неговата армия са били обкръжени от противници и са били заплашени от пълно унищожение. Говори се, че случаен порив на вятъра откъснал шапката от главата на генерала и тогава му хрумнала идеята да създаде голям брой хвърчила, оборудвани със звукови устройства. Хвърчилата са направени от бамбук, хартия и коприна. В дълбочина на нощта тези хвърчила прелетяха точно над главите на вражеската армия, която, като чу мистериозен вой в небето, се паникьоса и избяга.
Хвърчилата имаха вид на пеперуди, риби, бръмбари и т.н., но най-любимата фигура беше драконът - приказно крилато огнедишащо хвърчило, което се смяташе в Китай за символ на сила и просперитет.. Във всички региони на Китай Денят на хвърчилото все още се празнува; този ден "прерасна" в Международен фестивал.
Не по-късно от 7 век пр.н.е. хвърчилата станаха известни в Япония. До XII век. изкуството на тяхното производство е достигнало такова съвършенство тук, че са започнали да строят и изстрелват гигантски конструкции с екипаж на борда. Древна японска легенда разказва как известният воин Минамото но Таметомо живял в изгнание на безлюден остров през 1156 г. Героят построи огромно хвърчило, изпрати сина си през бурния проток върху него и той благополучно кацна на сушата.
През втората половина на 18 век хвърчилата започват да се използват за научни цели. И така, М. В. Ломоносов изучава атмосферното електричество с тяхна помощ. През 1749 г. в Англия ученият А. Уилсън издига термометър в атмосферата на хвърчило, за даопределяне на температурата на въздуха на надморска височина. През 1752 г. известният американски физик и общественик Б. Франклин доказва електрическата природа на мълнията с помощта на хвърчило.
. Древните записи за първите практически приложения на хвърчилата са любопитни. Една от тях гласи, че през IX век византийците уж вдигнали войн на хвърчило, който от височина хвърлил запалителни вещества във вражеския лагер.
. През 1825 г. е извършено първото пилотирано хвърчило. Това е направено от английския учен Д. Покок, издигайки дъщеря си Марта на змия на височина от няколко десетки метра.
Хвърчилото също играе важна роля при създаването на първите самолети, по-специално биплана. През 1873 г., разработвайки дизайна на първия в света самолет,
От 1894 г. хвърчилата се използват за изследване на горните слоеве на атмосферата. С помощта на хвърчила бяха издигнати самозаписващи инструменти на височина до 3-4 км, които отбелязаха скоростта на вятъра, температурата на въздуха и атмосферното налягане.
Изобретателят на радиото А. С. Попов използва хвърчило, за да повдигне антената. Те са извършени с помощта на фотоапаратура, окачена на хвърчила, и заснемане на района от въздуха.
Първата радиокомуникация през Атлантическия океан е установена с помощта на кутия хвърчило. През 1901 г. италианският инженер Г. Маркони пусна голямо хвърчило на остров Ню Фаундланд, което летя върху тел, която служи като приемна антена.
През 1905-1910 г. българската армия е въоръжена с хвърчило с оригинален дизайн, дело на Сергей Улянин. Цели взводове хвърчачи са били част от сухопътни и военноморски части, включително Черноморския флот.
Едноплоскост- най-простите дизайни. Най-лесният запроизводство са плоски хвърчила. Те са широко разпространени в детското техническо творчество. Тя се основава на надлъжни и напречни релси. Змийското покритие е изработено от хартия или лек плат. Юздата е от здрав конец. За стабилността на хвърчилото е необходима опашка от платнени панделки. Леерът осигурява голяма устойчивост на вятъра, увеличава натоварването на хвърчилата и намалява височината на полета. Тя трябва да е тънка и здрава.
Многоравнинни— подредени, с форма на кутия и многоклетъчни от отделни клетки под формата на паралелепипеди. Кутийното хвърчило е фундаментално различно от предишните си колеги по дизайн и има много по-голяма повдигаща сила. Тази змия няма опашка. Тялото на хвърчилото е рамка под формата на кутия, покрита с копринен или памучен плат, пластмасова обвивка. Рамката е сглобена от квадратни или кръгли летви.
Задачата на регулирането на хвърчилото е да се създаде баланс между крилото и опашката, тоест между горната и долната обшивка, при летене на хвърчилото във въздушни течения. Този баланс ще бъде постигнат, когато хвърчилото в полет заеме позиция под определен ъгъл спрямо действащите върху него въздушни течения. Много е трудно да се изпълни такъв ъгъл с хвърчило предварително. Може да се определи само емпирично в процеса на регулиране на дължината на низовете при стартиране.
Композит или група, състояща се от група хвърчила (т.нар. кайт влак), свързани в една гъвкава система.
3. Технология за производство на змии.
Първи етап– изберете дизайна на хвърчилото.
Вторият етапе подготовката на материално-техническата база.
Третият етапе сглобяването на хвърчилото.
Правенето на хвърчило изобщо не етруден.
две релси с квадратно сечение 6-8 мм, дължина 750 мм
релса с квадратно сечение 6-8 мм, дължина 420 мм
въдица за парапети с напречно сечение най-малко 0,5, дължина 100 метра
хастарна хартия: вестникарска или писаща 450х650 мм
хартия за опашка: вестникарска хартия или хартия за писане
Свързваме ламелите според фигурата, като ги закрепваме в пресечните точки няколко пъти, като ги увиваме с конци.
Разтягаме конеца по контура на рамката. Той ще даде твърдост и ще служи като основа за закрепване на кожата. Издърпайте конеца между точките A и B, така че релсата да се огъне малко - това ще добави стабилност по време на полет.
Обшиваме рамката с хартия, огъваме и залепваме ръбовете, също така залепваме хартията към ламелите
Правим юзда. В точки "A", "B", "C" завързваме три нишки, които закрепваме в един възел и прикрепяме линията на парапета към този възел. Чрез промяна на дължината на средната нишка можете да регулирате височината на хвърчилото, но първо задайте дължината на всички нишки според фигурата.
Правим опашка. Сгъваме листове хартия А4 с акордеон и ги закрепваме в средата на конец с дължина 10-15 метра, на разстояние 30 см един от друг. Ако по време на полета опашката ще издърпа хвърчилото към земята, е необходимо да я съкратите. Опашката е много важен детайл - тя не е украшение.
Хвърчилото е готово!
По-добре е да бягаме заедно. Един човек държи хвърчилото, а другият, развил 30-40 метра въдица, се отдалечава от него. И двамата започват да тичат към вятъра и хвърчилото излита.
Спасителното въже може да се навие на макара, но е по-добре да си купите голяма макара за риболов и да прикрепите към нея дървена дръжка.
4. Как да пускаме хвърчило правилно?
Хвърчилото е самолет, по-тежък от въздуха. Защо змията се издига и какво я поддържа? Основенусловието за това е движението на въздуха спрямо хвърчилото. Скоростта и посоката на вятъра постоянно се променят. Не само планините, но и сградите, дърветата и мостовете отклоняват вятъра близо до земната повърхност от хоризонталната й посока.За да улесните разбирането на законите, които влияят на полета, трябва да си представите хвърчилото като правоъгълна плоска плоча. Всъщност дори и най-сложните конструкции на хвърчила в повечето случаи са комбинация от такива плочи, разположени под различни ъгли една спрямо друга, и парапет (нишка или кабел) за пускане на хвърчило. За да може въздухът да повдигне плочата, тя трябва да бъде поставена под определен ъгъл на атака спрямо нейния поток (виж фиг. 2). За да може хвърчилото да остане във въздуха, повдигащата сила трябва да е равна на гравитацията на хвърчилото заедно със спасителното въже. Ако повдигащата сила е по-малка, тогава хвърчилото се спуска на земята. Причината може да бъде неравномерността на вятъра, промяна (намаляване) на неговата сила и посока.
Добре проектираното хвърчило лети лесно от ръката без помощ. Веднага щом той улови вятъра и постепенно развиете релсата, и след няколко секунди хвърчилото ще се издигне високо над главата ви, продължавайки да се втурва нагоре. Но ключът към успешното изстрелване на хвърчило е не само дизайнът, но и доброто място с подходящ вятър. Мястото трябва да е равно (препъвайки се в хълмове, дървета и други препятствия, вятърът става нестабилен). Наблизо не трябва да има жици, в които змиите да се оплетат. Идеален за даване под наем на хвърчила е плаж с вятър, който духа от водата. Без вятър можете да пуснете хвърчило само ако вие самите бягате със скоростта на вятъра. Но ако ще се наслаждавате на полета на хвърчило, а не на бягане, тогава ще ви трябва вятър. Ако тревата се люлее и се виждат леки вълни по водата, това е, от което се нуждаете. Твърде силният вятър може да счупи хвърчилото.
ЗаЗа да пуснете хвърчило, трябва да изберете правилната позиция. За да направите това, е необходимо вятърът винаги да духа в гърба на този, който държи въжето, и в лицето на асистента.
5. Предпазни мерки при изстрелване на хвърчило:
*Никога не пускайте хвърчила в близост до електропроводи.Електропроводите са много опасни за живота. Електричеството, преминаващо през тялото ви в земята, може да бъде фатално. Стойте далеч от кабелите.
*Никога не пускайте хвърчила по време на гръмотевична буря.Хвърчило, пускащо се по време на гръмотевична буря, може да привлече светкавици и да се превърне в гръмоотвод. Малко вероятно е да успеете да го преживеете.
*Никога не пускайте хвърчила в близост до хора или животни.. Това може да изплаши както хора, така и животни. Може да си помислят, че любителите на хвърчила са безотговорни хора. Всички знаем, че е много интересно да гледаш кучетата, когато ти преследват хвърчилото, но рано или късно вятърът ще отслабне и кучето ще хване твоето хвърчило. Пускайте хвърчило високо в небето, докато хората и животните напуснат пространството.
*Никога не пускайте хвърчила в близост до летища.В много страни по света е незаконно да пускате хвърчила в близост до летища. В Северна Америка пускането на хвърчила е забранено на по-малко от 6-10 км от летищата.
*Носете слънчеви очила в слънчеви дни. Продължителното излагане на слънчева светлина може да увреди незащитените очи. Винаги носете слънчеви очила, когато бягате в слънчев ден, дори ако не сте обърнати към слънцето. Също така не забравяйте да нанесете слънцезащитен крем, за да защитите кожата си.
*Никога не пускайте хвърчилаили близо до магистрала.Хвърчилата могат да разсейват шофьорите и да причинят злополука. Пътища за коли, паркове и плажове за хвърчила.
Те съществуват повече от две хиляди години - верни помощници на командири, учени и изобретатели, спортисти и всички, които знаят колко красиво е небето. Те станаха първото човешко творение, което има честта да дели въздушното пространство с птиците. Речникът казва, че те са привързани самолети, по-тежки от въздуха, но това всъщност не е всичко. Това е независимост и стремеж нагоре, чудесата на аеродинамиката и акробатиката, универсална философия, специална култура и ненадминато забавление. Продължавайки да се развиват, никога не спират да учудват и учудват човек, те са хвърчила.