Історія створення повітряних зміїв
МОУ «БАРГУЗИНСЬКА СЕРЕДНЯ ЗАГАЛЬНООСВІТНЯ ШКОЛА»
V навчально-дослідницька та творча конференція учнів
«Чому літає повітряний змій?»
Виконав: Учень 2 «б» класу
Керівник: Цивільєва Л. А.
ІІ. ОСНОВНА ЧАСТИНА.
1.Історія створення повітряних зміїв.
2.Які бувають повітряні змії?
3.Технологія виготовлення повітряного змія.
4.Як правильно запускати повітряний змій?
5.Запобіжні заходи при запуску змія.
Тема дослідження: Чому літає повітряний змій?
Мета дослідження: Визначити фактори, що впливають на запуск та політ повітряного змія.
Об'єкт дослідження: Модель повітряного змія, умови місцевості та погоди, що впливають на політ змія.
Предмет дослідження: Якісні характеристики польоту повітряного змія.
Методи дослідження: робота з науковою літературою, інтернет-ресурсами, підбір ілюстративного матеріалу, його оформлення, дослідження, проведення пробних польотів з моделями зміїв.
Робоча гіпотеза:Висота та дальність польоту повітряного змія залежать від руху повітря щодо змія.
1. Історія створення повітряних зміїв.
Повітряний змій – перший літальний апарат, який винайшли люди. Відомості про нього можна знайти у стародавніх китайських та японських рукописах з малюнками; вік цих рукописів понад 4000 років.
Повітряні змії винайшли в Китаї ще до того, як історики почали писати свої хроніки. Перші повітряні змії Китайці почали робити з бамбука та листя рослин. Після винаходу шовку в 2600 році до нашої ери Китайці стали робити повітряні змії збамбука та шовку. Найчастіше повітряні змії застосовували у військових цілях. Китайці використовували повітряні змії для того, щоб виміряти відстань між своєю армією та стінами замку супротивника. У небо здіймали розвідників - спостерігачів. Існує легенда про те, що у 202 році до нашої ери генерал Хуан Тенг та його армія були оточені противниками, і їм загрожувало повне знищення. Йдеться про те, що випадковий порив вітру зірвав з голови генерала капелюха, і тоді до нього прийшла ідея створення великої кількості повітряних зміїв, споряджених звуковими пристроями. Повітряні змії були зроблені з бамбука, паперу та шовку. Глибокої ночі ці повітряні змії літали прямо над головами армії противників, які, почувши загадкові завивання в небі, запанікували та втекли.
Повітряним зміям надавали вигляду метеликів, риб, жуків тощо, але найулюбленішою фігурою був дракон – казковий крилатий вогнедишний змій, який вважався в Китаї символом влади та благополуччя. У всіх регіонах Китаю досі святкують День змія; цей День «переріс» у Міжнародний фестиваль.
Не пізніше VII ст. до н.е. повітряні змії стали відомі у Японії. До XII ст. мистецтво їх виготовлення досягло тут такої досконалості, що почали будувати та запускати гігантські конструкції з екіпажем на борту. Стародавня японська легенда розповідає, як уславлений воїн Мінамото але Таметомо в 1156 жив у засланні на пустельному острові. Герой збудував величезний повітряний змій, відправив на ньому через бурхливу протоку сина, і той благополучно приземлився на материку.
У другій половині XVIII століття повітряні змії стали застосовувати у наукових цілях. Так, М. В. Ломоносов вивчав за їх допомогою атмосферну електрику. У 1749 році в Англії вчений А. Вільсон підняв на повітряній змії в атмосферу термометр, щобВизначити температуру повітря на висоті. В 1752 відомий американський фізик і громадський діяч Б. Франклін за допомогою повітряного змія довів електричну природу блискавки.
. Цікаві старовинні записи про перші практичні застосування повітряних зміїв. В одній із них говориться, що у дев'ятому столітті візантійці нібито піднімали на повітряному змії воїна, який з висоти кидав у ворожий стан запальні речовини.
. У 1825 році було здійснено перший політ людини на змії. Це зробив англійський вчений Д. Покок, піднявши на змії на висоту кількох десятків метрів свою дочку Марту.
Повітряний змій відіграв велику роль у створенні перших зразків літаків, зокрема біплана. У 1873 році, розробляючи конструкцію першого у світі літака,
З 1894 повітряні змії почали застосовувати для вивчення верхніх шарів атмосфери. За допомогою зміїв піднімали на висоту до 3 – 4 км прилади, що самописують, які відзначали швидкість вітру, температуру повітря, атмосферний тиск.
Винахідник радіо А. С. Попов використовував повітряний змій для підйому антени. Проводилися за допомогою фотографічних апаратів, підвішених до повітряних зміїв, та аерозйомки місцевості.
Перший радіозв'язок через Атлантичний океан був налагоджений за допомогою коробчатого повітряного змія. Італійський інженер Г.Марконі запустив у 1901 році на острові Нью-Фаундленд великий повітряний змій, який літав на дроті, що служив приймальною антеною.
У 1905-1910 роках на озброєнні української армії складався змій оригінальної конструкції, створений Сергієм Уляніним. Цілі взводи змієнавтів входили до складу як сухопутних, і військово-морських частин, зокрема Чорноморського флоту.
Одноплощинні- найпростіші конструкції. Найпростіші вВиготовлення – це плоскі повітряні змії. Вони поширені у дитячому технічному творчості. Його основу складають поздовжня та поперечна рейки. Обтяжка змія виготовляється з паперу чи легкої тканини. Вуздечка робиться із міцної нитки. Для стійкості змія необхідний хвіст із матер'яних стрічок. Леєр чинить великий опір вітру, збільшує навантаження на змій і знижує висоту польоту. Він має бути тонким і міцним.
багатоплощинні— етажеркові, коробчасті та багатоосередкові з окремих осередків у формі паралелепіпедів. Коробчастий повітряний змій докорінно відрізняється від своїх попередніх побратимів по конструкції і має значно більшу підйомну силу. Хвоста цей змій не має. Корпус змія – каркас у вигляді коробки, обтягнутої шовковою або бавовняною тканиною, поліетиленовою плівкою. Каркас збирається з рейок квадратного чи круглого перерізу.
Завдання регулювання змія полягає в тому, щоб при польоті змія в потоках повітря створити рівновагу між крилом і хвостовим оперенням, тобто між верхньою та нижньою обшивками. Ця рівновага буде досягнута тоді, коли змій у польоті займе положення під певним кутом по відношенню до потоків повітря, що діють на нього. Такий кут у змія наперед виконати дуже важко. Його можна визначити лише досвідченим шляхом у процесі регулювання довжини строп при запуску.
Складові або групові, що складаються з групи повітряних зміїв (т.з. змійковий поїзд), з'єднаних в одну гнучку систему.
3. Технологія виготовлення змія.
Перший етап– вибираємо конструкцію змія.
Другий етап– підготовка матеріально-технічної бази.
Третій етап- збирання змія.
Зробити повітряного змія зовсім нескладно.
дві рейки квадратним перетином 6-8 мм, довжиною 750 мм
рейка квадратним перетином 6-8 мм, довжиною 420 мм
волосінь для леєра перетином не менше 0,5, довжиною 100 метрів
папір для обшивки: газетний або письмовий 450х650 мм
папір для хвоста: газетний або письмовий
Рейки з'єднуємо згідно з малюнком, скріплюючи їх у точках перетину кілька разів обмотавши нитками.
Натягуємо нитку за контуром каркаса. Вона додасть жорсткості, і буде основою для кріплення обшивки. Натягнути нитку між точками А і Б необхідно так, щоб рейка трохи прогнулася - це додасть стійкості в польоті.
Каркас обшиваємо папером, загинаючи та проклеюючи краї, також приклеюємо папір до рейок.
Робимо вуздечку. У точках "А", "Б", "С" прив'язуємо три нитки, які скріплюємо в один вузол і до цього вузла кріпимо волосінь леєра. Змінюючи довжину середньої нитки можна регулювати висоту підйому змія, але заздалегідь задайте, довжини всіх ниток відповідно до малюнка.
Робимо хвіст. Листи паперу формату А4 згортаємо гармошкою і кріпимо їх посередині до нитки довжиною 10-15 метрів, на відстані 30 см один від одного. Якщо при польоті хвіст тягне змія до землі, необхідно вкоротити його. Хвіст дуже важлива деталь – це не прикраса.
Повітряний змій готовий!
Запускати краще вдвох. Одна людина тримає змія, а інша, розмотавши 30-40 метрів волосіні, відходить від неї. Обидва починають бігти назустріч вітру і змій злітає.
Леєр можна намотувати на мотовило, але краще купити велику рибальську котушку та прикріпити до неї дерев'яну ручку.
4. Як правильно запускати повітряного змія?
Повітряний змій належить до літальних апаратів важчих за повітря. Чому ж змій піднімається і що тримає його на висоті? Основнеумова для цього – рух повітря щодо змія. Швидкість та напрям вітру постійно змінюються. Не лише гори, а й будівлі, дерева та мости відхиляють вітер біля поверхні землі від його горизонтального напрямку. Адже навіть найскладніші конструкції повітряних зміїв у більшості випадків є поєднанням таких пластинок, розташованих під різними кутами один до одного, та леєра (нитки або троса) для запуску змія. Щоб повітря могло підняти пластинку, її треба розташувати під деяким кутом атаки до його потоку (див. рис. 2). Для того щоб змій тримався в повітрі, підйомна сила повинна дорівнювати силі тяжіння змія разом з леєром. Якщо ж підйомна сила менша, то змій опускається на землю. Причиною може бути нерівномірність вітру зміна (зменшення) його сили та напрямки.
Правильно сконструйований змій легко злітає прямо з рук без сторонньої допомоги. Варто йому зловити вітер, а вам поступово відмотувати леєр, і за кілька секунд змій ширятиме високо над вашою головою, продовжуючи рватися вгору. Але запорука вдалого запуску змія не тільки конструкція, а ще й гарне місце з відповідним вітром. Місце має бути рівним («спотикаючись» об пагорби, дерева та інші перепони, вітер стає нестійким). Поблизу не повинно бути дротів, у яких міг би заплутатися змій. Ідеально для змієпускання підходить берег із вітром, що дме з води. Без вітру запустити змія можна тільки якщо самому побігти зі швидкістю вітру. Але якщо ви зібралися насолоджуватись польотом змія, а не бігом, то вітер вам знадобиться. Якщо коливається трава, а на воді видно легку брижі – це те, що потрібно. Занадто сильний вітер може зламати змія.
ДляЩоб запустити повітряного змія необхідно вибрати правильне положення. Для цього необхідно, щоб вітер завжди дмухав у спину тому, хто тримає мотузку, і в обличчя помічникові.
5. Запобіжні заходи при запуску змія:
*Ніколи не запускайте повітряних зміїв біля ліній електропередач.Електропроводи дуже небезпечні для життя. Електрика, що проходить через ваше тіло в землю, може призвести до смерті. Тримайтеся подалі від дротів.
*Ніколи не запускайте повітряних зміїв під час грози.Повітряний змій, запущений під час грози, може залучити до себе блискавку і стати блискавковідведенням. Навряд чи ви можете це пережити.
*Ніколи не запускайте повітряних зміїв поряд з людьми або тваринами. Це може налякати як людей, так і тварин. Вони можуть подумати, що любителі повітряних зміїв безвідповідальні люди. Ми всі знаємо, що дуже цікаво спостерігати за собаками, коли вони ганяються за вашим повітряним змієм, але рано чи пізно вітер стане слабшим і собака зловить ваш повітряний змій. Запускайте повітряний змій високо в небі, поки люди і тварини не покинуть простір.
*Ніколи не запускайте повітряних зміїв біля аеропортів.У багатьох країнах по всьому світу, заборонено запускати повітряних зміїв біля аеропортів. У Північній Америці заборонено запуск повітряних зміїв ближче, ніж 6-10 км до аеропортів.
*Носіть сонцезахисні окуляри в сонячні дні. Довгий вплив сонячних променів може завдати шкоди незахищеним очам. Завжди носите сонцезахисні окуляри, коли запускаєте у сонячний день, навіть якщо ви не стоїте обличчям до сонця. Також не забудьте нанести крем від засмаги, щоб захистити вашу шкіру.
*Ніколи не запускайте повітряних зміїв надабо біля шосе.Повітряні змії можуть відволікти водіїв автомобілів, що може спричинити аварію. Дороги для автомобілів, парки та пляжі для повітряних зміїв.
Вони існують понад дві тисячі років – вірні помічники полководців, учених та винахідників, спортсменів та всіх, хто знає, наскільки прекрасне небо. Вони стали першим людським витвором, якому випала честь розділити повітряні простори із птахами. Словник каже, що вони – прив'язні літальні апарати важчі за повітря, але насправді це далеко не всі. Це незалежність і потяг вгору, чудеса аеродинаміки та акробатики, універсальна філософія, особлива культура та неперевершена розвага. Ті, хто продовжує розвиватися, не перестаючи дивувати і вражати людину, вони – повітряні змії.