论文部分内容阅读
飞机起飞跑道长度需考虑的因素有很多,起飞所需跑道长度取决于飞机的起飞重量、形态、机场环境等。目前国际上大多机场跑道长度都在1400~3600米,而且机场一般在平坦的地域,占地面积大,影响飞机起飞降落的因素比较多。
初二下学期开学之初,彭老师给我们介绍青少年创新发明作品时,讲到株洲市二中学生设计的“新型航母降落装置”,这种装置巧妙地解决了飞机降落时长距离滑行的问题。我想:能不能发明一种大大减短飞机起飞时滑行距离的装置呢?如果可以,那么飞机场就可以不要那么大了,说不定还可以建到小山头上呢!就不会给城市居民带来那么大的噪音,也不会占用那么大的土地面积。
在老师的指导下,经过多次努力,我终于发明了一种旋转式飞机起飞装置。我发明的这种旋转式飞机起飞装置,是利用“起飞转盘”高速旋转,使飞机达到起飞速度,当飞机脱离“起飞支撑杆”时,飞机发动机自动启动,飞机就可以平稳起飞。
这种旋转式飞机起飞装置的模型结构由边长为60厘米的正方形底座,半径为30厘米的起飞转盘,起飞支撑杆、滑行轮、电动机、电源箱和飞机模型组成。
底座采用金属材料制作,以增加重量,减少电机转动产生的震动,电机采用的是可调速电机,这样在实验过程可以确定飞机起飞时的转速。“起飞支撑杆”的作用很大,在飞机起飞前将飞机固定在起飞转盘上,转盘开始转动,“起飞支撑杆”就给飞机牵引力带动飞机转动,使飞机快速达到起飞速度。因为“起飞支撑杆”插在飞机腹部的盲孔中,所以,当飞机起飞上升,支撑杆就不会卡住机身。因为模型中没有自带动力,为了防止飞机模型飞出去摔坏,还用一根连着支撑杆的细线牵着飞机。转盘下面滚珠的设计和安装也是很巧妙的,在底座上面开挖几个半圆槽,转盘紧贴滚珠,这样将滑动摩擦变成了滚动摩擦,摩擦力减小了很多。滚珠还支撑转盘,使转盘能稳定高速转动而不会晃动。
流体力学的基本原理告诉我们,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小。由于机翼一般是不对称的,上表面比较凸,而下表面比较平,流过机翼上表面的气流流速较快,而流过机翼下表面的气流流速较上表面的气流慢。根据流体力学的基本原理,这样大气施加给机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大,二者的压力差便形成了飞机的升力。
飞机随转盘做圆周运动,受到的力有:各种阻力、支撑杆的牵引力、向心力、转盘的支持力和升力。设计过程考虑到转速越大向心力越大,就采用缆绳牵引的方案;还有圆周运动时半径不同的点,风速也有差异,就想到在飞机内测机翼下方的转盘上装一个流线型风速调节装置。当飞机起飞脱离起飞支撑杆后,就不再做圆周运动,而是由于惯性保持原来速度(达到飞机起飞速度)沿切线方向飞出,此时飞机就可以自动启动动力系统,完成起飞过程。
(指导教师 彭向斌
编 辑 孙世奇)
初二下学期开学之初,彭老师给我们介绍青少年创新发明作品时,讲到株洲市二中学生设计的“新型航母降落装置”,这种装置巧妙地解决了飞机降落时长距离滑行的问题。我想:能不能发明一种大大减短飞机起飞时滑行距离的装置呢?如果可以,那么飞机场就可以不要那么大了,说不定还可以建到小山头上呢!就不会给城市居民带来那么大的噪音,也不会占用那么大的土地面积。
在老师的指导下,经过多次努力,我终于发明了一种旋转式飞机起飞装置。我发明的这种旋转式飞机起飞装置,是利用“起飞转盘”高速旋转,使飞机达到起飞速度,当飞机脱离“起飞支撑杆”时,飞机发动机自动启动,飞机就可以平稳起飞。
这种旋转式飞机起飞装置的模型结构由边长为60厘米的正方形底座,半径为30厘米的起飞转盘,起飞支撑杆、滑行轮、电动机、电源箱和飞机模型组成。
底座采用金属材料制作,以增加重量,减少电机转动产生的震动,电机采用的是可调速电机,这样在实验过程可以确定飞机起飞时的转速。“起飞支撑杆”的作用很大,在飞机起飞前将飞机固定在起飞转盘上,转盘开始转动,“起飞支撑杆”就给飞机牵引力带动飞机转动,使飞机快速达到起飞速度。因为“起飞支撑杆”插在飞机腹部的盲孔中,所以,当飞机起飞上升,支撑杆就不会卡住机身。因为模型中没有自带动力,为了防止飞机模型飞出去摔坏,还用一根连着支撑杆的细线牵着飞机。转盘下面滚珠的设计和安装也是很巧妙的,在底座上面开挖几个半圆槽,转盘紧贴滚珠,这样将滑动摩擦变成了滚动摩擦,摩擦力减小了很多。滚珠还支撑转盘,使转盘能稳定高速转动而不会晃动。
流体力学的基本原理告诉我们,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小。由于机翼一般是不对称的,上表面比较凸,而下表面比较平,流过机翼上表面的气流流速较快,而流过机翼下表面的气流流速较上表面的气流慢。根据流体力学的基本原理,这样大气施加给机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大,二者的压力差便形成了飞机的升力。
飞机随转盘做圆周运动,受到的力有:各种阻力、支撑杆的牵引力、向心力、转盘的支持力和升力。设计过程考虑到转速越大向心力越大,就采用缆绳牵引的方案;还有圆周运动时半径不同的点,风速也有差异,就想到在飞机内测机翼下方的转盘上装一个流线型风速调节装置。当飞机起飞脱离起飞支撑杆后,就不再做圆周运动,而是由于惯性保持原来速度(达到飞机起飞速度)沿切线方向飞出,此时飞机就可以自动启动动力系统,完成起飞过程。
(指导教师 彭向斌
编 辑 孙世奇)