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MODELLAZIONE
Aquiloni. Consigli per il modellista
Elenco / Apparecchiatura di radiocomando Chi di voi non ha fatto volare un aquilone? Ma tutti sanno cosa sono? Quando sono apparsi? ...La prima volta che un aquilone volò in cielo fu 25 secoli fa. A quel tempo nessuno poteva spiegare perché l'aquilone decolla e quali forze agiscono su di esso durante il volo. Inizialmente, gli aquiloni venivano fatti volare per divertimento e intrattenimento. Nei paesi orientali, ad esempio, si svolgevano battaglie di aquiloni. Sono stati lanciati in cielo due aquiloni, precedentemente imbrattati di colla e cosparsi di vetro frantumato sulle corde che li tenevano al guinzaglio. Il vincitore è stato colui che per primo ha tagliato la corda del nemico. Successivamente, gli aquiloni iniziarono ad essere utilizzati per scopi scientifici. Nei suoi esperimenti sull'elettricità atmosferica, il fisico americano Benjamin Franklin utilizzò aquiloni molto grandi. La forza di sollevamento di alcuni di loro era così grande che lo scienziato aveva difficoltà a tenerli al guinzaglio. Gli aquiloni hanno aiutato Franklin a dimostrare l'origine elettrica dei fulmini, a stabilire la presenza di due cariche, positiva e negativa, e a testare l'idea di un parafulmine, E alla fine del secolo scorso e all'inizio di questo, i serpenti erano ampiamente utilizzati per la ricerca meteorologica. Con il loro aiuto, gli scienziati hanno sollevato gli strumenti ad un’altezza di oltre 1000 metri e hanno misurato la velocità del vento, la temperatura e l’umidità dell’aria, la pressione atmosferica... Ai nostri tempi, l'interesse per gli aquiloni non è andato perso. Il pensiero creativo degli inventori in molti paesi dà vita a sempre più nuovi modelli di aquiloni: aerei a disco, volani, ecc. Oggi parleremo di ventitré serpenti. La selezione comprende modelli semplici, non ad alta intensità di manodopera, nonché modelli più complessi. Tra questi, non ce ne sono due uguali: tutti gli aquiloni differiscono l'uno dall'altro sia per le qualità di volo, sia per il design, sia per la tecnologia di produzione. Qualsiasi serpente di questa collezione può essere realizzato in un campo di pionieri o in cortile. Abbiamo selezionato quattro modelli appositamente per i modellisti principianti. Ne parliamo più in dettaglio (sono combinati nella figura). Allora aquiloni... Perché un aquilone vola? Un disegno semplificato ci aiuterà a rispondere a questa domanda (Fig. 1). Lascia che la linea AB rappresenti il taglio di un aquilone piatto. Supponiamo che il nostro aquilone immaginario voli da destra a sinistra con un angolo A rispetto all'orizzonte o al flusso del vento in arrivo. Consideriamo quali forze agiscono sul modello in volo.
Durante il decollo, una densa massa d'aria impedisce il movimento dell'aquilone, in altre parole, esercita una certa pressione su di esso. Indichiamo questa pressione F1. Ora costruiamo un cosiddetto parallelogramma di forze e scomponiamo la forza F1 in due componenti: F2 e F3. La forza F2 spinge l'aquilone lontano da noi, il che significa che mentre sale riduce la sua velocità orizzontale iniziale. Si tratta quindi di una forza di resistenza. Un'altra forza (F3) porta l'aquilone verso l'alto, quindi chiamiamolo sollevamento. Quindi, abbiamo determinato che ci sono due forze che agiscono sull'aquilone: la forza di resistenza F2 e la forza di portanza F3. Sollevando il modello in aria (rimorchiandolo tramite il corrimano), aumentiamo artificialmente la forza di pressione sulla superficie dell'aquilone, ovvero la forza F1. E più corriamo veloci, più questa forza aumenta. Ma la forza F1, come già sapete, è divisa in due componenti: F2 e F3. Il peso del modello è costante e l'azione della forza F2 è impedita dal corrimano. Ciò significa che la forza di sollevamento aumenta: l'aquilone decolla. È noto che la velocità del vento aumenta con l'altezza. Ecco perché, quando lanciano un aquilone, cercano di sollevarlo ad un'altezza tale che il vento possa sostenere il modello ad un certo punto. In volo, l'aquilone si trova sempre ad una certa angolazione rispetto alla direzione del vento. Proviamo a determinare questo angolo.
Prendiamo un foglio di cartone rettangolare (Fig. 2). Esattamente al centro lo collegheremo all'asse O-O. Supponiamo che il foglio ruoti attorno ad un asse senza attrito e che in qualsiasi posizione sia in uno stato di equilibrio. Diciamo che il vento soffia con forza costante perpendicolare al piano del telone. Naturalmente in questo caso non potrà ruotare il foglio attorno all'asse O-O, poiché la sua azione è distribuita uniformemente su tutto il foglio. Ora proviamo a installare il telo con una certa angolazione rispetto al vento. Vedremo come il flusso d'aria lo riporterà immediatamente nella posizione originale, cioè lo metterà sotto diretta angolo rispetto alla direzione del vento. Da questo esperimento segue: metà del telo inclinato verso il vento subisce una pressione maggiore rispetto a quella del lato opposto. Pertanto, affinché il piano lamiera rimanga in posizione inclinata, è necessario alzare l'asse di rotazione O-O. Minore è l'angolo di inclinazione della lamiera, maggiore è la necessità di spostare l'asse in alto. Ecco come viene determinato il centro di pressione. E la forza del vento che mantiene l'aereo in posizione inclinata è la forza di sollevamento applicata al centro di pressione. Ma l’angolo dell’aquilone non rimane costante: del resto il vento non soffia mai alla stessa velocità. Ecco perché, se legassimo una corda all'aquilone in un punto, ad esempio, nel punto in cui il centro di pressione e il centro di gravità coincidono, inizierebbe semplicemente a fare una capriola nell'aria. Come hai capito, la posizione del centro di pressione dipende dall'angolo a e con raffiche di vento questo punto si sposta costantemente. Pertanto, per rendere il modello più stabile, ad esso viene legata una briglia di due o tre o più corde. Facciamo un altro esperimento.
Prendiamo il bastone AB (Fig. 3a). Simboleggi anche la sezione trasversale di un serpente piatto. Lo appendiamo con un filo al centro in modo che assuma una posizione orizzontale. Poi fissiamo un peso P, non lontano dal suo baricentro, simulando il centro di pressione. Il bastone perderà immediatamente l'equilibrio e assumerà una posizione quasi verticale. Ora proviamo ad appendere questo bastone (Fig. 3b) a due fili e a legarvi nuovamente lo stesso peso: il bastone manterrà l’equilibrio in qualsiasi posizione del peso. Questo esempio dimostra chiaramente l'importanza di una briglia, che consente al centro di pressione di muoversi liberamente senza disturbare l'equilibrio. Il calcolo più semplice Abbiamo scoperto perché l'aquilone decolla. Ora proviamo a calcolare la sua forza di sollevamento. La forza di sollevamento di un aquilone è determinata dalla formula: Fç=K*S*V*N*cos(a), dove K=0,096 (coefficiente), S - superficie portante (m2), V - velocità del vento (m/s), N è il coefficiente di pressione normale (vedi tabella) e a - angolo di inclinazione. Esempio. Dati iniziali: S=0,5 m2; V=6 m/s, a=45°. Troviamo nella tabella il coefficiente di pressione normale: N=4,87 kg/m2. Sostituendo i valori nella formula, otteniamo: Fз=0,096*0,5*6*4,87*0,707=1 кг. Il calcolo ha mostrato che questo aquilone salirà verso l'alto solo se il suo peso non supera 1 kg. Le qualità di volo di un aquilone dipendono in gran parte dal rapporto tra il suo peso e la superficie di appoggio: minore è il rapporto tra questi valori, migliore sarà il volo del modello.
Cosa fare i serpenti Per costruire modelli, utilizzare materiali leggeri e durevoli. Ricorda: più leggero è l'aquilone, più facile sarà lanciarlo e meglio volerà. Incolla il telaio con scandole sottili e uniformi: pino, tiglio o bambù. Copri i modelli piccoli con carta sottile (preferibilmente colorata), pellicola o, in casi estremi, giornali e i serpenti più grandi con tessuto, pellicola di plastica o lavsan o anche cartone sottile. Collega le singole unità e parti insieme con fili, fili sottili e colla. Assicurati di lubrificare i fili avvolti attorno alla parte con la colla. Per le briglie e i cavi di sicurezza, scegli un filo sottile e resistente. Semplici serpenti Questi sono modelli di carta per principianti. Alcuni possono essere fatti in un'ora o due, mentre altri possono essere fatti in pochi minuti. Tali aquiloni volano bene e non richiedono controlli complessi. Quindi prima... uccelli di carta L'esperienza di molti ricercatori ha dimostrato che la superficie curva di un aquilone ha una forza di sollevamento e stabilità maggiore rispetto a una superficie piatta della stessa dimensione. I serpenti più semplici dell'ingegnere americano Raymond Ninney sono sorprendentemente simili ai piccoli uccelli. Volano bene, dimostrando un'ottima stabilità in volo. Ce ne sono molti nella Figura 1 (vedi a, b, c). In soli due o tre minuti, l’inventore ritaglia un rettangolo (proporzioni 4:5) da carta spessa o cartone sottile, impiallacciatura e pellicola e ne piega un uccello. Quindi attacca una briglia al corpo in uno o due punti e l'aquilone è pronto. In questo modo puoi realizzare modelli di qualsiasi dimensione: tutto dipende dalla resistenza del materiale.
Il seguente progetto (Fig. 2a) è stato sviluppato dall'inventore americano Daniel Karian. Non è vero che ricorda un po' gli uccelli di Ninney? Si prega di notare che questo aquilone è dotato di rigidità da un telaio realizzato con bastoncini di pino o abete rosso e ali chiuse a semianello. Per rivestire la cornice, l'autore suggerisce di utilizzare un tessuto: seta, twill, lino sottile. Chi è interessato può sperimentare un design a due o tre ali. L'inventore ritiene che se attacchi diverse ali geometricamente simili a una lunga asta, otterrai un aquilone molto divertente (Fig. 2b). Sia gli uccelli di Raymond Ninney che i serpenti di Daniel Karian voleranno anche in stanze e corridoi grandi, ma a una condizione: chi li lancia deve muoversi a velocità costante. Serpenti piatti... Inizialmente tutti gli aquiloni erano dotati di coda bagnata. Ma... Una volta il meteorologo canadese Eddie, che lavorava molto con gli aquiloni, notò che gli abitanti di un villaggio malese facevano volare aquiloni senza coda di forma quadrangolare irregolare. Le osservazioni hanno aiutato il meteorologo a costruire il suo aquilone, che vedi nella Figura 3. Questo quadrilatero con coppie di lati uguali ricorda un parallelogramma. Questa figura si ottiene sommando due triangoli con le rispettive basi, uno dei quali, ABD, è equilatero, e l'altro, ASV, è isoscele, con AB:SD come 4:5. Il lato AB è legato alle estremità con una corda metallica leggermente più piccola. Pertanto è leggermente curvo. La briglia viene fissata nei punti O e D, ed il tessuto (rivestimento) viene teso nella parte superiore, dove forma due piccole pieghe. Sotto l'influenza del vento, l'aquilone si piega e assume la forma di un cuneo smussato. In volo, i suoi bordi d'attacco sembrano respingere il flusso d'aria in entrata in entrambe le direzioni, quindi l'aquilone è stabile.
Quarant'anni dopo, l'inglese G. Irwin migliorò il design di Eddie (Fig. 4). È noto che l'interruzione del flusso d'aria dietro il bordo d'attacco porta alla formazione di una regione di vortici sopra un aquilone ad angolo ottuso. Di conseguenza, la stabilità viene interrotta in caso di raffiche di vento. Irwin lo ha fatto semplicemente: ha ritagliato due finestre triangolari nell'involucro e il flusso in arrivo ha iniziato a riversarsi in queste finestre. La posizione dell'aquilone in volo si è stabilizzata. Il modello mostrato in Figura 5 è stato proposto dal francese A. Millier. È costituito da una striscia di legno AB, tenuta insieme da una corda formando un arco (la corda AB è 9/10 della lunghezza della striscia). Nei punti O e O1 sono fissate alla rotaia due strisce identiche SD ed EF (AO1=OB=0,2*AB). Come il listello AB, anche le lamelle vengono unite da una corda in un arco e formano in pianta un esagono equilatero. Le estremità di tutte le lamelle sono fissate con un'altra corda passante per i vertici dell'esagono. Il serpente che vedi nella Figura 6 è ben noto in Corea. La sua struttura rettangolare, incollata insieme da bastoncini di bambù, è ricoperta di tessuto. Se si considera la dimensione di due lati pari a 800 e gli altri due a 700, il diametro del foro al centro dovrebbe essere 300 mm. Guarda la Figura 7. Questo modello, simile a un uccello da preda, è stato inventato dall'americano Sandy Langa. L'inventore ha prima provato a testare i principi del volo presi in prestito dalla natura. Lang ha realizzato la fusoliera e la coda da un'unica striscia di legno. Lo divise ad un'estremità e inserì le stecche rotonde delle ali di sostegno nei fori della manica di legno. Ho legato la parte divisa della coda, le estremità delle ali e il naso con una spessa lenza: il risultato è stata una struttura molto flessibile. Anche le stecche delle ali erano dotate di ammortizzatori in gomma. Il serpente di Lang è sensibile alle più piccole raffiche di vento. In volo, come una farfalla, sbatte le ali, modificando così la quantità di portanza, la forza di resistenza e la stabilità. ...e a forma di scatola La figura 8 mostra una delle opzioni per un aquilone a forma di scatola: è stabile in volo perché i suoi piani portanti sono orientati verso il flusso in arrivo con un angolo di attacco ottimale (la forza di portanza generata su di essi è maggiore). Inoltre, la sua sezione trasversale può essere non solo quadrata, ma anche rombica. Per un rombico, il rapporto tra le diagonali verticale e orizzontale è 2:3. La profondità della scatola è 0,7 volte la lunghezza del lato più grande dell'aquilone. Il telaio è costituito da quattro doghe longitudinali e quattro distanziatrici di sezione rettangolare. La figura mostra come sono collegati il distanziatore e la guida longitudinale. Ma l'inventore russo Ivan Konin ha proposto il design di un aquilone a forma di scatola, che ricorda in qualche modo un aeroplano. Ha due ali (Fig. 9). Grazie a loro il kite si alza più velocemente, rimane stabile in volo e non si ribalta in caso di improvvise raffiche di vento laterali. Serpenti più difficili Sia nel design, nell'uso dei materiali, sia nel tempo di fabbricazione, questi velivoli differiscono dai precedenti. Sono più moderni e sofisticati. Ma, probabilmente, sarà ancora più piacevole per i modellisti esperti armeggiare con loro: comprendere lo schema, comprendere il principio del volo, cogliere alcune caratteristiche. Sulla spinta del getto Molti di voi avranno probabilmente osservato che se un fiume esonda ampiamente, la sua portata diventa molto più lenta. E viceversa: in un collo di bottiglia la velocità del flusso aumenta notevolmente. Anche nell’aria, come nell’acqua, vale questa legge fisica. Prova a dirigere il flusso d'aria nell'estremità larga di un tubo conico (diffusore rastremato), e vedrai come cambia la velocità dell'aria: sarà maggiore in uscita che in entrata. Per ottenere in pratica la spinta del getto (ed è così che si può valutare la variazione della velocità del flusso in un tubo), è necessaria una condizione: fissare il diffusore su una piastra di grandi dimensioni. Quando un aquilone piatto è in aria, si crea una zona di alta pressione sotto di esso e una zona di bassa pressione sopra di esso. Sotto l'influenza della differenza di pressione, il flusso d'aria si rompe nel diffusore e passa attraverso il tubo. Ma il diffusore è conico, quindi la velocità del flusso in uscita sarà maggiore di quella in entrata (ricordate un fiume). Ciò significa che il diffusore funziona come un motore a reazione. Nella Figura 1 (vedi pagina 6) vedi un aquilone dell'inglese Frederic Benson, il cui design utilizza l'effetto diffusore. L'inventore afferma che la spinta del getto non solo aumenta la velocità di salita dell'aquilone, ma gli conferisce anche ulteriore stabilità in volo.
Il design di un aquilone a reazione è abbastanza semplice. Due traverse rettangolari sono fissate trasversalmente al centro e legate ai bordi con un filo resistente. Su questo telaio è installato un diffusore piegato in carta spessa o pellicola. Il rivestimento è ordinario: carta, tessuto... Secondo il principio WUA È noto che i veicoli a cuscino d'aria (AVS) si sollevano a causa della differenza di pressione: la pressione sotto il fondo è sempre maggiore che sopra. E la stabilità del dispositivo è creata da uno speciale dispositivo che distribuisce uniformemente il flusso di gas lungo l'intero perimetro. L'ingegnere americano Franklin Bell ha dimostrato che dispositivi simili agli AVP possono volare in aria. Fantasia? NO. Il modello dell'aquilone ne è testimonianza (Fig. 3 a pag. 7).
Fondo e pareti lisci, chiglia piccola, contorni dello scafo lisci: un design complesso. Ma il flusso d'aria in entrata scorre intorno al corpo senza interruzioni o turbolenze e solleva facilmente il kite. È facile vedere che questi vantaggi aerodinamici sono efficaci non solo durante la salita. I lati curvi dello scafo svolgono un buon lavoro stabilizzando la posizione del kite in aria ad alta quota. E un'ultima cosa. Dai un'occhiata più da vicino: non è vero che nella sezione longitudinale il modello ricorda in qualche modo una barca a motore ad alta velocità? Decollo... paracadute È generalmente accettato che le persone possano scendere solo con un paracadute. Un paracadute non può sollevare una persona, nemmeno in una corrente ascensionale. Ma un gruppo di ingegneri polacchi ha cercato di confutare questa opinione. Hanno dimostrato che in determinate condizioni il paracadute può sollevarsi verso l'alto. Ricordiamo un gioco familiare fin dall'infanzia. Se soffi su un piccolo paracadute - un seme di dente di leone - dal basso, si solleverà. Naturalmente, il confronto tra un dente di leone e un paracadute moderno può essere solo condizionato: gli inventori polacchi creano un flusso d'aria ascendente verticalmente utilizzando potenti ventilatori. Ma anche il vento normale non può essere scontato, dice l'americano Jack Carmen e offre un giocattolo: un aquilone paracadute (Fig. 4). Il flusso d'aria colpisce la calotta leggermente inclinata del paracadute e lo solleva. Strutturalmente il modello non è diverso dai noti paracadute per bambini. Ma ci sono anche delle differenze. Ad esempio, per stabilizzare il volo, una coda è attaccata al paracadute dell'aquilone e un tubo telescopico è fissato al centro sotto la cupola. Serve sia come telaio rigido che come regolatore della posizione del baricentro del modello. In volo drive Il dispositivo acquisirà una buona stabilità in volo se gli verrà data la forma di un disco. Una delle varianti di un disco volante è mostrata nella Figura 2. Il modello è molto simile a due coni bassi piegati insieme. Ma i coni non volano bene, dice l'inventore svizzero Wilbur Bodel, quindi ha integrato il progetto con una chiglia, un piccolo peso che sposta il baricentro verso il basso (aumentando così la stabilità del dispositivo) e un foro nella parte inferiore della pelle. Ma a cosa serve questo buco? In quota il vento soffia più forte che a terra. Ciò significa che non cambia solo la sua velocità, ma anche la sua pressione. È possibile utilizzare le differenze di pressione per creare ulteriore spinta del getto? Si scopre che è possibile. Quando c'è una forte raffica di vento, la cavità interna dell'aquilone si riempie con una quantità d'aria leggermente maggiore. Ciò significa che all'interno del kite si crea una pressione eccessiva. Quando la raffica si attenua, la pressione all'esterno diminuisce e l'aria dall'interno fuoriesce attraverso il foro dell'involucro. Appare una corrente a getto, sebbene debole. Questo è ciò che crea ulteriore portanza. Una caratteristica di questo aquilone è che può essere fatto volare di notte. Per fare ciò, invece di un peso, Bodel installa una torcia in miniatura con un riflettore, una lampadina e una batteria da 1,5 V. Nella figura "Vista laterale" puoi vedere che il telaio dell'aquilone è assemblato da molte doghe fissate rigidamente insieme. Prestare attenzione ai caratteristici nodi che collegano le doghe con l'anello esterno, il mozzo e la chiglia. Ma l'aereo a disco dell'ingegnere francese Jean Bortier ha già tre chiglie. Decolla bene, manovra dolcemente in aria, anche con vento forte, e rimane immobile al guinzaglio con vento leggero. Ti spieghiamo più in dettaglio come realizzarlo (vedi figura a pagina 10). Come molti altri aquiloni, la sua struttura è costituita da sottili doghe di legno, fissate con un bordo metallico e ricoperte di carta sottile. Quindi, tutto in ordine. Preparare per il telaio quattro doghe pari con una sezione di 3x3 mm, piegarle insieme come mostrato nella figura “Vista dall'alto”, incollarle al centro, legarle con fili e ricoprirle di colla. Lungo il perimetro del telaio, piegare un bordo di filo di acciaio del diametro di 0,4-0,5 mm e legarlo con fili e colla alle estremità delle doghe (vedi figura). Collega insieme le estremità del cerchio e avvolgile con fili e colla. È più conveniente attraccarli davanti, nella zona del binario centrale “a”. Se non disponi di un filo adatto, crea un bordo con un filo spesso. Non dimenticare di incollarlo alle doghe. Coprire il disco e le chiglie con carta velina o carta da giornale. Incolla la pelle sul disco dal basso: ciò ridurrà significativamente la resistenza del modello. Ma puoi anche mettere della carta sopra. È vero, quindi la pelle dovrà essere incollata su tutte le lamelle e sul bordo, altrimenti una forte folata di vento la strapperà via. Installa tre chiglie sulla superficie inferiore del disco (puoi farcela con una o due, ma poi la dimensione delle chiglie dovrà essere aumentata) - I bordi delle chiglie sono più facili da realizzare con sottili doghe di bambù o pino - questi materiali si piegano facilmente e puoi ottenere contorni lisci. Se vuoi realizzare un aquilone di grandi dimensioni, non dimenticare di rinforzarne il telaio con altre due o tre doghe. Lega una briglia all'aquilone finito: tre fili corti. Mantengono il modello all'angolo di attacco richiesto. Tagliare a metà il filo centrale della briglia e legarne le estremità ad un anello compensatore di gomma. Questo anello, allungandosi durante forti raffiche di vento e sussulti inaspettati, rimuove parte del carico dal telaio. Lega un corrimano alla briglia. Per un piccolo aquilone sono adatti fili duri (linea di corda). Prova il modello finito. Come abbiamo già detto, un disc kite può volare anche con vento leggero. E se non ce n'è, prova a lanciare il modello, trainandolo dietro di te mentre corri. Preparati a qualsiasi sorpresa. Se l'aquilone vola improvvisamente in loop o inizia a scendere bruscamente, non esitare a rilasciare il corrimano dalle tue mani: il modello non si romperà quando colpisce il suolo. Raccogli l'aquilone ed esaminalo attentamente; correggere le distorsioni; se necessario, riduci l'angolo di attacco (aumenta la lunghezza della linea centrale) e fai volare nuovamente il kite. Se non è possibile regolarla, significa che il piano del disco è irrimediabilmente distorto. Prova ad attaccare una coda al modello da una striscia di carta, o da un fascio di fili lungo un metro e mezzo, o da un pezzo di carta su un filo. Invece di una cornice... aria Molti inventori non usano stecche e carta per realizzare i loro modelli, ma... aria.
Guarda la Figura 5. Questo è un aquilone gonfiabile dell'inventore canadese Paul Russell (vedi pagina 7). Nella foto sembra complicato solo dall'esterno. Davvero molto semplice: due fogli di materiale ermetico erano tutto ciò di cui Russell aveva bisogno per realizzare il modello. I cordoni di saldatura longitudinali e trasversali dividono il volume interno in diverse cavità gonfiabili interconnesse. Le cuciture conferiscono all'intera struttura la necessaria forza volumetrica. E inoltre. Il corpo gonfiato non ha bordi sporgenti taglienti. Ciò significa che non ci saranno turbolenze sulla superficie dell'aquilone gonfiabile, e quindi il modello sarà stabile in volo. Ma realizzare un aquilone del genere non è facile: sono necessarie determinate condizioni di lavoro. Il modello dell'ingegnere finlandese S. Ketola (vedi figura a pagina 11) è molto più semplice da realizzare. È possibile pensare a qualcosa di più semplice? Ho preso due pezzi di pellicola di plastica, li ho saldati lungo i bordi e al centro con un ferro caldo o un saldatore e l'aquilone era pronto. Ma quanti di voi sanno come saldare la pellicola in modo che le cuciture siano ermetiche? Avvertiamo in anticipo i modellisti alle prime armi: questa operazione non è semplice. Prima di iniziare a costruire un aquilone, prova a saldare diverse cuciture su un sacchetto di plastica e verifica che non vi siano perdite. Utilizzare un ferro da stiro con regolatore di temperatura. Non dimenticare di sgrassare i pezzi grezzi di polietilene prima della saldatura. Secondo le dimensioni indicate nella figura, ritagliare due spazi vuoti dalla pellicola. Mettili insieme e, arretrando dal bordo di 10-15 mm, fai scorrere lentamente il bordo di un ferro caldo o di un saldatore lungo l'intero perimetro dei pezzi. In tre punti della cucitura risultante: sui lati - in basso e in alto ovunque - lascia dei piccoli fori. Attraverso di loro pomperai i serpenti. Quindi saldare i pezzi in diagonale. E per essere certo che le cuciture siano strette, sciogli i bordi dei pezzi sul fuoco di una candela. Fatelo nel dispositivo mostrato in figura. Per attaccare le briglie e la coda, pratica sei fori con un diametro di 1-2 mm nelle cuciture. Fallo con un chiodo molto bello o con la punta della fiamma di una candela. Gonfiare il modello finito e saldare i fori nella cucitura esterna con una candela oppure, piegando a metà i bordi della pelle, fissarli con graffette, dopo aver inumidito i fori con acqua o lubrificati con olio tecnico. Una volta che hai imparato a costruire piccoli aquiloni gonfiabili, prova a costruire e far volare un modello più grande, lungo uno o due metri. Ma sei abbastanza forte da trattenerla? aquilone da elicottero Ecco un modello (Fig. 7, p. 8). Ma quale? "Elicottero", probabilmente penseranno alcuni di noi quando vedranno i rotori. "Un aquilone", diranno altri, notando le briglie e il binario del modello.
Entrambi hanno ragione, dice l'americano Al Whiteham, l'autore dell'invenzione. Il modello combina con successo le proprietà di un elicottero e di un aquilone. Questo è facile da verificare se guardi come decolla. Il flusso d'aria in entrata colpisce il piano dell'aquilone (in questo caso il rotore), si crea una forza di sollevamento e il modello si alza. Ciò sarebbe potuto accadere se il rotore fosse rimasto fermo. Ma ruota, il che significa che la forza di sollevamento si esercita anche sulle sue pale. Di conseguenza, in volo l'aquilone riceve un ulteriore impulso di energia, spingendo il modello verso l'alto. Come puoi vedere, ci sono evidenti vantaggi rispetto ad altri tipi di aquiloni. E questo aquilone elicottero è stato realizzato in Brasile da R. Fugest (Fig. a pagina 10). A nostro avviso, il modello brasiliano è il più interessante della sottoclasse di aerei di tipo elicottero. Questo aquilone ha tre rotori: due rotori e una coda. I rotori principali, ruotando in direzioni diverse, creano portanza, mentre i rotori di coda stabilizzano la posizione del modello durante il decollo e lo mantengono in quota. Il design dell'aquilone è estremamente semplice. Il telaio è assemblato da due longitudinali, incollati ad angolo, e due doghe trasversali. Le doghe sono incollate tra loro e rinforzate con fili e colla per una maggiore rigidità. I rotori principali sono installati sulla cremagliera trasversale e i rotori di coda sono installati su quelli longitudinali. Per garantire che tutti i rotori ruotino facilmente, sono montati su assi in filo metallico. La produzione di rotori è l'operazione più critica. Devi incollare le parti con attenzione, senza fretta. La forza di sollevamento dell'aquilone dipende dalla qualità del rotore. Ti offriamo due opzioni di rotore, ma potrebbero essercene di più. Prova a progettare tu stesso un rotore. Provalo. Intanto parliamo di quelli mostrati in figura. Prima opzione. Questo rotore è più adatto per modelli di grandi dimensioni. Un aquilone con quattro, sei o otto pale decolla bene e resta bene in quota. Il rotore è fatto così. Incolla due doghe di pino o bambù trasversalmente e coprile con carta Whatman o impiallacciatura di tiglio (betulla). Al centro del rotore su entrambi i lati, attaccare una rondella di compensato sottile, impiallacciatura o celluloide e praticare un foro passante per l'asse. Seconda opzione. Questo rotore ricorda la girandola di un bambino. Va bene per un piccolo aquilone leggero. Tale rotore è assemblato da sottili doghe di bambù (sezione trasversale 3x3 al centro e 1,5x1,5 mm alle estremità), carta velina o carta da giornale, due rondelle (impiallacciatura, celluloide) e filo resistente. Incolla insieme le lamelle come mostrato nella figura e tira le loro estremità alla base delle lame con dei fili. Serpente o filatore? Osservando il volo di un proiettile di artiglieria, Gustav Magnus scoprì uno strano fenomeno: quando c'era vento laterale, il proiettile deviava dal bersaglio verso l'alto o verso il basso. Si è ipotizzato che ciò non potesse essere fatto senza forze aerodinamiche. Ma quali? Né lo stesso Magnus né altri fisici potevano spiegarlo, e forse è per questo che l'effetto Magnus non ha trovato applicazione pratica per molto tempo. I giocatori di football sono stati i primi a trovarne l'utilizzo, sebbene non sapessero dell'esistenza di questo effetto. Probabilmente ogni ragazzo sa cos'è una "foglia secca" e ha sentito parlare dei maestri di questo colpo: Salnikov, Lobanovsky e altri. Oggi la fisica dell'effetto Magnus viene spiegata in modo semplice (per ulteriori informazioni vedere "Young Technician", 1977, n. 7). Ora esiste anche un'intera sottoclasse indipendente di aquiloni, il cui principio di volo si basa sull'effetto Magnus. Uno di questi è di fronte a te (Fig. 6 a pagina 8). Il suo autore è l'inventore americano Joy Edwards.Questo aquilone ricorda in qualche modo una girandola. In volo, il corpo dell'aquilone, come il proiettile di artiglieria osservato dal fisico tedesco, ruota attorno al proprio asse. Allo stesso tempo, le pale delle ali convertono la pressione del vento in forza di sollevamento e la stabilità degli aquiloni viene mantenuta grazie al corpo aerodinamico simmetrico e alla chiglia rotonda. Ecco come è progettato un serpente. L'asta centrale di sezione rettangolare, la chiglia rotonda e le pale alari formano un corpo abbastanza robusto, che ruota su due assi fissati alle estremità dell'asta. Le orecchie e le briglie collegano il corpo alla rotaia. Va sottolineato che gli aquiloni di questo tipo rappresentano un'area quasi incontaminata di creatività inventiva. Provate ora a realizzare il modello inventato dall'americano S. Albertson (Fig. a pag. 11). Il principio di funzionamento del Serpente Magno (come l'autore chiama il suo modello) è chiaramente visibile dalla figura.
I semicilindri, montati su lamelle e chiusi alle estremità con dischi, ruotano attorno al proprio asse sotto la pressione del flusso d'aria in ingresso. Se si aggancia una briglia a questi assi e la si lega al binario, il dispositivo decollerà facilmente. L'aquilone è costituito da un telaio con assi, due semicilindri, quattro semidischi e una briglia. La struttura è composta da quattro doghe longitudinali e due trasversali (pino, bambù). Inizia con quello. Incolla insieme le lamelle e avvolgi saldamente le giunture con filo e colla. Piegare le estremità delle lamelle longitudinali centrali su un saldatore, come mostrato in figura, incollarle e legarle con dei fili. Quindi collegarvi gli assi di filo (l'attacco è lo stesso dell'aquilone dell'elicottero). Lega le briglie agli stessi assi. Piega i semicilindri di carta Whatman e incollali alle doghe longitudinali del telaio. Infine, installa le chiglie sul telaio. (Ognuno di essi è composto da due semidischi.) Incollateli sulle lamelle incrociate dall'interno in modo che le lamelle siano all'esterno. Quindi hai costruito e fatto volare gli aquiloni di Magnus. Qual è il prossimo? Prova a sperimentare con questo aereo. Ad esempio, aumenta la dimensione dei mezzi cilindri e del corpo dell'aquilone. Oppure crea una ghirlanda volante con diversi aquiloni (vedi foto). Autori: V.Zavorotov, A.Viktorchik
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