Учебный проект "Кайт-летательный аппарат"

ТЕМА

КАЙТ – ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

                                                         Выполнила:

                                                             Гусева Алёна,

ученица 4 Б класса

                                                                 МБОУ СОШ №55

                                                      г.о.Самара

Научный руководитель:

Андреева Наталья Алексеевна,

                                              учитель начальных классов

                                  высшей категории

Введение

      С давних времён люди хотели парить в воздухе. Наблюдения за пернатыми подсказывали, что для полета человеку необходимы крылья. Древнегреческий миф об Икаре и Дедале рассказывает о том, как был сконструирован первый самодельный летательный аппарат – крылья из перьев, скрепленные воском. Люди запомнили этот полет, и с тех пор в их сердцах жила мечта о покорении неба.

 Вслед за мифическими героями многие смельчаки разрабатывали собственные конструкции крыльев. Но их мечты подняться в небо не сбылись, дело заканчивалось катастрофой.

Считается, что первый летательный аппарат, который поднялся в небо, был лишен крыльев. В конце восемнадцатого века братья Монгольфье, изобрели громоздкий воздушный шар. Этот летательный аппарат, наполненный теплым воздухом, мог поднимать груз или людей.

17 декабря 1903 года поднялся в небо самолет братьев Райт – считается, что  он стал первым летательным аппаратом тяжелее воздуха.

На мой взгляд, историки, утверждая это, несправедливо забывают об изобретенных за много веков до этого  и успешно покоривших небо летательных аппаратах – воздушных змеях.

Цель работы:

Задачи:

•      Изучить  историю изобретения воздушного змея;

•      Рассмотреть виды и особенности кайта;

•         Расширить представления об использовании кайта в современной жизни человека.

Основная часть

История изобретения воздушного змея

Согласно Европейским традициям, изобретение воздушных змеев приписывается греческому математику Archytas, который, около 400 года до н.э., сконструировал деревянную птицу, основываясь на исследования полетов птиц. Считается, что его воодушевил увиденный китайский воздушный змей – птица.

       Воздушные змеи были изобретены в Китае еще до того, как историки начали писать свои хроники. Первые воздушные змеи Китайцы начали делать из бамбука и листьев растений. После изобретения шелка в 2600 году до нашей эры Китайцы стали делать воздушные змеи из бамбука и шелка.

Из Китая, через Индокитай, воздушные змеи появились и в Японии. Возможно, они были принесены в страну Буддийскими миссионерами в давние времена, около 618 - 907 годов. В Японии воздушные змеи приобрели популярность. Стали появляться воздушные змеи в виде красочно раскрашенных полотен. Воздушные змеи служили как бы связующим звеном между человеком и богами. Воздушные змеи запускали для того, чтобы отпугнуть злые силы, защититься от несчастий, обеспечить хороший урожай и здоровье. Современные Японские воздушные змеи - настоящие произведения искусства. На них изображаются благородные самураи, народные герои, священные животные и птицы.

Наиболее распространенным типом китайского змея был дракон — фантастический крылатый змей. Огромный дракон, поднимаемый в воздух, являлся символом сверхъестественных сил. В ряде местностей Китая до недавнего времени сохранились следы обычая массового запуска воздушных змеев в девятый день девятого месяца — день змея.

Давным-давно змеев запускали, чтобы отгонять злых духов, передавать послания из одного замка в другой, проводить метеорологические исследования и аэросъемку местности. Существует предположение, что с их помощью поднимали глыбы при строительстве египетских пирамид! Но воздушных змеев можно запускать и просто потому, что это весело и красиво.

Кайт – один из видов воздушного змея

Одним  из видов воздушных змеев, придуманных людьми, используемым до настоящего времени являются кайты.

О них я и хотела бы рассказать подробнее.

Кайт – это то же  воздушный змей, только у простого воздушного змея всего одна стропа (прочная плетёная нить), а у спортивного кайта бывает от 2 до 7 строп. Это необходимо для управления кайтом.

Принцип работы кайта

Давайте вместе попробуем узнать, как почему и зачем  летает любое крыло, в том числе воздушный змей - кайт, который тоже является крылом.

Крыло может лететь только в набегающем на него потоке воздуха.

Летит крыло за счет того, что в набегающем потоке на него действует подъемная сила. Подъёмная сила — составляющая часть полной аэродинамической силы, перпендикулярная направлению движения тела в потоке жидкости или газа, возникающая в результате несимметричности обтекания тела потоком.

 В соответствии с законом Бернулли, давление среды в  тех областях, где скорость потока более высока, будет ниже, и наоборот. Например, крыло самолета имеет несимметричный профиль (верхняя часть крыла более выпуклая), вследствие чего скорость потока по верхней кромке крыла будет выше, чем над нижней. Создавшаяся разница давлений и порождает подъёмную силу.

Подъёмная сила действует на кайт и создает тягу, передавая её через силовые стропы к пилоту кайта.

Уперевшись доской или лыжами, можно использовать эту тягу для развития скорости более 100 км. в час, а также для прыжков и пролетов на высоту нескольких десятков метров.

Управление кайтом осуществляется при помощи ручек или планки, с помощью которых пилот через стропы управления затягивает заднюю кромку кайта. В результате на одном из ушей крыла меняется угол набегающего потока, в результате чего оно поворачивает.

Типы кайтов в современном мире

Первые кайты с надувным каркасом для кайтсерфинга (катания по воде на доске) стали производится с 1997 года. Надувастик это каркасный однослойный кайт. Каркас выполнен из внешней жесткой матерчатой оболочки в виде полого рукава, куда отдельно вставляется надувной баллон из полиуретановой пленки сконструированной и сшитой таким образом, что когда мы накачиваем баллон , находящийся внутри этой оболочки из Дакрона, она принимает заданную форму и образует жесткий каркас, на который натянуто само полотно крыла.

 Кайт парафойл это двухслойное крыло из двух слоев ткани сшитых между собою перегородками – профилями, задающими аэродинамическую форму крыла. Передняя кромка с отверстиями – воздухозаборниками для наполнения крыла воздухом. Задняя кромка и края (уши кайта) зашиты.

 Пилотажные кайты представляют из себя упрощенные конструкции парафойлов. Как правило они имеют небольшую площадь 1,5 – 3 м2. Управление как правило двух стропное с планкой или четырёхстопное с ручками управления или планкой. Пилотажные кайты используют на начальном этапе обучения и предназначены для освоения навыков правления кайтом.

Гоночные кайты Конструкция подразумевает минимальное сопротивление ветру (за счет высокого удлинения крыла), отсюда большие возможности в скорости и хождении против ветра, но нестабильное поведение купола на порывах ветра и в краю ветрового окна. Требуется высокий технический навык, чтобы эффективно использовать рекордные гоночные возможности этого типа кайтов.

Кайты для фристайла (прыжков) отличаются от гоночных меньшем удлинением, что дают им высокую стабильность, управляемость, манёвренность, управляемость. Однако, они не могут летать так быстро и круто против ветра, как гоночные.

 Кайты для фрирайда (свободного катанья) являются средними двумя выше описанных кайтами.

Кайтинг - Это совершенно новый, уникальный и экстремальный спорт не похожий ни на что на свете. Воздушный змей-монстр (кайт) с устрашающей силой буксирует вас за собой. Он полностью послушен вашей воле. Кайтинг - ощущение сильного волнения, энергии и скорости. Вы можете использовать воздушного змея (кайт от англ. kite) в сочетании с серфбордом (кайт серфинг) или вейкбордом (вейк стайл), сноубордом (кайт сноубординг), горными лыжами (кайт скиинг), багги (кайт баггинг), скейтом-маунтинбордом (кайт скейтинг, кайт-маунтинбординг), роликовыми и обычными коньками, каяком и тем, что подскажет вам Ваша фантазия!