Исследовательский проект "Сам летит..."

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЕТЕЙ «ЦЕНТР ДЕТСКОГО ТВОРЧЕСТВА» Конкурс научно исследовательских и творческих работ детей и молодежи «Юность науки­ЦДТ»                           «САМ ЛЕТИТ…»                                            (моделирование)                                                                                                                                                              Выполнили: Евстифеев Илья,10лет,                                                                                          Чернигин Денис 11лет.                                                                   Объединение: Начальное техническое                                                                    моделирование                                                                                                            Руководитель: Гаффарова Файруза                                                                           Адифовна, педагог дополнительного                                                                   образования, МБОУ ДОД «ЦДТ» Трехгорный, 2017                                                                                                            Аннотация            Исследовательский проект «САМ ЛЕТИТ…» подготовлен в рамках занятии в объединении «НТМ». Над проектом работали     Евстифеев Илья, 10лет, Чернигин Денис 11 лет. Цель:        Изготовить модель самолёта Ту­154 из картона. Задачи:      1. Изучить   историю   развития     гражданской     авиации   под руководством   Андрея         Николаевича Туполева. 2. 3. Изучить  модификации самолетов семейства Ту. Провести   сравнительный   анализ   характеристик   основных модификации модели Ту­154. 4. Освоить основы чтения чертежа и изготовить трехмерную копию самолета Ту­154 в технике «бумагопластика». Работа   над   проектом   позволила   многое   узнать  об   отечественном гражданском самолетостроении ОКБ Туполева после ВОВ. Практическая   значимость   проекта   состоит   в   том,   полученные   при работе   теоретические   и   практические   знания   помогут   в   дальнейшем   при изготовлении других моделей техники, может быть прекрасным пособием по изучению транспортной техники,  украсить интерьер любой комнаты или  это игрушка, которой можно играть и подарить любому ребенку.           Реализация проекта: проводится сбор, анализ и обобщение информации из различных источников, оформляется материал по презентации. Гипотеза:  изучив   конструктивные   особенности   самолета,   мы   сможем создать трехмерную модель самолета в технике «бумагопластика». Методы:  теоретические: изучение литературы по истории развития гражданской авиации, анализ собранных материалов, изучение основ черчения; эмпирические:   освоение   чтения   конструкторской   документации, изготовление модели самолета. СОДЕРЖАНИЕ   Введение. 1.История развития  гражданской  авиации под руководством Андрея  Николаевича Туполева.   Историческая справка. 1.1. 1.2. Летно­технические характеристики пассажирских самолетов Ту. 1.3. Модификации самолета Ту­154. 2.Технология изготовления модели. 2.1     Технологическая карта. 2.2      Экономическая оценка. 2.3      Техника безопасности. Заключение. Литература. Приложение. Введение Наше стремление конструировать, моделировать , придумывать новое мы   реализуем   в   д/объединении   «НТМ».   Изучая   историю   гражданских самолётов   Туполева   А.Н.,   решено   было   создать   трехмерную   модель легендарного самолёта Ту­154Б­2 из картона как материала, который лучше держит и сохраняет придаваемую форму. Основное   назначение   техники   –   полностью   или   частично   заменить человека,   облегчить   его   труд.   Если   рассмотреть   понятие   «техника»,   то   в переводе   с   греческого   языка,   оно   означает   «искусство,   мастерство».   А   в жизни техника – все то, что помогает жить человеку, освобождает его от выполнения   работ,   которые   требуют   больших   усилий.   Мир   техники   – множество видов машин. Каждая из них имеет свое имя и профессию. Самое главное в них то, что они умеют делать. Цель:        Изготовить модель самолёта Ту­154 из картона. Задачи:      1. Изучить историю развития  гражданской  авиации под руководством Андрея         Николаевича Туполева. 2. Изучить  модификации самолетов семейства Ту. 3.   Провести   сравнительный   анализ   характеристик   основных модификации модели Ту­154. 4.   Освоить   основы   чтения   чертежа   и   изготовить   трехмерную   копию самолета Ту­154 в технике «бумагопластика». Актуальность   работы:     История   развития   самолетостроения   работу   всех   авиапредприятии,   развитие показывает  эффективную   маршрутной  сети пассажирских перевозок, качество которых соответствует мировым стандартам. Практическая  значимость  исследовательской   работы   заключается   в том,что:  1)  можно украсить интерьер любой комнаты или кабинета (в частности наш кабинет по начальному техническому моделированию)   2)   эта   модель   может   быть   прекрасным   пособием   по   изучению транспортной техники  3) это игрушка, которой можно играть и подарить любому ребенку Гипотеза:   изучив конструктивные особенности самолета, мы сможем создать трехмерную модель самолета в технике «бумагопластика». Методы: теоретические: изучение литературы по истории развития гражданской авиации, анализ собранных материалов, изучение основ черчения; эмпирические:   освоение   чтения   конструкторской   документации, изготовление модели самолета. 1. История развития  гражданской  авиации под руководством Андрея   Николаевича Туполева. 1.1. Историческая справка Когда   закончилась Великая   Отечественная,   промышленность   должна была   перейти   на   производство   товаров   для   мира, а   не   для   войны,   возник вопрос и о гражданской авиации.  Создавать   пассажирские   самолеты   нового   типа   приготовились   два ведущих отечественных Конструкторских Бюро ­ Андрея Туполева и Сергея Ильюшина.  Подход   к   вопросу   у   конструкторов   был   разный:   Илюшин собирался создавать принципиально новый самолет, и приступил к разработке пассажирского лайнера  с турбовинтовым  двигателем — будущего  Ил­18, а Туполев   решил   заняться   созданием   пассажирских   самолетов   на   базе   уже существующих   и   хорошо   зарекомендовавших   себя   военных.   Так   началась история   создания   пассажирского   реактивного   самолета   на   базе   дальнего бомбардировщика Ту­16 (Приложение, рис.1). Когда самолет был готов, Хрущев Н.С., любивший бывать за рубежом, загорелся идеей полететь на Туманный Альбион, куда он собирался тогда, именно на Ту­104.Оказалось, что в январе 1952 г. англичане собрали свой аналог Ту­104, коммерческий реактивный авиалайнер "Комета", но лайнер постигли   неудачи   –   серия   необъяснимых   катастроф,   и   на   "Комете" поставили   крест.   И   вот   после   того,  как   англичане   сняли   с  эксплуатации первый   реактивный   самолет,   этот   экземпляр   "тупиковой"   ветви   развития гражданской авиации, – русские прилетают на таком лайнере между делом! Славный народ с характерным чувством юмора начал зубоскалить, мол, на самом   деле,   у   Советов   всего   один   такой   самолет   –   они   его   просто перекрашивают и ставят другие номера, чтобы ввести нас в заблуждение. Как   гласит   русская   пословица   –  бог   троицу   любит   – Туполев в   ответ   на язвительные   замечания   просто   отправил   в   Лондон   сразу   три   Ту­104,   в аэропорту их выстроили в ряд, все без шуток. Но   дело   в   том,   с   чем столкнулись, использовать реактивные самолеты в гражданской авиации все равно,  что   попытаться   приручить   дикого   зверя.   Без   потерь   не   обошлось. Предыдущее   поколение   пассажирских   самолетов   с   поршневыми   что   конструкторы   не   знали, двигателями, летали на значительно меньшей высоте. Кроме того, лайнер был неустойчив и тяжел. Увеличение высоты приводило к так называемому «подхвату»: самолет сначала резко подхватывало вверх, а затем он резко падал в пике. Первое время все списывали на неопытность пилотов, потому что никто из конструкторов даже не представлял себе, какие подвохи, а точнее «подхваты» несет в себе большая высота (Приложение, рис.3). Самолет модифицировали, эволюция Ту­104 шла в ногу со временем. За   его   мощь   и   величину,   за   выносливость,   с   которой   он   преодолевал невероятные   пространства, в   НАТО   ему   дали   прозвище   «Верблюд» (Приложение,   рис.4).   В   60­х годах   вышла   модификация Ту­104, которая должна   была   превзойти   вышедший   тогда   Боинг­727. Ту–154 стал   самым массовым советским реактивным пассажирским самолетом до конца первого десятилетия XXI века. С 1968 по 2013 гг. было выпущено 1026 самолетов Ту­154 нескольких  модификаций, основными  из  которых  стали Ту­154Б  и Ту­154М. Количество членов экипажа этих самолетов оставалось неизменно ­   четыре   человека.  Конструкторы   намеренно   не   шли   на   двухчеловечный экипаж, они считали, что минимум три человека должны быть в кабине. Новому Ту­204 в 1990 году не повезло со временем рождения, самый совершенный из линейки он пострадал вместе со всей промышленностью. В 1990   году   новые   самолеты   появились   на   заводе "Авиастар­СП"   в Ульяновске,   начиная   с   1996­го,   модификация Ту­214 производилась   на КАПО имени С.П. Горбунова в Казани. На основе базового варианта Ту­204 в нашей стране было создано примерно 20 различных модификаций лайнеров (Приложение, рис, 5).  Ту­204, который   должен   был   сменить   его   на   тех   же   авиалиниях, выпустили   всего 77   единиц. При   этом   на 1   января   2015   года эксплуатировалось   только   42   самолета   линейки.   В   настоящее   время эксплуатируется 60 единиц Ту­154, большая часть из которых принадлежит ВВС России – 19 самолетов. самолета Самой совершенной   модификацией     является Ту­ 204СМ. Пассажирский Ту­204СМ превосходит   своих   предшественников   из семейства Ту­204 по   техническим   и   навигационным   характеристикам,   при этом он полностью соответствует мировым требованиям по экономичности, эксплуатационной  технологичности и комфортабельности. Кроме того, на авиалайнере Ту­204СМ была   реализована   концепция   под   названием «электронный   борт»   и   теперь   там   предусмотрено   только   два   пилота (экономически   более   выгодно)   (Приложение,   рис.6).   Пассажирский Ту­ 204 является одним из немногих самолетов, которому на практике пришлось подтвердить   возможность   безопасного   завершения   полета   со   всеми неработающими двигателями. Это произошло 14 января 2002 года, Ту­204­ 100   авиакомпании   «Сибирь»,   следовавший   рейсом   Франкфурт   – Новосибирск, в сложных метеоролических условиях выработал весь запас топлива  за 17 километров  до  аэропорта  города Омска  и смог  совершить успешную посадку с двумя неработающими на тот момент двигателями! При этом никто из пассажиров  воздушного судна не пострадал, а сам самолет вскоре снова был возвращен в эксплуатацию. Но,   несмотря   на   то,   что   крыло   и   оперение Ту­204/214 мало подвержены   нарастанию   льда,   и   среди   всех   современных   магистральных самолетов   Ту­204   является   единственной   машиной,   крыло   которого   не требует наличия противообледенительной системы (Приложение, рис.7) У Ту­204 СМ улучшена топливная экономичность и эксплуатационная технологичность. Самолет вмещает   от   166   до   215   пассажиров.   Он   может находиться   в   воздухе   около   девяти   часов.   Дальность   полета   при максимальной нагрузке – 4,2 тыс. км.  1.2.  Летно­технические характеристики  пассажирских самолетов семейства Ту. Шифр Первый летчик­испытатель Тип самолета   вылет, Ту­70 27   ноября   1946г. Ф.Ф.Опадчий Четырехмоторный пассажирский магистральный самолет.   Экипаж   ­   6 человек, пассажиров ­ 72 человека. Примечание   Первый советский многомоторный   пассажирский самолет   для   дальних   линий   с герметичным   салоном.   Отвечал уровню мирового самолетостроения.   Серийно   не выпускался   из­за   отсутствия мощных   пассажиропотоков   в первые   послевоенные   годы. Создан на базе Ту­4.   Ту­ 104 17   июня   1955г. Ю.Т.Алашеев Реактивный двухдвигательный пассажирский самолет на   50   мест   со стреловидным крылом. Первый   в   мире   пассажирский реактивный   самолет,   регулярно эксплуатировавшийся на воздушных   линиях.   Произвел подлинную   революцию   во   всех службах Аэрофлота. На самолете выполнен   ряд   выдающихся перелетов,   установлено   26 Ту­ 114 15   ноября   1957г. А.П.Якимов Ту­ 124 24   марта   1960г. А.Д.Калина Межконтинентальный турбовинтовой пассажирский самолет. Реактивный пассажирский самолет с 2 турбовентиляторными двигателями.   Ту­ 134 29   июля   1963г. А.Д.Калина Реактивный пассажирский самолет с 2 двигателями Ту­ 144 31   декабря   1968г. Э.В.Елян Сверхзвуковой пассажирский самолет Ту­ 154 3   октября   1968г. Ю.В.Сухов Трехдвигательный реактивный пассажирский самолет мировых   рекордов.   Построен   на базе   самолета   Ту­16,   имел   ряд модификаций. Первый  советский  двухпалубный аэробус   на   224   пассажира. Обслуживал   сверхдальние   линии Аэрофлота ­ в Гавану, Нью­Йорк, Дели,   Пекин.   Установлено   32 мировых рекорда. Самолет для средних и коротких линий. Впервые   использована   в   ОКБ новая   компоновка:   двигатели   на пилонах   вынесены   в   хвостовую часть   фюзеляжа,   горизонтальное оперение   ­   сверху   киля.   Самый массовый   и   надежный   самолет Аэрофлота.   много модификаций.   Имеет   Первый   в   мире   сверхзвуковой пассажирский самолет. Конструирование и эксплуатация первого   поколения   подобных самолетов   позволили   решить целый   комплекс   новых   научно­ технических задач в авиации.   Наиболее   экономичный   самолет Аэрофлота. Широко используется   на   внутренних   и международных   магистральных авиалиниях   различных модификациях. в   Под   руководством   авиаконструктора   Туполева   А.Н.   в   СССР   были созданы   и   регулярно   эксплуатировались   первые   в   мире   пассажирские реактивные и сверхзвуковые самолеты. 1.3.  Модификации Ту­154. Существует 5 модификаций самолетов Ту: Ту­154А — самолет с двигателями НК­8­2У с тягой 10 500 кгс; Ту­154Б — самолет выпускался в двух вариантах: на 152 и 144 места; Ту­154С — грузовой вариант с большим откидным люком на борту; Ту­154М —   самолет   с   двигателями   Д­30КУ.   Пассажирские   салоны были выполнены в трех вариантах: на 176 мест, на 164 места и на 162 места; Ту­155 — самолет с двигателем НК­88 на жидком водородном топливе. Предварительная   разработка   советского   среднемагистрального самолёта нового поколения началась в ОКБ Туполева в 1963 году. Ставилась задача создать современный пассажирский самолёт, не уступающий по своим параметрам созданному в то время американскому Boeing 727.  Первый опытный экземпляр  был выпущен в 1966 году. Первый полёт состоялся 3   октября 1968   года.   В   1969   году   лайнер   продемонстрировали на международном В 1970 году на Куйбышевском авиационном   заводе   №18   началось   серийное производство   самолёта.     Самолётам   семейства   Ту­154   (в СССР,   а   затем в России) присваивались регистрационные (бортовые) номера, начинающиеся с 85 (например: СССР­85311 и RA­85185). авиасалоне     Ле­Бурже.   На трассы авиакомпании «Аэрофлот» лайнер вышел в начале 1972 года. В период с 1975­го по 1981     годы самолёт модернизировался, взлётная масса была увеличена с 94 до 98 тонн. Изменения коснулись планёра, крыла, состава оборудования,   увеличения   пассажировместимости.   Новая   модификация получила наименование Ту­154Б.   В 1984   году в   серийное   производство   поступила   модификация   Ту­ 154М . 9   самолётов   были   переделаны   в грузовые,   проект   первоначально именовался как Ту­154Т, затем Ту­154С . 5   самолётов   были   переоборудованы   в летающие   лаборатории и существенно   доработаны   по   программе   испытаний   космического челнока «Буран».   Два   из   пяти   Ту­154ЛЛ могли   совершать   полностью автоматическую посадку. 2   самолёта   были   переоборудованы   в   рамках   программы   «Открытое небо».   Самолёты   предназначались   для   всестороннего   контроля   за   военной деятельностью стран НАТО и СНГ. На   базе   Ту­154   создан   первый   в   мире   самолёт,   двигатели   которого работали на сжиженном газе (Ту­155). Лётно­технические характеристики  Ту­154 Ту­154М Ту­154Б­2 Габариты Длина Размах крыла Площадь крыла Высота Диаметр фюзеляжа Ширина салона Высота салона Масса Максимальная   коммерческая нагрузка Максимальный запас топлива Расход авиатоплива лётные данные Количество пассажиров Максимальная скорость Дальность   полёта максимальной заправкой Длина разбега Длина пробега Высота полёта Потолок Экипаж, человек   с 47,9 метров 37,55 метров 201,45 м² 11,4 метров 3,8 метров 3,58 метров 2,02 метра 18 тонн 39,75 тонн 6200 кг/час 152—180 975 км/ч 3900 километров 202,0 м² 5400 кг/час 164—180 6600 километров 2300 метров 2200 метров 11 100 метров 12 100 метров 4   (КВС,   второй   пилот,   штурман   и Двигатели бортинженер) 3×10 500 кгс НК­ 8­2 3×11   000   кгс   Д­30КУ­ 154­II Всего   в   России   было   произведено 1026   самолетов   Ту­154 различных модификаций.  В   80­е   годы   самолеты   Ту­154   стали   самыми   массовыми самолетами Аэрофлота. Ту­154 выполнял и выполняет полеты по маршрутам, связывающим практически все крупные города. Самолеты Ту­154 совершали полеты в более чем 80 городов Европы, Азии и Африки. Воздушное судно неоднократно   представлялось   на   различных   международных   выставках   и авиационных салонах. Помимо   «Аэрофлота»   самолет   эксплуатировался   в   235­м (правительственном)   авиаотряде   (11   самолётов),   а   также   в Вооружённых силах СССР. Самолёт Ту­204 был разработан конструкторским бюро имени Туполева для замены самолётов Ту­154. Серийное производство Ту­204­100 началось в 1990 году, а в 1996 году началась его коммерческая эксплуатация. Сейчас в небольшом   количестве   продолжается   производство   новых   модификаций самолёта — Ту­214 и Ту­204­300. 2.Технология изготовления модели. 2.1    Технологическая карта изготовления модели. №п /п 1. Наименование операции Изготовление фюзеляжа 2. 3. 4. Изготовление крыльев Изготовление оперения (хвостовой части) Силовая установка Последовательность выполнения Вырезали   детали   фюзеляжа   и   согнули   в цилиндры   и   соединили   их   при   помощи специальных   вкладок   (Приложение, рис.8) Вырезанные   детали   крыльев   сгибаем   по линиям сгиба и склеиваем. (Приложение, рис.9) Вырезанные   детали   хвостовой   части сгибаем по линиям сгиба и склеиваем. (Приложение, рис.10) Материалы, инструменты Ножницы, клей. Ножницы, клей, линейка. Ножницы, клей, линейка.   шило,   шило, Детали сгибаем в цилиндр и при помощи специальных склеиваем. вкладок     Ножницы, клей. (двигатели) 5. Шасси 6. 7. Подставка Оформление модели. (Приложение, рис.11) Изготовили     шасси   из   бамбуковых палочек ,покрасили их акриловой краской и приклеили колеса. Готовые   детали   подставки   согнули   по линиям   сгиба   и   склеили.   (Приложение, рис.12) К   фюзеляжу   приклеили   хвостовое оперение,     крылья   и   шасси.   Модель установили   на   подставку.   (Приложение, рис.13) Бамбуковые палочки, нож, акриловая краска, клей. Ножницы, клей. Клей.                      План организации по изготовлению модели. 1. Распечатка деталей модели . 2. Изготовление фюзеляжа. 3. Изготовление носовой части самолёта. 4. Изготовление крыльев и хвостового оперения. 5. Изготовление шасси и турбин. 6. Изготовление подставки. 7. Сборка и крепление деталей самолета. 8. Установка модели самолета на подставку. Материалы и инструменты История Модель Назначение Форма           Изготавливаемая модель должна быть:  выполнена  из недорогих, доступных материалов;  сохранять свои первоначальные качества;  быть устойчивым к внешней среде;  быть несложной в изготовлении;  вызывать положительные  эмоции. Материалы и инструменты:  выкройка модели;  картон;  ножницы;  клей «Момент»;  линейка;  шило.                2.2.  Экономическая оценка № п/п 1. 2. 3. Наименование материалов Картон   Распечатка принтере Клей «Момент» Итого: Цена (руб.) Количество Сумма 20 на 30 50 6 шт. 6шт. 1шт. 120 руб. 180 руб. 50 руб. 350 руб. 1.4. Техника безопасности              Данная модель выполнена с соблюдением необходимых требований и правил     безопасной работы,  в  четкой  последовательности   технологических операций,   материалов, оборудования.   при   правильном   применении   инструментов, Техника безопасности при работе с ножницами. 1.    Храните ножницы в указанном месте в определённом положении. 2.    При работе внимательно следите за направлением резания. 3.    Не   работайте   с   тупыми   ножницами   и   с   ослабленным   шарнирным креплением. 4.    Не держите ножницы лезвием вверх. 5.    Не оставляйте ножницы с открытыми лезвиями. 6.    Не режьте ножницами на ходу. 7.    Не подходите к товарищу во время работы. 8.    Передавайте закрытые ножницы кольцами вперёд. 9.    Во время работы удерживайте материал левой рукой так, чтобы пальцы были в стороне от лезвия. Техника безопасности при работе с клеем. 1.    С клеем обращайтесь осторожно. Клей ядовит! 2.    Наноси клей на поверхность изделия только кистью. 3.    Нельзя, чтобы клей попадал на пальцы рук, лицо, особенно глаза. 4.    При   попадании   клея   в   глаза   надо   немедленно   промыть   их   в   большом количестве воды.  5.    По окончании работы обязательно вымыть руки и кисть.  6.    При работе с клеем пользуйтесь салфеткой.                            Правила безопасной работы с шилом. 1. Храни инструмент в безопасном месте. 2. Работай шилом только на подкладной доске. 3. Делай прокол, вращая ручку шила вправо и влево. 4. Будь внимателен! Не порань руку, держащую картон или любой другой  материал. 5. После работы убери шило в коробку. Заключение Работа над проектом завершена. Мы изучили и расширили знания по истории   развития   гражданской   авиации   под   руководством   Андрея Николаевича   Туполева.   Провели   сравнительный   анализ   характеристик модификаций самолетов семейства Ту ­ 154.  Освоили   основы   чтения   чертежа   и   изготовили   трехмерную   копию самолета Ту­154 в технике «бумагопластика». Модель получилась такой, как мы и планировали. Поставленные цели и задачи выполнены. Следовательно, наша гипотеза подтвердилась. Работая   над   данной   моделью,   мы   получили   истинное   наслаждение. Старались, чтобы модель была аккуратной, красивой и функциональной. Она очень понравилась ребятам из объединения. Наша   модель,   несомненно,   украсит   кабинет   «Начально­технического моделирования» и будет его достойным экспонатом. Литература 1. Павлова,О.В.Технология.4   класс/Текст/   О.В.Павлова.­ Волгоград:Учитель,2006. 2. Огерчук,   Л.   Ю.   Программа   по   обучению   технологии.1­4 классы./Текст/Л.Ю. Огерчук._ М .:Школьная  пресса,2003 3. Матяш,   Н.В.   Проектная   деятельность   младших   школьников. Книга для учителей начальных классов. – М, Вентана ­Граф, 2004 4. Технология   5­11   классов:   проектная   деятельность   учащихся   / Текст/   автор   –   состав.   Л.Н.   Морозова,   Н.Г.   Кравченко,   О.В.Павлова,   ­ Волгоград,Учитель,2007 5. Материал из интернета:  Википедия — свободная энциклопедия. ПРИЛОЖЕНИЕ Рис.1 Андрей   Николаевич   Туполев   ­   выдающийся   авиаконструктор,   под   его руководством спроектировано свыше 100 типов самолетов. Рис.2 Рис.3 Рис.4 Рис.5 Рис.6 Рис.7 Рис.8 фюзеляж  крылья  хвостовое оперение Рис 9.   Рис.10      Рис.11 Рис.12              Рис. 13   двигатели  подставка        готовая модель