资源简介

航空模型基础
——制作橡筋动力模型飞机
一、开发背景
航空模型活动本身是一种科技活动，航空模型竞赛又属于体育竞 技，所以航模是科技体育项目。在我国，航空模型运动是全民健身体 育运动项目之一，有市级、省级乃至全国性比赛，每年全世界都有各 种国际航模赛。航空模型活动可以启蒙科技思维，可以真正锻炼学生 发现问题、分析问题和解决问题的能力，锻炼学生的思维敏捷和手脑
协调等综合能力，深受广大中小学生的喜爱。
目前，航模活动在各中小学校和青少年活动中心大多以课外兴趣 活动形式开展，但少有学校开设航模课程。随着国家越来越重视素质 教育，航模活动正日益普及，作为综合实践活动基地学校，开设航模 课可以丰富基地学校科技实践活动课程的内涵，突出基地学校科技教
育的特色， 一举多得。
基地学校开展航模课程有很多优势条件。首先，基地学校的硬件 有优势，基地学校很方便组建好航模教室，也很适合开展航模户外飞 行训练活动。其次，基地学校课程规划与建设需要开设航模课程。基 地学校是学生综合实践活动的场所，没有应试教育的压力，学生来基 地就是参与各种实践锻炼的，理应开设各种实践活动课程给学生体验。
再次，基地学校开设航模课程有很大发展空间。
据统计，我国普通中小学学校开展航模活动的尚未过半，即使开
设航模活动的学校也以课外活动形式居多，学生参与的人数不多，占 学校总人数的比例很低，所以在基地开设航模课程仍有很大的发展空 间。基地航模课程有自身独特的魅力。作为科技探究实践活动类课程， 來基地的学生不管是否参加过航模活动，基地学校的航模课对大多数 间学都是新鲜的，必然有很大的吸引力，在基地学校开设航模课程是
大有作为的。
二、 学情分析
本活动主要针对初二学生。处于这个年龄段的学生正值喜欢探索 事物，勇于挑战，愿意动手，他们同时也具备了一定的知识能力，但 缺少展现自我和动手制作的机会。另外，随着人类航天事业的发展， 越来越多的学生开始感兴趣于航天事业，针对学生这些特点，我们开
设这项活动。
三、 活动目标
知识与技能目标：
1.了解中国古代的航空模型，了解中国航空模型的发展现状及发
展趋势，了解航空模型的应用。
2.了解飞机的飞行原理，了解航空模型各部分的结构和作用。
过程与方法目标：
1.学会制作航空模型，学会阅读和使用明书。
2.学会飞橡筋动力飞机，并总结试飞方法和经验。
情感、态度与价值观目标：
1.了解中国航空模型的历史、现状和发展趋势，增强学生的爱国
主义情怀，提高学生对航空模型的兴趣，从而形成奉献我国航空事业
酌意识。
2.通过制作与试飞航空模型，锻炼学生的动手能力和协调能力； 通过小组的合作，培养学生的团队精神和协作能力，锻炼学生的综合
实践能力、发观问题和解决问题的能力。
四、 活动重点、难点
重点：橡筋动力飞机的制作与试飞。
难点：飞机的飞行原理、航空模型各部分的的结构和作用。
五、 活动方式、方法
本次活动综合采用了讲授法、问答法、直观演示法等多种教学方 法，将学生分成小组，明确分工，自主进行制作，以培养学生独立探
索和合作的精神，提高分析问题、解决问题的能力。
六、 活动材料与工具
航模套装、剪刀、刻度尺、垃圾盒
七、活动过程
1.创设情境，导入新课
航空模型的定义
航空模型就是根据航空器的外形制作的一些不载人的飞行器，它
在尺寸、重量以及发动机的方面都有严格的限制。
其技术要求是：
最大飞行重量同燃料在内为25千克；
最大升力面积500平方分米；
最大的翼载荷100克/平方分米；
活塞式发动机最大工作容积10毫升。
在漫长的历史长河中，它还有一个更广义的定义，那就是会飞的
模型，像纸飞机、风筝、竹蜻蜓、孔明灯、烟花等都属于航空模型的
范畴，并且它们都是由我国发明的，这说明我国的航空模型历史悠久，
并且在世界航模史上有着重要的引领价值。现在就让我一起来回顾一
下我国的航模历史。
我国的航模历史可以追溯到春秋战国时期的墨子和鲁班，它们所 制作的木鸢和木雀可以在空中连续飞一天甚至是三天，即使现在的航 空器也很难做到这样，所以这是一个空前绝后的发明创造，非常值得
我们骄傲。
早在晋代就有的竹蜻蜓和现在哪种飞机的原理是一样的 对，直 升飞机，它被称为是直升飞机的始祖，1939年，西科斯基在我国竹
蜻蜓的启发下，制成了每天完成救援工作的直升飞机。
早在唐代，我国的风筝就已经流传到了世界上，风筝身上有很多 现代飞机的影子，并且它是名副其实的现代飞机的始祖，因为它确实 影响了第一架飞机的制作过程。世界上第一架飞机是水造的 对。美 国的莱特兄弟在1903年制成了世界上第一架飞机。下面我们来看一 下它的制作过程。首先，他们用线拉起了一架风筝，然后，让人趴在 风筝上测载重，最后给风筝装上了发动机，从而可以使它飞得更高、
更远、更持久，世界上第一架飞机由此诞生。
这个时期比较特殊，刚好在世界上第一次世界大战爆发前夕，飞 机得到了空前的发展和应用，世界各国也纷纷意识到航空的重要性， 为了鼓励大家的参与度，在民间开展一些和航空模型有关的体育项目， 航空模型运动由此诞生。发展到现在，国际上每隔两年都会举行一次
世界级的航模锦标赛。下面我们来了解一下航模的类型。
航空模型种类很多，并且有很多分法。
根据动力的不同把它分为手掷飞机、橡筋动力飞机、电动自由飞
飞机、线操纵飞机、无线电遥控飞机、涡轮喷气式飞机等；
根据用途分，有直升机清障、直升机模拟搜救、火箭模型、快速
对地侦查、固定翼垂直起降载运等。
航空模型无论是在结构和飞行效果，还是在自身性能方面，都和 真正的飞机差不很多。下面，我们就一起来了解一下航空模型的结构
和飞行原理等方面的知识。
2.理论学习
(1)航空模型各部分的结构和作用
航模飞机一般与载人的飞机一样，主要由机翼、尾翼、机身、起
落架、发动机和控制系统六部分组成。
①机翼一一是模型飞机在飞行时产生升力的装置，并能保持模型
飞机飞行时的横侧稳定。
②尾翼——包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼可保持模 型飞机飞行时的俯仰稳定，垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向稳定。
水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降， 垂直尾翼上的方向舵
可控制模型飞机的飞行方向。
③机身—一将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。
同时机身内可以装载必要的控制机件，设备和燃料等。
④起落架一一供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。机头一个起 落架，机翼下方两面各一个起落架叫前三点式，机头两个起落架，尾
部一个起落架叫后三点式。
⑤发动机——它是模型飞机产生飞行动力的装置。模型飞机常用
的动力装置有橡筋束、活塞式发动机、涡轮喷气式发动机、电动机。
⑥控制系统—一控制系统主要用来控制模型的空中机动，包括起 飞降落转向等。高级航模可以用于数据回传，例如温度传感，空速表，
高度计，升降率计， gps,FPV 等等。
(2)飞机飞行的原理
①观察鸟儿的翅膀和飞机的机翼，有什么共同特点
它们都有向上凸的弧度，这正是利用了物理上的升力，从而达到
克服重力而上升的目的。
②飞机的飞行还需要什么
飞机的飞行还需要动力，鸟儿的飞行源于它自身的体能消耗，飞
机的动力源于它的发动机，从而克服空气阻力向前飞行。
下面，我以世界著名飞机“斯蒂尔曼”的模型为例，来井解一下
橡皮筋航空模型的操作方法和飞行原理。
通过旋动螺旋桨，拧紧橡皮筋，使橡皮筋产生弹力，放手以后，
橡皮筋就会带动模型克服空气阻力向前飞行。
同时还会牵动螺旋桨转动，从而加大空气流速。再加上机翼的特
殊弧度——向上凸，从而产生升力，达到克服重力而上升的目的。
放飞后，模型会爬升到一定的高度，当橡皮筋的弹力消失，螺旋
桨也会停止转动，但由于它自身良好的性能，模型还会在空中滑翔一
段时间。
3.分组制作
材料与工具：
制作步骤：
第一步，组装骨架。
21.0mm
175mm
第二步，粘贴机翼薄膜。
距离边缘2mm 粘双面胶中间要贴满双面
第三步，粘贴尾翼薄膜。
粘骨架时，也要从中间、前端开始粘
把双面胶粘到竹条和塑料件上
第四步，组装机身、橡皮筋。
尾翼向上折至15°左右
分组制作，每组2人，明确分工。1人装配骨架，1人粘贴机翼 薄膜，2人一起完成总装。每组一个航模套装、 一把剪刀、 一把直尺、
一个垃圾盒。
4.检查模型结构
检查各机翼，安装角度是否正确；
机翼有无扭曲变形(校正);
检查重心位置是否正常；检查动力是否正常；
判断起飞条件是否成熟等。
5.拓展提升
现代航空模型的应用
(1)航空科学研究方面：飞机发明之前，航空模型具有强烈的 探索性质，在飞机发明之后，航空模型仍然是研究航空科学的必要工 具。每一种新飞机的试制，都要先在风洞里用模型进行试验，甚至连 航天飞机这样先进的航空器，也要经过模型试验阶段，取得必要的数
据，才能获得成功。
(2)军事方面：可以利用无线电遥控模型飞机作为部队和民兵
对空射击训练的靶机。
(3)摄影辅助：在无线电遥控模型飞机上装上摄影机，就可以 对地面进行航空摄影，拍摄一些人们不容易接近的野生动植物，甚至
可以拍摄一些危险性很大的惊险镜头或战斗场面等。
(4)农业应用：可以利用航模飞机携带农药灭虫，还可以利用
航模飞机飞入云层，施放催化剂，进行人工降雨等等。
(5)工程方面：利用航模飞机拖一根尼龙线从一个山头到另一 个山头，然后换成钢索，进行高山架线；也可以穿越海峡，铺设海底 电缆。电力输送中心委员会正把它用在穿越电站排放的烟云，检查其 漂浮的规迹和污染状况，测试其积沉在作物层叶子上的化学物质成分
等。
风洞
靶机
摄影
高空架线
人工降雨
喷洒农药
6.课堂总结
制作航空模型并不是简单的要求学生将零件组合在一起，而是在 配合讲解飞机的飞行原理的基础上，让学生明白飞机安装的每一步骤 的目的和要求。航空模型制作活动，使学生从动手制作到完成每件作 品，从调整试飞到飞行成功，亲身体验了把复杂事物逐步简化、再从 简单到复杂组合或重组的过程，更体会到了成功的快乐。活动过程中， 各种工具的配合使用，培养了学生的动手能力，促使学生养成学科学、
爱科学、用科学的习惯。
八、 教学建议
由于时间空间的限制，我们只能通过初级橡筋动力滑翔机的制作 让学生对航模运动和航模制作有个切身的感性认识，懂得此类活动对 自身发展的实际意义和社会价值。这意义和价值体现在：无论是知识、 动手能力还是解决实际问题的能力方面，对学生都是一种挑战。这种 体验在日常生活和课堂中是无法如此让学生刻骨铭心和震撼的，是该 活动赋予学生的无价财富。当然，要充分发挥该活动对学生自身发展
的价值，还有待老师更深度地去开发和挖掘。

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