Техническое моделирование (базовый)

Модуль 1 ПФДО Для доступа к полному курсу рекомендуем записаться на программу Техническое моделирование (базовый) модуль 2 бюджет

Занятия моделированием решают проблему занятости детей, прививают и развивают такие черты характера, как терпение, аккуратность, выносливость, силу воли, целеустремлённость, развивает внимательность, интерес к технике и техническое мышление. 

преподаватели

Решетников Алексей Николаевич

Содержание программы

Содержание учебного плана

1. Вводное занятие (2 ч).

Тема 1.1. Знакомство с работой объединения. Техника безопасности. Безопасность дорожного движения. (2 ч.)

Теория: Развитие ракетного моделизма и моделирования в России. Понятие о методе моделирования как форме научного познания. Моделирование в большой технике. Обсуждение плана работы объединения. Организационные вопросы. Правила безопасности труда. Безопасность дорожного движения. Опрос

2. Правила проведения соревнований по ракетомодельному спорту (5 ч).

Тема 2.1. Основные положения правил. Классификация моделей ракет и двигателей к ним. (2ч.)

Теория: Параметры моделей ракет, их ограничения по правилам. Виды моделей ракет и их классификация. Виды двигателей, их маркировка, параметры и классификация по классам моделей.

Тема 2.2. Правила безопасности на старте. Проведение теоретического зачета по правилам (1ч).

Теория: Основные правила безопасности для запусков моделей ракет (1ч).

Практика: Проведение теоретического зачета по правилам по ракетомодельному спорту 2ч).

3. Модели ракет с лентой и парашютом на продолжительность полета (55ч).

Тема 3.1. Технические требования к моделям и особенности конструкции (2ч).

Теория: Основные технические требования к моделям с лентой и парашютом. Системы спасения моделей – лента и парашют, их разновидности.

Тема 3.2. Изготовление моделей ракет с лентой и парашютом (64ч).

Теория: Основные детали модели. Материалы для парашютов и лент. Окраска. Цвет модели и удобство слежения за ней.

Практика: Изготовление моделей ракет на продолжительность полета. Сборка и укладка ленты и парашюта. Сбросы парашютов с грузом, испытания. Проведение соревнований. Запуски моделей. Разбор полетов.

4. Модели метательных планеров (25ч).

Тема 4.1. Конструкции моделей метательных планеров. Схемы. Чертежи (2ч).

Теория: Основные технические требования к моделям. Различные схемы и конструктивные решения.

Тема 4.2. Изготовление моделей метательных планеров. (23 ч.)

Теория: Основные детали модели. Материалы для изготовления моделей. Основы аэродинамики для моделей планеров, основные конструктивные решения. Центровка моделей.

Практика: Изготовление моделей метательных планеров. Проведение соревнований. Выбор лучших моделей.

5. Модели ракет с ротором на продолжительность полета (55ч).

Тема 5.1. Конструкция модели. Схема. Оптимальные конструкторские решения (2ч).

Теория: Основные технические требования к моделям. Различные схемы и конструкторские решения. Отличия от моделей с лентой и парашютом.

Тема 5.2. Изготовление моделей ракет с ротором (53ч).

Теория: Основные детали модели. Ротор как система спасения. Различные варианты изготовления роторов. Окраска моделей и способы слежения за ней.

Практика: Изготовление моделей ракет с ротором на продолжительность полета. Запуски моделей. Разбор полетов. Выбор лучших моделей.

6. Модели ракет для показательных выступлений (37ч).

Тема 6.1. Виды и конструкции моделей ракет для показательных выступлений (2ч).

Теория: Различные виды шоу-моделей ракет для показательных выступлений. Просмотр видеоматериалов с запусками на различных мероприятиях. Посещение музея ЦДТТ «Юность» для ознакомления с лучшими моделями.

Тема 6.2. Изготовление моделей (35ч).

Теория: Конструктивные решения для различных моделей. Элементы шоу. Основные детали моделей. Окраска моделей.

Практика: Изготовление моделей ракет различных схем. Запуск моделей ракет. Выбор лучших моделей.

7. Заключительное занятие (3 ч.)

Теория: Подведение итогов работы за год. Итоговая выставка. Конференция с участием специалистов по ракетной технике. Безопасность дорожного движения.

 

 

Содержание учебного плана

1. Вводное занятие (2 ч.)

Тема 1.1. Организация работы объединения и техника

безопасности (2 ч).

Теория: Понятие о методе моделирования как форме познания. Обсуждение плана деятельности объединения. Организационные вопросы. Правила безопасности труда. Опрос.

2. Вопросы техники безопасности (5 ч.)

Тема 2.1. Безопасность дорожного движения. (2 ч.)

Теория: Проведение беседы по безопасности дорожного движения. Тематическая игра-проверка.

Тема 2.2. Ознакомление с правилами и приемами безопасной работы с инструментами, на станках и приборах. (3 ч.)

Теория: Ознакомление обучающихся с правилами и приемами безопасной работы с инструментами, на станках и приборах. Опрос.

Практика: Овладение приемами правильной работы на занятиях объединения.

3. Модели ракетопланов на продолжительность полета (55ч).

Тема 3.1. Конструкция модели. Основные характеристики и параметры (2ч).

Теория: Основные технические требования к моделям. Основные схемы моделей. Особенности конструктивных решений.

Тема 3.2. Изготовление моделей ракетопланов (53ч).

Теория: Основные детали модели. Выбор материалов для изготовления. Аэродинамические свойства крыла. Система принудительной посадки моделей.

Практика: Изготовление моделей ракетопланов. Подготовка и проведение контрольных запусков.

4. Модели самолетов с резиномотором на продолжительность полета (32ч).

Тема 4.1. Конструкция моделей. Основные элементы. Схемы. Чертежи. (2 ч.)

Теория: Особенности конструкции. Различные схемы и конструктивные решения.

Тема 4.2. Изготовление моделей самолетов (30ч).

Теория: Основные детали модели. Резиномотор модели, его масса, количество нитей и расчет оборотов. Как правильно запустить модель в полет.

Практика: Изготовление моделей самолетов. Подготовка и проведение контрольных запусков.

5. Обучение полетам на авиасимуляторе (8ч).

Тема 5.1. Авиасимулятор «Aerofly Proffesional Deluxe». Основные компоненты программы (2ч).

Теория: Основные меню и настройки программы.

Тема 5.2. Настройка и калибровка аппаратуры и моделей. Взлет и посадка. Отработка простейших фигур пилотажа (6ч).

Теория: Назначение каналов. Калибровка. Выбор моделей и их настройка. Выбор карты полета и вида камеры. Изменение погодных условий.

Практика: Взлет и посадка. Отработка основных навыков пилотирования. Простейшие фигуры пилотажа.

6. Понятие о баллистике ракет. (7ч).

Тема 6.1. Баллистические ракеты (2ч).

Теория: Баллистические ракеты. Полет, участки траектории. Упрощенный метод расчета баллистической кривой.

Тема 6.2. Определение траектории полета. (5ч).

Практика: Запуск готовых моделей ракет. Определение траектории полета.

7. Основы аэродинамики. (7ч).

Тема 7.1. Основные понятия аэродинамики. (2ч).

Теория: Работы Н.E. Жуковского. Планирующий полет. Ламинарный и турбулентный потоки. Подъемная сила крыла. Лобовое сопротивление. Аэродинамическое качество. Устойчивость модели. Понятие о центровке. Механизация крыла.

Тема 7.2. Расчет профиля крыла (5ч).

Теория: Основные формулы и понятия для расчета профиля крыла.

Практика: Расчет профиля крыла с помощью специальных программ.

8. Модели радиоуправляемых самолетов (50ч).

Тема 8.1. Различные схемы радиоуправляемых самолетов (2ч).

Теория: Схемы и виды самолетов. Разновидности двигателей и систем управления. Аппаратура радиоуправления и ее основные меню.

Тема 8.2. Сборка моделей самолетов из ударопрочного пенопласта ЕРР (48ч).

Теория: Основные детали модели. Подборка и комплектование электроники на модель. Привязка приемника к аппаратуре. Настройки.

Практика: Изготовление моделей радиоуправляемых самолетов. Настройка и подготовка к запускам. Проведение контрольных запусков. Разбор полетов.

9. Запуски моделей ракет (15ч).

Тема 9.1. Различные запуски моделей ракет (15ч).

Теория: Стартовое оборудование и правила работы с ним.

Практика: Запуски моделей ракет на продолжительность полета. Работа на старте. Контроль и слежение за моделями. Послеполетный разбор. Выбор лучших моделей для соревнований.

10. Заключительное занятие (3ч).

Тема 10.1 Безопасность дорожного движения (2ч).

Теория: Беседа о безопасном дорожном движении. Игра.

Тема 13.2 Подведение итогов (1ч).

Теория: Итоги работы кружка. Выставка работ. Вручение грамот.

 

1.9 Условия и материально-техническое обеспечение программы
Обеспечение программы

Помещение, в котором проводятся занятия должно быть светлым, соответствовать Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей СанПиН 2.4.4.3172-14.

До начала занятий и после их окончания необходимо осуществлять сквозное проветривание помещения. В процессе обучения обучающиеся и педагог должны строго соблюдать правила техники безопасности труда.

 

Материально-техническое обеспечение программы

 

· Мебель для хранения инструмента.

· Стеллажи для хранения моделей.

· Столы и стулья для детей и педагога.

· Инструменты: комплекты слесарного, столярного, измерительного и электрифицированного.

· Материалы: бумага, картон, клей ПВА, фанера, древесина, наждачная бумага различной зернистости,, проволока.

· Методическая литература по профилю: журналы «Моделист-конструктор», «Моделизм – спорт и хобби», «Сделай сам», «Дети, техника, творчество». Профильные интернет издания: ФРМС России, технические форумы.

· Дидактические материалы: шаблоны деталей и моделей, чертежи, схемы.

· Станки: сверлильный, токарный, шлифовальный, шуруповерт (работа на станках производится педагогом).

2. Методическое обеспечение программы
В процессе реализации программы используются следующие авторсские методические материалы:

1. Модель ракетоплана класса S4A на продолжительность полета.

Данная методическая разработка предназначена для руководителей ракетомодельных кружков, спортивных секций, отдельным моделистам, интересующихся изготовлением моделей ракетопланов и делающим первые шаги в познании «секретов» ракетомодельного спорта. На примере этого методического пособия я попробую «расшифровать» стандартный набор технологического описания постройки ракетоплана рассчитанного на опытного руководителя (спортсмена), и сделать его доступным начинающему моделисту. Также содержатся рекомендации по регулировке построенных моделей и тренировочным запускам с целью достижения максимального спортивного результата. Публикации ракетопланов этой схемы печатались в журнале моделист-конструктор (статья «модели ракетных планеров» от 25.03.2014), ссылка https://modelist-konstruktor.com/v_mire_modelej/modeli-raketnyx-planyorov и журнале Российский космос 11.2009 (статья «летает наш ракетоплан «пистоном» снаряженный«)

2. Проведение обучающих полетов на радиоуправляемых моделях самолетов, планеров с помощью авиасимулятора Aerofly Professional Deluxe.

Методическая разработка посвящена обучению учащихся основным навыкам безопасного пилотирования различных радиоуправляемых моделей. Знакомство с основными компонентами программы, пультом управления. Приобретение первого опыта настройки и калибровки моделей, закрепление теоретических материалов на практике. Обучение различным фигурам пилотажа, приближение к реальным полевым условиям (скорость ветра, турбулентность и т.д.). С помощью этой программы мы начинаем готовить детей к полетам в реальных условиях на поле.

3. Модели ракет с лентой S6A и парашютом S3A на продолжительность полета.

В данной разработке систематизирован весь современный технологический опыт для постройки легких конкурентноспособных моделей ракет с лентой и парашютом на продолжительность полета, соответствующих последним техническим требованиям правил проведения соревнований по ракетомодельному спорту. Эта работа рассчитана для руководителей ракетомодельных кружков и спортивных секций, также доступна начинающим моделистам. В ней описывается технология изготовления моделей из различных материалов, изготовления систем спасения (лента-стриммер и парашют), способы правильного снаряжения и подготовки к запускам.

4. Выбор наилучших погодных условий для запусков моделей ракет и планеров на продолжительность полета.

Методическая разработка предназначена для спортсменов-моделистов, участвующих в дисциплинах на продолжительность полета. Определение восходящих термических потоков воздуха с помощью многолетних наблюдений за различными природными явлениями, примеры из соревновательной практики, развитие наблюдательности. Использование современных портативных метеостанций, изменение температуры и влажности воздуха.

5. Модель ракеты с ротором S9A на продолжительность полета.

Методическая разработка предназначена для спортсменов-ракетомоделистов, руководителей ракетомодельных кружков и спортивных секций. В ней описывается история возникновения этой дисциплины, ее эволюция, последние технологии изготовления модели и технические требования к ней, приводятся различные технологические решения и схемы, снаряжение модели и подготовка ее к запускам. Публикация одной из первых моих моделей этой дисциплины печаталась в журнале моделист-конструктор (статья «Ротор складывает крылья» выпуск 08.2004), ссылка https://modelist-konstruktor.com/v_mire_modelej/rotor-skladyvaet-krylya

6. Система принудительной посадки для моделей ракет с парашютом S3A на продолжительность полета.

В этой работе описывается система принудительной посадки для моделей ракет с парашютом путем отжигания основного пучка строп парашюта через определенное заданнное время (как правило это время немного большее максимального результата) и безопасного приземления модели с помощью контровочной стропы. Данная разработка предназначена для спортсменов-ракетомоделистов и является одним из эффективных способов возвращения модели. По правилам проведения соревнований разрешается регистрировать 2 модели на три тура и для того, чтобы принять участие в третьем туре необходимо вернуть хотя бы одну из моделей. При помощи данной системы вероятность доставки одной из моделей существенно возрастает, что и было выполнено на последнем Чемпионате Мира в Польше в августе 2018г. и это принесло победу в этой дисциплине моему воспитаннику.

7. Модели простейших метательных планеров.

Данная методическая разработка рассчитана на начинающих моделистов, кружков начального авиамоделирования. В ней описывается технология изготовления простейших метательных планеров из самых простых подручных материалов пенопласта и деревянных реек. Также приводятся разнообразные схемы и чертежи, способы регулировки и приемы эффективных запусков моделей.

8. Модель простейшего радиоуправляемого самолета "Юность«.

Данная работа предназначена в качестве наглядного пособия для начинающих авиамоделистов, где описывается изготовление модели простейшего радиоуправляемого самолета плоскостного типа, названного честь нашего клуба. В качестве материалов используется ударопрочный пенопласт EPP, также можно изготовить эту модель из потолочной плитки. В качестве схемы был использован классический пилотажный самолет ЯК-54 и были внесены незначительные изменения в конструкции, чтобы получить легкую и очень маневренную модель самолета. Также подробно описывается настройка модели и непосредственное регулирование (триммирование) в процессе тренировочных полетов.

9. Композитное ламинирование тонких бальзовых пластин с помощью вакуумных технологий.

Данная разработка предназначена для опытных спортсменов-ракетомоделистов для изготовления очень прочных, тонких и при этом очень легких заготовок стабилизаторов для моделей ракет и ракетопланов. В ней подробно описывается технология ламинирования очень тонких (0.4-0.6мм) бальзовых пластин с помощью современных композитных материалов и применением вакуумного компрессора. Применение таких заготовок при изготовлении моделей делает их менее зависимыми от влажности и плохих погодных условий, что обеспечивает высокую надежность и улучшенное аэродинамическое качество.

10. Изготовление головного обтекателя модели ракеты путем выдавливания заготовки из полимера.

Данная методическая разработка предназначена для руководителей ракетомодельных кружков и спортивных секций, начинающих спортсменов-ракетомоделистов. В ней подробно описывается изготовление приспособления и непосредственно сам процесс выдавливания головного обтекателя модели ракеты. Также рассказывается о различных материалах-полимерах, используемых нами на практике, их свойства и различия. Данная технология существенно упрощает трудоемкий процесс изготовления головных обтекателей, делая этот процесс увлекательным и очень производительным. В конечном итоге получается очень легкая, прочная заготовка правильной (оживальной) аэродинамической формы. Фрагмент процесса выдавливания головного обтекателя есть в фильме «Недетские игрушки» часть 2, где руководитель проекта «ЕХсперименты» Антон Войцеховский сам попробовал это сделать, ссылка https://yandex.ru/video/search?text=фильм%20недетские%20игрушки&path=wizard&noreask=1&filmId=4869065585314157939

Цели программы

Программа «Базовый уровень» – сформировать у детей начальное научно-техническое знание, желание и умение трудиться; овладение умениями и навыками работы с различными материалами и создание условий для социального, культурного и профессионального самоопределения. Основной целью программы является формирование у обучающихся научно–технической компетентности посредством моделирования, конструирования и проектирования летательных аппаратов.

Результат программы

1.7 Ожидаемые результаты программы

Программа направлена на постепенное воспитание у ученика чувства уверенности в своей способности решать многие проблемы, воспитание личности с хорошими духовными и интеллектуальными качествами, уверенными в своих силах. В результате обучения по программе ожидается профориентация школьника для дальнейшего занятия техническим творчеством и спортивно-техническими видами спорта и ориентация обучающихся для поступления в учебные заведения технического профиля.

Первый год обучения – использования навыков и знаний получении в школе, для повышения своего развития, в техническим творчестве.

Второй год обучения – полное овладение методом постройки и
технологии. Участие в соревнованиях, где прикладываются все умения
для достижения результата.

Материально-техническая база

Обеспечение программы

Помещение, в котором проводятся занятия должно быть светлым, соответствовать Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации режима работы образовательных организаций дополнительного образования детей СанПиН 2.4.4.3172-14.

До начала занятий и после их окончания необходимо осуществлять сквозное проветривание помещения. В процессе обучения обучающиеся и педагог должны строго соблюдать правила техники безопасности труда.

 

Материально-техническое обеспечение программы

 

· Мебель для хранения инструмента.

· Стеллажи для хранения моделей.

· Столы и стулья для детей и педагога.

· Инструменты: комплекты слесарного, столярного, измерительного и электрифицированного.

· Материалы: бумага, картон, клей ПВА, фанера, древесина, наждачная бумага различной зернистости,, проволока.

· Методическая литература по профилю: журналы «Моделист-конструктор», «Моделизм – спорт и хобби», «Сделай сам», «Дети, техника, творчество». Профильные интернет издания: ФРМС России, технические форумы.

· Дидактические материалы: шаблоны деталей и моделей, чертежи, схемы.

· Станки: сверлильный, токарный, шлифовальный, шуруповерт (работа на станках производится педагогом).