Юный техник - для умелых рук 1976-07, страница 3
ВОЗВРАТИСЬ, // // «•Прошлым летом, когда я был в пионерском лагере, руководитель авиамодельного кружка предложил мне изготовить бумеранг по технологии, разработанной журналом «ЮТ» № 2 эа 1974 год. Получилась отличная игрушка. Но я читал, что существует много разновидностей этого необычного снаряда. Расскажите о них». Александр Жирное, г. Казань С просьбой рассказать о бумерангах и об аэродинамических силах, действующих на них в полете, обратились в редакцию Евгений Жиряков из Душанбе, Тарас Мирошниченко из Днепропетровской области, Григорий Мирзоев из Орджоникидзе и многие другие ребята. *«так, какие же силы действуют на бумеранг, лопасти которого в сечении имеют профиль крыла самолета? В первую очередь подъемная сила. Линейиые скорости лопастей А, Б и В бумеранга неодинаковы (рис. 1). Наибольшую величину подъемная сила имеет иа лопасти А — скорость вращения лопасти складывается со скоростью полета бумеранга. На лопастях Б и В результирующая скорость меньше. Известно, что величина аэродинамической силы пропорциональна квадрату скорости, и поэтому наибольшее значение она приобретает на конце лопасти А. Под действием этой силы возникает момент М2, стремящийся развернуть бумеранг вокруг горизонтальной оси. Во время полета снаряд вращается вокруг своего центра тяжести и приобретает крутящий момент М,. Это вращение обеспечивает ему устойчивость волчка. А у волчка есть одно замечательное свойство. Поясним его. Если вы решите перевести ось вращения волчка из горизонтального положения в вертикальное, то обязательно столкнетесь с так называемым гироскопическим моментом — силой, которая постоянно стремится повернуть плоскость вращения волчка вокруг вертикальной оси. Так происходит и при полете бумеранга. Момент аэродинамических сил М2 стремится повернуть бумеранг вокруг оси ОУ, возникает гироскопический момент М3, поворачивающий бумеранг вокруг оси Z. Вот теперь становится понятно, почему от взаимодействия всех трех моментов аэродинамических сил R и силы веса G бумеранга траектория полета модели приобретает столь замысловатый вид. Величины моментов М, и М3 зависят от массы и геометрических размеров бумеранга, а величина момента М2 — от характеристик профиля лопастей. Так летает бумеранг. Аборигены, жившие когда-то в Австралии, Новой Зеландии и Тасмании, ие зная теории полета бумеранга, создавали отличные конструкции. Их бумеранги давио забыты, ио интерес к необычному снаряду не угас. Изобретатели многих стран продолжают конгтоуи-ровать новые формы летающих игрушек. Мы расскажем о наиболее интересных проектах американских изобретателей, а вы попробуйте воплотить их идеи в жизиь: разработайте чертежи бумерангов, изготовьте их и, наконец, испытайте в полете. Итак, первый проект. Чарльз Кливленд предлагает бумерапг с регулируемыми полетными характеристиками (рис. 2). Он состоит из двух пластин со скошенными боковыми гранями и соединительной скобы, благодаря которой одна из пластин может продольно перемещаться относительно другой. Но, пожалуй, интереснее было бы закрепить лопасти бумеранга так, чтобы они имели возможность перемещаться относительно друг друга. Тогда бумеранг смог бы описывать правый или левый эллипс. При броске снаряд обычно держат за длинную лопасть, а короткую направляют вертикально вверх. В заключительной фазе броска легким движением кисти бумеранг резко разворачивают, и он начинает вращаться. Полет модели существенно зависит от скорости ветра, от угла наклона к горизонту, взаимного расположения лопастей. И конечно, от ве;а скобы. Бумеранг инженера Гарри Редка, по замыслу, несколько напоминает игрушку Кливленда, но конструктивно решен по-другому (рис. 3). Его лопасти соединены шарнирно, под углом друг к другу и образуют обычную форму бумеранга. Снизу оии плоские, а сверху овальные. Для изготовления снаряда подой 3 |
