光明区中小学生国防知识竞赛
目前已经进入赛前训练阶段
(资料图片)
为了让同学们全力备战
我们准备了展演科目
帮助同学们快速掌握国防知识
本次带来的是
飞机翼型科学原理演示
直升机科学原理演示
一起往下看吧~
01
小学组展演科目①
飞机翼型科学原理演示
同学们，你们对飞机机翼的了解有多少呢？今天我们一起来学习下机翼的分类、翼型特点等知识点吧！
机翼按照平面形状大致可以分为几类？
机翼按平面形状大致可以分为平直翼、后掠翼、前掠翼、小展弦比机翼四大类。
平直翼是早期低速飞机常采用的一种机翼平面形状。它的特点是没有后掠角或者后掠角极小，其展弦比较大，相对厚度也较大，适合于低速飞行。
目前高速飞机很少采用平直机翼，只有少数对速度要求不高的飞机（如英国的“防御者”小型预警机）采用平直机翼。
“防御者”小型预警机
机翼的平面形状就是翼型吗？
机翼的平面形状不是翼型，翼型指的是机翼的剖面形状。
最早的飞机，机翼是一块平板，翼剖面就是一个平板剖面，这种机翼升力很小。
后来又出现了弓形翼型的机翼，其升力特性虽然比平板剖面好，但总的来说还是不理想。
再后来出现了平凸形、双凸形、对称形、层流形、菱形、圆弧形等翼型。
各种各样的翼型
平凸翼型、菱形翼型、弯弓翼型分别有什么特点？
平凸形和双凸形翼型的升力和阻力特性较好，有利于结构布置和减轻重量，是现代低速飞机广泛采用的翼型。
菱形翼型常用在超音速飞机上，这两种翼型前端很尖很薄，超音速飞行时阻力小，十分有利。但在低速飞行时，升力和阻力特性不好，飞机的起落性能会变差。
弯弓形翼升力特性好，但总的来说还是不理想。弓形翼型不适用的主要原因是翼片面积过大。
以上小知识，同学们都掌握了吗？接下来，让我们一起来看看机翼要如何组装吧！
视频加载中...点击观看科学技能展演科目——飞机翼型科学原理演示之机翼组装教程☝
机翼组装分解步骤
↓↓↓
第一步：取出材料，摆放整齐。
第二步：取任一条木杆，将翼型骨架前下方处缺口，对准木杆上的缺口卡紧，依次将所有翼型骨架卡紧在木杆的缺口处。
第三步：取第二条木杆，将其卡紧在已经排列整齐的翼型骨架上（注意：木杆缺口和翼型骨架缺口要对齐卡紧）。
第四步：取第三条木杆，将其卡紧在翼型下方缺口处，对飞机机翼进行固定。
第五步：将飞机机翼各个连接部位进行胶水加固。
第六步：成品展示。
第七步：同理，我们可以按照这个办法组装其他翼型的飞机机翼。
02
中学组展演科目①
直升机科学原理演示
同学们，你们对直升机的了解有多少呢？你们知道为什么不同直升机旋翼桨叶长度、数量不同吗？直升机尾部为什么有个小螺旋桨呢？直升机为什么可以横着飞，也可以后退飞行呀？今天我们一起来揭晓其中的奥秘吧！
为什么不同直升机旋翼桨长度、数量不同？
桨叶长度与数量通常是成正比而不是成反比。也就是说，桨叶数量越多的直升机，桨叶长度通常也越长，而不是更短。
决定桨叶长度与数量的，是直升机的重量，而不是发动机功率。
直升机能够飞行的前提条件，是旋翼产生的升力大于起飞重量。而升力的大小，取决于旋翼能够达到的相对于空气的相对速度（也就是旋翼的转速），以及旋翼翼面的总面积。旋翼转速的提升空间是有限的，所以对于起飞重量不断提升的现代直升机，基本上主要依靠增加旋翼翼面的总面积来实现提升升力的目标。
直升机尾部为什么有个小螺旋桨？
单旋翼直升机在飞行时，发动机带动旋翼向一个方向高速旋转。由于“角动量守恒”原理，旋翼向某一个方向的转动会导致发动机向反方向转动，从而带动直升机机身向相反方向旋转。而且直升机的旋翼在产生升力的同时也产生阻力。每片旋翼产生的阻力加在一起，也会产生一个力矩。因此，当直升机的主旋翼顺时针转时，机身就会逆时针转。
为了克服这种转动，最常见的措施是在直升机尾部加装“风扇”－尾桨，通过尾桨的推力产生顺时针的力矩，用来抵消旋翼的反扭力矩，从而保证直升机机身不转动。
直升机为什么可以横着飞，也可以后退飞行？
直升机可以横着飞或者后退飞行，主要归功于倾斜器。
在驾驶杆的控制下，倾斜器的圆环可以向一边倾斜，直升机旋翼的迎角就会在旋转的过程中发生周期性的变化。当旋翼转到圆环最低点时，连在旋翼上的铰接装置会把旋翼的迎角变得最大，从而使朝着圆环最低方向上的升力变大；而旋翼转到圆环最高点时，连在旋翼上的铰接装置会把旋翼的迎角变得最小，从而使朝着圆环最高方向上的升力变小。
也就是说，旋翼偏向哪里，直升机就往哪个方向偏。因此，直升机可以随心所欲地向任何方向偏航，也就可以横着飞或者后退飞行。
以上知识点，同学们都掌握了吗？接下来，让我们一起来看看直升机要如何拼装吧！
视频加载中...点击观看科学技能展演科目——直升机科学原理演示之直升机拼装教程☝
直升机拼装步骤分解
↓↓↓
第一步：取出材料，摆放整齐。
第二步：取一块直升机机身主板，在其侧边安装固定支柱。
第三步：安装直升机旋翼转轴，并将其固定在机身主板上。
第四步：取出另一块机身主板，通过固定支柱，将其和之前的机身固定在一起。（注意：机身和固定支柱孔位要对准）
第五步：安装起落架。
第六步：将组装好的机身和起落架，通过卡槽固定在一起。
第七步：在机身内部，安装飞行员驾驶操纵杆。
第八步：安装螺旋桨。
第九步：将直升机的各个连接部位点胶水加固。
第十步：成品展示。
温馨提示
为了方便每次练习及记忆
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这个假期，让我们操练起来吧！
内容来源：深圳国防教育
编辑：麦泳妤
校审：刘越 陈圆圆 谢燕丽
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