Образовательная программа «Авиамоделирование»

Срок реализации программы: 3 года)

Колотов Владимир Васильевич,

педагог дополнительного образования высшей квалификационной категории
Глазов, 2012

Пояснительная записка
Авиамоделизм - первая ступень воспитания не только будущих летчиков, но и будущих квалифицированных рабочих, инженеров, конструкторов, изобретателей и рационализаторов. При стремительном росте науки и техники объем знаний неуклонно растет, появляются новые технологии производства, новые материалы. Моделируя летательные аппараты, знакомясь с историей их создания, конструкцией и технологиями их изготовления, учащиеся познают современные, передовые технические решения.

Занимаясь в авиамодельном объединении в течение ряда лет, ребята знакомятся с большим количеством различных материалов и инструментов и таким образом приобретают очень полезные в жизни практические навыки. При изготовлении моделей учащиеся сталкиваются с решением вопросов аэродинамики и прочности, у них вырабатывается инженерный подход к решению встречающихся проблем. Занятия авиамодельным спортом решают проблему занятости детей, прививают и развивают такие черты характера, как терпение, аккуратность, выносливость, силу воли, что актуально для данного возрастного этапа развития, а также важно при решении основных воспитательных, развивающих и обучающих задач. Совершенствование авиамоделей требует от обучающихся мобилизации их творческих способностей.

Программа имеет научно-техническую направленность.

Новизна программы заключается в том, что объединяет в себе обучение ребят построению различных моделей планеров и самолетов с тем, чтобы каждый мог выбрать свою направленность в занятиях авиамоделизмом и рассчитана, кроме того, на подготовку моделистов- спортсменов.

В отличие от типовой, предлагаемая программа, в качестве мотивирующего фактора в занятиях авиамоделизмом, предусматривает постройку ребятами летающих моделей, участвующих в соревнованиях и конструктивно обеспечивающих стабильность траектории, дальности полета и маневренности. Увеличено и время для тренировочных полетов и подготовки к соревнованиям.

Теория и практика авиамоделизма выстраиваются в логике трех образовательных уровней, которые распределяются по трем годам обучения.

Программа начального образовательного уровня обучения охватывает круг первоначальных знаний и навыков, необходимых для работы по изготовлению и запуску несложных летающих моделей, усвоение этики общения в результате работы в кружке и участия в соревнованиях. Основная задача теоретических занятий - объяснить в основных чертах конструкцию, принцип действия летающего аппарата, не вникая во второстепенные детали, познакомить с историей развития авиации.

Углубленный образовательный уровень обучения направлен на расширение знаний по авиационной и авиамодельной технике, по основам аэродинамики и методике несложных технических расчетов. Основная задача теоретических занятий - расширить и знания по физике полета, аэродинамике моделей и технике моделирования при постройке летающих моделей. В практической деятельности посильность занятий координируется с личностными возможностями обучающихся.

Итоговый профессионально-ориентированный уровень обучения достигается расширением и закреплением знаний по авиационной и авиамодельной технике, по основам аэродинамики. Обучающиеся самостоятельно рассчитывают модели, в том числе, с применением ПЭВМ, отрабатывают технологию их изготовления, строят модели и принимают участие в соревнованиях по авиамодельному спорту, готовятся и сдают нормы по спортивным разрядам.

Участию в соревнованиях предшествует большая психологическая подготовка: должна быть уверенность в своих силах, в поддержке товарищей по команде, умение сконцентрировать волю в критический момент. Кроме этого, соревнования - возможность самооценки и обмена информацией.

Моделисту в процессе работы приходится самостоятельно выбирать технологический процесс изготовления модели, подбирать наиболее подходящие материалы, позволяющие получать надёжную и красивую конструкцию. Важно хорошо разбираться в чертежах, разнообразных приёмах работы с разными материалами.

Часто моделист сам создаёт проект модели, который затем осуществляет, поэтому моделирование несёт в себе элемент творчества.

Цель программы:

воспитание трудолюбия, развитие творческих способностей, формирование конструкторских умений и навыков, создание условий для самореализации ребенка через достижение им личного успеха в освоении авиационного моделирования.

1.Развивать технические способности и конструкторские умения, техническую смекалку и высокое профессиональное мастерство при выполнении практических работ, связанных с расчетом, изготовлением, сборкой, отладкой моделей.

2.Формировать навыки и умения работы с различными инструментами и приспособлениями ручного труда при обработке материалов, станочным оборудованием;

3.Обеспечить получение знаний, умений для возможности дальнейшего профессионального роста учащихся;

4.Формировать личность творческую и самостоятельную, гуманную и внутренне свободную, способную к техническому творчеству.

5. Воспитывать уважение к труду.

Настоящая модифицированная программа предусматривает значительное расширение политехнического кругозора учащихся, развитие их пространственного мышления, формирование устойчивого интереса к технике. Учтены знания и умения учащихся, которые они получают на уроках математики, трудового обучения, рисования, естествознания и на которые надо опираться в процессе занятий

Возраст обучающихся: 8-17 лет

Срок реализации программы 3 года.

Занятия первого года обучения комплектуется из учащихся 2-5 классов, но в них могут заниматься ученики и более старших классов. Специальный отбор не производится. Учитывается желание ребёнка. Единственным ограничением может быть неудовлетворительное состояние здоровья.

Группа первого года обучения не должна превышать 10 человек. Ребёнок может самостоятельно выбирать темп работы, переходить из группы в группу.

Временные рамки занятий установлены в данной программе, однако они могут изменяться, учитывая индивидуальный подход к детям.

Кроме того, данная программа имеет метапредметные связи со школьной программой: физикой, химией, математикой, черчением, технологией. На занятиях воспитанники объединения дополняют знания по данным предметам, как в теоретическом, так и в практическом направлениях. Ориентируясь на ФГОС второго поколения, система дополнительного образования является частью внеурочной деятельности. Многие программы, такие как «Авиамоделирование» является востребованными школьниками и представляют собой дополнение к учебным программам по естественно-научному циклу. Кроме того, данная программа носит также и профориентационной характер, что также является важнейшей частью современных образовательных стандартов.

Теоретическую работу лучше ограничить краткими беседами и пояснениями по ходу процесса. Чтобы интерес к теории был устойчивым и глубоким, необходимо развивать его исподволь, постепенно, излагая теоретический материал по мере необходимости его на практике.

Программа первого года занятий охватывает круг первоначальных знаний и навыков, необходимых для работы по изготовлению и запуску несложных летающих моделей. На занятиях кружковцы знакомятся с первоначальными сведениями по теории полёта истории отечественной авиации, приобретают трудовые навыки и умения.

Работа на втором году расширяет знания учащихся по авиационной и модельной технике, по основам аэродинамики и методики проведения несложных теоретических расчётов. Работа идёт в основном индивидуально, но иногда полезно поручить двум учащимся готовить одну модель.

В кружке третьего года занятий учащиеся расширяют и закрепляют знания по авиационной и авиамодельной технике, углублённо изучают основы аэродинамики, самостоятельного расчёта конструкций моделей. Работа в кружке готовит учащихся к дальнейшей самостоятельной работе, знакомит с авиационными профессиями. Помогает в профессиональном самоопределении.

На третьем году занятий каждый кружковец строит модель по индивидуальному проекту и готовит её к участию в соревнованиях.

Основные направления исследовательской работы: влияние профиля крыла на качество планирования модели, действие турбулизатора крыла на качество планирования модели, исследования крыльев с разным удлинением, работа по форсированию микродвигателей, подбор винтомоторной группы и др.

Сюда могут быть включены работы по созданию учебно-наглядных пособий настольных моделей и др. Разработка технологической оснастки для изготовления воздушных винтов.

Программой предусмотрены следующие формы занятий:

 групповые,

 подгрупповые,

 индивидуальные,

 коллективные.
Для выполнения поставленных учебно-воспитательных задач программой предусмотрены следующие виды занятий:

1 - интегрированные занятия

2 - творческие занятия

3 - открытые занятия

6 - индивидуальные занятия

7 – участие в конкурсах

2. Обеспечение материалами: сосна, липа, бальза, бумага, фанера, резина, набор клеев.

3. Горючее для полётов

4. Обеспечение литературой, периодикой учащихся и руководителя

5. Возможность выступления на соревнованиях.

Ожидаемые результаты и способы их проверки
По окончании обучения воспитанники будут:

Знать/понимать:

- Объекты и инструменты труда

- Приёмы и правила пользования инструментами

- Виды технического труда в быту и на производстве

- Элементарные свойства материалов и приёмы их обработки

- Правила организации рабочего места

- Шаблоны

- Способы соединения деталей

- Правила сборки макетов и моделей

- Названия основных частей макетов и моделей

- ТБ
Уметь:

- Выделять общие и индивидуальные признаки летательных объектов

- Сравнивать технические объекты

- Пользоваться инструментами труда

- Планировать трудовые действия

- Соблюдать ТБ

- Правильно организовывать рабочее место
Делать:

- Разметку и чертежи.

- Детали, корпус, двигатели летающего устройства.
Степень сложности данных умений и навыков определена в программе каждого года обучения.
Также определим прогнозируемые результаты по каждому году обучения:
В конце первого года обучения воспитанники:

Знают/понимают:

- понятие «авиация» и её значение, «авиамоделизм» - первая ступень овладения авиационной техникой;

- основы теории полёта;

- правила техники работы с деревом, пластиком, шпоном, картоном, технологию изготовления лопастей.

- вырезать выкройки по трафаретам, клеить картон, древесину, пластик, шпон, выпиливать, шлифовать;

- пользоваться базовым техническим инструментарием.

Делают:

- детали, собирают летающие модели самолётов: модель — макет планера из шпона;

- контурный макет самолета ZLIN — 726;

- вертолет «Муха»;

- аэромобиль «Ветерок»;

- воздушные змеи: плоский, коробчатый;

- модель самолета AISA (резиномоторную).
В конце второго года обучения воспитанники:

Знают/понимают:

- виды и классификацию моделей;

- технику управления моделями.

Умеют:

- управлять моделью и проводить ремонтные работы.

- кордовую учебно — тренировочную модель самолета;

- основы аэродинамики, основы электротехники;

- историю авиации.

Умеют:

- пользоваться технической литературой;

- выполнять чертежи и выкройки;

- работать над проектом;

- выступать на соревнованиях и конференциях.

Делают:

- итоговый годовой проект;

- летающие модели - копии самолётов и экспериментальные модели;

- воздушный винт, электродвигатель.

- умеют самостоятельно использовать учебные пособия и периодическую литературу, словари, справочники;

- умеют синтезировать знания, приобретаемые в рамках школьной программы со знаниями, полученными в лаборатории и применять их на практике;

- участвуют в исследовательской деятельности, умеют ее организовать, планировать и проектировать.

- умеют организовать совместную групповую деятельность при выполнении практико-ориентированного задания и нести личную ответственность;

- умеют проводить публичные выступления в группе, на конференциях.
Информационная компетентность:

- умеют самостоятельно искать, систематизировать, использовать информацию;

- умеют подбирать информацию из разных источников: интернета, справочной литературы;
Общекультурная компетентность:

- следят за развитием современной гражданской и военной авиации;

- знают и уважают героев-авиаторов из отечественной и зарубежной истории и современников.
Социально-трудовая:

- владеют техническими навыками: работа с чертежами, вырезание, выпиливание, работа со станками, инструментами, лаками, красками, электроникой;

- организуют социально-полезную деятельность в лаборатории (уборка, коллективные мероприятия);

- принимают участие в профориентационной работе (знакомятся с представителями профессии «авиатор», участвуют в соревнованиях, конференциях).

- усваивают базовые ценности «труд», «ответственность»;

- учатся уважать свой труд, труд товарищей и педагогов.

Компетенция личностного самосовершенствования:

- умеют ставить перед собой цели, планировать и прогнозировать свою деятельность;

- стремятся к самостоятельности в принятии решений, в выборе профессии и сферы самореализации;

- владеют навыками самообразования, стремятся повышать свой общекультурный уровень.

Используются следующие формы контроля:

• 
  Открытое занятие
  
• 
  Конкурс
  
• 
  Наблюдение
  
• 
  Просмотр
  
• 
  Взаимоконтроль
  
• 
  Зачет
  
• 
  Собеседование
  
• 
  Опрос
  
• 
  Научно-технические конференции
  

Авиация и её значение. Авиамоделизм – первая ступень овладения авиационной техникой. Цель, задачи и содержание работы на учебный год. Знакомство с клубом, расписание работы кружка.

Работа в лаборатории на станках (сверлильный, наждачный) и работе с инструментом (ножом, ножовкой, лобзиком).

Три принципа создания подъёмной силы: аэростатический, аэродинамический, реактивный. Воздух, его свойства. Почему и как возникает подъёмная сила. От чего зависит сопротивление воздуха. Тело удобообтекаемой формы. Что такое устойчивость полёта и как она обеспечивается. Центр тяжести. Крыло и его характеристики: размах, профиль, хорда. Формы крыла в плане: угол атаки, установочный угол. Центровые модели.

Основные детали модели планера. Изготовление стабилизатора, киля, груза, хвостовой балки, пилона, крыла.

Сборка модели. Запуск модели.

Изготовление основных частей модели, стабилизатора, киля, крыла, фюзеляжа, подставки. Покраска модели

Изготовление основных частей макета, стабилизатора, киля, крыла, фюзеляжа, подставки. Сборка. Покраска макета.

Краткий исторический очерк. Применение вертолетов. Почему и как летает вертолет. Несущий винт.

Изготовление вертолета «Муха». Запуск модели. Соревнования.

Изготовление шасси, колес, винтомоторной группы. Покраска и запуск модели. Соревнования на точность и дальность.

Краткая история развития воздушных змей. Практическое использование воздушного змея, как первого летательного аппарата.

Изготовление деталей самолета, стабилизатора, киля, крыла, фюзеляжа, шасси, колес, резиномотора. Покраска, пробный запуск модели.

Краткий исторический очерк. Использование планеров в военных целях.

Способы запуска планеров с помощью амортизатора, автолебёдки и самолёта. Силы, действующие на планер в полёте. дальность и угол
планирования. Парение планера в восходящих потоках воздуха.
Практика:
Постройка планера А- 1. Вычерчивание рабочего чертежа. Заготовка материала. Изготовление деталей и узлов модели. Оклейка и отделка модели.
Правила запуска модели. Пробные запуски. Регулировка моделей. Корректировка недостатков. Тренировочные запуски. Соревнования.
Второй год обучения.

Тема 1. Вводное занятие.
Теория:

Основные этапы развития авиамоделизма. Цель, задачи и содержание работы. О требованиях к качеству изготовления моделей. ТБ при работе на станках и с инструментом.

Классы кордовых моделей. Приёмы управления полётов кордовой модели. Силы, действующие на модель в полёте на корде.

Устройство двухтактных микролитражных двигателей внутреннего сгорания. Принципы работы двигателя. Охлаждение, смазка, система питания топливом, конструкция топливных бачков. Топливные смеси. Порядок их составления и хранения Правила эксплуатации двигателей. ТБ.

Расчет винта, геометрические величины, характеризующие воздушный винт, диаметр и шаг винта. Принципы работы лопастей винта.

Изготовление воздушного винта из дерева, углестеклопластика.

Понятия о парящем полёте. Влияние геометрических форм моделей на качество полёта. Профили для моделей планеров. Технические требования к моделям планеров типа А-1 . Автомат, ограничивающий продолжительность полета.

История авиации. Самолеты с реактивным, турбореактивным двигателем, сверхзвуковые самолеты, специализированные военные самолеты, СВВП. А также трансатлантические лайнеры, палубные, гидросамолеты, спортивно-тренировочные самолеты

Методика проектной и экспериментальной деятельности.

Работа над экспериментальными моделями, моделями-копиями, моделями гидросамолётов и аппаратов, выполненных по схеме «летающее крыло».

История оригинала конкретной модели: его появление, значительные вехи в

Защита проекта в лаборатории, на конференции, участие в соревнованиях.

9.http://aeromodeling.ru/

10.http://www.youtube.com/watch?v=wmTuk93rKKg

11.http://www.youtube.com/watch?v=K7k8b8RIg6E

12.http://www.pilot-club.ru/avia.php

Литература для детей:

1. Голубев Ю.А. Юному авиамоделисту. — М.: Просвещение,