Космос у тебя дома

Нам нужно проделать несколько опытов, связанных с большой высотой. Для этого мы построим воздушный змей и даже не один, а разных конструкций. Они дадут нам возможность осуществить миниатюрный спуск на парашюте и мягкую посадку без парашюта. Ведь на тех планетах, где нет атмосферы или она сильно разрежена, парашют бесполезен, а чтобы спускаемый аппарат или сам корабль не разбился, ему нужно обеспечить мягкую посадку.
Прежде чем приступить к изготовлению воздушных змеев, рассмотрим, как змей взлетает, почему он держится в воздухе.
Когда плоская поверхность змея обтекается быстрым воздушным потоком, попросту говоря — ветром, и немного наклонена в нем, воздух нажимает на плоскость змея, создается так называемая подъемная сила, которая и поднимает змей в воздух. Если ветер отсутствует, змей не полетит. При слабом ветре для запуска змея нужно обеспечить подъемную силу, создав воздушный поток искусственно. Для этого следует разбежаться со змеем, и если выше над землей ветер дует сильнее, то он подхватит змей, и тогда можно будет, стоя на земле, управлять его полетом.
У самолетов есть двигатели, и для них встречный поток создается искусственно во время быстрого движения самолета, сначала по земле, а потом и в воздухе.
  
Воздушные змеи разных конструкций
 
Изготовим самый простой воздушный змей. Материал для его изготовления — бумага и тоненькие сухие планки, вырезанные из сосновой доски. Чем тоньше вы вырежете планки, тем легче будет змей, но при этом, конечно, не должна нарушаться его прочность.
Склейте рамку со сторонами 65x45 сантиметров. По диагоналям рамки приклейте еще две планочки, а в месте пересечения крепко их свяжите суровой ниткой. Да и все склеенные соединения рамки хорошо для надежности связать нитками. Затем нужно взять кусок тонкой, но прочной бумаги и приклеить его к рамке и ее перекрещивающимся диагоналям. Бумага должна быть немного больше каркаса.
Выступающие края нужно загнуть вокруг планок и заклеить. Чтобы не утяжелять змей, вполне достаточно, если заклеиваемые полоски будут шириной 1–1,5 сантиметра.
Возьмите тонкую прочную бечевку, привяжите ее к двум углам узкой стороны змея. Петля, если ее натянуть, должна образовать равнобедренный треугольник с боковыми сторонами по 39 сантиметров. К середине крестовины привяжите еще одну тонкую бечевку длиной немного больше 33 сантиметров. Второй конец привяжите к середине петли. К месту соединения привяжите тонкую бечевку, намотанную на катушку или на деревянную дощечку с вырезами на концах. К противоположной стороне змея привяжите за углы каркаса длинный хвост — в 2–3 метра. Хвост может быть сделан из полосок материи, связанных вместе. Хвост нужен для придания змею устойчивости в полете. После пробного запуска вы сами увидите, надо ли хвост удлинить, или укоротить, или просто утяжелить его конец. Возможно, поправлять хвост придется при каждом запуске змея, это будет зависеть и от ветра.
Когда все готово, нужно дождаться подходящего ветра. Слабый ветер может быть недостаточен для подъема змея, а очень сильный моментально его поломает.
Запускать змей лучше всего вдвоем. Один держит змей и бежит с ним против ветра, другой держит катушку с бечевкой, или, как ее называют, леером. Разбежавшись, попробуйте отпустить змей. Если ветер его подхватил, то теперь нужно постепенно отпускать, «травить» леер. Отпуская леер, можно добиться, что змей постепенно начнет набирать высоту. И, поднявшись на большую высоту— 100–200 метров, будет висеть в воздухе.
Для успешного запуска змея нужно, чтобы его «уздечка», бечевки, к которым привязан леер, так располагала плоскость змея, чтобы она имела наклон примерно в 30–40 градусов по отношению к горизонту. Этому наклону способствует и хвост.
И еще одно важное требование: никогда не запускайте змей вблизи проводов, деревьев, домов… Змей можно запускать только за городом, на открытом месте.
Добившись успеха с простым змеем, научившись хорошо его запускать, сделайте более устойчивый в полете коробчатый змей. Этому змею хвост не нужен, устойчивость в полете ему обеспечивает его форма.
Для его изготовления понадобятся тонкие сосновые рейки (их можно вырезать из толстой доски) и немного ситца. Для запуска в качестве леера используем капроновую рыболовную леску. Она легка и прочна.
Приступим к изготовлению.
Из сухой сосновой доски надо выпилить четыре рейки квадратного сечения (8x8 миллиметров) длиной до 100 сантиметров.
Это будут продольные рейки каркаса змея — лонжероны.
Нужно выпилить еще четыре рейки: две рейки по 50 сантиметров и две рейки по 87,5 сантиметра сечением 8х4 миллиметра. Это будут поперечные распорки каркаса. На их концах сделайте «вилки», чтобы они не соскальзывали с лонжеронов, когда змей будет собран.
Змей сделаем разборный. Тогда его будет удобно перевозить. Возможно, вы живете в городе, а запускать змей поедете за город. Собрать змей можно быстро.
Вилки на концах распорок делаются из коротких кусочков реек с меньшим сечением — 8х2 миллиметра, крепко привязанных к рейкам распорок. Перед тем как их привязывать, смажьте соответствующие стороны столярным клеем. Привязывать лучше всего суровой ниткой.
Соберите каркас. Распорки нужно поставить по концам продольных реек и места их пересечений перевязать суровой ниткой. Для того чтобы каркас не рассыпался, обвяжите его посередине в двух местах шпагатом. Теперь перейдем к изготовлению несущих плоскостей. Нужно замерить периметр ромба каркаса и изготовить из ситца две ленты шириной по 25 сантиметров. Края должны быть загнуты и прошиты на швейной машинке. Укрепите четырьмя мелкими гвоздиками или временно кнопками один конец ленты на конце одного из лонжеронов (лучше на той рейке, которая образует один из острых углов ромба). Промажьте клеем те места рейки, на которые ляжет материя, и натяните на них ткань. Обойдя ромб, хорошо натянув материю, закрепите с помощью клея и трех-четырех мелких гвоздиков конец полоски. Чтобы обеспечить хорошее натяжение материи, ее следует предварительно намочить и натягивать в мокром виде. Когда она высохнет, будет плотно облегать каркас змея. То же самое проделайте и со второй полоской. Если будет нужно, поправьте распорки, придайте змею правильную форму, чтобы он не был перекошен.
Можно прикреплять материю и другими способами, например пришив к полоске материи в тех местах, где она огибает лонжероны, специальные «карманы», в которые будут вставляться лонжероны.
От тщательности изготовления змея будут зависеть и его летные качества. «Уздечку» из тонкой крепкой бечевки надо прикрепить к лонжерону тупого угла ромба. Один конец бечевки прикрепите к самому концу лонжерона. Второй конец этой бечевки (длина ее один метр) привяжите к рейке в том месте, где проходит внутренний край задней матерчатой полосы, то есть на расстоянии 25 сантиметров от конца змея. Привяжите еще одну бечевку к рейке у внутреннего края передней полоски материи, то есть на расстоянии 25 сантиметров от начала змея. Второй конец второй бечевки привяжите к первой бечевке на расстоянии 25 сантиметров от ее переднего конца.
Леер нужно привязывать к «уздечке» в зависимости от силы ветра. Чем сильнее ветер, тем ближе к месту соединения двух бечевок его надо привязывать. В этом вы убедитесь на практике. Подробности конструкции коробчатого змея вы найдете на рисунке.
Запускать змей нужно вдвоем при достаточно сильном ветре. Один держит змей, второй держит моток с леером. Пробежав против ветра, держа змей над головой, попробуйте его отпустить, но если он не поднимается, нужно успеть поймать его, чтобы он не поломался, упав на землю. Если ветер достаточной силы и подхватил змей, постепенно отпускайте («травите») леер, и змей постепенно будет набирать высоту.