Ракетное моделирование

DjVu

      В последние годы ракетно-космическое моделирование получило широкое распространение в нашей стране и за рубежом. В ряде областей Советского Союза регулярно проходят соревнования, выставки, конкурсы по ракетно-космическому моделированию; с 1968 года проводятся всесоюзные соревнования среди школьников, в которых принимают участие команды всех союзных республик.
      В 1970 — 1972 годах был организован журналом ЦК ВЛКСМ «Моделист-конструктор» и Звездным городком первый всесоюзный конкурс Космос». На конкурс школьники представили 120 моделей космической техники настоящего и будущего, лучшие из которых потом экспонировались в павильоне «Юный техник» на ВДНХ СССР.
      В феврале 1971 года в Москве на первых соревнованиях по ракетно-космическому моделированию выступили взрослые участники. Этот вид технического спорта с каждым годом привлекает к себе все большее число приверженцев.
      В 1970 году в Югославии состоялась VI Международная встреча по ракетно-космическому моделизму с участием команд ия стран Европы и Америки. А наши школьникн-конструкторы моделей ракет успешно выступили на соревнованиях в Польше и Югославия.
      Увлечение молодежи моделированием ракетно-космической техники отражает развитие одного из современных направлений технического прогресса. В процессе работы над моделямйг ребята знакомятся с основами методики конструирования, получают навыки проведения экспериментальных исследований.
      В предлагаемой книге для творческой работы школьников над моделями ракет приведены сведения из теории в объеме, необходимом для работы с объектами в кружке (моделями и другими техническими устройствами),,отражающими современный уровень развития техники, и в то же время доступными школьникам.
     
      Главный метод работы в кружке — метод решения проблемных технических задач (конструкторских и технологических). Поэтому в процессе разработки и изготовлении технических устройств кружковцы знакомятся с основами методики моделирования, проектирования, конструирования.
      Методические советы и практические рекомендации, приводимые в руководстве, Направлены на обеспечение творческой активности ребят.
      В книге даны формулы и расчеты, доступные старшеклассникам. Будущие исследователи, в какой бы отрасли знания они ни работали, должны хорошо знать математику. При постройке моделей невозможно обойтись без формул, необходимо уметь уверенно использовать известные школьникам знания, применять эти знания в решении практических задач.
      Данное руководство поможет правильно определить основное содержание работы кружка ракетно-космического моделирования, решить некоторые методические вопросы в организации коллективного творчества школьников и тем самым улучшить общую постановку работы в кружках по развитию технического творчества учащихся, по воспитанию активного, гармонически развитого молодого человека.
      Авторы выражают искреннюю признательность всем методистам принявшим участие в обсуждении этой книги.
     
      МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ БАЗА КРУЖКА
      Помещение Для работы кружка должно отвечать главным требованиям санитарно-гигиенических норм и правил техники безопасности. В наиболее удачном варианте оно состоит из трех изолированных комнат (рис.I), в которых размещаются:
      — мастерская по механической обработке материалов, где выполняют и покрасочные работы, связанные с термообработкой. Здесь хранят различный электрофидированный инструмент и часть материалов;
      — рабочая комната, в которой проходят теоретические занятия, практические работы по изготовлению моделей ракет и космической техники;
      — лаборантская для проведения экспериментальных исследований в аэродинамической трубе, на испытательном стенде и т. д.
      В практике работы внешкольных учреждений занятия организуются в одной-двух комнатах, а в условиях школы — в кабинетах физики, химии, учебных мастерских. Школьные кабинеты имеют лаборантские, где можно хранить материалы и готовые изделия. Механи-, ческую обработку материалов выполняют обычно в школьных мастерских.
      Рабочую комнату оформляют наглядными пособиями, готовыми изделиями кружковцев, фотографиями ученых, космонавтов и г. д.
      Оборудование кружка ракетно-космического моделирования комплектуют так, чтобы обеспечить все виды выполняемых работ. В каждом случае перечень оборудования определяет руководитель кружка с учетом возможноетей учреждения, при котором работает кружок, и утверждает руководитель этого учреждения.
      Приводим необходимый минимум станочного и другого оборудования для кружка ракетно-космического моделирования во внешкольном учреждении.
      Станки для механической обработки материалов: токарный ТВ-16 или ТВ-4 (2 шт.), фрезерный (1 шт.), сверлильный НС-12 (1 шт.), токарный по дереву (1 шт.), комбинированный для обработки древесины (1 шт.), заточный (1 шт.) и электролобзик (1 шт.).
      Для термообработки различных материалов нужно иметь муфельную печь. Покрасочные работы желательно проводить в вытяжном шкафу. Покраску изделий чаще всего выполняют пульверизатором (иногда кисточкой), а надписи на моделях — с помощью трафаретов.
      В качестве рабочих столов можно использовать школьные лабораторные. В рабочей комнате следует иметь два-три места для слесарных и столярных работ. Наиболее целесообразно применять комбинированные верстаки.
      Для чертежных работ устанавливают два-три кульмана или столько же чертежных столов.
      Обычно в кружке ракетно-космического моделирования постепенно накапливается различное самодельное оборудование (аэродинамическая труба, испытательный стенд, стартовые устройства, приборы для замеров различных параметров полета моделей ракет и другое), поэтому необходимо предусмотреть место для его хранения. Постоянное место отводят библиотеке.
      Инструмент для работы должен быть предметом повседневной заботы руководителя и кружковцев. Сначала надо заготовить следующий инструмент.
      Для работы на станках: резцы разные по металлу и стамески по дереву, сверла разные, фрезы дисковые, пальчиковые и фигурные, зенкеры и развертки, тиски машинные, делительную головку, мерительный и проверочный инструменты, люнеты.
      Слесарный инструмент: молотки разные, ножовки по металлу, ножницы по металлу, паяльники электрические (желательно на 36 В), дрель ручную, зубило, кернер, крейсмессель, щаберы, щупы, резьбонарезной инструмент, плоскогубцы, круглогубцы, комплекты напильников, ножовочные полотна по металлу, отвертки разные, надфили, чертилки, линейки металлические, кусачки и другое.
      Столярный инструмент: ножовки по дереву разные, лучковые пилы, коловорот, перки, стамески разные, рубанки разных размеров, ножи и скальпели, киянки, шило, лобзики и полотна к ним, буравчики и т.д.
      Мерительный инструмент: линейки разные, штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрей-смус, микрометры, радиусомер.
      Электрофицированяый инструмент:
      электродрель, электролобзик, электрокраскопульт.
      Хранят инструмент в зависимости от конкретных условий работы кружка в специальных шкафах, ящиках, кассетах, пеналах или на специально изготовленных досках.
      Материал для работы кружка: бумага ватманская, калька, конденсаторная бумага, клей казеиновый, клей,
      селикатный, эмалит, клей № 88, ЭД-5 И т. д., резина авиамодельная, бинты резиновые, фанера авиационная разной толщины, древесина различных пород, картон, прессшпан- нитки катушечные № 10, наждачная бумага разная, пластмассы разные в листах, оргстекло 1 — 1,5 мм и другие материалы.
      По технике безопасности в помещении для ракетно-космического моделирования необходимо соблюдать следующие правила:
      — поддерживать чистоту и порядок;
      — отходы горючих веществ, которые накапливаются во время работы, сметать в сосуд с водой, а после окончания работы уничтожать в специально отведенном месте;
      — установку для испытания двигателей располагать в месте, обеспечивающем безопасность для окружающих, и соответствующим образом их защищать. В случае несрабатывания двигателя на стенде отключить зажигание и подождать 5 минут, после чего демонтировать двигатель. Эту работу выполняет только руководитель кружка;
      — - испытательное оборудование, станки и все дополнительные устройства хорошо заземлять, чтобы все металлические части имели одинаковый электрический потенциал;
      — для работ с порохами применять инструмент и оборудование только из цветных металлов,, пластмасс, фарфора или дерева;
      — запрещается брать горючие вещества незащищенными (голыми) руками;
      — где проводятся работы с порохами, нельзя входить посторонним лицам. Количество лиц определяет инструкция данного рабочего места.
      Помещение обогревается только центральным отоплением. Осветительное оборудование должно иметь про-тивовзрывчатое снаряжение. Необходимо установить телефон.
      В помещении должно быть противопожарное оборудование и противопожарная инструкция. Опасные места надо обеспечить предостерегающими надписями, воспрещающими зажигание и пользование ошем.
      Микро-РДТТ и пиросоставы нужно хранить в сейфе несгораемом шкафу).
      В помещении кружка ракетно-космического модели1-роиапия должна быть аптечка, расположенная на и идиом и хорошо доступном месте- Аптечку хранят в небольшом настенном шкафчике (примерные размеры 30X18X8 см). В пей находится набор .наиболее часто употребляемых медикаментов, перевязочных средств и медицинского ипиоптаря. Руководитель кружка лично заботится о пополнении перечисленных ниже материалов по морс их израсходования.
      Шкафчик должен запираться, ключ от него находится у руководителя.
      Целесообразно ввести в кружке рабочую форму, которая может co-стоять из нарукавников, халатов ил» форменных рубашек.
      При работе на станках с клеями и на испытаниях хорошо иметь головной убор: берет, пилотку или сетку.
      В кружке должен быть журнал по технике безопасности, в котором школьник расписывается после получения инструктажа. В журнал записывают фамилии ребят, допущенных к тем или иным работам: механической обработке на станках, термообработке и т. д.
     
     
      ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАНЯТИИ В КРУЖКЕ
     
      ПЕРВЫЙ ГОД ЗАНЯТИЙ
      Цели и задачи работы. Внеклассная работа по технике — одна из форм воспитательной работы с широким привлечением инженерно-технической общественности.
      Кружок — это добровольное объединение учащихся, основанное па общем интересе. Его можно рассматривать как своеобразную лабораторию, в которой происходит формирование определенных качеств развивающихся школьников, привитие нм навыков и умений, необходимых для успешного участия в творческой деятельности в условиях современного производства.
      Иногда, говоря о целях и задачах кружковой работы, организаторы и руководители технических кружков называют большой перечень задач, начиная от простых (некоторые узкопрофессиональные навыки) и кончая такими, как помочь выбрать будущую профессию: стать конструктором, ученым и т. д.
      Ценность работы в кружке, видимо, правильнее определять исходя из того, какие навыки, умения (приобретенные в кружке) переносят учащиеся на свою будущую практическую деятельность.
      Если говорить об узкоспециальных (слесарные, монтажные, работа с приборами и т. д.), так эти навыки ребята могут получить в школе на уроках труда, на лабораторных занятиях по физике, химии и т. д. Овладение такими навыками само по себе еще не обеспечивает творческого подхода к работе. Главную цель занятий в кружках технического творчества можно сформулировать так: изучить целенаправленно применять имеющиеся знаний и практические навыки в разработке и изготовлении различных технических устройств. Уровень навыков может] быть различным. Но как показывают многочисленные, педагогические исследования и наблюдения, суждения1 людей, уже достигших определенных успехов в техническом творчестве, именно эти показания — реальные ре зультаты работы кружка.
      Сегодня нет еще конкретной системы оценок, нег точных критериев, по которым можно судить об уровне раз-
      (пития навыков творческой работы, затруднительно определить а уровень развития технических способностей. Но точно известно, что навыки творческого труда можно пере-т-стп па последующую практическую деятельность. Из-utriim также, что для отработай развития навыков нужны определенные условия. Некоторые из условий примерно такие.
      14 программу кружка включают: ознакомление с методами п приемами целенаправленного применения знаний; решение технических задач различной степени трудности; поэтапный переход от общей задачи к формулировке ее сути и т. д. до практического изготовления всего технического устройства.
      Кроме того:
      — поощряется,осознанное стремление к переносу известных, освоенных методов и приемов;
      — поддерживается постоянный эмоциональный подъем в кружке, поощряются чувства радости, удовлетворения от удачно найденного решения, от правильного при-, менения известных методов, от самого процесса поисков. Испытав однажды чувство радости и удовлетворения от результатов творческой деятельности, школьник стремится испытать это чувство вновь. Со временем это может способствовать выработке привычки работать творчески, с подъемом;
      — учитываются возрастные и индивидуальные особенности кружковцев.
      Этот перечень можно было бы продолжить. Для овладения методами поисков, методами решения технических задач необходима определенная последовательность развития ума, приучение школьников к самостоятельной продуктивной работе. Здесь мы имеем в виду следующее.
      Во-первых, руководитель технического кружка систематически включает в свои сообщения элементы теории познания вообще. Такие «включения» вопросов теории познания в заранее обдуманных местах, с учетом возможностей восприятия детей, подкрепленные яркими фактами из истории техники, науки, способствуют выработке у учащихся современного прогрессивного научного мышления.
      Во-вторых, говоря о главных понятиях, идеях в конкретной области знаний, руководитель все время подчеркивает значение эксперимента и практики человечестве в формировании этих понятий и идей.
      В-третьих, руководитель постоянно сообщает сведения-о жизни и методах работы крупных ученых, известных; специалистов техники, изобретателей, подчеркивает своеобразие манеры их исканий, выявляет их отношение к; делу, которому они служили.
      Успех занятий кружка во многом зависит не только от того, что вы делаете в кружке, но в большей степени и от того, как вы это делаете. От того, насколько вы владеете техникой, искусством педагога, искусством организатора коллективного творчества. От того, насколько глубоко вы осознаете свою педагогическую задачу, насколько четко вы представляете результаты вашего труда.
      Кружок не подменяет учебный курс. На занятиях в: кружке желательно не только помочь учащимся глубже понять суть явлений, но и, главное, дать почувствовать вкус к изучению явлений. Дать возможность почувствовать атмосферу творческих поисков, удовольствие от работы в творческом коллективе, объединенном одной идеей.
      В кружке ракетно-космической техники, кроме названных широких целей, можно поставить и более узкие:
      — глубоко изучить определенные области физики, связанные с реактивным движением (с той глубиной, какая возможна при поисковой работе заинтересованного человека);
      — научиться применять некоторые методы исследования и правильно оценивать их возможности (например, метод моделирования);
      — дать возможность школьникам почувствовать себя творцами, искателями, открывателями, охотникам» за истиной;
      — удовлетворить интерес учащихся к ракетно-космической технике.
      Комплектование кружка, как правило, проходит во второй половине сентября, после того как уже уточнено расписание уроков, распределены общественные поручения, решена большая часть школьных организационных вопросов.
      Комплектовать кружок желательно из учащихся примерно одинакового возраста и из одной смены. Как показывает практика, количество ребят в кружке оптимально до 15 человек. Иногда руководитель кружка записывает до 20 человек, с запасом на отсев. Причиной отсева школьников может быть еще несформировавший-сн их интерес к определенной практической деятельности, но чаще всего — неудовлетворенность содержанием и организацией работы в кружке. Другими словами, «текучесть» зависит от квалификации руководителя, от подготовленности материально-технической базы кружка. Причины отсева необходимо в каждом случае анализировать и принимать меры на будущее. Иногда причина отсева — следствие возрастных особенностей учащихся. Школьники ищут «дело по душе», пробуют себя в различных доступных для них направлениях деятельности — спорте, технике, искусстве, т. е. там, где быстро можно показать свою силу, ловкость, знания и умения.
      В 13 — 15 лет у детей все более активизируется формирование своей точки зрения на окружающую их жизнь. У ребят происходят существенные изменения в развитии мотивов и воли- Школьники готовы принять участие и в сложной деятельности, включающей в себя малоинтересную подготовительную работу. Заметно углубляется интерес к науке, современной технике. В своих коллективных делах они способны к большой активности и заинтересованности. Чем насыщеннее, напряженнее их жизнь, тем больше она им нравится. Вместе с чтим все более настойчиво они требуют уважения к себе, своим мнениям и взглядам и особенно ценят серьезный, искренний тон взаимоотношений.
      Имеются заметные индивидуальные различия как и направлении, так и в стиле конструктивно-технической деятельности учащихся. Одни целеустремленно вынашивают какую-то идею, не распыляя свое внимание, мучаются и, если им не помочь, не справившись с задачей, теряют веру в свои силы. Другие школьники не сосредоточиваются на чем-то определенном. У них всегда полно идей, но ни одну они- сами довести до конструктивного выражения не могут. Это делают обычно их товарищи. По стилю работы также выделяются ребята со спокойным, размеренным темпом работы и ребята с большим эмоциональным подъемом во время работы некоторой стихийностью.
      Как показывает опыт, учащихся, пришедших в кружок, можно условно разделить примерно на такие группы:
      — школьников, имеющих готовые чертежи простейших моделей. Они знают уже основные размеры будущего технического устройства, из каких основных частей) оно будет состоять; материалы, нужные для изготовления отдельных деталей, правильно определяют количество, расход его. Им надо помочь определить порядок изготовления устройства, подобрать инструмент и приспособления, необходимые в работе, составить технологическую карту;
      — школьников, которые на словах объясняют, что они! хотят сделать. Они показывают примерные размеры будущей модели (разводят руки в ширину, определяют! высоту от стола и примерную длину), т. е. эти ребята зрительно представляют будущую модель, «видят» её примерные размеры и некоторые особенности ее конструкции. Им необходимо помочь разработать, сконструировать желаемое техническое устройство от общей идеи до готового изделия;
      — школьники, только желающие построить «что-то такое двигающееся»: модель ракеты или ракетоплана планетохода или космического корабля. Эти дети склонны к длительным беседам на фантастические темы, охотно рассказывают о себе, но их бывает трудно мобилизовать на длительную работу. Они охотнее помогают другим кружковцам, особенно тем, у которых работа идед более успешно, без особых сожалений бросают начатую работу. Такие учащиеся требуют постоянного внимания руководителя кружка к своим идеям, но редко доводя начатое до конца. Зато, выполнив какое-либо даже простое дело, задание, они с восторгом говорят об этом друзьями, рассказывают об этом дома, в школе.
      KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ