航空模型工作室

朱辰欢　翟立原

工作室概况

活动背景

航空模型制作体验活动，最早兴起于美国、德国、日本等国家，是青少年科学活动的重要内容之一。目前，航空模型制作体验活动已在我国各地广泛开展，深受青少年喜爱，该项活动涉及科学、技术、工程、数学、艺术等多学科领域，是STEM教育的典型应用之一。国家体育总局、教育部和中国科协，每年都要举行全国性青少年航空模型竞赛活动。

航空模型制作体验活动，是指青少年将空域飞行器实物按一定比例仿真缩小制作，或自己设计创作，或利用给定部件组装搭建，最终制作成航空模型作品的活动。而制作完成的航空模型作品通常具有模仿航空飞行器外观或模拟其运动状态的特征。

活动目标

使青少年了解与空域相关的飞行器的知识体系概况，掌握与航空模型相关的固定翼、直升机等各类飞行器模型设计与制作的基本原理和方法，提高他们对上述科学领域的浓厚兴趣；引导他们熟练掌握识图、工具使用和黏合等相关技能；鼓励他们拓展空间想象力，尝试创造性思维，锻炼手脑结合制作上述丰富多彩模型的能力；提高他们操纵上述模型飞行的调控能力，培养其竞争意识和意志力等心理品质。

场地设施条件

场地条件

具备使用面积为60-80平方米的固定活动场所、相关基础设备（桌椅、活动器材存放柜、水电接口、应急设施等），以及配合活动所需要的室外场地（需要足球场或篮球场那样大小的空间）等。

设施条件（约20万元）

科技辅导员专用设施 台式计算机、投影仪及投影屏幕；电烙铁焊台、电动打磨套件、激光雕刻机、CNC雕刻机、泡沫切割机、3D打印机、砂带机、砂轮机、热风枪、电锤、电动手枪钻、金属立式钻铣床、金属台式车床及各类钻头、刀具、秒表等。

青少年专用设施 遥控飞机飞行模拟器、第一视角飞行模拟器、小型木工套装、电子秤、锉刀套装、钢尺、直角尺、各类胶水、螺丝刀套装、内六角螺丝刀套装、曲线锯、小型迷你机床、充电式手枪钻、小台钻、老虎钳、斜口钳、尖嘴钳、台虎钳、万用电表、多功能模型充电器、数字显示游标卡尺、镍氢电池、锂电池、红外线手持式激光电子尺（20米、40米）等。

工作室辅助设施 钢丝绳（置放飞机）、彩色激光打印机、置物箱、工具箱、工作台、工作板、吸尘器、展橱、货架、网络及多媒体设施等。

人员配备条件

配备1名具有一定管理经验的专（兼）职管理人员和1名专（兼）职科技辅导员，建立3人以上科技辅导员志愿者队伍。

容纳青少年数量

可同时容纳20名青少年参与工作室内的活动。

开放时间

每月不少于16天。

活动内容

航空模型相关理论知识讲解（诸如初级空气动力学、电学、材料学、控制技术、创新思维、设计技巧、制作技术和交流技术等）。

航空模型类制作（诸如橡筋动力模型飞机、电动模型飞机、遥控模型飞机等）。

模拟飞行（诸如战斗机模拟飞行、民航客机模拟飞行；或按动力模式可以细分为手掷、橡筋动力、电力驱动、油发驱动模拟飞行；按操纵方式可以细分为遥控类、非遥控类和线操纵类模拟飞行等）。

活动形式

讲座、体验、培训和竞赛等。

活动名称

“天驰”橡筋动力模型飞机的制作与调试

活动目标

知识与技能的掌握

通过活动培养青少年对模型飞机的兴趣，激发他们对相关知识的强烈学习欲望。

使参与活动的青少年理解并熟悉“天驰”橡筋动力模型飞机的制作与调试方法，初步掌握相关技能。

通过学习与制作活动提升青少年对科学的认知和创新实践的能力。

过程与方法的理解

通过科技辅导员讲授及指导，使青少年理解制作一架“天驰”橡筋动力模型飞机的过程、步骤和具体方法，并从中领悟科学方法的应用对模型飞机制作的重要性。

情感态度与价值观的升华

通过活动，引导青少年形成崇尚科学和热爱航空事业的情怀，逐步树立努力成为祖国未来建设所需要的科技创新后备人才的志向。

活动重点与难点

活动重点

认识“天驰”橡筋动力模型飞机的各部件名称；

学会运用分析、归纳等科学方法探究问题，认识4个基本舵面及其作用。

活动难点

尝试根据对模型飞行姿态的综合分析和判断，确定调整优化的正确方法。

活动时长

约90分钟。

活动人数

约20人。

活动所需材料

“天驰”橡筋动力模型飞机套件20组、样机、砂纸等。

活动过程

认识模型飞机各部件名称及形状

认识模型飞机诸如螺旋桨、机身、翼台、尾翼架、尾钩、机翼、垂直尾翼、水平尾翼、橡筋、定型片、加强片、贴纸等组成部件名称及形状。

制作步骤及方法

一般来说，模型飞机制作是需要按照一定规程进行操作的。就青少年而言，不仅要学会操作，更可贵的是熟练操作，因为这对于他们手和脑的协调，对于其技能的训练有重要意义。历史告诉我们，技术的最原始概念是熟练——熟能生巧，而巧就是技术。所以，制作模型飞机，可以视为是青少年技术教育的启蒙。

把翼台安装在机身上（距离机身顶端6厘米），如图3。

把螺旋桨安装在机身头部，把尾钩、尾翼架安装在机身；尾部，如图4。

分別把左右机翼折出翼型，然后用贴纸固定。再分别把左右机翼折出上反角，如图5。

分別把2片定型片用双面胶带固定在左右机翼下表面的上反角处，如图6。

把双面胶带的一面粘在翼台上，如图7。

把机翼粘在翼台上双面胶带的另一面上（注意左右机翼要对称），如图8。

在机翼合缝处贴上加强胶带，如图9。

在机翼合缝处盖上加强片，并扣上小橡筋，如图10。

在尾翼架的侧边和下表面粘上双面胶带，如图11。

把水平尾翼贴在尾翼架的双面胶带上（注意水平尾翼要和机翼平行），如图12。

把垂直尾翼贴在尾翼架的双面胶带上，如图13。

把橡筋打结后绕2困，然后套在螺旋桨钩和尾钩上（结要放在尾钩处）如图14。

认识4个基本舵面及作用（如表P所示）

调试方法

无动力滑翔 手握模型飞机重心点偏前些的位置，将模型沿水平略向下的方向轻轻送出，观察模型飞机的飞行轨迹，并作相应调整：如机头轻，解决方法为升降舵向下；如机头重，解决方法为升降舵向上；如滑翔过程中模型飞机总向一边倾斜，则可调整副翼。

小动力试飞 将左副翼略微向下扳0.5mm，方向舵略微向右扳0.5mm，设置飞机向右盘旋（盘旋直径约10-15m），手绕橡筋100-150圈后进行放飞（左手拿螺旋桨，右手拿飞机重心偏前处，放飞时先放螺旋桨，后轻轻沿水平方向送出），观察模型飞机的飞行轨迹，并作相应调整。

大动力试飞 手绕橡筋250-300圈后进行放飞，观察模型飞机的飞行轨迹，并作相应调整。