航空模型工作室

朱辰歡　翟立原

工作室概況

活動背景

航空模型制作體驗活動，最早興起于美國、德國、日本等國家，是青少年科學活動的重要內容之一。目前，航空模型制作體驗活動已在我國各地廣泛開展，深受青少年喜愛，該項活動涉及科學、技術、工程、數學、藝術等多學科領域，是STEM教育的典型應用之一。國家體育總局、教育部和中國科協，每年都要舉行全國性青少年航空模型競賽活動。

航空模型制作體驗活動，是指青少年將空域飛行器實物按一定比例仿真縮小制作，或自己設計創作，或利用給定部件組裝搭建，最終制作成航空模型作品的活動。而制作完成的航空模型作品通常具有模仿航空飛行器外觀或模擬其運動狀態的特征。

活動目標

使青少年了解與空域相關的飛行器的知識體系概況，掌握與航空模型相關的固定翼、直升機等各類飛行器模型設計與制作的基本原理和方法，提高他們對上述科學領域的濃厚興趣；引導他們熟練掌握識圖、工具使用和黏合等相關技能；鼓勵他們拓展空間想象力，嘗試創造性思維，鍛煉手腦結合制作上述豐富多彩模型的能力；提高他們操縱上述模型飛行的調控能力，培養其競爭意識和意志力等心理品質。

場地設施條件

場地條件

具備使用面積為60-80平方米的固定活動場所、相關基礎設備（桌椅、活動器材存放柜、水電接口、應急設施等），以及配合活動所需要的室外場地（需要足球場或籃球場那樣大小的空間）等。

設施條件（約20萬元）

科技輔導員專用設施 臺式計算機、投影儀及投影屏幕；電烙鐵焊臺、電動打磨套件、激光雕刻機、CNC雕刻機、泡沫切割機、3D打印機、砂帶機、砂輪機、熱風槍、電錘、電動手槍鉆、金屬立式鉆銑床、金屬臺式車床及各類鉆頭、刀具、秒表等。

青少年專用設施 遙控飛機飛行模擬器、第一視角飛行模擬器、小型木工套裝、電子秤、銼刀套裝、鋼尺、直角尺、各類膠水、螺絲刀套裝、內六角螺絲刀套裝、曲線鋸、小型迷你機床、充電式手槍鉆、小臺鉆、老虎鉗、斜口鉗、尖嘴鉗、臺虎鉗、萬用電表、多功能模型充電器、數字顯示游標卡尺、鎳氫電池、鋰電池、紅外線手持式激光電子尺（20米、40米）等。

工作室輔助設施 鋼絲繩（置放飛機）、彩色激光打印機、置物箱、工具箱、工作臺、工作板、吸塵器、展櫥、貨架、網絡及多媒體設施等。

人員配備條件

配備1名具有一定管理經驗的專（兼）職管理人員和1名專（兼）職科技輔導員，建立3人以上科技輔導員志愿者隊伍。

容納青少年數量

可同時容納20名青少年參與工作室內的活動。

開放時間

每月不少于16天。

活動內容

航空模型相關理論知識講解（諸如初級空氣動力學、電學、材料學、控制技術、創新思維、設計技巧、制作技術和交流技術等）。

航空模型類制作（諸如橡筋動力模型飛機、電動模型飛機、遙控模型飛機等）。

模擬飛行（諸如戰斗機模擬飛行、民航客機模擬飛行；或按動力模式可以細分為手擲、橡筋動力、電力驅動、油發驅動模擬飛行；按操縱方式可以細分為遙控類、非遙控類和線操縱類模擬飛行等）。

活動形式

講座、體驗、培訓和競賽等。

活動名稱

“天馳”橡筋動力模型飛機的制作與調試

活動目標

知識與技能的掌握

通過活動培養青少年對模型飛機的興趣，激發他們對相關知識的強烈學習欲望。

使參與活動的青少年理解并熟悉“天馳”橡筋動力模型飛機的制作與調試方法，初步掌握相關技能。

通過學習與制作活動提升青少年對科學的認知和創新實踐的能力。

過程與方法的理解

通過科技輔導員講授及指導，使青少年理解制作一架“天馳”橡筋動力模型飛機的過程、步驟和具體方法，并從中領悟科學方法的應用對模型飛機制作的重要性。

情感態度與價值觀的升華

通過活動，引導青少年形成崇尚科學和熱愛航空事業的情懷，逐步樹立努力成為祖國未來建設所需要的科技創新后備人才的志向。

活動重點與難點

活動重點

認識“天馳”橡筋動力模型飛機的各部件名稱；

學會運用分析、歸納等科學方法探究問題，認識4個基本舵面及其作用。

活動難點

嘗試根據對模型飛行姿態的綜合分析和判斷，確定調整優化的正確方法。

活動時長

約90分鐘。

活動人數

約20人。

活動所需材料

“天馳”橡筋動力模型飛機套件20組、樣機、砂紙等。

活動過程

認識模型飛機各部件名稱及形狀

認識模型飛機諸如螺旋槳、機身、翼臺、尾翼架、尾鉤、機翼、垂直尾翼、水平尾翼、橡筋、定型片、加強片、貼紙等組成部件名稱及形狀。

制作步驟及方法

一般來說，模型飛機制作是需要按照一定規程進行操作的。就青少年而言，不僅要學會操作，更可貴的是熟練操作，因為這對于他們手和腦的協調，對于其技能的訓練有重要意義。歷史告訴我們，技術的最原始概念是熟練——熟能生巧，而巧就是技術。所以，制作模型飛機，可以視為是青少年技術教育的啟蒙。

把翼臺安裝在機身上（距離機身頂端6厘米），如圖3。

把螺旋槳安裝在機身頭部，把尾鉤、尾翼架安裝在機身；尾部，如圖4。

分別把左右機翼折出翼型，然后用貼紙固定。再分別把左右機翼折出上反角，如圖5。

分別把2片定型片用雙面膠帶固定在左右機翼下表面的上反角處，如圖6。

把雙面膠帶的一面粘在翼臺上，如圖7。

把機翼粘在翼臺上雙面膠帶的另一面上（注意左右機翼要對稱），如圖8。

在機翼合縫處貼上加強膠帶，如圖9。

在機翼合縫處蓋上加強片，并扣上小橡筋，如圖10。

在尾翼架的側邊和下表面粘上雙面膠帶，如圖11。

把水平尾翼貼在尾翼架的雙面膠帶上（注意水平尾翼要和機翼平行），如圖12。

把垂直尾翼貼在尾翼架的雙面膠帶上，如圖13。

把橡筋打結后繞2困，然后套在螺旋槳鉤和尾鉤上（結要放在尾鉤處）如圖14。

認識4個基本舵面及作用（如表P所示）

調試方法

無動力滑翔 手握模型飛機重心點偏前些的位置，將模型沿水平略向下的方向輕輕送出，觀察模型飛機的飛行軌跡，并作相應調整：如機頭輕，解決方法為升降舵向下；如機頭重，解決方法為升降舵向上；如滑翔過程中模型飛機總向一邊傾斜，則可調整副翼。

小動力試飛 將左副翼略微向下扳0.5mm，方向舵略微向右扳0.5mm，設置飛機向右盤旋（盤旋直徑約10-15m），手繞橡筋100-150圈后進行放飛（左手拿螺旋槳，右手拿飛機重心偏前處，放飛時先放螺旋槳，后輕輕沿水平方向送出），觀察模型飛機的飛行軌跡，并作相應調整。

大動力試飛 手繞橡筋250-300圈后進行放飛，觀察模型飛機的飛行軌跡，并作相應調整。