Ұшатын зымыран құрастыру

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ОҚУ-АҒАРТУ МИНИСТРЛІГІ

Жұмыс жүзеге асқан ұйым атауы:

Жұмыстың тақырыбы: «Ұшатын зымыран құрастыру»

Бағыты: физика, космос

Орындаушы:

Жұмыстың жетекшісі:

Ғылыми жетекші:

оқу жылы

Мазмұны

І. Кіріспе..................................................................................................6

ІІ. Негізгі бөлім

2.1. Зымырандардың пайда болу тарихы..............................................7

2.2. Зымырандарды қолдану...................................................................8

2.3. Жұмыс істеу принципі....................................................................10

ІІІ. Зерттеу бөлімі

3.1. Әуе-гидравликалық зымыран моделін құрастыру.......................10

3.2. Әуе-гидравликалық зымыран моделін сынау...............................11

ІV. Қорытынды.....................................................................................12

V. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі.................................................13

Аннотация

Адамдар Жердің тартылыс күшін жеңіп, ғарыш кеңістігіне көтерілудің жолын тапқанға дейін қанша ғасыр өткенін бәрі біле бермейді. Менің жұмысым ғалымдардың ғарышты зерттеу және оны қуатты, заманауи зымыран-ғарыш құралдарының көмегімен бағындырудың басталуы туралы алған білімдерін жалпылауға арналған. Бұл жұмыста кеңес халқының техника, ғылым, өнеркәсіптегі жетістіктері сипатталған.

Қазіргі уақытта біз ғарыш кеңістігі туралы сұрақтарды жиі кездестіреміз. Қазіргі өмір ғарышта ашылмау мүмкін емес. Осылайша, адамның ғарышпен байланысы үнемі сақталады. Бұл тақырып қазіргі уақытта өзекті. Біздің әрқайсымыз ғарыштың бір бөлігіміз. Мен адамның ғарышты қалай игергенін және ғарышқа жол ашқан зымыранның қалай жұмыс істейтінін білгім келді. Зымыран және ғарыш (космос) туралы әр түрлі кинолар және интернет жүйесінен қызықты мағлұматтармен таныстым. Мені тікелей эфирде көрген зымыранның ұшуы таң қалдырды.

Болжам: Косманавтика саласындағы ғалымдардың жаңалықтарымен танысып, ғылыми ақпаратты зерттеп, оны көрнекі түрде көрсетіп, әуе-гидравликалық зымыран моделін құрастыру.

Зерттеу мақсаты: ұшуға қабілетті зымыран моделін жасау.

Зерттеу пәні: ғарыштық зымыран моделі

Зерттеу нысаны: ғарыштық зымыран моделінің ұшу шарттары

Зерттеу әдістері:

Біздің тақырыпты зерттеу үшін бірнеше әдістерді қолдануға болады:

Зерттеу тақырыбы бойынша кітаптарды қарау.

Деректі фильмдермен танысу.

Интернет жүйесінен ақпарат іздеу.

Мұғаліммен әңгімелесу.

Алынған ақпаратты өңдеу.

Эксперимент-ең бастысы!

Осы әдістердің арқасында мен зымыран моделін жасау үшін қажетті ақпаратты білемін. Әуе гидравликалық зымыран моделін құрыстырып, әуеге ұшыра аламын.

Аннотация

Не все знают, сколько веков прошло, прежде чем люди нашли способ преодолеть гравитацию Земли и подняться в космос. моя работа посвящена обобщению знаний, полученных учеными об исследовании космоса и начале его покорения с помощью мощных современных ракетно-космических средств. в данной работе описаны достижения советского народа в технике, науке, промышленности.

В настоящее время мы часто сталкиваемся с вопросами о космическом пространстве. Современная жизнь не может быть открыта в космосе. таким образом, связь человека с космосом сохраняется постоянно. Эта тема актуальна в настоящее время. Каждый из нас-часть космоса. Я хотел узнать, как человек освоил космос и как работает ракета, которая проложила путь в космос. О ракете и космосе (космос) я узнал из разных фильмов и интернета. Меня поразил полет ракеты, который я видел в прямом эфире.

Гипотеза: Ознакомиться с новинками ученых в области косманавтики, изучить научную информацию, наглядно продемонстрировать ее, составить модель воздушно-гидравлической ракеты.

Цель исследования: разработка модели летающей ракеты.

Предмет исследования: модель космической ракеты

Объект исследования: условия полета модели космической ракеты

Методы исследования:

Есть несколько методов, которые вы можете использовать для изучения нашей темы:

Просмотр книг по теме исследования.

Знакомство с документальными фильмами.

Поиск информации в интернете.

Беседа с учителем.

Обработка полученной информации.

Эксперимент-это самое главное!

Благодаря этим методам я узнаю информацию, необходимую для создания модели ракеты. Я могу построить модель воздушной гидравлической ракеты и запустить ее в воздух.

Аnnotation

Not everyone knows how many centuries passed before people found a way to overcome the gravity of the Earth and climb into space. my work is devoted to generalizing the knowledge gained by scientists about space exploration and the beginning of its conquest with the help of powerful modern rocket and space facilities. this paper describes the achievements of the Soviet people in technology, science, and industry.

Nowadays, we often face questions about outer space. Modern life cannot be discovered in space. thus, a person's connection with the cosmos is constantly maintained. This topic is relevant at the moment. Each of us is a part of the cosmos. I wanted to find out how man mastered space and how the rocket that paved the way to space works. I learned about the rocket and space (cosmos) from various films and the Internet. I was struck by the flight of the rocket, which I saw live.

Hypothesis: To get acquainted with the novelties of scientists in the field of cosmonautics, to study scientific information, to demonstrate it clearly, to make a model of an air-hydraulic rocket.

Research objective: development of a model of a flying rocket.

Subject of research: a model of a space rocket

Object of research: flight conditions of a space rocket model

Research methods:

There are several methods that you can use to explore our topic:

Viewing books on the research topic.

Familiarity with documentaries.

Search for information on the Internet.

Conversation with the teacher.

Processing of the received information.

Experiment is the most important thing!

Thanks to these methods, I will learn the information necessary to create a rocket model. I can build a model of an air-hydraulic rocket and launch it into the air.

І. Кіріспе

Қазіргі уақытта адамдар үшін ғарыштанудың дамуы өмірде үлкен рөл атқарады. Ұялы байланыс, әртүрлі зерттеулер, ғаламдық желілер және бұқаралық ақпарат құралдары - мұның бәрін бізге жасанды спутниктер береді. Зымыран - өз массасын біртіндеп бөліп шығару нәтижесінде пайда болатын реактивті күш әсерінен қозғалатын ұшу аппараты. Зымыран технологиясының арқасында, Юрий Гагарин өзінің әйгілі рейсін жасай алды, ал Нил Армстронг бірінші болып айға аяқ басты. Бұл тақырыптың өзектілігі оған байланысты сөзсіз астрономия саласындағы орасан зор қоғамдық және ғылыми маңызы бар ғарышты практиканы игеру.

Менің жұмысымның мақсаты - зымыран және зымыран туралы ұғымдармен танысу.

Жұмысты орындау кезінде мен келесі міндеттерді шешуім керек:

1) зымырандардың пайда болу тарихымен танысу.

2) зымыранның жұмыс принципін түсіну.

3) әуе-гидравликалық зымыран моделін жинау.

4) модельді сынау.

Жұмыс барысында К. Э. Циолковскийдің еңбектері пайдаландым және интернет жүйесін қолдандым.

ІІ. Негізгі бөлім

2.1. Зымырандырдаң пайда болу тарихы

Зымыран – ұшатын аппарат, өз массасын біртіндеп бөліп шығару нәтижесінде пайда болатын реактивті күш әсерінен қозғалатын ұшу аппараты. Зымыранның ұшуы қоршаған ауа немесе газ ортасының ғана емес, сонымен қатар ол атмосферада, вакуумда да қозғалысқа түсе алады. Ракетаның ұшуын қамтамасыз ететін тарту күші қоршаған орта әсеріне тәуелді болмағандықтан, ол ғарышқа ұшуға арналған бірден-бір аппарат болып табылады. Зымыран сөзі кең дегенді білдіреді, мерекелік отшашудан ғарыштық зымыранға дейінгі ұшатын құрылғылардың спектр-тасымалдаушысы. Ракетаны әскери істе, ғылыми-зерттеулер жұмыстарында, ғарыштық аппараттарды ұшыруда пайдаланады. Зымырандардың шығу тегі тарихшылардың айтуы бойынша Қытай Хань әулеті кезінде (б. з. д. 206—б. з. 220 ж.), оны отшашулар мен ойын-сауық үшін қолдана бастады. Қытай елінде бамбуктың діңгегіне дәріні толтырып, тұтатып жіберген. Бамбук ұша жөнелген. Алғашқы зымыран осылай пайда болды. Бастапқы да зымырандарды ермек үшін пайдаланған. Орта ғасырларда зымыран қаруға айналды. Бірақ зымырандардың ату дәлдігі болмаған. Зымыран ХХ ғасырда екінші өмірін бастады, яғни реактивті қозғалтқышты зымырандар шыға бастады. Мұндай қозғалтқышы бар зымырандарды қатты отынды деп атайды. Зымыранды 13 ғасырда моңғол жаулаушылары Европаға алып келді және осыны қолдану туралы еңбегін 1248 жылы ағылшын философы және табиғаттанушы Роджер Бекон жариялады. Зымырандарды 16-17 ғасырларды Запорожье казактары қолданғаны туралы ақпараттар бар. 17 ғасырда литвалық әскери инженер Касимир Семенович көп сатылы зымыранды сипаттады. Зымыран артиллериясы 19 ғасырдың аяғына дейін кеңінен қолданылған. Зымырандар артиллерияға қарағанда жеңіл және қозғалмалы болады. Зымыранның нысанаға тию дәлдігі аз. Алайда, ХІХ ғасырдың екінші жартысында мылтық артиллериясы пайда болды. Тек отшашулар мен сигналдық зымырандар сақталды. Реактивті қозғалыс теориясымен Константин Циолковский айналысқан. Ол зымырандарды ғарышқа ұшу үшін пайдалану идеясын алға ұсынып, олар үшін ең тиімді отын сұйық оттегі мен сутегі комбинация болады деп нақтылады. Планетааралық хабарламаларға арналған зымыран 1903 жылы жобаға енді. Неміс ғалымы Герман Оберт 1920 жылы планетааралық ұшу принциптерін баяндады. Сонымен қатар, ол зымыран қозғалтқыштарын құрылғыда сынады. Американдық ғалым Роберт Годдард 1923 жылы сұйық зымыран қозғалтқышы әзірлеп бастады және 1925 жылдың аяғында жобасы жұмыс істеп бастады. 1926 жылдың 16 наурызында ол бірінші сұйық зымыранды іске қосты, отын ретінде бензин және сұйық оттегіні пайдаланды. 1933 жылы 17 тамызда «ГИРД 9» зымыраны ұшырылды, ең алғашқы кеңестік зымыран деп санауға болады. Ол 1,5 км биіктікке жетті. Келесі зымыран «ГИРД 10» 1933 жылы 23 қарашада ұшырылып, 5 км биіктікке жетті. 1957 жылы КСРО-да Сергея Королёв басшылығымен әлемдегі алғашқы ядролық қаруды жеткізетін құрлықаралық Р-7 баллистикалық зымыранын жасады, сол жылы әлемдегі алғашқы жасанды Жер серігін ұшыру үшін сол зымыранды қолданды. Осылайша ғарышқа ұшу үшін зымырандарды қолдана бастады.

2.2. Зымырандарды қолдану

Ғылыми зерттеулер

Жер атмосферасын зерттеу үшін ұшақтар мен шарларды биіктігі 30-40 шақырымға дейін ұшырады. Атмосфераның жоғарғы қабаттарын зондтау үшін ең жоғары биіктікке жететін арнайы зымырандар жоқ, тек мезосфера мен ионосфераға дейін көтеріле алады. Зымырандарды жеңіл метеорологиялық зымырандарға бөледі, көтеруге қабілетті шамамен 100 шақырым биіктікке және ауыр аспаптардың бір кешені бірнеше аспаптар кешенін алып жүре алатын геофизикалық және басқа аспаптардың ұшу биіктігі іс жүзінде шектелмейді. Әдетте ғылыми зымырандар атмосфералық қысымды өлшейтін құралдармен жабдықталған, магнит өрісі, ғарыштық сәулелену және ауа құрамы, сондай ақ, өлшеу нәтижелерін радио арқылы жерге жіберуге арналған жабдықпен қамтылған. Арнайы құрылғылары бар парашюттердің көмегімен жерге түсірілетін зымырандардың модельдері бар. Ғарыштану Ғарышкерлікті ғылым ретінде негізгі қалаушы Герман Оберт болып саналады, зымыран ұшырылған кезде пайда болатын шамадан тыс салмаққа адам ағзасы физикалық түрде шыдайды және салмақсыздық күйін кеше алады. Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935) - орыс ғалымы және өнертапқышы, қазіргі космонавтиканың негізін салушы, аэродинамика және зымыран динамикасы, ұшақ және дирижабль теориясы саласындағы белгілі еңбектердің авторы. 1903 ж. к. Э. Циолковский әлемге бірінші рет «Әлемдік кеңістіктерді реактивті құрылғылар арқылы зерттеу» атты еңбегінің бірінші бөлімінде ғарыштық ұшуларды орындауға қабілетті аппараттың зымыран екенін дәлелдеді.  Константин Эдуардович дирижабльдерді гидростатикалық сынау деп аталатын әдісті әзірледі. Толық металдан жасалған дирижабль тәрізді жұқа қабықтардың беріктігін анықтау үшін олардың тәжірибелік үлгілерін сумен толтыруды ұсынды. Бұл әдіс қазір бүкіл әлемде жұқа қабырғалы ыдыстар мен снарядтардың беріктігі мен тұрақтылығын тексеру үшін қолданылады. Циолковский сондай-ақ берілген асқын қысым кезінде дирижабль снарядының қимасының пішінін дәл, графикалық түрде анықтауға мүмкіндік беретін құрылғыны жасады.
Константин Эдуардовичтің теориялық және эксперименттік аэродинамика бойынша жұмысы, сөзсіз, дирижабль мен ұшақтың ұшу сипаттамаларының аэродинамикалық есебін беру қажеттілігімен байланысты. Зымырандар - планетааралық жүзеге асыру мүмкіндігінің теориялық негіздемесіне арналған реактивті ұшу аппараты. Ғарышкерлердің қажеттіліктері үшін қолданылатын зымырандар – тасымалдаушы зымырандар деп аталады, өйткені олар пайдалы жүктемені көтереді. Көбінесе көп сатылы баллистикалық зымыран – зымыран тасығыштар ретінде қолданылады. Зымыран тасығыштың басталуы жерден немесе жердің жасанды спутнигінің орбитасынан ұшу ұзақ уақыты болған жағдайда орын алады. Хобби, спорт және ойын-сауық. Зымыран үлгісіндегі спортпен айналысатын адамдар бар, олардың хоббиі зымыран модельдерін құрудан және ұшырудан тұрады. Зымырандар кәсіби отшашу ретінде де қолданылады.

2.3. Жұмыс істеу принципі Айталық, ыдыстың ішінде жарылыс болды. Жарылыстан кейін пайда болған газдар ыдыстың барлық қабырғаларына қысым жасайды. Енді ыбыстың төменгі қабырғасында О тесігін жасайық. Сонда газдар осы тесікке асығады да, ыдыстың төменгі және жоғарғы қабырғаларында қысым айырмашылығы болады. Ол жоғары бағытталады және бұл айырмашылықтың әсерінен ыдыс тесікке қарама-қарсы бағытта көтерілуі мүмкін. Ішінде пайда болатын газдарды шығаратын зымыран қозғалтқышы отынның жануы нәтижесінде бүйірге бағытталған күш пайда болады. Ағынның бағытына қарама-қарсы және реактивті итеру немесе жәй итеру деп аталады. Жұмыс істейтін зымыран қозғалтқышының ішінде жылдам басқарылатын жанудың қарқынды процесі жүреді. ІІІ. Зерттеу бөлімі 3.1. Әуе-гидравликалық зымыран моделін құрастыру Ауа-гидравликалық модель зымыран модельдеуіндегі қарапайымдылардың түріне жатады. Ол дизайны мен жұмыстың қарапайымдылығымен сипатталады. Бұл модель көптеген түрлі тәжірибелер жасауға және ең бастысы реактивті қозғалтқыштың әрекетімен танысуға мүмкіндік береді. Ауа-гидравликалық зымыранды өзіңіз жасай аласыз. Құрастыру үшін бізге керекті құралдар: - Екі пластикалық бөтелке - Шарик - Таспа, желім - Бөтелке тығыны кемінде 3 см - Тұғыр Зымырандағы негізгі түйін клапан болады, зымыранның бүкіл тиімділігі соған байланысты болады. Оның көмегімен бөтелкеге ауа кіргізіп, шығара аламыз. [1] Зымыранның өзіне көшейік. Оны жасау үшін 1 литрлік екі бөтелке қажет болады, шарик, түрлі-түсті скотч керек болады. Әрі қарай, біз ұшыру алаңын жасаймыз. [2] 3.2. Әуе-гидравликалық зымыран моделін сынау Зымыран қандай қысыммен максималды биіктікке ұшатынын анықтау керек. Қауіпсіздік мақсатында зымыранға түсетін максималды қысым 4 атмосферадан аспайды. Ол үшін сегіз тәжірибе жасайық, біз 0,5 атмосфералық қысымнан бастап 4 атмосфералық қысымға дейін арттырамыз (қысымның жоғарылауы 0,5 атм болады). Нәтижесінде мен зымыранның ұшу биіктігі қысымға тәуелді екенін түсіндім. Зымыранға бекітілген сорғымен біз біртіндеп ішіне газ-ауаны жібереміз. Зымыранның ішінде қысым көтеріледі. Белгілі бір деңгейге жеткенде, ауа сыртқа шығып, зымыранға үдеу береді. 1-ші тәжірибе бойынша зымыран жоғары биіктікке ұшқан жоқ. Қорытынды: зымыран ішіндегі қысым неғұрлым жоғары болса, ұшу биіктігі соғұрлым жоғары болады. Зымыранға көбірек үдеу беру үшін ауадан ауыр отын қажет. Сол үшін біз зымыранға су құйып, оның жоғары биіктікке көтерілетінін анықтадық. Қысым кезінде кейінгі тәжірибелер 4 атмосфераны құрайды. Мен тағы 8 тәжірибе жасадым.

Қорыта келе, зымыранға 0,5 л көлемінде су құйылу керек екенін түсіндім. Зымыранның бастапқы үлгісіндегі барлы өзгертулерде кейін мен жоғары ұшуға қол жеткіздім. Менің зымыраным бес қабатты үйдің биіктігіне жоғары жылдамдықпен көтеріледі. Қанаттар оның ұшуын ұзартады және тегіс қонуды қамтамасыз етеді.Менің зымыранымның ұшуы, сондай-ақ нақты зымырандар сияқты, реактивті қозғалыс принципіне негізделген! [3]

ІV. Қорытынды Осылайша, максималды ұшу биіктігіне 4 атмосфералық қысым мен 0,5 литр су құю арқылы қол жеткізілді. Зымыран жоғарғы биіктікке ұшу үшін отын ретінде ауа мен суды пайдаландым. Жоба сандармен: - Зымыран ұшыру саны - 15 рет. - Зымыранмен өткен жалпы қашықтық-300 м. - Зымыранның жалпы ұшу уақыты-90 с. - Пайдаланылған су – 5 литр. - Зымыранды құрастыруға кететін уақыт-10 сағат. Қорыта келе: 1.Зымырандардың пайда болу тарихын зерттедім. 2.Реактивті қозғалыс деген не екенін білдім. 3.Әуе-гидравликалық зымыран моделін құрастырдым. 4.Зымыранның биіктігі мен диапазоны неден тәуелді екенін тәжірибе жүзінде анықтадым. Орыс ғалымы Константин Эдуардович Циолковский: «Алғашында олар еріксіз келеді: ой, қиял, ертегі, арман. Олардан кейін ғылыми есептеулер жүргізіліп, соңында орындалу ойдың тәжін құрайды» - деп айтқандай, менде қазіргі, мектеп жасымда әуе-гидравликалық зымыран моделін құрастырып, болашаққа қиял, арман құрып, Қазақ елінде, яғни «Байқоңыр» ғарыш алаңында ұшатын шын зымыран жобасын құрып, соны жасауды алдыма мақсат тұттым. Ұсынысым: Болашақта 7-9 сынып оқушыларына арналған «Астрономия» пәні бойынша факультатив ашып, ғарыштық кеңестікте болып жатырған тылсым дүниемен таныстыру, білімін кеңейітсек, болашақта Қазақ елінде ғарыштану (косманавтика) саласына өз үлестерін қосады деген сенімдемін.

V. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

1. К. Циолковский. Әлемдік кеңістіктерді реактивті құрылғылар арқылы зерттеу.

2. Гильзин К. А. Алыс әлемдерге саяхат. 1956 ж.

3. Ғарыштану энцоклапедиясы. 1985 ж.

4. Интернет көзі. Зымыран. https://kk.wikipedia.org/wiki

5. Интернет көзі. Тарихи анықтама. http://www.bigpi.biysk.ru/encicl/articles/11/1001170/1001170F.htm

6. Ғарышты жаулап алу тарихы. 2006

7. Балаларға арналған энцоклапедия. Ғарыштану. 2004