Назначение образовательной программы

Программа «Конструирование и моделирование аэрокосмических аппаратов»

курса «Авиамоделирование» рассчитана на обучающихся 7-11 классов, изучивших

курс «Основы авиационного моделирования».

Срок реализации программы 1 учебный год (7-8 календарных месяцев).

Программа заключается в усложнении задач конструирования и построения

моделей различных аэрокосмических аппаратов. Обучающиеся уже не просто

решают задачи и реализуют планы, поставленные педагогом, но и сами предлагают

собственные проекты и способы их решения.

Каждый обучающийся по программе «Конструирование и моделирование

аэрокосмических аппаратов» по окончанию курса способен разрабатывать модели

«классических» аэрокосмических аппаратов, тренажеры и наглядные пособия

(апробированные ранее на практике и знакомые педагогу).

Цели и задачи образовательной программы

Цель программы заключается в дальнейшем повышении уровня

обучающихся, увеличение диапазона тем и их качества. Дальнейшее

индивидуальное развитие творческого потенциала обучающихся через занятия

авиамоделированием и аэрокосмических аппаратов.

Основными задачами программы «Конструирование и моделирование

аэрокосмических аппаратов» курса «Авиамоделирование» являются:

• развитие у обучающихся основ дизайна авиакосмических объектов;

• изучение основ аэрокосмической техники;

• обучение умению работы в коллективе (проектной команде);

• работы с различными конструкционными материалами;

• обучение чтению чертежей аэрокосмических аппаратов;

• обучение приемам и технологии изготовления, регулировки и запуска

аэрокосмических аппаратов;

• знакомство с историей развития аэрокосмической техники с учетом

понимания противоречий в ней и творческого преодоления тупиков и

барьеров аэрокосмической техники;

• представление о научной организации труда в реалиях современного

производства.

Технология реализации программы

а) Учебная деятельность. Организация и проведение учебных занятий

Теория и практика аэрокосмического моделирования выстраиваются в

логике постепенного усложнения задач конструирования и моделирования.

На занятиях обучающиеся продолжают знакомится с технологией

изготовления узлов, агрегатов, механизмов и моделей различных аэрокосмических

аппаратов, с приемами работы с различными инструментами, получают сведения о

материалах, с которыми им приходится сталкиваться.

б) Учебная деятельность. Организация учебных занятий в группах базового

изучения аэрокосмического конструирования

Базовый образовательный уровень обучения направлен на расширение

знаний по аэрокосмической технике и методике несложных технических расчетов.

Основная задача теоретических занятий заключается в освоении новых

направлений аэрокосмического творчества, решению изобретательских задач,

синтезированию идей конструкций в рамках реализации перспективных

аэрокосмических аппаратов.

При проведении занятий используется метод консультаций и работы с

технической, справочной литературой (в т.ч. и интернет-источниками), а также с

авторскими разработками (пособия по изготовлению бумажных, схематических и

пенопластовых моделей). Учащиеся готовят сообщения по основным вопросам.

в) Учебная деятельность. Выполнение научно-исследовательских проектов

В практической деятельности сложность заданий на занятиях

координируется с личностными возможностями обучающихся. Педагог

коррелирует свои наблюдения за обучающимися в рамках полученного

практического опыта с выбором вместе с обучающимся дальнейшей концепции

индивидуального технического творчества.

3

Итоговый профессионально-ориентированный уровень обучения достигается

расширением и закреплением знаний по авиационной, авиамодельной и

аэрокосмической технике, по основам аэродинамики, основам конструирования и

дизайна. Обучающиеся самостоятельно рассчитывают модели, в том числе, с

применением персональных компьютеров, отрабатывают технологию их

изготовления, строят модели и принимают участие в мероприятиях различного

уровня.

При самостоятельном подборе, разработке и постройке изделий основными

методами обучения являются научно-поисковый и проблемный методы.

г) Воспитывающая деятельность

Участию в мероприятиях (выставки, мастер-классы, конкурсах и т.д.)

предшествует большая психологическая подготовка: должна быть уверенность в

своих силах, в поддержке товарищей по команде, умение сконцентрировать волю в

критический момент. Кроме этого, конкурсы и выставки предоставляют

возможность самооценки и обмена опытом.

д) Развивающая деятельность

Для проведения занятий используются научно-популярные и

специализированные журналы, подборки литературы, периодические издания по

тематике образовательной программы. Обучающиеся могут участвовать со своими

работами в выставках технического творчества, соревнованиях и конкурсах.

Участие в смотрах, конкурсах (внутренних, районных, городских и т.д.) является

неотъемлемой частью образовательного процесса, стимулирующих поисковую и

социальную базу обучающегося, расширение его кругозора и диапазона решаемых

задач.

Ожидаемые образовательные результаты

В результате занятий по данной программе, обучающиеся должны:

• понимать основы аэрокосмических аппаратов (на школьном уровне) и

ориентироваться в их типах;

4

• разбираться с основными терминами (языком), принятыми в аэрокосмическом

конструировании;

• понимать назначение основных инструментов и материалов;

• получить элементарные навыки инженерного труда и пространственного

мышления;

• знать историю аэрокосмических аппаратов (в пределах программы обучения);

• знать основы компоновки и изготовления простейших моделей;

• знать элементарные основы преодоления «тупиков и барьеров» авиации и

космических аппаратов;

• знать основы компоновки и изготовления моделей аэрокосмических

аппаратов;

• познакомиться с навыками 3D-моделирования аэрокосмических аппаратов.

В результате занятий по данной программе, обучающиеся должны уметь:

• производить разметку деталей, делать необходимые измерения;

• уметь работать с конструкционными и композитными материалами;

• изготавливать изделия, предусмотренные учебно-тематическим планом;

• уметь проводить простейшие испытания собранных моделей;

• уметь выполнять простые чертежи и эскизы, уметь объяснить техническую

идею (на бумаге);

• пользоваться традиционными измерительными инструментами;

• уметь находить неисправности модели и оперативно их устранять.

• производить запуск моделей аэрокосмических аппаратов и осуществлять их

квалифицированное управление.

Методика выявления, диагностики

и оценки образовательных результатов

Основным показателем знаний и умений обучающегося служит качество

выполненных работ, а именно, построенные им за учебный год модели. Педагог

должен стремиться создавать соответствующую атмосферу в команде с тем, чтобы

авторитет педагога не был самодовлеющей силой над творческими планами и

мечтами обучающегося, стремиться к тому, чтобы качественную оценку

5

аэрокосмических моделей мог проводить любой член творческого технического

коллектива.

Результаты выполнения образовательной программы отражаются в

ежегодном промежуточном и итоговом мониторинге.

Учебно-тематический план обучения

В таблицах представлен учебно-тематический план трёх этапов обучения.

Учебно-тематический план обучения

№ Названия разделов и тем Форма занятия

Количество часов всего теория практика

1 2 3 4 5 6 1 Введение. Общие вопросы лекции 2 2 0 2 Авиация и космос лекция 4 4 0

3 Пограничные (двухсредные) аэрокосмические аппараты

лекционно- практическое

занятие 8 2 6

4 «Атмосферные» аппараты лекционно-

практическое занятие

8 4 4

5 «Частная» космонавтика лекционно-

практическое занятие

10 2 8

6 Планеты и планетоходы лекционно-

практическое занятие

8 2 6

7 Космос на земле лекционно-

практическое занятие

10 4 6

8 Будущее аэрокосмических аппаратов. Космическое

макетирование

лекционно- практическое

занятие 8 2 6

9 Участие в мероприятиях Практическое занятие 6 0 6

Всего 64 22 42

6

Содержание изучаемого курса

Раздел №1. Введение. Общие вопросы.

Тема №1. Основные понятия аэрокосмической техники. Области применения

космической техники и ее значение в жизни современного общества.

Тема №2. Техника безопасности. Инструменты и приспособления, виды

материалов. План и порядок проведения занятий.

Раздел №2. Авиация и космос.

Тема №1. Понятие реактивного движения. Реактивная авиация. Космические

поезда.

Тема №2. Ракетостроение от «ФАУ» до «Востока».

Тема №3. Нетрадиционные космические двигатели («солнечные паруса», фотонные

двигатели и т.д.).

Раздел №3. Пограничные (двухсредные) аэрокосмические аппараты.

Тема №1. Проект Зенгера («Антипод»).

Тема №2. Ракетопланы 40-х – 60-х годов. Проекты Брауна, «Буря» и т.д.

Тема №3. Космические челноки.

Раздел №4. «Атмосферные» аппараты.

Тема №1. Система «спасения» аэрокосмических аппаратов.

Тема №2. Авторотирующая система. Крыло Рогау.

Тема №3. Дисколёты М.В. Суханова.

Раздел №5. «Частная» космонавтика.

Тема №1. Аппараты Илон Маска, Берта Рутана, SpaceShipTwo и т.д. Состояние

ракетного моделизма в индустриальных странах.

Тема №2. Экспериментальные лабораторные исследования.

Раздел №6. Планеты и планетоходы.

Тема №1. Проблемы освоения планет. Луноход-1, Луноход-2 и др.

Тема №2. Конструкции планетоходов.

Раздел №7. Космос на земле.

Тема №1. Общие принципы и схемы создания космопортов. «Морской старт».

Тема №2. Разработка действующей модели мобильного ракетоносца. Автомобиль-

ракетоносец.

7

Раздел №8. Будущее аэрокосмических аппаратов. Космическое

макетирование.

Тема №1. Аэрокосмические аппараты завтрашнего дня. Конкурс креативных

проектов

Тема №2. Космическое макетирование интерьеров станции. Эргономика.

Изготовление масштабных фигур и объектов.

Раздел №9. Участие в мероприятиях.

Методическое обеспечение программы

Тематическая литература по профилю: журналы «Юный техник»,

«Популярная механика», «Авиация и космонавтика», «Авиация общего

назначения», «Техника - молодёжи», «Aviation Week & Space Technology»,

«Моделист-конструктор».

Темы рефератов по программе «Конструирование и моделирование

аэрокосмических аппаратов» курса «Авиамоделирование»:

• Этапы освоения космического пространства.

• Пионеры космоса.

• Технические опыты с ракетами до Второй мировой войны.

• Применение ракетной техники во время Второй мировой войны.

• Современные аэрокосмические программы

• Частная авиация. Частный космос.

• Стартовые комплексы на земле, на море и в небе.

• Свободные темы

Список контрольных вопросов по программе «Конструирование и моделирование

аэрокосмических аппаратов» курса «Авиамоделирование»:

1. Когда и где появились первые ракеты?

2. Причины ограниченности применения ракетной техники до XX века.

3. Назови первую пятерку советских космонавтов?

4. Кто был первым американским космонавтом?

8

5. Схема трёхступенчатой ракеты.

6. В чем отличие «Бурана» от шаттлов?

7. В каких видах спорта применяют крыло Рогау?

8. Что послужило базой для системы «Морской старт»?

9. Особенности формы крыла космических челноков.

10. Может ли работать в космосе двигатель Стирлинга? И почему?

11. Способы управления космическим кораблём.

12. Основные задачи при проектировании «Луноход-1»

13. В чем конструктивная особенность дисколёта Суханова?

14. Какой «след» оставил Опель в аэрокосмической технике?

15. Нарисуй траекторию полёта бомбардировщика Зенгера.

Условия реализации программы

Для оборудования помещения требуются: 4-5 больших столов или несколько

небольших верстаков, шкафы для инструментов, материалов.

Стены комнаты украшаются плакатами, а под потолком рекомендуется

подвешивать готовые модели, которые являются учебно-наглядными пособиями

для обучаемых.

Перечень технических средств обучения

Отдельное помещение, отвечающее нормам СанПИН (245-71), «Санитарным

правилам» (1186-4.74) и технике безопасности.

Специальная металлическая мебель для хранения огнеопасных материалов.

Мебель для хранения моделей, инструментов. Столы и стулья для детей и

преподавателя.

Инструмент слесарный, столярный, измерительный и электрифицированный.

Материалы:

• Древесина: рейки, пластины, бруски различного сечения из сосны, липы,

бальзы, граба; фанера строительная толщиной 3; 4; 6; 8; 10; 12 мм;

• Пенопласт: строительный 50 мм, потолочные панели 3-4 мм.

• Картон цветной, бумага цветная, бумага папиросная, микалентная.

9

• Плёнки: лавсановая плёнка, термоплёнка разных цветов.

• Металлы: листовая жесть 0,3 мм; дюралюминий 1; 1,5;2 мм; свинец; проволока

ОВС диаметр 0,8; 1; 1,5; 2; 2,5; 3 мм; проволока медная диаметр: 0,5, 1 и 2 мм;

• Углеткань (плотность от 80 до 600 г/ кв.м.);

• Клеи: ПВА, «Монолит», БФ, эпоксидная смола.

• Краски разных цветов, растворитель.

• Резина для двигателей.

Специальное оборудование:

1. Модельный ракетный двигатель (МРД-8).

2. Радиоаппаратура авиамодельная.

Инструменты:

1. Авиамодельные ножи, стамески.

2. Лобзики с пилками, пила по дереву, пила по металлу.

3. Рубанок большой, рубанок маленький.

4. Молотки: большой, средний, маленький.

5. Напильники: плоский, квадратный, полукруглый, круглый, треугольный;

набор надфилей.

6. Дрель (коловорот), ручные тиски, набор свёрл 0,8-10 мм.

7. Линейки, карандаши, ластики.

8. Пассатижи, круглогубцы, длинногубцы, бокорезы, тиски, прищепки.

9. Наждачная бумага разной зернистости.

10. Отвёртки: плоские, крестообразные.

11. Штангенциркуль, микрометр.

12. Паяльник с паяльными принадлежностями, утюг.

13. Электроинструмент широкого профиля

14. Термофен

Станочное оборудование и приспособления:

1. Циркулярная пила.

2. Сверлильный станок.

10

3. Точило.

4. Токарный станок.

5. Компрессор с краскопультом (аэрограф).

6. Терморезак / лазерный резак

Список литературы

Перечень литературы, рекомендуемой преподавателю:

1. Заворотов В.А. От идеи до модели. - М.: Просвещение, 1982 г.

2. Рожков B.C. Строим летающие модели. - М.: Патриот, 1990 г.

3. Ермаков А.Е. Авиамодельный спорт. - ДОСААФ, 1969 г.

4. Бабаев H.A. Авиационный моделизм. - Профиздат, 1956 г.

5. Зуев В.П. Модельные двигатели. - М.: Просвещение, 1973 г.

6. Авилов М. Лети, модель. - ДОСААФ, 1970 г.

7. Рожков B.C. Авиамодельный кружок. - М.: Просвещение, 1978, 1986 г.

8. Гаевский O.K. Авиамоделирование. - Патриот, 1990 г.

9. Мигур П.Х., Рихвк Э.В. Обработка металла в школьных мастерских. - М.:

Просвещение, 1991 г.

10. Орлов Е.Н., Серебряков В.И. Станочные работы. - М.: Россельхозиздат,

1974 г.

11. Дубровский В.А. Пособие слесаря - ремонтника. - М.: Колос, 1973г.

12. Букш E.JI. Основы ракетного моделизма, изд. ДОСААФ, Москва, 1972 г.

13. Матяш Н. В. Проектный метод обучения в системе технологического

образования // Педагогика. 2000. № 4.

14. Колотилов В.В. Техническое моделирование и конструирование. Учебное

пособие для студ. – М.: Издательство «Просвещение», 1983г

15. Левантовский В. И., Механика космического полета В элементарном

изложении, 3-е изд. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической

литературы, 1980

11

Перечень литературы, рекомендуемой обучающимся:

1. Зубков Б.В., Чумаков С.В. Энциклопедический словарь юного техника. - М.:

«Педагогика», 1987г.

2. Рыжов К.В. Сто великих изобретений - М.: «Вече», 2002 г.

3. Мусский С.А. Сто великих чудес техники. - М.: «Вече», 2002 г.

4. Кротов И.В., Модели ракет: Проектирование. - М.: ДОСААФ, 1979

5. Маколи Д. От плуга до лазера(компакт- диск), русская версия 1998 г.

6. Яковлев А. Записки конструктора. - М.: «Политиздат», 1979 г.

7. Робкин И. Г. Время, люди, самолеты. - М.: «Московский рабочий», 1985 г.

8. Соболевский РФ. Логические и математические игры. - М.Н.: «Нар. асвета»,

1972 г.

9. Гелий Салахутдинов. Приключения на орбитах. – М.: Издательство МАИ, год

1993.

12