2009-07-27 13:46:49.0
cri-cri，这是由法国人设计的小飞机，单座双发，设计者的初衷是便宜简单且容易飞。原型机动力采用了两台改装的摩托车发动机，单台功率10马力（后来的改型有12、15、20马力的，型号命名以功率大小，比如15马力的叫mc-15，现在还有一些牛人给cri-cri装上小涡喷，立马就变成了喷气机），由于其优秀的设计，空重只有70kg，但性能是超群的：最大速度超过220km/h，使用过载+9g-（-9g），还可以做筋斗、横滚各种特技！飞机的结构是2024铝材，机翼是单梁结构，填充一种泡沫塑料，机身是盒式结构，具体数据是：翼展4.9m，机长3.89m，翼面积3.1平方米，空重70kg，最大起飞重量170kg ，只需放在旅行车顶就可以带走。
cricri 的故事：
六十年代，当其未来的设计者Michel Colomban 还在学习飞机驾驶的时候，就始终认为飞机的尺寸太大了，尤其是于其能搭载的有效载荷相比，外形尺寸更是让人失望；于是Michel Colomban 一直希望能够设计一架外形比较小，而且经济的飞机。作为一名空气动力学工程师和航模爱好者，Colomban决定进行一个相对简单的研究，他希望能设计出一架使用一台20马力的发动机和10kg的燃料的飞机并且能够搭载一个78kg的驾驶员的最小外型，同时要求该机具备优秀的飞行性能和良好的飞行品质；建立于一定性能要求（比如起飞，爬升率，最大速度，最小速度等等），对于翼面参数例如面
积，展弦比，以及尾翼，机身截面积等的要求，结果显示一架单座的飞机，做到机翼面积4.2平米，总重180kg的可能性是非常大的。虽然这个计算是在1957年做的，但是制造工当时作并没有在开始。12年之后，Colomban开始了Cricri的部件试验，此时比最初的设计已经有了一些变化：
*采用全金属结构代替了木结构，虽然金属比木头要重，但是其光滑的表面从分满足了低阻翼型的要求；
*为了简化制造，使用标准的1米×2米的铝板作为机翼蒙皮，机翼面积缩减到3.1平米
*使用两台9马力的链锯发动机（Rowena engines）代替并不存在地20马力发动机，同时提高了高速飞行时的螺旋桨效率
*机身设计为简单的矩形截面盒型结构加以流线型的全景座舱罩
*尾翼采用T型尾翼，避免平尾被地面杂物挂伤，同时也可获得比较高的气动效率；
*全机材料价格不超过1000美金，包括发动机（注意，是70年代的美金价格）。
这几点改进的成果就是MC 10 ，其速度、效率和性能非常令人满意。
由于设计上的创新性，在实际的制造开始之前Colomban进行了大量的结构强度，环境适应性试验。除了简单的结构试验之外，还进行了完整的机翼载荷试验，成功的进行了玻璃钢主起落架的落震循环试验（10万次1米/秒撞击，6万次1.5米/秒撞击之后没有发现有损坏的迹象）；发动机的安装支架在7万八千次的循环试验之后才发生失效；
Cricri 原型机1973年六月23日诞生于Guyancourt，原型机空重为仅63kg ，发动机是两台9 hp的Rowena engine s；首次试飞是1973年7月19日，由Robert BUISSON完成；有趣的是，69岁的Robert曾经是战斗机飞行员，在150
种不同的飞机上一共有1万2千小时的飞行经验，非常喜欢强劲动力飞机的他非常滑稽的承认在其飞行生涯中轻型飞机飞行的新篇章刚刚翻开了。
在73年Montargis的全国业余飞机制造者大会首次公开展示飞行之后，cricri原型机参加了74年，75年的全国聚会之后，该机由于油箱通气孔堵塞故障发生了著名的Ferte-Alais迫降，结束了自己的使命；这次迫降给Cricri的高强度提供了一个生动的说明。此次事故之后，Cricri的图纸和制造手册开始发行，一些不熟练但已经信服Cricri的爱好者开始制造属于自己的Cricri；正是由于这些爱好者不断地发现和解决了不少问题，Cricri的制造使用说明不断修订，臻至完美；同样，不少时间用于寻找更好的发动机，发动机是Cricri的重要问题，虽然其并非Cricri的唯一问题。调整动力系统曾出现过不少严重的问题。
今天我们的技术使发动机化油器已经很完善了，同时发动机的可靠性大大提高，噪声和振动降低了不少。在安装了专门为之设计的优秀发动机JPX之后,Cricri 解决了以前动力系统存在的种种问题；经过十多年的努力，Cricri取得了今天的成果，即CRICRI MC 15，现在全世界至少有50架ricri在飞行中。
另外，目前在ebay上大约花上0.99美元就能买到Cri-Cri的的制造手册，包括标准的CAD图纸乃至3D数字模型，目前的造价大概要23,000 ~ 30,000美刀。
2005年9月系统工程理论与实践第9期 文章编号:100026788(2005)0920137205 微型飞行器空气动力学研究 李占科,宋笔锋,张亚锋 (西北工业大学航空学院,陕西西安710072) 摘要: 围绕与微型飞行器相关的低雷诺数空气动力学问题,进行了低雷诺数翼型气动特性的数值分析 研究、低马赫数低雷诺数流场数值计算方法研究、考虑扑翼结构弹性变形的气动特性估算方法研究、微 型飞行器气动特性估算的非定常涡格法研究和微型飞行器的风洞试验研究,取得的研究成果对微型飞 行器的发展具有重要的参考价值和指导意义. 关键词: 微型飞行器;雷诺数;扑翼;风洞试验 中图分类号: V27912 文献标识码: A Aerodynamics Research on M icro Air Vehicles LI Zhan2ke,S ONG Bi2feng,ZHANG Y a2feng (School of Aeronautics,N orthwestern P olytechnical University,X i’an710072,China) Abstract: In the paper,Based on the low Reynolds number aerodynamics of the micro air vehicles(M AVs),s ome researches were done.such as aerodynamics characteristic numerical analysis research on the air foil at low Reynolds numbers,numerical calculation method of low Mach low Reynolds numbers fluid field,estimation method research on aerodynamic characteristic of the aeroelastic flapping wing,unsteady v ortex method of aerodynamics characteristic estimation and wind tunnel test of M AVs.The results of this paper have im portant reference value and instructive meaning to the development of M AVs. K ey w ords: micro air vehicles(M AVs);Reynolds number;flapping wing;wind tunnel test 1 引言 近年来,微型飞行器作为一种新型的航空飞行器,在国内外形成了新的研究热潮.低速和小尺寸共同决定了微型飞行器的飞行雷诺数很低(105左右),这远低于传统飞行器(包括普通的无人驾驶飞机)的飞行雷诺数范围(106～108以上).微型飞行器必须在低雷诺数条件下仍能保持良好的气动性能,而这方面的研究目前尚处在探索阶段.本文主要围绕与微型飞行器有关的低雷诺数空气动力学问题,进行了数值计算和风洞试验等方面的研究,取得了具有一定参考价值的研究成果. 2 微型飞行器空气动力学研究 211 低雷诺数翼型气动特性的数值分析研究 微型飞行器外形尺寸小,速度低,基于微型飞行器尺寸的雷诺数也比较小,粘性效应相对强烈,流动易分离,准确求解这种低雷诺数的流场对湍流模型乃至整个数学模型都是一个极大的挑战.本研究针对低雷诺数问题,利用求解雷诺平均的NS方程,数值模拟了绕翼型的低雷诺数流动,分析了与低雷诺数流动有关的不稳定性.研究表明,分离流动都是不稳定的,会产生周期性的脱出涡.结合绕翼型的低雷诺数流动,对采用的计算模型进行了以下研究: 1)FNS方程与T LNS方程数值准确性的对比研究 分别采用FNS方程和T LNS方程计算了在条件:Ma=012,雷诺数Re=110×105,攻角α=1°时绕 收稿日期:2003207207 资助项目:总装气动预研项目(413130401)及国防基础科研项目(J1500C001)联合资助 作者简介:李占科(1973-),男,陕西岐山人,西北工业大学飞机系博士,主要从事与微型飞行器有关的研究.
《好玩的纸飞机》教学设计 教学目标： 1、通过设计纸飞机，学会制定方案，感受技术设计的重要性； 2、学会看图纸，根据设计方案制作纸飞机，探究不同的折法； 3、通过活动，培养学生积极探索的精神。 教学重点： 能看懂图纸，学会多种纸飞机的折法；理解纸飞机飞得又远又稳的关键。 教学难点： 能根据自己的设计方案制作。 教学准备： 3种折飞机的图纸，长方形彩纸、正方形彩纸若干，正方形格子纸，铅笔，橡皮，直尺；卷尺4个、米尺4根，表格各4份 教学过程： 一、折纸飞机 师：同学们～今天我们上课的内容是《好玩的纸飞机》，上课之前我要给大家安排一个任务——学做一名飞机设计师，设计一架属于你们自己小组飞得又远又稳的纸飞机，那当好飞机设计师首先要会看懂设计图纸，我这里有一张图纸（点击PPT），有谁可以帮我看看折好后是什么？那你知道图纸上的虚线、点划线、箭头分别表示什么意思吗？ 生：虚线表示正折，及向内折，折痕凹进；点划线表示反折，及向外折，折痕凸出；剪头方向表示折的方向。（教师示范） 师：这位小设计师说得真棒，相信你的观察力一定非常强，你已经通过了当一名飞机设计师的第一关，请同学们给他掌声。那我们一块把这架纸飞机折出来吧！师：每组都已经把第一架纸飞机快速地折好了！看来都已经学会了看图折纸飞机了，下面我们来进行一个小小的比赛，4个小组分成红黄蓝绿4组，你们要通过完成任务，把自己小组的纸飞机飞到终点，请各小组的组长拿出桌子上的2号和3号图纸，观察讨论后，利用桌面上的彩纸把这两架纸飞机折出来，看看哪一组折得又快又好。开始动手吧！ 学生制作纸飞机，教师巡视指导。
二、玩纸飞机（场外，多个摄像头，全景近景） 师：在这里要表扬这一组小设计师们，第一个将两架飞机快速地折好了，你们的小飞机前进一格。接下来，我们进入到试飞环节。在试飞之前请各个小组将3架纸飞机标上序号（如有小组不会折某个图纸的飞机，教师分配该图纸的飞机），然后请组长拿出桌面上的记录表（附件一），上面共有6个项目，需要小组每位设计师都参与进来，首先需要一个试飞员，3架纸飞机都由这位试飞员试飞；第二位是高度测量员，需要高举米尺，观察飞机飞过最高点并记录；第三位是长度测量员，利用卷尺测量飞机的起点到降落点的距离；第四位是时间记录员，利用秒表测量纸飞机在空中停留的时间；第五位是飞行轨迹记录员，需要把纸飞机飞过的轨迹用线画下来；第六位是表格记录员，将每位测量员的数据记录下来。我们一起看一下如何试飞，请看大屏幕（试飞视频讲解）。最后将飞行高度、长度、时间和轨迹都记录在表格中。各位小设计师们，都看明白了吗？下面请组长给各自组员分配任务，任务分配好，请试飞员和各测量员到起飞线集合（标好组号）。到达场地。 师：各位设计师们请注意，每试飞一架纸飞机，都要在表格上做好记录，准备好了吗？起飞（以教师吹哨为准）。 教师巡视指导，接着依次试飞第二架、第三架。 师：表格都记录好了吗？请各位设计师们再回到课堂上来。 三、探纸飞机 师：同学们，现在我来当记者，采访一下各位设计师，刚刚的试飞感觉怎么样？飞得最远（久/高/直）的是多少米？飞得最远（久/高/直）的几号纸飞机？你在飞的时候有什么特殊的方法吗？那你觉得飞得远（久/高/直）的原因是什么？学生思考后回答（回答的小组奖励小飞机）。 飞得远：相同情况下，机翼窄的纸飞机飞得更远。 飞得久：相同情况下，机翼宽的纸飞机飞得更久。 飞得高：起飞方向朝上，机头厚重 飞得直：机头厚重，重心要靠前，机翼宽度相等。 师：我发现各位设计师们的猜想和我的想法很相似，但是，你们有没有发现矛盾之处呢？机翼是不是越窄越好/机翼宽、面积大的飞机可以飞得更久，但它一定
图1：微型飞行器图2：微型直升机
命题教师：1.出题用小四号、宋体输入打印， 纸张大小为8K. 考 生：1.不得用红色笔，铅笔答题，不得在试题纸外的其他纸张上答题，否则试卷无效。2.参加同卷考试的学生必须在“备注”栏中填写“同卷”字样。3.考试作弊者，给予留校察看处分；叫他人代考或代他 人考试者，双方均给予开除学籍处理。并取消授予学士学位资格，该科成绩以零分记。 监测化学、核或生物武器，侦察建筑物内部情况。可适用于城市、丛林等多种战争环境。因为其便于携带，操作简单，安全性好的优点，可以在部队中大量装备。在非军事领域，配置有相应传感器的微型飞行器可以用来搜寻灾难幸存者、有毒气体或化学物质源，消灭农作物害虫等。 1.4主要特点 微型飞行器不同于传统概念上的飞机，它是MEMS （微机电系统）集成技术的产物。微型飞行器的姿态控制系统中的微型地平仪、微型高度计，导航系统中的微型磁场传感器和微型加速度计、微陀螺仪等，飞行控制系统中的微型空速计、微型舵机等，在微型飞行器上应用的微型摄像机、微型通讯系统等，都需要MEMS 技术的支持，以减少体积和重量，改善飞行器的性能。微型飞行器的动力——微型发动机也需利用MEMS 技术制造，所以说，微型飞行器除机身和机翼外，都需依靠MEMS 技术，甚至机翼也可以用MEMS 技术制造灵巧蒙皮，以控制飞行器的飞行姿态。 2 研究现状 从已有的研究情况看，大致可将微型飞行器分为两类：一类是以DARPA 定义为基础相应研制的15厘米左右的微型飞行器；另一类是尺寸更加微小的只有几个厘米或毫米大小的微型飞行器或微型飞行机器人。 根据发展情况，微型飞机主要有三大类别，分别是固定翼微型飞行器，微小扑翼机和微型直升机，以下列举几种： （1） Aero Vironment 公司的“Black Widow ” 该微型飞行器采用固定翼飞行模式，外形类似于盘装飞碟。最大直径15厘米，由微电机驱动前置螺旋桨产生拉力，采用锂电池提供能源，微型飞控系统由计算机、无线接收器和三个微电机驱动的执行器组成。经试飞其留空时间为16分钟，最大飞行速度70公里/小时。设计人员目前正在为其添加必要的通信系统和导航设备，以使其更加具备实用要求。“Black Widow ”代表了目前为飞行器的较高技术水平。 （2） Lockheed Martin 公司的“MicroST AR ” “MicroST AR ”也是一种采用固定翼飞行模式的微型飞行器，他的设计总重为85克，留空时间20分钟，未来将具备GPS 导航定位系统和摄像功能。Lockheed Martin 公司计划将“MicroST AR ”设计成为战场上前所未有的高效侦察工具。 图3： “Black Widow ”微型飞行器 图4：“MicroST AR ”微型飞行器 （3） Lutronix 公司与Auburn 大学合作研制的“Kolibri ” 该微型飞行器是一种旋翼飞机，能够垂直起降和悬停，其直径为10厘米，总重316克，有效负载约100克，可飞行时间30分钟，装有Draper 实验室研制的GPS 、加速度计和陀螺仪集成系统等，动力装置为D-STAR 公司提供的微型柴油发动机。旋翼微型飞行器与固定翼微型飞行器相比的最大优点是能够垂直起降和悬停，因此比较适宜于在室内等狭小空间或较复杂地形环境中使用。 （4） Caltech 的扑翼“MicroBat ” “MicroBat ”是一种防生物飞行方式的扑翼微型飞行器，其机翼是通过模仿蝙蝠和昆虫的翅膀，并用MEMS 技术加工制作而成。该微型飞行器的研究人员通过大量实验研究了扑翼飞行方式的非定常空气动力学特征，并制作了一种轻型传动机构将微电机的转动转变为了机翼的扇动。飞行试验表明该微型飞行器目前使用电池作为能源可飞行5-20秒。 图4：“Kolibri ”微型飞行器 图5： “MicroBat ”微型飞行器 （5） 美国环境航空公司研制的“黑寡妇”微型飞机
仿真纸飞机的放飞调整方法 像鸟类一样，飞机要想飞上蓝天就要依靠翅膀。但是和鸟类不同的是，鸟类的翅膀产生升力是依靠扇动空气利用反作用力产生升力，飞行中又依靠扇动翅膀制造涡流产生推力，总之鸟类的飞行方法极其复杂。我们人类从达芬奇开始就感到研究和模仿鸟类飞行非常困难，所以后来干脆另辟蹊径，完全依靠速度让自己的翅膀产生升力，结果后来居上，现在我们飞得比鸟类更快、更高、更远。 机翼利用速度产生升力的原理不得不提到帕努力原理，根据这种理论只要让机翼上表面的气流速度大于下表面的速度，机翼就会因为上下表面气流速度造成的压力差而产生上吸下推的的升力。为了使机翼上表面的气流速度比下表面快，帕努力原理要求机翼上表面要凸起，延长气流流经翼面的距离，迫使气流加速。不过很多战斗在风洞实验室的一线航空工作者对这一理论表示了质疑，他们提出了一种机翼后缘“真空吸力”的说法，并声称是根据风洞实验得出的结论。这些争议我们就不讨论了，纸飞机最怕的就是风，所以也不可能进入风洞做实验用实践去检验真理，更重要是纸飞机没有动力，自由滑翔的过程就是不断减速的过程，所以利用速度产生的升力对于纸飞机来说实在是微不足道。不过即使如此，纸飞机仍然可以折出帕努力原理机翼（见图1）。 图1 鸟类控制飞行的方法仍然是扇动翅膀，靠用力的不同改变飞行姿态。我们人类发明的飞机既然依靠机翼的形状影响气流速度产生升力飞翔，那么控制飞机飞行自然也是靠改变机翼的形状来完成。为了改变机翼形状，设计师们在机翼上安装了很多机关——可以活动的小机翼（见图2）。
图2 图2是纸飞机工作室以FC-1枭龙歼击机为原型机推出的仿真纸飞机模型，这是最为常见的单垂尾常规空气动力布局，也是飞机控制技术最具有代表性的气动布局。不过FC-1枭龙歼击机的水平尾翼是全动的，而纸飞机这点比较遗憾，因为折纸艺术的先天缺陷，任何部位都不可能是全动的，必须要与机体相连，所以我们只得落后一步，在水平尾翼上设置襟翼来代替全动尾翼控制飞行。 手持纸飞机的时候，首先要解决的就是起飞问题，或者说是投掷问题。那么我们研究飞机控制技术就从起飞说起吧。有动力的飞机是在达到一定速度后，调高水平尾翼后缘压低机尾抬高机头增大迎角起飞的，这就说明一个问题，水平尾翼的作用是用来控制飞机纵向平衡的，或者说是用来控制机头是向上还是向下的。这里要强调一点，对于没有动力、没有遥控完全靠自由滑翔的纸飞机来说，要想飞得远，留空时间长，调整到尽量接近水平的飞行姿态是最重要的，所以纸飞机的“控制”实际上是“抑制”的概念。我们投掷纸飞机时调整水平尾翼的目的一定是用来抑制机头向下的，而不是为了追求机头向上的。例如投掷出去的纸飞机如果机头向下栽，那么我们就要调整水平尾翼的襟翼向上翘起，产生下压机尾的力来平衡机头下沉的力（见图3）。
第30卷 11邹 辉 等：高超声速湍流高效模拟算法第30卷 第6期2010年 12月飞 机 设 计 AIRCRAFT DESIGN V ol. 30 No. 6 Dec 2010文章编号：1673-4599（2010）06-0011-06 MAV微型飞行器研究进展与总体设计 孙 瑜，张 杰，刘 虎，武 哲 （北京航空航天大学 航空科学与工程学院，北京 100191） 摘 要：系统地介绍了微型飞行器的定义、类型、任务和国内外发展现状，提出了现在微型飞行器设计的技术难点，即在气动力计算时，经典的空气动力学不再适用以及缺乏小展弦比机翼在低雷诺数下飞行的试验数据，针对这一难点提出了一套系统的设计方案，分为3个部分，分别是气动力建模、多学科优化和仿真与试验。在气动力建模中采用试验与数值计算相结合的设计方法，在基础试验数据的粗略估算后进行CFD计算达到准确设计的效果。在多学科优化中重点对续航能力进行了优化。最后通过比较仿真的结果和原型机飞行试验的数据对设计进行了验证和反馈。此套设计方法适用于大多数微型飞行器的设计。关键词：微型飞行器；研究进展；总体设计中图分类号：V221 文献标识码：A Research Status and Conceptual Design of Micro Air Vehicle SUN Yu , ZHANG Jie , LIU Hu , WU Zhe ( School of Aeronautic Science and Technology, Beijing University of Aeronautics and Astronautics , Beijing 100191, China ) Abstract : The de ? nition, classi ? cation and function of the Micro Air Vehicle (MA V) are introduced as well as its developing status in the world. The technical dif ? culty of MA V design is put forward, that is the classic aerodynamics is no longer applicable under a serious influence of low Reynolds numbers, and flight test data of low aspect ratio wing is lacked. According to that difficulty, a systematic design scheme is proposed that includes aerodynamic modeling, multi-disciplinary optimization and simulation and testing. Numerical calculation combined with experiment is used in aerodynamic modeling. Multi-disciplinary optimization is emphasized on the capacity of endurance, and ? nally, the design veri ? cation and feedback by comparing simulation results and prototype ? ight testing data. This design method applies to most MA V design.Key words : MA V ; developing status ; conceptual design 收稿日期：2010-03-17；修订日期：2010-09-20 微型飞行器（Micro Air Vehicle, MAV）又称纳米飞行器或微纳米飞行器。微型飞行器定义为一种尺寸为15 cm大小并能靠其自身能力飞行和完成各种探测任务的飞行器[1]。微型飞行器是于20世纪90年代发展起来，其应用技术基本上已超出 传统的飞机设计和空气动力技术的研究范畴，是对传统航空技术的一种挑战，同时它的出现也开拓了纳米技术和微机电系统技术在航空领域的应用。微型飞行器的发展和应用，必将推动国防科技工业的发展，并且具有广阔的民用前景。
微型飞行器综述 摘要：本文简要介绍了国际上微型飞行器的概念的提出，及其发展现状和应用前景。 关键词：微型飞行器，MAV，军事 1．前言 1992年，美国兰德公司提交美国国防高级研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency，简称DARPA)的一份关于未来军事技术的研究报告首次提出了微型飞行器(Micro Air V ehicle，简称MAV)的概念。此后，麻省理工学院的林肯实验室和美国海军研究实验室对微型飞行器技术上的可行性进行了更加深入的评估，得出了与兰德公司一致的结论。微型飞行器概念的提出引起了DARPA的高度重视。1995年11月，DARPA首次组织了关于微型飞行器可行性的专题研讨会，并由此制定了一项旨在发展微型飞行器的计划；1996年3月DARPA 召开了向工业界通报情况的介绍会；同年10月DARPA召开了用户与研究单位之间有关这一问题的讨论会，会后DARPA意识到开展微型飞行器技术研究的重要性以及研制生产微型飞行器的现实可行性；1997年DARPA正式通过SBIR项目增加投资，加大对微型飞行器技术的研究力度，并开始实施一项耗资3,500万美元，为期四年的微型飞行器研究计划。 美国最初的研究把MA V作为无人机(Unmaned Air V ehicle，简称UAV)中的微小型方向，随后发现，MAV的超微型、超轻质量的要求而引起对控制器件、系统、能源等一系列挑战性和革命性的技术问题。于是在90年代中期，MAV的概念从UAV中完全分离出来，最终，DARPA把其基本指标定为[1]：飞行器各向最大尺寸不超过15厘米，质量10～100克，最大航程1～10公里，巡航速度30～60公里/小时，连续航行时间20～60分钟。DARPA除对微型飞行器的尺寸、重量、留空时间、飞行速度提出要求外，还从实际应用角度对其特性提出相应要求。例如：要求微型飞行器应具有自主飞行、携带任务载荷执行特定任务、通信及传输信息等基本特征。 2．微型飞行器的研究现状 以产生升力的方式来分类，国际上正在研究的微型飞行器总体上可分为三类：固定翼式微型飞行器、旋翼式微型飞行器和扑翼式微型飞行器。
微型飞行器（MAV）是于20世纪90年代发展起来的一种新型飞行器。其应用技术基本上已超出传统的飞机设计和空气动力技术的研究范畴，是对传统航空技术的一种挑战，同时它的出现也开拓了纳米技术和微机电系统技术在航空领域的 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 应用 ．．。微型飞行器的发展和应用，必将推动国防科技工业的发展，并且具有广阔的民用前景。 微型飞行器（Micro Air Vehicle，简称MAV）是新技术发展的必然产物，是目前国内外研究的一个前沿和热点问题。微型飞行器的概念源于20世纪90 年代。1995年，美国国防高级研究计划局（DARPA）认为，微型飞行器是一种尺寸为15厘米大小并能靠其自身能力飞行和完成各种探测任务的飞行器。微型飞行器的特点是，其尺寸在15厘米以下，重量从10克到100克，有效载荷18克左右，外形有固定式机翼、旋翼式和扑翼式三种，有的很像各种昆虫，使用高度从几十米至几百米，飞行速度从10米/秒～20米/秒（35千米/小时～70千米/小时），任务半径几千米（用炮弹发射可达20千米以上），滞空时间为20～60 分钟。 微型飞行器的应用 在军事方面，MAV可以装备到排一级士兵，进行低空军事侦察、监视、战场损伤评估等；当作反辐射和微型攻击武器，摧毁敌方雷达等电子设施以及携带微型战斗部进行攻击；用于目标搜索和通信中继；进行生化探测，并标定危险区域等。在民用方面，MAV可以用于交通监控、边境巡逻、森林及野生动植物勘测、航空摄影、输电线路检查、环境监测、气象监测、森林防火监测等。正是由于微型飞行器在军事和民用方面极其广阔的应用前景，使其得到了世界许多国家的极大关注，很快成为国际上新的研究热点。 微型飞行器是单个士兵就可配置和使用的新式武器，通过它可以起到延长眼睛和耳朵的作用，以支持战术决策，因此成像任务是其最为优先的任务。根据美国陆军训练和基本原则，微型飞行器的任务大致有以下几项：·航路侦察为了查明航路状况是否具有障碍物、埋伏以及其它敌情，小部队易于部署MAV进行航路侦察，以供友军使用。这种任务可以在露天或城区的各种地形情况下完成。·点目标观察小部队部署MAV来观察点目标，例如在桥梁和建筑物上进行情报收集或目标支援。另外还可在目标后面进行预警/掩护部队执行任务。被观察的位置距发射点可为5～10公里，因此当风险太大而不宜部署人或没有足够的时间来获得人所要求的位置时，则使用MAV。·城市作战在城区的军事作战中，MAV对掩护友军将是非常重要的。一般来说，MAV在城市作战中将沿着道路、小巷、城市水路以及建筑物之间、建筑物后面和建筑物顶部悬停侦察，并完成成像任务。·特殊任务特殊任务包括信号侦察、电子干扰、通信中继、核、生化感应，或微型传感器的定位，MAV也可以执行异常任务，例如：·在限定的机动环境中进行目标搜索，如在小巷里巡逻，在天篷或空的洞穴下搜索目标；·精确的机动目标监视，即可在窗户里监视；·保持在某一站点上延长时间巡逻/ 监视；·扩大作战距离，把MAV发射到靠近行巳さ奈恢貌⒃?0公里或更远一些的位置进行监视；· 精确投放，包括用指示器标记目标，例如红外（IR）反射涂料或一种无线电频率标记，以使射入的军火能够"看到"目标，或者投放小的地面传感器，例如用于远距离监视的声传感器。总之，MAV可以在许多分散士兵的敏感任务环境中使用。 3 国外微型飞行器的发展现状随着微米/纳米技术的飞速发展，一种体积如甲壳虫、苍蝇、蚂蚁乃至跳蚤的微型武器即将出现，微型飞行器就是其中之一。美国是涉足微型飞行器研究最早的国家，并已取得了重大
综合实践活动三年级下 《纸飞机飞起来》教学设计 兴城市东辛庄镇中心小学 李洋
《纸飞机飞起来》教学设计 活动主题一：纸飞机折叠初体验 活动目标： 1.认识基本的折纸方法和符号，学会简单的折纸技巧。培养学生的观察能力、动脑动手能力、表达能力、综合运用知识的能力。 2.通过“探究—验证—改进—验证”的方式使学生掌握纸飞机的飞行原理，并且通过不断地试验飞行，了解不同纸飞机飞行的特点，总结出不同纸飞机的飞行特点。 3.通过放飞纸飞机的调查过程，产生对于科学探究和实践操作的浓厚兴趣，引导学生具备初步的科学精神和探究能力，培养学生热爱科学事业，热爱航天事业的价值观和责任感。 活动重点： 学会简单的折纸技巧，探究了解不同纸飞机飞行的特点。 活动准备：课件卡纸、彩纸或者报纸等纸质材料 活动过程：（大约15分钟） 一、活动导入：直接导入、互动导入（20-30秒） 设计意图：利用不同的纸飞机教具吸引三年级学生的注意力，展示纸飞机实物，直接切入主题。（快捷，简单易懂） 教师：同学们，大家好，我是李老师。相信大家一定被我眼前的彩色纸飞机吸引了吧。（手持彩色纸飞机）那么，大家是否想要自己亲自动手尝试折一折呢？今天，就由李老师带领大家一同走
进彩色纸飞机的世界吧，请大家准备好，让我们的纸飞机飞起来吧！ 2.任务划分和实施：（7分30秒） （出示PPT）分别是：想象纸飞机的样子；学习图纸；亲自动手折一折；飞行小调查。 教师：本次综合实践活动老师需要同学们完成以下四个探究内容。大家准备好了吗？让我们一起出发吧！ 学生：准备好了，加油！ 一：教师：首先我们先想象一下自己想要折的纸飞机的样子，可以在纸上画一画。（此步骤线上具体操作略）30秒 二：图纸学习内容，师生一起读一读。 1分钟 教师：然后请同学们准备好彩纸或者白纸； 接下来，请同学们观看图纸，你们看到了什么? 学生：我们看到了图标，一些符号...... 教师：是的，你们观察的真仔细！图纸上往往会有许许多多的符号，只要我们能够读懂他们，就可以跟着图纸去叠任何事物啦！设计意图：介绍一些简单、基本的折纸图示。为学生自己利用图示进行纸飞机制作说明，由浅入深，为下一步动手实践打下的基础。 三：动手尝试折一折纸飞机（5分钟） 1.教师：请同学们跟我一起来小试牛刀。 学生动手仿照视频，参照图纸叠一叠。（两组视频，两组图纸）
纸飞机 通过纸飞机模型的仿真特点讲解空气动力原理和飞机控制原理等理论知识，通过投掷纸飞机模型在实验中验证这些理论知识。 一、教学准备：1、学生制作纸飞机用的广告传单。2、各种飞机挂图。3、制作好的纸飞机模型一架。 二、教学目标： 科学概念：知道技术设计具有一定的程序；技术设计需要运用科学概念、相互交流和执行程序。 过程与方法：经历设计和制作纸飞机的过程；认识纸飞机各部分名称及作用，初步掌握试飞及调试方法。 情感、态度、价值观：发展对技术设计和动手制作的兴趣，激发创新精神；尊重自己和他人的劳动成果。 三、教学过程： 1、向学生们演示纸飞机模型，并投掷放飞，引起学生们的兴趣。 2、向每名学生发一张纸飞机模型图纸，在老师指导下，统一按照步骤制作纸飞机模型。 3、持纸飞机模型向学生介绍各个部位名称，注意这时只需要介绍主翼、水平尾翼和垂直尾翼即可。 4、讲解飞机为什么会飞。 ⑴因为地球有空气。鸟类依靠翅膀扇动空气的反作用力产生升力飞翔，飞机的机翼依靠速度产生升力飞翔。翱翔时鸟类滑翔的空气动力原理与飞机完全相同。 ⑵机翼如何产生升力。机翼产生升力的条件是机翼下方空气的压力大于上方的压力。要满足这个条件，机翼需要有迎角。 实验：调整纸飞机向上打升降舵时投掷纸飞机向上爬升，这就是因为机翼有了迎角。 5、讲解飞机控制知识。 (1)介绍机翼可动的各部位名称：副翼、水平尾翼（水平舵、升降舵）、垂直尾翼等。 (2)介绍水平尾翼（水平舵、升降舵）的作用。压低或抬高机尾，改变纵向平衡，用于起飞、降落、转向。手持纸飞机模型模拟飞机起飞和降落的过程，讲解水平尾翼压低机尾抬高机头
的作用。 实验：调整水平尾翼向上或向下倾斜，投掷出去看实际效果。 (3)介绍垂直尾翼，主要作用是防止偏航或者调整偏航，保持纵向稳定。着重讲述垂直尾翼的作用并不是转向，用垂直尾翼转向是灾难性的，因为方向舵在上方，所以产生的力不平衡，会使飞机侧倾并向下飞。如果上下都有一样的水平舵就没这个问题了。实现转向需要副翼和水平尾翼配合，特别是机动转向时，垂直尾翼没有任何动作。大半径偏航式的转向才需要方向舵控制。 实验一：轻微调整方向舵投掷出去，纸飞机模型飞出去后开始向一侧偏航。向左侧和右侧各偏航投掷一次。 实验二：加大调整方向舵投掷出去，纸飞机模型飞出去后开始偏航并侧倾然后栽向地面。 (4)介绍副翼。 横向旋转：两侧副翼反方向转动控制横向旋转。问学生们一个问题：副翼为什么在翼梢呢这是杠杆原理。 实验：调整纸飞机模型的两侧副翼，逆时针旋转投掷一次，顺时针旋转投掷一次。实验：调整好副翼和水平尾翼的角度投掷出去，纸飞机模型盘旋一圈滑翔回来。左右各转向投掷一次。 6、学生动手实践，学习调试飞机的方法。 7、重新设计，二次制作。 8、分组进行比赛，看谁的纸飞机飞得最远。 9、学生互相评价。10、教师评价。 四、总结：今天学习到了两大知识：1、如何制作一架纸飞机模型。2、飞机的飞行和控制原理。
《小小纸飞机》教学案例 教学资源分析： 本课是苏教版小学科学四年级上册“假设与搜集证据”单元第三课有关纸飞机的内容。课上通过玩小纸飞机，将假设、收集证据、记录分析等整合为一体，使学生进一步理解什么是假设，验证假设需要反复实验，并搜集证据。 就对小小纸飞机而言，先让学生自己制作纸飞机，然后引导学生提出纸飞机下降快慢的因素，并对此展开研究，收集证据，最后汇报：经过反复研究，如何验证自己的假设的。在让学生玩纸飞机的过程中，认识科学探究，经历科学探究的过程与方法。如能应用已有知识和经验对所观察的现象作假设性解释，能利用简单表格整理有关资料，了解科学探究的结果是可以重复验证的等等。 教学目标： 过程与方法：1、能够动手制作纸飞机；2、对问题能够提出有根据的猜想与假设，并能够搜集数据和证据，验证自己的假设；3、会通过反复实验，搜集、记录实验数据。 知识与技能：1、进一步认识科学探究的过程与方法；2、知道影响小飞机下降速度快慢的一些简单的因素。 情感态度价值观：1、进一步意识到搜集证据、验证假设的重要性；2、科学就在我们的身边，引导学生发现科学，热爱科学，研究科学。 教学准备： 教师：纸飞机图纸（同样大小的空白纸条，书中放大的样纸若干）、记录表、回形针、视频展示仪。 学生：笔、剪刀。 教室中间拉一条彩线，供学生放飞纸飞机，研究纸飞机用。 教学设计： 一、制作小飞机 1．演示：今天,我们一起来研究个小玩艺，想知道它是什么吗？教师边说边从口袋掏出纸飞机演示（彩色的纸飞机打着旋儿从空中飘飘悠悠地落下）。 2．揭题：好玩吗？猜猜，像什么？（板书：纸飞机） 3．激情：（教师一手各拿一只纸飞机，高举双臂，再演示）有意思吗？你想不想动手做一个呢？ 4．自由制作：学生用没有任何提示的空白纸条，同桌商量，完成制作。2-3分钟后，面对五花八门的纸作品，教师掏出口袋里的纸飞机放飞，调动欲望，让学生照着做。 ５．玩纸飞机：检验自己的纸飞机是否也能像老师的飞机那样打着旋儿降落。 二、研究纸飞机
好玩的纸飞机（活动二） 教学目标 1．通过纸飞机的设计，了解技术设计的基本环节和应考虑的因素，感受技术设计的重要性。 2．根据设计方案制作纸飞机，用探究、合作的学习方法研究折纸飞机的方法会探究不同的折法。 3．通过活动，培养对技术设计的兴趣爱好。 教学重点和难点 教学重点：看懂图纸，学会2-3种纸飞机的折法。并能根据自己的设计方案进行制作。 教学难点：明确技术设计应考虑的因素能根据自己的设计方案制作。 教学安排： 活动二：制作纸飞机 教学器材 各类长方形纸、笔 教学过程 一、谈话导入，揭发对纸飞机的兴趣 1．教师出示几架纸飞机分别飞向学生。 同学们想不想也有这样的一架纸飞机？上节课**老师和你们地起学习了设计纸飞机，请同学们把设计的拿出来给老师介绍介绍。 一个学生介绍 很好，你设计时考虑了机翼长度、机翼宽度、机头折法和配重情况，今天我们就来学习《制作纸飞机》。怎样才能制作出优秀的纸飞机呢？（教师出示评价量规，并对照量规中优秀进行讲解，讲到对称、重心结合前面飞给学生的纸飞机） 二、自主探究，看懂图纸，学习纸飞机折法（操练场） 1.指导看懂图纸 要想制作优秀的纸飞机先要学会看懂图纸。请同学打开书本38页，你能看懂下面的图纸吗？同桌可讨论讨论。 你看懂了什么？能否试试看。 学生试折——尝试（先学后教） 老师这儿的图纸上有两种线（教师出示一张大的，标有2种线的图纸），虚线、点划线，谁能告诉同学这两种线分别表示什么？
学生说不清楚时，就让学生来示范一下 你们听懂了吗？箭头方向表示什么呢？ （学生回答） 我们一起试试。 方法二你们能折吗？ 请同学们试试 你在制作的过程中碰到什么问题？ 根据学生的回答，让学生或教师进行指导或者示范 三、制作自己的纸飞机 同学都能制作纸飞机了，现在我们根据自己设计的方案进行制作，制作出优秀的纸飞机来。 学生制作（教师个别指导） 如果你有困难可请老师或同学帮助，也可结合书本完成自己的作品 你如果制作好了，可帮助同学。也可在教室的前面进行试飞，想想有什么需要修正的，修正哪一部分，能使它飞得时间更长，更远？下节课我们要试飞测试的，进行评比 学生制作、试飞、修正 四、课堂整理、延伸 请同学们整理一下自己的材料。 课后同学们还可以继续试飞、修正，争取自己制作的纸飞机达到优秀。下节课我们试飞纸飞机。 教学过程设计 (一)制作小飞机 1．演示：今天,我们一起来研究个小玩艺，想知道它是什么吗？教师边说边从口袋掏出纸飞机演示（彩色的纸飞机打着旋儿从空中飘飘悠悠地落下）。 2．揭题：好玩吗？猜猜，像什么？（板书：纸飞机） 3．激情：（教师一手各拿一只纸飞机，高举双臂，再演示）有意思吗？你想不想动手做一个呢？ 4．自由制作：学生用没有任何提示的空白纸条，同桌商量，完成制作。2-3分钟后，面对五花八门的纸作品，教师掏出口袋里的纸飞机放飞，调动欲望，让学生照着做。 ５．玩纸飞机：检验自己的纸飞机是否也能像老师的飞机那样打着旋儿降落。 (二)研究纸飞机 1.质疑: 学生离开座位，面对面排成两条线，齐放小飞机。提问：你发现小飞机下降的速度一样吗？生调整同一高度（与彩线同高），再试放小飞机。 质疑：小飞机下降的速度还是不一样，这是怎么回事呢？同桌之间，比一比你们手中的纸飞机。 ２．猜想： 同桌互相比较，猜想影响飞机下降速度快慢的原因。生想到的原因可能有：（教师相机板书） 1回形针的个数4叶片的形状9机身的长度 2位置5长度10宽度 3别的方式6宽度 7角度 8多少……３．选择： 两人一组，至少选择三个项目研究。
小组成员:
实训项目二纸飞机公司 一、企业生产前的准备工作 1）阅读模拟生产任务书，发现分析存在哪些问题（如：需要补充哪些信息可以帮助解决问题，以及从哪些途径去解决？） 答：在生产任务书中所给的很多信息条件都不全面，如： 1.没有给出具体的标准确定什么样的纸飞机才能算是合格的产品； 2.没有将与空军签订的生产飞机的合同的具体信息给我们，导致我们不知道具体应该生产多少架纸飞机，交货期也不清楚。生产订单没有给我们，只能计算出盈亏平衡点，计算如下： 已知条件：纸飞机公司是和美国空军签订生产飞机合同,合同要求:空军将为每架飞机支付20000元,生产飞机必须通过检验,不能达到检验要求的产量,没减少一架罚款25000元,每架飞机的材料成本为3000元。如果你投标10架飞机，只生产了8架，则你必须为其余的2架支付材料成本。此外，凡未通过检验的飞机也需支付材料成本。纸飞机公司一年的人工和其管理费用假定为300000元。 计算过程：由上面的合同可知：每架纸飞机每架的毛利润为：20000—3000=17000元，假设制造的飞机全部是检验合格的，则纸飞机的盈亏平衡点为：300000÷17000=18架。 图1盈亏平衡点
由上图可以看出当订单大于18架的时候才是可以盈利的，所以纸飞机公司在投标的时候至少要投18架。 3.生产过程中纸飞机的合格率需要经过前期模拟实践来得出数据； 4.我们的公司是纸飞机生产公司，主要生产纸飞机，与实际上的飞机无需相连接，而且可以无限量的生产； 5.没有规定飞机的大小，不知道到底一张A4纸能做1架飞机还是2架、4架或者是若干架飞机； 6.在生产流程中，需要通过实际操作来确定产品在每个工序的操作时间，并确定瓶颈所在位置； 7.怎样去设置流程使得上、下道工序很好的衔接，提高生产效率。 二、解决方案 1、给出飞机图纸的具体数据 2、明确飞机制作标准，进行标准化生产。 3、明确管理费用计算方法。 2）生产技术准备工作：本公司如何设置技术图纸中的相关参数的？依据是什么？ 答：严格按照图纸要求，生产一张A4纸制造1架纸飞机，飞机头部的折痕以窄边长0.5CM,宽边0.8CM，机身高2.0±0.1CM,机翼翘起来的部位高1.5CM！ 设计的依据：按照图纸，用废纸制作一架样机，并且作进一步的改进，按照改进后的样机为标准，进行标准化生产。 3）生产过程如何组织？（工艺专业化还是对象专业化） 由于本公司只生产一种纸飞机，生产的产品品种单一，产量大，产品生产重复程度高，所以应该属于对象专业化里的大量生产。 对象专业化生产单位便于采用高效专用设备组织连续流水作业，可缩短运输路线，减少运输费用，有利于提高生产效率、缩短生命周期，同时还简化了生产管理。因为我们公司只生产固定的一种纸飞机，所以适合采用此种生产流程。 我们小组经过时间得出一组数据，如下表：
Paper Plane …Daedalos“ It's a bit tricky to build, but an excellent flyer, so give it a try!
Repeat the last two steps on the other side.Fold the top 3 layers to the front. Fold the top layer gently up until the left corner can be folded to the right. Then turn the sheet around.
Fold the upper edges towards the top layer. Make sure all creases are very sharp by now. Then turn the sheet once again. front so that the wings fold out sideways. The result should look like that. Now turn the sheet again. Gently push the lower right corner to the left, so that the top layer bends up along the red line. Push the right corner down at the existing folds (black lines). Push the lower corner of the small rectangle to the top so that it folds out. Turn the sheet again.
飞吧，纸飞机！ ——言之有序，言之有物 【教学目的】 1.学会制作小玩具——纸飞机。 2.做到言之有序，言之有物。 3.培养学生认真，耐心的学习态度。 【教学重点】 1.把制作过程写清楚，写具体。 2.把玩耍时玩具的形态以及自己的心情写出来。 3.记录下学生共同玩耍时的场面。 【教学难点】 玩具制作过程，玩耍时的形态，自己的心情 【教学准备】 白纸（A4）、纸飞机的图纸 【教学过程】 一. 导入课程： 同学们，今天我们又见面了，老师很高兴再次见到大家，在我们今天的快乐班车启程之前，我们先来对一对口号，口号说对了，才能搭上车哦！我们的口号是：“快乐作文、快乐成长！”口号正确，那我们的快乐班车还有一个小要求就是：快静齐！123！好，我们的队伍已经整理完毕，快乐之旅即将开始！ 二. 授新课： 教师：小时候我们经常会玩折纸，折纸不仅锻炼我们的动手能力，还让我们体会到了成功的喜悦，这好的纸还可以玩耍，带给我们无限的欢乐，大家回忆一
下，你都会这些什么小东西呢？ 学生回答：纸鹤、小衣服、恐龙……（课件4） 教师：看来同学们都有两下子！今天我们来一些有挑战性的折纸好不好？ 学生：好！ 教师：接下来我们就看看老师，带来的一些“秘密图纸”！这些“机密文件”都是关于如何折纸飞机的，你会几种呢，今天在我们的教室里，来一场纸飞机大赛吧！ 比赛规则：老师出示纸飞机的方法（图纸），在规定的时间内（3—5分钟，老师自行决定），按照图纸的方法，折出几种飞机，就送几张快乐币，大家加油呀！（教师展示这飞机的图纸！）（课件6、7、8） 1.折纸飞机 在这飞机的过程中，请同学们思考你用到了那些动词？ 动作描写： 折、捏、窝、压、展、转、 笨手笨脚、手忙脚乱、干净利落 慢条斯理、有条不紊、手舞足蹈（课件9） 教师：如何让我们的叙述更加有条理呢？ 学生：可以用上表示先后顺序的词语，例如：首先……然后……接着……再……最后…… 教师：同学们真棒！ 分组进行比赛，台下同学认真观看，这飞机时同学的神态、词语积累：?神态描写： ?小心翼翼、专心致志、聚精会神、
留空比赛的纸飞机 一、纸飞机的设计 1、阻力要小。纸飞机的阻力小，飞行速度就快，在级以上产生的升力就大，在出手初期就能获得理想的高度。要做到阻力小，就要求制作的纸飞机纵向截面尽可能小，机翼后掠角尽可能大，表面尽可能简洁光滑。 2、要尽量折得两边对称，如果不对称得话，飞机转弯半径过小，就飞不稳定，容易进入螺旋。 3、翅膀和机身的比例要恰当。机身小翅膀大，飞机升力是够了，但重心上抬，投出去的飞机容易发飘；机身大翅膀小，重心过于下移，飞机就像飞镖一样，惯性十足，但却失去了飞行滑翔的行程，仿佛是扔出去的纸团。正确合理的翅膀和机身比例要根据纸飞机的形状和纸张的质地决定，多试几次就能找到最佳比例。 4、机翼尖端折出的小翼可帮助减少飞行阻力。 二、纸飞机的调整 航模界的名言——好的航模是调整出来的，作为手掷自由滑翔类航空模型的纸飞机也是如此。 1、要让纸飞机尽可能平飞，纸飞机的重心位置起到决定作用。重心位置应该靠前，防止飞机摇摆。机头太重，飞机容易一头扎在地上；机头太轻，又容易造成机头上翘，导致失速。通过调整纸飞机的外形调节飞机的重心位置以达到平衡。如果飞机已经定型，这需要通过水平尾翼上的升降舵来调整。机翼角度应该向上，从前面看飞机成“Y”型，飞机整体重心靠下，增强飞行稳定性。 2、要让纸飞机不旋转，也就是控制好纸飞机的横向平衡，这需要通过主翼上的副翼来调整。 3、要让纸飞机有一定的航向，也就是控制好纸飞机的航向稳定，尽量笔直向前不偏航或大半径盘旋，这需要通过垂直尾翼上的方向舵来调整。 注意调整纸飞机时要轻轻投掷，慢速经过的气流才能反映出纸飞机上存在的问题。用力投掷的话，风压会使纸飞机变形，掩盖住真正问题。再者，快速飞出去的话，如果纸飞机存在严重问题，会很容易撞在地面和墙上，虽然纸飞机模型比其他材料的飞机模型更抗撞击，不会炸机，但是总这样撞的话也会很快就烂掉的。 三、纸飞机的投掷 1、室外纸飞机的投掷。不要侧风投飞，不然容易被刮偏；顺风投掷也没有足够的动力；最好是迎着不太强的正面逆风投掷，投出的角度稍大于水平角度，约15度左右，飞机要平稳向前送出，到最后一刻才自然脱手，那样飞得最稳。