Как построить ракету из магнитного конструктора

Обновлено: 04.05.2024

Ракета «Союз-5» — носитель среднего класса, который должен прийти на смену «Зениту», единственной ракете, которую можно запускать с плавучего космодрома «Морской старт». Строить «Союз-5» начинают так: сначала плиту весом 650 килограммов размером 4,4 на 1,7 метра отливают на Каменск-Уральском металлургическом заводе в Свердловской области из типичного для России аэрокосмического сплава АМг6, который больше чем на 90 процентов состоит из алюминия, но содержит еще и магний, железо, титан, марганец и еще с полдесятка компонентов. Чтобы плита была ровной, ее несколько раз «прогоняют» на прокатном стане, под действием вальцов плита не только выравнивается, но еще и нагартовывается — то есть кристаллическая структура ее меняется, приобретая дополнительную прочность. Затем плиту везут примерно 900 километров на запад, в самарский «Прогресс».

Здесь ее фрезеруют с обеих сторон, удаляя все неровности и дефекты. На этом этапе в стружку превращается примерно 120 килограммов сплава АМг6. Похудевшую, но уже ровную плиту гнут — вальцуют, превращая ее в сектор цилиндра, а затем сваривают с двумя другими. Получившееся кольцо отправляется в другой цех, который почти целиком занимает фрезерный станок высотой в три человеческих роста.

Вертикальный фрезерный станок, который вырезает вафельный фон на уже сваренной обечайке бака. РКЦ «Прогресс»

Вертикальный фрезерный станок, который вырезает вафельный фон на уже сваренной обечайке бака. РКЦ «Прогресс»

Фреза вырезает на внутренней поверхности кольца одинаковые квадратные впадины размером примерно 10 сантиметров и глубиной в два. Это продолжается примерно месяц, к концу которого кольцо изнутри превращается в «вафлю», а каждая плита худеет до 110 килограммов. 16 таких колец ставят друг на друга — так получаются баки топлива и окислителя, из которых состоит корпус первой ступени ракеты-носителя «Союз-5».

«Грызут вафли» не только на «Прогрессе». Алюминиевые плиты в клеточку лежат в цехах омского «Полета», где делают «Ангару», и по другую сторону океана, в цехах United Launch Alliance и на заводе в NASA, где строят сверхтяжелые носители SLS для будущих полетов на Луну и окололунную станцию . Чтобы сделать корпус ракеты, по сути, большую алюминиевую трубу — требуются гигантские цеха, специализированные и очень дорогие станки, месяцы времени и десятки тонн стружки.

Но можно делать иначе.

Под Москвой стоит неприметный бело-оранжевой ангар высотой в два этажа. Он совсем не похож на ракетный завод, к каким мы привыкли. Тем не менее, здесь, в «Центре разработок С7» собираются делать ракеты — пока не такие большие, как «Союзы», но вполне настоящие носители легкого класса, которые будут способны выводить на орбиту настоящие спутники. На следующей стадии их цель — создать ракету среднего класса, которая сможет заменить «Зенит» на плавучем космодроме «Морской старт», хозяином которого несколько лет назад стала S7. И кажется, им удалось найти способ не гонять поезда из Свердловской области, а потом еще и переводить тонны дорогого ракетного сплава в стружку.

Труба

Ракета — это металлическая труба с топливом. В нижнем конце этой трубы стоят ракетные двигатели, в верхнем — полезная нагрузка, скажем, ядерная боеголовка, спутник или космический корабль.

Конечно, если присмотреться, начинаются нюансы. Если свернуть лист бумаги в трубку и склеить шов липкой лентой, такая труба удержит на себе небольшую стопку книг, если правильно распределить их вес. Этот тип конструкции, где обшивка является несущим элементом, в авиации называют монокок . Но стоит этой конструкции чуть-чуть отклониться от идеальной цилиндрической формы, прогнуться, она моментально схлопывается.

Чтобы это предотвратить, нужно или увеличивать толщину листа, или добавить внутрь силовой набор — ребра жесткости, продольные (стрингеры) и поперечные (шпангоуты). Таким образом из монокока вы получите уже полумонокок, очень популярный среди авиаконструкторов. Если подойти близко к любому самолету, вы увидите на его фюзеляже сотни и тысячи заклепок — это они держат обшивку на тех самых стрингерах и шпангоутах.

Корпус «Фау-2» покрыт множеством мелких «ямочек», оставшихся после сварки. The Smithsonian Institution

Корпус «Фау-2» покрыт множеством мелких «ямочек», оставшихся после сварки. The Smithsonian Institution

Так же была устроена и самая первая ракета, способная выйти за пределы земной атмосферы — «Фау-2» (с той разницей, что для закрепления стальной обшивки толщиной в 0,6 миллиметра использовались не заклепки, а точечная электродуговая сварка — именно из-за неравномерного остывания металла после сварки обшивка «Фау» покрыта множеством «ямочек»).

«Фау-2» была первой в истории боевой баллистической ракетой, способной нести боевой заряд в тонну взрывчатки (аматола) на расстояние в 300 километров и подниматься к границе космоса, Германия использовала ее во время войны, чтобы обстреливать Лондон. Как оружие она была не слишком эффективна — не очень точная (среднее отклонение от точки прицеливания несколько километров), дорогая, с частыми отказами), но она стала прообразом и советских, и американских боевых и космических ракет.

Монококовая «Фау-2» тоже смогла бы взлететь, но ее конечная скорость была бы в полтора раза ниже, а дальность была бы не более 300 километров, а примерно 190, то есть до Лондона из деревни Вассенар в южной Голландии, где стояли пусковые установки, она бы уже не долетела. Не удивительно, что фон Браун решил прибегнуть к испытанным авиационным стрингерам и шпангоутам.

Банка

После войны ракеты фон Брауна попали в руки к советским и американским инженерам. И они почти сразу задались вопросом: зачем в одну емкость (корпус ракеты) вставлять вторую (топливные баки)? Разве нельзя обойтись только одной?

Конечно, можно. Уже в 1949 году Сергей Королев читает в Бауманке курс лекций «Основы проектирования ракет дальнего действия», где описывает вариант ракеты с несущими баками, то есть баками, оболочка которых служит обшивкой корпуса ракеты и принимает на себя нагрузки.

Помимо очевидных преимуществ — снижение массы, упрощение конструкции — это инженерное решение давало возможность увеличить прочность баков за счет наддува. С этим эффектом сталкивается каждый из нас, когда пробовал смять банку газировки.

Смять пустую алюминиевую банку в плоский блин (например, наступив на нее ногой) намного проще, чем полную. Жидкость (и газ, если внутри газировка) давит на банку изнутри, что позволяет ей выдержать уже больше 200 килограммов.

Для того, чтобы такая ракета была прочной, с ней поступили точно так же, как с банкой выше: начали наддувать пустое пространство газом. Большая часть ракет, старт которых вы видели, представляют собой такие алюминиевые банки, только очень большие.

Несущие баки и наддув позволили ракетостроителям убрать из ракеты стрингеры и шпангоуты, избавиться от точечной сварки, а вместе с тем тысяч слабых место в обшивке, которая и так была тоньше бумаги.

Но совсем-совсем без силового набора обойтись не удалось. Прочность цилиндра — несущего бака — зависит от совершенства его формы, а сделать идеальный цилиндр высотой десятки метров очень трудно. Поэтому в ракетах оставили поперечный силовой набор — шпангоуты. Это позволило «разбить» один большой бак на множество виртуальных цилиндров поменьше, для каждого из которых масштаб допустимых отклонений был уже больше. Такая оболочка сопротивляется продольному сжатию в 1,6 раз лучше, чем гладкая. Несущие баки со шпангоутами стали основой конструкции главной советской ракеты, Р-7 — и всех ее наследниц, вплоть до современных «Союзов-2».

Бак центрального блока ракеты «Союз»: из силового набора присутствуют только шпангоуты. Шарообразные баки предназначены для газов системы наддува. РКЦ «Прогресс»

Бак центрального блока ракеты «Союз»: из силового набора присутствуют только шпангоуты. Шарообразные баки предназначены для газов системы наддува. РКЦ «Прогресс»

Вафля

Никому не хотелось покрывать тонкие стенки баков отверстиями под заклепки или шрамами от точечной сварки, и инженеры нашли выход: нужно сделать так, чтобы силовой набор составлял одно целое с обшивкой. Иначе говоря, нужно взять лист металла потолще и выфрезеровать в нем стрингеры и шпангоуты. Так в начале 1960-х появилась «вафля».

Первой «вафельной» ракетой в СССР стала экспериментальная УР-200, где «вафлю» вытравливали химикатами (потом УР-200 стала основой второй ступени «Протона»). Ту же технологию использовал фон Браун для американских носителей серии «Сатурн», она же украшала изнутри подвесной бак шаттла, и современную SLS для полетов на Луну. Один из типов вафельного подкрепления — треугольный (isogrid) был запатентован в 1964 году и стал почти стандартом: его используют, например, для баков будущей ракеты «Вулкан» .

И это дает существенный выигрыш. Если бы баки первой ступени ракеты-носителя «Зенит» делали из гладкого листа, то при той же прочности она была бы тяжелее на 3,2 тонны, то есть ступень весила бы не 27,6 тонны, а 30,8 тонны — более чем на 10 процентов больше. Причем, это оптимистическая оценка, сделанная в предположении, что конструкция идеальна — в ней нет дефектов, малейших отклонений от идеальной цилиндрической формы, которые, как мы помним, могут привести к потере устойчивости под нагрузкой и схлопыванию всей «банки». Поэтому более реалистичная весовая наценка — 4,4 тонны для первой ступени «Зенита», сделанной из гладкого листа.

Семейство ракет-носителей среднего класса «Зенит». Баки горючего и окислителя этой ракет состоят из цилиндрической обечайки и двух полусферических днищ. Обечайка собрана из из листов, где методом механического фрезерования вырезана «вафля» с толщиной ребра 5 миллиметров, высотой 25, толщиной полотна — 5 миллиметров Norbert Brügge

Семейство ракет-носителей среднего класса «Зенит». Баки горючего и окислителя этой ракет состоят из цилиндрической обечайки и двух полусферических днищ. Обечайка собрана из из листов, где методом механического фрезерования вырезана «вафля» с толщиной ребра 5 миллиметров, высотой 25, толщиной полотна — 5 миллиметров Norbert Brügge

Так инженеры нашли практически идеальное решение проблемы — как сделать баки с силовыми набором, но при этом не ослаблять обшивку ни сваркой, ни клепкой: нужно просто сделать силовой набор вместе с обшивкой. Этот метод стал стандартом для большинства тяжелых ракет по всему миру. Но платить за это решение пришлось временем, ресурсами и, разумеется, деньгами.

«Новому космосу» вся эта технологическая красота была не под силу, и они искали другой способ оставить в целости и козла, и капусту — присоединить к обшивке силовой набор, но не потерять в прочности. И нашли.

Как это теперь собрать

Большинство методов сварки предполагает, что вы расплавляете электрической дугой или газовой горелкой края двух металлических деталей, соединяете их, а когда расплавленный металл застывает, две эти детали оказываются единым целым, увы, единство это мнимое, и такой способ соединения не намного лучше традиционной клепки. В толще сварного шва могут остаться микроскопические пузыри, трещины и другие дефекты. Кроме того, расплавленный и застывший металл может стать менее прочным.

В случае, если сварной шов не подвергается большим нагрузкам, этим можно пренебречь, но в ответственных случаях приходится заниматься тщательной проверкой швов: дефекты ищут при помощи рентгена, ультразвука, магнитного порошка и десятков других инструментов. Но даже хорошие швы все равно остаются слабым местом, и их приходится усиливать, увеличивая толщину деталей в месте соединения.

Например, баки ракеты «Ангара» из «вафельных» листов сплава АМг6 сваривают в атмосфере инертного аргона — традиционная электродуговая сварка «на воздухе» не подходит для алюминия, поскольку он быстро окисляется (и может загореться), а оксид алюминия, попавший в шов сильно снижает его прочность. Перед сваркой края листов очищают от тугоплавкой пленки оксида алюминия на станках или металлическими щетками (если в шов попадет оксид алюминия, это сильно снизит его прочность), при этом в зоне шва листы имеют толщину не 5 миллиметров, как по всей площади, а 7,4 миллиметра — для надежности. То есть за прочность шва приходится расплачиваться снижением массы полезной нагрузки.

Срез листа, из которого сваривают баки “Союза-5” (сверху), слева видно утолщение для сварного шва. Внизу - срез листа для внешнего топливного бака для шаттлов РКЦ «Прогресс» NASA

Срез листа, из которого сваривают баки “Союза-5” (сверху), слева видно утолщение для сварного шва. Внизу - срез листа для внешнего топливного бака для шаттлов РКЦ «Прогресс» NASA

Три главных буквы

Сварка трением с перемешиванием, запатентованная в 1991 году сотрудниками британского Института сварки, решает почти все эти проблемы. Суть технологии состоит в том, что края свариваемых деталей нагреваются от механического трения, но не детали о деталь, как в случае с «обычной» сваркой трением, а специального быстровращающегося тугоплавкого инструмента. Металл в зоне шва нагревается, но не до температуры плавления — в случае с алюминием этого около 550 градусов, то есть 70 процентов от температуры плавления. Материал становится пластичным и перемешивается, образуя практически монолитное соединение — прочность шва в итоге оказывается на уровне примерно 80 процентов от прочности самого листа.

Это значительно лучше традиционной электросварки. Например, если аргоно-дуговая сварка обеспечивает прочность шва в 160-170 мегапаскалей, то шов от СТП на тех же листах дает 250 мегапаскалей (при исходной прочности листа 300 мегапаскалей).

Аэрокосмическая отрасль давно заметила эту технологию: уже в 1999 году стартовала ракета-носитель Delta II, где компания Boeing применила СТП для сварки межбакового переходника, а в 2001 году полетела такая же ракета со сваренными тем же методом баками.

Примерно тогда же СТП в 2001 году — начали использовать для сварки внешнего топливного бака шаттлов, восемь швов в баке для жидкого водорода и четыре — для жидкого кислорода, всего почти 800 метров.

Однако станки для СТП были сложными и громоздкими, и сам этот метод использовали только для сварки самих обечаек. Ситуация начала меняться, когда новый метод сварки посягнул на вездесущую «вафлю», и первым это сделала компания SpaceX.

И снова труба

В ракете Falcon 9, вновь появляются, как во времена «Фау-2», стрингеры и шпангоуты (Falcon 1 вообще летала с гладкими баками). Разница в том, как именно они закреплены на обшивке. В 2009 году, еще до запуска первого Falcon 9 SpaceX рассказывали, что будут использовать СТП, чтобы приварить силовой набор к обшивке, и алюминий-литиевый сплав.

Сегодня уже не приходится сомневаться, что эти технологии работают: Falcon 9 успешно летают и по многу раз — недалек тот день, когда одна из первых ступеней ракеты совершит десятый в своей биографии полет. Много говорят о технологических хитростях Маска, которые позволили ему сделать такую ракету: о переохлажденном топливе, что позволяет увеличить объем горючего на борту, не увеличивая объем баков, говорят о решетчатых рулях, говорят о двигателях, способных к многоразовому включению и дросселированию, но почти никто не говорит о СТП и стрингерах. Хотя именно это небольшое новшество может изменить всю технологическую цепочку производства ракет.

Ребята, нам сегодня в детский сад пришла посылка с письмом.

Ребята, нам предлагают с вами пройти подготовку в отряде юных космонавтов. Вы согласны стать юными космонавтами?

«Космонавтом хочешь стать –

Нужно много-много знать!

Любой космический маршрут

Открыт для тех, кто любит труд!»

/ Ребята, а здесь - космические задания. Попробуем выполнить их. Вы готовы?

И так первое задание. Это вопросы.

Вопросы к детям:

1. Кто был первым космонавтом? Юрий Алексеевич Гагарин

2. Вокруг какой планеты облетел Юрий Гагарин? Землю

3. Когда отмечают День Космонавтики? 12 апреля

4. Каким должен быть настоящий космонавт? (Сильным, смелым, здоровым, выносливым, терпеливым, умным, обладать хорошей зрительной памятью.)

5. Что должен уметь космонавт? (Управлять ракетой, делать зарядку, прокладывать путь в межзвёздном пространстве, знать планеты и созвездия.)

6. Была ли женщина космонавт (Светлана Савицкая)

7. Кто был первым конструктором космического корабля?Сергей Павлович Королев

Правильно, дети. Настоящий космонавт должен быть сильным, смелым, здоровым, физически развитым, выносливым, умным, и он должен знать устройство ракеты, уметь ею управлять, прокладывать путь в межзвёздном пространстве, знать планеты, выполнять физические упражнения, уметь расшифровывать радиосигналы.

Чтобы стать настоящими космонавтами, нам необходимо действовать дружно, уметь работать сообща, проверить свою смекалку и выполнить тренировочные задания.

Ребята, для нас приготовлены космические задания и игры. Давайте продолжим нашу подготовку.

И так задание: нам предлагают проверить нашу память. Прочесть стихотворения.

В космической ракете

С названием «Восток»

Он первым на планете

Подняться к звездам смог.

Поет об этом песни

Навеки будут вместе

Гагарин и апрель.

Мы с друзьями во дворе

Строили ракету.

Только топлива у нас,

К сожаленью, нету.

Не смогли мы полететь

К Марсу и Венере.

Но у нас всё впереди.

В это твердо верю!

А теперь проверим вашу выносливость и вестибулярный аппарат, знаете, что это такое, это умение держать равновесие.

Зарядка для поддержания равновесия:

1. Развести прямые руки в стороны;

2. Поднять одну ногу и согнуть ее в колене, простоять так на счет от 1 до 10.

Приготовились, начали 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10….

А теперь на другой ноге, начали….

На этом наша проверка закончена, равновесие вы прекрасно держите.

чтобы в космическом пространстве не заблудиться, мы должны вспомнить, название планет. (Д/и с мячом «Угадай по звуку»)

Дети стоят в кругу, воспитатель задает вопрос и кидает мяч детям по очереди.

1. Назовите планету, которая начинается со звука /мь/ (Меркурий)

2. Назовите планету, которая начинается со звука /вь/ (Венера)

3. Назовите планету, которая начинается со звука /зь/ (Земля)

4. Назовите планету, которая начинается со звука /м/ (Марс)

5. Назовите планету, которая начинается с двойного звука /йу / (Юпитер)

6. Назовите планету, которая начинается со звука /с/ (Сатурн)

7. Назовите планету, которая начинается со звука /у/ (Уран)

8. Назовите планету, которая начинается со звука /нь/ (Нептун)

Теперь нам необходимо пройти подготовку в космических мастерских. Сейчас мы с вами пойдем в Мастерскую юных космонавтов. Скажите, ребята, что необходимо космонавту, чтобы отправится в космос? Без чего космонавт не полетит? (Без ракеты.)

Сначала я предлагаю вам сделать плоскую ракету, а потом объемную.

Использование магнитного конструктора «Полидрон» в конструктивно-модельной деятельности детей Федеральный государственный образовательный стандарт одним из основных принципов дошкольного образования называет формирование познавательных.

Конспект интегрированной НОД по аппликации и конструированию в средней группе «Ракета»

Конспект интегрированной НОД по аппликации и конструированию в средней группе «Ракета» Задачи: - Совершенствовать умение работать с ножницами; - Совершенствовать аппликационные навыки; - Учить активно применять раннее усвоенные.

Конспект НОД по конструированию из бумаги «Ракета» в старшей группе

Конспект НОД по конструированию из бумаги «Ракета» в старшей группе Цель: Учить из бумаги конструировать ракету, выделяя ее характерные особенности. Задачи : Образовательные : Формировать умения следовать.

Конспект НОД по конструированию с использованием Тико-конструктора «Снежинка»

Конспект НОД по конструированию с использованием Тико-конструктора «Снежинка» Цель: Умение детей создавать предметы из деталей ТИКО — конструктора. Задачи: Обучающие: Способствовать созданию плоскостных фигур, соединять.

Конспект открытого занятия по конструированию из Lego-конструктора «Неизвестная планета» в подготовительной к школе группе

Конспект открытого занятия по конструированию из Lego-конструктора «Неизвестная планета» в подготовительной к школе группе Цели: • развитие устойчивого интереса к конструированию; • расширение знаний о космосе при помощи конструктора «Lego»; • закрепить знания.

Конспект открытого занятия по конструированию на тему «Ракета»

Конспект открытого занятия по конструированию на тему «Ракета» Образовательная область "Художественно - эстетическое развитие. "Конструирование на тему: "Ракета" в средней группе. Цель: закрепить знания.

Конспект открытой образовательной ситуации в средней группе по художественному конструированию «Ракета» по теме «Космос»

Конспект открытой образовательной ситуации в средней группе по художественному конструированию «Ракета» по теме «Космос» Конспект открытой образовательной ситуации в средней группе "Затейники" по художественному конструированию РАКЕТА по теме «Космос». Цель:.

Конспект занятия по конструированию «Ракета»

Конспект занятия по конструированию «Ракета» День космонавтики в этом году пришелся на четверг. По расписанию НОД у нас конструирование. Немного подумала и над темой занятия, и над.

Создание магнитного конструктора для занятий по конструированию

Создание магнитного конструктора для занятий по конструированию Создание магнитного конструктора для занятий по конструированию. Готовилась недавно к очередному занятию по конструированию и думала над.

Что можно сделать из магнитного конструктора?

Магнитный конструктор – одна из популярных детских игрушек на сегодняшний день. Комплект различных деталей из пластика, дерева или металла, которые легко соединяются друг с другом, – настоящий источник вдохновения и исследовательский набор для детской фантазии. С помощью таких конструкторов хорошо развивать пространственное мышление, усидчивость и творческую искру в школьниках младшего возраста, а с малышами легко выучить цвета, цифры и названия геометрических фигур. Игрушка универсальна, подойдёт как для мальчиков, так и для девочек. А сложные конструкторы с большим количеством мелких деталей оценят даже взрослые.




Постройки из Magformers и его аналогов

Конструкторы Magformers или другие магнитные аналоги позволяют создавать как простые пирамиды и кубы, так и сложные геометрические фигуры или даже целые замки. Кроме того, в продаже есть отдельные наборы, которые дополняют стартовый комплект. Например, для того чтобы собирать движущиеся автомобили из магнитных деталей, необходимо докупить отдельные элементы с крутящимися колёсами.



Вне зависимости от возраста ребёнка, первый раз начать лучше всего с самых простых фигур – плоских. Это могут быть квадраты и треугольники, мост, выложенный от одного края стола до другого, или даже улыбающаяся мордочка. Чтобы малышам проще было ориентироваться, можно подложить под детали лист бумаги или картона, на котором заранее начертить вспомогательные линии. Малыши оценят красивую яркую мозаику, которую можно выложить на любой ровной поверхности, а также возможность взять любимую игрушку с собой в ванную комнату и играть в воде.



После того как плоские фигуры будут освоены, можно переходить к собиранию объёмных геометрических фигур, таких как кубы, сферы, пирамиды или колёса. Со временем их можно усложнять, добавляя количество деталей и увеличивая размер фигур. Если ребёнок легко освоил такую игровую геометрию, можно перейти на сборку фигурок животных, человечков или сказочных персонажей. Отлично будут смотреться собранные из Magformers роботы и динозавры.

Конечно, схожесть будет весьма отдалённой, но детская фантазия прекрасно справится с этим маленьким недостатком.




Транспорт и архитектура – следующий этап освоения магнитного конструктора. Маленькая избушка, круглая арена цирка или целый замковый комплекс, в котором с комфортом разместятся на постоянное место жительства другие игрушки, – всё это можно собрать из одного-двух стандартных комплектов деталей. Для сборки транспорта понадобятся колёса, которые позволят катать получившееся авто по столу или полу. Необязательно останавливаться на легковых машинах, при должной сноровке из Magformers можно собрать и грузовое авто, и трактор, и даже вертолёт. Конечно, винт такого вертолёта не будет проворачиваться, но машина получается очень узнаваемой.




При определённой сноровке и усидчивости, а также наличии большого количества разнообразных наборов и дополнений, можно сделать очень объёмные и довольно сложные композиции. Например, отличной идеей будет собрать персонажей мультиков и фильмов или движущиеся механизмы, такие как мельница или колесо обозрения. Если самому придумать такие сложные элементы у ребёнка не получается, можно найти множество различных схем, которые практически пошагово демонстрируют этапы сборки. Несколько таких схем, как правило, изначально предлагаются в комплекте конструктора в виде отдельного вкладыша или в виде изображений на боковой стороне упаковки.






Что построить из палочек и шариков?

Кроме магнитных конструкторов из пластика или дерева, таких как Magformers, существуют более сложные разновидности, состоящие из отдельных металлических трубочек и шариков. Однако сложность из-за большей детализации компенсируется большей свободой действий. Такой конструктор не ограничивает полёт фантазии и творческий размах не только ребёнка, но и взрослого.




За счёт ограниченности разнообразия деталей строить объёмные фигуры непросто. Начать стоит с плоской геометрии в виде квадратов и треугольников, постепенно усложняя фигуры и переходя к многогранным сложным изделиям. За счёт небольших размеров деталей получившиеся фигурки животных и растений будут больше напоминать свои прототипы, а транспорт или архитектура и вовсе получатся очень похожими.

Так, отличным украшением рабочего стола станет собранный из блестящих элементов лондонский мост или Эйфелева башня.



Частным вариантом таких конструкторов является неокуб, состоящий исключительно из мелких магнитных шариков. С их помощью можно создавать более детализированные фигурки и даже делать аксессуары в виде браслетов или колец. Такой конструктор обладает наибольшим образовательным потенциалом, однако подойдёт только для более взрослых пользователей. А также в отличие от деревянных и пластиковых конструкторов металлические детали малого размера не подойдут для игр в песке или воде, поэтому взять с собой такой конструктор в ванную комнату у ребёнка не получится.




Советы по созданию поделок

При выборе и покупке магнитного конструктора необходимо обращать внимание на возрастные ограничения. Чем больше в наборе мелких или металлических деталей, тем больший возраст ребёнка будет указан как минимально разрешённый. Игрушки для самых маленьких изготавливают таким образом, чтобы магнитные элементы были надёжно закрыты пластиком или деревом. А в дополнение к самому конструктору можно приобрести специальную магнитную доску, которая облегчит игру для детей в возрасте до 3-х лет. Такая доска будет удерживать на себе детали, не давая им рассыпаться по комнате.



В разных наборах от одного производителя детали могут отличаться друг от друга по виду и количеству. Главное правило – чем разнообразнее, тем лучше, поэтому необязательно приобретать все наборы одной марки, можно комбинировать. Необычно смотрятся поделки, изготовленные из разных материалов, например, с пластиком и металлом, или пластиком и деревом. Для ещё большего разнообразия можно приобрести специальные наборы, детали которых содержат в составе фосфор. Такие элементы будут светиться в темноте мягким зеленоватым светом, накапливая солнечный свет в течение дня. С их помощью даже пятилетний ребёнок с лёгкостью сможет собрать себе небольшой ночник для прикроватной тумбочки.



При сборке фигур из неокуба или других магнитных конструкторов, состоящих из мелких металлических деталей, сложные фигуры собираются путём соединения более простых. Например, сначала магнитные шарики собираются в цепочку, потом она соединяется в окружность, и только после этого окружности придаётся форма треугольника.

Из нескольких таких треугольников можно собрать уже объёмную пирамидку.




Используя готовые схемы сборки и собственную фантазию, постепенно докупая новые более сложные элементы, можно долго сохранять интерес ребёнка к игрушке. А сборка конструктора совместно с родителями позволит провести немало приятных вечеров в кругу семьи, сближая её членов.

О том, как из магнитного конструктора можно сделать разноцветный шар, расскажет следующее видео.

Цель. Упражнять детей в моделировании и конструировании из строительного материала и деталей конструкторов; закрепить название деталей строительного материала; развивать внимание, воображение, сообразительность.

Ход занятия :

Педагог: -Здравствуйте ребята!

Помните, на прошлом занятии к вам гости прилетал робот с другой планеты?

Всё это время робот находился в детском саду (в-ль показывает робота)

Ему очень понравилось здесь, он побывал во всех группах, с вашей помощью он нашёл себе много друзей, но со временем робот заскучал по своей родной планете и мечтает вернуться обратно.

А как вы думаете, на чём робот может вернуться обратно? (ответы детей)

А теперь послушайте стихотворение:

Вот так радуга на небе, шёлковый узор!

Ну и радуга на небе, как цветной ковёр!

А над радугой ракета, взмыла к небесам.

Вот такую же ракету – я построю сам!

Педагог выставляет на доску картинки с ракетами, летящими в космос.

А сейчас ребята мы покажем роботу, как умеем строить.

Перед вами лежат листы со схемами ракет, давайте вместе посчитаем, сколько их изображено? (ответы детей)

Давайте найдём 2 одинаковые.

А теперь построим такую ракету.

(вывешивает на доску схему ракеты формата А-3)

А для того, чтобы построить такие ракеты нам нужно выбрать детали.

Перед вами лоточки, скажите какие детали можно использовать для постройки ракеты? (ответы детей

Ребята, ракету мы будем строить объёмную, она у нас будет стоять.

Робот рассматривает постройки, хвалит детей и спрашивает названия деталей, которые они использовали. (дети отвечают)

Педагог: Вы ребята хорошо потрудились, и нам пришла пора немного расслабиться.

ФИЗКУЛЬТМИНУТКА (проводится 3 раза, на 2 раз быстрее, на 3 раз ещё быстрее)

Два хлопка над головой- раз, два,

Два хлопка перед собой- раз, два.

Две руки за спину спрячем- раз, два,

И на двух ногах поскачем- раз, два.

А сейчас ребята мы покажем роботу из чего ещё можно сделать ракету.

Перед вами лоточки в которых лежат фигуры.

Назовите их. (ответы детей- прямоугольник, треугольник)

Давайте на столе выложим плоскостную ракету из геометрических фигур.

Робот просматривает работы детей и спрашивает, как называются фигуры, из которых они построили плоскостную ракету, а как называется строительный материал, из которого они построили объёмную ракету (ответы детей)

Робот хвалит детей и говорит, что пришла пора прощаться, его уже ждут на другой планете. Дети прощаются с роботом.

Магнитный конструктор — неиссякаемый источник вдохновения и «инструмент» для развития детей. Его особенность — возможность соединять детали любой стороной, не ограничивая полет фантазии. Гибкость и разнообразие элементов помогает развивать в детях творческое начало, усидчивость и пространственное мышление.

Собирая фигуры из магнитного конструктора, ребенок учится находить нетривиальные решения задачи и нестандартно использовать привычные инструменты. Детали «Магникон» универсальны, их можно сочетать между собой в любой комбинации. Если предметов в наборе вам уже не хватает, можно добавить к нему новый или дополнить комплект элементами из блистеров.

Чем больше деталей есть у ребенка, тем веселее ему играть и тем больше пользу приносит ему магнитный конструктор. Приведем несколько примеров сложных и интересных фигур, которые можно из него собрать.

Роботы-трансформеры

«Вневременная классика». Такого робота интересно собирать, а затем играть с готовой фигуркой. Детали прочно соединяются друг с другом неодимовыми магнитами, и дети смогут даже устраивать игровые бои трансформеров. Можно добавлять роботу новые детали — руки и ноги, шипы, колеса и боевые бластеры.

Если нужно, ребенок быстро превратит фигурку, например, в автомобиль. Со стандартными конструкторами такая гибкость невозможна, но магнитные детали легко переставляются с места на место. У малыша получится настоящий трансформер, похожий на героя из популярных мультфильмов и кино.

Знаковые достопримечательности

Детям постарше, которые уже немного знакомы с историей и географией, будет интересно собрать собственную копию Тадж-Махала или Эйфелевой башни. Размеры постройки и детализация ограничены лишь количеством деталей. Дети могут играть сообща, возводя сложную конструкцию, учась взаимодействовать и работать в команде.

К игре могут присоединиться и взрослые. Во время сбора конструкции стоит рассказать о самой достопримечательности, стране, где она находится, ее создателях. Информация, которая подана в форме игры, легче усваивается, и ребенок хорошо запомнит полезные сведения. Сбор сложных конструкций — хороший способ сплотить семью, лучше узнать своего ребенка.

Транспорт

В магнитных конструкторах для детей от пяти лет много инженерных деталей — колес с шасси, вращающихся платформ, прицепных и других интересных элементов. С их помощью можно собрать:

  • большой грузовик — дальнобойный трак с большой платформой и несколькими рядами колес, автомобиль с кабиной и прицепом для животных, открытым кузовом, эвакуатором, фургоном;
  • поезд с любым количеством вагонов — пассажирских и грузовых (можно рассказывать малышу, что вообще возят по железной дороге);
  • космический корабль с дополнительными малыми модулями, шаттлами, платформами для выхода в открытый космос, отделяемыми ступенями (и поиграть в астронавтов или старт на космодроме);
  • строительную или дорожную технику — кран, экскаватор с ковшом или манипуляторами;
  • гоночный болид, ракету, квадроцикл, полицейскую машину и т.д.

Собирая разный транспорт, ребенок начинает лучше понимать принцип его движения, знакомится с конструкцией автомобилей и поездов, основами физики и инженерии. С помощью «старших» серий магнитного конструктора можно даже освоить начальный уровень робототехники.

Другие примеры интересных и крутых фигур

Большие фигуры из магнитных деталей могут собрать даже малыши, предложите им несложный вариант — например, шар. Соединяя разноцветные детали, ребенок весело проведет время, параллельно знакомясь с разными видами геометрических фигур.

Создавать пространственные сферы, кстати, не так просто, как кажется. Нужно вдумчиво подбирать элементы, чтобы шар получился правильным, и его можно было катать по полу. Поэтому маленьким конструкторам понадобится помощь взрослых. Можно одновременно рассказывать детям, как строить настоящий купол — как в цирках и на крытых стадионах.

Также детям будет интересно собрать:

  • большую карусель — с крышей и фигурами на платформе;
  • рыцарский замок — с башней-донжоном, огражденным двором и воротами;
  • пожарную станцию — со спецмашинами и постройками.

Пользуясь этими примерами и своим воображением, вы можете построить еще много интересных конструкций из магнитных деталей. Когда ребенок повзрослеет, в набор можно добавить более сложные элементы, чтобы разнообразить занятие и повысить уровень выполняемых задач. Тогда магнитный конструктор останется любимой игрой ребенка и полезное развлечение долго не наскучит ему и вам.

Читайте также: