王自平
筆者以單層吹塑紙為主要材料,制作了一架翼展750mm、機(jī)長(zhǎng)580mm、起飛重量約100g的TB-20小型電動(dòng)遙控像真模型飛機(jī)(圖1)。與之前介紹的賽斯納-182和LA-8像真機(jī)相比,這款模型的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,重量也能被有效控制,適合在小場(chǎng)地和室內(nèi)場(chǎng)館慢速飛行。如果在其上加裝兩個(gè)小浮筒,還能改造成一架輕盈的水上起降模型飛機(jī)。下面分兩期介紹該模型的構(gòu)思設(shè)計(jì)、材料選用、工藝制作和飛行調(diào)試。
構(gòu)思設(shè)計(jì)
1.重量控制
之所以選擇制作小型電動(dòng)遙控像真機(jī),是因?yàn)檫@類模型不僅飛行安全,而且易取材、用料少、花費(fèi)低。而在設(shè)計(jì)時(shí),首要考慮的是如何控制模型的起飛重量。
為此,模型飛機(jī)的機(jī)翼、機(jī)身和尾翼均采用了傳統(tǒng)的蒙皮-骨架式結(jié)構(gòu),以保證基本外觀和飛行強(qiáng)度。其中機(jī)翼骨架用輕木制作,有條件的可在受力部位加碳纖絲;機(jī)身蒙皮使用單層吹塑紙;尾翼采用超薄吹塑紙(從中間劈開雙層吹塑紙)。
2.外觀像真
為保證模型能平穩(wěn)慢速飛行,須適當(dāng)調(diào)整機(jī)翼展弦比、加寬翼弦、增大機(jī)翼面積,以使其翼載荷小一些。為保證像真性,在制作時(shí)得抓住TB-20原型機(jī)的幾個(gè)重要外觀特征:富有現(xiàn)代氣息的機(jī)頭整流罩、漂亮寬敞的駕駛艙和線條流暢的座艙玻璃(圖2、圖3)。
3.操控靈活
由于小場(chǎng)地的飛行空間一般較復(fù)雜,因此模型飛機(jī)需具備良好的飛行穩(wěn)定性和靈活可靠的操縱性。模型的各活動(dòng)翼面均采用自制的金屬鉸鏈(副翼6個(gè)、升降舵3個(gè)、方向舵兩個(gè))連接。舵面的操縱系統(tǒng)由3個(gè)2g舵機(jī),以及內(nèi)徑0.6mm的鋁導(dǎo)管內(nèi)置直徑0.4mm的鋼絲組成。前機(jī)輪與方向舵同步控制。精細(xì)簡(jiǎn)潔的操控系統(tǒng),為模型在小場(chǎng)地滑跑起降創(chuàng)造了條件。整套系統(tǒng)內(nèi)置在機(jī)艙內(nèi),提高了模型的像真度(圖4)。
4.方便攜帶
為方便外場(chǎng)放飛,模型采用了全插件的組合方式(圖5),既可快速拆卸,又易于裝箱攜帶。機(jī)翼、尾翼、起落架和電機(jī)的安裝連接固定件專門用尼龍材料制作,不僅加工簡(jiǎn)單、易粘接,而且重量輕。
5.動(dòng)力設(shè)置
根據(jù)設(shè)計(jì)方案,模型的電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)采用外徑18mm的微型無(wú)刷電機(jī)(KV值1 800)、6A電調(diào)和2S/250mAh/20C鋰電池,螺旋槳采用自制樺木槳。安裝了整套電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)后,整架模型飛機(jī)的起飛重量約105g,總升力面積11.52dm2,翼載荷約9.2g/dm2。
材料選用
這架TB-20像真模型飛機(jī)的主要制作材料包括單層吹塑紙(白色)、輕木、碳纖絲、易拉罐皮、尼龍材料、直徑0.4mm的鋼絲、X光底片或PVC透明膠片、EPS硬泡沫材料、棉線、裝飾彩條等。
雙層吹塑紙可從網(wǎng)上購(gòu)買,其厚度約1.5mm,尺寸為980mm×430mm,密度是0.725g/dm2,用作模型機(jī)身、機(jī)翼和尾翼的蒙皮。如果工藝水平強(qiáng),還可將其從中劈開,得到厚度約0.8mm的單層吹塑紙,用于制作重量更輕的機(jī)翼和尾翼。吹塑紙是一種較好的輕質(zhì)模型材料,缺點(diǎn)是表面硬度差、容易劃損。這架模型用厚0.8mm的吹塑紙蒙皮,起飛重量不到100g(圖6)。
模型飛機(jī)的機(jī)翼、機(jī)身和尾翼均采用傳統(tǒng)的蒙皮-骨架式結(jié)構(gòu),主要用輕木制作,并以碳纖絲加強(qiáng)。各部件的連接固定件,其受力處也需加強(qiáng),用料為尼龍、棉線和粘接劑。用棉線纏繞尼龍固定件并粘接牢固,成品強(qiáng)度高、重量輕。
模型各活動(dòng)翼面均采用自制的金屬鉸鏈連接,操縱機(jī)構(gòu)則由內(nèi)徑0.6mm的鋁導(dǎo)管內(nèi)置直徑0.4mm的鋼絲組成。其中金屬鉸鏈和操縱鋼絲的外管選用易拉罐鋁皮材料制作,成型容易、重量輕。之前筆者曾嘗試用聚甲醛塑料管制作操縱鋼絲的外管,但發(fā)現(xiàn)它的內(nèi)徑過大,不適合小型模型,而自制細(xì)鋁管不僅重量輕,操縱精度也高。
模型的前三點(diǎn)式起落架用直徑0.8mm的鋼絲制作,固定插件則用尼龍材料制作。
為保證像真性,在制作時(shí)特意突出了原型機(jī)的幾個(gè)重要外觀特征:富有現(xiàn)代氣息的機(jī)頭整流罩、漂亮寬敞的駕駛艙和線條流暢的座艙玻璃。其中螺旋槳的整流罩采用EPS硬泡沫材料制作并用502膠粘合,不僅解決了模型曲面的過渡問題,保證了整流罩與機(jī)頭罩側(cè)面輪廓的線條流暢,還提高了吹塑紙結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度(圖7)。座艙蓋的玻璃罩則用廢棄的X光底片或PVC透明膠片制作,以深灰色多股電線的塑料導(dǎo)管包邊(圖8)。(未完待續(xù))