韓旭
由于飛行場(chǎng)地越來(lái)越難找,小巧的F3P模型飛機(jī)更適合在小場(chǎng)地與室內(nèi)飛行,所以優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。對(duì)于喜愛(ài)模型飛機(jī)的在校學(xué)生而言,只需要在學(xué)校里找一小塊場(chǎng)地就可以飛行了。其實(shí)F3P只是室內(nèi)花樣航空模型比賽項(xiàng)目的簡(jiǎn)稱,但是由于非常受歡迎,習(xí)慣上將用于F3P項(xiàng)目的模型飛機(jī)稱為F3P飛機(jī)。
本文介紹的新的飛行方法利用了遙控器編程功能,
可以在不增加硬件設(shè)備和重量的情況下,改善模型飛
機(jī)的飛行性能。
增加機(jī)翼彎度
F3P項(xiàng)目追求速度均勻、飛行柔和、操控精準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)如此高的要求,模型飛機(jī)的結(jié)構(gòu)方案不約而同地采用了十字板身結(jié)構(gòu),并采用各種方式減輕重量。這種結(jié)構(gòu)制作工藝簡(jiǎn)單,又具有較高的抗彎剛度與較大的機(jī)身側(cè)面積。如果采用材質(zhì)輕盈而強(qiáng)韌的Depron泡沫板(一種閉孔聚苯乙烯泡沫,又稱D板)制作,可以明顯提高模型飛機(jī)的飛行性能,使模型飛機(jī)飛得很慢、很“飄”。為使模型飛機(jī)飛得更慢、更“飄”,愛(ài)好者們想出了各種方法來(lái)減輕模型飛機(jī)的重量,比如去掉保護(hù)殼、鏤空板材、鏤空覆膜、剪短連接線等。然而,這些方法雖然有效,但費(fèi)時(shí)費(fèi)力,并且是以犧牲電子設(shè)備可靠性、電子器件防護(hù)性為代價(jià)的。
事實(shí)上,要想飛得更“飄”,減輕重量并不是唯一的途徑。
圖1、圖2分別是普通平板翼型與彎板翼型在相同雷諾數(shù)下的升阻特性曲線。從圖1、圖2的對(duì)比可看出,平板翼型的失速特性、升阻比、升力特性均不如帶有彎度的翼型。而F3P模型采用整塊板材制作機(jī)翼(即平板翼型),帶來(lái)制作便利性的同時(shí)犧牲了空氣動(dòng)力學(xué)性能。
圖1、圖2中黑線為普通的對(duì)稱翼型,紅線為對(duì)稱翼型在距后緣40%弦長(zhǎng)處使用3°襟翼的效果。
從中可以看出,使用襟翼(增大了機(jī)翼的彎度)后:
1. 翼型的升力系數(shù)提高了,平飛需要的迎角更??;
2. 阻力系數(shù)基本不變,不會(huì)明顯造成耗電增加;
3. 平飛狀態(tài)升阻比增加,更省電,航線巡航時(shí)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的要求進(jìn)一步降低;
4. 力矩系數(shù)增加,有助于在低速、低雷諾數(shù)狀態(tài)下提高舵效與俯仰操控性。
可見(jiàn),如果能在飛行中增加模型的機(jī)翼彎度(使用襟翼),則可以有效地提高飛行性能。
由于傳統(tǒng)的F3P模型大多采用單舵機(jī)控制雙側(cè)副翼,并不具備改變機(jī)翼彎度的硬件條件。而如果采用雙舵機(jī)控制副翼,這種控制就可能實(shí)現(xiàn)。為了驗(yàn)證這種理論是否正確,筆者進(jìn)行了一系列的組裝和飛行測(cè)試。
部件及組裝
打開(kāi)包裝,F(xiàn)3P模型飛機(jī)的各個(gè)部分一目了然(圖3)。該機(jī)采用3mm Depron泡沫板作為機(jī)身材料,經(jīng)過(guò)鏤空并覆膜以減輕重量。各個(gè)部件之間通過(guò)插接方式連接,方便可靠。
打開(kāi)包裝后不要急著組裝,先用貼紙美化模型,因?yàn)檫@樣更方便后續(xù)操作。如果模型飛機(jī)制作好后再貼紙美化,那么手持的位置很不好找,稍不小心就會(huì)損壞飛機(jī)。
組裝并不復(fù)雜,只需要做到橫平豎直、牢固可靠就可以了。
這架F3P模型飛機(jī)的電子設(shè)備如下:
接收機(jī):6通道DSM2接收機(jī)
副翼舵機(jī):1.5g直線舵機(jī)×2
電機(jī):8.5mm×20mm空心杯電機(jī)
螺旋槳:140mm螺旋槳
電池:1S 3.7V 150~200mAh 20~35C聚合物鋰電池
遙控設(shè)備:天地飛8通道遙控器 DSM2高頻頭
(遙控器最低配置:帶有可編程混控的5通道以上的遙控器,需支持DSM2制式)
組裝所需工具、材料如下:
UHU膠水或泡沫膠、美工刀(推薦NT cutter刀片)、透明膠帶、502膠水、尖嘴鉗、鋼絲
整機(jī)組裝依照準(zhǔn)確、牢固的原則進(jìn)行。組裝完成后,模型各部位對(duì)稱,均勻,橫平豎直,無(wú)扭曲變形,用膠均勻,粘接牢固,加強(qiáng)桿長(zhǎng)度對(duì)稱,無(wú)彎曲變形(圖4)。
電子設(shè)備安裝牢固,無(wú)松動(dòng)(圖5)。舵機(jī)拉桿剛度滿足要求。為了使安裝完成后舵面剛好處于0°位置,我們可以先將接收機(jī)通電,使舵面歸零,用膠帶簡(jiǎn)單固定,然后粘接舵角。這樣待膠水固化后拆除膠帶,即可保證初始位置剛好為0°。
安裝電池時(shí),應(yīng)該先移動(dòng)電池以確定重心位置,本機(jī)重心位置為翼弦50%處,也可以先大致確定位置,然后通過(guò)試飛確定最終位置。電池使用背膠尼龍搭扣固定,牢固可靠,方便調(diào)整(圖6)。
尾翼使用推拉桿進(jìn)行操縱,為了防止桿件受壓發(fā)生失穩(wěn),需要間隔一定距離進(jìn)行支撐,粘接支撐的位置可以微調(diào),以保證推拉桿運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力最?。▓D7)。
遙控器設(shè)置
如果使用的是高級(jí)遙控器,可以新建一個(gè)模型以記錄微調(diào)參數(shù),方便飛行。
這里以天地飛8通道遙控器為例,新建模型的方法為:
按住“MENU”鍵開(kāi)機(jī),進(jìn)入“系統(tǒng)設(shè)置”(圖8),選擇一個(gè)新的機(jī)型。
機(jī)型設(shè)置選擇“固定翼”(圖9),修改名稱并保存,關(guān)機(jī)退出,再次開(kāi)機(jī)時(shí)即可將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在這個(gè)機(jī)型中了。
飛行前,需要先通電檢查通道正反向(圖10)。如果某個(gè)通道需要反向,選中該通道,按(+)或(-)鍵將“正”改為“反”(圖11)。