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        輕盈的水上舞者[6]

        2016-10-13 10:51:26王自平
        航空模型 2016年6期
        關鍵詞:模型

        王自平

        筆者以單層吹塑紙為主要材料,制作了一架翼展750mm、機長580mm、起飛重量約100g的TB-20小型電動遙控像真模型飛機(圖1)。與之前介紹的賽斯納-182和LA-8像真機相比,這款模型的結構相對簡單,重量也能被有效控制,適合在小場地和室內(nèi)場館慢速飛行。如果在其上加裝兩個小浮筒,還能改造成一架輕盈的水上起降模型飛機。下面分兩期介紹該模型的構思設計、材料選用、工藝制作和飛行調(diào)試。

        構思設計

        1.重量控制

        之所以選擇制作小型電動遙控像真機,是因為這類模型不僅飛行安全,而且易取材、用料少、花費低。而在設計時,首要考慮的是如何控制模型的起飛重量。

        為此,模型飛機的機翼、機身和尾翼均采用了傳統(tǒng)的蒙皮-骨架式結構,以保證基本外觀和飛行強度。其中機翼骨架用輕木制作,有條件的可在受力部位加碳纖絲;機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,須適當調(diào)整機翼展弦比、加寬翼弦、增大機翼面積,以使其翼載荷小一些。為保證像真性,在制作時得抓住TB-20原型機的幾個重要外觀特征:富有現(xiàn)代氣息的機頭整流罩、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

        由于小場地的飛行空間一般較復雜,因此模型飛機需具備良好的飛行穩(wěn)定性和靈活可靠的操縱性。模型的各活動翼面均采用自制的金屬鉸鏈(副翼6個、升降舵3個、方向舵兩個)連接。舵面的操縱系統(tǒng)由3個2g舵機,以及內(nèi)徑0.6mm的鋁導管內(nèi)置直徑0.4mm的鋼絲組成。前機輪與方向舵同步控制。精細簡潔的操控系統(tǒng),為模型在小場地滑跑起降創(chuàng)造了條件。整套系統(tǒng)內(nèi)置在機艙內(nèi),提高了模型的像真度(圖4)。

        4.方便攜帶

        為方便外場放飛,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。機翼、尾翼、起落架和電機的安裝連接固定件專門用尼龍材料制作,不僅加工簡單、易粘接,而且重量輕。

        5.動力設置

        根據(jù)設計方案,模型的電動動力系統(tǒng)采用外徑18mm的微型無刷電機(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。安裝了整套電動動力系統(tǒng)后,整架模型飛機的起飛重量約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)上購買,其厚度約1.5mm,尺寸為980mm×430mm,密度是0.725g/dm2,用作模型機身、機翼和尾翼的蒙皮。如果工藝水平強,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翼和尾翼。吹塑紙是一種較好的輕質(zhì)模型材料,缺點是表面硬度差、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)。

        模型飛機的機翼、機身和尾翼均采用傳統(tǒng)的蒙皮-骨架式結構,主要用輕木制作,并以碳纖絲加強。各部件的連接固定件,其受力處也需加強,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,成品強度高、重量輕。

        模型各活動翼面均采用自制的金屬鉸鏈連接,操縱機構則由內(nèi)徑0.6mm的鋁導管內(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,而自制細鋁管不僅重量輕,操縱精度也高。

        模型的前三點式起落架用直徑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,在制作時特意突出了原型機的幾個重要外觀特征:富有現(xiàn)代氣息的機頭整流罩、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,保證了整流罩與機頭罩側面輪廓的線條流暢,還提高了吹塑紙結構的整體強度(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管包邊(圖8)。(未完待續(xù))

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