輕盈的水上舞者[3]

王自平

賽斯納-182電動(dòng)像真模型飛機(jī)制作

賽斯納-182是一款美國產(chǎn)經(jīng)典小型單發(fā)輕型飛機(jī)，因其優(yōu)良的飛行性能和漂亮的流線形外觀，為眾多航空愛好者喜愛。筆者仿照這架輕型飛機(jī)，設(shè)計(jì)制作了一架以單層吹塑紙為主要材料的小尺寸電動(dòng)像真模型飛機(jī)。這架模型的像真度較高，其翼展800mm，重約140g，適合在小型場(chǎng)地和室內(nèi)場(chǎng)館內(nèi)飛行。如果將其輪式起落架拆除，換裝雙浮筒式起落架，還能改造成一架輕盈的水上起降模型飛機(jī)。下面承接上期內(nèi)容，繼續(xù)介紹這款模型的工藝制作和飛行調(diào)試。

三、工藝制作

賽斯納-182電動(dòng)像真模型飛機(jī)的主要制作材料是吹塑紙。因?yàn)榧庸ご邓芗堄幸欢y度，特別是在制作曲面時(shí)，所以需做適當(dāng)處理。受吹塑紙的材料性能所限，機(jī)頭、機(jī)尾以及模型的一些受力結(jié)構(gòu)和連接處等使用了其他材料。經(jīng)試飛調(diào)整，這種處理方式既能較好地呈現(xiàn)像真外觀，又能滿足模型的飛行性能。下面介紹這架像真機(jī)各部件的制作要點(diǎn)。

1.機(jī)翼

這架電動(dòng)像真模型飛機(jī)的機(jī)翼為兩截插接式結(jié)構(gòu)，有效縮短了用于存放模型的箱子尺寸。兩截機(jī)翼以直徑3mm碳纖管外套內(nèi)徑3mm鋁管的方式連接，插接口的一端為直徑3mm的碳纖管（用作管芯），另一端為內(nèi)徑3mm的圓管（用于插接管芯）。圓管由易拉罐鋁片卷成，外纏棉線并用502膠粘接在一側(cè)機(jī)翼根部，并用直徑1mm的鋼絲定位銷固定。

機(jī)翼主梁使用厚2mm的輕木片制作，并用碳片加強(qiáng)。每側(cè)機(jī)翼各有7片翼肋，除第一（靠近翼根）和第四翼肋為輕木片外，其余均用KT板制作。在左側(cè)機(jī)翼主梁根部與輕木材質(zhì)的第一翼肋轉(zhuǎn)角處粘接一個(gè)尼龍材質(zhì)的固定塊，并在相應(yīng)位置鉆一個(gè)直徑2mm的圓孔，以對(duì)應(yīng)機(jī)身上機(jī)翼安裝位置帶有M2內(nèi)螺紋孔的固定塊，用于機(jī)翼和機(jī)身的連接。此外還需在輕木材質(zhì)的第四翼肋靠前緣處預(yù)置一個(gè)連接機(jī)翼支撐架的安裝螺母。

副翼的操縱機(jī)構(gòu)是一根直徑0.4mm的鋼絲，其上套有一根內(nèi)徑0.8mm的自制鋁管（用易拉罐皮拉制，鋼絲與安裝在機(jī)翼一側(cè)根部的舵機(jī)相連。副翼搖臂處有一個(gè)直徑1.6mm的快裝調(diào)節(jié)螺釘螺帽。這種操縱機(jī)構(gòu)的動(dòng)作虛位小、調(diào)整方便可靠、重量輕。

2.機(jī)身

機(jī)身的縱向和橫向主要隔框均用KT板制作，兩側(cè)加梯形輕木襯條，機(jī)腹位置加裝用于固定起落架的輕木片。在機(jī)翼安裝位置，則用厚3mm輕木片制成方形框架結(jié)構(gòu)，并以碳片加強(qiáng)。機(jī)翼的尼龍固定塊需用棉線纏繞并用502膠粘接，待膠干后再用泡沫膠將其粘接在機(jī)翼與機(jī)身相接的隔框上。尾翼的操縱桿需放在機(jī)艙內(nèi)。操縱桿為兩根直徑0.4mm的鋼絲，各套1根內(nèi)徑0.8mm的自制鋁管，分別連接升降舵和方向舵。機(jī)身的部分蒙皮是曲面，通過局部加熱吹塑紙彎制。

3.機(jī)頭和機(jī)尾

機(jī)頭和機(jī)尾是提高模型飛機(jī)像真度的關(guān)鍵部件。由于機(jī)頭形狀較復(fù)雜，因此先按照三視圖用EPS硬泡沫制作外形，然后挖去中間部分減重，最后打磨成空殼結(jié)構(gòu)。

機(jī)尾的制作方法與機(jī)頭類似。注意使機(jī)身的吹塑紙蒙皮與泡沫機(jī)頭和機(jī)尾的粘接處平整相接。機(jī)尾內(nèi)則放置方向舵和升降舵搖臂，以及連接舵機(jī)搖臂的操縱鋼絲。

4.各活動(dòng)翼面

模型的副翼、升降舵、方向舵均由兩片輕木制作，將鋁質(zhì)鉸鏈置于其中后，再在輕木上粘接蒙皮。用這種方法加工的活動(dòng)翼面不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且具有良好的剛性。成品翼面平整、重量輕。

模型的水平尾翼為插接結(jié)構(gòu)，尾翼通過直徑1mm細(xì)碳桿與機(jī)身連接。方向舵、升降舵的搖臂直徑均為0.8mm鋼絲。為保證模型細(xì)節(jié)逼真，所有的連接件均未外露。

5.電機(jī)安裝座

考慮到像真度，模型飛機(jī)的電機(jī)完全內(nèi)置在機(jī)頭罩中。機(jī)頭進(jìn)氣道用輕木浸水加熱卷成。外圓處分別粘接3個(gè)用輕木加棉線制成的自攻螺釘固定孔位，并用泡沫膠粘接電機(jī)安裝座。筆者還特意車制了尼龍材質(zhì)的螺旋槳軸固定件，有效減輕了機(jī)頭重量。

6.起落架

模型的起落架同樣采用了插接結(jié)構(gòu)。每個(gè)起落架機(jī)輪的支撐架由直徑0.8mm鋼絲制成，上面附著輕木塊，并用棉線增加粘接強(qiáng)度。各邊為1mm的起落架內(nèi)方槽插口用尼龍塊制成，并用環(huán)氧膠粘接在機(jī)身隔框的相應(yīng)位置。該插接結(jié)構(gòu)也是模型飛機(jī)雙浮筒式起落架的浮筒后支架插件。

前起落架的安裝固定件用鋁皮或尼龍材料制作，粘接在機(jī)頭罩下方。因?yàn)榍捌鹇浼苁艿降臎_擊力較大，所以須注意固定件的粘接強(qiáng)度。根據(jù)試驗(yàn)，這種插接方式安裝方便，每個(gè)與之相連的輪胎能承受150g左右的沖擊力，而重量比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)要輕不少（主起落架一側(cè)機(jī)輪和整流罩總重4.8g）。前起落架的控制機(jī)構(gòu)與方向舵聯(lián)動(dòng)，可控的前輪轉(zhuǎn)向自如，很適合模型飛機(jī)在小場(chǎng)地靈活滑跑。

7.起落架輪罩和螺旋槳整流罩

這架模型的3個(gè)起落架輪罩、螺旋槳整流罩和支架連接座均用PVC發(fā)泡材料制成。制作起落架輪罩時(shí)，先按三視圖做出樣板，然后制出毛坯，最后掏空內(nèi)里并打磨外觀。為有效連接起落架支架和輪罩，特別在支撐鋼絲上纏繞棉線，再用膠牢固粘接棉線和PVC發(fā)泡材料的輪罩。

制作整流罩時(shí)，可用材料按三視圖削制好毛坯，并利用M3長螺釘將其夾固在電動(dòng)臺(tái)鉆上進(jìn)行加工：先用粗砂板打磨出有較好同心度、帶圓錐曲面的整流罩外形，然后用細(xì)砂紙加水打磨，接著給要去掉的部分（安放槳軸、槳軸螺帽、螺旋槳槳根的空間）劃線，并用工具處理。由于加工后整流罩中心孔的直徑為3mm，而螺旋槳槳軸中心孔為M2內(nèi)螺紋孔，因此還要在該位置粘接一個(gè)外徑3mm、內(nèi)徑2mm、長5mm的金屬導(dǎo)管。該導(dǎo)管最好用厚0.5mm的鋁片制作，這樣可用M2螺釘連接整流罩和螺旋槳槳軸。此外，螺旋槳和整流罩還要進(jìn)行平衡處理，以減小電機(jī)在工作時(shí)的震動(dòng)。

8.座艙玻璃和電池艙

座艙擋風(fēng)玻璃用廢棄的X光膠片制作。首先用卡紙剪出座艙擋風(fēng)玻璃的展開形狀，然后用膠片剪出同樣的形狀，再用泡沫膠將其粘接到相應(yīng)位置。有條件的話可對(duì)座艙擋風(fēng)玻璃做邊緣倒邊處理，倒邊寬度為1.5mm。這樣不僅可增加其與機(jī)身的粘接面，還能使膠片和吹塑紙粘接面平整。

電池艙的位置可有效調(diào)整模型飛機(jī)的重心位置（一般在機(jī)翼前緣翼弦28%-30%處）。這架模型的電池放置在機(jī)頭殼罩內(nèi)，位于前起落架固定件的前上方，可從螺旋槳下方孔洞放入和取出。電池艙的艙門用厚2mm輕木加熱彎制成雙曲面，與機(jī)頭殼罩的曲線一致。艙門的門扣用厚0.2mm彈性銅片制作，靠一對(duì)微型鉸鏈鎖住。最后用泡沫膠將電池艙粘接在機(jī)頭殼罩的相應(yīng)位置。

9.浮筒

浮筒為框架-蒙皮空心結(jié)構(gòu)，雖然制作有些繁瑣，但重量輕、強(qiáng)度高。這架賽斯納-182模型在水機(jī)狀態(tài)時(shí)吃水淺，水中滑跑起降姿態(tài)輕盈優(yōu)美。而不少水上模型飛機(jī)因浮筒過重，直接影響了整機(jī)的飛行性能。

制作浮筒時(shí)，先用厚3mm泡沫板或KT板制成縱橫隔板和貼水面板，并在第2和第4隔板上預(yù)埋尼龍固定件，內(nèi)孔攻M2螺紋；然后用棉線纏繞縱橫隔板轉(zhuǎn)角位置，并用膠粘接牢固；最后用單層吹塑紙蒙皮、泡沫膠粘接成框架-蒙皮空心船形結(jié)構(gòu)。浮筒頭用EPS硬泡沫加工，并在可能浸入水中的部分涂環(huán)氧膠。

為了不增加整副浮筒的重量，浮筒支架用直徑1mm碳纖桿結(jié)合直徑0.8mm鋼絲制作。制作時(shí)先用棉線纏繞碳纖桿和鋼絲，之后在棉線上浸502膠。由于支架采用三角結(jié)構(gòu)，加之碳纖桿上又外包了自行拉制的鋁管，因此具有良好的剛性。整副浮筒的重量約為18g，加上浮筒支架總重24g，模型在水機(jī)狀態(tài)時(shí)重約150g。

因?yàn)橘愃辜{-182的方向舵面積較大，所以像真模型在小風(fēng)情況下可依靠方向舵自如地轉(zhuǎn)向。如果在浮筒上增加一副水舵，并與前起落架上的搖臂聯(lián)動(dòng)，轉(zhuǎn)向效果會(huì)更好。為了減小飛行時(shí)的側(cè)風(fēng)影響，兩浮筒間距尺寸較真機(jī)有所放寬。

四、模型的飛行調(diào)試

因賽斯納-182電動(dòng)像真模型飛機(jī)采用了上單翼布局，且翼展較大、尾力臂較長，故具有良好的橫側(cè)向穩(wěn)定性和俯仰穩(wěn)定性。由于大部分部件使用了吹塑紙制作，因此模型飛機(jī)重量輕、翼載荷小，其滑翔性能很好、電機(jī)功耗不大。經(jīng)測(cè)試，若使用容量250mAh的2S鋰電池，模型在大油門時(shí)工作電流約2.6A，留空時(shí)間在10min左右，且爬升迎角大、起降距離短。通過對(duì)各舵面角度的合理調(diào)整，模型飛機(jī)的操控性能很棒，能完成一些簡(jiǎn)單的特技動(dòng)作。（未完待續(xù)）