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    潔白的舞者

    2015-04-28 05:15:24韓旭
    中學(xué)科技 2015年4期
    關(guān)鍵詞:彎度模型飛機膠水

    韓旭

    由于飛行場地越來越難找,小巧的F3P模型飛機更適合在小場地與室內(nèi)飛行,所以優(yōu)勢越來越明顯。對于喜愛模型飛機的在校學(xué)生而言,只需要在學(xué)校里找一小塊場地就可以飛行了。其實F3P只是室內(nèi)花樣航空模型比賽項目的簡稱,但是由于非常受歡迎,習(xí)慣上將用于F3P項目的模型飛機稱為F3P飛機。

    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

    機的飛行性能。

    增加機翼彎度

    F3P項目追求速度均勻、飛行柔和、操控精準(zhǔn)。為了實現(xiàn)如此高的要求,模型飛機的結(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)制作工藝簡單,又具有較高的抗彎剛度與較大的機身側(cè)面積。如果采用材質(zhì)輕盈而強韌的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的飛行性能,使模型飛機飛得很慢、很“飄”。為使模型飛機飛得更慢、更“飄”,愛好者們想出了各種方法來減輕模型飛機的重量,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,但費時費力,并且是以犧牲電子設(shè)備可靠性、電子器件防護(hù)性為代價的。

    事實上,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翼(即平板翼型),帶來制作便利性的同時犧牲了空氣動力學(xué)性能。

    圖1、圖2中黑線為普通的對稱翼型,紅線為對稱翼型在距后緣40%弦長處使用3°襟翼的效果。

    從中可以看出,使用襟翼(增大了機翼的彎度)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,航線巡航時對動力系統(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,如果能在飛行中增加模型的機翼彎度(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控制雙側(cè)副翼,并不具備改變機翼彎度的硬件條件。而如果采用雙舵機控制副翼,這種控制就可能實現(xiàn)。為了驗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試。

    部件及組裝

    打開包裝,F(xiàn)3P模型飛機的各個部分一目了然(圖3)。該機采用3mm Depron泡沫板作為機身材料,經(jīng)過鏤空并覆膜以減輕重量。各個部件之間通過插接方式連接,方便可靠。

    打開包裝后不要急著組裝,先用貼紙美化模型,因為這樣更方便后續(xù)操作。如果模型飛機制作好后再貼紙美化,那么手持的位置很不好找,稍不小心就會損壞飛機。

    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模型飛機的電子設(shè)備如下:

    接收機:6通道DSM2接收機

    副翼舵機:1.5g直線舵機×2

    電機:8.5mm×20mm空心杯電機

    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,模型各部位對稱,均勻,橫平豎直,無扭曲變形,用膠均勻,粘接牢固,加強桿長度對稱,無彎曲變形(圖4)。

    電子設(shè)備安裝牢固,無松動(圖5)。舵機拉桿剛度滿足要求。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通電,使舵面歸零,用膠帶簡單固定,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,應(yīng)該先移動電池以確定重心位置,本機重心位置為翼弦50%處,也可以先大致確定位置,然后通過試飛確定最終位置。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),以保證推拉桿運動時所受的阻力最?。▓D7)。

    遙控器設(shè)置

    如果使用的是高級遙控器,可以新建一個模型以記錄微調(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”鍵開機,進(jìn)入“系統(tǒng)設(shè)置”(圖8),選擇一個新的機型。

    機型設(shè)置選擇“固定翼”(圖9),修改名稱并保存,關(guān)機退出,再次開機時即可將數(shù)據(jù)儲存在這個機型中了。

    飛行前,需要先通電檢查通道正反向(圖10)。如果某個通道需要反向,選中該通道,按(+)或(-)鍵將“正”改為“反”(圖11)。

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