手拋模型變身記

蔣佳霖

大翼展的遙控模型飛機(jī)往往飛行穩(wěn)定且易于操縱，尤其在空中滑翔時，看著特別有氣勢。但是翼展越大，模型飛機(jī)越難攜帶，每次外場飛行時需要的設(shè)備也越多。近日，筆者在網(wǎng)上看中了一款成品手拋模型，并萌生了將其改裝成一架小巧便攜的遙控模型滑翔機(jī)的想法。

改造方案

這款網(wǎng)售成品手拋模型滑翔機(jī)（圖1）的翼展僅有480mm，重量不到50g，所用材料為EPP。拿到模型后，筆者大致計算了它的機(jī)翼面積，為350cm2，并依照公式（機(jī)翼面積×翼載荷），取翼載荷0.35g/cm2，得出改裝后遙控模型滑翔機(jī)的起飛重量不得大于120g。根據(jù)自己的飛行經(jīng)驗，為其選擇的電動動力系統(tǒng)是：1306電機(jī)（KV值2 300）、12A電調(diào)、5英寸或6英寸螺旋槳、520mAh/2S/20C鋰電池。配套的遙控設(shè)備有微型四通道接收機(jī)、副翼舵機(jī)（5g）和升降舵舵機(jī)（3.7g），不設(shè)置方向舵。

機(jī)體改裝

確定了改裝用的電動動力系統(tǒng)和遙控設(shè)備后，就開始處理模型的機(jī)體了。首先仔細(xì)打磨模型飛機(jī)的表面，去除其上的毛刺，為之后機(jī)身的涂裝做準(zhǔn)備。然后用美工刀在機(jī)翼上切割出合適大小的副翼操縱面。切割時注意不要切斷，保留舵面與機(jī)翼間的一部分，用作副翼鉸鏈。做法是在設(shè)置鉸鏈處上下各切去適量材料，留下中間部分，并仔細(xì)打磨使副翼能夠順暢轉(zhuǎn)動（圖2）。

接著是升降舵的切割和安裝。升降舵位于模型飛機(jī)的平尾，同樣先用美工刀分割出合適大小的操縱面，并留出鉸鏈部分。左、右側(cè)升降舵面靠與鉸鏈同心的鋼絲和導(dǎo)管帶動。其中右側(cè)舵面用膠水和膠帶與鋼絲固定；左側(cè)鋼絲折出90°角后插入左側(cè)升降舵面（圖3），再用膠水和膠帶固定。之所以將鋼絲折成90°角，是為了讓之后安裝的舵角能牢牢夾住左側(cè)舵面和鋼絲，從而實現(xiàn)左、右升降舵面的聯(lián)動（圖4、圖5）。為保持機(jī)身表面的光滑簡潔，特將升降舵的舵機(jī)裝在機(jī)身中（圖6），舵機(jī)和舵面間用直徑1mm的鋼絲拉桿傳動。

由于手拋模型的機(jī)身為實心結(jié)構(gòu)，因此升降舵拉桿的導(dǎo)管很難安裝，一不小心就會插歪。經(jīng)過多次嘗試，筆者發(fā)現(xiàn)可用鋁制的空心毛衣針作為導(dǎo)管，既輕便又結(jié)實。安裝前將毛衣針適當(dāng)加熱，就能順利插入機(jī)身。

接下來安裝副翼舵機(jī)。副翼舵機(jī)裝在機(jī)翼與機(jī)身連接處，稍靠近機(jī)頭。裝好后在機(jī)腹上畫出副翼拉桿和導(dǎo)管的走向（圖7），并開槽埋入導(dǎo)管。筆者使用的是鐵氟龍（Teflon）材質(zhì)的導(dǎo)管，耐高溫、摩擦系數(shù)低，能有效減小操縱時的傳動阻力。然后用硬卡紙制作合適尺寸的舵角（圖8），并在舵角處安裝紙鉸鏈。二者靠膠水粘接（圖9）。拉桿和舵角間不設(shè)置“Z”字頭，而是讓拉桿略微靠向機(jī)身，以抵住舵角（圖10）。上述步驟完成后，再將機(jī)翼與機(jī)身對接，把舵機(jī)線穿過預(yù)留的接口連入接收機(jī)（圖11）。

機(jī)體改裝的最后一步是電子設(shè)備的安裝。先將機(jī)鼻部分切下，在切口位置安裝電機(jī)（圖12）。為控制重量，用尼龍螺絲緊固電機(jī)和機(jī)身。切下的機(jī)鼻修剪打磨加工成機(jī)頭整流罩。然后在機(jī)身上掏出一個設(shè)備艙，引入電機(jī)線。把接收機(jī)塞入設(shè)備艙深處、靠近副翼舵機(jī)的位置，并調(diào)整接收機(jī)天線的方向。剩余的設(shè)備艙空間用于放置容易發(fā)熱的電調(diào)，并適當(dāng)剪短導(dǎo)線以減重。在電調(diào)安裝處的設(shè)備艙開口位置橫著插入一段碳纖桿，防止其在模型飛行或起降時掉落（圖13）。最后在座艙蓋上掏出一個空間，放入鋰電池（圖14）。鋰電池不能與舵機(jī)搖臂產(chǎn)生干涉，且必須與電調(diào)保持一定距離，以防止過熱爆炸。座艙蓋與機(jī)身的連接采用前插銷后磁鋼的方式，即靠近機(jī)頭處用插銷連接，靠近機(jī)翼處用磁鋼吸引。至此，成品手拋模型飛機(jī)被改造成了一架小型遙控模型滑翔機(jī)。

地面調(diào)試

改裝后的遙控模型滑翔機(jī)需進(jìn)行地面調(diào)試。

首先調(diào)整其重心。由于電動動力系統(tǒng)都集中在機(jī)翼前方，因此模型滑翔機(jī)的重心太過靠前，須在機(jī)尾增加配重。如果要搭配不同尺寸的螺旋槳使用，那么模型的機(jī)尾配重需為可調(diào)的，以應(yīng)對使用不同螺旋槳時全機(jī)重心的變化（圖15）。調(diào)好重心后，再依次調(diào)節(jié)各個舵機(jī)的舵量并設(shè)置舵量曲線，防止模型飛機(jī)太過“靈活”。完成地面調(diào)試后，這架遙控模型滑翔機(jī)的重量為119.3g，達(dá)到設(shè)計要求（圖16）。

外場試飛

在外場試飛中（圖17）暴露出兩個問題：一是模型的抗風(fēng)性較差，無法在中等風(fēng)速環(huán)境中飛行；二是飛遠(yuǎn)后模型的涂裝與天空背景色相近，加上機(jī)身較小，使操縱手難以辨清其飛行姿態(tài)，容易錯舵。

針對第一個問題，筆者只能在每次飛行前留心觀察飛行場的天氣，絕不冒險。之后，又做了一架同樣翼展、采用“V”尾的模型滑翔機(jī)，并做了以下改動：將升降舵的舵機(jī)安放在機(jī)尾，以平衡全機(jī)重心；用直徑0.5mm（原直徑1mm）的鋼絲做操縱拉桿；為模型配備了F3P項目的電動動力系統(tǒng)，雖然增加了機(jī)身重量，但動力明顯增強（圖18）。經(jīng)過這些改造，“V”尾模型滑翔機(jī)的抗風(fēng)性能有了明顯提高。

為解決第二個問題，筆者在模型飛機(jī)的座艙蓋、垂尾和各個舵面上加了一層鋁箔，并給機(jī)身重新涂色，大大提高了機(jī)體的可辨識度。同時在操縱飛行時不讓模型飛得太遠(yuǎn)。

盡管仍有一些不足，但這架改裝后的遙控模型滑翔機(jī)既輕盈便攜，又結(jié)實耐摔，完全滿足了筆者的設(shè)計要求。將模型拆開后，所有的零部件、設(shè)備、安裝工具可直接裝入原包裝盒內(nèi)。每次外場飛行時，只需額外再帶一個遙控器箱。遙控模型滑翔機(jī)的動力不大，搭配一塊520mAh鋰電池能飛5min左右。如果用一塊5200mAh/3S鋰電池作為外場電源，就可暢玩一下午（圖19）。此外，在無風(fēng)環(huán)境下，它的飛行動作精準(zhǔn)、航線穩(wěn)定。若是遇上小風(fēng)天，指揮它與風(fēng)“搏斗”也其樂無窮。