轻盈的水上舞者

王自平

由于目前大城市的航模飞行空域有限，专业场地极度匮乏，因此翼展小、重量轻、能耗低、飞行速度慢的像真模型飞机尤其为模型发烧友们所青睐。这类模型可在小型户外场地和室内场馆飞行，具有较高的安全性和可靠性。

本文特别为大家介绍几款以单层吹塑纸为主要材料，笔者自行设计和制作的遥控像真模型飞机。通过加装浮筒等部件，它们还能成为具有在小面积水域起降能力的水上模型飞机。其飞行姿态轻盈优美，颇具观赏性。下面从模型飞机的设计思路、基本结构、材料选择、制作工艺和动力设置等方面先做一简要介绍。

1.设计思路

在设计之初，笔者就确立了像真模型飞机需具备的几个特点：轻盈小巧、飞行缓慢、拆装方便。除此之外，模型应能在较小空间里（如小型户外场地、室内场馆等）放飞，满足人们对像真模型的操控和观赏需求。

为保证像真度，模型飞机的主要设计参数参考真机尺寸。在此基础上，根据之前确定的模型飞行性能做进一步修改。要想使模型轻盈小巧，其重量须尽可能轻。著名飞行器设计专家朱宝鎏先生曾提到，飞机零部件的重量控制是飞行器设计中非常重要的一个方面。在设计小型电动模型飞机时，同样要严格遵循这个基本理论。笔者有多年制作航空模型的经验，对此深有体会，总结成一句话就是“一轻有几妙”。

在设计小型电动像真模型飞机时，笔者的思路是：以真机尺寸为基础、以模型减重为核心，兼顾翼面积、翼载荷、结构受力、制作材料等影响飞行性能的因素。要达到这个目的，需充分发挥想象，不拘一格地制定模型的材料、结构和工艺方案，为减轻每一克重量而奋斗。

2.基本结构

根据之前的设计经验，笔者将电动像真模型飞机的翼展定为700-800mm。模型的机翼、尾翼、机身、水机浮筒均采用简单构架式结构，蒙皮为单层吹塑纸。采用这种结构的部件比传统轻木构架加热缩蒙皮的重量轻、成本低，但对制作工艺要求比较高。通过简单的载荷试验，笔者确认该结构的机翼抗扭和抗弯特性完全能够满足室外飞行需求。此外，模型飞机小、轻、慢的特点，使其抗摔性较传统模型更好。

考虑到外场飞行，模型还应具备便携性。为此，笔者专门设计了几个小机构，使模型易于拆卸装箱。

3.材料选择

为了控制模型飞机的起飞重量，笔者选择的都是生活中易得的轻质材料，如吹塑纸、轻质KT板、医用X光胶片、发泡塑料等。

市售的普通吹塑纸有厚薄之分，看似弱不禁风，但只要采用合理的力学结构，用其制作的模型部件完全能满足强度和刚度需求。在制作时，先用轻质KT板做翼肋和机身隔框，然后用轻木片辅以少量复合材料做机翼主梁和一些受力部件，最后在机翼和机身骨架上蒙上吹塑纸即可。

因为模型飞机具有一定的像真性，所以其座舱玻璃、螺旋桨整流罩、起落架轮罩可分别用轻质胶片和发泡塑料材料加工，辅以较薄的彩色不干胶纸装饰。其动力电机固定件、拉杆控制部件、各个可控翼面的连接件则可用碳纤片、易拉罐皮等材料制作。

4.制作工艺

模型的制作工艺直接关系其飞行性能。用吹塑纸制作模型部件的步骤为下料、成型和粘接。在这个过程中，除了需要精准控制材料尺寸，还需用吹塑纸制作一些曲面，以便直观表现模型飞机的机型特征。在处理这部分工艺时，可参考泡沫塑料材料的组合加工方法，用薄吹塑纸做出富有机型特征的外观。

由于像真模型飞机的部件较多，因此只有通过合理简化部件，才能较好地控制其总重。各零件的制作工艺要尽可能精细，一来可减轻重量，二来能让模型具备良好的可操控性。如模型飞机的起落架轮罩、整流罩、舵机传动调控件、前轮转向机构、水机浮筒、浮筒连接支撑架等部件容易超重，均可通过精细加工予以控制。

通过各种重量控制措施，最终成品模型的起飞重量在100g左右。这也为模型能在小场地慢速飞行提供了可能。

5.动力设置

笔者用吹塑纸制作了几款遥控电动像真模型飞机，其翼展约为750mm，翼载荷不大。在综合考虑螺旋桨的像真度以及其与电机的匹配后，初步决定采用微型外转子无刷电机（KV值约1 800），电池容量为200-300mAh。详细参数视具体机型而定。

虽然较购买成品机，自制吹塑纸像真模型飞机不仅耗时，而且有一定的工艺难度，但飞行适应性强，具有更好的观赏性。对爱好者而言，制作像真模型的整个过程妙趣横生，尤其是青少年，学习制作模型既可动手动脑，还能开阔视野。在接下来的几期连载中，笔者将介绍几款遥控电动像真模型飞机的制作步骤，希望能为广大爱好者提供一些参考。