轻盈的水上舞者[7]

王自平

上期介绍了法国Daher-Socata工厂生产的一款轻型单发活塞式飞机——TB-20“特立尼达”，以及以该机为原型的TB-20小型电动遥控像真模型飞机。下面介绍这架模型的工艺制作和飞行调试。

工艺制作

前文曾提到，TB-20小型电动遥控像真模型飞机的主要制作材料包括單层吹塑纸（白色）、轻木、碳纤丝、易拉罐皮、尼龙件、直径0.4mm钢丝、X光底片或PVC透明胶片、EPS硬泡沫材料、棉线、装饰彩条等。其中单层吹塑纸主要用于蒙皮，经过适当处理还可结合EPS硬泡沫材料用于曲面和过渡面。模型的受力结构和连接件则用轻木、碳纤片（丝）、易拉罐皮、尼龙件（用直径15mm尼龙棒自制）、棉线等材料。

1.机身

根据工作图，先用KT板裁剪出机身的横向和纵向隔板，两侧加梯形轻木衬条，机腹位置加装用于固定起落架的轻木片（图1）。然后用轻木片和尼龙件制成机翼安装位固定件，在其上攻M2内螺纹，并用泡沫胶粘接在机身纵向隔板的相应位置，机身中段就基本做好了。

模型的升降舵和方向舵控制系统装在机尾（图2）。制作时在机身尾力臂内设2根直径0.4mm的操纵钢丝，分别用于控制升降舵、方向舵（图3）。钢丝上包裹内径0.6mm的自制铝管。机身的曲面蒙皮采用单层吹塑纸（白色），用局部加热法弯制（图4）。

由于机头部分曲线繁杂，因此先依照模型工作图的三视图取样板，用EPS硬泡沫材料做出机头罩外形，再挖去中间部分减重，最后打磨成空壳结构。机头罩与机身中段用泡沫胶粘接组合，特别注意留足机头泡沫壳罩的打磨余量，以使其与机身中段吹塑纸蒙皮的粘接处过渡平整（图5）。

2.机翼和尾翼

模型的机翼既可做成一体式，也可做成两截插接式。两截机翼以直径2mm的碳纤管连接。插接口其中一端为直径2mm的碳纤管（用作管芯），位于左侧机翼根部；另一端为内径2mm的圆管（用于插接管芯），由易拉罐铝片卷成，外缠棉线并用502胶水和直径1mm的钢丝定位销粘接在右侧机翼主梁根部。

机翼主梁使用厚2mm的轻木片制作，并用碳片加强。每侧机翼各有6片翼肋，除第一（靠近翼根）和第三翼肋为轻木片外，其余均用KT板制作（图6）。在左侧机翼主梁根部与轻木材质的第一翼肋转角处粘接一个尼龙材质的固定块，并在其上钻一个直径2mm的通孔。机身与机翼靠螺钉和机翼安装位尼龙固定件连接。此外还需在轻木材质的第三翼肋靠前缘处预留一个放置拉杆的孔。

副翼的操纵机构是—根直径0.3mm的钢丝，其上套有一根内径0.5mm的自制铝管（用易拉罐皮制作）。钢丝与安装在机翼一侧根部的舵机相连。副翼摇臂处有一个直径2mm的快装调节螺钉螺帽。这种操纵机构的操纵虚位小、调整方便可靠、重量轻。

模型的尾翼上需安装升降舵控制机构。先在根部翼肋35%翼弦处预埋一个尼龙固定件，并在其上攻M2内螺纹，然后用螺钉由下往上将其与平尾上的尼龙固定件连接，最后把直径0.3mm的升降舵操纵钢丝与摇臂连接。

3.座舱玻璃和电池舱门

座舱玻璃一直是TB-20像真模型制作的重点，材料为废弃的X光胶片。首先按图纸在机身座舱盖位置刻画出窗口，并用卡纸剪出座舱前面和两侧挡风玻璃的展开形状。确定尺寸合适后，用胶片剪出同样的形状。然后取直径1.2mm的深灰色塑料导线，剖开去掉线芯后对座舱挡风玻璃做边缘倒边处理，倒边宽度为1.5mm。倒边时可用针蘸取502胶，将胶片边缘慢慢固定在导线壳内。最后用泡沫胶将经过包边处理的胶片粘接在机身相应位置。为牢固粘接，还可用宽4mm的胶片条在座舱内做加强，以使单层吹塑纸与挡风玻璃部件粘接平整，提高结构强度和模型像真度（图7）。

电池舱的位置可有效调整模型飞机的重心位置（一般在距机翼前缘翼弦28%-30%处）。这架模型的电池放置在机身内，靠近机翼前缘（图8）。电池舱门的尺寸为32mm×20mm，用厚2mm的轻木做内衬板，外贴吹塑纸。舱门的轻木内衬板与机身隔框上的加强轻木衬条以铰链连接，门扣用厚0.2mm的弹性铜片做成。最后用泡沫胶将电池舱粘接在机头壳罩的相应位置。

4.各活动翼面

模型飞机的活动翼面包括副翼、升降舵和方向舵，均由两片轻木制作，将铰链置于其中后，再在轻木上粘接蒙皮。其中铰链是保证模型精准操控的关键，可用易拉罐皮制作，不仅易于加工，而且不会生锈。铰链轴使用直径0.5mm的医用不锈钢丝。用这种方法加工的活动翼面结构简单、转动灵活，具有良好的刚性。成品翼面平整、重量轻。

5.电机安装位

出于像真度的考虑，这款模型飞机的电机内置在机头泡沫壳罩里，位于前起落架上方。机头进气道用轻木浸水加热卷成，其内径比电机外径大3mm。外圆处分别钻出3个自攻螺钉固定孔位，并利用外缠棉线和502胶粘接电机安装座。这款模型采用右旋螺旋桨，电机拉力线须往右偏1.5°。

6.起落架

模型的起落架采用前三点式，其中前轮不可拆装，两个后轮为插接结构。每个起落架机轮的支撑架由直径0.8mm的钢丝制成，上面附着轻木块，并用棉线增加粘接强度。前轮起落架通过一个尼龙材料的安装固定件与机身相连。尼龙件上钻有一个直径0.8mm的孔，用于放置起落架钢丝，以环氧胶粘接（图9）。后轮起落架与机身的插接主要靠尼龙材料制成的两个后起落架固定件。二者各开一个尺寸为1mm×12mm×12mm的内方槽（或用厚0.5mm的铝片开一个插接口），用于容纳起落架的钢丝插接件。尼龙固定件外缠棉线，再用502胶粘接在机翼第三翼肋与机翼主梁形成的转角处。

根据试验，这种插接方式安装方便，每个与之相连的轮胎能承受100g左右的冲击力，而重量比传统结构要轻不少，且拆卸方便。前起落架的控制机构与方向舵联动，可控的前轮转向自如，很适合模型飞机在小场地灵活滑跑。

7.螺旋桨整流罩

这架模型的螺旋桨整流罩用PVC发泡材料做成。因为整流罩是能直接观赏到的部件，所以对模型的像真性影响很大（图10）。制作时，按三视图削好毛坯，再利用M3长螺钉将其夹固在电动台钻上进行加工：先用粗砂板打磨出有較好同心度、带圆锥曲面的整流罩外形，然后用细砂纸加水打磨，接着给要去掉的部分（安放桨轴、桨轴螺帽、螺旋桨桨根的空间）划线，并用工具处理。由于加工后整流罩中心直孔的直径为3mm，而螺旋桨桨轴中心孔为M2内螺纹孔，因此还要在该位置粘接一个外径3mm、内径2mm、长5mm的金属导圈。这个导圈最好用厚0.5mm的铝片制作，以便用M2螺钉连接整流罩和螺旋桨桨轴。此外，螺旋桨和其整流罩还要进行平衡处理，以减小电机在工作时的震动。

8.浮筒

相比赛斯纳-182模型，TB-20像真模型的翼载荷更小，适合换装浮筒成为轻盈小巧的水上模型飞机（图11）。浮筒仍然采用框架-蒙皮空心结构，虽然制作有些繁琐，但重量轻、强度高。不少水上模型飞机因浮筒过重，直接影响了整机的飞行性能。TB-20模型飞机采用了下单翼布局，在水机状态时重心下移，能在水上轻盈稳健地滑跑起降，姿态柔美（图12）。

制作浮筒时，先用厚3mm的珍珠泡沫板或KT板制成纵横隔板和贴水面板，再在第二和第四隔板上预埋尼龙固定件（相隔4mm），并分别在其上攻M2内螺纹；然后用棉线缠绕纵横隔板转角位置，用环氧胶粘接牢固；最后用单层吹塑纸蒙皮、泡沫胶粘接成框架一蒙皮空心船形结构。浮筒头用EPS硬泡沫制作，在可能浸入水中的部分涂环氧胶。

为了不增加整副浮筒的重量，浮筒支架用直径1mm的碳纤杆结合直径0.8mm的钢丝加工。在浮筒与支架的结合处，先用棉线缠绕碳纤杆和钢丝，之后在棉线上浸502胶加固（图13）。由于支架采用三角形结构，加之钢丝上又外包了自行拉制的铝管，因此具有良好的刚性。

安装浮筒时，先制作4个带有M2内螺纹的尼龙固定块，然后利用轻木片内衬将其分别粘接在机身与机翼前后缘安装位的4个夹角处（机身蒙皮内侧），并在机身蒙皮外侧对应位置粘接钻有直径2mm通孔的铝片。之后用4颗带垫片、长7mm的螺钉将浮筒固定在机身相应位置。

因为TB-20像真模型的方向舵面积适中，所以在微风情况下能自如地转向。如果打算在较复杂的环境中遥控飞行，则必须为模型加装水舵。这款模型采用双水舵设计，控舵钢丝直接与前起落架摇臂联动（图14、图15），转向效果比较理想。此外，笔者在浮筒支架外装饰了被压扁的直径4mm的饮料吸管（图16）。经过这样的处理，模型的像真度再次得到提升。

飞行调试

根据设计方案，TB-20模型的电动动力系统包括外径18mm的微型无刷电机（KV值1100）、6A电调和2S/250mAh/20C锂电池。螺旋桨既可使用桦木自制（D=130mm、H=110mm），也可使用市售的5045三叶桨（黑色）。安装整套电动动力系统后，整架模型飞机的起飞重量约105g，总升力面积11.52dm²，翼载荷约9.2g/dm²；整副浮筒的重量（含水舵）约为28g；模型在水机状态时重约130g（图17）。

因TB-20电动像真模型飞机采用了下单翼布局，且机翼具有较大的上反角，故具有良好的横侧向稳定性；模型尾力臂较长，带来了足够的俯仰稳定性，适合新手训练飞行。通过对各舵面翼面角度的合理调整，模型飞机的操控性能很棒，能完成筋斗、横滚等特技动作（图18）。由于大部分部件使用了吹塑纸制作，因此模型飞机重量轻、翼载荷小，其滑翔性能很好、电机功耗不大，只需使用一块2S/250mAh锂电池作为动力，就能获得较满意的飞行留空时间。