自制“幽灵”系列DLG模型滑翔机(上)
2017-05-09
近年来,随着F3K/P3K遥控手掷模型滑翔机项目被列入全国航模比赛,这种模型就越来越被大家熟悉。在爱好者中,F3K遥控手掷模型滑翔机也常常被称为DLG模型滑翔机。我最早见到DLG模型,还是2004年在北京朝阳公园,北京模友Thomas Wang在公園的草地里放飞自己设计制作的翼展1m的DLG模型。这种模型给人的第一印象就是新奇,而最特别的就是它的起飞方式。那时的我,根本没想到自己后来会迷上这种模型滑翔机。
2006年,我接触到天使模型出品的一款翼展1m的DLG模型套材。之后,身边的模友参照Rcgroup论坛里国外模友发布的Manta木制DLG模型的图纸,自制出一架翼展1.5m的标准尺寸DLG模型。观摩过几次飞行后,自己要制作木制DLG模型的想法被彻底激发出来。
2009年,我尝试设计制作了自己的第一架标准尺寸DLG模型。这架模型的翼型选用了当时比较流行的AG455ct,其最大相对厚度为6%,对木制模型来说是比较小的。机翼根部翼弦为195mm、翼尖弦长为170mm。该机结构形式与一般木制模型相同,主梁为3mm×8mm的松木、腹板和前后梁为轻木、主梁到前缘上下蒙板采用1.5mm厚的轻木。实际试飞后发现,尽管机翼的整体刚度不错,但副翼在较低的出手速度下会产生明显的震动,模型上升过程中能量损失很大,影响了投掷高度。
这架模型在外形上虽然有DLG模型的影子,实际性能却并不尽人意。主要问题集中在气动外形的设计上,直接导致整机的性能不佳。要想提高木制DLG模型的性能,必须在气动设计上下工夫。在当时,高性能DLG模型主要采用AG455ct-AG46ct-AG47ct系列翼型,而且越到翼尖处,翼型的相对厚度越小,且大都采用了椭圆形的翼尖。然而这些设计对木制模型来说却非常困难,最大的难点在于如何在限定的外形下保证机翼有足够的强度,以确保模型在发射过程中的安全。另外,在保证结构强度的前提下,还要想办法尽量减小模型的起飞重量。
为了解决上述问题,我原计划直接按照当时国外非常流行的Manta木制DLG模型的图纸进行制作,但经过研究试验后,又找到了另一种相对合理的全新木制结构方案。采用这种新结构设计制作的DLG模型,我为它取名叫“幽灵”(Spirit)。
“幽灵”DLG模型至今已设计制作了3款,分别为“幽灵”I/II/III。第一代“幽灵”采用了梯形组合机翼,翼型为当时市面上主流DLG模型常用的AG455ct-AG46ct-AG47ct,气动外形则参考了当时国内一款成品DLG模型Topsky 1.0。之后的“幽灵”II/III,机翼做了升级,完全改成性能更加优异的椭圆形翼面形状。
从“幽灵”I原型机到“幽灵”III,我先后做了5架模型。各款模型在机翼外形、结构强度、翼型选择、尾翼操控等方面都进行了不同程度的改进。作为一款成本相对较低的全木制DLG模型,其性能虽然无法和复合材料DLG模型相提并论,但对喜欢木制模型的模友来说,亲自动手制作一架木制DLG模型也是不错的选择。
下期开始,我将按照设计思路与制作流程两方面分别对“幽灵”DLG模型的机翼、机身和尾翼三大部分做一详细介绍,希望与同好分享交流。(未完待续)