做一只“东方鸭子”(下)
2018-02-23陈康生
陈康生
2017年年初,德国《模型飞行家》杂志刊登了一款由德国一名中学科技老师托马斯·布赫瓦尔德设计制作的复古风格“木星鸭(Jupiter Duck)”遥控水上模型飞机,主要制作材料为Depron板(以下简称D板)。
笔者利用网站附赠的图纸复制了一架“木星鸭”模型飞机,试飞后觉得非常适合中小学校园模型实践活动。在上期里,笔者介绍了模型零部件的切割以及机身、平尾、升降舵、垂尾和舵机的安装,下面继续介绍“木星鸭”剩余部分的制作。
模型的制作步骤
六、组装机翼
组装机翼前,需预先处理机翼蒙板(图29)。建议把切割好的零件放在海绵上,按照翼肋的上弧形状用圆木棒擀压成形。因为机翼蒙板使用3mm厚的KT板制作,而KT板有一面比较脆,弯曲时容易出现裂痕。另一面延展性好一些,所以擀压时要把延展性好的一面放在下面(图30)。
机翼的组装从搭建翼肋开始。操作时先将翼肋按图纸标示位置排列,用泡沫塑料快干胶粘接在机翼蒙板上,注意让靠翼根的翼肋与蒙板成92°(图31)。然后用美工刀切除翼根处多余边沿,并用砂纸板打磨平整(图32)。接着在左、右翼根处的翼肋外侧(左、右机翼连接面)涂抹泡沫塑料快干胶,对准两边翼肋的上孤粘接,并对齐、压实。连接好的机翼上反角左右各为2°(图33、图34)。
机翼的美化装饰用红色宽胶纸带、黑色热缩膜、有图案的贴纸等。先在靠近前缘的地方贴上红色宽胶纸带,然后用黑色热缩薄膜刻出“木星鸭”的英文Jupiter Duck,并用电熨斗(调至低温档)将其贴在左机翼上。右机翼则贴上“2017”、“木星鸭”字样,以及1个张开翅膀的小鸭子图案(图35)。为了方便在遥控飞行过程中辨认模型,还特意在机翼下侧贴了两条红色宽胶纸带(图36)。
七、机翼浮筒
浮筒分置在左、右机翼下方。当水上模型飞机在水面起降出现倾斜时,它可起到恢复全机横侧向平衡的关键作用。由于浮筒与水面的夹角大小,关系到橫侧向恢复力矩的大小,因此在制作时得格外仔细,严格按照图纸中浮筒的大小、位置和角度做(图37)。裁切好机翼浮筒零件后,将其中的浮筒内侧板和浮筒立柱覆在工作图中的浮筒和立柱上,边缘线对齐后在内侧板上标记立柱的位置(图38)。
浮筒零件靠泡沫塑料快干胶粘接。首先把浮筒立柱粘在内侧板的标记线上,然后依次粘接浮筒上蒙板、外侧面和下蒙板(图39、图40)。尽量把胶涂抹均匀,不要有遗漏的地方(图41)。做好的机翼两侧浮筒尚需美化装饰,笔者的做法是在浮筒外侧粘贴红色宽胶纸带。
八、电机座
“木星鸭”电机座的动力输出轴面采用4mm厚的层板(图42),两侧和上蒙板采用6mm厚的KT板(热板)。
切割好电机座零件后,先在动力输出轴面板上标记电机轴孔的位置,然后用电钻打1个直径8mm的孔(图43),再用泡沫塑料快干胶将其与电机座两侧板粘接,同时用三角形轻木条在两内角处加强。接着将已做好的部分粘在机翼翼根处,注意让4mm厚的层板与机翼前缘平齐(图44)。下一步是粘接电机座上蒙板。粘接前在其后缘与机翼连接处修整出1个V字形边沿,以使电机座与两边机翼紧密贴合。
由于笔者试制的“木星鸭”采用8×4螺旋桨(图45),因此为防止其旋转时与电池舱相碰,必须让电机安装位置离机头远一些。于是另外裁切了1块15mm厚、尺寸30mm×40mm的层板,用来改变无刷电机的安装位置(图46)。
九、粘接机翼、机身和浮筒
在粘接前,需先理清“木星鸭”工作图(图47)。图纸中机翼下方重心标志后的两条虚线代表斜支撑,两条虚线靠上的“×”图案代表斜支撑穿过浮筒支柱的位置,虚线靠下的圆圈则代表斜支撑与机身的连接处。
这部分从粘接机翼和机身开始。首先在机身的翼台(机身侧板最上边)上涂抹快干胶,然后将机翼对准机身翼台,粘接压实。再把两侧浮筒粘接在左、右机翼上(图48)。
牢固后用直径4mm的竹签(建议购买烤串用签子)做连接机身、浮筒和机翼的斜支撑。需要特别注意的是,图纸中标示的斜支撑尺寸为200mm,实际180mm就够用。按照工作图,先将直径4mm的烤串竹签的尖头插入斜支撑在机身上的插孔处,稍微扩大孔径后,再用竹签尖头在浮筒穿孔位置扩孔。竹签与机翼下弧接触的地方,用美工刀削出30°斜坡,以便粘接。准备工作就绪,就可以着手粘接斜支撑了。
在竹签上需要粘接的位置事先涂抹614胶或泡沫塑料快干胶;然后将其中一头插入斜支撑在机身上的插孔处,最好多缩进机身一些;接着把缩进机身的竹签稍稍拔出,至削了30°斜坡的部位紧贴机翼下弧;最后将斜支撑另一头与两侧浮筒连接,保证其基本垂直于机身侧板,等待胶干(图49)。
十、电动动力系统
“木星鸭”制作的最后一步是电动动力系统的安装。先把银燕GT2203盘式无刷电机和8×4螺旋桨安装在机头电机座上,然后让电机的3根延长线穿过机身座舱上的孔,伸到机身设备舱内(图50)。接着在电调与电机相连的3根线上套热缩套管,再与电机的3根延长线焊接好。此时打开发射机、给电调通电,稍推油门杆看螺旋桨的旋转方向是否正确。如果确认无误,就把之前套上的热缩套管分别套在各个焊接点,用电烙铁将它们加温收紧。
为了提高接收机和电调的防水性能,还要在电池舱盖后沿下方加1个用KT板做的防水墙,并在其两侧切出边槽,方便卡住接收机和电调的连接电线(图51)。之后在防水墙与机头舱内部接触的地方涂抹快干胶后,再插入舱内。粘好防水墙后,在有导线通过的卡槽周围涂抹电子密封硅胶,防止因孔隙导致漏水(图52)。
“木星鸭”模型飞机的机头电池舱盖用D板制作,并用快干胶粘在机头处(图53)。最后把电压7.4V、容量500mAh的锂电池放入电池舱内,用透明胶纸带把舱门粘在电池舱盖上(图54)。
制作完成的“木星鸭”遥控水上模型飞机的重心位置正好与机翼前缘相距48mm,全机重量178g,完全符合工作图要求。
“木星鸭”的试飞与调整
一、试飞前的检查
试飞前先测量“木星鸭”的重心位置,并通过移动锂电池位置、增加配重等方法调整全机重心至距机翼前缘48mm。然后检查机翼安装角是否为4°,测量方法是用直线连接机翼前缘和后缘,看该连线(翼弦线)与水平线的夹角。最后确认电机轴与水平线夹角为5°、无刷电机右拉角为1.5°-2°。检查无误后即可进行外场试飞。
二、调试小贴士
1.因模型仅重178g,小而轻,应选择微风天试飞。一般每天下午或傍晚、太阳快落山时气流相对稳定,是试飞的好时机。
2.因为机身浮筒没有水舵,所以模型起飞时要对准风向,如在水面上滑跑偏航,要通过方向舵修正。
3.模型离开水面后,其所受阻力减小、升力增加,如遇抬头要及时推杆修正。
4.飞行场地水面应无杂草和障碍物,飞行时注意远离大树或高层建筑。
5.在空中试飞时,如果发现模型偏航或俯仰动作不正常,及时微调方向舵和升降舵。
6.模型在飞行中出现动力减弱时,应及早着陆,以便回收。必要时携带打捞工具。
7.在取水方便、空域条件符合的学校操场试飞时,可用挡板做小水池的围墙,再把塑料布搭在挡板上做水上模型飞机的水跑道。
8.制作“木星鸭”水上模型飞机过程中用到的KT板、D板、泡沫塑料快干胶、宽胶纸带等都具备一定的防水功能。如果还想增强模型飞机的防水效果,可网上购买小包装的水性木器清漆。这种清漆干透后,防水性能很好。endprint