重拾F1P乐趣

高原

近些年，随着F1A、F1B、F1C等自由飞（以下称三项竞时）项目的普及和开展，越来越多的人开始重拾这些项目，甚至不少之前从事遥控模型项目的运动员，也转到了三项竞时。由于比赛场地多为开阔草场，让参与者在从事这项运动的同时享受到蓝天、白云、绿茵，因此三项竞时项目对久居闹市的人们有着独特的吸引力。但是一个问题逐渐显现——虽然参与这项运动的人越来越多，年轻人却寥寥无几。尤其遗憾的是，尽管中国队在刚刚结束的2017年F1世锦赛上蝉联了F1C项目的团体冠军，但这个优势项目却仍面临后继无人的窘境。

从三项竞时项目的参与情况来看，因为全国青少年航空航天模型锦标赛（以下简称国青赛）保留了牵引模型滑翔机和橡筋动力模型滑翔机的二级项目，即P1A-2、P1B-2，所以现在F1A、F1B项目还有年轻人参与。而F1C在国内的普及项目——P1C-2，因其发动机工作时转速很高，控制机构又是可靠性较低的机械控时器，故被认为存在潜在的不安全因素。因此从2003年起，P1C-2不再列入国青赛的正式比赛项目。

作为一名三项竞时发烧友，我从2013年开始接触和参与国际比赛。比赛间隙，我发现国际航联推出了F1C项目的普及版——F1P。这个项目主要面向青少年，限制机翼翼展不得大于1 500mm，机翼最小面积为26dm2，可使用容量不超过1mL的活塞式发动机或同等级电机作为动力。这样一来，F1P的机翼就会比较宽大，加之动力小，模型在爬升时会遇到较大阻力，限制了飞行速度和高度。F1P的这种竞赛规则设定，既提高了运动的安全性，又高度与世界接轨，为参与者将来接触国际级F1C模型打下基础，优于之前国内推行的P1C项目。

因为觉得F1P项目非常适合在青少年人群中推广，我立刻通过中国自由飞联盟QQ群，与来自全国各地、了解三项竞时项目的老前辈、专业运动员、资深爱好者讨论了将其列入国青赛的可行性。2016年年底，在大家的支持下，我撰写了关于在国青赛中恢复P1C（即F1P）项目的申请，并递交给赛事主办单位——国家体育总局航管中心。出乎意料的是，航管中心的领导对此非常重视，要求马上做一份详尽的书面说明，并提交至国青赛项目设立的讨论会上。很快，在当年12月的中国航空运动协会年会上，申请获得通过，F1P被定为2017年国青赛的正式比赛项目。

得知这个好消息，我特别开心，并立刻翻阅国外资料，敲定模型的制作计划。与此同时，全国许多航模运动开展得不错的省市和地区，也将F1P项目列入备战计划。一时间，中国自由飞联盟QQ群中很多参赛队的领队、教练都加入到图纸筛选和模型飞机结构设计的讨论中。虽然不少经验丰富的领队和教练青睐碳纤维材料的模型，但是我最终选择了更容易实现的“蒙皮-骨架”木质结构模型。当时，距离比赛仅有7个月的时间，但需做出足够多的竞赛机，并完成调试、试飞，再教学生使用。如果在模型制作上消耗太多时间，必定会挤占学生试飞和训练的时间。

说干就干。原型机参考了国外运动员瓦西里设计的F1P模型，并做了适当调整：水平尾翼由梯形改为矩形，两段式机翼靠近翼根的部分改为矩形，这样使结构更简单。确定好图纸后，我仅用时4天就做出第一架样机。

模型飞机发动机的选择颇费了一番脑筋。按照规则规定，F1P模型发动机的最大工作容积是1cc，而国内只有三叶公司还在生产1cc发动机产品，产量少、不易购买；国外模友多使用FORA公司出品的1cc发动机，不仅价格昂贵，而且动力太过暴力，同样存在难以购买的问题。考虑到国内刚刚恢复F1P项目，入门门槛低一些，有利于后续市场的培养，反复斟酌后，我选择了美国厂家的COX 0.8cc发动机。

从价格来看，FORA公司出品的F1P专用发动机（1cc）售价为188美元，而COX 0.8cc发动机售价仅50美元，二者相较，后者价格低得多。由于工作容积较小，因此COX 0.8cc发动机的动力较小，用起来不那么暴力。模型飞机即便带动力触地，也不会有太严重的损坏，适合学生日常训练。再者，安装了这款发动机的F1P模型，处于“小马拉大车”的状态，爬升速度慢、飞行高度低，对初学者而言安全性大大提高。该发动机最大的优点是启动时只需用1个启动弹簧，很容易掌握： 先接上点火电，然后把启动弹簧卡在螺旋桨的卡榫上，顺时针旋转2圈左右，一松手螺旋桨就会被弹簧回弹的扭力带动，继而启动发动机。整个过程既安全又简单，非常适合初学者操作。

虽然已经用惯了安装电子控时器的F1C模型，但在给自制F1P模型选配控时器时，我还是毫不犹豫地选择了机械控时器。原因有二：一是国内第一次举行F1P比赛，一切都是从零开始，模型最好尽可能操作简单、成本低廉，能带来很高的训练效率；二是机械控时器比电子控时器的操作更容易，也方便操作。有些人认为只要用性能优异的高端机型，就能在比赛中取胜。而我看来，这个想法存在误区。高性能模型固然飞行速度快、飞行高度大，但是只有在经验丰富的运动员手中，才能发挥最好的效果。作为F1C的普及项目，F1P训练应偏重于提高运动员的竞技水平。

购买F1P机械控时器时，澳洲航空运动协会的三项竞时项目运动员罗伊·萨姆斯白提供了无私帮助，几乎把澳洲航协的所有存货都寄给了我。因为结构简单，所以这款机械控时器仅能控制发动机灭车和模型迫降，无机翼摆动、推杆、打舵等功能。出手前，运动员一按控时器开关，模型即处于预备状态；模型一出手，控时器开关自动弹起，其中的發条带动压盘旋转；4.5s后，控时器上的灭车控制钢丝释放，压力油箱中的剩余燃油全部喷射进发动机，使其富油灭车；再过120s，控制水平尾翼的钢丝挂钩弹起，释放水平尾翼，模型变为迫降状态。

一切准备就绪，接下来是模型的调试。经过简单试飞，原型机正如我设想的一样，动力时间4s多、最大爬升高度15 - 20m、留空时间约20 - 30s。即使飞行场风力再大，模型也不会飞出距发射点200m的范围。这样飞行高度不会太高，既能保证模型和人员的安全，也便于模型的回收。毕竟第一年恢复比赛，最重要的不是能飞多高、多久、多远，而是有多少人能成功地启动发动机并放飞模型。完成验证飞行后，我与队友赶制了一批F1P模型，并马上安排学生进行训练。

训练一开始，我就发现，教学生为模型的机械控时器上发条、挂上两根控制线不难，最大的困难是启动发动机。自制F1P模型的油箱设计采用了橡胶管压力油箱供油系统，与F1C非常相似。虽然不像F1C的油箱那样有单向阀，但是供油系统大同小异，都是在启动前用一个钢丝卡子夹住输油管，着车后卡子松开，源源不断地供油，发动机就能连续工作。灭车控制钢丝弹开后，压住另一根油管的钢丝卡子松开，燃油在橡胶管的压力下从该侧油管喷射进发动机，起到瞬间灭车的作用。

之所以做了这么难掌握的油箱，是因为近些年来很多爱好者购买了进口的自由飞模型，却在启动发动机时出现了压力油箱使用不熟练的问题。在学习启动F1C发动机时，我也走了不少弯路。启动原理其实很简单：因为机匣里有余油，所以着车后发动机处于富油状态，此时无需松开钢丝卡子加油；随后发动机转速由慢到快逐步提高，不同转速下会发出不一样的声音；当发动机的转速将要达到最高速度、发出刺耳声音的瞬间，快速松开钢丝卡子2 - 3s，给发动机送一口油。失败的原因往往是送油时机过晚或油量不够，导致发动机贫油灭车；送油时机过早或油量过多，导致发动机富油灭车。其中的技巧，说难也不难，就是一个意识问题，需要通过大量的练习让操纵者能够感受到发动机所处的状态。在学习启动发动机的初期，我尝试了各种送油时机、油量，仍不得其法。后来专门向四川省航校经验丰富的专业运动员求教，他们多次启动了发动机，让我仔细领会其中细微的不同之处。之后我再上手，感觉到发动机快要贫油时，立刻打开油路开关，接下来神奇的事情发生了，发动机顺利启动。把这款油箱装在F1P模型上，就是为了让学生们提前适应压力油箱，以便日后换装F1C模型时更易上手。

为了保证训练效率，学生在第一周被要求学习启动发动机，未安排外场飞行。功夫不负有心人，经过近一个月的集训，我负责的3名北方交大附中学生都熟练掌握了发动机的启动方法和F1P模型的放飞要领，并在2017年国青赛上获得F1P项目前三名。

虽然在这次比赛中，运动员的模型都飞得不高，飞行时间也不长，但对一个被中断了10多年的项目来说，终于盼来了新生。归来，预示着中国三项竞时项目的发展和希望，预示着航模前辈的优良传统将被延续，预示着国家队在三项竞时项目上的荣耀将会继续放射出耀眼的光芒。