拥抱大飞机(下) 试制C919双发电动涵道像真机

2017-08-15 21:26侯甲栋李有森
航空模型 2017年7期
关键词:蒙皮吊舱机翼

侯甲栋+李有森

上期介绍了C919双发电动涵道像真机的机身和机翼框架制作,本期继续该模型剩余部分的制作。

机体制作

二、制作机翼

组装好机翼框架,下一步是给机翼贴上1mm厚的蒙板(图16)。蒙板需弯成一定弧度,紧紧贴在机翼框架上。所以在胶水固化前,同样用大头针把蒙板与机翼框架上的翼肋、桁条固定。

为了增加弯曲强度,在粘好机翼上蒙板后,还需在机翼下表面加1根5mm×5mm的加强桁条,并在其上贴1块0.5mm厚的碳纤维片(图17)。

在给机翼下表面蒙板前,先把两个发动机的吊舱装上。每个发动机吊舱由4块隔板、7根桁条及1块连接板组成,靠中间的两个隔板比两边的半径大一点(图18)。安装时将4块隔板按顺序排列,并在其上安装桁条,最后在发动机吊舱框架上装连接板。

发动机吊舱框架粘接好后,再在其上贴1mm厚的蒙板。由于吊舱的直径中间大、两头小,因此蒙板很难贴合。这里可以先取1mm厚的轻木板,拼出1个直径为吊舱最大直径、长度约为吊舱全长的空心圆柱;然后把它套在发动机框架上,裁掉多余部分;接下来在每根桁条的位置先切开蒙板,再将其合拢并与桁条贴合,磨去多余部分。先涂上胶水并用大头针紧固蒙板与吊舱框架,待胶水固化后去除。接下来在发动机吊舱前缘贴一段5mm厚的轻木片,并打磨出合适弧度,用于模拟实机发动机吊舱的前缘。另取1片1mm厚的轻木板,卷成直径略小于吊舱最大直径、长度约为吊舱前缘到第一隔板距离的空心圆柱,用于制作排气管。

再裁切1块与蒙板形状、面积相似的白色蒙皮,用作发动机吊舱蒙皮。把白色蒙皮预先布置在吊舱上,在桁条位置切开口,并算好合拢方式。加热电熨斗,从吊舱中央开始,逐渐往两边蒙皮。进气道和发动机吊舱前缘部分用灰色蒙皮。因这些位置的蒙皮所需弧度较大,最好裁切成小块再蒙上去(图19)。

把已经蒙好皮、装有电动涵道发动机的吊舱装在机翼上,用环氧树脂胶粘接。注意保持发动机与机身平行。随后给机翼下表面贴轻木蒙板,注意粘牢蒙板和发动机吊舱连接的地方(图20)。

蒙板完成后,用电熨斗给机翼蒙上白色蒙皮。先将电熨斗温度调节至100℃左右,熨妥帖后再调节至150℃,重新熨一次蒙皮,使其与机翼框架、蒙板更好地贴合。注意不要出现褶皱,否则会影响模型飞机的飞行性能。

三、制作尾翼

1.水平尾翼

水平尾翼包括水平安定面、升降舵面、舵角、横梁和纸合页。

水平安定面包含翼肋、加强板和前后缘条。制作时先给最重要的3个翼肋编号为NS1、NS2、NS3,以横梁为基准固定好位置,然后用胶水粘接前后缘条,接着固定剩下的翼肋,最后安装加强板。因为有一定的斜度,所以加强板需要事先打磨再安装。

下一步是给水平安定面的框架贴蒙板。因为各片翼肋上下缘都有弧度,所以依然需要在粘接后用钉子固定蒙板和翼肋,直到加强板、蒙板和翼肋紧密贴合、不再松动。最后用粗砂纸和细砂纸将蒙板打磨光滑,再贴白色蒙皮。

升降舵面包含翼肋后缘部分、加强板和前后缘条。制作时注意保证翼肋与水平安定面上的翼肋平行,然后把前后缘条、加强板依次粘接安装。由于有一定的斜度,因此这里的加强板同样得事先打磨再安装。之后为水平尾翼舵面框架贴上蒙板,用重物让蒙板、翼肋、加强板紧密贴合,直至胶水固化。用粗砂纸和细砂纸把舵面蒙板打磨光滑后,为其蒙上白色蒙皮。最后用胶水把舵角粘接在舵面上。

水平安定面和升降舵面靠纸合页连接,且舵面可在一定角度范围内活动。为此,先在两者连接处磨出一定的倾斜角,然后用美工刀在它们的翼根、中间和翼尖位置各切一个小口子,深度以恰好放入一半纸合页为准。最后在切口处涂胶水,把纸合页粘接在其中,水平尾翼就做好了。

2.垂直尾翼

像真机的垂直尾翼由垂直安定面、方向舵面、舵角、横梁和纸合页组成。

垂直安定面包含翼肋、加强板和前后缘条。制作时先把最大的翼肋编号ND1,以前后緣条为基准固定好位置,用快干胶水粘接。垂直安定面的前后缘条以嵌入方式与翼肋相连,二者间有一定夹角。然后添加剩余翼肋,垂直安定面的框架就做好了。

接下来给垂直安定面的框架贴蒙板。同样要用大头针固定蒙板和翼肋,直到加强板、蒙板和翼肋紧密贴合、不再松动。最后用粗砂纸和细砂纸将蒙板打磨光滑,贴白色蒙皮(图21)。

方向舵面的框架制作与升降舵面相似,不再赘述。贴上蒙板后,用重物压住蒙板、翼肋和加强板,直到三者紧密贴合。最后用砂纸把蒙板打磨光滑,贴上白色蒙皮,并用胶水粘接舵角。

垂直安定面和方向舵面也通过纸合页连接,舵角靠胶水粘接在舵面上(图22),方法与水平尾翼的做法类似。

需要注意的是,在连接垂直尾翼和水平尾翼时,连接处需加特定形状的小块蒙板。蒙板效果以尾翼和机身轮廓平稳过渡为宜。涂上胶水后,蒙板和机身隔板、桁条间用大头针固定,待胶干后再去除(图23)。

四、起落架

这架C919像真机的起落架采用前三点式,共有两个主轮、1个前轮(图24)。其中主轮装在机翼后缘附近、靠近吊舱的位置,采用直杆式减震起落架(图25);前轮装在电池舱前的F6机身隔板上,采用跪式减震起落架(图26、图27)。控制前轮转向的舵机安装在F6机身隔板背后。

舵机摇臂与前轮控制杆间靠连杆连接。在把舵机安装到位前,先通电让其归中。

模型的左、右机翼靠中央翼盒与机身对接(图28)。各部件组装完毕后,称得机身重量约500g,左右机翼加中央翼盒的重量约800g。拼接完成后,整架C919像真机的空机重约1 300g。

接下来给该机配电动动力系统。上文曾提到模型动力为两个直径64mm的电动涵道风扇,建议为它们配置1块容量2 600mAh、放电倍率70C的4S锂电池以及工作电流60A的好盈铂金V4电调(图29)。

虽然单个64mm电动涵道风扇的最大推力约为3kg,但是实际配置下来,该机的空中最大推力约为2kg。布置完电动动力系统后,模型的起飞重量约1 600g。再加上5个舵机、接收机等零部件,整机推重比约为1。

要提高模型的像真度,除了尽量采用与原型机比例相同的零部件,还要进行外观涂装。在给模型所有部件贴好蒙皮并组装完毕后,就开始给模型涂装了。笔者选择了C919实机首飞时的涂装,用不同颜色的蒙皮装点外观(图30-图32)。

模型调试(图33)的第一步是测量全机重心位置。根据总体设计方案,整机的重心应在距机翼前缘1/3处。测试时用手或其他东西顶住左右机翼,顶点为距机翼前缘1/3翼弦、距翼根1/3翼展的相交处,观察模型飞机是否能保持前后平衡。如不平衡,通过移动电池舱位置或配重调整重心位置。

之后利用手抛飞行精调模型的重心。参加测试的两人相距3-5m,以手抛方式扔出模型,观察它是否能平稳滑翔(图34)。如果模型以稍低头的姿态平稳滑行,说明重心位置合适。

调整好模型重心后,开始做地面静力载荷试验。测试时先固定住模型,然后在机翼上放置大概3kg的重物,测试左右机翼能否承受3kg的载荷,避免模型在飞行途中因遭遇过载折断机翼,导致坠毁。

接下来进行地面滑跑测试,主要测量模型的推力。根据经验,电动涵道类像真机一般推重比需达到1,否则无法保证飞行性能。推重比越低、模型飞机需要的滑跑距离越长,且推重比过低时,模型很可能无法完成滑跑起飞。

外场试飞时,这架C919像真机与普通固定翼模型飞机的操纵方式一样,不过其转弯和爬升角度不能太大。如果在试飞阶段发现模型左、右旋或者失速,可采取先顶杆、接着快速加大油门的方法应对突发情况(图35)。

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