超轻薄膜机的设计与制作

天使同行

整机技术数据：
主翼
翼展800mm
弦长180mm

垂直尾翼
r=90mm的圆

水平尾翼
翼展420mm
弦长154mm

机身
全长660mm
机头距前缘90mm
机头距离垂尾转向轴540mm
距离水平尾翼转向轴650mm


设计
一般来说，结构强度和重量成正比，而翼载荷是决定飞行速度的主要因素之一，飞行速度越快，对模型主体及各舵面的强度要求越高。而飞行速度很慢时，舵效变差，需要适当增大舵面积，这架室内飞机最终采用全动尾翼设计，并运用了舵面补偿技术，大大减小了舵机的负荷。本架模型的设计技术参数如下:主翼翼展800mm，弦长180mm，机身长度650mm。升力面积约18.66平方分米，翼载荷设定在7g/平方分米，因此飞行全重必须控制在130g以内。

动力系统采用n60电机的lps减速组，配合GWS的1047电动螺旋桨全功率时的工作电流约为1.2A，静拉力大约130克(采用7.4v1300mah锂聚合物电池时)，因此笔者根据电机的最大工作电流选择了6C放电的3.7V/300mAh的小型锂聚合物电池，两节串联使用，重量仅为15克。其它电子设备分别是，辉胜5克微型舵机2只，esc4A电调一只，星宇4通道微型接收机一只。所有电子设备连同动力系统总重不超过50克。如此一来模型重量控制在80克以内就可以满足设计要求了。

考虑到尽可能的减小重量，在两个舵面的控制上，笔者放弃了传统的连杆方式，不论是碳杆还是细钢丝，加在模型尾端的重量都将直接影响到重心位置（为了使本架模型更加卡通漂亮，因此机头设计的笔较短，电池选的也轻，很难通过调整电池位置来改变重心），于是在操控上使用了双向拉线控制。这样就使舵面回中更加准确，在飞行中的操控更加精细，更加体现出慢速飞机轻盈幽雅的飞行风格。

制作过程
首先是机身的制作，笔者在渔具店购买了鱼杆的第二、三节，连成长度为630mm的机身主体。把轻木片切割成机腹形状，粘贴在鱼杆下面，目的是固定舵机等电子设备。当然，也可以图省事直接把电子设备用橡筋绑在主体上。接下来确定翼台的位置，笔者的方法是，在机身上钻孔，把作翼台的碳管插进机身并粘接牢固，前缘的翼台长度为65mm，后缘翼台长度为60mm，如此使得主翼具有1-2度的迎角。最后是在垂直尾翼轴的位置垂直钻一个2mm的通孔作方向舵的轴套。


对于动力组的固定笔者有个小经验，lps动力组底座是方的，而鱼杆是圆的。很简单，在动力组底座里面涂少许润滑油，之后调好哥俩好胶，鱼杆顶端沾满胶后插进动力组底座，在胶凝固的过程里可调整动力组的下拉和右拉角度。待胶完全凝固后，由于动力组底座涂了油，可以很轻松拔出，便于维修更换。

接下来是主翼的制作，选用直径为2mm的玻纤丝，笔者所选购的玻纤丝单根长度600mm，（如果能采购到更长规格的就更好）把3根连接起来，可以使用缚一小段玻纤丝（约10mm）用棉线缠绕后点502胶的方法。最好先不要把所有的接头全部连接，因为最后一个接头的连接操作起来很困难，玻纤丝弯曲时缠线，在缠线固定时由于玻纤丝的弹性，很难粘接对齐。建议这一步开始进行翼尖的弯曲，，笔者使用的是0.4mm的鱼线，在1800mm长的玻纤丝中段的两个接头处开始拉第1、4条线，线长度为175mm，略小于弦长，然后再在离它40mm左右的位置拉第2、3条线，长度180mm。4根弯曲玻纤丝用的拉线拴好以后，玻纤丝两个端点自然相对，这时进行连接就方便多了。


下面开始制作尾翼。垂直尾翼很容易，用玻纤丝弯曲成直径为180mm的圆片，然后在中下部粘上一根2mm*2mm的轻木条，垂直于木条粘贴一根80mm的玻纤丝作为方向舵面的轴，最后作控制方向舵转向的舵角，在圆弧和轴的胶接处垂直粘好一根长30mm的玻纤丝。
     

全动水平尾翼的结构相对复杂，如图所示，黑色部分是翼台，是机身和转动轴的连接，须粘接牢固，为了确保水平尾翼牢固，后期笔者还在转动轴的外端和机身下面的导线杆之间增加了斜撑作为加强
  

水平尾翼同样使用了2mm玻纤丝（有条件可以选用1.5mm的），舵面强度很好，不需要再粘翼肋。作尾翼分为两步，一方面是如同主翼一样弯曲翼面的外框，之后蒙膜。另一方面是在机身上粘结翼台、转动轴部分。首先固定好尾翼翼台，高度10mm，再在上面垂直于机身粘转动轴，然后截取两根长为150mm的玻纤丝，在其3/5处垂直粘两小段内径比转动轴略大的塑料套管，为保证强度，所有粘接点笔者都采用了缠线后点502的加固方法。接下来把套管套在转动轴上（注意：转动轴要长一些），再在玻纤丝上粘接两根横撑（拴操纵线用）。最后在翼台正下方的机身下面开一个横槽，粘上一小根玻纤丝作为操纵线的导向杆，为避免操纵线横向移动，还须粘上套管。最后是粘接斜撑在转动轴和导线杆之间，（正视图中的两根斜黑条）至此，水平尾翼部分完工。

蒙膜和总装
     首先固定主翼到翼台上，成品薄膜机主翼和翼台是靠塑料插接件连接的，非常快捷方便，笔者制作是靠堆胶的方法来保证强度。实践证明，使用斜撑的加固效果显著。

机翼蒙膜用的使普通的保鲜膜，价格低廉，又有一定的热缩特性，缺点是强度稍差，容易被拉伸。笔者蒙膜的时候，先在玻纤丝上抹好胶（普通万能胶，粘度大），把展平的保鲜膜慢慢放上（建议两个人操作，尤其是蒙主翼的时候）。等胶略微干些，沿着玻纤丝把多余部分剪掉。剪切时须注意，如果剪刀粘到玻纤丝上多余的胶水容易造成蒙皮被拉伸和褶皱，要及时清理剪刀。还要小心别剪断那四条拉线。蒙皮的力度不均匀可能会造成机翼扭曲，不用太担心，接下来的牵线工作可以校正。

首先拉出上反角，在第1、4条拉线位置拴4根线，两两相接，上反角的大小可通过线的松紧调整。前缘与后缘的拉线力度要一致，否则会造成翼尖迎角变化，简单的检测办法是弹弹两根线，听听声音是否一致。之前提到由于蒙皮力度导致的机翼扭曲如果很轻微，那么增加上反角后即可消除，如果还有也没关系，可通过接下来张力线的安装调整。

在翼台1/2处正下方的轻木上钻一个2mm孔，在机翼第2、3根拉线位置拴4根线，将其中两根穿过小孔后，4根线系在一起。可以调整任意三根线的松紧来校正机翼的扭曲。增加了张线以后主翼强度大增，实在是既能有效的控制重量又增加了强度的最好方法。

拉出上反角后，蒙皮会显得有些松，通过点吹风加热可以轻微收缩，千万小心，玻纤丝在一定高温下由于弯曲导致的应力，也会炸裂，绝对不可以直接对翼尖（所有玻纤丝弯曲部位）进行加热。本架模型笔者粘结了5根翼肋。主要作用使翼型成为凹凸翼型，这一点对于慢速飞机极为重要，使之在有限的升力面积的前提下，有足够的升力来保证飞机的慢飞特性 。
垂直尾翼面积相对较小，有了主翼蒙膜的经验，蒙垂直尾翼的工作会变的很轻松。水平尾翼弦长154mm，玻纤丝的曲率已接近极限，加热收缩更要小心，笔者的操作经验是，蒙膜时把前后缘的翼根处的距离控制在148mm左右，这样水平尾翼粘到尾翼翼台时，长度为150mm的两根玻纤丝可以撑开水平尾翼的前后缘少许，蒙皮自然平整。

最后是电子设备的安装。固定电子设备前要考虑重心位置，本架模型设计重心在距离主翼前缘80mm处。如果尾部制作的较重，则电子设备包括两个舵机都要尽量前移。接下来安装舵面的操纵线，如果在机身上粘两截塑料管可以起到收拢操纵线的效果。
舵量设定笔者的建议是，方向舵：正负20度，升降舵：正负15度。

看着亲手制作的飞机模型迎着朝阳轻盈的在空中漫步，惬意的感觉让人陶醉

东海龙王

好创意无限,就是高了远了看不见,必须带颜色就好多了,

htwist

这飞机敢在我面前飞。。。。。。。。。。。我一巴掌拍下来！！！！！

tiana999

原帖由 htwist 于 2006-6-26 17:56 发表
这飞机敢在我面前飞。。。。。。。。。。。我一巴掌拍下来！！！！！

请高抬贵手。直接用屁蹦效果会更好，比12级台风还厉害。

小布丁

玻纤有一个特性就是受热可以受弯, 但是一直不知道哪些地方能买到啊.

xunicheng

玻纤丝碳纤棒之类的潍坊做风筝的应该有，记得“转速”是潍坊滴，嘿嘿！……………………

nannanhai

原帖由 tiana999 于 2006-6-26 18:48 发表

请高抬贵手。直接用屁蹦效果会更好，比12级台风还厉害。

真是一个比一个狠啊:em06::em06:

zhangfei918

小鸡鸡好好可爱噢:em07::em07::em07::em07:

gyro

这飞机已经出世快一年了吧？？

superliuliu

这架机机飞起来一定比较惬意。
这样的帖子斑竹应该射精啦……

supezl

原帖由 xunicheng 于 2006-6-26 21:19 发表
玻纤丝碳纤棒之类的潍坊做风筝的应该有，记得“转速”是潍坊滴，嘿嘿！……………………

转速...嘿嘿~~~~~~

小布丁

转速...呵呵~~~~~~

黄胖子

这机机能上天吗？？

天使同行

原帖由 gyro 于 2006-6-27 00:25 发表
这飞机已经出世快一年了吧？？

我也一直在等，06第4期总算发表了:em17:

byrne

这薄膜机漂亮，我有一台成品机，但因为轻，因为薄，所以显得单薄，舍不得飞，成摆设了。

gale

好机子！

天使同行

原帖由 byrne 于 2006-6-27 10:25 发表
这薄膜机漂亮，我有一台成品机，但因为轻，因为薄，所以显得单薄，舍不得飞，成摆设了。

根据我的经验，摆着很快就脏了:em20:

飞飞机的飞机

这中机机哪有卖的,多少钱.2通道??/我晕...

zhangyang阿飞

天使,可否照一下这架飞机的细节照,

[ 本帖最后由 zhangyang阿飞 于 2007-11-30 18:57 编辑 ]

palm

《航空模型》这期上的机机与楼主的一样，是不是楼主发表的？