常規(guī)布局模型“三角翼混腔”的改造

張子昱

我父親有一架殲20和一架殲10涵道風(fēng)扇像真機(jī)。這兩架模型均采用鴨翼布局，但鴨翼都是固定的，并不能操控，僅靠主翼后緣的襟副翼控制模型飛行。這種控制方式常見于各種襟副翼由獨(dú)立舵機(jī)控制的三角翼模型：當(dāng)襟副翼聯(lián)動(dòng)時(shí)，充當(dāng)升降舵；而當(dāng)它們差動(dòng)時(shí)，則作為副翼使用。要實(shí)現(xiàn)這種控制方式，須在遙控器中對(duì)副翼與襟翼通道設(shè)置混控，即模友們稱為的“三角翼混控”。那么，對(duì)于采用常規(guī)布局的固定翼模型，能否應(yīng)用“三角翼混控”呢？

2017年初，我在觀看F-35戰(zhàn)斗機(jī)飛行及起落的視頻時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)它的全動(dòng)平尾既能聯(lián)動(dòng)又能差動(dòng)，類似于模型飛機(jī)上的“三角翼混控”。這種升降舵的差動(dòng)方式令我十分著迷。于是便找來一架二手涵道風(fēng)扇F-35模型飛機(jī)嘗試進(jìn)行混控改造。

初步改造

改造前，這架F-35模型兩個(gè)垂尾聯(lián)動(dòng)，作為方向舵；全動(dòng)平尾聯(lián)動(dòng)，用作升降舵，主翼后緣則設(shè)置有副翼。改造后，取消了垂尾的升降舵，并為全動(dòng)平尾設(shè)置混控，使其既能聯(lián)動(dòng)也能差動(dòng)，聯(lián)動(dòng)時(shí)控制模型俯仰，差動(dòng)時(shí)控制模型橫滾。改造后的副翼也同全動(dòng)平尾一樣設(shè)置了混控，以保證在不同模式下可實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)或差動(dòng)。其中聯(lián)動(dòng)時(shí)作為襟翼，可增大升力與阻力；差動(dòng)時(shí)與平尾配合可提高模型的機(jī)動(dòng)性。這樣，一架常規(guī)布局的固定翼模型飛機(jī)的“三角翼混控”硬件部分的改造就基本完成了。

模式設(shè)置

該機(jī)的混控共設(shè)置了兩種模式。在模式一時(shí)，全動(dòng)平尾差動(dòng)，使模型偏航或滾轉(zhuǎn)：襟副翼聯(lián)動(dòng)，并向下偏轉(zhuǎn)固定角度，用于提高模型的升力。在該模式下，模型的飛行狀態(tài)更加平緩。

在模式二中，除全動(dòng)平尾差動(dòng)外，襟副翼也跟隨差動(dòng)，即壓坡度時(shí)襟副翼與全動(dòng)平尾同時(shí)差動(dòng)，保證了模型具有較好的機(jī)動(dòng)性能。

模式調(diào)整好后，在遙控器上還需設(shè)置相應(yīng)的混控開關(guān)。為方便切換，我為模式一中的副翼設(shè)置了單獨(dú)的混控開關(guān)。

需要說明的是，由于模式一僅通過全動(dòng)平尾差動(dòng)來實(shí)現(xiàn)模型的滾轉(zhuǎn)，而平尾的滾轉(zhuǎn)力矩較小，因此模型的滾轉(zhuǎn)會(huì)更困難，有利于增加模型平飛時(shí)的操縱穩(wěn)定性，主要用于進(jìn)近著陸和起飛階段；而模式二增加襟副翼后，模型將更加靈活，適合機(jī)動(dòng)飛行。

首次試飛

模式設(shè)置完成后，我迫不及待地來到外場(chǎng)進(jìn)行試飛。因?yàn)槭鞘状螄L試將常規(guī)布局模型改為“三角翼混控”，實(shí)際改造效果并不清楚，所以在試飛前我對(duì)模型進(jìn)行了仔細(xì)檢查。為避免混控出現(xiàn)問題，我在遙控器上將舵機(jī)偏轉(zhuǎn)曲線設(shè)置在42%。此外，我還為模型裝上了飛控，以便出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，可保持飛行姿態(tài)。

遙控器設(shè)置完成后，便開始試飛。先將模型對(duì)準(zhǔn)跑道，撥動(dòng)遙控器上的襟副翼混控開關(guān)，使其下偏至相應(yīng)位置。之后輕推油門，伴隨著涵道風(fēng)扇發(fā)出的轟鳴聲，模型滑跑了數(shù)十米后穩(wěn)步爬升。此時(shí)使用的是模式一，可以明顯感到模型的機(jī)動(dòng)性較弱，但穩(wěn)定性很好。

起飛后，模型飛行非常平穩(wěn)，于是我又嘗試在該模式下飛行五邊航線。由于此模式下模型的滾轉(zhuǎn)非常慢，因此當(dāng)模型向左轉(zhuǎn)彎時(shí)，我加大了壓桿量，而模型卻慢慢地翻了過來，變成了側(cè)飛姿態(tài)，我只能極力控制好模型的飛行姿態(tài)。而就在此時(shí)，模型突然無法繼續(xù)轉(zhuǎn)彎了，而且左帶坡度也瞬間變?yōu)橛規(guī)露?。整架模型變得不受控制?/p>

眼看模型飛出了視線，只能寄希望于飛控。幸運(yùn)的是，降落后的模型幾乎完好無損。首飛最終以失敗告終。總結(jié)教訓(xùn)后我猜測(cè)，可能是因?yàn)槟Ｐ蜋M側(cè)穩(wěn)定性大于滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定性而做起了“飄擺”動(dòng)作（也稱“荷蘭滾”動(dòng)作）。因此，在模型起飛離地后，應(yīng)盡快從模式一切換到模式二，以增加其可操縱性。

再次試飛

重新檢查好模型后，我開始進(jìn)行第二次試飛。這次模型仍采用模式一起飛，當(dāng)離地約兩三米高時(shí)，我收起襟副翼并立刻切換到模式二操縱。此時(shí)，模型的機(jī)動(dòng)性能得到提高，操縱起來響應(yīng)也更加迅速。飛行一段時(shí)間后，我操縱模型降落。降落時(shí)，我控制好模型的飛行姿態(tài)，然后稍收油門，再切回模式一。此時(shí)模型的姿態(tài)非常平穩(wěn)，對(duì)正跑道后，隨著起落架觸地，模型僅滑行數(shù)十米便停了下來。

第二次試飛成功后，我又連續(xù)試飛了幾次，并根據(jù)每次飛行時(shí)的問題對(duì)混控程序做了微調(diào)。此外，取消了襟副翼的單獨(dú)控制開關(guān)，將其整合在模式一中，即在模式一中襟副翼會(huì)自動(dòng)向下偏轉(zhuǎn)到總行程的90%。而切換到模式二后，襟翼可自動(dòng)回歸，使模式切換過程更加流暢。