侯甲棟+李有森
上期介紹了C919雙發(fā)電動涵道像真機的機身和機翼框架制作,本期繼續(xù)該模型剩余部分的制作。
機體制作
二、制作機翼
組裝好機翼框架,下一步是給機翼貼上1mm厚的蒙板(圖16)。蒙板需彎成一定弧度,緊緊貼在機翼框架上。所以在膠水固化前,同樣用大頭針把蒙板與機翼框架上的翼肋、桁條固定。
為了增加彎曲強度,在粘好機翼上蒙板后,還需在機翼下表面加1根5mm×5mm的加強桁條,并在其上貼1塊0.5mm厚的碳纖維片(圖17)。
在給機翼下表面蒙板前,先把兩個發(fā)動機的吊艙裝上。每個發(fā)動機吊艙由4塊隔板、7根桁條及1塊連接板組成,靠中間的兩個隔板比兩邊的半徑大一點(圖18)。安裝時將4塊隔板按順序排列,并在其上安裝桁條,最后在發(fā)動機吊艙框架上裝連接板。
發(fā)動機吊艙框架粘接好后,再在其上貼1mm厚的蒙板。由于吊艙的直徑中間大、兩頭小,因此蒙板很難貼合。這里可以先取1mm厚的輕木板,拼出1個直徑為吊艙最大直徑、長度約為吊艙全長的空心圓柱;然后把它套在發(fā)動機框架上,裁掉多余部分;接下來在每根桁條的位置先切開蒙板,再將其合攏并與桁條貼合,磨去多余部分。先涂上膠水并用大頭針緊固蒙板與吊艙框架,待膠水固化后去除。接下來在發(fā)動機吊艙前緣貼一段5mm厚的輕木片,并打磨出合適弧度,用于模擬實機發(fā)動機吊艙的前緣。另取1片1mm厚的輕木板,卷成直徑略小于吊艙最大直徑、長度約為吊艙前緣到第一隔板距離的空心圓柱,用于制作排氣管。
再裁切1塊與蒙板形狀、面積相似的白色蒙皮,用作發(fā)動機吊艙蒙皮。把白色蒙皮預先布置在吊艙上,在桁條位置切開口,并算好合攏方式。加熱電熨斗,從吊艙中央開始,逐漸往兩邊蒙皮。進氣道和發(fā)動機吊艙前緣部分用灰色蒙皮。因這些位置的蒙皮所需弧度較大,最好裁切成小塊再蒙上去(圖19)。
把已經(jīng)蒙好皮、裝有電動涵道發(fā)動機的吊艙裝在機翼上,用環(huán)氧樹脂膠粘接。注意保持發(fā)動機與機身平行。隨后給機翼下表面貼輕木蒙板,注意粘牢蒙板和發(fā)動機吊艙連接的地方(圖20)。
蒙板完成后,用電熨斗給機翼蒙上白色蒙皮。先將電熨斗溫度調(diào)節(jié)至100℃左右,熨妥帖后再調(diào)節(jié)至150℃,重新熨一次蒙皮,使其與機翼框架、蒙板更好地貼合。注意不要出現(xiàn)褶皺,否則會影響模型飛機的飛行性能。
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、橫梁和紙合頁。
水平安定面包含翼肋、加強板和前后緣條。制作時先給最重要的3個翼肋編號為NS1、NS2、NS3,以橫梁為基準固定好位置,然后用膠水粘接前后緣條,接著固定剩下的翼肋,最后安裝加強板。因為有一定的斜度,所以加強板需要事先打磨再安裝。
下一步是給水平安定面的框架貼蒙板。因為各片翼肋上下緣都有弧度,所以依然需要在粘接后用釘子固定蒙板和翼肋,直到加強板、蒙板和翼肋緊密貼合、不再松動。最后用粗砂紙和細砂紙將蒙板打磨光滑,再貼白色蒙皮。
升降舵面包含翼肋后緣部分、加強板和前后緣條。制作時注意保證翼肋與水平安定面上的翼肋平行,然后把前后緣條、加強板依次粘接安裝。由于有一定的斜度,因此這里的加強板同樣得事先打磨再安裝。之后為水平尾翼舵面框架貼上蒙板,用重物讓蒙板、翼肋、加強板緊密貼合,直至膠水固化。用粗砂紙和細砂紙把舵面蒙板打磨光滑后,為其蒙上白色蒙皮。最后用膠水把舵角粘接在舵面上。
水平安定面和升降舵面靠紙合頁連接,且舵面可在一定角度范圍內(nèi)活動。為此,先在兩者連接處磨出一定的傾斜角,然后用美工刀在它們的翼根、中間和翼尖位置各切一個小口子,深度以恰好放入一半紙合頁為準。最后在切口處涂膠水,把紙合頁粘接在其中,水平尾翼就做好了。
2.垂直尾翼
像真機的垂直尾翼由垂直安定面、方向舵面、舵角、橫梁和紙合頁組成。
垂直安定面包含翼肋、加強板和前后緣條。制作時先把最大的翼肋編號ND1,以前后緣條為基準固定好位置,用快干膠水粘接。垂直安定面的前后緣條以嵌入方式與翼肋相連,二者間有一定夾角。然后添加剩余翼肋,垂直安定面的框架就做好了。
接下來給垂直安定面的框架貼蒙板。同樣要用大頭針固定蒙板和翼肋,直到加強板、蒙板和翼肋緊密貼合、不再松動。最后用粗砂紙和細砂紙將蒙板打磨光滑,貼白色蒙皮(圖21)。
方向舵面的框架制作與升降舵面相似,不再贅述。貼上蒙板后,用重物壓住蒙板、翼肋和加強板,直到三者緊密貼合。最后用砂紙把蒙板打磨光滑,貼上白色蒙皮,并用膠水粘接舵角。
垂直安定面和方向舵面也通過紙合頁連接,舵角靠膠水粘接在舵面上(圖22),方法與水平尾翼的做法類似。
需要注意的是,在連接垂直尾翼和水平尾翼時,連接處需加特定形狀的小塊蒙板。蒙板效果以尾翼和機身輪廓平穩(wěn)過渡為宜。涂上膠水后,蒙板和機身隔板、桁條間用大頭針固定,待膠干后再去除(圖23)。
四、起落架
這架C919像真機的起落架采用前三點式,共有兩個主輪、1個前輪(圖24)。其中主輪裝在機翼后緣附近、靠近吊艙的位置,采用直桿式減震起落架(圖25);前輪裝在電池艙前的F6機身隔板上,采用跪式減震起落架(圖26、圖27)??刂魄拜嗈D(zhuǎn)向的舵機安裝在F6機身隔板背后。
舵機搖臂與前輪控制桿間靠連桿連接。在把舵機安裝到位前,先通電讓其歸中。
模型的左、右機翼靠中央翼盒與機身對接(圖28)。各部件組裝完畢后,稱得機身重量約500g,左右機翼加中央翼盒的重量約800g。拼接完成后,整架C919像真機的空機重約1 300g。
接下來給該機配電動動力系統(tǒng)。上文曾提到模型動力為兩個直徑64mm的電動涵道風扇,建議為它們配置1塊容量2 600mAh、放電倍率70C的4S鋰電池以及工作電流60A的好盈鉑金V4電調(diào)(圖29)。
雖然單個64mm電動涵道風扇的最大推力約為3kg,但是實際配置下來,該機的空中最大推力約為2kg。布置完電動動力系統(tǒng)后,模型的起飛重量約1 600g。再加上5個舵機、接收機等零部件,整機推重比約為1。
要提高模型的像真度,除了盡量采用與原型機比例相同的零部件,還要進行外觀涂裝。在給模型所有部件貼好蒙皮并組裝完畢后,就開始給模型涂裝了。筆者選擇了C919實機首飛時的涂裝,用不同顏色的蒙皮裝點外觀(圖30-圖32)。
模型調(diào)試(圖33)的第一步是測量全機重心位置。根據(jù)總體設計方案,整機的重心應在距機翼前緣1/3處。測試時用手或其他東西頂住左右機翼,頂點為距機翼前緣1/3翼弦、距翼根1/3翼展的相交處,觀察模型飛機是否能保持前后平衡。如不平衡,通過移動電池艙位置或配重調(diào)整重心位置。
之后利用手拋飛行精調(diào)模型的重心。參加測試的兩人相距3-5m,以手拋方式扔出模型,觀察它是否能平穩(wěn)滑翔(圖34)。如果模型以稍低頭的姿態(tài)平穩(wěn)滑行,說明重心位置合適。
調(diào)整好模型重心后,開始做地面靜力載荷試驗。測試時先固定住模型,然后在機翼上放置大概3kg的重物,測試左右機翼能否承受3kg的載荷,避免模型在飛行途中因遭遇過載折斷機翼,導致墜毀。
接下來進行地面滑跑測試,主要測量模型的推力。根據(jù)經(jīng)驗,電動涵道類像真機一般推重比需達到1,否則無法保證飛行性能。推重比越低、模型飛機需要的滑跑距離越長,且推重比過低時,模型很可能無法完成滑跑起飛。
外場試飛時,這架C919像真機與普通固定翼模型飛機的操縱方式一樣,不過其轉(zhuǎn)彎和爬升角度不能太大。如果在試飛階段發(fā)現(xiàn)模型左、右旋或者失速,可采取先頂桿、接著快速加大油門的方法應對突發(fā)情況(圖35)。