F3A 爱好者们的新“宠物”

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  阿波罗(Apollo)系列特技模型飞机早已被航模被爱好者奉为经典,在国内各级别的比赛场上都能见到它们的身影,不愧为F3A(国际级无线电遥控特技模型飞机)项目的“神器”。
  阿波罗50作为人门级飞机培养了大批爱好者,使他们加入了F3A项目发烧友的行列,而阿波罗90作为专业训练/竞赛级飞机成就了许多爱好者的全国冠军梦。这一高一低中间似乎少了点什么,珠海“飞翔模型”针对此空缺专门开发出一款适用于初学者进阶的机型——阿波罗70。
  套材介绍:
  阿波罗70是面向中高级爱好者的机型,从外形特征能得到明显体现:大侧面积的机身,可在一些侧飞动作时提供足够的升力(图1)。机翼较大的根梢比减小了滚转阻尼,同时也使机翼的质量分布更靠近重心,加之宽大的副翼舵面,这些设计都大大提高了飞机的横向操纵(滚转)性能。特别值得一提的是,该机的水平尾翼保留了原型机的特征——采用下反角设计,这在同级别的飞机中很少出现(图2)。平尾下反设计的目的主要是为了抵消侧飞时机翼产生的滚转力矩,以减小飞行员的操纵压力。有些朋友可能不太理解,笔者简要介绍一下基本原理。固定翼飞机为了保证其安定性,机翼都设计有一定的上反角,这样飞机在受到一定程度的扰动之后,还能自动回到正常飞行状态,就是所说的静稳定特性。即便是要求机动灵活的特技机也会有1°~2°的上反角,但是特技飞行中的一些侧飞动作需要产生侧滑角。侧滑角产生后,有上反角的机翼会产生滚转力矩,而且上反角越大滚转力矩越大。这样就需要飞行员操纵副翼来配平,增加了飞行负担。如果将水平尾翼做成下反状态,这样在侧滑角出现时,在平尾上会产生一个与机翼相反的滚转力矩,用以抵消机翼的滚转力矩。下反的平尾配合机身的大侧面积,阿波罗70可轻松完成侧飞、横滚筋斗、圆周滚等动作。
  上述几种特征使得该机拥有优异飞行性能,同时也带来一些弊端。比如相对较大的机身侧面积更容易受到侧风影响,航线飞行时的修正动作要求很高。机翼较大的根梢比让滚转灵活的同时,也降低了横向安定性。较小的翼面积、较大的翼载荷导致降落速度加大等……因此,没有一定基本功的爱好者,飞这款飞机还是有一定难度的。
  阿波罗70机体为全木质半硬壳结构,2毫米轻木蒙板,表面蒙热缩膜,后机身和机翼中段有部分镂空,发动机整流罩和起落架轮罩为玻璃钢。尽管现在复合材料成型的模型飞机风靡一时,但木质结构也有其不具备的优点,比如易修补、降哚、吸震等。阿波罗70的机翼和水平尾翼采用插管结构固定,翼梁为一根13毫米×16毫米的铝管,前、后缘处有木质副销帮助定位,通过螺栓将主梁后面的耳片与机身固定(图3、4)。平尾由两根铝管固定,两根铝管粘接在一侧平尾上,插入机身后通过螺栓固定另一侧平尾。这两种结构对制作精度要求非常高,如果机翼固定耳片做的过长,机翼与机身之间产生间隙,稍有震动即可造成结构损坏:如果过短,连装都装不上,平尾亦然。必须得让机翼与机身紧密接触时耳片与机身的安装孔位刚好对齐。这样可拆卸的结构便于运输和存放,拆掉机翼、平尾、起落架之后,阿波罗70可以放到轿车后座上,同时还能坐两个人:如果是旅行版轿车或者是SUV之类的话,不用拆机翼,整架飞机都能塞进车里。
  由于是油/电两用,因此机身的结构相对复杂一点。为了满足安放电池组需要,从舱盖后缘向前一直到第一隔板处做可拆卸的整体盖板(图5)。这样不仅电池拆装方便,也便于后期维护。机腹位置给发动机排气管预留的了空间。机腹中段设有维护口盖,升降舵和方向舵舵机也要从这里装入机身(图6)。根据发动机带泵与否,该机的油路布置也有两种选择。对于不带供油泵的发动机来说,油箱应紧靠第一隔板:使用配有供油泵的发动机时,油箱可放置在机身重心位置。厂家在这两个位置都作出固定油箱的隔板。敞开式的机身设计,更方便组装时布置油路。由于油箱、接收机、接收机电池都位于机身重心位置,相互之间存在干涉,因此只能将接收机和电池组固定在油箱之下了,维护起来稍有不便,毕竟这是架小飞机(图7)。
  该机为后三点固定式起落架,主起落架是铝合金冲压成型,通过螺栓固定在排气管舱上壁。后起落架固定在垂直安定面底部,通过钢丝与方向舵舵面相连。整套起落架有一定弹性,可有效吸收降落和滑跑时的冲击(图12)。
  机体组装:
  阿波罗70套材完成度较高,整体组装比较容易,有经验的爱好者一天时间即可组装完成。笔者在组装过程中遇到一些小问题,顺便说明一下解决方法。
  厂家给出的副翼舵机安装孔位适用于FUTABA S9002等小舵机,如果选用S3001之类的标准尺寸的舵机还得自行扩孔。蒙皮下面的轻木还好处理,最里层的层板可就不好切了。2毫米的层板,又厚又硬,全靠美工刀一刀一刀啃出来。您还别着急,万一劲儿使大了机翼就得被压碎了。好不容易把孔开好,安装舵机的时候,竟然发现装不进去。原来因为标准尺寸舵机高度大,机翼相对厚度很薄,导致舵机与上表面蒙皮发生干涉。无奈,只能在舵机一侧耳片下面垫层板,这个问题才得以解决(图9)。
  水平尾翼的两根铝管管壁很薄,厂家用3毫米机螺丝穿过管壁固定,这样极容易造成管壁螺纹滑丝。解决方法是用轻木填实铝管后,在原孔位钻眼后滴加502胶水,待胶水干透后用丝锥攻丝,之后再次滴加502胶。这样处理后强度非常大,足以承受飞行中的各种震动(图10)。
  由于兼顾电动,因此机舱内没有设置油门舵机安装位置,如果选责油动配置的话,需要自己组装油门舵机安装架(套材附件包含)。油门舵机安装到位,一切正常,在链接油门控制连杆的时候问题出现了。舵机位置高于油门摇臂,连杆与机身发生干涉,最后多次调整,终于解决(图11、12)。
  外场试飞:
  由于是新机首飞,所以比较保守,没有做太过剧烈的动作。升降舵、副翼、方向舵舵量采用厂家提供的数据,飞起来感觉比较舒服。阿波罗70飞起来给人第一感觉就是“稳”,跟阿波罗90感觉差不多。之后笔者又尝试了几个特技动作。YS 70s发动机动力很足,中油门即可垂直匀速爬升。由于方向舵舵效高,作失速倒转比较容易,飞机几乎是围绕其重心倒转180°。进入垂直俯冲后收光油门,速度仅仅是稍有增大:这得益于粗大的机身和4行程发动机怠速时螺旋桨产生的阻力。这一点非常有利于F3A项目(追求匀速飞行)。侧飞时方向舵补偿量很小,这个量体现在杆位移上也就5毫米左右,巨大的机身侧面积的作用充分体现,之后又试了慢滚、4位滚、和8位滚,都能比较轻松的完成。由于采用大根梢比的机翼,快滚动作能飞的比较标准,进入和改出都干净利落、响应灵敏、没有滞后。阿波罗70的机翼翼型相对厚度较薄,前缘半径也很小,这对进入失速螺旋比较有利,笔者尝试了平飞进入和倒飞进入,效果都不错。在降落之前,笔者试了两圈5边航线。试飞当天有点侧风,需要不停地用方向舵修正航向:由于采用了大根梢比、中等翼载荷的机翼,所以接地速度比阿波罗50稍大点儿。
  总体上讲,阿波罗70设计合理、组装简单、便于维护、飞行性能优异,配备YS70s或大功率电机完全可完成现有的F3A动作,如果是日常训练的话两行程的0S55、0S75发动机也能满足要求。飞机、发动机、遥控设备三大样都置办齐了也就几千块钱,入门级的价格、顶级F3A特技机的体验,的确是F3A发烧友们不错的选择。
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