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Crimson(深红)——我的自制2米滑翔机 视频奉上

 博大精深通古今 2016-09-17
前一段时间在论坛里与Youlan、a_m等高手一起讨论自己制作2米滑翔机的话题,令我产生了自己设计、制作一架2米模型的想法。经过一个多月的时间,这架命名为“深红”的模型完成了从设计、制作到完成的全部过程,现在我在这里将这一过程呈现给大家,希望和大家一起来探讨,更欢迎各位高手提出宝贵意见和看法~
如上所述,这架模型的制作基于对2米(姑且称为入门级热气流滑翔机)设计理念的一些构想。从气动外形的设计、翼型的选择、结构、材料、工艺的运用,留空性能和穿越性能的平衡进行实战探索。作为入门级的普及模型,在设计过程中强调材料使用的灵活性(没有采用昂贵、工艺复杂的复合材料)、结构工艺的合理性(在保证足够强度的前提下尽可能控制总质量、重量分布、气动性能)、兼顾成本(可以安装Futaba3003之类的标准舵机、普及型两通道设备,对入门玩家更具有亲和力)。综合上述因素,“深红”采用了传统全木质结构,采用市售轻木、桐木、松木混合搭配(以达到最佳的强度/重量控制),操纵系统使用了本人闲置的两颗3003标准舵机,国产热缩蒙皮,起飞装置采用流行的Bungee(橡皮绳)弹射,其机翼结构强度也完全能够满足电动绞车牵引和山坡滑翔的要求,具有一定的灵活性。具体技术参数如下:
翼展:                 1950毫米
翼弦宽:              220毫米
翼型:                 SD7037改
升力面积:         ~40平方分米
机身长:              1080毫米
水平尾翼翼展:    560毫米
垂直尾翼高度:    225毫米
总质量:              750克
下面分别就各部分设计中的一些思路做一相对具体的介绍,和大家探讨:
作为一架滑翔机来说,最最重要的部分莫过于机翼的设计和结构处理。首先就是翼型的选择。目前流行的2米以上滑翔机大体采用两类翼型,一类是所谓“平底翼型”,常见于传统的入门机型上,典型代表有Aquilla、Clark Y、Anderson SPICA等等,这类翼型安定性好,滑翔性尚可,但阻力大,穿越性差,不适于在有风天气飞行,另一类翼型多用于高科技的复合材料竞赛模型上,例如AG系列。这类翼型对制作精度要求很高(否则将无法体现其优越性能),相对厚度较小,穿越性能优异,用传统工艺、木质结构很难保证其外形的精确性,同时对结构强度的保证也比较麻烦。这类翼型显然不适合应用在入门机型上。还有一类翼型,在上世纪80年代比较流行,具有相对平底翼型更好的升阻比、滑翔性能,同时具备较大的相对厚度,工艺性比较好,这类翼型包括埃普勒E174、205,S3021、7055,SD7032、7037,HD48B等。经过折中考量,我为“深红”选择了SD7037翼型,并适当加大了前缘半径以优化失速性能,使用1.5毫米桐木制作翼肋,并挖出减轻孔,以期取得强度和重量的平衡。机翼采用角度适中的三折上反角,既能保证足够的安定性,也不至于损失过多的升力面积,反应迟钝,无法在大风天顺利盘旋。前缘上下均用1毫米轻木蒙板、与腹板一同构成D型盒状结构,增加抗扭强度。翼梁使用4x5毫米松木制作,后缘为6毫米轻木+2X5松木镶边,好处是可以将后缘做的比较薄,在保证强度和翼型的准确度的同时减轻重量。上下梁之间的腹板内段采用1毫米航空层板制作,外段为桐木片,中间挖孔,最大限度地保持机翼横向刚性,同时满足质量分配原则(尽可能集中在重心附近)。翼肋放样时预先扣除了蒙板和上下贴片的厚度,采用上下“工”字形贴片的好处是不需要对翼肋上下弧额外加工,同时可以大大提高蒙皮的光滑程度、附着强度,保持翼型的准确性,提高强度。贴片采用了与蒙板相同的1毫米轻木片制作。机翼根部采3毫米桐木翼肋,最内侧用两片翼肋重叠粘合后打磨出中段上反角斜度。中间打6毫米孔,插入碳管加玻璃纤维布缠绕的套管,用环氧胶封固在盒型翼梁中,插销采用3.5毫米的优质钢丝制作。机翼蒙板完成后再在翼根最内侧粘贴一片1毫米层板制作的全尺寸翼肋,提高强度。机翼完成后称重220克。
机翼部分完成后,其他部分就相对简单了很多。机身前段采用了2.5毫米硬桐木,后段为2.5毫米B级轻木(靠近树根部分密度较大的木料),开斜口拼接。机身上下采用4根6X6三角松木条补强,方便成型后修出圆角。机身下部前段用3毫米层板制作,保证牵引钩安装强度和着陆摩擦撞击强度,后段机身上部靠近翼台部分一段用3毫米层板加固,其余部分的上下贴片均采用3毫米桐木横贴。翼台部分机身内侧采用1毫米层板贴片加强,翼台用6X6毫米松木条削出翼型下弧形状及中段上反角斜度,机翼安装座采用3毫米层板加反爪螺帽,配合4个4毫米尼龙螺栓固定机翼。两个3003标准舵机并列安装在机身中部,推拉杆采用2毫米实心碳棒,并在机身后部中段增设隔板支撑管,保证其动作顺畅,不致纠结。机身尾部两侧推拉杆导出口贴1毫米层板加强。机身前段为透明PVC热压板制作的座舱盖,内部从前往后依次为配重舱、电池舱和接收机舱。接收机天线自机身下部开孔引出,末端待蒙皮完成后以透明胶固定。天线引出口靠前位置用海绵胶将其固定在机身底部内侧,这样既能令暴露在机身外的天线挺括舒展,又能避免天线从接收机引出部分承受不必要的拉力。机身内部全部隔框均用3毫米层板制作。
水平安定面前后缘厚度为5毫米、均使用松木以保证强度,升降舵前缘为松木,后缘为桐木,厚度过度为1.5毫米。安定面中部用桐木做出与机身粘合的基准面,中间开槽固定垂直安定面。构架完成后将各边缘打磨圆滑,安定面后缘及升降舵前缘开槽,蒙皮后粘接纸铰链。垂直安定面厚度4毫米,蒙皮后与水平安定面插接固定。方向舵面积适当放大,以提高2通道模型的转向盘旋性能。后缘过渡到1.5毫米。
这次制作采用了浙江某厂生产的热缩膜蒙皮,机身为深红色,机翼和尾翼为透明红。其中透明红蒙皮的使用非常痛苦,保护膜与蒙皮粘接过于紧密牢固,很难撕掉,希望厂家能够改进品质。
整个模型的美化采用简约风格,除文字外,唯一使用的图形源自一种澳洲特产的观赏鸟,十分漂亮的“深红玫瑰鹦鹉”——英文名称是Crimson Rosella
喜欢这个模型的同好请注意:我已将PDF图纸的压缩文件贴在如下链接中,请需要者自行下 载:
http://bbs./bbs/viewthread.php?tid=393841&extra=page%3D1

[ 本帖最后由 triplane 于 2012-6-17 22:57 编辑 ]

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