航模制作——小金星
? ? ?“小金星”是一種簡單的油動上單翼教練機,由于其簡單的結(jié)構(gòu)很適合剛剛?cè)腴T的航模新手練習(xí)制作和飛行的技巧。這一期我們將分別從“小金星”制作的兩大部分——機翼和機身部分來介紹“小金星的大致制作過程。
機翼制作流程
制作前準(zhǔn)備
? ? ? 制作機翼需要用到的材料及工具包括:輕木(1mm、2mm)、桐木(2mm)、502膠水、熱縮膜、單向碳片、玻璃板(即工作臺)、刀、砂紙(320—1600),馬克筆,酒精。







? ? ? 正式開始制作前應(yīng)將玻璃板平鋪在桌面上,刮除表面的膠水殘留,用酒精擦拭玻璃上表面消毒除痕,后調(diào)整到水平。(這些都是為了盡可能提高制作精度)

一個足夠平的平臺是一切的基礎(chǔ)
1.畫線立肋
? ? ? ?畫線就是將翼肋的基準(zhǔn)線一條一條地畫在玻璃板上。這一步是為了確保在制作機翼的過程中,每一個翼肋都能在其設(shè)計好的位置。翼肋是機翼的橫向骨架,主要用來支持機翼的蒙皮以及維持機翼的剖面形狀。

機翼結(jié)構(gòu)圖
? ? ? 因此制作機翼的第一步就是要畫線。先將長鋼尺用502膠粘到玻璃上,注意貼平貼直!(鋼尺的長度必須大于機翼長度,否則制作過程中得移動鋼尺,對精度造成負(fù)面影響)。
? ? ? 然后選定左(右)基準(zhǔn)(選定后必須在玻璃板上標(biāo)明!),由圖紙知機翼肋間距為L,選定三角尺一條直角邊的X1刻度與鋼尺Y1刻度對齊,用馬克筆沿另一條直角邊畫線,則得到一條垂直于鋼尺的線。將三角尺沿鋼尺平移L,即將X1刻度與鋼尺(Y1+L)刻度對齊,畫線。重復(fù)上述操作若干次,即可。
? ? ? 再查線,用透明直尺檢查所劃直線間隔距離,使其達到要求精度(誤差不超過0.3mm即符合要求)。最后要護線,即用透明膠帶將線覆蓋,要求不能有氣泡(會影響平臺表面的平整程度!)

要畫出一條合格的線需要不斷地練習(xí)
?畫完線開始立肋之前,我們需要先對激光機切割出來的翼肋進行處理,主要就是磨基碳。
? ? ? ?Ps.基碳:在用激光切割機切成形的木質(zhì)材料表面往往有一層松散的碳層,這是激光燒蝕木質(zhì)材料產(chǎn)生的,很松散。所以在有基碳的情況下粘接經(jīng)常導(dǎo)致粘接不牢固從而在飛行時發(fā)生事故。

需要磨的位置除了上面幾個位置還有上下表面需要蓋蒙版的地方
? ? ?處理好翼肋后就可以立肋。立肋就是將機翼翼肋沿著基準(zhǔn)線立在玻璃板上,是機翼從2維平面圖到三維立體實物的開始。

紅圈處為肋臺,是為了方便將機翼翼肋立在玻璃板上而設(shè)計的,實際上并非機翼的一部分,在后面下架時就會將肋臺拆掉
??? ?首先要找垂直參照物(至少有兩個面相互垂直,一般選用長方體鐵塊或自制木質(zhì)小塊)作為基準(zhǔn)。若畫線過程中選取左基準(zhǔn),則將垂直參照物兩垂直面的交線與線的左端重合,將激光切割機切割完成的肋一側(cè)貼緊垂直參照物,前沿部分貼緊鋼尺,點上502即可,重復(fù)上述操作若干。
? ? ? 最后檢查翼肋是否對齊(畫線立肋的質(zhì)量直接影響梁的受力情況?。?/p>
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立肋的延時攝影
2.上梁下架
? ? ? ?上梁即將機翼的主承力結(jié)構(gòu)——翼梁安裝在翼肋上的指定位置,下架則是將已經(jīng)完成上表面處理的機翼從翼肋下的肋臺上拆下,方便對機翼的下表面進行處理。
? ? ??翼梁的主要功用是承受機翼的彎矩和剪力。翼面根部承受彎矩最大,翼梁的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)主要取決于強度要求。小金星為教練機,要求不高,故梁采用木質(zhì)材料、腹板式結(jié)構(gòu)即可。

機翼受力圖

同時也可看出,由于翼根位置受力較大,因此這個位置的翼肋材料選擇了桐木,而翼尖為了加強也選擇了桐木,其他位置則選用輕木
? ???上梁第一步將兩根足夠直的木條粘到設(shè)計過程中肋上下預(yù)設(shè)的凹槽中(不能扭?。?br>

圖中紅圈位置
? ? ? 梁整體為閉口薄壁桿,上梁及上腹板過程中不能留有空隙!制作過程中出現(xiàn)空隙需用輕木填補。(空隙段為開口薄壁桿,抗扭性能很差,扭轉(zhuǎn)時截面會產(chǎn)生明顯翹曲)因此上完梁和腹板后還應(yīng)再仔細(xì)檢查空隙及變形。

保證梁的結(jié)構(gòu)完整才能保證其在空中受力不出差錯
? ? ? 然后上第一條前緣條和后緣條,過程與上梁過程類似,不再贅述。
? ? ? 最后整體檢查時用透明尺子量測量翼肋之間距離,兩相鄰翼肋至少取四處測量(上梁和后緣條都是一個校正的過程,可以消減畫線立肋過程中產(chǎn)生的位置誤差,保證機翼不變形)
? ? ? 接著用各號目砂紙將第一條前緣條磨平后蓋上蒙板。

下架就是將機翼整體與肋臺分開,下架后的機翼如上圖所示,可以看到原本翼肋上的肋臺已經(jīng)被拆掉了
? ? ? ?下架后蓋下蒙板。最后貼上第二條前緣條,并將翼尖弧度磨出。

由于機翼根部受力較大,因此在翼根部分采用了輕木全蒙版的結(jié)構(gòu)
? ? ??最后檢查機翼是否有明顯形變(扭),輕微的話可以在蒙膜的時候校正。同時在后緣條內(nèi)側(cè),間隔一段距離粘貼一小塊厚木條加強,為后期連接副翼時使用。(機翼與副翼的連接使用紙鉸鏈)

機翼與副翼連接
3.平垂尾制作
? ? ?因小金星尺寸小,平垂尾不需要像機翼那般制作,只需用輕木板拼接出外形,再將前緣等地方磨成流線型即可。(但也應(yīng)注意拼接處不能有空隙,同時有些連接處還需用單向碳片進行加強)

構(gòu)架式的平垂尾,紅圈處即為加強處
4.整合蒙膜
? ? ? 蒙膜就是在機翼外部包裹一層薄薄的膜,主要用于維持機翼的氣動外形以及承受部分氣動力。這一層薄膜是熱縮膜,即一種遇熱產(chǎn)生粘力且收縮的薄膜(膜粘木弱,膜粘膜強)
? ? ?在組內(nèi)選定自己喜歡的顏色的膜后,將保護膜撕開,覆蓋在所蒙物體上,用電熨斗熨下定位點后熨開,最后再用熱風(fēng)槍吹一下,使膜收縮來穩(wěn)定地維持外形(這也是最后一次調(diào)校機會,若機翼變形還未能調(diào)整至可接受范圍,則機翼需要重做?。?/p>
完整的機翼
機身制作流程
準(zhǔn)備材料及工具
?制作機身需要用到的準(zhǔn)備材料包括了:1mm輕木,2mm層板,2mm桐木,6mm松木,502膠水,白乳膠、鐵絲以及環(huán)氧樹脂。工具則有:刀,360#砂紙,虎口鉗或尖嘴鉗。? ??
????? ?由于機身的強度以及剛度要求較高,因此對比機翼的用料可以看出,機身使用較強較剛的材料如層板和松木的比例遠(yuǎn)高于機翼。但是相對的機身的重量也就重得多了。
機身零件介紹
?機身零件包括有用2mm層板切割成的機身側(cè)板,加固側(cè)板,各種隔框,和6mm松木磨成的發(fā)動機架,1mm輕木切成的上下蒙皮,還有安裝在機身內(nèi)部的舵機,連桿,起落架等等。
制作流程
1
?首先,把加固側(cè)板和側(cè)板粘接在一起,由于對稱的有兩塊側(cè)板,所以粘接要做到方向正確,側(cè)板上的孔要對齊,嚴(yán)絲合縫,否則不利于之后隔框的榫接。?
機身外形組裝
2
?側(cè)板加固之后,用砂紙磨去側(cè)板孔上,隔框上,發(fā)動機架上的基碳,以免粘接不牢。然后把隔框和機身側(cè)板榫接,并用502粘牢。
? ? ? ??安裝發(fā)動機架時先將松木條磨成與機身側(cè)板上面的孔相配合的形狀大小,與機身榫接,用502粘牢再用樹脂加固,并且刷上一層漆保證在甲醇發(fā)動機運行的過程中,發(fā)動機架不會被燃油腐蝕。
粘接框架時為保證機身不會扭,應(yīng)用直尺保證每個隔框的中點在同一直線上
3
?制作連桿:連桿用尖嘴鉗或者虎口鉗壓彎鐵絲到z字形制成。連桿與舵機舵盤和舵面連接的部位要盡可能短,彎曲角度要保證90°左右,制作時控制好連桿的長度,過長過短都不可以。然后把舵機用螺釘固定在機身內(nèi)部隔框中,連接好連桿。
連桿與舵機連接好的樣子
4
安裝平垂尾。將機身尾稱上的開口用砂紙打磨至剛好讓平尾卡進去,又不會太過松動,并且用三角尺直角邊壓緊保證平尾與機身垂直,用502粘牢,必要時需要補縫。在上蒙版上掏出固定大小的方孔,將做好的垂尾插進方孔中,用三角尺壓緊后粘牢,并用三角條加固,保證垂尾在飛行時不會晃動。
? ? ? ?打磨機身與機翼的連接桿,穿入機身側(cè)板的孔中,要做到剛好穿入,不能過松。貼上下蒙皮,用502粘牢,機身蒙膜。
用三角板保證平尾與機身垂直
5
用螺釘將起落架固定在機身上,注意控制方向舵的舵機要同時控制前起落架,做到同向偏航。
前起落架固定好后的狀態(tài)
6
最后在松木制定的位置上打好孔,再將發(fā)動機用螺絲固定在發(fā)動機架上,這樣一個小金星航模的機身就完成了。
機身至此就算制作完成了
最后組裝時,將機翼放在機身中間位置,用橡皮筋與機身上的連接桿固定,保證不會過松或者過緊。這樣一架小金星就看似完成了。
“小金星”
其實在實際制作過程中,還有很多細(xì)節(jié),如選材、滴膠順序等等的問題需要注意,這里因為篇幅問題就不一一列舉了。