F1C模型飞机的调整试飞

董春来

在F1航模项目的大家庭里，国际级F1C模型的翼展最大。它在起飞爬升阶段以活塞式发动机为动力，改平进入滑翔阶段后靠空气与翼面的相互作用产生的升力在空中自由飞行。

笔者曾在航模专业队系统学习过，后因省队解散几乎不再参加专业比赛。加入“中国自由飞联盟”QQ群后，笔者通过群内讨论及时了解到F1项目的最新动态，由此萌生了重拾F1C项目的想法。2014年在航模发烧友高原的帮助下，购置了当时技术最先进的模型飞机，并开始了恢复性训练。在2015年的自由飞世界锦标赛上，笔者获得了个人第五名的好成绩，并与队友邹炯宇、高原一起夺取了F1C项目的团体冠军。能够在这么短的时间内恢复竞赛状态，除了之前在专业队积累的功底，还有赖于掌握了正确的调试模型的方法。下面分享一些F1C模型飞机调试、试飞的经验。

模型爬升、改出、滑翔的特点

在国际级F1C模型竞赛中，为了达到更长的留空时间，运动员往往将模型调试的重点放在如何使其爬升得更高、滑翔时下降得更慢。

想让F1C模型飞机爬升得高，既可改进模型飞机的总体气动布局，增大其爬升率，也可在规定时间内尽可能提高发动机效率，增加其爬升动力。

而在由爬升姿态转变为滑翔姿态的过程中，模型飞机会因改平不稳定损失之前爬升获得的飞行高度，甚至因不断波状飞行将高度优势丢失殆尽。所以，想让F1C模型滑翔时下降得更慢，首要一点是使其平稳地从爬升转变为滑翔姿态。这就需要通过不断地调整和试飞，得到合理的方向舵、水平尾翼等操纵面的动作时间。

为了增大爬升率，处于爬升姿态的F1C模型，其机翼与水平尾翼几乎处于同一平面。而到了滑翔阶段，模型要是还采用同样的气动布局就不合适了。为了降低下降率，运动员会利用操纵线再次调整F1C模型机翼与水平尾翼的夹角。

上面提到的所有动作，都得靠装在F1C模型上有固定刻度的压盘和负责各操纵面动作的线来控制。所谓调试模型，就是先找到适合这架模型的操纵方法，然后通过微调数据、反复试飞比较，寻找最适合的飞行技术数据。

试飞前模型技术数据的设定

下面，以笔者在世锦赛中使用的国际级F1C模型飞机为例，谈谈其技术数据的设定和调试方法。这架F1C模型翼展2 700毫米、机头长350毫米、尾力臂长1 150毫米，使用FORA齿轮减速发动机、带四叶桨。由于采用了齿轮减速发动机，因此这架模型在爬升后期的加速性能较好。

在5秒动力时间的前提下，其动力时间可设定为4.3秒或4.4秒。出手前，模型机翼迎角为0°，水平尾翼处稍微推一点杆，垂直尾翼带左舵，防止在爬升中模型因力矩作用右倒。发动机着车后，将模型放飞并使其沿60°角爬升两秒，之后将机翼迎角变为2.5°正迎角，模型以垂直向上姿态继续爬升。灭车后，模型飞机会靠自身惯性继续上冲一点。随后打右舵、推杆，使机头慢慢改平。1秒后水平尾翼抬起，模型飞机靠着剩余速度右转、顺风盘旋，进入滑翔姿态。

由于2016年国际航联的规则规定，F1C模型飞机的动力时间变更为4秒，因此所有技術数据的设定也随之改变。

1.动力时间

建议将动力时间设定为3.3秒，这样发动机停车后，其尾音传到地面的时间约为3.9秒，符合规则要求。

2.改出设定

在初次试飞前，可预先设定模型机翼迎角变动时间为放飞后2秒，方向舵的打舵推杆时间为发动机停车后0.3秒，抬尾时间为停车后1.95秒。经过多次实践证明，这样的设定方式可以充分利用爬升时的惯性，使模型在发动机停车后能接着爬升一会儿再改平，争取最大飞行高度、增加留空时间。

3.机翼与水平尾翼

在有动力爬升阶段，可将机翼与水平尾翼的夹角设定为+0.2°；进入滑翔姿态，模型机翼与水平尾翼的夹角变成+3.6°。

为了方便调整机翼与水平尾翼间的夹角，笔者自制了一款迎角量角器，配套使用时可测量夹角的数值。操作时先利用桌椅等支撑物将F1C模型飞机水平悬置，然后将一个迎角量角器悬挂在机翼上，另一个挂在尾翼上。二者的差值就是机翼与水平尾翼间的夹角。虽然得出的数据准确度稍差，但操作简单，且精度足够用于二者夹角的调整。

在做试飞前的地面调整时，注意保证模型飞机重心位置在60%翼弦处，机翼中段左右迎角对称、右翼翼尖迎角比中段大1°（俗称“好扭”）。“好扭”有利于模型的爬升和改出，尤其在进入滑翔恰好遇到较强上升气流时，模型飞行速度降低、右翼翼尖率先失速，就可向右进入小半径盘旋，反而容易“吃”到上升气流。

模型的动力试飞

在动力试飞前，运动员应在地面反复检查、测试模型飞机控制机构的可靠性。因为发动机的动力输出与爬升轨迹有直接关系，所以还需调整发动机的工作稳定性。

试飞一架全新的F1C模型时，可能发生很多意外状况。如果模型出手后，在4秒内发动机出现动力不足的问题，那么此刻模型不管是低头还是向左或向右倒，都会有危险动作出现。考虑到爬升阶段模型飞机推杆和拉杆的间隔时间，初次动力试飞的动力时间最好设为2-2.5秒。

没有调好爬升轨迹之前，为保证飞行安全，最好在机身尾管末端加一个轻木块，用作推杆限位。这样一旦发现模型飞机的爬升轨迹异常，就可不再做推杆动作，以免飞行动作的错误被再次放大。虽然最新规则要求所有参赛的F1C模型必须安装遥控迫降，但在爬升阶段使用遥控迫降，可能导致模型飞机的机翼拉伤，限位木块则可避免这种情况。调整好爬升轨迹后，再将限位木块取下，进行滑翔姿态的调整。

模型滑翔姿态的调整

完成爬升轨迹调整后，下一步是在试飞中细抠模型飞机的滑翔姿态。建议先将模型进入滑翔时的抬尾舵量调大一些，这样模型飞机会以波状姿态改出。仔细观察改出时的波动幅度，然后将抬尾舵量逐步下调，直到模型飞机能完美地进入滑翔姿态。利用这个方法，既能找出模型改出时波状飞行的临界点，又能掌握其在静气流滑翔时和上升气流滑翔时的推杆量。

也许有人要问，为什么不在地面做手投试飞？原因有两点：一是手投试飞时模型飞机的飞行速度与实际空中飞行速度有一定差距，没有太大参考意义；二是F1C模型蒙皮易被尖锐物扎破，手投试飞会造成损伤。

调试F1C模型飞机，应遵照以上步骤循序渐进，逐个节点推进。在不造成损伤的前提下，利用试飞对模型各阶段飞行姿态做最优化调整，使其在规则允许的范围内充分利用发动机动力、自身飞行性能、上升气流等影响因素，获得最大留空时间。endprint