陈康生
2017年年初,德国《模型飞行家》杂志刊登了一款复古风格的“木星鸭(Jupiter Duck)”遥控水上模型飞机(图1),主要制作材料为Depron板(以下简称D板)。这是德国的一名中学科技老师托马斯·布赫瓦尔德,继“木星”卡通双翼机、“木星”卡通旋翼机和水动力模型滑翔机之后又一力作 (图2-图4)。
笔者曾在往期《航空模型》杂志中陆续介绍了“木星”系列和水动力模型滑翔机,反响很好。这次又与学生们一起制作放飞了“木星鸭”水上模型飞机,发现它同样适合中小学校园模型实践活动,故在此分享制作心得。
“木星鸭”原型机
“木星鸭”水上模型飞机的外形仿造了美国木星飞机公司的产品。这家公司位于美国东海岸腹地,周边水域众多,因此小型水上飞机“木星鸭”一推出便受到爱好者欢迎。据统计,木星飞机公司共卖出324架“木星鸭”,并授权多国工厂生产。“木星鸭”在其他国家生产销售时使用了不同名字,如在法国该机被称为Breguet Cane,在俄罗斯是Iljushin Ytka,在西班牙是Casa Pato,在中国则被称为“东方鸭子”。
图纸的获取方式
“木星鸭”水上模型飞机的设计者托马斯·布赫瓦尔德已在网上将图纸无偿分享,扫描图5二维码,即可获得与“水星鸭”水上模型飞机有关的9页工作图PDF文件。用A4纸将这9页按1:1比例打印,注意把打印机“页面设置方式(S)”栏设置为“无”,即可得到9张模型不同部位的图纸拼接图(图6)。
确认所有拼接图尺寸正确后,开始粘接全机图纸。在PDF文件的第2页,有一个缩略的“木星鸭”全机设计图。粘接时对照该图,先用美工刀裁掉每张拼接图右线框外的多余部分;然后依序排列拼接图,每3张为一层,用透明胶带沿左边框粘牢各层;接着裁掉每一层拼接图下边框外的多余部分;最后按序排列各层图纸,并用透明胶带将上、中、下层粘在一起,完成图纸的拼接。
根据笔者的制作经历,这张工作图的所有尺寸基本都很准确。换句话说,可以将其中每个零部件的图纸单独裁下来,用作之后切割D板纸样板。但需要注意的是,图纸中有一处画错了:在断阶(起飞时模型飞机断开水面用的台阶)处,机身内的立隔框D之前的线,到最下边应该是虚线,即机身侧板在那里不切断,否则将来还得补粘1个连接块。
主要技术数据
根据拼接好的工作图,可知“木星鸭”水上模型飞机翼展640mm、机长585mm,起飞重量约200g(含锂电池)。它采用KV值1 700的无刷电机、容量为450-600mAh的2S锂电池、两个6-9g舵机,机体制作材料是3mm厚和6mm厚的D板(图7)。
在试制“木星鸭”水上模型飞机时,笔者选用了KV值1 500、重12g的银燕GT2203盘式无刷电机,搭配8×4螺旋桨,以及两个4.1g的银燕ES9251舵機。因为小批量D板材料很难买到,所以用3mm厚和6mm厚的KT板(热板)替代。切割好的模型零部件需用泡沫塑料快干胶粘接,建议选购小铁罐装的,一是有笔刷,二是比袋装泡沫快干胶稀一些、容易涂抹。
模型的制作步骤
一、零件切割
由于网上下载的“木星鸭”水上模型飞机工作图尺寸基本准确,因此可先将其中每个零部件的图纸单独裁下,然后贴在KT板上,并用美工刀裁切下来。
接下来将切割好的模型零部件分类摆放,如按机身零件、无刷电机座零件、浮筒零件、水平尾翼和垂直尾翼零件以及机翼、翼助和测量翼根倾斜角度的样板等几大类摆好,并给形状相似的易混零件编号(图8)。
二、机身制作
取出用纸样板切割好的机身零件,先用铅笔在机身右侧板上标记机身内隔框的定位线,以便之后粘接隔框(图9)。然后用泡沫塑料快干胶在机身侧板上粘接机身座舱前档板D2和立隔框D,注意用三角尺检验二者是否垂直于机身侧板(图10)。接着依序粘接机头横隔框F2、机身后半部的上蒙板D3(图11、图12)。
待胶干后在机身内所有隔框、蒙板的边缘涂上泡沫塑料快干胶,把机身左侧板与它们对齐粘合,并粘接机身后半部分下蒙板D4(图13、图14)。
接下来加工机头的下蒙板。把蒙板零件平放在海绵上,取1根圆木棒紧贴并将其擀成需要的弧度,再用泡沫塑料快干胶粘接在机头下方(图15)。最后翻转机身,用三角形轻木条加强机头最前端(图16),方便之后粘接锂电池舱盖。活动舱盖托用2mm×15mm×90mm木片制作(图17),量好位置后在机身的两个侧面刻好安装槽,用泡沫塑料快干胶粘上。至此,“木星鸭”模型的机身部分制作完毕。
三、水平尾翼与升降舵
先取出水平尾翼零件,沿其安定面与升降舵分界线切开(图18)。切割时用钢板尺对齐升降舵的前缘,持美工刀向右倾斜45°裁切,以让升降舵前沿呈45°斜边(图19)。然后在升降舵前缘斜边上涂泡沫塑料快干胶,粘接1块厚0.5mm、宽3mm的碳纤加强片(图20)。接着用透明胶纸带连接升降舵和安定面,以升降舵能灵活转动为宜。水平尾翼的安定面和升降舵连接好后,对齐机身中线,用泡沫塑料快干胶粘合(图21、图22)。
四、垂直尾翼与方向舵
取出垂直尾翼零件,沿垂尾安定面与方向舵分界线切开。切割时用钢板尺对齐方向舵的前缘,将美工刀向右倾斜30°-45°裁切。然后在垂尾安定面后缘斜边上涂泡沫塑料快干胶,粘接1块厚0.5mm、宽3mm的碳纤加强片。此处要让碳纤片向下延伸一段长度,以备之后垂直尾翼与机身后边沿的粘合(图23)。接着用透明胶纸带连接方向舵和安定面,以方向舵能灵活转动为宜。
垂尾的安定面上还需安装方向舵摇臂。将垂尾沿“机头-机尾”方向放置,舵面摇臂位于安定面的左侧。完成这一步骤,就可用泡沫塑料快干胶把垂尾粘在平尾和机身的连接处,并用直角三角尺校准(图24)。最后将安定面后缘伸出的碳纤加强片与机身尾部最后一个隔框粘牢。
五、安装舵机
首先用泡沫塑料快干胶,把升降舵和方向舵的舵机并排粘在D3蒙板的舵机槽内(图25)。然后用直径1mm的钢丝、长28mm的热缩套管以及直径2mm、长260mm的碳纤棒,做成升降舵和方向舵与舵机连接的连杆(图26)。
制作舵机连杆时,先在碳纤棒的一端套上热缩套管,然后将直径1mm的钢丝一端弯成S形插入舵机摇臂孔,另一端插入热缩套管,对齐碳纤棒后加热紧缩,再滴少量502胶水固定(图27)。
下一步着手机身的美化装饰。笔者使用了红色宽胶纸带,分别粘贴在机身下半部、腹部和垂直尾翼安定面上(图28)。(未完待续)endprint