盛新蒲
近年来,随着复合材料工艺逐渐成熟,国际级自由飞模型越来越多地用到了碳纤维材料,其结构也日渐完善。尤其最近两三年,全碳折叠翼自由飞模型得到了各国F1C高手的认可,几乎成为各类国际F1C赛事中的唯一冠军机型。
笔者从事航空模型运动多年,但直到2016年4月才涉足F1C项目。当时购入的两架2015年乌克兰产的国际级F1C模型,正好都是全碳折叠翼机型。靠着这两架模型,笔者参加了3次国内比赛、3次F1世界杯分站赛以及1次F1世锦赛,取得的最好成绩是2017年F1世锦赛F1C项目团体冠军,足见该机型性能之卓越。
在平时训练和比赛中,笔者共飞行了约260个起落,期间经历了两次机翼返厂维修、1次整体机翼更换、8次尾管断裂修复。每次维修后,都需再次试飞模型,并对其进行基础数据的重新设定和调整。在这个过程中笔者发现,不同于以往由运动员纯手工打造的模型,这类全碳折叠翼F1C竞赛机的机翼、尾管等部件都是用模具制造出来的,一致性非常好。所以每次试飞时,仅需按照经验数据做些调整即可。
笔者使用的全碳折叠翼国际级F1C模型出厂数据为:翼展2.6m、机长1.4m、机翼面积34.22dm?、平尾面积4.07 dm?、重量768g、翼载荷20.05g/dm?、机翼安装角1.5?。在外场试飞前,需要在地面工作台上完成模型3个数据的设定。
第一步是左、右机翼安装差角的调整。出厂时模型机翼的安装角是1.5°、迎角是2.6°- 3°。由于出厂时模型翼台上的孔位已经限定了左、右机翼的安装角,因此调整时只需关注左、右机翼的安装角是否存在差别。
调整时,先将模型机身、机翼组装好,让折叠机翼展开至滑翔状态;然后让模型机腹朝上,置于水平桌面(注意选准模型支点,可让发动机成为一个支点,尾管下方垫支撑物作为另一个支点,模型垂直尾翼悬空,尽量使尾管平行于水平桌面);接下来把电子水平尺置于左机翼(模型在滑翔状态,从机尾望向机头的左侧)的翼根,清零(开机后校准并设定该侧机翼处于水平);随后将电子水平尺置于右机翼的翼根,如果左、右机翼无安装差角,则读数为0°,否则反复调整至读数为0°。
在全碳折叠翼F1C模型翼台的右后方,有一个专门用于调整右机翼后插销上下位置的尼龙调节螺柱。调整机翼安装差角时,可用“一”字改锥操作:顺时针旋转,增大右侧机翼迎角;逆时针旋转,减小右侧机翼迎角。在使用过程中,如果中段机翼的定位销松动,或者机身尾管断裂修复、更换新尾管时,都要调整左、右机翼的安装差角。将其调整为0°后,就可进行下一步调整。
第二步是调整爬升状态下水平尾翼的迎角。确定左、右机翼间无安装差角后,用专用工具将平尾的3根控制线依次挂在电子控制器上相对应的控制钢针上,保持模型机腹朝上、置于水平桌面的状态。先将电子水平尺放在一侧机翼的翼根并清零,再把校准好的水平尺放在水平尾翼的翼根。机尾附近有一顶丝,使用“一”字改锥就能调整水平尾翼的迎角。反复调整,直至电子水平尺读数显示为1.2°。
第三步是调整滑翔状态下平尾的迎角。接续上一步,先松开平尾抬尾控制线(此时模型上只留下1根用于迫降的控制线),模型机腹朝上、放于水平桌面上。然后把电子水平尺置于一侧机翼的翼根并清零,再把校准好的水平尺放置在平尾的翼根。然后用“一”字改锥反复调整迫降线末端的尼龙调节螺柱,直至电子水平尺读数显示为2.6°。
一般而言,如果模型在回收过程中稍有磕碰,或是机翼被扎了洞,修复后无需调整基础数据;如果机翼或尾翼零件更换、中段机翼定位销位置有变化,以及机翼尾管断裂后做了修复或者更换,就得在试飞中重新设定和调整基础数据了。经过以上3步,模型就可以进行外场试飞了。
外场试飞前,飞手最好在地面走一遍模型的飞行流程。笔者使用的全碳折叠F1C模型,其电子控制器上有4个控制钢针,对应4根控制线。正确挂载的控制线自机背往下平行排列,可依次让模型发动机停车、平尾推杆、平尾抬起、迫降落地。全过程如下:模型出手后,霍尔开关开启电子控制器,计时开始;模型动力时间结束时,第一根钢针跳起,发动机停止工作;模型靠惯性继续垂直爬升,延迟爬升时间结束时,第二根钢针解锁,机尾顶杆落下、平尾做推杆动作;推杆动作结束时,第三根钢针松动,机翼舒展、平尾做抬尾动作;预设滑翔时间结束时,第四根钢针退去,模型失速迫降。其中所涉时间,均由运动员按照各轮比赛要求在出手模型前设定好。
首次试飞时,可用红外控制器设定模型动力时间为2.2s、发动机停车后延迟爬升时间为1.2s、平尾推杆时间为1.5s。据笔者经验,出手模型的角度最好是与地面垂直的90°,初学者可以稍微调小角度。
试飞可能不理想,具体问题需要具体分析。如果模型在爬升时向左/右偏转,可调整尾翼方向舵的尼龙调节螺柱;如果在改出時沿机身中轴线“抬头”或“低头”,可增加或减小滑翔状态下水平尾翼的迎角。
经多次试飞,确定模型的爬升和改出姿态基本正常后,就可将动力时间改为国际航联规定的动力时间范围(不超过4s),做全动力飞行了。通常笔者会将模型动力时间设为3.3 - 3.35s、延迟爬升时间为1.2 - 1.4s、平尾推杆时间为1.2 - 1.4s。调整至理想状态后,继续对模型的盘旋滑翔做调整。
通常,在4级风左右环境中,国际级全碳折叠F1C模型盘旋一周的时间为55 - 58s;遇上大风天,盘旋一周的时间可设定在45s左右;如果是无风天,则定为80s左右一圈。在低海拔地区,全碳折叠翼F1C模型的爬升高度最高可达150m;在高海拔、空气密度小的地区,大约能爬升至120m。
以上都是笔者在完成近300个起落得来的经验数据,在此分享给热爱自由飞的读者。简单调整后的F1C模型,虽然不一定达到最佳飞行状态,但通常能保证每轮留空时间超过4min,可直接用于预赛。