当前位置: 华文天下 > 军事

F/A-22猛禽战斗机结构大解析技术介绍

2024-02-29军事

从我们 2011 年 11 月的 MAN 杂志中,史蒂夫·舒马特 (Steve Shumate) 的 F/A-22 猛禽推进喷气式飞机

要下载 22 页的 PDF 施工指南,请点击此处。

F/A-22 猛禽推进式喷气式飞机 – 一种易于建造的推进式驻车喷气式飞机,具有功能性的推力矢量

摄影:Lawrence Dong 和 Steve Shumate

video platform video management video solutions video player

该模型的设计目标是在一个易于建造的半比例模型中捕捉 F/A-22 猛禽的明确外观,该模型可以在小场地飞行。通过低机翼载荷(每平方英尺仅 10.5 盎司)、高功率载荷(每磅 160 瓦)和出色的控制响应(由襟副翼/稳定器控制系统提供)的组合,实现了良好的小场性能。该设计还在俯仰轴上具有功能性推力矢量(TV)系统,就像真正的F/A-22猛禽一样。电视系统提供了令人难以置信的机动性,可实现惊人的急转弯和循环、翻转、尾滑,并大大增强了低速时的俯仰控制。电视系统使用发射机混音以电子方式混合到稳定器,并且可以通过开关在飞行中打开和关闭。但对于那些喜欢构建更简单模型的人来说,可以完全删除电视系统——这个模型飞行得很好,没有它仍然非常机动。

[nggallery id=146]

虽然有许多电机可用于为该模型提供动力,但强烈推荐 LittleScreamers Park Jet 电机(可从 Hobby Lobby 获得),因为它重量非常轻(这使得平衡更容易)、高功率(185 瓦)和直径为 6 英寸的小螺旋桨(这减少了飞行中的螺旋桨扭矩效应,也减少了推力矢量期间的陀螺效应)。该电机在 F/A-22 驻车喷气式飞机上提供了出色的性能,包括无限垂直和 70 英里/小时的最高速度。F/A-22 Park Jet 最多可容纳 7 英寸直径的螺旋桨。

该设计的控制系统具有全飞行稳定器和襟副翼,可在高速和低速下提供出色的控制响应。可以结合襟翼和升降舵到襟翼混合以获得更好的性能,但不是必需的。方向舵也是可选的,但对于特技飞行和改进的慢速飞行控制来说很方便。

该模型上使用的简单泡沫板结构可以非常快速地构建。如果您以前从未构建过泡沫板模型,您会惊讶于它们相对于全轻木模型的更快、更容易。这种设计还具有一个简单的平板泡沫机翼,在飞行中表现非常好,并消除了内置机翼的复杂性。

建设 Depron 或 BlueCor 扇形折叠泡沫可用于构建此模型。两种类型的泡沫重量相同,但 Depron 具有更光滑的表面并产生更好看的模型。Depron 可在许多当地的业余爱好商店购买,也可以从 RC Foam (www.rcfoam.com) 等公司在线订购。有几种类型的粘合剂用于构建此模型。泡沫接触胶(例如用于聚苯乙烯泡沫塑料的 UHU Creativ)或泡沫安全 CA 最适合一般建筑。环氧树脂应用于所有关键接头,例如翼梁和电机支架。应使用 3M 77 喷胶将纸张零件模板粘在泡沫上,并将泡沫片层压在一起。

首先从平面图中剪下所有零件模板,在每个零件周围留出大约 1/8 英寸的余量。将所有模板铺在泡沫板上以尽量减少浪费,然后用 3M 77 将每个模板轻轻粘在泡沫上。然后用锋利的爱好刀切掉所有部分。为了帮助跟踪零件,请保持纸张模板打开,直到您准备好使用每个零件。对于需要多个零件的零件,只需使用您已经切割的零件将轮廓描摹到新的泡沫上即可。

翅膀 在机翼上切一个槽以安装碳纤维翼梁。将机翼放在平坦表面上的蜡纸上,然后使用环氧树脂将翼梁粘合到位。强烈建议将微球混合到环氧树脂中,以减轻重量并帮助更好地填充间隙。在机翼顶部放置另一张蜡纸和一些沉重的书,以便在胶水固化时将其保持平整。胶水固化后,将前缘打磨圆,后缘变细。在整个前缘贴上一条 3M Gift 胶带,以提高光滑度和耐用性。然后将襟副翼从机翼上切开。

下机身 使用 3M 77 将两个机身中心线支撑件层压在一起。然后按照平面图所示,使用爱好刀和直尺将机身后部侧面的顶部和底部边缘斜切。一定要制作镜像左侧和右侧的部件。将机翼倒置在平坦的表面上,然后将机身后部的两个侧面和中心线片粘在机翼底部。使用平面图上提供的四个临时舱壁,以确保机身侧面以适当的角度粘合。胶水干燥后拆下临时舱壁。按照平面图所示,在前机身部件的边缘切割斜面。然后在机身前部下方形成曲率,使用热风枪加热和软化泡沫,然后用手轻轻弯曲。请参阅照片以了解此曲率的外观(请注意,在线补充包含更多施工照片)。接下来,将三个机身舱壁的下半部分粘在机身前部的一个侧面。然后将机身侧面倒置平放在工作台上,在舱壁边缘涂上胶水,将前机身总成粘在一起。胶水干燥后,将机身两侧的后端粘在一起,必要时加热泡沫以轻松将碎片粘在一起。

将前机身下部组件粘在机翼前部。确保前机身组件的后端与中心线支撑件的前缘配合。请注意,前机身的顶部边缘相对于机翼向下下垂了几度,以达到 F/A-22 机头下垂的比例。这种下垂是由零件的形状自动设置的,但可能需要进行一些修剪。

电机支架 将方形硬木电机支架切成一定长度。为黄铜管枢轴轴承钻孔,然后用薄CA将轴承粘合到位。 如平面图所示,将两个电机安装杆的末端倒角,并用包装胶带包裹主杆的后端,以确保低摩擦接头。使用环氧树脂将两个胶合板侧板切割并粘在可移动的安装棒上。胶水干燥后,同时在两侧板上钻枢轴孔,确保其垂直于板(使用钻床)。安装枢轴螺栓并确保安装座平稳枢轴,必要时进行打磨。为了最大限度地减少推力矢量伺服上的应变,并防止节气门变化导致螺距调整变化,电机的推力线直接穿过枢轴螺栓非常重要。使用环氧树脂将完成的电机支架粘入机身后部中心线支架的插槽中。

稳定器 使用铝管稳定器轴承沿翼片后边缘的长度压一个圆形槽口。然后使用环氧树脂将稳定器轴承粘合到位。使用小胶带将轴承固定到位,并在胶水固化时将碳管稳定器枢轴插入轴承,以确保它们保持完美对齐。将稳定器的前缘打磨成圆形,将后缘打磨成锥形。在整个前缘贴上一条 3M Gift 胶带,以确保光滑和耐用。将机翼组件倒置在平坦表面上的一张蜡纸上。将碳枢轴管、末端挡块和控制喇叭滑过铝制轴承。一切就绪并对齐后,用 CA 将末端挡块粘到位(但不要粘住控制喇叭)。然后使用环氧树脂将两个稳定器粘在碳管上,确保它们与机翼齐平。

将稳定器舵机安装到机身中心线支架的预切槽中,使用厚 CA 或环氧树脂来固定舵机。安装音乐线推杆并将其连接到稳定器控制喇叭。一切对齐后,用 CA 将控制喇叭粘到位。为了获得额外的强度,我建议在稳定器的根部(顶部和底部)沿弦添加小条玻璃纤维。这些对于正常的公园飞行来说不是必需的,但如果您打算快速飞行或降落在高草丛中,它们会增加额外的结构故障保险。将推力矢量伺服安装到机身中心线件的预切槽中。需要一个强大的(40+盎司/英寸扭矩)金属齿轮舵机,因为当螺旋桨在着陆过程中撞击地面时,塑料齿轮舵机可能会被剥离。Hitec HS-85MG 在原型上表现良好,强烈推荐。安装1/16英寸音乐线推杆,包括推杆导轨,以消除弯曲(废碳纤维管对此效果很好)。验证推力矢量系统是否自由移动且倾斜度最小。

上机身 将三个前机身舱壁中每个舱壁的上半部分粘在匹配的下半部分。将机身前部的上部斜面,然后根据需要测试配合和修剪。请注意,上部和下部前机身部件应相遇以形成锋利的边缘,以提供猛禽的规模外观。一旦对配合感到满意,就将机身上前部的侧面粘在舱壁上,而只将机身的下部粘在机翼的顶部(不要将后部粘在机翼顶部)。将舱壁 F4 和 F5 粘在机翼顶部的平面图上显示的位置。然后将上部前机身侧面的后部粘在机翼顶部和舱壁上。在两条龟甲板支撑条上切割斜面,然后将它们粘合到位。然后将两个龟甲板顶部部件粘合到位,一次一个,以便它们可以形成适当的曲率。胶水干燥后,将龟甲板粗略地雕刻和打磨成形状。

使用 3M 77 层压鼻锥和顶篷。然后将鼻锥块粘在机身前部。胶水干燥后,将鼻锥的顶部轮廓描摹到泡沫上(使用提供的模板),然后将其切割并打磨鼻锥成型。使用类似的程序将树冠雕刻成形状。使用 3M 77 将尾梁部件层压在一起,切一个小通道以清除稳定器枢轴管,然后将尾梁块粘在机身后部。将尾梁打磨成形状(见照片作为指导)。接下来安装襟副翼。在襟副翼的前缘切出一个 45 度的斜面,并在顶部和底部用 3M 礼品胶带铰接它们。必要时进行修剪,以提供与稳定器前缘的小平行间隙。安装襟副翼舵机、控制喇叭和推杆。

垂直尾部 使用 3M 77 粘合机翼下方的垂直尾翼支撑件。将垂直尾部的前缘打磨成圆形,将后缘打磨成锥形。在前缘贴上一条 3M 礼品胶带。如果安装方向舵,请将它们从垂直尾翼上切开,将前缘斜面,并用 3M 礼品胶带条铰链。使用提供的泡沫夹具切割后翼的垂直尾翼安装槽,以确保适当的二面角。一直切穿安装在机翼下方的支撑件。用环氧树脂将垂直尾部粘合到位,再次使用泡沫夹具片以确保适当的二面角。如果包含方向舵,请立即安装硬件。将方向舵舵机安装在翼梁后部中心线上的槽中,然后安装推杆(我用的是沙利文微型柔性电缆推杆)。将龟甲板顶部脊柱粘在机翼中心线上。然后将五个互锁的龟甲板舱壁(T1 到 T5)粘合到位。如果您选择安装方向舵,则需要在顶部脊柱上切一个间隙孔以清除方向舵舵机。接下来塑造并安装机身后部顶部。这可能是构建此模型最具挑战性的步骤,因此请慢慢来。首先切割机身后部顶部的所有斜边,如平面图所示。然后用包装胶带覆盖零件的大部分底部,这将有助于防止零件在热成型时起皱。使用热风枪或吹风机轻轻加热泡沫,然后用手轻轻形成所需的曲率。在确定所需的确切曲线时,经常测试将工件拟合到模型上。完成热成型后,让零件冷却,然后从底部取下包装胶带。测试将机身后部顶部安装在模型上,并根据需要进行修剪以获得良好的贴合度。贴合度应该很接近,但不一定是完美的,因为您以后可以很容易地使用填充化合物来填补间隙。满意后,将顶部部分粘到位。当胶水干燥时,使用销钉和胶带将工件固定到位。

胶水干燥后,使用轻质包装化合物(可在任何家装店购买)填充所有缝隙,并在与机身龟甲板的交界处以及与机翼的交界处形成大圆角。包装干燥后,将鱼片打磨成型。薄泡沫打磨垫非常适合打磨圆形圆角

总装 安装接收器、速度控制和接线。尝试将组件放置在尽可能靠前的位置,因为该模型的尾部往往很重。将所有 ESC 线绞在一起以帮助减少电磁干扰,并将所有线平放在泡沫上,以防止它们在飞行中四处乱窜。确保将速度控制器安装在可以充分冷却的地方。这在这个型号上尤为重要,因为它使用 5 个舵机,但大多数速度控制仅适用于 3 或 4 个舵机。为 BEC 提供充足的冷却将使其能够安全地运行更多的舵机系统,并有助于防止因过热而停机。现在彻底测试所有控件,以确保一切正常,因为以后很难访问此区域。使用 3M 77 将入口分流器和入口侧件层压在一起,然后在入口前部粘合到位。按照平面图所示,在机身底部的侧面切割斜面。使用长砂光条在机身底部边缘打磨,使其完全平整,然后测试底部部件并根据需要进行修剪以获得良好的贴合度。满意贴合后,将底部粘合到位。胶在前机身底部。为了帮助为手动发射提供更好的抓地力,在机身侧面安装了小型泡罩整流罩。这些整流罩类似于真正的 F/A-22 上的起落架水泡,但在机身上略低,以便您的手指可以舒适地放在它们后面。要安装这些整流罩,首先将泡沫片打磨成带有羽毛边缘的圆顶形状,然后将它们粘在平面图上显示的位置(这些整流罩的前端大致与推荐的重心对齐)。最终将整个模型打磨成型。

为了将座舱盖固定到位,我使用了两根安装在座舱盖前缘的小牙签(它们滑入前机身的匹配孔中)和四个小钕磁铁(两个在座舱盖中,两个在机身中)。该模型可以用裸露的泡沫飞行,也可以用标准的丙烯酸工艺涂料涂漆。在涂漆之前,用轻质填充化合物和沙子填充所有粗糙的区域(例如顶篷和鼻锥),使其表面光滑。此外,请务必用外用酒精擦拭整个模型以去除任何油脂或污垢。贴花可以在计算机上制作并打印在整张标签纸上。

为获得最佳效果,推力矢量伺服应使用与升降舵控制的简单线性混合进行设置。全后摇杆应产生 1.5 英寸稳定器偏转和高达 30 度的推力矢量 (TV)。理想情况下,这种混音应该被编程到发射器上的开关上,这样电视就可以在飞行中打开和关闭,但你也可以让电视全天开着。我建议从 15 度的最大推力矢量开始,因为它提供了惊人的机动性,而不会使模型看起来对俯仰敏感。您可以一直到 30 度的电视以获得更大的机动性——但您肯定希望能够通过开关关闭电视,因为如此多的投掷会使模型在高速下对俯仰敏感。

推荐装备

电机:Little Screamers Park Jet

螺旋桨: APC 6x4E

速度控制:Castle Creations Phoenix 25

电池:1200 至 1500 mAh 11.1V 锂聚合物电池

最大电流:18安培

最大功率:185瓦

接收器:Castle Creations Berg 7 微型接收器

舵机:4个微型舵机(Futaba S3110)用于襟副翼、稳定器和方向舵,1个金属齿轮迷你舵机(Hitec HS-85MG)用于推力矢量机构

到处都是

F/A-22驻场喷气式飞机易于手动发射。抓住机身在泡罩整流罩后面,将油门增加到 60% 左右,然后以大约 20 度的机头向上平稳和适度用力地抛出模型。投掷时,请确保手远离道具!

该模型控制速度很快,但彬彬有礼且易于飞行。在电视系统关闭的情况下,它飞行非常平稳,可以进行大型优雅的特技飞行,但是在电视系统打开的情况下,它会做出惊人的动作。我最喜欢的一个是翻转。只需将模型减慢到 20 到 30 英里/小时左右,然后在踩油门时快速拉回操纵杆。模型将在俯仰上快速旋转,然后在您居中摇杆后立即继续向前飞行。水平执行相同的操作会导致翻转。由于电视系统提供了非常可靠的俯仰控制,因此该模型的高迎角飞行也很有趣。

该型号在低速时操控性良好,易于腹部着陆。用一点力量飞行进近,以补偿大迎角下增加的阻力,然后在离地面约一英尺的地方猛烈燃烧。如果操作得当,该模型将在非常低的空速下在草地上做一个漂亮的鼻子高的扑通声。请记住在着陆前完全切断动力并中和升降舵,这将保护螺旋桨和稳定器免受损坏。