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发布时间:2020-08-08 10:19:09

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作者:查宝传,陈应明,吴迪

出版社:航空工业出版社

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外观航空模型

外观航空模型试读:

前言

航空模型是航空工业中一个必不可少的项目。作为飞机设计多种方案的一个直观论证手段。它能根据各种方案制作出一定比例的模型作为对比,不必要绘制出大量的图样。这些工作一定要与有一定技术水平的模型制作者密切配合工作,这类模型通常称为“像真缩比飞机模型”。

中国像真航空模型起源于19世纪30年代,当时在香港就有了亚洲第一家模型公司——远东航空模型行。早期的像真缩比飞机模型以实体模型为主,制作者根据资料绘制工作图,使用木材、金属等材料加工飞机模型。制作实体飞机模型需要一定的航空知识以及较强的动手能力,并投入大量的时间。随着生活节奏的加快,普通模型爱好者大多转为制作塑料拼装比例飞机模型,这类半成品套材提供了图样、模型零件、水转印贴花,给制作者提供了极大的方便。

本书分为四个部分,第一部分系统阐述了像真缩比飞机模型,该部分由陈应明编写;第二部分详细介绍了塑料拼装比例飞机模型,该部分由吴迪、查宝传编写;第三部分具体介绍了塑料拼装比例飞机模型的制作实例,分别由杨爽、郭荣编写;第四部分为附录,收录了陈应明部分像真缩比飞机模型制作工作图。该书由吴迪统稿。

为了便于读者理解,本书在论述的同时都配合了大量的说明图片,尽量避免像教科书那样,用拗口的说明串连起一大堆的术语和概念。因为编者相信,理解繁杂的术语和晦涩的说明很费脑子,阅读起来比较慢也比较困难。公式化地描述问题虽然严谨,却难免会少了几分深入浅出的理解和感悟。所以本书在表述技术问题的时候,尽量用作者的经验和感悟来说明问题,同时在书中大量使用了插图,因为插图比文字更容易理解。

和理论类的书籍不同,本书主要从制作的角度来展开叙述,着重描述像真缩比飞机模型制作过程中需要用到的技术、可能遇到的问题和解决问题的方法。很多实用书籍都是以案例来教读者如何掌握制作中的技术,本书也提供了两个塑拼模型的制作实例。通过这两个实例,读者可以更直观地了解书中讲到的各种技法的效果。和作战一样,制作像真缩比飞机模型的时候也同样需要讲究策略。同样的制作技法,不同的人使用会得到完全不同的效果。如何让某种技法得到最好的效果,这是一种基于实践而归纳的,游离于书本之外的知识,也就是我们常说的“只可意会,不可言传”的东两。这些知识更偏向哲学和经验这类“形而上”的内容。本书就是致力于表达出这些“只可意会,不可言传”的内容。当然了,这些内容既然是“不可言传”的,那么用文字表达起来也比较困难,十分考验编者的文字组织能力。

因作者水平有限,书中难免有不妥和错误的地方,请各位读者多加指点和多多海涵。编者2009年4月

第一章 像真缩比飞机模型

一、像真缩比飞机模型制作的内容和意义

任何一件大型结构的物体,要想从任意角度观察出它的全貌,单靠从图样上去反映它的全部立体结构概念,需花费很大的精力去理解,而且只能说是停留在想象阶段,肉眼是看不见的,尤其对于识图能力较差的人来说,则是一个非常困难的问题。为了使人们容易识别某一种物体结构的全形象(如巨大的建筑物、大型工厂的平面布置和规划、农业的发展远景、飞机、舰船、机车、汽车等等),自古以来就有利用比例模型协助了解整个物体的全貌和协助设计需要。为了更便于分析它的详细结构,有时还要求制成可作部份分解的模型有时还要求制成可作部分分解的模型(如舰船及飞机客舱的内部协调布置、建筑物的内部安排、飞机的装配工艺分离面等)。这类模型有的称之为“像真模型”或“静态模型”,但是按国际上的称呼惯例则以“实体比例模型”较为恰当,在应用上简称为“缩比模型”。

在航空领域中缩比模型也作为一种协助设计和航空科普工具而利用,这类模型一般不带动力。但在国际航模比赛中也有利用某一型机种根据它的外形缩小成为一种带动力飞行的模型,叫做“像真动力飞机模型”,早已列入比赛项目中。像真动力飞机模型大体分为自由飞行、线操纵、无线电遥控操纵类别。这类在比赛评分时十分严格,首先用原飞机的有关资料检查模型的考证与准确度及制作工艺,然后作动力飞行比赛。制作这类模型,设计制作者除必须掌握一些飞机设计基本知识外,还需有较高的模型制作工艺水平。这类模型不在本书范围内,这里不作介绍。通过缩比飞机模型的制作,对了解制图、设计、工艺等方面有很大好处。

像真缩比飞机模型既然要反应某一型飞机的全部外貌像真缩比飞机模型既然要反映某一型飞机的全部外貌,因此模型的精密度要求较高,主要的外形误差要控制在0.5%~1%之间,尤其是要严格掌握模型上各个剖面之间的曲线变化。制作者必须锻炼出一定的空间理解能力,同时尽可能理解一些飞机设计、飞机构造、空气动力学等基本概念和飞机的演变历史及制造飞机所需的基本材料等知识。例如,古典飞机外部结构的材料大多采用木材和蒙布,现代飞机的外部蒙皮则因强度要求而选择好几种合金材料或其他复合材料,上述这些如蒙布痕迹、金属颜色(飞机不蒙漆时),应当用各种色漆反应出来应当用各种色漆反映出来,以示区别。又如,飞机的螺旋桨桨叶,在工作图中所占的份量很少在工作图中所占的分量很少,只能绘出它的三视图(正视图、侧视图、俯视图三面视)图。又由于各种型号的桨叶是根据飞机所需的发动机功率大小而选择的,它的桨距变化也各不相同,如没有掌握一些基本知识,制作时就无法理解。

此外,制作的这类模型属于一种较珍贵、精致的工艺美术作品,因此也应具备一点艺术修养,制作时强调精益求精,一丝不苟。作者通过数十年的制作,体会到对于那些既是航空爱好者而又具有一定艺术修养(如音乐、绘画、雕刻)的人,往往在制作中能做到精工细作,作品能达到一定的规定标准。

制作这类模型对于航空科研工作和培养航空事业接班人,开展航空科普活动都能起到良好的作用和影响。主要表现在以下几个方面:

第一,使航空爱好者通过模型制作。,增加对各种形式飞机的设计和构造特点的知识,引起对航空的兴趣,再经过专业理论的学习和实践,更容易走向从事航空的专业道路。

第二,通过每一架模型的制作(尤其是历史上各机的制作),在有关资料中了解到一些地理、历史、政治、军事、科技发展等知识。

第三,锻炼人的耐心、细致的性格,学习识图、制图、工艺技巧和独立思考的能力,如果不制作的话,也可在图中了解某一种型号飞机的结构特点。

第四,飞机气动外形曲线的变化,有时是很复杂的,在想像中往往不容易有系统的概念在想象中往往不容易有系统的概念。如果只靠在图样上绘制协调,会花去很多时间。尤其是在新机种的原始设计中,在初步拟出各种草案后,根据需要可按草拟出的设想方案制出几种设想模型(或局部模型),初步在外形上对比而决定最理想的方案供进一步设计时参考。同时可以将选定的方案制作成一个解剖的空间模型,将拟定下来的主要内部各个比例部件在空间作协调,决定最佳的内部布置方案。这样能大大节省制图时间,利用这种直观方法对设计飞机起了一定的辅助作用。

第五,绘制飞机立体结构图,是一种十分复杂艰巨的工作,在立体投影上要花费很多往返协调修改的时间。因此在绘制这类图像时,可按需要制出一定比例的模型,并在模型表面用颜色区别标志出机身隔框,各个翼肋、大梁、桁条、桁梁等准确位置,按所需绘制的角度进行拍照后按需要放大制图,然后将需要绘制的设备及各种部件按其空间位置添补。这种方法既能保证所绘制的立体外形的准确性,又能节省很多绘图时间。目前基本上可利用电子计算机解决繁杂的绘图问题。

第六,可作为一种直观航空教具(可简化制作),也可作为飞行人员和防空人员用来识别敌我飞机外形的教具,或作为航空展览会上飞机的模型展出,还可作为一种精美的美术工艺品陈设。

二、飞机设计的基本概念及缩比飞机模型工作图

像真缩比飞机模型工作图的来源和依据,可从飞机的设计概念谈起。为了简要说明这个概念,下面选择一架结构简单的轻型体育飞机结合有关设计概念作一简介(见图1-1)。图1-1 飞机的主要坐标平面的位置

设计一架新的飞机,首先是根据使用一方提出的各种技术和使用要求,由设计一方按照其条件考虑设计方案,选择所需的发动机及其他的部件,如螺旋桨、各种仪表、电子设备、轮胎等。然后按所有部件的安放位置拟出飞机的初步外形,并绘制出机身内部各系统的安排和油箱、座位等安放位置,初步确定飞机的重心,并绘制出机翼等设计草图。最后考虑其气动性能和选择适合其条件的翼型,经过周密的计算并作出合理的协调再作最后的修改定型。除了机翼、机身、尾翼等局部受力元件不画在全图上外,在图上拟出整个飞机的三面总图在图上拟出整个飞机的三面视图(有时可达4~5面),或绘制出立体结构图,并认真计算出飞机所受的重力,最后确定重心。在此过程中根据飞机各部分的受力情况决定机身上的隔框和加强隔框的数目以及翼肋的数目和它们所安放的位置;决定整架飞机的总体结构并考虑组合时的工艺分离面。另外将机身上隔框的分布距离另行绘出一张机身侧面投影模线和机身平面投影模线图,按纵、横坐标标出应有的数据,再将各隔框的几何外形经过严格的协调修改综合绘在一张理论模线图上。其他外部的附加整体零件和各种形状的外罩(如发动机整流罩、翼尖外罩、进气口罩等),也都是利用这种理论模线方法绘制的。因此这类模型的工作图就是按比例缩小,按原飞机的外形几何数据绘制而成。图上的每个机身和机翼剖面实质上就是抽出其中突出的几个不同的理论模线和个别翼型作为标准剖面。从理论模线图中可看出飞机的各个外形均是逐步协调变化的。

这架轻型体育飞机是选择一种轻型飞机较稳定的NACA-23012-33规格的翼型。整个机翼上各个翼肋翼型的纵、横坐标百分比数据都是一致的(有些飞机则选择两三个不同数据的翼型,制作模型时应按不同的两个翼型的距离上由一个翼型逐步过渡到另一个翼型)。因此各翼肋的长短大小只能决定机翼的平面形状,各翼肋的计算百分比值是不变的。

为了全面反应出原飞机的真实形象为了全面反映出原飞机的真实形象,这类模型的工作图较一般三视图复杂详细。工作图基本上不需具备数据标志,它所绘制出的各个外形及剖面,就是制作时的标准依据。因此绘制这类图样时要特别耐心准确地绘制出每一线或每一点,不可马虎。可根据需要适当自行放大、缩小。如一般单发飞机可用1/20,1/30,1/40,1/50,1/72……双发以上飞机可用1/80,1/100,1/144,1/200等,所用的比例最好选择整数,使计算方便。

为了更明确地说明模型工作图的制图原理,可从飞机的几个主要坐标平面的位置观察出飞机的全外貌,这类工作图就是根据图上的几个坐标平面的侧视投影、俯视投影、正视投影,在特殊情况下也绘制后视投影。再按原飞机的装配工艺分离面、蒙皮衔接线或各种检查口盖和其他外部零件按其所在的位置添补进去而成为一张完整的缩比飞机模型工作图。有时应将复杂或细小部位放大绘制出部分立体图(参看附录)。

综合上述工作图的来源和依据后,再参考两种飞机的部分解剖立体图(见图1-2,图1-3),便可以进一步了解飞机的气动外形是有规则的顺序逐步变化的流线体。图1-2 Ⅰ-153型双翼战斗机立体解剖结构简图1—AV-1可变桨距金属螺旋桨;2—发动机起动器;3—机枪弹道口×4;4—滑油冷却器[1]进气口;5—Shvctsev M-62-1000马力九缸气冷星型发动机九缸气冷星形发动机;6—发动机废气排气口×8;7—滑油箱;8—海鸥型上机翼;9—上机翼前粱上机翼前梁;10—航行灯;11—副翼;12—右方仅有的调整片;13—翼间加强支柱;14—装在左方的空速管;15—翼间张线;16—机枪冷却空气百叶窗;17—210升油箱;18—7.62毫米的Shkas机枪×4;19—眼镜式瞄准器;20—风挡;21—带有机枪发射按钮的操纵杆;22—可调高度的驾驶员座椅(后装有8毫米的防弹钢板);23—贮物箱储物箱(急救急药品);24—蒙布的后机身;25—蒙布的方向舵;26—可在地面调整的调整片;27—尾航行灯;28—水平尾翼支柱;29—减震的固定尾轮减振的固定尾轮;30—下机翼;31—炸弹架;32—25千克的杀伤炸弹×4;33—主起落架收藏舱;34—下翼根部的轮盖;35—直径为700毫米的可作90°收转的前轮图1-3 F-16轻型制空战斗机立体解剖结构简图1—空速管;2—雷达天线;3—迎角传感器;4—电器及电子贮藏舱;5—操纵脚蹬;6—仪表舱;7—平视显示器;8—装在右侧的驾驶操纵杆;9—油门手柄;10—“00”弹射座椅30°弹出;11—水滴形半敞座舱盖;12—腹部空气进气口;13—M-61型6管20毫米机炮;14—无线电天线;15—前机身油箱;16—弹药箱;17—机身前段隔板;18—中机身油箱位置;19—前起落架;20—前起落架左舱盖;21—发动机进气导管;22—液压系统室;23—空气调节进气口;24—着陆灯;25—主起落架舱盖;26—主起落架;27—空中加油输油口;28—多桁条结构的全铝主翼;29—整体铝质蜂窝结构襟翼兼副翼;30—F-100喷气发动机;31—尾挂钩的油压作动筒;32—腹鳍×2;33—铝质蜂窝结构操纵襟翼;34—前方支持连接铰链;35—后机身油箱位置;36—AIMV9“响尾蛇”空空导弹(红外线引导);37—全动水平尾翼作动筒;38—着陆减速挂钩;39—放电杆;40—固定的翼尖导弹发射架;41—全动水平尾翼;42—尾部航行与识别灯(红、白);43—内部蜂窝结构表面为碳素环氧树脂制成的整体方向舵;44—方向舵操纵作动筒;45—可调节的喷气口(图内是最大开放极限);46—60°打开的减速板×4

三、像真缩比飞机模型各部件的制作

制作一架模型时,应先反复研究弄懂图样,并尽可能参阅有关原飞机的图片及资料。研究图样时应从大到小,以至每个投影部位都要了解清楚,直至想像中能够基本上产生整个模型的立体形象直至想象中能够基本上产生整个模型的立体形象。这对初学者是一个较艰巨的锻炼过程。之后还要考虑到各部件制作的先后次序、加工方法、装配程序、所需的主要和辅助工具及选用的制作材料。总之最好能把整个制作工艺考虑周到,然后进行制作。根据我国实际情况,最好选择以木材为主、其他材料为辅的材料进行加工制作。(一)机身的制作

飞机机身按设计所需其形式是多样的,制作者应事先了解,图1-4是几种常见的机身。制作机身时应按图内机身的长、宽、高数据下料。如果是装有突出于机身外的舱盖和一切附属部件,先不必考虑,可在制成后按装配程序补上,这样不致妨碍制作时的外形协调。用长方材料时,应保证四边均为90°直角(用量角尺测量)。在材料上准确地按图画出两侧的基准水平线和上下两面的对称轴线(用平行画线规画线),将各线在材料两端相互连接,然后在各线上定出各剖面位置用线相互连接,制出以对称轴线为分界的俯(仰)面1/2样板(除特殊情况外,一般机身俯(仰)视面均为对称的)。以对称轴线为中心,用样板画出模型上俯仰两面的外形线,切去多余部分,小心地将两侧面被削去的基准水平线重新补画,再制出定有基准水平线的样板,与机身两侧的基准水平线重合下画出两侧相同的机身侧面外形线。切去多余部分则成为方形的外形,再把被削去的对称轴线及剖面位置点重新连接后,按每个剖面形状细心切削加工成型按每个剖面形状细心切削加工成形。为了便于制作检查,最好以基准水平线为分界,先削制上半部后削制下半部,基本制成后,用剖面样板逐步检查修正(最好稍留一点加工修正余量)。这个方法也可用在一般大致相同的部件制作上,如图1-5所示。

如果遇到整个机身所有剖面都是正圆的情况,就可以用对称轴线为根据制出阴形样板,在车床上旋出。如果机身大部是正圆剖面而其他部分有所不同,则可按最大直径旋出圆柱体,其不规则外形部分用各种样板协调加工制出(见图1-6)。具有较高工艺水平的制作者,也可按正常方法制作。其他一些较为特殊形状的机身,原则上也按上述方法选料加工,特别注意加工制作时一定要从大面积到小面积、从粗到细、一个面一个面地细心加工,应掌握到每一刀的切削量多少,均能心中有数。

如果必须制出驾驶员的座舱空间位置(无座舱盖或制作透明座舱盖时),则需挖出全部空间位置。其他如仪表舱、仪表板、左右操纵台、座位等部件和其他零件另行制出,再另行装配。如果图上没有绘制出座舱空间位置的数据,则可按常规单人座舱宽度为700~760毫米的尺寸来制作,也可参照图上座舱盖的宽度制出,深度大约按人身的比例加上座位高度计算。民航机的客舱(室)则可按座位空间距离自行计算(见图1-7)。图1-4 几种典型的机身形式和其典型剖面图1-5 机身的基本制作程序图1-6 带有正圆剖面机身的加工制作图1-7 座舱和客舱的制作

机身前面有进气道的喷气式飞机或机身前面有发动机整流罩及其内部装有活塞式发动机的机身,应当适当挖出深孔,以便装置进气分道壁或调节进气的激波锥和雷达天线罩、发动机等部件。有些喷气式飞机的进气口分装在机身两侧,有些还加上进气口与机身间的气流导板,则应以导板的根部为依据,将两侧进气前罩割下来,按壁板厚度挖空,然后先在机身两侧贴补分导板,再将前进气罩复元补上再将前进气罩复原补上。由于锯路所损失的空间,按误差用木片补偿(见图1-8)。腹部进气道大致如此制作。喷气式飞机的尾喷管如果是露于后机身外不太长的,可在制作机身时将长度考虑进去,然后削制挖(钻)孔;倘若尾喷管外露很长或带有可调节的喷管,则可另行制出装配,其调节状态,由制作者自行决定,但均应按其调节后的位置刻出其应有的调节线条痕迹。图1-8 喷气式飞机的进气口及尾喷管的制作和安装

对于装有可收放起落架的飞机,如需制出全部外露的起落架时,应将所有轮舱空间整齐挖出,如图内没有空间位置标志,则可按轮胎直径、宽度加上轮盖的厚度象征性地挖孔。为了保证前三点起落架平稳安放,应将模型的重心往前移,可在机身前部选择适当位置挖孔,注入适量的铅水或其他配重物品(可放入零碎的金属体或胶泥),如图1-9所示。最后填补孔位并按图恢复其外形。图1-9 轮舱的制作及前三点起落架配重方法

需要强调一点,无论何种形状的机身,在制作后应保留或重新还原画出其原有的基准水平线和基准对称轴线。为了便于保留,可在削制剖面前用小针在沿线上戳出一定数量的小针孔,以便作为连接线条的基准孔,因为这两组线条就是作为下一步机身上的各种刻线和模型各部分装配时的基准根据。(二)机翼和尾翼的制作

根据某一型飞机设计的需要,目前存在着很多不同几何平面的机翼和各种翼型,这是模型制作者必须掌握的知识。尤其是翼型,从原始的阻力大的凹凸型演变至今天用于高速飞机的薄翼型,是根据飞机速度的要求而设计和选择的,是飞机技术发展中的一种演变过程(见图1-10)。厚的翼型上最大厚度大多靠近前缘,而薄翼型的最大厚度位置逐渐向后移,这是制作者必须掌握的规律。图1-10 几种常用的几何平面翼及翼剖面

根据作者的制作体会,除了长方形(矩形)机翼可按全翼展整体制出外,其他各种形式的机翼应按机身的对称轴线为基准分成相同的两块同时制作,这样才能保证两边机翼的外形统一。

制作时先按工作图上正视图将机翼上下表面线延长至对称轴线上,就是模型机翼的最大厚度;再按俯(仰)视图将机翼前后缘也延长至机身对称轴线上,就是模型的翼根最大的弦长,按此制出平面样板。如果飞机具有较大的上(下)反角时,应按正视图量出其实际模型翼展,算在几何平面面积上。如果上(下)反角小的话,在模型上反映是很微小的,可不考虑。备料时按算出来的最大弦长、翼展和厚度刨出一块稍大一点的木板。顺经纹将样板前缘靠住木板边缘画出相反两个机翼平面,锯下来后相对重叠用小钉钉住成为一体加工,拆开后成为一对几何平面相等的机翼(如翼尖是弧形的,为了便于以后在翼尖侧面上画翼型,应暂制成平整的,待机翼加工完毕后,再用平面弧形样板画线加工制出)。如果翼根与机身连接处有小边条机翼,小边条机翼可不考虑在机翼上整体制作,而是待机翼与机身连接安装后另行加装。

按正视图依照翼根与翼尖的厚度在前后缘上画线后,将下面多余的部分削去,用钢尺或水平尺在削出的表面上纵、横和对角检查其平面是否平整。

工作图上的翼剖面(翼型)是根据原翼型数据用百分比计算出来的,画在模型的翼根和翼尖处之前,为了保证图样整洁,可将图中最大的剖面画在另外一张白纸上,并仔细画出其坐标轴线x即其翼弦b。在翼前缘0零点处画出垂直于翼弦b的y轴,在y轴上推出与上下两弧最高点相切的两条平行线,就是模型机翼翼剖面上最大厚度的位置。然后按百分比在翼根和翼尖处画出同比例的翼型(两块机翼同时进行画线),将翼根与翼尖上最大厚度的两点连接成一直线,在此线两边适当用百分比画出两条加宽线。前缘上的倒圆R也按其直径暂画成棱角,翼后缘按理论应为0零,模型上可按最大弦长的1%作为它的厚度,最后将翼根与翼尖的前后缘以翼弦的0零点为基准连接画出直线,然后就可以开始进行机翼的加工。注意要暂保留前缘的棱角及最大厚度上的加宽线,待最后加工时才将前缘的R制出及按翼弧曲线削去加宽线上的棱角,最后用机翼剖面样板检查修正,打磨抛光。用这个方法制作基本上可达到最大的精度标准。制作翼弧时先制上部后制下部,同时制作这两块统一规格的机翼时,应统一制作工序,如甲翼制出第一道工序后,乙翼也随之制第一道工序……,切不可分开单独进行制作(见图1-11)。这样有利于在制作过程中检查修正,制出来的产品相互一致,这种加工方法也适合所有两件以上相同的部件的加工。

制成这对机翼后,按其上(下)反角削出两机翼翼根装接处应有的斜面,并在其翼弦适当位置上插入两端锉尖弯成所需角度的铁丝或大头针,涂上胶接剂连接成一个整体机翼涂上胶黏剂连接成一个整体机翼。注意,应该将两翼根的翼弦上前后缘的0零点对准装接,然后在平台上或者用样板最后检查修正。

如果机翼外段带有上(下)反角或是海鸥型机翼时,为了保证机翼的几何形状不变,则用锯子按其上反角线上锯出不折断的上下两道深缝,仔细用手扳出应有的角度(如木料太干燥容易折断,事先可放入少量水),同样以上述方法修正其角度,所余的锯路空间缝隙,则用零碎带有斜度的木片胶补,使之加固胶接,待干透后修复外形(见图1-12)。图1-11 机翼的制作程序图1-12 机翼和带有小边条机翼的装配方法(三)古典式飞机的机身和机翼的制作

古典式飞机的机身和机翼,整个面积上大部分是蒙布的(现代飞机制作中有些轻型飞机的机翼或者其副翼、方向舵、升降舵等有时还采用这种结构方法)。为了更好地反应出每个翼肋和机身上桁条之间的蒙布突出痕迹为了更好地反映出每个翼肋和机身上桁条之间的蒙布突出痕迹,在机翼上下表面用薄杜林纸切出的细纸条贴在各翼肋的位置上,然后薄涂上几层胶水,待干后削去前后缘的棱角,使纸条两端无形中消失在机翼表面上,再在切削处薄涂上胶水即能模拟出翼肋的痕迹。在机身截面上桁条之间带有棱角的蒙布形状,可在两桁条间削成平面,两棱角之间用圆口刀或用砂纸卷成的圆纸条切削或磨出小的倒圆。

稍大的模型可选择适当直径的漆包线按上述方法胶贴在每个翼肋或机身的桁条位置上,同样切削去两端的棱角(见图1-13),然后用胶水蒙上一层棉纸,胶水干透后,棉纸自然收缩,再在表面上涂上一层稀胶水,用这种方法制作真实感更强。图1-13 模拟表面蒙布状态的制作方法

另外,双翼飞机的各加强支柱间,均装有可调整松紧的升力和反升力张线,用适当直径的钢丝(可用小提琴线代用)按每根线的长度稍留长一点切断,在所安装的两端处钻出小孔,插入钢丝,在插入处外部多次点上浓胶水,待接近凝固时加压使之模拟接头处的螺栓形状。(四)螺旋桨的制作

螺旋桨叶片按其长、宽、厚数据从材料上开出长条,基本上与动力模型飞机的螺旋桨制作方法相同。要注意掌握从桨根至桨尖之间的桨角变化。桨叶有两至六片的桨叶有2~6片的,涡喷螺旋桨式飞机也有将两套螺旋桨装在同轴上反方向运动的。一般螺旋桨在根部大都装有桨壳(帽)或其他附属零部件。制作两叶片的螺旋桨时可整体制成;四叶片的可制出两套两叶片的,然后按90°相互开榫装接;三叶以上(包括四叶),则可按图制出与桨根厚度相等的桨轴底板,按其桨叶数目切出安装的角度,在每个桨叶根部加上细钢丝,放胶插入所装位置的角度上(太少则不需安放钢丝),再按图制出它的零部件,细心装配成形。

带有桨壳(帽)的螺旋桨,在制出桨壳后,配上大头针或小钉子作轴,按其直径以桨壳的中心点钻出较宽一点的孔,再按针(钉)的头部直径钻出较宽一点适当深度的浅孔(使桨壳的孔上插入针(钉)后能基本灵活旋转为标准),最后按桨叶数画线制出榫孔将桨叶胶接于榫孔内,待螺旋桨安装在发动机上以后再将头部的小孔用木条填补修复外形,注意在安装时要保留桨壳与轴的前后移动时的小量活动空间(见图1-14)。图1-14 螺旋桨的制作及其基本安装方法(五)起落架的制作

飞机上的起落架有固定外露式和收放式两种(水上飞机的起落装置是船身式或是浮筒式,制作方法与机身相同),它是根据设计某一种形式飞机使用技术要求而定的,尽管安放位置或结构形式各不相同,但基本原理是一样的。

制作固定式起落架时,可用竹皮、硬木或金属制出比其实际长度稍长一点的支柱,以榫接方法胶接在其所在的位置上。

可收放式起落架的外形结构有的十分复杂,制作时尽可能将其主要零部件及其安装部位制作出来,就能达到基本要求了。在真飞机上,这类形式的起落架当飞机在地面停机时,由于飞机本身所受的重力和压力使支柱上的减震冲程压缩至一定的程度和有时向后压成一定的后退角度由于飞机本身所受的重力和压力使支柱上的减振冲程压缩至一定的程度和有时向后压成一定的后退角度,飞机飞离地面后恢复原有状态而收入轮舱内。若按这个要求,除了有试验价值外,这类模型均制成地面停机状态便可以了,不需制成活动的。至于模型上起落架的直径应以整个支柱上最小直径为标准(一般来讲就是其动作杆的直径),用竹皮或金属制出它的长度,按图用薄纸加上胶水在上面卷出其他(如减震筒等如减振筒等)主要部件直径,然后胶接在轮子应有的位置上(有时可加上销子固定)。其他如扭力臂、减震叉等等小的零部件减振叉等小的零部件,应细心地用厚纸片、竹、木、金属等材料造型胶上或胶上后再在上面贴补造型。而轮子上的轮环、轮环上的减轻孔等可用纸片雕出贴上,或可按其整个轮子剖面形状旋出整体轮子。

带有轮叉的支柱(一般用在前后轮上)可用适当的铜丝弯出其角度后,将其弯曲处的头部打扁,锉出刃口,插入已钻出小孔的轮子中间。两侧仿照轮叉形态胶上扁木条,剩余空间用小木块填补,然后细心按图削制外形。其他零部件如前述方法制作。总之,这类制作是一种精密的加工,要耐心地理解思考,才能制出完全相同的复杂外形。这对初学制作者是不容易的,因此初学者可暂不制作这类起落架,而是将模型制成飞行时起落架收藏后的外形,用托架将模型托起,也十分美观的。

收放式起落架附带的附板、舱盖等,大都有减轻孔或加强波纹条,可用纸板或木条、厚纸条挖孔胶贴(见图1-15)。图1-15 几种典型起落架和附板上的减轻孔与加强肋的制作及装配(六)整流片及导流片的制作

整流片是安装在机身与机翼、尾翼、发动机短舱与机翼和其他零部件安装后连接处所形成锐角的位置上的一块整体流线板,不仅是为了遮蔽连接处的接头缝隙,更重要的是为了减少相对气流产生旋涡干扰。制作机翼时,不需事先考虑它。待机翼安装在机身后,在翼根后缘与机身连接处装上一片所需大小的三角木片,在翼根的上弧与机身连接处填上用木锯末调出的粗腻子,待干后用卷成圆状的砂纸或在砂纸上夹入圆木条抛光,使所补的腻子表面圆滑过渡,干后再填上细腻子,细心抛光成形(见图1-16)。如果整流片很大,则先按其变化形状在锐角上粘上三角木条(片)填空,再如上述方法加工。图1-16 整流片的制作

高速飞机大多在机翼表面装有导流片(翼刀),可先在导流片装配位置线上用细锯锯出细缝,用适当厚度的精制层板、木板或厚纸片(表面涂上胶水使其硬化)制出一块稍大的材料,用胶镶接于缝内,以翼弧为依据用样板画线切削成形。注意:在正常情况下导流片应与飞机对称轴线平行而正视时为90°垂直(见图1-17)。图1-17 导流片的制作和安装(七)各种圆形空心管的制作

模型上的发动机排气管,喷气发动机的尾喷口、炮管等圆形管,除了选择与其内外直径相同的金属或塑料管代用外,最好是用薄纸卷出。制作时选择一种与其内径相同的金属条(可利用金属钻头上部,因钻头规格很多容易选择),按圆管所需的长度,割出一张长的薄纸片,放上胶水用拇指与食指之间加压卷至合乎其外径数据为止,切去剩余的纸片,随即用小镊子在后部将纸管顶出,待干透后便成为硬纸筒了。但遇有带锥度的圆管,则先行旋出与该管内径相同的有锥度金属条,如上法加工(见图1-18)。(八)透明座舱盖的制作

制作这类座舱盖(包括类似的透明体),可用热压或冷压加工,加工前先用硬木制出根部适当延长的光滑舱盖。如用热压则添制一块金属空心俯面外径样板,将一块约1毫米厚的有机玻璃加温至软化时,快速地放在阳模上用空心阴模套住加压成型快速地放在阳模上用空心阴模套住加压成形,冷却后割下使用。

如用冷压方法则选择化学成份为醋酸纤维的照相底片如用冷压方法则选择化学成分为醋酸纤维的照相底片,在热水中泡一定时间后刮净,泡在加上大约30%醋酸的稀释剂(香蕉水)内约半小时,检查其软化程度(能拉伸即可),取出后压在模子表面上,握住各边缘加压往下拉,使全部贴紧在模子表面为止,在模子下部用橡筋束紧,待其自然收缩硬化,安装时割下应用,使用前必须内外抛光(见图1-19)。图1-18 纸卷空心管方法图1-19 透明座舱盖的制作(九)活塞式星型发动机的制作

这类发动机外形十分复杂,只要将其中主要零部件制出便可。制作时以气缸直径为厚度作出中心底板制作时以汽缸直径为厚度作出中心底板,按气缸数量切成多角形按汽缸数量切成多角形,然后削出一条与气缸直径相等的圆木条然后削出一条与汽缸直径相等的圆木条,用电工保险丝线或粗毛线在每个气缸上卷出其散热片位置和状态用电工保险丝线或粗毛线在每个汽缸上卷出其散热片位置和状态,逐个制作切下后安装在底板的每个角位置上。每个气缸前的加强支撑杆每个汽缸前的加强支撑杆,可在发动机装配在发动机整流罩内之后安装,并模拟安装其他零部件。有些飞机是不装整流罩的,整个发动机外露,制作时则要求更细致精密一些,在制作过程中可参考有关该型号发动机的资料或图片(见图1-20)。图1-20 活塞式星型发动机的制作和安装活塞式星形发动机的制作和安装(十)直升机的机身和悬翼桨毂的制作

直升机的机身原则上与一般飞机机身的制作工序相同。但是如果是带有尾撑形式的直升机,它的尾部支撑和支臂应该单独制成,用榫头或插入铁丝胶接,切不可整体制出以防折断,图1-21是带有尾撑的直升机支撑和支臂。

直升机的悬翼桨毂大小零部件很多直升机的旋翼桨毂大小零部件很多,制作时只要将主要零部件制出便可。首先用精制层板按其厚度制出主要外形并钻出中心孔,其连接桨根处应适当延长,将制出的桨叶在根部挖槽用环氧树脂装接,然后在桨毂上加上应有的主要零部件即成。如有条件,桨毂可用轻金属焊接制出。

直升机的悬翼在动力停止时便产生一种自由下垂角直升机的旋翼在动力停止时便产生一种自由下垂角,转动时又产生一种惯性上反角,因此,制作时除特殊需要外可安装成0°。尾桨的制作大致相同,旋桨一般均为无变化角度的平桨,制作简单,不另述(见图1-22)。图1-21 支撑和支臂图1-22 直升机悬翼毂部分的制作(十一)可变几何角度机翼的制作

这种机翼角度可变飞机可简称为“可变后掠翼飞机”,它是由于速度改变所需可以改变2~3个后掠角以解决战术要求。制作时首先在图样上画出所需的机身和机翼有关系部分的俯视图,准确地画出其变角极限位置,仿照制图圆规活动点上的结构原理设计制作。先制出两块相同的机翼几何平面样板,以图上两翼的转轴为中心,将两样板按轴心活动点钉在图面上,使其能按原设想自由活动。以飞机对称轴线为基准,拟定出装在两翼翼根后缘上两片相等的转动片的形式及其长度。在图上实际测出其转动角前后转动时的极限距离长度及其活动空间位置,在能保证两机翼的转动角度相互一致活动时试验,按试验结果设计出所需零部件,以备装配。注意装配前先制出翼根与机身连接处的整个下半部,整体装接在机身上后,再装上活动零部件及机翼,待调整准确后,先在各金属零部件上涂上防锈漆(油),各活动接头及滑轨涂上少许黄油,最后装配上半部的机身和翼根。

另外,如有条件则设计并制作相同的特殊齿轮,按上述方法在两翼转动轴处装上,也可取得同样效果,装配更为简单。不过需要机械加工,业余制作者难以解决(见图1-23)。图1-23 可变后掠翼飞机机翼的转动部分的制作方法(十二)模型表面上的刻线

为了说明这个问题,应了解飞机总体设计时整个机体的分段安装工艺和表面蒙皮的分段安装工艺。因此在总体设计时大致可分成机身前段、中段、后段、机头罩、尾罩、内翼、中翼、外翼、副翼、襟翼、机翼前后缘等各段,独立制造后进行总体安装。在外部蒙皮上也按强度分成大块的与小块的分段连接。另外,为了便于检查飞机某一部分的内部设备与维修,将某一检查位置上制出可拆除的检查盖板或贮物箱的盖板将某一检查位置上制出可拆除的检查盖板或储物箱的盖板,因此模型上的表面刻线实际就是反应出原飞机的所有连接痕迹因此模型上的表面刻线实际就是反映出原飞机的所有连接痕迹(见图1-24)。图1-24 FB-111的工艺装配分离面

基于上述原因,为了在模型上能表达原飞机这部分的全部外观,应将所有工艺装配分离面、蒙皮衔接线、各检查口及舱盖等痕迹在模型表面上刻制出其所有主要线条,无论怎样省略也应当将襟翼、缝翼、副翼、升降舵、方向舵等能活动的分离痕迹刻出,切不要用颜色绘画。

这种线条,看起来十分复杂,但只要有耐心,是可以全部刻出来的。其方法是在所需画线的部件上先选画一条自己认为标准的线条,以此为基础,先用细铅笔画线,然后在线上依靠直尺或曲线板用锐刀尖刻一道,然后用钝刀尖均匀地补刻一道。注意刻线时用力平稳,线条深浅宽窄一致,看上去清晰整齐。如按原飞机比例,线条应是非常细窄的,而模型上可适当夸张一点,以给人有明显的感觉为准。圆形盖口可用固定分段规的另一端配上自制的小刻刀划出,或用钢条自制出常用规格的一些带有锐角刃口的冲子。用手挤压出痕迹,则更为理想。至于副翼、方向舵等活动面的痕迹应用锐刀尖刻得较深一点,按航向在各线后部刻出模拟能活动的弧形,用砂纸轻轻抛光。制出的座舱盖在安装后,在舱框线上按分离面贴上用胶水涂过的纸条(或用辗压过很薄的铅片)。民航机上的各个窗口,如不制成透明体时,可按模型机身的最大截面刻出其1%的深度,为了保证每个窗口的统一和整洁,可作出金属冲子按每个窗的距离挤压出同一深度的痕迹,用这个方法比雕刻更为有效(见图1-25)。图1-25 模型表面上的刻线和贴边框(十三)各种微细零件的制作

模型上的细小零部件如小整流鼓包、小进气口盖及小螺旋桨叶片等,确实太小,不容易制作,也不容易将其握稳加工,制作此类零部件时,可按宽、厚度开出一条长木条,用手握住末端在前端逐个加工后切出使用。小进气口可用小刀刻出或用手捏住小钻头钻出一定深度(孔)即可。装在喷气发动机前部的涡轮叶片或相似形式的部件如活塞式发动机的空气调节叶片等,可按其直径制出适当厚度的薄木片,按其叶片数目刻出一定深度再按其旋转方向刻出斜度即成。其他如无线电天线杆等类的零部件,可用金属条(最好用铜条)打扁修正其外形装上,空速管等则选用相同直径金属条代用。无线电天线不要用金属丝而是选用有弹性的尼龙丝线制作,天线两端的绝缘子可多次点上浓胶水,干后即成。旋转炮塔可仿效有桨壳的螺旋桨制作方法制出。这类细小零件类别很多,不能一一介绍,总之应通过自己独立思考按此原则制出(见图1-26)。(十四)有流线外形的圆形部件的制作

这类零部件如果不用车床旋出,可按下面方法用手加工。首先制出一条与其最大外径数据相同的长方形木条,画出四边的平分轴线,在木条两端连接出交点,以两交点为中心在两端画圆,然后以4、8、16、32等分,逐步刨出成为多平分角的长条,再刨去棱角便成一长圆条。按其曲线的变化找出几个特定点,以点的相等的数目在端部画出几个相应大小的圆,按程序将最后一段线至第一个大圆间削成一直线,顺次将第二段线与第二圆间又削成一直线,依此类推。要求削出后的带棱角圆条基本上与其原来曲线大致相同,最后削去所有棱角,用砂纸沿纵向来回打磨抛光(见图1-27),如果要求更细致一点,则可用样板检查修正。图1-26 小零件制作示例图1-27 带有流线外形的正圆部件的制作(十五)填充腻子的方法

腻子调至浓度适中,按填充部位的表面形状用各种规格的刮片将腻子填补在空间处。如腻子太干,可用刮片蘸上一点稀释剂,在表面上来回将腻子加压刮平,一定要使腻子真正填进空间。待干后打磨、检查、补填,反复两三遍,就能达到很好的填充效果。

四、模型的装配方法和程序及注意事项

模型的装配大体上应掌握从大部件到小部件的顺序,每装一个部件之前要考虑到是否会影响下一程序的安装,要灵活掌握。如果使用喷枪喷漆,则可基本上将各小零部件装上后喷漆。如果用笔刷漆,有的小部件装上后会影响刷漆时来回的笔路,因此就要待蒙漆后再将这些小部件装上。收放式的起落架和其有关系的零部件如附板、舱盖、副油箱、炸弹、导弹等应个别蒙漆,待模型整体蒙漆后,再行装配。总之,整个装配过程,制作者应事先全部考虑。最后,当零部件装配后应在衔接面稍补少许腻子,打磨后再蒙一回原色漆打磨后再蒙一遍原色漆。(一)机身与机翼的装配

以机身两侧基准水平线为基准,找出翼根处的翼弦前后缘0零点位置,决定机翼的安装角。然后锯出机翼所连接机身位置中最接近机身一段的装配工艺分离线,以此为依据在翼根处留下应接在机身锯出后空间的一段,将多余的锯掉。注意要将机身锯下的一段留下待用(上单翼锯出上部,中、下单翼锯出下部),如图1-28所示。安装时将安装处翼根前、后缘的两0零点对准两侧已定出的安装点,使其相互吻合(用胶接剂固定用胶黏剂固定,大型模型可适当拧上螺钉),同时要使两翼根连接处的中心线与机身上的对称轴线对准连成统一的直线,这种安装方法符合精度标准。

待胶水接近干透前,用分规以机身轴线上后部的一点用等长测量两翼翼尖上相同位置点是否等距,检查时略作修正(见图1-29)。

检查后将原来锯下的一段机身重新接上,修复外形。水平尾翼的安装大致相同。如果遇到水平尾翼安装在垂直尾翼上的,则先在垂直尾翼上开槽,待垂直尾翼装接在机身上后再安装水平尾翼。安装这类垂直尾翼,制作时应在翼根部留下一定的榫头或用两端尖的铁丝或大头针加胶连接。图1-28 几种不同安装位置的机翼与机身的装接图1-29 用等长检查机翼安装是否准确

安装水平翼面后,可用目测方法检查,以对称轴线为依据,两手捏住两翼尖作为俯仰旋转点,将模型俯仰移动,在前方正中位置(或后方)视察水平尾翼的前(或后)缘等距离的两点,是否同时接触在机翼的前缘(或后缘)等距离的两点上,如图1-30所示。这样便可测出水平尾翼装配时是否有倾斜现象,以便及时修正。

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