书城教材教辅培养学生动手能力小丛书:教你制作舰船模型
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第34章 无线电操纵舰船模型

无线电操纵舰船模型,是由人在岸上通过无线电波来操纵的。受操纵的模型能随着岸上发出的各种信号作出各种相应的动作,如航行、停动、左右转舵,以及进行各种具有实用意义的动作:侦察、攻击、摄影、测量等。因此,模型要有一套能控制、产生、发送和接收以及传递电磁波的设备和执行各种命令的装置,即无线电遥控设备。

无线电操纵舰船模型的制作和操纵比较难,不适合初学者学习,本章通过介绍一个无线电遥控帆船模型来让你体会无线电操纵舰船模型的魅力,在你有一定基础以后,可以参考其他非入门书籍或者专门讲无线电操纵舰船模型的书籍进行学习。

给自航帆船模型安装无线电遥控设备,可以制成遥控帆船模型。当然,推动帆船航行的动力,依然是自然界的风力。所谓无线电遥控帆船,是指对帆船的帆和舵的控制,达到更好地利用风力的目的。这里介绍的无线电遥控帆船模型,船长1270毫米,如图6-1、6-2、6-3所示。

这艘无线电遥控帆船模型包括船体、帆装和无线电遥控设备3大部分。其中船体和帆装的结构同前面介绍的自航帆船模型基本相同。

图6-1无线电遥控帆船模

型实体解剖图

图6-2无线电遥控帆船模型图纸

图6-3无线电遥控帆船模型横剖线型图一、遥控原理这艘模型采用市售的四通道比例遥控设备,能够控制放帆收帆、蝴蝶帆、前帆微调和方向舵等操纵动作。发射机有左右2个操纵手柄,每个手柄都可以作上下扳动和左右扳动,见图6-4。接收机安装在船体内,它通过4只舵机执行发射机发出的指令。

图6-4四通道比例遥控

发射机的外形

上下扳动发射机的左操纵手柄,可以控制舵机1,进行放帆和收帆的操纵。舵机1也叫做收索机,实际上它是一个控制放帆收帆的绞盘机。它的结构如图6-5所示。图6-5收索机结构收帆的时候,收索机逆时针旋转,收紧驶风杆拉索直到主帆和前帆的帆角都为0度时自动停止。放帆的时候,收索机顺时针旋转,放松驶风杆拉索,主帆和前帆顺风逆转,它们的帆角大小由左操纵手柄上下扳动的角度决定。放帆的时候,主帆和前帆在左舷位置还是右舷位置,由当时的风向决定。

左右扳动发射机的左操纵手柄,可以控制舵机2,进行蝴蝶帆的操纵。所谓蝴蝶帆是指主帆和前帆分别处于左舷和右舷位置,呈蝴蝶形状。进行蝴蝶帆操纵是通过改变前帆位置实现的。向左或向右猛然扳动左操纵手柄,通过舵机2,前帆驶风杆会突然受到一个拉力,有可能顺势改变前帆的位置,形成蝴蝶帆。由于拉动前帆驶风杆的拉索位移小,不一定每次操纵都能成功,往往要操纵几次才能成功。

上下扳动发射机的右操纵手柄,可以控制舵机3,进行前帆前后位置的操纵。它可以改变前帆的风压中心,从而改变船头上抬下压状况。前帆后移,风压中心后移,船头就上抬;前帆前移,风压中心前移,船头就下压。

左右扳动发射机的右操纵手柄,可以控制舵机4,进行方向舵舵面的操纵,用以修正航向。

二、船体的制作

这艘模型的船体,可以采用玻璃钢船体制作工艺。它同传统的木质构架式船体制作工艺相比,有物理强度高、制作简便、工期短、重量轻、水密性好等优点。玻璃钢制作工艺一般可以按制模、裱糊、拼接3个步骤进行:

图6-6船体的制作1.制模

首先用松木制作左、右对称的2只阳模,如图6-6所示。把木块初步加工成船体的毛坯,用横剖线型样卡把毛坯修整成型,然后制作石膏阴模:做1个容积大于阳模的铁皮围框,把适量的石膏粉用水调匀后,灌入围框中,再把木质阳模压入石膏里,等石膏干固后,就可以把阳模取出,并对石膏阴模进行必要的修整。

2.裱糊

在裱糊之前,要在阴模内先涂上1层脱模剂。它是用颗粒状的聚乙烯醇加水蒸成的糊状物,把斜纹玻璃布一层一层用环氧树脂胶裱糊在阴模里,一般裱糊3层就可以了。各层所用的玻璃布厚度不同,第1层用厚0.6毫米的,第2层用0.1毫米的,第3层用0.2毫米的。

第1层(船体最外层)用厚的玻璃布是为了打磨修整船体,提高船体光洁度,裱糊玻璃布所用的环氧树脂胶,要用6份环氧树脂胶水和4份固化剂调成。裱糊对用量不宜过多,黏结这艘帆船模型船体,裱糊1层约用25克左右。环氧树脂胶用多了,①会增加船体重量,②船体也容易脆裂。船体裱糊好后,要进行加温固化,这样可以增加船体的物理强度。有条件的,可以用烘箱加温,从升到60℃,再升温到100℃左右,大约要加温6个小时。没有烘箱也可以把玻璃钢船体放在强烈阳光下暴晒6小时。

3.拼接

玻璃钢船体由左、右对称的2只壳体拼接而成。在拼接之前,要先做好稳向板前后的2块肋骨,以便在拼接船体的同时,安装稳向板。这2块肋骨就成了稳向板的加强肋。在2只壳体的接缝处,分别用环氧树脂胶黏上截面3×3平方毫米的桐木条,再用环氧树脂胶把接缝连同桐木条黏接起来,等环氧树脂胶干固后,船体就制作好了。在船体的甲板上,依照图纸的要求,开出6个舱口,以便把遥控接收设备、电动机以及电源等安装在船体内。

三、帆的制作和安装

1.制作桅杆

桅杆可以直接用直径16毫米的铝合金管制作,壁厚不大于0.5毫米。如果没有铝合金管,也可以用玻璃布和炭素制作玻璃钢桅杆,制作方法如下:

(1)制作棒芯:可以选用1根直径略小于16毫米的金属棒做棒芯,没有合适的棒芯,也可以用木棒代替。为了便于脱模,棒芯要有一点锥度,并且做成2节,制成后再拼接起来。

(2)裱糊:先在棒芯外面涂1层脱模剂,再用环氧树脂胶把玻璃布裱糊在棒芯上。为了增加玻璃钢桅杆的纵向强度,在桅杆的外围纵向黏贴1层炭素纸,然后再蒙上1层玻璃布加以封固。

(3)拼接:等胶干固后,抽出棒芯,用铝管制作的加固节头把2节玻璃钢桅杆连接起来。在桅杆的适当位置开出固定主帆的孔,见图6-7a。

图6-7桅杆和桅座的制作

2.制作桅座

桅座滑板和桅座用铝合金制作。它的结构如图6-7b所示。

3.制作风帆和驶风杆

风帆可以用涤纶薄膜制作。风帆制好后,把透明的赛璐珞片做的帆骨插入帆袋内。驶风杆用工字形铝合金制作。

四、调整

调整桅杆:收紧和调整侧支索和前后支索,使桅杆垂直于船体的吃水面。

调整帆形:调节主帆下角的固定支架位置,可以改变主帆的吃风形状。首先把主帆张紧,然后把主帆下角的固定支架朝桅杆方向移动5~10毫米就可以了。

调整船体重心:帆船的重心可以通过改变桅杆前后位置来调整,使船体的吃水线同水平面平行。

调整遥控设备:各操纵机构的调整可以在陆上进行。把帆船放在船架上,接通设备电源和动力电源,发射机发出各种指令信号,观察各操纵机构的动作情况。陆上调整后就可以把模型放在水面上试航了。

五、试航

帆船航行的要求是航向准、航速快。无线电遥控帆船模型可以在逆风到顺风范围内驶风航行。

测定风向是帆船模型操纵调整的依据,在选定了终点目标以后,航向就确定了。由风向和航向可以得出风角,根据风角来调整帆角。

帆角的调整是通过操纵收索机和蝴蝶帆来实现的。一般来说,主帆的帆角取风角的1/2,帆的效率最高,这时候帆船能取得最大的牵引力,速度最快。如果帆角过大,帆发飘,兜不住风,使风的压力滑失;反之,帆角过小,帆鼓得很胀,但作用在帆的压力的前进分力减小,而侧向分力增大,加剧了船的横倾侧和横移。

掌握了上述要领,我们就可以通过无线电遥控设备,控制帆船按照我们的意愿航行。