如何制作玩具飞机模型

来源:《大众机械》

• 如何制作飞机模型 •

图中所示的飞机模型尽管不能称拥有最佳的性能和设计,但其飞行效果却很令人满意。它们所拥有的结构特征使它们易于制作。因为设计简单,模型飞机会吸引那些不管是否有经验,但喜欢手工制作的人。如果他有一定的耐心,并能够注重细节,那么他就能够制作出自己所选择的飞机模型。

因为图1中的“竞速型”、图2中的“翱翔型”和图9中的“起飞型”基本相似,所以首先对这几种飞机模型进行介绍。这三种飞机模型的机翼制作方法相同,使用的材料相同,但是尺寸不同。在制作机翼时,首先选择两条雪松、椴木或云杉木来做翼梁,木条要略微长于机翼的长度,将其准确地刨至3毫米×6毫米,然后切成机翼的长度。标记出木条的中间位置,并分别钻出一个1.6毫米的孔。在木条两端的中间位置各钻一个1.6毫米的孔,深13毫米。然后剪出几片牢固的纸条,涂上胶水,并将它们缠绕在翼梁的两端和中部,直至2至3层纸的厚度,这样可以防止断裂。从直径1.6毫米的软铁丝上剪下两段,它们的长度比两翼梁中心之间的距离长26毫米。在距离两端13毫米的位置将软铁丝弯成直角,在砧板或台钳上将软铁丝的两端压平。将翼梁平放在光滑表面上,然后将软铁丝折成直角的两端插进木条两端的孔中。将铁丝末端尽量向孔内塞,如图5所示。当这些金属丝被弯曲用来控制飞行方向的时候,它们不会滑动,这是因为金属丝较软,并且较平的端头能够防止其上下活动。这种方法会将后翼梁稍稍拉弯,但是在多种模型中的使用证明这种方法还是很令人满意的。在机翼框架组装完毕后,将其放置在一张硬纸上,画出轮廓,在四边留下13毫米的边缘,然后将其剪下。在框架的底边上涂胶水,然后把框架放在纸上,给纸四边留出的边缘是均匀的。开始制作折边,但注意不要把翼梁折弯。对纸张的两端进行剪切,使其适合安装在翼梁之间。在它们表面涂上胶水,包住金属线对折,将纸的两端粘贴在纸张的上表面。在胶水完全干透后,将机翼放置在一块光滑的板上,将多余的纸张修剪掉。将翼梁孔上的纸戳穿,并在整体上涂一层防水清漆使其能够更加地牢固、持久。

四种飞机模型均能够成功飞行,其特点使其易于制作。通过调整模型的机翼和升降舵可以控制飞机的飞行航线和高度。模型的动力主要源于橡皮筋。
四种飞机模型均能够成功飞行,其特点使其易于制作。通过调整模型的机翼和升降舵可以控制飞机的飞行航线和高度。模型的动力主要源于橡皮筋。

接着制作传动杆。首先切下一根6毫米×9.5毫米×622毫米的松木或云杉木。将其平放,在距离一端约19毫米的位置钻一个直径约1.6毫米的孔,并在距离第一个孔13毫米的位置钻另一个孔。如图3所示,将一根软金属丝弯曲从孔中穿过,然后将金属丝的两端弯曲成图中所示的样子。竞速型模型上的螺旋桨架用一片金属片制成,在金属片上为直径1.6毫米的转轴钻孔,并根据图6将其固定在传动杆上。可以使用双面胶将金属片制成的螺旋桨架粘贴在传动杆上,这对初学者来说是一种更适合的方法。图7所示的是螺旋桨的制作方法。转轴应当用金属线制成,弯曲成图1中所示的形状,然后穿过螺旋桨中间的孔。将转轴穿过轮轴后弯曲一下,用弯曲的那一端在轮轴上做标记,然后取出转轴,在轮轴标记处打眼,再次将转轴插入轮轴将弯曲的那一端插入孔中。这样将会防止螺旋桨在其转轴上空转。另外一种方法是将转轴的一端压平,用力将压宽的部分插入到木块内。

图4中所示的升降舵由松木或椴木制成,用贴纸将其中部固定(方法与固定机翼翼梁的相同),详情见图1中的阴影部分。将木板刨至1.6毫米的厚度,然后切下一块大小合适的木板。“竞速型”适用的大小为64毫米×203毫米;“翱翔型”,64毫米×216毫米;“起飞型”,76毫米×229毫米。用纸条和清漆将边缘固定。竞速型飞机模型的升降舵是不可活动的,但它是用两个圆头螺钉固定在传动杆上。这就是使得升降舵的角度无法调整,除非将其从传动杆上卸下。放在前侧边缘下方的2至3个小垫片可以将其保持在正确的角度。翱翔型和起飞型模型上的升降舵是可以进行调节的,升降舵用单个螺丝固定在后侧边缘附近,螺丝钉充当枢轴的作用。用一根橡皮筋将升降舵向下顶在前侧边缘下方的平头螺丝上,使其保持笔直。要抬高或降低升降舵的角度,只需要将其拉向一侧,使图中所示的孔移至螺丝头的上方。然后根据需要用螺丝刀将螺丝拧入或拧出,再将升降舵摆正。橡皮筋还能够防止升降舵在降落受到撞击时意外脱落。

上左:翱翔型,带有两个额外的翼肋;上中:双推进型,滑行半径约183至244米;下左:翱翔型模型图片显示传动装置的安装方法;下中:与305毫米尺子进行对比的小模型,借助51毫米的螺旋桨进行驱动;下右:飞行中的飞机模型。
上左:翱翔型,带有两个额外的翼肋;上中:双推进型,滑行半径约183至244米;下左:翱翔型模型图片显示传动装置的安装方法;下中:与305毫米尺子进行对比的小模型,借助51毫米的螺旋桨进行驱动;下右:飞行中的飞机模型。

图9中的起飞型飞机模型与翱翔型飞机模型相似,不同之处在于它的表面积略大于后者,并且其机翼所设计的角度足以使飞机顺利上升。要实现这一点,需要使用足够厚的小垫圈使机翼翼梁前端抬升约3毫米。图中展示了起落装置的安装方式,起落装置由三个固定在硬钢丝上的轮子组成。用雪茄盒木板制作轮子,在中间钻孔,然后使用与支架粗细相同的硬钢丝充当轴。将支架硬钢丝的两端缠绕在轴上。较小的前轮应当略低于其他的轮子,使得模型停放在地面时传动杆的前端高于后端。前轮的直径为38毫米,较大轮子的直径为51毫米。

图10中所示的“双推进”模型比其他三种类型要更加精密,但是其制作的难易程度仍然是在业余技工能力接受的范围之内。它的升降舵不会摇摆,但是其制作方法与其他模型完全相同。机翼的制作方法也基本相同,不同之处在于翼梁中部为9.5毫米见方,两端为3毫米×9.5毫米,从中部向两端成锥形。在两根翼梁间、距离中部152毫米的位置安装2根额外的翼肋。在安装表面的纸翼前首先钻孔将翼肋插入。传动杆用松木或杉木制成图中所示的形状,尺寸为13毫米×25毫米×1092毫米。用102毫米长的铁丝制成前端的挂钩,将其插入传动杆前端钻出的孔内,并弯成环形。搭载支架的横梁用硬木制成,并用1.6毫米粗的硬铁丝加固。支架用金属板条制成,弯成U形后用铆钉固定在横梁上。着陆滑轮用硬铁丝制成。机翼的前缘向上抬起约1.6毫米。升降舵是可以调整的,并用2个螺母固定在传动杆上。前端的螺丝穿过翼梁和传动杆间的弹簧,以此来改变升降舵的角度。

所有飞机模型的动力都来自于厚1.2毫米、宽5毫米、长102毫米的橡皮筋。将许多皮筋以链条的形式连接在一起,连接在一起的每三根皮筋的长度为152毫米,而不是306毫米。这种连接方式能快速简便地对断裂的橡皮筋进行更换。

如图8所示,在手摇钻的卡盘上插入一个铁挂钩,以此作为缠绕器。在模型上将橡皮筋连接在一起后,将“马达”(整个橡皮筋链)的一端挂在手摇钻上。将橡皮筋拉长至两倍的长度,将其卷绕至一半。然后继续卷绕,并慢慢将橡皮筋放松,使其在完全卷绕后能保持笔直,然后将其再挂在钩上固定住。旋转的次数根据经验确定。就“双推进”模型而言,在每个螺旋桨上缠绕约1000圈,如果手钻上的齿轮传动比为4比1,就需要摇钻250圈。模型上的两个螺旋桨必须向相反的方向转动。

在放飞模型时,右手握住机翼前的传动杆,左手握住螺旋桨。然后快速将飞机向空中投去。如果飞机上升坡度过陡,可以将升降舵向下调整;如果飞机持续下降,需要将升降舵向上调整。在两个翼梢处于平缓状态时,飞机将会向右侧滑行。将右侧翼梢略微向下弯,飞机会向前直飞;如果右侧翼梢再向下弯曲,飞机就会向左侧滑行。可以进行多次试飞,以进行准确调试。


• 水上玩具飞机 •

图中所示的水上玩具飞机是充满创意的水上模型,在螺旋桨没有转动的情况下,船体会漂浮在水的表面。如图,在全速前进时,船体会快速离开水面,并借助滑鳍在水面上滑行。

螺旋桨转动时水上玩具飞机就会在水的表面滑行。
螺旋桨转动时水上玩具飞机就会在水的表面滑行。

船体的两侧和底部用厚度约3毫米的松木板制成。用木块将两侧隔开一定的距离,便于安装推进装置的木支架。如图,安装铝制滑鳍,并使它们保持相同的角度。使用模型飞机的螺旋桨进行驱动。对于610毫米的水上飞机而言,螺旋桨的长度约178毫米。其动力源于用几根橡皮筋连接在一起而制成的马达。


• 飞天螺旋桨 •

这是一个非常有趣的小玩具,制作只需要一小片锡片、一个空线轴、一根有肩杆的木棍、一些线绳,以及几分钟的时间。将两个小曲头钉钉在线轴一端沿直径相对的两个点上。将钉头去除,使钉长约19毫米。用锡片制成与飞机相似的螺旋桨,并将叶片弯向相反的方向。在螺旋桨上适当的位置钻孔,便于将钉子插入其中。在使用的过程中,将线轴放置在直径略小于线轴轴心、带有肩杆的木棍上。然后,将长约102毫米的线绳缠绕在线轴上,并将螺旋桨放置到位。用手握住木棍,另一只手猛拉绳子,这时螺旋桨就会脱离线轴而飞向空中。


• 羽毛滑翔机 •

4根羽毛、1个钉子和一些细线,这些就是制作滑翔机所需要的所有材料。滑翔机能够在空中优雅地飞行相当长的距离。

如图所示,对羽毛进行修剪和组装,将钉子水平放置在前翼的前方,以保持滑翔机的平衡。羽毛滑翔机投掷方法和纸飞机一样,而且因为羽毛更为牢固,羽毛滑翔机可以使用更长的时间。

羽毛滑翔机

• 如何制作老式四轮单翼机模型 •

作为优雅的飞机之一,老式四轮单翼机模型以其卓越的飞行姿态而闻名于世。其较大的体积和较缓的滑行速度使其成为了飞机模型的宠儿,让那些飞镖般的模型望尘莫及。最好的飞机重量为255克,在自身动力的推动下从地面爬升至366米的高度,然后再缓缓着陆。其构造较为简单,只要仔细参阅草图,就能制成相同的模型。

这只“机械鸟”在滑行1.5米后便会腾空飞行
这只“机械鸟”在滑行1.5米后便会腾空飞行

如图1,制作助推器基座A,取2根长1219毫米、宽9.5毫米和厚6毫米的杉木棍。在两根木棍的一端分别涂抹一层胶水,然后用细线缠绕挂钩,将其固定在棍上。挂钩如图中B所示,挂钩与产生动力的橡皮筋的一端相连。在两根木棍的另一端的C点有两个支架。支架用25毫米长、25毫米宽、9.5毫米厚的木块构成。在其表面涂胶后用细绳缠绕进行固定。在木块上纵向钻孔,并用内径1.6毫米铜管制成的轴衬穿过木块。用4根长229毫米、宽厚均为5毫米的木杆D将2根助推器基座A进行连接,并在两端用绳子和胶水进行固定,使两根基座间的距离相等。前端保险杠E用直径3毫米的圆形藤条制成。

助推器基座A用2根杉木杆制成,4根横杆D在木杆底部借助绳子和胶水将2根木杆连接在一起。
助推器基座A用2根杉木杆制成,4根横杆D在木杆底部借助绳子和胶水将2根木杆连接在一起。

接下来需要制作的是起落架。如图2所示,起落架完全用5毫米见方的竹杆制成。图中的F长279毫米,G长241毫米,而横杆H长279毫米。在尾部,J长330毫米,K长114毫米,横杆L长279毫米。图2中M点和N点之间的距离为152毫米,而O点和P点间的距离为229毫米。将竹片浸湿,弯曲后放置在烛火上烘烤,待竹片冷却,它就会保持弯曲后的形状。机轮用直径38毫米的锡片制成,可以从玩具车上取得。轮轴使用直径1.6毫米的铁丝制成。翼梁Q用宽5毫米、厚6毫米的杉木制成。肋梁R用1.6毫米见方的竹片制成,前翼肋梁长127毫米,后翼肋梁长152毫米。使用绳子和胶水在翼梁上表面每隔76毫米的位置将肋梁进行固定。肋梁略微向上弯曲,并用直径1.6毫米的藤条使其边缘变得圆滑。

起落架完全用竹制成,并连接在助推器框架的底部。
起落架完全用竹制成,并连接在助推器框架的底部。

要制作出性能优良的螺旋桨是相当困难的,但是如果多一点时间和耐心,就能制作出外形美观、比例合适的螺旋桨。取2根长203毫米、宽38毫米、厚19毫米的雪松木。如图3,在木块S上画一条对角线,在木块T上画方向相反的那条对角线。然后,把这些木块都翻过去画与各自正面对角线相反的对角线,如图中虚线所示。在对角线交点上分别画出直径为13毫米的圆圈。在交点上钻出直径1.6毫米的孔,以便将螺旋桨转轴插入其中。在木块上画出线,沿着线条将多余的部分去除,确保剩余的木块不断裂即可。叶片的表面是平整的,而其背面呈圆弧。在靠近中心轴孔的部分要留下足够的木料。在叶片表面制作完毕后,将叶片制成图3中U所示的形状。最后用砂纸将螺旋桨进行打磨,使其表面足够光滑,因为模型的成功与否很大程度上是取决于螺旋桨。在螺旋桨、飞机框架和起落架的表面上漆是相当明智的选择。在表面涂上铝粉浆并不会花费太多,并且会使模型飞机看起来干净整洁。

最难制作的螺旋桨需要多一点的耐心才能成功
最难制作的螺旋桨需要多一点的耐心才能成功

图1、图2和图4中所示的螺旋桨转轴用自行车辐条制成。在辐条上距离带有螺纹一端约51毫米的位置为橡皮筋弯一个孔。如图4所示,将螺纹一端穿过支架木块C中,并用2个从自行车螺纹接套上锯下的螺母将螺旋桨固定在螺纹的一端。用钳子将螺母拧紧。

飞机最重要的动力装置由橡皮筋组成
飞机最重要的动力装置由橡皮筋组成

将机翼平面用薄纸进行覆盖,并用面粉浆在翼肋上紧紧粘牢。用橡皮筋将每个机翼与助推器基座的4个接触点进行捆绑,使机翼活动地固定在基座上。这种方法能够使飞机通过改变机翼平面的位置来保持飞机的纵向平衡。

作为整个飞机最重要的部分,动力装置主要由橡皮筋制成。获得橡皮筋的途径有三种。如果有可能,最好的方式是从模型飞机供应商那里购买。购买直径1.6毫米的方形橡皮筋30米,每侧各15米。将橡皮筋穿在挂钩X之间。这里需要使用滑石粉,以防止各部分粘连在一起。

在模型制作完毕后,接下来要做的就是飞行了。对于体积这么大的模型而言,需要在面积较大的空旷地上才能取得好的飞行效果。首先通过滑行对飞机进行测试,用手握住螺旋桨,使支架木块与头同高,然后将飞机框架水平向外投出。将机翼平面向前或向后进行调整,直至飞机能够平衡飞行、平稳落地。

给螺旋桨“上发条”可以借助普通的手钻来完成。在他人帮助握住螺旋桨和助动器基座的同时,将橡皮筋从飞机前端取下,挂在手钻的孔上。将橡皮筋拉伸至长约3米,并在卷绕的过程中逐渐将其放松。将两个螺旋桨向相反的方向旋转4000至8000转,要确保两个螺旋桨旋转的圈数相同,使飞机能够沿直线飞行。

将飞机放置在地面上,同时松开两个螺旋桨,向前推动飞机。如果各部件都制作得准确平衡,那么这只机械鸟就会在地面滑行约1.5米后起飞,升至4.6米至6.1米的高度,滑行约244米至366米,然后逐渐下落,缓慢着陆。

如果飞机未能够爬升,可以将机翼前板略向前端移动。如果飞机突然爬升,并悬在空中向尾翼回旋,则需要将机翼前板略向后侧移动。

当陆上飞行变得索然无味时,也可以尝试在水面上进行飞行。水上飞行需要将轮子换成4个浮舟,如图2中的虚线所示。

在制作模型的过程中,耐心是必不可少的要素。有时,非常细心制作的模型却无法飞行,如果没有进行一些看似不重要的调整,任何人都无法使模型升空。

浮舟框架表面覆盖浸过石蜡的纸张
浮舟框架表面覆盖浸过石蜡的纸张

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