淺談F3A訓練飛機的安裝、設置及飛行（上）
F3A是國際航聯FAI航空模型競賽項目之一，其優美、穩健的飛行風格猶如空中的「藝術體操」。F3A項目本身不僅對器材提出了高要求，而且對操作者的技能有有著很高的要求。那麼對於初學者來說，如何選擇入門的訓練器材尤為重要。為了能讓初學者少走彎路，能夠更快的踏入F3A的殿堂，本文就F3A訓練飛機的選擇、安裝與調整做詳細介紹。
F3A飛機的選擇
很多愛好者在加入F3A這個飛行群體的時候對飛機的選擇比較迷茫，甚至是存在一定的誤區。現在市場上打著「F3A」為名稱的很多，但並非所有的標著「F3A」的模型飛機都是真正意義上的F3A。作為FAI世界錦標賽以及全國航空航天模型錦標賽的重要項目之一，F3A飛行對飛機本身的尺寸、材質、動力系統的搭配都有著嚴格的要求。一架可用於參加國際級F3A特技飛行競賽的全尺寸F3A飛機為了保證精準的氣動外形通常都採用全複合材料生產製作，再輔以全噴漆的表面工藝往往都是價格不菲，再加上高端的動力系統以及其它電子設備，整套飛機的價格基本都在3萬元以上。那麼該如何選擇一架性價比高、適合自己入門的F3A訓練飛機？
圖一：複合材料噴漆工藝的競賽級全尺寸F3A
1.飛機的級別
目前市場上適合F3A入門的訓練飛機主要有50~70級、110~120級這兩類，其級別定義主要是依據以往飛機安裝的兩衝程或四衝程的燃油發動機的級別。一般50~70級的F3A練習機翼展在1.4~1.5米，而110~120級的F3A翼展大多在1.6~1.8米，翼展小於1.4米的飛機並不適合入門飛行。這一類的飛機基本都採用輕木結構，表面採用熱縮膜進行蒙皮美化，因此相對於複合材料來說製作成本要低很多，對初學者入門來說性價比是非常高的。很多愛好者問我，使用EPO發泡材料製作是否可以？在我看來，EPO發泡材料的飛機非常適合初學者入門學習飛行，但是過了起飛、降落關以後想進一步提高的話就不適合了。F3A要求動作柔和、精準，EPO發泡飛機由於材料特性的原因或多或少在空中都會有變形，這樣就會影響動作的練習。
圖二：「阿波羅」50級F3A
圖三：「雅典娜」70級F3A
因此，對於初學者來說如果預算夠用，又有良好的飛行場地可以直接選擇110~120級別的F3A作為訓練飛機，畢竟大級別的飛機無論是氣動性能還是抗風性都要好很多。當然50~70級的飛機也是不錯的選擇，進行基礎的航線以及基本功的訓練是足夠用了。飛機建議選擇知名廠商生產的產品，畢竟F3A對飛機本身的要求比較高，不要因為飛機的問題而影響自己的進步。珠海飛翔模型（FlightModel）從2005年前後開始從事F3A的設計、開發與生產至今已有12年之久，旗下「阿波羅（APOLLO）」系列F3A產品從推出市場就得到了國內愛好者的一致好評，如今「阿波羅（APOLLO）」已經走出國門，沖入稱霸F3A多年的國度——日本，並且取得非常不錯的市場反響。因此，這裡推薦珠海飛翔模型生產的「阿波羅」系列F3A以及其為前世界冠軍成家儀一代工生產的NTS品牌的ACCURACY 70、ASCENT70 F3A。
圖四：前世界冠軍成家儀一設計的ACCURACY70級F3A
2.氣動布局
F3A經過多年的發展及飛行動作的變化，目前主流的F3A主要有三種氣動布局：單翼、雙翼以及單翼+機背小翼。選擇什麼樣的氣動布局取決於愛好者所處的訓練階段、飛行動作。一般來說，初學者選擇相應級別的單翼飛機即可完成國內錦標賽P3A-3、P3A以及F3A-P的飛行動作。但是如果進行進階飛行，練習F3A動作則需要選擇雙翼或者是單翼+機背小翼飛機，尤其是F3A P-17、F-17動作中很多動作在側飛狀態下完成，為了保證優美的飛行姿態、均勻的飛行速度，因此對飛機的氣動性能要求也比較高。所以，F3A飛機中出現的水平尾翼下反角、尾翼舵面翻邊以及機背小翼都是為了提高氣動性能而進行的改進設計。
圖五：傳統單翼布局的F3A
圖六：OXAICITRIN 70級雙翼F3A
圖七：「阿波羅」120級單翼+機背小翼布局F3A
圖八：水平尾翼下反角
圖九：垂直尾翼舵面翻邊
3.動力系統
目前F3A的動力系統主要有油動和電動兩種。燃油發動機的柔和以及線性度仍然能博得很多世界級選手的讚賞及使用，但是燃油發動機的調整及保養會讓很多初學者望而卻步。與同級別燃油發動機相當的無刷電機是當今主流F3A的主要動力系統，其使用的便捷性、易用性、安全性也是初學者的首選。50~70級的F3A一般採用4250~5050這個級別的外轉子無刷電機，而110~120級別的飛機採用5065~6350外轉子無刷電機。至於無刷電機的KV值要根據使用電池的電壓來進行搭配。無刷電機建議採用雙天或者OS品牌的對應型號，性價比高並且品質有保證。
圖十：全尺寸競賽級F3A中採用的內轉子減速動力組
圖十一：雙天6350EA無刷電機
圖十二：OS 5025無刷電機
與無刷電機搭配的電子調速器也是動力系統中重要的部分之一，其油門控制的線性度以及加速性能直接影響對飛機的操控感。好盈科技致力於無刷電調的開發已經有十餘年，現如今這個民族品牌已經躋身世界頂級產品的行列，而其親民的價格、優異的性能自然是我們愛好者的首選。50~70級的F3A可選擇好盈PLATINUMV4 80~100A，110~120級別可選擇PLATINUMV4 100~130A HV高壓無刷電調。
圖十三：好盈PLATINUMV4 130A HV無刷電調
圖十四：好盈FlyFun V5 120A無刷電調
螺旋槳也是動力系統中非常重要的一個部件，一支好的螺旋槳可以最大程度發揮動力系統的效能。目前螺旋槳主要有木質、尼龍、碳纖等材質，幾種材質的價格差異也是相當大，從性價比考慮，APC品牌的尼龍槳是首選，但是如果預算夠可以直接購買碳纖槳，推薦JXF以及Falcon品牌的碳纖槳。螺旋槳的直徑和螺距要根據飛機的級別、無刷電機的型號等進行匹配，相對比較固定，一般說明書都會有推薦尺寸。
圖十五： Falcon碳纖螺旋槳
4.操縱系統
這裡所說的操縱系統主要是舵機的選擇，舵機的精準程度直接影響操控的精準以及飛機的飛行，因此F3A的舵機不過分要求力矩和速度，但是回中和動作精度一定要達標。目前F3A的所使用的舵機從標準舵機到微型舵機都有，這裡推薦幾個型號給大家，標準舵機可選用FUTABA 9170SV、MKS BLS 950/970，中型舵機可選用MKS 9660A+，微型舵機可選用FUTABA 3270SV、MKS DS 92/95等。
圖十六：MKS BLS 970無刷標準舵機
圖十八： MKS 9660A+中型舵機
F3A飛機的安裝
為了保證飛機的飛行性能，F3A飛機的安裝相對於其他飛機的安裝來說講究很多，對飛機的尺寸、角度的對稱性和重量控制都要求很高。想要達到精準的外形，在安裝時就要勤測量，時刻修正飛機套材在生產中的小誤差。下邊就以「阿波羅」120級別電動版F3A為例介紹安裝中的注意事項。
圖十九：「阿波羅」120級電動版F3A ARF套材
「阿波羅」120的電機安裝架採用碳纖複合結構，適合標準6355外轉子無刷電機，考慮到使用8S LiPo電池飛行，所以選擇了雙天6355 EA KV 280以及法國F3A定製6355 KV 280兩款電機進行比較，發現法國定製款電機比雙天輕了69g，所以最終選擇此款電機作為「阿波羅」120的動力。飛機套材配備調整螺旋槳平面與機頭平面間隙的墊片，這個需要根據使用電機及槳軸的不同進行合理搭配，原則是保證整流帽後槳盤與機頭平面有2~3mm的空隙。隨後將調速器固定在電機後方的相應位置並與電機相連。
圖二十：「阿波羅」120碳纖複合電機安裝座
圖二十一： 法國定製版6350 KV280無刷電機及用於調整電機安裝的墊片
圖二十一-2：安裝完成後的電機
圖二十二： 電動F3A專用散熱整流罩
安裝舵面時，先將一側的鉸鏈全部用膠粘好，然後插入另外一側的鉸鏈槽，安定面和舵面之間留一個大頭針直徑的空隙以保證舵面能夠轉動順暢。另外使用502膠水粘接鉸鏈的時候要加「鼠尾管」並控制膠量，以免多餘的502溢出不好清理。
圖二十三：方向舵鉸鏈的安裝
圖二十四：滴膠時使用的「鼠尾管」
圖二十五： 「阿波羅」120升降舵舵機安裝孔
圖二十六：擴孔後使用MKS 9660A+
圖二十七： 副翼舵機的安裝
平尾安裝完成後，將水平尾翼插入機身，測量兩側水平尾翼下反角是否相同，這一點很重要，因為角度的偏差會影響飛行性能。測量方法很簡單，將飛機放在一個水平的檯面上，以檯面為基準測量兩側尾翼尖端到檯面的距離，如有誤差需要進行調整，使兩側的距離差為0，最多控制在1mm以內。經過測量，「阿波羅」120兩側平尾誤差為0，而且與機身的接觸面幾乎沒有縫隙，木質飛機做到這個精度非常的難能可貴。
圖二十八：測量水平尾翼兩側下反角的對稱性
「阿波羅」120在出廠時已經配備高品質的附件包，但是為了進一步提高操控精度，在舵面、連桿安裝的時候還是使用了一些升級件。升降舵使用高精度球頭連桿，副翼則使用了帶有軸承的F3A專用舵角，方向舵則使用國內罕見的可調式不鏽鋼拉索接頭，方向舵舵盤也更換了F3A專用的碳纖舵盤。這樣方向舵拉鎖可以隨時根據需要調節鬆緊。至於連桿的長度根據說明書進行調整即可。
圖二十九： F3A升級舵角搖臂
圖三十： 安裝完成的升降舵連桿
圖三十一：安裝完成的副翼連桿
圖三十二：安裝完成的方向舵拉鎖
圖三十三： F3A專用方向舵碳纖搖臂
所有部件安裝完成後進行總裝，觀察機翼與水平尾翼是否平行，垂直尾翼與機翼是否垂直，如果有偏差進行相應的調整。接下來就可以進行首飛前的參數設定了。
未完待續……
下期和大家分享F3A飛行參數設置（由韓國F3A選手BJ飛行調試並提供）
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「琛哥飛行夢工廠」評測團隊簡介：
戴琛
深圳瞭望航空科技創始人，畢業於瀋陽航空航天大學電子信息工程專業，中國航空運動協會註冊會員，資深直升機F3C飛行員，2014、2015年全國航空航天模型錦標賽國際級遙控直升機特技飛行項目團體冠軍得主。2017年第十三屆全運會航空模型F3C國際級遙控直升機特技飛行項目第九名。2015年成為國家首批獲得遙控模型高級飛行執照並具備商飛資質人員，中國航空運動協會（ASFC）遙控模型飛行員考核中級委任代表。AOPA中國飛行器擁有者及駕駛員協會直升機教員。
2016年被珠海市教育局聘任為「珠海市中小學生航空科普基地」高級講師。
郭家寧
2005年畢業於瀋陽航空航天大學航空航天工程學院，現任中國商飛上海飛機製造廠飛行器設計師、ARJ-21客機項目負責人。郭家寧航空模型飛行經歷15年，擅長飛行器氣動布局的研究與設計，對飛行器的氣動性能有著自己獨到的見解。另外，他動手能力極強，是現在少有的還在全手工製作航空模型的愛好者。因此在飛行測試中能夠發現飛行器的「癖性」並提出改進意見。
王康寧
2005年畢業於瀋陽航空航天大學安全工程學院，現任中國國際航空公司空客A330機長。王康寧航空模型飛行經歷12年，擅長挖掘飛行器的極限飛行性能。已有大型寬體客機10000+飛行小時經歷的他，有著嚴謹的飛行態度，因此對飛行器性能有著很好的把控，從小型螺旋槳飛機到大型渦噴模型均能做出專業的評價，並且能夠指導愛好者正確的飛行方法，避免發生一些不必要的事故。
在這裡我們不談理想，只談愛好，我希望能將我多年的模型經歷分享給大家，和眾仙共同探討、共同進步，同時能讓更多的人加入航空模型運動這個大家庭。
如果大家有什麼問題、或者發現我的錯誤，希望大家能夠在公眾平台留言批評指正。
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