复合材料DLG模型的结构材料

周笑坤

DLG模型多采用类似投掷铁饼的发射方式，且发射速度较快，因此模型本身必须具备足够的结构强度。而要达到这一目标，除了进行合理的气动和结构设计，还得选取合适的制作材料。经过多年的发展，DLG模型的性能得到了极大提高，人们对DLG模型制作技艺的认识也有了一定的变化。本期将结合DLG制作中常用的材料，做—些梳理。

早期采用轻木框架和外蒙热缩膜结构的DLG模型

目前DLG模型的机体结构主要分3类。第一种是轻木框架和外蒙热缩膜。这样做出来的模型，机翼翼型的一致性稍差，木结构的强度也有限，无法满足暴力发射的要求。尽管如此，但因价钱便宜，所以有一定比例的入门级DLG模型，采用了轻木框架和外蒙热缩膜的形式。第二种是用轻木框架夹玻璃钢，或用复合材料制成的D-box结构。这种模型的机翼翼型准确，但在损坏后难以复原。第三种是在切削好的泡沫芯外蒙玻璃布、碳纤维布等复合材料。这类模型的的特点是重量轻、结构强度高、修理难度小。而由于出手时模型机体受力非常大，手掷类模型又必须尽量轻，因此虽然制作工艺复杂、成本较高，但第三种结构依然成为高性能DLG模型的首选。

用复合材料制成的D-box结构DLG模型

泡沫芯外蒙复合材料的DLG模型重量轻、结构强度高。

按照制作材料的不同，复合材料DLG模型大体可分为玻璃纤维机和碳纤维机。其中玻璃纤维机较轻木机，尽管飞行性能有了较大提升，却仍无法满足高手暴力发射的要求。所以在高水平DLG竞赛中，已经难觅玻璃纤维材质模型的踪迹，运动员更愿意使用碳纤维机。

根据编织方式的差异，可以把制作DLG模型的碳纤维材料大致分为CW碳布和LV碳布。其中CW碳布均为进口产品，LV碳布既有国产的也有进口的。但因国产型号的定型丝不足，用起来比较麻烦，所以在复杂曲面的部位，必须使用进口LV碳布。除了上述两种编织方式，DLG模型上还可能用Sumara碳布以及CL碳布。不过它们的存货量很少，市面上罕见，在一些资深玩家收藏的DLG模型上，才能看到这两种碳布的身影。

在购买时还会发现，碳纤维布有不同的K数：1K、3K、6K、12K……表示碳纤维布的规格。碳纤维布是由一束束碳纤维丝织造而成，1K代表材料中一束纤维丝里包含了1000根丝，同理3K代表着一束里包含了3000根絲。丝束的数量并非越多越好，如部分厂家在生产中为了降低成本，使用的大丝束碳纤维丝不仅手感差、硬度大，而且厚、密实，与胶的浸渍性差。与前者相较，小丝束碳纤维的工艺控制更严格，碳化设备造价也高。在实际使用中，相同重量的1K碳纤维布，其强度明显大于3K规格的。

CW碳布均为进口产品

LV碳布既有国产的又有进口的

碳纤维发热电缆中高质量碳纤维丝

常用于制作复合材料DLG模型的3K碳纤维布

一架全碳纤维DLG模型，它的各个部位适用不同密度的材料：机翼多用20-80g/m2的碳布;机身需要60-200g/m2的数层碳布，经拼接而成;机头得考虑碳纤维对无线电信号的遮挡，可用凯夫拉加玻璃纤维布，或是玄武岩纤维;尾组则多使用16-38g/m2的碳布，以满足现代DLG模型对尾组的轻量化要求。

利用数层碳纤维布拼接而成的DLG模型机身

为避免碳纤维对无线信号的遮挡，机头可用凯夫拉加玻璃纤维布。

玄武岩纤维外观与碳布类似，但强度远远不及。

由上面的介绍可以看出，模型机身部位碳布的使用较为复杂。在本系列文章第三期，曾重点介绍过DIY机身的方法，其中就提到用10余块不同规格的碳布多层拼接。挑选材料时，尽量选取密度合适、1K或3K的LV碳布。而具体操作时，则要根据机身的特殊要求变换碳布的搭配方式。

现代DLG模型对尾组有轻量化的要求，即必须将其重量控制在13g以下。为了达到这一标准，多使用CW碳布制作。那么问题来了，CW碳布都是进口产品，不易购买，轻量级碳布的采购更是困难。为了解决这个问题，笔者摸索出一套利用展宽丝自行编织类似CW碳布产品的方法。

自行编织CW碳布的原材料一一轻量碳纤维展宽定型丝

用双面胶带在XPS板上框出所需碳布的尺寸

沿与第一层碳丝成90°的方向，继续铺设第二层碳丝。

胶干后去除碳布毛刺，就可得到一块轻量级类CW碳布。

DIY碳布的原材料，是国内可以买到的轻量碳纤维展宽定型丝。首先购买一批不同密度的碳纤维展宽丝，并根据预编织碳布的重量，选择相应的碳丝。例如打算制成80g/m2的碳布，就用40g/m2的碳丝。编织碳布需要一个工作平面。可取一块XPS板，用双面胶带框出所需碳布的尺寸。如果想大量制作同尺寸碳布，也可专门制作一个限位框，用双面胶带粘在工作板上。

制作时先撕去碳纤维展宽定型丝的基纸（如果有的话），然后将碳丝逐根拉紧，按照同一个方向固定在平面上，注意不要重叠或者留间隙。在双面胶框定区域内铺满一层碳丝后，均匀地喷上77胶。接着用同样的方法，沿与该层碳丝成90°的方向，继续铺设第二层碳丝。铺满后喷胶固定，待胶干后用锋利的刀片裁下，就得到了尺寸合适、类似CW碳布的材料。笔者将这种材料用于DLG模型机翼和尾翼的制作，效果不错。根据使用要求的不同，可用各类碳丝编织出纹样、强度各异的碳布。

制作复合材料时，很多步骤都要用到环氧树脂胶。鉴于大多数初学者对树脂的选择和使用十分迷惑，在此简单介绍一下。虽然网上出售的环氧树脂胶五花八门，但能用于制作复合材料DLG模型的树脂只有少数几款。

一款好的环氧树脂胶，需要具备以下几个优点：一是良好的流动性。在之前的文章中，笔者曾多次提到用各种工具和方法吸取多余的胶水。如果树脂的流动性不好，就会导致吸胶减重不够，成品重量过大。二是凝固时间够长。用复合材料做模型部件，需要较长的操作时间，通常不能少于30分钟。如果树脂的凝固速度太快，不仅会造成无法完成操作，还会影响后续的吸胶作业。三是性能稳定。部分环氧树脂胶在长时间放置后会发黄发脆，遇到高温还会变软。而DLG模型在正常飞行的情况下需使用数年，夏天时黑色的碳纤维会使机翼表面的温度很高，因此要用耐高温的环氧树脂胶制作。

利用溫水持续保持树脂的温度

预备放入烘箱加温固化的部件

使用厚度0.3-0.5mm的PVC片，作为DLG模型机翼固化阶段的外壳。

挑选内部无杂质、无气孔的XPS泡沫制作DLG模型部件的内核。

在此推荐几款国内易购买的环氧树脂胶。一种是制作机翼、机身、尾组等模型部件用的D-80m03proset树脂，一种是装机用的D-30m04树脂。前者的操作时间为30分钟，固化时间大约8小时（室温40℃情况下）;后者的操作时间为15分钟左右，固化时间大约6小时。

除了挑好产品，还可以采取一些措施，以让环氧树脂胶正常工作。环氧树脂胶的流动性与温度有很大关系，在冬天低温情况下，其流动性会有明显下降。所以在冬天使用环氧树脂胶时，需要采取措施给它升温。可行的方法如下。

1.在调胶的纸杯外加一只装了热水的塑料杯，利用水温保持树脂的温度。

2.使用机身模具前，将其塞入电热毯中，加温至30℃再制作，可有效保证碳布浸润在树脂胶中。

3.制作复合材料机翼时，预先在PVC外壳上铺碳布、刷树脂胶。完成这一步作业后，再在PVC外壳下方用电热水袋升温，待温度升高后立即进行吸胶作业，以便控制用胶量。此外，加温垫、电热吹风等，都是可用的方法。

说到性能稳定，在使用环氧树脂胶时，有一点需特别注意——树脂胶的调配量。环氧树脂胶有一个特性，调配得越多、积热越快、操作时间越短。甚至在夏天大量调配胶时，会出现树脂瞬间凝固的现象。所以在大量（50g以上）调配环氧树脂胶时，必须分开调配。

环氧树脂胶的最终强度与固化温度有一定关系。根据经验，如果使用烘箱进行加温，保证部件在40℃以上的温度中固化，得到的复合材料成品强度较高。

制作复合材料DLG模型，还需合理挑选固化阶段用于固定部件外形的PVC外壳。一般来说，平尾、垂尾等单个尾组部件较簿，多使用厚度O.1mm的PVC硬塑料片;而机翼部件要求表面平整，多使用厚度0.3-0.5mm的PVC片，以便压平对接的内核表面。

制作现代复合材料DLG模型时，应采用内部无杂质、无气孔的XPS泡沫制作内核。国内的法宁格系列，以及绿羽系列品质最优，进口的美国陶氏XPS也不错。（未完待续）