ジョイフル♯6のロールアウト

お久しぶりです。

前回のブログ更新からもう二週間近くたってしまいました。
部活動は今週から始まっていたのですが、ちょっとブログに書き込むネタが少なくて……。
今は授業の後に部活動をしています。そのため冬休みの様に部活動が出来る時間帯が少ないのです。
それと前回ほどの機体への要求が減ってきたからでしょう。
で書き込む内容が冬休み中ほど多くはありません。

ですので今回から基本週二回の更新にしようと思います。
もちろん何か事が起こればその日のうちにその内容を書き込みます！
徐々にこのブログの更新が私の趣味になりつつあるので、更新することはそれほど苦に思っていませんから、むしろ事が無くても更新したいぐらいです。


さて今回は月曜から水曜までの部活動の内容を報告します。
と言っても、やはり冬休み中の様な濃い出来事は起こっていないので、その頃に比べるとどうしてもつまらなく見えるかもしれませんが、どうかどうか期待しながら見守ってください！

月曜～火曜の二日間はジョイフル♯５の組み立てを中心に活動していました。
具体的には前回紹介した翼と最近完成した主翼を胴体に取り付けることと、主翼へのサーボの設置です。



そうして出来たのが♯５ではなく♯６！
　　　↓




←主翼のテーパーと上半角が♯４以前との大きな違い
　　　　　主翼の位置は諸事情により実際よりも後方へずれています。





なんで♯５じゃないのかと言うと……。
♯５の図面は作ったのですが、それから更に細かい変更があったため、名称を変更しました。
♯５との違いは、まずスキッドの強化や固定の仕方を変えるなど、スキッドが改良されています。
さらにモーターの方向が簡単に変更出来るように、着脱が自由になっています。
28日のブログhttp://cnarobocon.blog.shinobi.jp/Date/20071228/1/に書いてなかったのですが
実は改造カナードを装備した♯４．５が飛行した時にも、初代カナード装備時程ではないものの、若干右旋回をしていました。
どうも機体に癖があるらしいです。
その癖の補正のために、モーターの推力を変えて、癖を直してやろうと考えています。
そしてさまざまな角度を試してみて、最適な角度が見つかった時、その角度を次の機体に引き継ごうと思います。


どうしてまだ飛ばさないのかと言うと……。

実はアンプがないのだ！！

まずメーカーに送り返したアンプですが、まだ届いていません。
メーカーに電話をしてみると一つは今週中に送るらしいのですが、もう一つは取り寄せている途中と言う事で、届くのは2月になりそうです。

そして岡田君が買って来てくれたアンプなのですが、なんとお店の手違いなのかブラシレス用のアンプだったのです！
それではジョイフルのモーターにはつながりませぬ……。
(詳しくは12月28日の内容http://cnarobocon.blog.shinobi.jp/Date/20071228/1/)

取りあえず部室をさばくってみます。

ちゃら～ら～、ちゃちゃらちゃちゃらら～ん♪
ミズコシはアンプを手に入れた。

少し大きめで、コネクタに合わないアンプが見つかりました。
焼けたりしないように、もっと大きな電流に対応したアンプが必要であったので、これはちょうどいいかもしれません。
ただ、コネクタが合わないので、合うコネクタを購入してからハンダ付けする必要があります。

ジョイフル♯6の初飛行はもう少し先になりそうです。



　火曜日は組み立ての他にテレビの購入をしました。中古の14型で8000円となります。
いままで部活用のテレビが無かったので、これでやっと観測の練習の設備が整いました。


そして今日水曜日、実際にテレビを使ってみました。
12月25日のブログ内http://cnarobocon.blog.shinobi.jp/Date/20071225/1/でも使ったと書きましたが、
テレビは岡田君の物で、撮影場所も部室内でした。
しかし今回は屋外です。そして長い木の棒の先端に、真下に向けたカメラをくっつけて撮影してみました。
棒の長さは約4m。その高さから真下にある文字が読み取れるのかを試してみます。
とりあえず、部員の一人に棒を持ってもらい、そのまま走ってもらいます。
岡田君があらかじめ仕込んでおいた何かの文字の書かれたプリントの上をカメラが通過します。
そして観測者の私がテレビをにらみつけます。
サッと画面の中を文字が通過しましたが、これなら大丈夫です。
前回のカメラの性能の試験をした時も、この距離ならしっかりと判別できる距離です。
問題は動いていてもわかるのかどうか、だったのですが、それもなんとかなりそうでした。

視野の広さは高さとほぼ同じで、約4m50cmくらいでした。


この結果を踏まえて、飛行コースを考えると……。


高度4.5mで飛行したとすれば、視野は幅約５ｍ。
二回Uターンするだけで、観測エリアの大半をカバーする事ができます。
無駄な動きをしたくないのなら、この様なコースが最適でしょう。
そもそもこのコースを再現するために、コンセプトが決まったので当然と言えば当然なのですが……。





このコースを再現するためには、直径５mの旋回能力が必要とされます。
実際そんな高機動は難しいので、もっと大きな円を書いて旋回して、あるべきコースに戻って来ると言う動きをすることになるでしょう。

それでも理想の旋回が出来るような機体を目指すため、今後は機体の高機動化を目指します。
上半角をさらに大きくする、尾翼にも動翼をつけるなど、更なる機体の変更がありそうです。
案の中にはエルロンをつけようと言う大胆な構想がありますが、まだ今のところ現実的ではなさそうです。
いや、どうなるかわかりませんけどね？


今回はこのくらいです。
ではでは。

無題

明日からは学校が閉まってしまうので、今日が今年最後の活動になります。
ブログもしばらくは不定期で更新していきます。

昨日は♯4.5のカナードとラダーの動翼連動バージョンを製作しました。
しかしバッテリーがショートしたために、結局飛ばす事が出来ないまま、昨日の活動は終了しました。
それでも昨日のうちに何とか新しい機器を購入したため、今日飛行させようと思っていました。
そして今日、残念な事に天候は雨だったのです。

天気は気まぐれなもの。仕方がありません。

今日は図面と製作図を元に、昨日設計図を描き終えた♯５の製作を進める事にしました。

と、その前に……。
♯４の初飛行をさせる時に使った、合同教室の机や椅子をまだ元に戻していませんでした。
せっかく机や椅子をどかしたのに、ほとんど役に立っていなかった様な気が……。
愚痴を言っても仕方がありません。直ぐに片付けます。

そして部室に戻り、いろいろな翼を製作します。
しかし、大人数での作業の同時進行は早い早い！

実は♯４は星野君が家に持ち帰り、ほとんど一人で作り上げた物だったのです！
星野君に敬礼！！
その時は二日間家にこもらなくてはいけない程でした。
しかし今日はほんの数時間のうちに、ほとんどのパーツが完成しました。

←水平尾翼
　　　　大きな軽減孔を開けて、骨のみになっています。
　　　　ちょっとかっこいいなと、思うのですが。










←主翼以外の翼
　　　　今日だけで全部出来ました。
　　　　あとは主翼が出来ればほとんど完成！




ここまで作って今日の活動は終了です。
♯5が完成するのはもうしばらく後ですね。それまでお待ちを～。

　それと、♯５もカナードとラダーを連動させようとも思ったのですが、それは後で改造できる事なので今は保留です。
前回は右旋回を止めるために下側にもカナードを付けました。
しかし他にも案があります。
プロペラを少し横に向けて取り付けると言う案です。
プロペラ後流の向きそのものを変えてしまえば、カナードに掛かる力を考慮しなくて済みます。
更に下側のカナードが不要になり、昨日の様な着陸時のトラブルもなくなります。

取り合えず、これも♯５を改造してみて確かめます。


今日はいつもよりも少しボリューム不足ですね。
いつもの様なトラブルはほとんどありませんでしたから。

ではでは。

ジョイフル♯５登場

今日は書き込む事がかなり多くなっています。
順を追って書いて行きましょう。

前回はきれいに飛んでいた♯４．５ですが、勝手に右に曲がっていくのがたまに傷でした。。
それを更に改造して、今回はカナードを付け替えてみました。





←改造カナード2号
　　　　前回との違いは胴体下まで続いている事と
　　　　動翼部が大きくなっている事です。







それを装備して早速エプロンで飛ばしてみると、今度は真っ直ぐ飛んでいきます。
実際に飛ばしたのは改造カナード１号を装備した機体です。
実は写真は2号なのですが、本来なら１号は軽減孔が開けてありました。
旋回半径はまだ大きいものの、８の字を描いて飛ぶ事も出来ました。

なぜ真っ直ぐと飛ぶようになったのかと言うと。




←前回との違いは胴体の下までカナードがあること。
　　渦を巻いているプロペラ後流の特性を考慮して、
　　カナードに掛かる力を相殺しています。






これでやっと一人前に飛ぶ事が出来ました。

良かった～。

それにしても……

本当に飛行機を作るのって難しいなぁ。

そんな事を考えていると……
おっと危ない、建物にぶつかりそうだ！
スロットルを下げて、大きくフレアをしながら減速します。
ところが少々慌ててしまい、機体はかなり大きな沈下速度で接地してしまいました。

ガスッ！と遠くから見ていた私にも聞こえるほど、大きな破壊音が聞こえてきました。

そして遠くから見ていても分かるほど、大きな変化があります。
なんと、胴体下側のカナードが根元から折れてる！

もともとカナードはスキッドがあるため、地面には接していませんでした。
しかし少しでもスキッドがしなって機体本体が沈むと、カナードが地面に接してしまいます。
今回は荒い着陸のせいで、カナードが激しく地面に接してしまいました。

実はその事は前から予想していた事だったのです。♯５では改善しようとも話し合っていました。
しかし、まさかこんなに早く折れてしまうとは……。


開き直って、新しい垂直カナード２号を作って装備します。
動翼は被害がほとんどなかったのでそのまま流用しました。
それが上の写真に写っている垂直カナード２号です。
今度は軽減孔を開けずに、強度を落とさないままのカナードです。



　よし、次はもっと機動性をよくしよう！
そう思って、カナード２号を装備するついでに、尾翼も動くようにサーボに繋げてみます。





←カナードと尾翼では動翼の動きが逆です。
　　　そう動くように、尾翼に通じる糸は途中でクロスしています。
　　　右に曲がる時はサーボのホーンを時計回転、
　　　左に曲がる時は半時計回転させます。





２つの動翼によって、機動力は前回の２倍になっているはず！
早速充電したばっかりのバッテリーをつなげてみよう。
アンプとバッテリーをつなげて……。

って














熱っつ～～～ッ！！







私は反射的に手を離しました。
うわっ、火事だ！
バッテリーのコードから煙が！
あぁ、炎が上がってるぅう！！
なおもバッテリーとアンプはつながったままです。
慌てて手元にあった"きり"でバッテリーを叩き落としました。

結局……。

バッテリーはお亡くなりになられました。


結局、被害は更にアンプと私の指に損傷を与える、大惨事となったのでした。


ちょうどその直後に星野君がやって来ました。星野君は今まで♯５の設計図を描いていたのです。
徹夜までしていた星野君にこんな騒動に巻き込むのは申し訳ないです……。
ともあれ、星野君とも相談をし、新しいバッテリーとアンプを買う事にしました。

私の指はどうしてくれる。
と言うのは全くの無視です。

実は前回もバッテリーがショートしてダメになったことがあり、これは二代目にあたるわけです。
その時もアンプが焼けてしまったのですが、原因は単に一緒の袋に入れていたと言うだけです。
初代バッテリーのショートの原因が、単に端子同士が接触した事だったのに対し、今回はアンプと接続しただけです。
それがショートする原因になりえるのでしょうか。
その原因は不明のまま。

岡田君と塚原君が、以前にもお世話になった棒模型屋へ向かいます。
しばらくすると岡田君から電話が。

模型屋の店員に相談した岡田君は、もしかしたらメーカーの不良かも知れないと言う事でした。
留守番をしていた星野君と私ですが、原因はアンプにあるのではないか、と話を進めていました。
そこで星野君がアンプのメーカーに電話をします。

その結果。
なんとアンプを二つとも取り替えてくれるそうです。（それが届くのは一月の初めの予定です）

結局、岡田君はアンプを既に購入していたため、アンプは三つになります。
バッテリーも一緒に購入したので、これで明日も何とか飛行をする事が出来そうです。


　さて、ジョイフル♯５の設計図が描けたのでここに貼ります。
星野君に心から感謝！






←Booing 707 Joyfull♯2

　　　参考です。どれだけ変わったのか見比べてみてください。


　↓


←Booing 707 Joyfull♯5

　　　今までにいろいろと説明してきたので
　　　ある程度説明は省きますが♯4との変
　　　更点をここに書きます。
















・プロペラ径のの拡大
実は♯4.5の時点で変更していました。
こちらの方が推力が大きい上に、薄く出来ているのか軽くなっています。

・翼のテーパー化
空力面での向上が目的です。
12月25日のブログ内を参照
cnarobocon.blog.shinobi.jp/Date/20071225/1/


・胴体の短縮
胴体のたわみを改善しました。
参照は同上

・上半角部分の増加
旋回能力の向上、横滑り防止が目的です。
参照は同上

・垂直カナード追加
プロペラ後流を利用した、強い舵力を得るための物です。
12月26日または今日のブログ内を参照
cnarobocon.blog.shinobi.jp/Date/20071226/1/

・垂直尾翼の縮小
垂直カナードが追加されたため、垂直尾翼による大きな安定性は返って機動性を低める要因となります。
機動性向上のためあえて安定性を下げ、機体の不安定な挙動は操縦者の操作で補正します。



搭載機器の変化はほとんどありません。
しかし♯4とは随分と見た目に変化があります。
本体の方は、♯１の頃と共通なのは胴体の機首部分や、動翼に付いているホーンくらいです。
それも設計図ではほとんど見えないくらい地味な部分です。

随分と変化しましたが、これはBooing 707ジョイフルです。
これ以降もどんどん変化して行くと思われますが、これからも暖かく見守ってください。



ではでは。

ジョイフル♯４の初飛行！

今日はBooing 707 ジョイフル♯4が初飛行しました！

祝　　祝　　祝

本当ならヤッター！と叫びたいところでしたが、そうは行きませんでした。

今回は今日の様子を書きましょう。

初飛行は合同教室で行われました。部室よりも広く、障害物もほとんどありません。
まず教室の机と椅子を隅にどけると、準備完了。

さあ、飛ばすぞ！

私は機体を片手で持ち、岡田君がプロポを握る。
私が機体を高く上げると、いいよと一言岡田君に伝える。
岡田君はプロポのスロットルを上げる。
するとプロペラもそれに合わせて回転を始める。
プロペラはゆっくりと回転速度を上げている。
私の手には冷たいプロペラ後流が当たりだした。
機体は推力が強まると、早く自由になりたい、と訴えるかのように私の手から逃れようとしだした。
わかった、今自由にしてやるよ。私は心の中で答えた。
そっと、押し出すように機体を投げた。機体は自由を得たのだ。
私は聞くことが出来なかったが、機体はありがとうと言ってくれただろうか。
自由な機体は気まぐれのように、大きく左に傾き旋回を始めた。
そして……。

機体は激しく横滑りをして、左翼から墜落したのでした。

後で分かったのですが、主翼が捩れていたのが原因でした。
左が捩り下げ右が捩り上げが付いていて、右の方が揚力が強かったようです。

その時はまだ何故、左に旋回するのかは分かっていませんでした。
それで仕方なくこのまま続ける事にしました。

何度も飛ばしていて、気が付いた事がいくつかありました。

まず、横滑りを始めると回復不可能。
これは上半角効果が少なすぎたようです。

次に、機体が頭上げをする。
想定していたよりも、空力中心が前にあったのでしょうか。

舵の効きが悪い。
左に旋回することを止めることは出来ませんでした。

ざっとこんな物です。
そのせいでまともに飛ばす事は出来ませんでした。

ひとまず午前中に出来たのはこれくらいです。

その後バッテリーを充電し、その間に私たちは食事をしました。

 

午後

特別講師、山内先生が様子をうかがいにいらっしゃいました。
山内先生は模型飛行機にとても詳しく、そのアドバイスはこのジョイフルを作るのにも、とても参考になっています。

まず、主翼の捩りを直すため、糸を張ると言う方法を教えてくれました。

更に舵の効きを良くするために、垂直カナードを付けてみるよう提案したのでした。
プロペラのすぐ後はプロペラ後流が強く、強い風の中でカナードは良く効くのだそうです。



←主翼の上面に見える白い糸が捩りを矯正するための糸
　　　　そして主翼の前にせり立つバルサの板が垂直カナードです。
　　　　垂直カナードの後縁は、サーボによって動かす事が出来ます。





カナードが方向舵の代わりになったため、ラダーは動かないよう固定しました。
♯４からかなりの変更点があったため、この機体は♯4.5と呼ぶ事にします。



　さあ、早速飛ばしてみましょう！

場所はエプロンで、風はほとんどありません。絶好のチャンスです。
今回は山内先生の見守る中で、私が投げます。

岡田君がスロットルを上げ、私がそっと押します。

すると……。






　　　　　　飛んだ




飛びました！


ヤ　ッ　タ　ー　！！！


やっと、この言葉が使えました。
機体は非常に安定して飛んでいます。

はじめは重心が後気味で頭上げをしていましたが、
偶然にも垂直カナードの重みで重心位置がそろったようです。
まさに奇跡です。

一定の高度を保ったまま、ゆっくりと右に旋回し続けます。
左に旋回しようとラダーを左にきりますが修正できず。
一応、真っ直ぐ飛ぶ程度にはなっている様でしたが……。

何故、右に旋回するのかと言うと、プロペラ後流が真っ直ぐではないからです。



　まあ、この対策は明日以降にする事にして、
とにかくカナードが影響して曲がるのなら、
カナードが効いている証拠。
カナードはこのまま採用する事になりました。




今日はここで部活動は終わり。
私たちは山内先生に精一杯の感謝を伝え、見送りました。
続いて部室を片付けます。



今回、無事に飛行できて本当に良かった。
次の♯５にも沢山の変更点が生まれましたが、それについては図面が出来た頃に追って書きます。





　　　　　　ではでは。

カメラを使おう！

　昨日は、今日♯４が初飛行をすると書いてありましたが、結局時間と教室の問題で初飛行が出来ませんでした。
一応簡単な滑空試験をしましたが、大した事は分かりません。
舵を動かしてみて機体の動きを見てみました。
機体はカーブしたので利いている様ですが、どれ程の性能があるのかはまだ不明です。

　所で超小型カメラRC-12を、実際にテレビを使って性能を確かめてみました。
テレビは岡田君がアパートから持って来てくれました。ありがとう～
RC-12は21日に届いていたのですが、テレビがなかったのでこれを使うのは今回が初めてです。

使ってみた感想は思っていたよりも鮮明だと言う事。
携帯のムービーのような物を予想していたので、少し驚きです。
彩色もなかなかきれいです。やっぱり高性能なんだなと実感しました。

私が観測者なので、これからはこれを見て練習する事になります。

そう言えば各メンバーの役割を発表していませんでしたね。ここで発表します。

代表者、操縦者：岡田　慎之介
きっといい操縦をしてくれます。文字が読みやすくに映るような、スムーズな飛行のさせ方をしてくれる様、期待しています。

観測者、水越　広樹
私が観測者になりました。飛行機がどんなにいい飛び方をしようとも、全ては私が読むかどうかに掛かっています！責任重大！

補助者、星野　雄大
現在どのようなタイミングで帰還をすればいいのかを研究中です。的確な指示を期待しています！

補助者、塚原　大地
製造面のプロです。非常に細かい仕事をこなしてくれています。同じく的確な指示を期待しています！

補助者、小川　哲也
残念な事に室内飛行ロボコンが開かれる日に、就職した企業の早期研修が入ってしまい、出場できなくなってしまいました。
新メンバーとして私が入った大きな理由がこれなんですが、てっちゃんの分まで私たちががんばります！

話が脱線しました。
カメラの性能を確かめるため、A4用紙に書かれた「i」と「j」の文字がどの距離なら判別できるのかを試してみました。

８メートル：とても文字には見えませんでした。
６メートル：点と棒がある文字だと言う事は分かりました。しかし、「i」と「j」の区別がつきません。
５メートル：良く見れば分かる！でもちょっと不安な所……。
４メートル：おお、見える見える！判別は十分に付きます。
３メートル：完全に見えます。これなら余裕をもって見る事が出来ます。

確実に判読するならば３メートルから４メートルが妥当な所。
あまり近すぎると機体が接地しやすい上に、文字はあっという間に視界を通過して行きます。

岡田君にカメラを持って走ってもらいました。
「i」と「j」はテレビ画面をあっという間に通り過ぎていきます。
その間約0.7秒くらい！？（かなり適当な計測をしています）
約0.7秒の間に判読しなくてはならない訳で、何の文字かを迷っている暇はありません。
即見て、即判別して、即解答用紙に書く。これが観測者の仕事です。緊張します……。
明日はもう少しカメラを使った試みをしようと思います。

 

　前回、翼のテーパーについて書きましたが、少し具体的な事が決まりました。
とは言っても具体的な数字や構造などはまだ未定です。

少ししか決まっていませんがここに書きます。

主翼のテーパーですが、やはり複雑な構造は避けたいと所。
そこで上半角とテーパーを同時に始めることで、接合部を減らすと言う事を考えています。
その事は前回も書きました。
今回は更にその考えをもう少し発展させて、前桁は上半角を付けるのみに留め、後桁を前進させてテーパーを付ける事にしました。




←スケッチです。
　　　　　　　上半角は12度と言う事は決まっていますが
　　　　　　　それ以外の数字は決まっていません。



基本的には前桁の方が大きな力を受け持つため、できる限り前桁にはリスクを減らそうと考えています。
そうなると、前桁を後退させなくて済むこの構造の方が構造的なリスクは減ります。

しかし、この翼は前進角を持った、前進翼になります。
それほど大きな前進角ではないので大きくはないとは思いますが、多少は空力面にも影響します。
どの様な影響が考えられるかを調べてみました。

まず、テーパー翼にすると翼端失速を起こしやすい、と言うデメリットがあります。
しかし前進角を与えてやると失速が始まる位置が翼根側に移動します。
つまり翼端失速が起こりづらくなる訳です。
そのため失速ぎりぎりの速度または迎え角でも、安定して飛行ができます。
テーパー翼のデメリットを前進翼で打ち消してくれるかもしれません。

ただ、方向安定、横安定が悪いため、尾翼の容積比を上げる必要があるかもしれません。

とは言え影響は少なそうですし、これも飛ばしてみてからでないとはっきりとはしません。
とにかく作って飛ばすのみです。

ではでは。