工房しろくま


小型電動飛行機の部屋



サンダーバード2号 風な飛行物体

モーター:40円素材CD−ROM 0.32*25ターン ネオジウム貼り替え
プロペラ:GWS6030
バッテリー:E-Tec Li-Po 700mah 2cell
コントローラー:CC フェニックス10
受信機:GWS PICO4ch 40メガ
サーボ:GWS PICO-STD*2 (エルロン・エレベーター)
重量:197グラム(調整が進行するにつれどんどん重くなってます)



QEFI誌にイギリスの方が飛行可能な電動機で再現されたものが以前紹介されていました。
私にとっては一つの夢です。
資料の本をいろいろ読んでみると、発泡スチロールを使ってフリーのグライダーを作ったら嘘のように良く飛んだとの記事がありました。
もともと飛ぶ形の様です。フライングスタイロのF16も胴体の浮力がかなりあります。
今のパワーユニットなら飛びそう!

で・・ 資料画像をいろいろ見ていると、実機?は撮影用モデルによって機首の形状もまちまち、主翼の位置や面積もまちまち・・という事で一番イメージに近いタイプから、飛行可能模型にした場合に飛ばしやすい形状に手直しし、工作用紙へ原寸図をせっせとひきました。
(ドック?での画像を見ると上反角もけっこうありますし、機体データ?では翼長はかなりあります)

知人からEPPでの製作を是非!と勧められたのですが、手持ちの30ミリ発泡スチロールを使いました。

工作用紙の原寸図から各胴枠の断面図(半身)を描き、工作用紙の型紙を作ります。
発泡材に基準線を引き、それをガイドに型紙で胴枠外周を記していきます。
電動糸鋸と格闘すること数時間、胴体の切り出しが完了。

このページの画像は携帯電話のカメラで撮ってます。

胴体内部はバルサの角胴の様なものです。重心位置より前はバッテリーとエルロンサーボと受信機とアンプだけ・・ バラストが必要かも。
主翼無くても飛びそうですが王蟲にも見えますな・・。
カブトガニくらいなら(フライングサブも似たようなもんですが)飛びそうですね。

熱線でゲージ使わずにカットすると (゚〇゚;) になりますので、地道に電動糸鋸でカットします。
同じ工法でF16作れるかもしれません。クリックなどの発泡機を作った切れ端を有効利用できました。
この後発泡まみれになりながらのカットとサンディングが待ってます。

胴体がかなり扁平になってますです。170グラムくらいで上がれば飛びそうですが・・ とぶんかな?

2004/06/22



胴体を積み重ねて接着していきます。木工用ボンドや発泡用セメダインをいろいろ使ってみましたが、タイトボンドが良い様な感じです。
ノーズ部のバッテリー穴は加工済みですが・・ ノーズ軽いかも。
結局重心位置から後ろの胴体内部は肉抜き加工をしていません。ちょっと重くなりました。

投影面積だけなら浮きそうですけど・・ まだ不安。

2004/06/24



サンドペーパーとカッターでひたすら形を作っていきます。仮の重心位置から後ろの胴体上面の膨らみがオリジナルより無いのですが、翼型断面を優先しちょっと手直し。インテーク回りは全然似てませんが、発泡だとこの形が無難と自分に言い聞かせます。
研磨で発泡が欠けたり、埃が散らばったり・・・ このあたりの加工は意外に面倒です。
材料の積層で木工用ボンドと発泡用セメダインとタイトボンドを何カ所か使い分けたのですが、接着面の強度とサンディングの仕上がりではタイトボンドが圧倒的に良いです。全部タイトボンドで良いかもしれません。


主翼とエルロンはスチレンペーパーでも作ってみましたが、結局バルサに落ち着きました。気持ち翼型断面。
主翼は3ミリのカーボンをかんざし(胴枠?に予めバルサでガイド穴を作ってあります)エルロンは2ミリカーボンロッドをトルクロッドに使います。
トイファクトリーのフェザーコートを貼って仕上げます。


主翼の取り付け。ここはエポキシをちょっとだけ使いましたが発泡用瞬間で良かったと思います。
実はこの時点までに胴体機首下面にマイクログラスを低粘度エポキシで貼って表面保護と重心位置合わせを兼ねています。機首上面のちょっと黄色いあたりもマイクログラス貼ってあります。

こんなことしてどんどん重くなるのです。


尾翼はすべてバルサで仕上げました。これもフェザーコート仕上げ。垂直尾翼はボール紙でジグを作り接着中。主翼迎角を0度とし、ちょっと頭上げでの水平飛行を想定したため水平尾翼をわずかにダウンにしてあります。
実機は分厚い水平尾翼なのですが・・・ 飛び優先。 5ミリスチレンボードでも良かったかもしれません。


なんか翼が違うような気がしますが・・・ 翼幅は格納庫に入ってる状態だとこれくらいになります。実機と同じくらいの上反角にしてあります。
浮力を稼ぐためにちょっとワイドボディにしたのですが、水平尾翼がやけに幅広です。

このままで無線機積んで極端に滑空性能の悪い発泡スチロールの固まりとして見ればちょっと飛びそうにも見えますが、動力飛行ができるのか、まだ怪しいです。

尾翼が付くとそれなりに見えます。
実機の撮影用プロップもいろんなバージョンがあるようで、資料から飛ぶ模型に都合が良い部分の寄せ集めだとこういう形になります。
上面からの投影面積はかなりありますから、浮くのは浮くと思うのですがどうなんでしょか。
35年目のサンダーバード2号のラジコン・・・ です。
イマイの一番大きいやつ(当然そんな高価なもんは当時買えるわけがありません。しかも地方では売ってなかったのです)よりもうちょっと大きいサイズになりました。こちらは製作費ただみたいなもんですけど。

一昨日地元のスケール機製作のとんでもないベテランの方がSE5Aとスピットファイヤーの電動機を作っておられ見せて頂きました。
頑張ればこういう機体も全バルサで作れるのでしょうが・・・ まだ私には未来の話です。
発泡はバルサより結局重い・・というのも事実です。

飛ばなかったら天上につってオブジェにしよ(ノ ̄∞ ̄)ノ
塗装は日本海軍機の濃緑で良いみたいです。

2004/07/09



モーターシャフトの延長軸をどうしようかと考えていましたが、結局3ミリのカーボンロッドを使うことに決め、CD−ROMモーターのセンターハブを長いタイプの物を新規製作です。
海外の作例ではプッシャー機に2ミリカーボンロッドを使う例もあるのですが・・・ 3ミリ貫通。
後ろにあまり重い物を置きたくないのですが、主翼付け根の前縁ちょっと前あたりが重心位置の予定ではあります。
機首下面のバッテリー取り付け溝は胴枠の段階で加工済み。
こうして見ると胴体後半の絞りが足らないように見えますが・・・ もう直せない。

モーターマウントを加工し、エレベーターロッドの穴の体裁を整えたらいよいよ塗装です。

2004/07/10



尾翼まわりはなんとなく・・・です。横の出っ張りはスチレンボード。
エレベーターホーンは既に加工済み。ヒンジはエルロン・エレベーターともに群馬の木村さんのHPで紹介されていたOHPフィルムを使います。


底板はバルサで作り、横向きに補強材を数カ所入れています。ここにスキッドを付ければ手投げで持ちやすいのですが、何もない方が着陸で壊れにくいかもしれません。
色がちょっと変ですがこれで生地完成。後ろのエンジン部分はまだです。


フィルム部を#1000の耐水で軽く足付けしておき田宮の飛行機用スプレーで一気に塗ります。
この暑い時期ですと吹く端から乾いてくれますので作業ははかどります。
塗色は当初濃緑色(日本海軍機)を使ってみましたが、濃緑色(日本陸軍機)の方が雰囲気は良い様です。
実機?は撮影用モデルで色がけっこう違いますので、イマイのプラモデルとスチール写真に一番近いイメージの色です。

色が着くとけっこうそれなりに見えます。草地に降りると見つからないかも・・・

2004/07/11



ラムジェットエンジン?は1ミリスチレンペーパーと30ミリの発泡丸棒(浮き用)でそれなりに作ります。
ここだけはEPPで作ろうかと思いましたが、小さいので重量は大差無いでしょう。EPPはとある箇所に1つだけ使いました。


赤く吹いてラインを入れるとそれなりに見えます。
プロペラの延長軸は3ミリカーボン丸棒を使い、ペラアダプターはテトラの3ミリホイルストッパー(内径ちょっと大きいですが今回使ったカーボンロッドは3ミリよりちょっと太いので丁度良かったです)を使いました。


胴体内部はごく普通のレイアウトです。エルロンのトルクロッドの先に1ミリベニヤのエルロンホーンを付けました。
モーターは40円CD素材で0.32の25ターンスター結線の定番。磁石貼り替えのローターがありましたのでこれを使ってみます。
2セルのリチウムポリマーで6030ペラを回して2.6A位でした。
静止推力150グラム位の組み合わせです。


水平な定盤に機体を固定しておいて窓枠のガイドラインを引きます。塗装は結局ゼブラマッキー極細(黒)です。
ラインが入るとそれなりに見えてきます。
この後にインテークの赤を塗ってナンバーなどを入れれば一応完成ですが、機首のバラストがちょっと必要な感じです。
現時点で177グラムですので、バラスト入れても200には収まりそうですね。
もう一回作るなら胴枠の肉抜きを真面目にしたほうが良さそうです。
アクロ機ではないので、よたよた飛ぶにはなんとかなるかな??? です。

2004/07/13


完成 o(^∞^)○
 完成したので落ちる前にまともなデジカメで撮影
メカ積み後に黄色いラインをトリムラインで貼りました。白のロゴは京商のカラーデカールをステカで加工。2の書体がオリジナルと同じ物ができなかったのですが、似たような物を選択。
実機資料?で見ると機首横の2が大きかったり小さかったり、翼のT2も大きかったり小さかったり、貼ってしまえばそれなりに見えます。
貨物コンテナ後部の高さが低くなってしまいましたが、ここはオリジナル風にもう少し膨らませた方が重心が下げられるような気もします。

結局機首裏面のバッテリーの穴の前に20グラムほどバラストを入れ、ちょっと後ろかな?のあたりに重心(主翼翼端で60%位)がきています。
もう少し前の方が良いかもしれませんが、あまり頭上げで飛んでも制御が難しくなるので、実際に飛ばして調整しないといけません。

機首下面はマイクログラスで補強していますので、草地なら突っ込んでも大丈夫なはずです。
正面から見ると胴体が扁平なのがわかります。後ろのダミーエンジンを見なければちょっと翼小さめの2枚垂直尾翼の普通の飛行機にも見えますね。
胴体表面はでこぼこなのですが、画像ならわかりませぬ。徹底的に肉抜きをして表面をフェザーコート仕上げする方が良いのかもしれませんね。

しかし・・・ 下面カバーへスキッドを付けなかったため手投げが難しそうです。モーター停止で投げておもむろにパワーオンという訳にもいかないです。
どうしよう・・・・(ノ ̄∞ ̄)ノ

2004/07/14


テスト1
完成した日の夕刻、そそくさと夕暮れの河川敷へテストに行きました。このところ日中は凄まじい日差しに風なのですが、夕方は穏やかです。
家を出る前にバッテリーの横へウェイトを10グラム足しておきました。(これで主翼翼端で50%位)
8割位のパワーで手投げ、ペラに手が当たるという事は無かった様です。
で・・ 極端な頭上げ。(ノ ̄∞ ̄)ノ 静止推力に物を言わせ45度位機首上げでふわふわしてますが、機首は下がりません。
どう考えても重心後ろですね。設計の段階では主翼前の黄色のラインあたりを重心位置で考えていたのですが、現状はそこよりまだ後ろです。
エレベータートリムをダウンにして投げても頭上げの癖は変わらず、速度がやや出た段階でエレベーターが強く聞き頭から突っ込みました。

わかったのは・・ 設計時の重心位置あたりが正解らしいこと、浮力は十分にあること、それほど速度出さなくても浮くこと、でした。
後部エンジン2基とも折れて破損、機首部が突っ込んで塗装一部剥離。こういう事を想定してグラスコーティングしておいて良かったです。

この機体はコンテナ部の前位に胴体の最大厚を設定していますが、オリジナルのようにコンテナ中央部あたりに下げた方が浮力のバランスは良くなるのかもしれません。これだと主翼の普通の位置に重心がもってこれます。

フライングスタイロのF16は重心位置をキット指定よりちょっと前にしていますが、機首部の浮力で頭を上げようとする癖も同じ事が影響しているのかもしれません。
とりあえず、機首のバラストを追加して調整します。

2004/07/15

テスト2
機首下部に穴をあけ、真鍮丸棒で10グラムほどのウェイトを入れました。さらに貼り付けの鉛を嫌になるくらい追加し(重量書けません)やっと重心は主翼翼端の前縁くらいに来ました。(さらにもう少し前まで出してテスト)
これでやっと頭上げの癖は減り(こういう飛行物体ですから基本的に頭上げで飛びますけど)何度か調整する間に手投げ後わずかに上昇し20メートルほど飛びました。(フリーで手投げの方が飛ぶのでは・・・)
この時点でフライングスタイロのF16の初テスト時(重心やや後ろパワー少ない)くらいの感じです。
モーターがもう少し負荷をかけても大丈夫な感じですので、ペラを換えて実験してみるつもりです。

機速はそんなに出ません(抵抗大きな物体が頭上げでよたよたですから)、ロール軸は不安定どころか復元性が強すぎて逆にロール軸の振動の様な感じでぐらぐらしながら浮いています。
主翼に上半角があること、外側に傾いた垂直尾翼そのものの復元性もかなりあることが原因なのかもしれません。
NASAのフライングボディ実験機でそんな現象があったような・・・と勝手に納得してますが、飛ばしにくいです。
フリーフライト機ならこれでも良いのですが、エルロンの操作にはかなり悪影響あります。
もっと大きなサイズで作った方が飛ばしやすいかもしれませんね。
最後はジャイロ??

もうパークフライヤーとは呼べないくらいバラストを積んでます。(飛行はパークフライヤーですけど)
もうちょっとで飛ぶ・・ かな(ノ ̄∞ ̄)ノ

翼長を長くする、サーボもモーターも重心位置付近より後ろには積まない、胴体後部の余分な発泡を徹底的に落とす、というのも効果ありそうです。
発泡材を最小限にして外側をフィルム仕上げにするのも良いのかもしれません。
(私のはおかげさんで強度過大でテスト中にかなり突っ込んでますが帰宅後5分間リペアで済んでますけど)

2004/07/16

悪あがき
徐々に飛行距離は伸びていますが、飛ぶといえる状態にはまだ遠いです。(プカジェット 非力な発泡板無尾翼機くらい)
頭上げの姿勢で水平飛行をロール軸でふらふらしながらもちょっと維持できる様になったので、推力アップを考え(こういう方向は好きではありませんが)GWSの7030ペラを付けて回してみました。今まで40円CDモーターでは7インチは使った事が無いのですが、0.32の25ターンで3Aちょっとで収まっています。(え・・・・????)
今まで作ったCD−ROMモーター機は割と小径のペラを低負荷で高回転させる物が多かったのですが、けっこう大きなペラがノーマルステーターで回せています。秤に機首を載せた状態で静止推力測定すると190-200グラム近く出ています。
6030ペラで150グラム程度でしたから、磁石貼り替えしたローターではこちらの方が合っている(小径ペラでは磁石貼り替えたローターは回転が上がらないだけ)のかもしれません。
これなら小型の室内ファンフライがCDモーターで・・・ ではなく・・ 強引に押してくれそうです。

胴体の後部の余分な発泡をメカ室内側から皮の厚さを確認しつつリューターで落としました。
発泡削っても大した事にはならないと思ってましたが、重心位置からの距離がありますので、効果はけっこうあった様です。
短い機首に重いバラスト入れる(もうそろそろ限界)よりこの方が良いですね。
これで重心位置は黄色のラインより5ミリほど後ろまで来ました。
この状態で風の少ないときに再度テストです。機体は機首も尾翼も主翼もけっこう傷んでしまいました。まだ続きます。

2004/07/17

休日の河原
やや風のある中で再びテスト。今日は休日なので普段のメンバーが来てますが、河原の隅っこでテストします。「もっと大きいの作って」とか「4号飛ばしたらええのに」などとヤジも聞こえますが・・ 大きい方が飛ぶかもしれません。
エレベーター部分をややダウン(舵面水平)でフルパワーで投げてみました。
以前ほど頭上げは起こしません。速度がつかないためぐいぐい上昇というわけにはいきませんが、よたよたと漂って行きます。
途中でエレベーターに反応しやや上昇。エルロンも(今まで意識して操作する暇無かったですが)鈍感ながら反応します。
だいぶコントロールは効くようになりました。
ピッチ軸の安定は何も問題無い様です。逆に頭が重いため頭上げの姿勢を取るため抗力が増えている様な気がします。
初期のテストで頭上げしたのは水平尾翼の取り付け角のマイナスが大きすぎたのかもしれません。
1回目の着陸で再び後部エンジンが外れ尾翼も外れたため、今日はこれでおしまい。

付加したウェイトを少しずつ外しながら姿勢と安定性を見ていこうと思います。今の状態でもパワー次第で飛びそうですが、それではちょっと面白くないので重心位置であれこれやってみます。リチウムポリマー3セル(どうせウェイト山積みなので)も方法ではありますけど。
(今日はノーズが傷まなかった・・です。)
速度が上がってくるとロール軸の振動は目立たなくなりました。

2004/07/19

またテスト
前回のテストで機首上げは水平尾翼の取り付け角の問題で重心位置ではないのでは・・と思い、機首のバラストを10グラムを取り除きテストしました。
フルパワーで投げた機体はぐいぐいと上昇し8メートルくらい上がったところで舵が効かない状態でホバリングを始め、ど・どうしよう・・と思ってる間に機首を下げ反転してきました。降下中に舵は効き機首上げで接地、後部エンジン破損(毎回壊れます。要対策)であっというまに撤収。
バラストを減らしたため静止推力にはとんでもない余裕がでていますが、プッシャーのため失速寸前では舵は全く効きません。
重心位置はもう少し前に戻した方が良さそうですが、手投げの姿勢に問題があるような気もしてきました。
スキッドを兼ねて手投げ用の取っ手を付ける方が良いのかもしれません。
まだまだ先は長いです。試行錯誤・・・

2004/07/21

まだテスト
仕事の合間に手直しした部分のチェックをしました。パワー入れたときの機首上げをエレベーターダウンで抑えるのも余りよく無い様です。
前回のストール後の動きは割と普通だったため、重心位置はこれ以上前の必要は無いと思われます。
またかいな・・と消沈しながら(同時にテストしたラディナは好調でしたけど)帰りの車の中でふとフライングスタイロのF16の事が頭をよぎり、ダクトのスラストラインがけっこうアップになっていた事を思い出しました。この機体も機首部の浮力がかなりあります。
で・・ 帰宅して今日の破損の修理ついでにモーターの軸をややアップスラストに補正してみました。これで改善の道が見えると良いのですけど。

2004/07/22

まだまだ
KANAMEさん主催の飛行会のため阿蘇に行きました。出発前にスラストライン変更後のテストが出来ていなかったのですが重心位置はそのままです。
いきなりゴミにしてしまうのももったいないので、飛行会終了後に隅っこで手投げ、飛ぶ気配もなく放物線で落ちていきました。
落ちはしましたが、これで推力による頭上げは次第に解消されてきました。
帰還後にノーズのバラストを減らして河川敷でテスト。少しだけまともな姿勢で前に行くようになりました。2回ほどのテストでモーターマウントが剥離し撤収。
帰宅後プロペラシャフトの保持部を1カ所増やし、この状態で機首のバラストを減らしながら実験してみます。
どうも受信機がノイズをかなり拾っているような感じがしたため、Bergの72メガの物に交換してみました。これで手投げ後のぴくつきによるパワーダウンが防げればちょっとだけ可能性が見えそうです。アンテナは機体底面の外部にカッターで切れ目をいれ線を押し込んでやりました。

2004/07/27