ゴム動力模型飛行機　掲示板

全403件の内、新着の記事から100件ずつ表示します。

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皇帝ダリア

投稿者：松本@GPF 投稿日：2009年11月23日(月)00時20分28秒

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飛行機とは関係ありませんが、武蔵野中央公園では皇帝ダリアが今満開です。人の背丈の3倍ほどの樹高で花が少ない季節には目立ちます。

カーボンシートの補強効果（続き）

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年11月18日(水)11時58分15秒

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> No.414[元記事へ] 再び4x5mmバルサ角材に対するカーボンシートの補強効果の測定です。今回は一定量のカーボンシートを片面に貼った場合と2分して両面に張った場合の効果の差です。厚さ0.2mm幅1mmのカーボンストリップ（細片）2本を使用しました。測定装置は前回と同じで30cm片持ち梁に54.65グラムの荷重をかけて曲がりを測定しました。曲がりの量は補強なし：33mm 2本片側補強：18mm 浸水してカーボンを剥した後乾燥し再度強度測定補強なし：34mm 1本づつ両側補強：18mm でした。結論は「2mm幅のカーボンストリップを片側に張っても、1mm幅のカーボンストリップを1本づづ両側に張っても補強効果は同じ」と言うことです。両側に分けて張った方が強いと予想していたので意外な結果です。

そっと見て

投稿者：無修正投稿日：2009年11月16日(月)22時01分21秒

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プラスチック製ハンドル http://dvdrankingpop.com/

http://dvdrankingpop.com/

Re: ゴム動力飛行機の大会（日付訂正）

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年11月11日(水)13時39分28秒

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> No.418[元記事へ] 今月29日（日）武蔵野中央公園で開催のグリーンパークフライヤーズ競技会ではスケール機のクラスもあります。競技開始は午前9時ごろだと思います。雨天、強風の場合の予備日は12月6日（日）です。

Re: Ｒｅカーボンシートの補強効果

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年11月11日(水)13時36分8秒

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> No.420[元記事へ] カーボンシートの捻れに対する効果の測定はすこし難しそうですが、スティックの上下または左右にカーボンシートを貼り付けてもねじれを防ぐ効果は少ないと思います。カーボンのヤーン（撚りをかけた単糸）などを螺旋上に巻きつけた方か効果は大きいでしょう。動力ゴムのトルクに起因するライトプレーンの胴体のねじれは良くあることですが、私の経験では上昇パターンへの影響は軽微なので気にしていません。近々測定したいのは一定量のカーボンシートを片面に貼った場合と2分して両面に張った場合の効果の差です。薄いカーボンシートと厚いカーボンシートの補強効果の差にも興味があります（多分飽和します）。

Re: 円弧状上反角について

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年11月11日(水)13時14分45秒

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> No.419[元記事へ] 円弧状上反角の呼称については知識はありませんが、関連情報を紹介しておきます。 http://www.ll.em-net.ne.jp/~m-m/AeroDynamics/curvedDihedral/curvedDihedral.htm にあるとおり、上反角の形状は円弧よりも楕円がベターらしいです。

Ｒｅカーボンシートの補強効果

投稿者：野口投稿日：2009年11月11日(水)09時21分25秒

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ずいぶんと効果があるものですね。捻れに対してはどの程度の効果があるのでしょうか？。次のテストを期待しています。

円弧状上反角について

投稿者：カンガエル投稿日：2009年11月 6日(金)08時46分19秒

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はじめまして。私は、模型飛行機ファンで、Webを見ていろいろ研究中です。昔の話しになりますが、円弧状上反角というのがあったように思います。この上反角には、呼称があったように思いますが、なんだったのでしょうか？また、カーブの曲線はどのようなものでしょうか？ご存知でしたら、教えていただきたいのですが。よろしくお願いいたします。

Re: ゴム動力飛行機の大会

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年11月 5日(木)22時15分25秒

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> No.416[元記事へ] 今月25日（日）武蔵野中央公園で開催のグリーンパークフライヤーズ競技会ではスケール機のクラスもあります。競技開始は午前9時ごろだと思います。

機体重量と獲得高度

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年11月 5日(木)22時09分23秒

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ゴム動力機の獲得高度は初期エネルギーに比例し、機体全重量に反比例すると考えても差し支えありません（註）。初期エネルギーは厳密には初速の運動エネルギーとゴムに蓄積されたエネルギーの和ですが、以下話を簡単にするために初速の運動エネルギーは無視します。（実際には運動エネルギーは速度の2乗に比例しますから極力初速をつけて投げるのが有利です。）ゴムの蓄積エネルギーはゴム重量に比例するのを考慮に入れると、獲得高度＝定数*ゴム重量/(重量ゴム+機体重量) の関係が得られます。機体重量にはゴム重量は含んでいません。ゴム重量を5グラムに固定すると獲得高度＝定数/(5+機体重量) になりますが、機体重量が10グラム、15グラム、20グラムの場合を基準にして機体重量が増減した場合の獲得高度比のグラフを作成してみました。機体重量が10グラムの場合を１とした獲得高度比＝15/(5+機体重量)　黒色カーブ機体重量が15グラムの場合を１とした獲得高度比＝20/(5+機体重量)　青色カーブ機体重量が20グラムの場合を１とした獲得高度比＝25/(5+機体重量)　赤色カーブ例えば青色カーブでx=13の場合、獲得高度比は1.11となるので機体重量15グラムの機体の重量を2グラム減じて13グラムにすれば獲得高度が11%増加し、したがって滑空時間も11%増になることが読み取れます。（註）厳密には初速が大きければ抵抗が大きくなるなどの影響もあります。

ゴム動力飛行機の大会

投稿者：ライアンST 投稿日：2009年11月 4日(水)20時34分52秒

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スケールゴム動力飛行機の関東地方の大会がありましたら教えてください。是非参加してみたいと思っております。

プロペラハンガーの量産

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月29日(木)23時18分14秒

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http://6324.teacup.com/matsumoto/bbs/406の新しい水平尾翼の支持方式が新人のアイデアだったのと同様、今回のアイデアも新人のものです。前回のは80歳代、今回は70歳代の新人ですが。数個分連続の材料を貼り付け必要な幅に切断すれば中間製品の量産は完了です。後はプロペラシャフト支持用の真鍮パイプを通すのと糸を巻いて補強するのが残っています。

カーボンシートの補強効果

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月26日(月)23時05分42秒

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小型ライトプレーンの胴体をカーボンシートで補強した場合の効果（曲げ強度の増加）を調べて見ました。幅4mm厚さ5mmのバルサ棒そのまま、片面補強、両面補強の場合の曲げ強度を比較測定しました。バルサ棒の片端を固定し、固定位置から30cmの位置に54.65グラムの荷重をかけ、その位置でのバルサ棒の曲がりを測定しました。補強に使ったカーボンシートは厚さ0.20mm・幅1.8mm長さ30cmのものです。接着剤はスティックのり（小西のハイスティック）を使用しました。両面補強後の重量増加はカーボン0.23グラム、接着剤0.06グラム程度です。バルサの上下面は上下反転した時の効果の差を明らかにするために一方をA面、他方をB面と呼びます。測定結果（30cm位置の曲がり）は以下の通りです。補強なし A面上の場合 37mm 補強なし B面上の場合 38mm　平均37.5mm A面のみ補強 A面上の場合 24mm A面のみ補強 B面上の場合 25mm　平均24.5mm　37.5/24.5=1.53 両面補強 A面上の場合 16mm 両面補強 B面上の場合 15mm　平均15.5mm　37.5/15.5=2.42　24.5/15.5=1.58 平均すると補強なしの場合に比べて片面補強で約1.5倍、両面補強で約2.4倍の曲げ強度増になります。あるいは片面補強で1.5倍増、両面補強で更に1.5倍増になると言えます。補強なし・A面のみ補強・両面補強のいずれの場合でもA面を上にしても、裏返してB面を上にしても曲げ強度は殆ど同じです。補強なし・両面補強の場合にこうなるのと当然ですがA面のみ補強の場合裏返しても差が無いのは注目に値します。胴体の上下何れかの片面だけ補強なら、どちら側を補強しても曲げ強度に差はないと言うことです。ものが曲がると内側では圧縮・外側では伸長がおこり中心部では長さは不変で曲がりだけが起こります。バルサ棒を片面だけ補強した場合はカーボンの耐伸長強度＋バルサの耐圧縮強度＝カーボンの耐圧縮強度＋バルサの耐伸長強度　　　　　（A面上）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（B面上）の関係が成立するということでしょう。

ハードバルサと航空ベニア

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月25日(日)22時15分50秒

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写真の4mm航空ベニア（上）は0.039/cm^2、下の1mmハードバルサは0.030/cm^2です。平方cm当りではハードバルサの方がやや軽いのですが、曲げ強度（一定の荷重での曲がりの程度）の比較では繊維方向ではハードバルサが航空ベニアの10倍繊維に垂直な方向では航空ベニアがハードバルサの2倍以上です。これは実際に手で曲げてみた感触からの数字です。従って0.5mm程度の薄さが必要な用途や縦横両方向の強度が必要な用途以外ではハードバルサで十分に用が足ります。その用途の一例、プロペラハンガー（コメタル）を写真に示しました。1個が0.23グラム、上面と両側面にハードバルサを使っています。（コメタルというのはコの字形の金属という意味ですから現在使われている形の「コメタル」をコメタルと呼ぶのは厳密に言えば正しくありません。）今回のハードバルサは比重0.3ですが、これほどのハードバルサは入手困難です。ここまで書き終えてから1mm厚のヒノキ板を調べて見ました。重さは0.041グラム/cm^2で繊維方向、繊維に垂直な方向ともに4mm航空ベニアと同等またはそれ以上の強度があります。従って1mmヒノキ板でも航空ベニアの代用が可能です。

京商ワインダーの修理

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月20日(火)00時19分7秒

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先日の模型飛行機フェスティバルで使用したワインダーのハンドル部分が破損しました。ハンドルの本体への付け根の部分でプラスチックカバーが割れハンドル軸も曲がっていました。従来の例から、本体内の軸受け部分が破損しているのは間違いありません。多分誰かが地上においてあったのを踏みつけたのです。修理はハンドル軸の曲がりを極力伸ばしてからバルサを積層してプラスチック製ハンドルカバーを固定する方法です。これにより、ハンドル軸が直線に保たれるので軸受けがちゃんとしていなくても問題はありません。ハンドルカバーを円形に穴を開けたバルサで囲み瞬間接着剤で固定積層するのですが、バルサの穴あけには円錐形のヤスリが便利です。ある程度大きい穴開けには鉛筆の先にサンドペーパーを巻き付けて代用しました。

空転プロペラのピッチ測定ジグ２

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月15日(木)22時56分12秒

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ピッチ測定の場合は１．測定対象のプロペラをピッチ転写ジグのプロペラシャフト部に装着し、回転腕を測定半径位置までずらし、次に回転腕を回してプロペラの裏面に密着させる（適宜プロペラをプロペラシャフト部で上下させる必要があるかもしれない）。この状態でネジをしめて回転腕を固定することによりピッチ角が写し取られる。２．ピッチ転写ジグのプロペラシャフト部を角度読み取り補助板のプロペラシャフト用パイプに差し込む。回転腕の先端が補助板に接触する様に調整すると次のピッチ角実測が楽になります。３．この状態で台付き分度器を補助板上、プロペラシャフト側から回転腕に密着させピッチ角を読み取ります。分度器の中心からの放射線と回転腕が重なっている必要があります。測定半径とピッチ角が分ればピッチ=2*π*測定半径*tan(ピッチ角) となります。今回は直径18cmのプロペラの75%位置のピッチ角が31度なので 75%位置のピッチは 2*3.14*(18/2)*0.75*tan(31度)=25.5cm ピッチ・直径比=25.5/18=1.42 です。ピッチ設定の場合は上記３で所定半径とピッチ角で回転腕を固定し、上記１で回転腕のピッチ角に合致する様プロペラのピッチ角を調整します。

空転プロペラのピッチ測定ジグ　１

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月15日(木)22時48分46秒

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空転プロペラのピッチの測定、既存のプロペラのピッチ変更、新規作成のプロペラ（アウトリガータイプなど）のピッチ設定などに使用するジグセットです。前にCFFC画像掲示板で紹介したものの改良版です。ジグセットは転写ジグ、読み取り補助板、台付き分度器です。ピッチ転写ジグはプロペラシャフト部とスライド軸からなる変形L型ピアノ線とスライド軸上をスライド・回転する回転腕で構成されます。当然プロペラシャフト部のピアノ線の直径はプロペラのシャフト穴と合致している必要があります。ピッチ転写ジグの分解写真から分るように回転腕はネジによりスライド軸上で特定の半径位置・ピッチ角で固定できます。読み取り補助板は補助板と補助板を垂直に貫通するシャフト用パイプからなります。台付き分度器は分度器にバルサ角材をはりつけたもので、分度器を読み取り補助板上に垂直に置くことができます。測定対象プロペラには写真の様に測定半径位置（例えば75%）に印をつけておけば便利です。

この掲示板の検索

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月15日(木)18時17分17秒

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投稿入力画面の [ケータイで使う][BBSティッカー][書込み通知][teacup.>趣味][検索] の行の[検索]をクリックするとこの掲示板の全内容が検索できます。

プラスチックプロペラの型

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月15日(木)18時10分52秒

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最近クラブで入手したプロペラの重さを測ってみたところ、2.95～3.00グラムと2.80～2.85グラムの2グループにはっきり分かれていました。このプロペラは4個の鋳型で製造されているのだそうで、今回のプロペラの2グループは4個の鋳型のうちの2個に対応しているのでしょう。

取り付け角（差）、迎え角とダウンスラスト

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月12日(月)00時09分58秒

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主翼・水平尾翼間隔と重心位置を固定すれば、ある主翼・水平尾翼取り付け角差のとき滑空が最適（沈下率最小）になります。今回の例ではこのときの主翼迎角（主翼下面の気流に対する角）は6度、主翼・水平尾翼取り付け角差も6度です。このときスムーズな上昇のためのプロペラのダウンスラストは主翼下面に対して8度であるとします。この様子を図に示しています。滑空時の主翼迎角は6度ですか、その時の気流の流入方向を「滑空時の気流」で示しています。動力飛行時はダウンスラストの影響で主翼迎角が小さくなります。上昇のある瞬間を考えると主翼迎角は3度になるとします。図ではこのときの気流の流入方向を「上昇時の気流」で示しています。図に示した3部品（主翼・水平尾翼・プロペラ）を結合するのは胴体・主翼翼台・水平尾翼翼台・プロペラハンガー（コメタル）ですが、それをどう配置するかは設計者の自由です。飛行性能・飛行特性には影響はありません。（わずかな影響の可能性は下記します。）胴体配置の一例は赤色でしめしました。胴体を「上昇時の気流」の方向に合わせました。別の胴体配置の例を青色でしめしました。胴体を「滑空時の気流」の方向に合わせました。　　　　　　主翼取り付け角　水平尾翼取り付け角　ダウンスラスト青色の場合　　　6度　　　　　　　　0度　　　　　　　2度赤色の場合　　　3度　　　　　　　 -3度　　　　　　　5度の関係です。ここではいずれの角度も胴体を基準にしています。胴体の配置によりこれらの角度は変動しますが、実際の飛行の様子は全く同じと考えていいわけです。このことから、胴体を基準にした主翼取り付け角、水平尾翼取り付け角、ダウンスラストの一つを個別に論じても意味がなく、実際に意味があるのはそれらの間の角度差であることが理解できます。上に述べたわずかな影響の可能性とは胴体の配置による飛行時の抵抗の差です。赤の配置では胴体の抵抗は上昇時に小さく、滑空時に大きくなります。青の配置ではその逆です。青の配置では主翼翼台の抵抗が大い。この抵抗を減らすために主翼を下げると主翼の吹き下ろしの水平尾翼への影響が微妙に変わる可能性があります。赤の配置ではプロペラハンガーの抵抗が大きいでしょう。これを減らすのにプロペラを上に移動すればプロペラ後流の主翼・水平尾翼への影響が微妙に変わるかもしれません。

尾翼翼台のいろいろ

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月 9日(金)00時33分7秒

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ポップアップ式のデサマライザーを装着した水平尾翼の翼台では、尾翼跳ね上げ用のゴムの取り付け部分が必要です。そのためによく使われるのがH型翼台です（写真上）。その場合ゴムの掛け方で一般的なのはHの前腕の下からゴムをかける方法（写真左）と胴体の下からゴムをかける方法（写真中）です。どちらの場合もHの前腕は水平尾翼が前にずれるのを防ぎます。なお写真中の方法は垂直尾翼が邪魔になって使えない場合があります。ところが最近全く新しい（多分）方法を使っている人を発見しました。その方法はHの後腕のまわりにゴムを回す方法（写真右）です。この場合後腕にまわしたゴム自体が尾翼の前ずれるのを防いでくれます。従って、ちょっと考えれば分ることですがこの写真右の方法では実際には前腕は不要です（下の写真の左・中）。つまりH型翼台は不要で一本腕で十分です。これからはこの方法で行こうとおもっています。なお、斜材で翼が前にずれるのを防ぐ方法（下の写真の右）も使われていますが、水平尾翼の先端が浮きやすいので要注意です。

超軽量タイマー　３

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月 2日(金)23時31分1秒

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輪ゴムに結びつけた糸またはデグスの端にループを作りそれを水平尾翼の後端のデサマライザー用ゴム掛けの部分にセットし、輪ゴムはタイマー心棒の腕に掛けます。腕を適当な時間分だけ逆回転して離すと、ゴムの張力で心棒は回転し最後にはゴムが外れます。これにより糸またはテグスは開放状態になり、水平尾翼は跳ね上がります。タイマーは取り付けが悪いと心棒が浮いてきます。その対策としてタイマーは斜めに取り付けます。これによりゴムの張力が常時心棒を筒に押し込んでくれます。現在のところ信頼度はなんともいえません。ここで信頼度と言っているのは気温の変動の影響ではありません。使っていると結構動作時間が変動します。小川さんによれば最初の30回ぐらいは動作時間が変動すると言うことですが。頻繁に動作時間を確認するのが無難でしょう。本当に調子が悪くなったときは充填材を詰め替える方法もあります。単に道具で心棒を再圧入するのも有効です。 http://www.yp1.yippee.ne.jp/launchers/のランチャーズHP検索（ホームページの左下）で「はん美人」を検索すると関連情報が見られます。

超軽量タイマー　２

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月 2日(金)22時18分11秒

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材料は容器になるアルミパイプ、心棒の竹串または爪楊枝、心棒に差し込む腕用のピアノ線、充填材です。容器は小川さん3.0x3.6mmおよび2.5x3.1mmのアルミパイプを使っています。どちらも例えばhttp://www.little-bellanca.com/で入手できます。私の場合はPeck Polymersの1/8x3/32インチのアルミパイプを使っています。ニューム管はすき間があって不適です。いずれの場合も充填材がこぼれない様に底を塞ぐ必要がありますが、下記の心棒材に高粘度の瞬間接着剤を付けて2mmほど差し込めばOKです。心棒は竹串か爪楊枝が使えます。小川さんの場合は容器の内径と心棒の外径の差を0.1mmまたは0.2mmにしています。私は爪楊枝を使っていて内外径差は約1.5mmです。心棒にはピアノ線でゴム掛け用の腕をつけます。私の場合は0.5mmのピアノ線です。充填材として私はシリパテですが、これは日本では入手できません。小川さんは「はん美人」http://www.bouncy.co.jp/product/hanbijin/frame.htmlを使っています。充填材は細く伸ばして筒に挿入します。筒の容量の半分位入れたところで筒に心棒を挿入し後は道具を使って圧力をかけ、心棒を最後まで押し込みます。小川さんが使っている道具は大型の洗濯ばさみです。数分から30分位で底まで自然と押し込まれます。私は100円ショップで買ったミニバイス（万力）を使ってみました。これでもOKです。ただ、筒と心棒が一直線になっていないと心棒を痛めます。心棒を押し込めばタイマーは完成です。小川さんのタイマーは16番の輪ゴムを2倍に伸ばした張力で半周30秒または45秒程度の回転速度です。筒と心棒の間隔が狭いほど、また心棒の表面積が大きいほど回転時の抵抗が大きくなり、従って回転は遅くなります。

超軽量タイマー　１

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年10月 2日(金)20時48分30秒

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グリーンパークでハンドランチグライダーHLGを飛ばしている小川さん（無段上反角の小川さんhttp://www.ll.em-net.ne.jp/~m-m/AeroDynamics/curvedDihedral/curvedDihedral.htmとは別人）がクールチューブタイマーを軽量化して沢山作っている超軽量タイマーを紹介します。もともとHLGのデサマライザー用に開発されたものですが、ライトプレーンにも使用可能です。 HLGでよく使われているクールチューブタイマーはオーストラリアで考案されたものらしいのですが、日本でも模造品が手に入ります。写真で一番左は国産クールチューブタイマー、重さ0.53グラム私は500円で入手しました。その右の3個は小川さん製作のオリジナル超軽量タイマーで重量0.2グラム以下、更に右の3個（腕が片側だけ）は私が作ってみたものです。構成部品・材料は一番右は構成部品のアルミパイプと腕装着すみの心棒、それにケースに入った充填材のシリパテ（Silly Putty シリコーンパテ）です。背景の1mm方眼紙で大きさが確認できます。

和紙

投稿者：あきもと＠つくば投稿日：2009年 7月17日(金)00時03分4秒

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どうも、秋元です。ランチャーズの掲示板、ご覧になっていることと思いますが、くだんの和紙が入手できました。ほしい方はご一報下さい。

http://www.yp1.yippee.ne.jp/launchers/bbs/read.cgi?board=launchers_BBS&y_number=2561&nnew=2

TSS10ポンド箱のラベル

投稿者：松本@GPF 投稿日：2009年 7月 1日(水)15時26分40秒

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TSS (Tan Super Suport）10ポンド箱には写真の通り幅3インチのラベルが貼ってあり、いくつかの興味ある事項が記載されています（見にくい所は拡大）。なお、このラベルはFAIではなく工場で張り付けたものと思われます。 PART#: #を使っていますが勿論部品番号ではなく品名です。 ITEM#: これは項目番号、他のサイズの箱がないので断言は出来ませんが、TSS 1/8" 10ポンド箱の意味でしょう。 SIZE: .042 x 1/8 厚み0.042インチ・幅1/8インチ、つまり厚み1.07mm・幅3.175mmです。 LOT# ロット番号でこの箱は下記2009年6月5日製造のロット。2009年1月の様に2回製造している場合には別々のロット番号が付くでしょう。 PO#: 多分purchase order numberでFAIからの注文番号ですが、空欄になっています。 BOX/ROW: 意味不明ですが多分工場内での置き場所がなにかでしょう。 COLOR: NATURALとあるのは無着色の意味でしょう。 MSDS #: Material Safety Data Sheet（化学物質等安全データシート）の番号の模様です。NATL <1/2の意味は？です。 06/05/2009 製造年月日、箱には別に06/01/2009のスタンプもありますがこちらが正しい。このバッチが実際にFAIに入荷したのは次の週ですから間違いありません。余談ですが、この写真には矛盾があります。ラベルではゴムの幅を1/8"としているのに写真左下のスタンプは1/16"になっています。1/16"の箱に工場で誤って1/8"のラベルを貼ってしまったと思われます。多分これが原因でFAIでは出荷ミスを犯し、当方がトラブルに巻き込まれました。追記：FAIに確かめたところ、 All 1/16” rubber is cut by me from 1/8” factory boxes. That is why the small white label on the outside of the box says 1/8”, and the inside tray is hand stamped 1/16”, ... つまり、工場からは白いラベル付きの1/8"箱が入荷し、それをJohnさんが1/16"に裂き箱に1/16"のスタンプを押すのだそうです。1/8"の箱だけでは不足するので白いラベルのない1/16"の箱もあるでしょう。

FAI grayとFAI TSSのトルク比較

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 6月11日(木)23時09分15秒

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FAI Tan2やFAI TSSはトルクが出ないからと未だに古いFAI gray(灰色）を探して使っている人が居るので、現在のFAI TSSが優れていることを説得するために（張力ではなく）トルクの比較測定を行ないました。(TSS: Tan Super Sport) テストピース：年月不明のFAI gray 1/8" 25cm (1.51グラム）年月不明のFAI TSS 1/8" 25cm (1.62グラム）どちらも25cmのゴムをループにしてgray（赤）は500回巻き、TSS（青）は1000回巻きして50回巻き戻し毎にトルクを測定したグラフを示します。縦軸はトルクで1目盛が約3.9gw*cmです。横軸は巻き数です。例えばgrayの場合フル巻きのトルクは12、プロペラが50回回転するとトルクは8に低下し、500回回転でトルク0になります。両者を比較すると最初の500回転ではトルクは殆ど同じ、僅かにgrayのトルクが大きくなっています。TSSでは残りの500回転でも十分なトルクを維持しています。グラフから見てTSSがgrayより優れているのは明らかです。グラフの下の面積（放出エネルギーに相当）を比較してみるとgrayが2400、TSSが3475でTSSの放出エネルギーはgrayの1.45倍です。二つのテストピースの重量から分る様に実はTSSの方が少し太くなっています。トルクの比較ではこの太さの影響を加味するのが正確ですが、今回は省略しました。トルクはゴムの断面積の1.5乗に比例しますから、(1.51/1.62)^1.5=0.900つまりTSSのトルクを1割差し引いて比較するのが正確です。

ポリエチレンフィルムの重さ

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 6月11日(木)22時02分55秒

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翼紙の代りに使うと便利なポリエチレンフィルムですが、簡単に手に入るスーパーの濡れもの袋と雨の日の新聞紙のカバーの重さを測ってみました。スーパーの濡れもの袋 33.3cm*22.7cmで0.82グラム　0.82/2/3.33/2.27=0.054gram/dm^2 新聞紙のカバー 29.8cm*47.8cmで2.74グラム　2.74/2/2.98/4.78=0.096gram/dm^2 でスーパーの袋が遥かに軽いことが分ります。意外なことに厚みは新聞カバーが0.005mm、スーパーの袋が0.0075mmで重さとは逆、強度が必要な新聞のカバーは高密度のポリエチレンを使っている模様です。

■当店では卸売りと、小売もしています。

投稿者：景山由美子投稿日：2009年 6月 9日(火)20時28分48秒

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■当店では卸売りと、小売もしています。 ◆ご来店を心から感謝申し上げます。 http://game-master.org.uk/bbs/ibbs.cgi?namber=738&mode=res&page=0&no=0

竹ひごとカーボンロッドの比重

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 6月 8日(月)18時30分48秒

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1.35mm*1.05mm*46.7cmの京都の竹の角材（1.35mm側に皮つき）の重さは0.63グラム。従ってその比重は0.63/(0.135*0.105*46.7)=1.0 です。直径0.8mm*100cmのカーボンロッド（丸棒）は重さ0.69グラム。従ってその比重は0.69/(0.4*0.4*3.14*100)=1.4 です。つまり竹の比重は1.0、カーボンロッドの比重は1.4でした。曲げ強度のテストは別途行いますが、主翼の前・後縁材に竹ひごの代りに直径1mmのカーボンロッドを使っとところ、竹よりも軽い主翼が出来ました。ラジコンショップなどでのカーボンロッドの値段は直径1.0mm 長さ100cm　約100円直径0.8mm 長さ100cm　約200円です。曲げるのには半田ごてが便利です。私が使ったのはワット数不明（50w以上）のこてですが、平城京の皆さんは20wのこてを愛用している模様です。こての直径が小さいので20wの方が細かい細工には便利です。

写真撮影によるプロペラピッチの測定

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 4月 9日(木)16時32分22秒

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ピッチ・直径比1.4と言われている室内機用10cmプロペラのピッチ・直径比を写真撮影により実測して見ました。方法は半径rの位置の正面から見た幅（前面幅）を写真から読み取ります。更にノギスなどで実際の幅（実幅）測ります。プロペラには正確な線が引けないのでマスキングテープなどを貼り付け、幅測定用の目盛り線を引いておきます。写真は真正面から撮ったのが一番正確ですが、10度程度のずれがあってもプロペラの両側を測定して平均すれば正確さは殆ど落ちません。今回は中心付近で5度、60%位置で2度以下です。その場合のピッチ角pは p=acos(前面幅/実幅）ピッチPは P=2πrtan(p) の関係からピッチPとピッチ直径比が計算できます（図参照）。測定値と計算の詳細は http://sites.google.com/site/gpfmodel/Home/fuku--gomu-douryoku-mokei-hikouki--websaito--keijiban-fairu の10cmPropPitchAndFrontArea.xlsに示します。実測結果は半径r ピッチP P/D cm cm 0.5 2.9 0.29 1.0 5.5 0.55 1.5 7.7 0.77 2.0 9.3 0.93 2.5 11.0 1.10 3.0 12.3 1.23 3.5 13.5 1.35 4.0 14.9 1.49 4.5 14.6 1.46 半径の75%位置は3.75cmで、その位置のP/Dはぼぼ1.4ですから測定値と公称値は一致しています。元々プロペラの写真撮影はプロペラの抵抗評価に必要な前面投影面積の測定のためでしたが、ピッチも簡単に測定できました。

Zariさん

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 4月 5日(日)12時05分32秒

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昨日、イタリア人の現役F1Bフライヤーでオランダ在住のZariさんがYSFの吉岡さんの案内で武蔵野中央公園にやってきました。そのとき聞いた話です。イタリアとオランダの国際級フリーフライトフライヤーの数： F1Aグライダー：　イタリア20名、オランダ40名 F1Bゴム動力機：　イタリア20名、オランダ15名 F1Cエンジン機：　イタリア（忘れました）、オランダ1名 F1Cは騒音の問題がありオランダ国内では飛ばせないのでこの人はドイツで飛ばすのだそうです。F1Bでも飛ばすための適地はオランダにはなかなか無いのだそうです。 Zariさんの日本訪問は5回目か6回目、今回も1ヶ月以上の休暇だそうです。勤務先はハーグのEuropean Patent Office（EUの特許機関）、そこでは英語、フランス語、ドイツ語の3ヶ国語を使って仕事をしているとのこと。オランダ語とイタリア語を入れて5ヶ国語が話せると言っていました。紙飛行機仲間の富津さんはスペイン語が得意なのですが、私が紹介したところ一方はスペイン語、他方はイタリア語でしゃべりまくっていました。私に聞き取れたのは富津さんが言った「Ninomiya」だけでした。話が通じるのは私の予想通りでしたが、多分イタリア語とスペイン語は東北弁と鹿児島弁ほどの差は無いのでしょう。（大分昔当事者から直接聞いた話ですが、北欧のデンマーク・スウェーデン・ノルウェー3カ国間の会議では参加者は通訳なしに夫々の言語で発言するのだそうです。） 1993年の世界選手権（カリフォルニア州、Lost Hills）で見かけた小堀さんの顔を覚えていました。ゴム動力ヘリコプターの世界記録保持者Gelegi氏のことも知っていました。実物のゴム動力ヘリコプターは見たことが無いというので私のを差し上げました。滑空するのを喜んでいました。余談ですが、1974年に樹立してFAIに登録されたゴム動力ヘリコプターの世界記録は獲得高度600m、到達距離5237m、滞空時間28分45秒で機体のサイズは全長102cm、ローター直径132cmです。

飛行機が地表面に与える圧力

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 3月14日(土)22時23分40秒

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300m上空をジャンボジェット機（320トン）が飛んだ場合の直下地上の圧力が約0.00016気圧上昇するのだそうです。静かな湖水面なら0.5mm凹みます。圧力上昇の様子は図の通り、直下が一番大きくて距離に応じて影響が減っていきます。この様に、途中に空気はありますが、結局地表が飛行機の重さを支えている訳です。（数字は"Where does the lift come from? Where does the lift go to" by Hewitt Phillips, NFFS Symposium Report 1997のものです。）図はNACA Technical Report 116 "Applications of modern hydrodynamics to aeronautics" by L. Prandtl, 1921 http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19930091180_1993091180.pdfからコピーしました。著者のPrandtl氏は20世紀始めに翼の理論を完成した学者の一人です。（著者は1953年に死去していますから著作権の問題はありません。）

デサマライザーの色々１

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 3月14日(土)21時09分26秒

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この記事を書くきっかけになったのはhttp://shumisaijinn.cocolog-nifty.com/blogs/2009/03/1242-91b5.html で、下記はその記事への私のコメントの再掲です。次回以降、過去に使われたデサマライザーを紹介します。 AMAのWebサイトのModel Aviation Hall of Fameの項http://www.modelaircraft.org/hoflist.aspx にはアメリカ模型界の有名人の伝記が出ていて、デサマライザーについても言及しています。 Lanzo氏: Lanzo won the Open Outdoor Stick Rubber event at the 1940 Chicago Nationals...Lanzo’s stick article was in the December 1940 Air Trails. His design included a rudder tab controlled by an Austin timer allowing the tab to be actuated after a long while in the thermal. Some called this the first dethermalizer.（デサマライザー装備機で1940年全国大会優勝、Air Trails1940年12月号に記事） Korda氏: Dick’s next big win was the 1941 outdoor cabin event at the Chicago Nationals. He called the 300-square-inch ship the Dethermalizer. Using one of the first dethermalizers, an “Austin” air timer actuated rudder tab, the design was featured in the February 1942 Air Trails. （デサマライザー装備のDethermalizer号で1941年全国大会優勝） Goldberg氏: As early as 1941, Carl was pleading for the use of dethermalizers...(1941年からデサマライザーの使用を提唱）といった具合で雑誌へのデサマライザーの初出は多分1940年辺りです。 Air Trails号1942年2月のDethermalizer号の記事のコピーがhttp://www.theplanpage.com/Months/2403/dethermalizer.htm に出ています。この中で注目したいのは「今年（多分1941年）の全国大会で視界没になった5機の内、2機はデサマライザーを装備していたので回収できた」と言う記述です。この時点でデサマライザーがかなり普及していたことが想像できます。以上からZaic氏が「デサマライザー時代は丁度第２次世界大戦の前夜に開花し始めた」と言ったとき同氏の意識には1941年末のアメリカの参戦があったと思われます。なお、Zaic氏は元ユーゴスラビアの一部だったスロヴェニアの生まれです（有名人伝記参照）。母語は南スラブ語、１０歳のとき単身で両親の住むアメリカに渡っています。

滑空重視のライトプレーンW6　その3

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 2月20日(金)22時18分51秒

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プロペラのスラストは写真からの実測でダウンスラスト：3.2度サイドスラスト：4.7度です。 3.2mm幅ゴム90cmを2条とした場合のゴム重量は2.75グラム、ツバメ15cmプロペラでモーターランは約1分ですがやや力不足の気配です。そこでゴム幅の増加を図り、現在では1.6mmより僅かに広いゴム180cmを4条にしてより合わせて使っています。機体重量プロペラ系2.75グラム　主翼3.8グラム　胴体＋垂直尾翼2.15グラム　水平尾翼0.2グラム合計8.9グラムゴムを含めた全備重量8.9+2.8=11.7グラムまたは11.9グラムゴム搭載比率2.75/11.7=0.24または2.95/11.9=0.25 です。4条でより合わせの場合たるみは全く無い状態ですからゴムの増量は十分に可能です。主翼には1mmのスチレンペーパーを使っていますが、竹ひごまたはバルサ骨組みで組み立てれば更に軽量化が可能です。プロペラもバルサ製のすれば1グラム弱の軽量化が可能です。

滑空重視のライトプレーンW6　その2

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 2月20日(金)21時18分53秒

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W6諸元プロペラ　ツバメ15cm 胴体4mm*5mm 一部カーボンストリップで補強主翼キャンバー約8% 展開で幅42cm 翼端上反角13度、中心から8.5cmの位置中心部は17cm*7.5cm 翼端部は7.5cmから5.5cmにテーパ翼弦の25%位置を直線にする翼台　前縁5.5mm　後縁3mm（取り付けatan(2.5/75)=1.9角度）水平尾翼　12cm＊4cmの平板後縁を前縁より2mmアップ（取り付け角atan(-3/40)=-4.3度）水平尾翼　高さ4.4cm　下4.1cm　上3.4cm 機長（プロペラ先端から胴体最後部まで）49cm 垂直尾翼は水平尾翼のすぐ前上フック間隔約43cm（後部フックは機体最後部から2.5cm）主翼前縁はプロペラ先端から16cm 重心位置　主翼前縁から2.65cm

滑空重視のライトプレーンW6　その1

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 2月20日(金)12時47分25秒

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最近のプロペラ空転式のライトプレーンでは小さい機体に大きなプロペラを付けた獲得高度一本槍の設計がポピュラーですが、この種の機体では滑空性能を含めた総合性能は大いに疑問です。この種の設計のいわばアンティテーゼとして滑空重視のライトプレーンW6を作りました。下の図の通り滑空重視型では獲得高度が高度追求型の半分でも滑空性能が高度追求型の2倍であれば高度追求型に対抗できます。滑空重視型の副次的な利点は・獲得高度が低いので風ので風下に流される割合が小さい。ただし、乱れた気流の中での飛行時間は長くなります。・省資源：小さいプロペラと少量のゴムで十分に楽しめます。 W6の最大の特徴は小さいプロペラ、ツバメの15cmを使っています。それに適合するゴムは3.2mm2条またはそれより僅かに太めです。動力が小さいので主翼や胴体の強度も弱くて大丈夫です。詳細は次回以降。

ライトプレーン翼の特性6　吹き下ろし角

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 2月19日(木)22時30分30秒

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同じ翼で迎角7度の場合の吹き下ろし角のグラフです。翼央の吹き下ろし角は5.1度で前回の側面図からの実測とほぼ一致します。この5.1度が尾翼位置での気流の翼に当る角度になります。この時尾翼の実質的な迎角が何度になるかをW6ライトプレーン（今度取り上げます）の例で計算してみます（下図）。 W6では主翼の取り付け角は1.9度、水平尾翼の取り付け核は-4.3度でその角差は6.2度です。したがって尾翼の見かけの迎角は 7-6.2=0.8度ですが、実質の迎角は吹き下ろし角5.1度を差し引いて 0.8-5.1=-4.3度になります。なお翼の揚力係数をCl、翼のアスペクト比をARとすれば吹き下ろし角の理論値=2*Cl/(pi*AR)ラジアン=2*Cl/(pi*AR)*180/pi=360*Cl/(pi*pi*AR) です。この式に「ライトプレーン翼の特性４　揚力分布」に示した翼央付近の揚力係数Cl=1.1とAR=7.52を代入すると吹き下ろし角の理論値360*1.1/(pi*pi*7.52)=5.33度となります。

ライトプレーン翼の特性5　翼端渦

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 2月17日(火)21時46分10秒

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> No.375[元記事へ] 空力に興味がある人向けです。今まで取り上げてきたライトプレーン翼の後縁から後の気流の様子（迎角7度）です。翼端渦の様子もよくわかります。飛行調整に影響するものとして水平尾翼位置での気流の進行方向に対する角度があります。グラフから分度器で測ると約5度です。

Re: 低レイノズル数での検証

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 1月24日(土)22時22分59秒

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> No.383[元記事へ] 少し極端ですが、図の様に翼端を切り詰た場合翼端のレイノルズ数は5000+です。Rn=5000, 10000, 20000の2D翼型データを準備すれば3Dでも結果がでます。翼端がもっと短い場合はそれ見合いの小さいRnの2Dデータが必要です。

低レイノズル数での検証

投稿者：学生＠投稿日：2009年 1月24日(土)21時35分54秒

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松本様こんばんわ。ＸＦＬＲ５について低レイノズル数の検証を行っている者です。さきほど水中翼についてのコメントを拝見させていただきました。ありがとうございます。またそちらにコメントをしました。さて、２Ｄで解析し終えた平板翼を用い３Ｄで翼型を表示させた際、やはりなぜか先端部分が無い状態となってしまい、松本様がおっしゃるとおりTip Reが０となってしまいます。（画像左の赤「コ」の字一帯全て）原因分かる方いらっしゃいましたら、お待ちしておりますので宜しくお願いします。

ダイアモンド富士　再

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 1月18日(日)20時57分33秒

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> No.370[元記事へ] 遅ればせながらの年賀状替りです。昨1月17日午後4時40分の写真です。昨年11月の予想した日付より2週間ほど早いダイヤモンド富士でした。

三角薄翼の圧力分布３

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 1月15日(木)17時14分57秒

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> No.380[元記事へ] 秋元さん、こちらこそご無沙汰です。コメントありがとうございました。「きちんと翼型断面にしたもの」との比較結果が出たら是非教えてください。私もへの字翼を使っていてその性能を確認したくて解析をしてみた次第です。前回の補足データとして二つの翼型のRn=10000の場合の最小抗力係数(前回と同一条件)は放物線翼(黒)　迎角約1度でCd=0.041 三角薄翼(赤)　迎角約1度でCd=0.052 ですから、上昇性能に差がでるのは納得できます。もう一つの補足データは前回、前々回と同じ条件でレイノルズ数(Rn)を変えた場合の特性比較です。高性能の方から順にRn=20000, 10000, 8000, 6500, 5000です。Rn=5000では優劣が逆転しています。 (放物線翼Rn=10000の場合の特性が前回と少し違っていますが理由は不明です。三角薄翼との優劣差は不変です。)

Re: 三角薄翼の圧力分布２

投稿者：あきもと＠つくば投稿日：2009年 1月15日(木)01時37分29秒

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> No.379[元記事へ] 松本＠GPFさん、ご無沙汰してます。 niftyの会議室が無くなって以来、基本的な巡回はランチャーズと三島フリーフライトの掲示板だったので、ここに松本さんがこれだけ書き続けておられたことに最近まで気がつきませんで失礼しました。さて「への字翼」ですが、大変興味深いです。実はここ数年、インドアHLGで製作の簡易化(要は無精なだけですが)狙いの同形式を何機か作りました。練習機クラスではそこそこ飛ぶのですが、ちょっと大型化したり、初速を上げて獲得高度を上げようとしたりするとどうも思ったより記録が伸びない。翼面積や重量からするともうちょっと飛ぶはず・・という思惑が外れています。まったく定量的な分析ではないのですが、体感として今回の内容と符合するような気が強くします。次は無精をせず「への字翼」と同程度の外形・重量・翼厚できちんと翼型断面にしたものを作って比べてみます。

http://homepage3.nifty.com/AKIMOTO/airplane/indoor/indoor.htm

三角薄翼の圧力分布２

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 1月11日(日)12時08分28秒

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キャンバー8%、ハイポイント30%、翼厚0.04%の放物線翼(黒)と三角薄翼(赤)の性能の比較です。Rn=10000で翼上面・下面ともに10%位置で強制乱流化しています。三角薄翼の特異な圧力分布が大幅な抵抗増をきたしている様子です。 (グラフ上の性能差が直感よりも大きすぎます。紙飛行機でも作って確認した方がよさそうです。) この三角薄翼の特異な圧力分布はRn=20000, 30000の場合も同様です。 (highPointsPara.wpa)

三角薄翼の圧力分布１

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 1月11日(日)00時36分16秒

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通称への字翼ですが、英語ではtriangular sectionなどと言うらしいので三角薄翼にしました。図はハイポイント30%、キャンバー6%の三角薄翼のRn=10000、迎角8度の場合の翼の上下面の圧力分布（上半分）と境界層の様子（下半分）です。翼上面の圧力分布はは30%位置に山がある特異なものです。分析は私の能力の範囲を超えますが、この翼上面の圧力分布は下がっていく(負圧が減っていく、従って圧力が滑らかに増加していく)のが良い様です。このこぶ付きの圧力分布が大きな抵抗をもたらしているのは間違いありません。その様子は次回。

ライトプレーン翼の最適ハイポイント 3

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 1月 9日(金)23時23分48秒

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> No.366[元記事へ] 今回は8%キャンバー翼の場合の最適ハイポイント位置の計算です。翼型はハイポイント30%のものを示しています。翼厚0.4%でハイポイントが25%(赤), 30%(黒), 35%(青)の場合について計算しました。翼上面10%位置で強制乱流化しています。グラフは下寄り(Rn=10000)、中ほど(Rn=20000)、上寄り(Rn=30000)の夫々3本づつに分かれています。 Rn=10000の場合はハイポイントの位置による性能は殆どありませんが、Rn=20000, 30000の場合はハイポイント30%(黒)で沈下率最低(Cl^1.5/Cd最大)になっています。グラフからレイノルズ数による性能差も観察できます。この計算の詳細は副　XFLR5の使い方, etc.ファイルのプロジェクトファイルhighPointPara.wpaにあり、ダウンロードしてXFLR5で確認きます。

合掌

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 1月 8日(木)20時45分20秒

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12月23日朝私たちのクラブメンバーで第8回GPFライトプレーン大宮大会優勝者の増田和夫さんが自宅近くの飛行場で急逝しました。59歳、早すぎる死です。動力ゴムを巻きながらの即死だった様です。自分も飛行機を飛ばしながら死ねたら幸せだと言う飛行機仲間もいました。私が思い出した言葉は西行「願はくは花の下にて春死なん、そのきさらぎの望月のころ」？？「死ンデモラッパヲハナシマセンデシタ」 (写真中央が優勝したときの増田さん)

ライトプレーン翼の特性４　揚力分布

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2009年 1月 2日(金)13時03分45秒

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図は翼央(0cm)から翼端(25cm)までの揚力分布(上)と揚力係数分布(下)です。上の図には理想的揚力分布とされる楕円分布も破線で表示されています。翼長方向の揚力分布が楕円になっている場合が翼の発生する誘導抵抗が最小になるとされています。このライトプレーン翼の揚力分布は楕円分布にかなり近いと言えます。下の図では揚力係数が翼端方向に漸減しています。これは翼端失速の心配がない安全な翼と言えます。翼端の揚力係数が翼央より大きいと先ず翼端で失速が発生するので飛行中の横転の心配があります。全般に良い翼と言えそうですが、一つ気がかりなのは上反角の折れ曲がり部分(15cm)付近の揚力係数・揚力の落ち込みです。多分大きすぎる上反角の角度変化(15度)の影響でしょう。例えば7.5度と7.5度の翼端2段上反角に改造したらこの凹みは緩和されて更に高性能になるでしょう。

ライトプレーン翼の特性３　3次元翼の特性

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年12月31日(水)23時40分47秒

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今回は前回の結果を基にした中心翼弦8cm、展開翼幅50cmのライトプレーン翼(3次元翼)の特性のXFLR5による解析結果です。飛行速度3m/secの条件で解析しました。従ってRnは翼央で8*3*700=16800、翼端(翼弦長5cm)では5*3*700=10500です。左上のグラフは横軸が迎角、横軸がCl/Cd(揚抗比)です。Cl/Cdは滑空比とも言われ数字が大きいほど遠くまで滑空できます。左下のグラフは縦軸がCl^1.5/Cd(パワーファクター)です。この数字の逆数が沈下率に比例しますから、Cl^1.5/Cdが大きいほど浮きが良い(沈下が少ない)ことになります。 Cl/Cdのグラフの頂点は迎角が5度付近、Cl^1.5/Cdのグラフの頂点は迎角7度付近です。滑空が良く見える（遠くまで滑空する）のは迎角4.5度ですが、沈下が最低になるのは迎角7度です。グラフから読み取ると4.5度と7度では沈下率が5％ほど違います。一番伸びる滑空よりもっとゆっくりの滑空位置を探す必要があると言うのが教訓でしょう。今回の翼の立体図は前々回のものを回転しています。具体的な設計や解析の更に詳細な解説はXFLR5の使い方、etc.です。

ライトプレーン翼の特性２　2次元翼の特性

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年12月31日(水)21時57分47秒

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前回の2次元翼の特性をXFLR5で解析した結果です。翼上面は53％、翼下面は10％位置で強制乱流化しています。その位置に乱流線を入れたのとほぼ等価でしょうが、乱流線による僅かな抵抗増は考慮されていません。どの図にも5本の曲線が描かれていますが、赤　Rn=10000(翼弦長10cmの場合の飛行速度1.42m/sec) 緑　Rn=20000(翼弦長10cmの場合の飛行速度2.86m/sec) 白　Rn=30000(翼弦長10cmの場合の飛行速度4.29m/sec) 黄　Rn=40000(翼弦長10cmの場合の飛行速度5.71m/sec) 紫　Rn=50000(翼弦長10cmの場合の飛行速度7.14m/sec) Rnはレイノルズ数です。翼弦長(cm)*飛行速度(m/sec)*700=Rnの関係があります。例えば翼弦長8cm、飛行速度3m/secの場合Rn=8*3*700=16800です。Rnが同じなら翼の特性(性能)は同じになります。どの図でも赤と緑の間のギャップが大きいのが分ります。通常の翼では臨界Rn（性能が急に劣化するRn)は50000前後と言われていますが、ライトプレーン翼では10000と20000の間に臨界Rnがあるのかも知れません。左下のグラフは横軸が迎角、横軸がCl/Cd(揚抗比)です。Cl/Cdは滑空比とも言われ数字が大きいほど遠くまで滑空できます。右上のグラフは縦軸がCl^1.5/Cd(パワーファクター)です。この数字の逆数が沈下率に比例しますから、Cl^1.5/Cdが大きいほど浮きが良い（沈下が少ない）ことになります。グラフに示された解析結果が次回の3次元翼の解析のデータとして使われます。

ライトプレーン翼の特性１　形状の設計

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年12月31日(水)20時42分16秒

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図にライトプレーン翼の翼断面、平面形、立体図を示しました。この翼の特性をXFLR5で解析した結果の紹介が今回のシリーズの内容ですが、第1回は形状の設計（決定と作図）です。翼断面はキャンバー8%、ハイポイント30％、翼厚0.4％で、ハイポイントの前後はそれぞれハイポイントを頂点とする放物線です(この頂点の前後を放物線で結ぶ方法はNACA4数字系に倣いました)。キャンバー6％の原形(http://sites.google.com/site/gpfmodel/Home/xflr5-filesのpara-thin.xls)をEXCELで作成し、キャンバー8％への変換はXFLR5を使いました。この翼断面を使った3次元翼は展開平面形は図の通り、翼央の水平部が8cm*15cm、上反角部が幅10cmで翼端5cmのテーパー翼です。翼の片側が15cm+10cm=25cmですから、両側で50cmです。上反角は翼端上反角で15度です。この設計はXFLR5を使えば翼の数値を10個ほど設定するだけで完了します。数値を一つ追加すれば任意の角度のねじり下げも指定できますが、今回は行なっていません。完成した翼の外形をXFLR5で3次元表示すると図の一番下に示した通りです。この3次元図形は自由に回転できるので任意の方向から見た形が確認できます。

クリスマスカード

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年12月28日(日)22時33分10秒

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FAI Model SupplyのオーナーJohn and Sally Clapp夫妻からクリスマス・新年カードが届きました。 Wishing all a very Merry Christmas and A Happy and Healthy New Year John and Sally Clapp wishing allとなっているのは数十名への同報になっているからでしょう。宛名のリストにはAlex Andriukov氏などもはいっていました。 Merryにveryをつけ、Happyの後にHealthyをつけて、決まり文句の月並みさを避けています。

ダイヤモンド富士はいつ？

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年12月 9日(火)16時41分42秒

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右の写真は11月23日、左は12月03日の武蔵野中央公園と同地点から富士山への日没を撮影したもの。狙いはダイヤモンド富士だったのですがこの両日の間は殆ど雲がかかっていて日没の撮影が出来ませんでした。日没時の太陽の位置は写真の上で測ってみると10日間で6.5cm、一日に6.5mm移動しています。このことから太陽が富士山頂の平らな部分に没したのは11月26、27、28日の3日間だったことがわかります。ここからのダイヤモンド富士のチャンスは2月にもう一度あります。今年の冬至は12月21（日）21時4分だそうですから、この日を中心にして11月27日に対称な日、つまり2月2日前後が当地からのダイヤモンド富士の日になります。

模型飛行機用簡易CAD

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年12月 9日(火)14時21分26秒

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XFLR5のWing Design(翼設計)メニューを使うと図の様に非常に簡単に飛行機（主翼、水平・垂直尾翼と胴体）の作図が出来ます。模型飛行機用簡易CADとして十分に使えるということです。昨夜初めて使った感じでは手書きより遥かに簡単で、勿論うんと正確です。出来上がった自分の機体や人の機体のスケッチに、また新しい機体の構想を練るのに使えそうです。勿論、本来の用途は機体の性能分析ですが。図で主翼はスパン50cmの2段上反角(内翼2度、外翼12度)です。角度を指定した捩り下げなども可能ですが、今回は使っていません。内翼。外翼ともにキャンバー8%で翼厚は0.4%です（これも色々指定できますが）。取り付け角は正面図の見えを良くするために0度にしています。垂直尾翼は4cm*12cmキャンバー4%、長さ50cmの長方形翼で、取り付け角は-3度です。胴体は8角錐を変形して作りますが、今回は四角の棒です。実際には設計した機体の立体図、正面図、側面図、上面図がワンタッチで切り替え可能です。下図はこの掲示板用に合成しました。今回はXFLR5のWing Designの能力の片鱗の紹介でした。詳しい使い方などはBlogの記事ができてから、案内します。 XFLR5をインストール済みのひとは副　XFLR5の使い方, etc.ファイルからプロジェクトファイルLitePlane1.wpaをダウンロードできます。XFLR5の使い方はXFLR5の使い方、etc.です。

空中衝突

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年12月 3日(水)23時00分49秒

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本日午前中、高度約40m、動力飛行中に衝突した江口さんと増田さんの飛行機です。江口さんの方はプロペラが少し欠け（主翼後縁の竹ひごを強打か）、増田さんのは紙が破れただけです。どちらの損害も僅かで飛行の乱れも少なかったそうです。

さくら紅葉

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年12月 3日(水)22時55分49秒

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武蔵野中央公園も落ち葉の季節ですが、今日みごとなさくら紅葉を発見しました。

ライトプレーン翼の最適ハイポイント 2

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年12月 1日(月)14時05分7秒

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Rnを30,000から20,000に変更し、それ以外は前回と全く同じ条件で再度テスト（計算）をしてみました。但しハイポイント25%での収束が悪いので翼弦の1 - 10%位置に節点を追加して収束を改善しました。前回と比較してみると最大揚抗比がRn=30,000の場合の34前後からRn=20,000の場合は28前後に低下しているのが最大の違いです。A級ライトプレーンの滑空条件はRn=20,000に近いと思われます。ハイポイントは前回と同じく20%または25%が良いとおもわれますが、どちらがベターかはなんともいえません。今回のデータが全部入っているプロジェクトファイルNACA6x01Mod1.wpaは副　XFLR5の使い方, etc.ファイルからダウンロードできます。XFLR5の使い方はXFLR5の使い方、etc.です。

ライトプレーン翼の最適ハイポイント

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年12月 1日(月)11時19分17秒

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ライトプレーン翼のハイポイント(HP)は何%位が良いのかを確認するために、キャンバー6%、翼厚1%の薄翼でハイポイントが20%, 25%, 30%, 40%の翼の特性をXFLR5によりレイノルズ数(Rn)30,000の条件で計算しました。 20%, 30%, 40%の翼型はXFLR5で自動生成し(NACA6201, 6301, 6401)、翼先端・後端・翼厚を微調整したものです。但し25%の翼型は自動生成できないので30%翼型のHP位置をXFLR5で25%位置に移動し、更にXFOILで翼先端を整形したものです。計算の対象の翼型のうち20%, 40%のものを図示しました。この例もそうですが、NACAの4数字系の翼型では、翼の中心線(キャンバー)はHP前後がそれぞれ放物線になっていて、HPは２つの放物線の頂点になっています。 CL-Cdのポーラーカーブ(左上から順にHP位置20%, 25%, 30%, 40%の翼)と揚抗比のカーブ(右から順にHP位置20%, 25%, 30%, 40%の翼)を示します。計算の収束を改善するため、翼の上面10%の位置で強制乱流化(乱流線などに相当)を行なっています。右の図で最大揚抗比が一番大きいのはHPが25%の翼ですが、左の図で見ると揚力係数自体が最大になるのはHPが20%の場合です。空転プロペラのライトプレーンの場合滑空特性にはプロペラの抵抗が大きく影響します。その場合、揚力係数の大きな翼が有利です。つまり、空転プロペラのライトプレーン用の翼としては揚抗比最大の25%翼と揚力係数最大の20%翼の甲乙はつけ難いというのが暫定的な結論です。 XFOILの計算精度(従ってXFOILを内臓しているXFLR5の計算精度)は定評があるので、まづXFLR5で翼型を評価してから、実物でテストする手順が最も合理的でしょう。実は今回の計算(PC上のテスト)は必要な計算のほんの一部です。１．今回のRn=30,000はライトプレーンにはやや大きすぎます。２．キャンバーも6%より大小の場合のテストが必要です。３．翼厚も1%はライトプレーンとしては大きすぎます。４．今回は翼前縁・後縁の竹ひごが翼型の考慮されていません。これらを加味した沢山のテストが必要のなりますが、必要な手間は風洞や青空風洞は比べれば僅かです。今回のデータが全部入っているプロジェクトファイルNACA6x01Mod.wpaは副　XFLR5の使い方, etc.ファイルからダウンロードできます。XFLR5の使い方はXFLR5の使い方、etc.です。

Blog: XFLR5の使い方, etc.

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年11月 8日(土)10時11分7秒

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休眠状態だったBlogを「XFLR5の使い方, etc.」として再開しました。 2D翼設計・解析で定評のあるソフトウェアxfoilにWindowsインタフェイスをつけ更に3D翼の設計・解析の機能を加えたXFLR5の使い方についての空力素人の解説です。アドレスはhttp://matsumoto1.cocolog-nifty.com/blog/です。

厚翼と薄翼の性能比較　2

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年11月 7日(金)18時02分14秒

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グラフはClark-Yと円弧翼の揚抗比（Cl/Cd）で横軸は迎角です。 Clark-Y共に円弧翼は翼弦の10%位置で強制乱流化しています。赤色の曲線がClark-Y、青色の曲線が円弧翼で、それぞれ下から上へレイノルズ数（RN）10,000, 20,000, 30,000のものです。紙飛行機でRN=10,000、ライトプレーンは20,000から30,000の範囲に収まるでしょう。バルサ製のHLGも同様です。グラフから最大揚抗比を拾ってみると RN Clark-Y 円弧翼円弧翼/Clark-Y 10,000 10 14 1.4 20,000 14 25 1.8 30,000 13 24 1.8 になります。ライトプレーンの領域では円弧翼で代表した薄翼がClark-Yに代表される厚翼に比べて揚抗比が1.8倍で、圧倒的に高性能であることが分ります。

厚翼と薄翼の性能比較　１

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年11月 7日(金)17時39分20秒

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XFLR5がどうやら使える様になりました。比較したのは厚翼の代表選手Clark-Y（キャンバー3.7%翼厚11.4%）とキャンバー5%1%翼厚の円弧翼です。

平板翼のCm　XFLR5により計算　２

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年11月 1日(土)15時43分53秒

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> No.347[元記事へ] 前に行なった滑空テストでは滑空速度は不明で、滑空速度5m/sと4m/sの場合のClとCmだけ示して置きました。今回、XFLR5でRnとCm(Cmac)の関係を求めたので、改めて滑空速度5～2m/sの場合のCl, Cm(Cmac), Rnを示しておきます。なお、Rnは Rn=70*V*C 但しVは滑空速度m/s、Cは翼弦長mm で求めます。滑空速度m/s Cl Cm Rn 5 0.096 0.0033 27650 4 0.15 0.0052 22120 3 0.27 0.0093 16590 2 0.60 0.0210 11060 実際の翼は翼弦長8cm、翼厚0.5mmで翼厚比は5/80=0.0063で昨日計算した1%翼よりも更に薄いのですが、昨日のXFLR5による計算結果では、flat1%（翼厚比1%）のデータを使っても安全側でしょう。上の表で滑空速度5～3m/sの場合、迎角（Alpha）0～3度の範囲でCmが正で且つその値が上の表とグラフで大体一致していますから、滑空テストから計算したCmの値が、XFLR5による計算結果と一致していると言えるでしょう。

動画撮影用ファインダー

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年11月 1日(土)00時07分28秒

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ディジタルカメラで動画が撮れて便利なのですが、安いカメラにはファインダーが付いていません。明るい場所でモニターを見ながら目標の飛行物体を追いかけるのは大変困難でまともな動画が撮れずに苦労していましたが、写真の簡単なファインダーを作ってから大分楽になりました。作るのは非常に簡単でアルミ線でのぞき穴と目標を捕らえるポインターを作り、それを航空ベニアに貼り付けただけ。これを両面接着テープでカメラ上部に固定します。撮影時にはのぞき穴の中心とポインターの先端を結んだ直線上に目標を捕らえます。本撮影前にこうなるようにポインターの向きを調整する必要があります。ポインターの先端の黒塗りは近視の眼にも先端が良く見えるようにするためです。模型飛行機仲間でプロ級の写真家、尾崎さんから聞いた話では、カメラの世界ではスポーツファインダーと言うのがあって類似の用途に使われているとのこと。Webで少し調べて見ました。スポーツファインダーでは対物枠内＝被写範囲になっているのが特徴の様です。

平板翼のCm　XFLR5により計算　１

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年10月31日(金)23時28分35秒

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> No.349[元記事へ] 模型飛行機の領域（レイノルズ数：Rn）をカバーした翼型解析ソフトウェアとしてxfoilが知られていますが（http://homepage.mac.com/koichi_takasaki/lib/Xfoil/Xfoil.html http://www.ac.cyberhome.ne.jp/~v-tails/xfoil/index.html）、DOSベースのコマンドインターフェイスで使い勝手は良くありません。それをWindowsインターフェイルに改善し、更に3次元翼の解析も出来る無料のソフトウェアとしてXFLR5 http://www.meister.ne.jp/report/design/index.rb?d=20080214&author=inaがあります。平板翼の無尾翼グライダーが滑空することは前に紹介しましたが、平板が滑空するための必要条件は空力中心周りのピッチングモーメント係数Cmacが正（頭上げ）であることでした。 VFLR5を用いて1%厚翼と3.3%厚翼につき、Rn: 10000、20000、30000についてCmacを計算しました。グラフで赤色系が1%厚翼、青色系が3.3%厚翼、破線はRn=10000、実線はRn=20000, 30000です。縦軸がCmac、横軸が翼の迎角（度）ですから、どの組み合わせでも0度～1.5度ないし0度～3.5度の範囲でCmacが正、つまりこの範囲の迎角で滑空可能なことが確認できました。 xfoilでもXFLR5でも翼データの準備が最初の難関（私には）ですが、今回は枡岡さんのデータ http://www.ac.cyberhome.ne.jp/~v-tails/xfoil/pp/pptest.htmlを借用しました。

プラスチックとんぼ

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年10月24日(金)00時33分15秒

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竹トンボならぬプラスチックトンボです。作った目的は「ゴム動力ヘリコプターの垂直上昇の原理」http://www.ll.em-net.ne.jp/~m-m/copter/vertical.htmの確認です。普通の竹とんぼでは胴？は羽根の下だけですが、このとんぼでは胴が羽根の上にも伸びています。重りをつけて重心を自由に動かすことが出来ます。テストした結果、重心が羽根よりもやや下にある場合は斜めに発進しても垂直に上昇、重心をもっと下げると尻振り、重心を羽根より大分上に持っていけば（写真）ダイブの傾向です。これは重心を移動した場合のゴム動力ヘリコプターの場合と基本的に同じです。上記「ゴム動力ヘリコプターの垂直上昇の原理」を補強する結果です。

垂直尾翼の効き－揚力傾斜６

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年10月23日(木)01時20分6秒

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最近、高齢者向けハンドランチということで、紙飛行機の翼端なげでウォーミングアップをしています。今回の投稿はその関連です。 DATCOMの公式http://6324.teacup.com/matsumoto/bbs/317で述べた通り、滑空時の垂直尾翼の効きは翼面積*揚力傾斜に比例します。アスペクト比（縦横比）が小さいときは揚力傾斜はアスペクト比に比例するので結局、滑空時の垂直尾翼の効きは翼面積*アスペクト比に比例することになります。「垂直尾翼の効き－揚力傾斜５」まではアスペクト比を大きくする応用でしたが、今回は逆にアスペクト比を小さくする応用です。翼端投げのHLGでは投げた直後のヨー（機体の左回転）を避けるために大きい垂直尾翼が必要らしいのです。ところが垂直尾翼が大きすぎると螺旋不安定になり、荒れた気流ではスパイラルダイブ（螺旋降下）で墜落します。この対策としてV字尾翼が使われていますが、それでも不十分らしいのです。写真の紙飛行機は人から貰った物ですが、主翼はカレンダーの紙2枚重ねで割とペラペラですが翼端投げで問題ありません。当初の垂直尾翼（黒線から後）の高さはそのまま、幅を約1.5倍にしました。従って翼面積は当初の1.5倍、アスペクト比は当初の1/1.5で通算して滑空時の垂直尾翼の効きは元のままです。投げた直後のヨーを抑える効果は風がほぼ真横から当る為か、垂直尾翼面積に比例してアスペクト比にはあまり関係ない様です。従ってこの巨大垂直尾翼は翼端投げの投げた直後のヨーを押さえ、且つスパイラルダイブの心配がない優れものだと自負しています。風の強い時はまだ飛ばしていませんが、今までのところ投げ、滑空共に順調です。力不足で獲得高度は今一ですが。

二宮さんの格納庫

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年10月23日(木)00時43分32秒

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今週の始めの写真、紙飛行機の二宮さんのいつもの服装と持ち物です。 100円ショップのレジャーシートに載っているのは白い道具箱、紙飛行機数機、布袋3個とジャンバー、紙飛行機格納庫です。靴はゴム長です。同氏の一番の自慢は古びた格納庫でしょう。写真では判明しませんが相当古びています。本人はグリーンパークの広場と同じ古さ（30年）と言っていましたが、私の記憶では最初は平たいブラスチックケースを使っていましたから、1年か2年若いでしょう。当時使われていたゼロックスのコピー用紙の箱に切れ目を入れ、木製の枠を付けたもの。枠には洗濯挟みを通す針金が付いています。一頃は紙飛行機をやる人は皆真似していましたね。笑い話を一つ：新人の紙飛行機がチャンと飛ばないので二宮さんが直してあげたのだそうです。するとその新人は「二宮のは設計が良くない」と言って立ち去ったとのこと。「あの格好では大先生には見えないよね」と目撃した人は言っていました。雑学：飛行機の格納庫(hangar)と衣紋掛け(hanger)の英語はどちらもハンガーですが綴りがちょっと違います。

動力ヘリコプターの滑空の動画

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年10月10日(金)22時22分28秒

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撮影に散々苦労しましたが、今までの撮影分を切り張りして http://videocast.yahoo.co.jp/video/detail/?vid=288230376152313819 にアップロードしました。飛んでいるのは下の写真または同型機です。主要仕様はプロペラ：ツバメ15cm（ピッチ変更なし）、安定板（翼）：15cmx12cmx0.5mmスチレンペーバー、胴体：4mmX5mmx30cmソフトバルサ、動力ゴム：2.4mmx120cmを4条にして使用、最大巻き数800回+。安定板上に黒く見えるのはカーボンストリップ補強です。

スラストと舵３

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年10月 1日(水)18時10分20秒

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写真は写真は右前方（画面正面）に横滑り中のグライダーです。右翼上反角は翼の裏面が、左翼上反角は翼の表面がみえています。上反角のある翼では右横滑りの場合、右翼の迎角が増加し更に揚力が増加します。反対側の翼では逆に迎角が減少して揚力も減少します。これにより右翼が持ち上がる左ロールが起こります。

スラストと舵２

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年10月 1日(水)16時54分1秒

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> No.328[元記事へ] Kingリストについて旋回気流以後手付かずだったのでその他の内容を分析してみます。リストの最初の2項目は： > 右スラスト > ・機首を右に引く（より低速でより効果的） > ・左ロールをもたらす（ヨーと上反角効果により） > ・「旋回気流」が原因でどんな傾きも減るので、頭下げモーメントに対抗する傾向あり > > 右舵 > ・機体を右に回す（より高速でより効果的） > ・右ロールをもたらす（ヨーと上反角効果により） > ・「旋回気流」と右側へのバンクにより機首がさがるこれらの効果を下の図の左側で説明を試みます。実線は右スラストの関連、破線は右舵の関連です。まず右スラスト、推力の右向きの成分で右向きの加速度が発生し、進行方向①の速度に右向きの加速度が加わり、新しい速度は②になります。つまり機体は右前方に横滑りを開始します。横滑りにより上反角効果が働き、右翼が上がり左翼が下がる左ロールがもたらされる。横滑り、上反角効果とロールの関係は写真を使って次回説明します。次に右舵は水平尾翼を左に押します。これにより、機体は重心周りに右回転を起こします。これにより左翼の対気速度は機速より大、右翼の対気速度は機速より小になります。これにより左翼の揚力が右翼のそれより大になり、右翼が下がり左翼が上がる右ロールが起こります。スラストは低速で舵は高速でより効果的というのは、スラスト（＝推力）が大きい時が機速も大きいのですが舵の効きは機速の二乗に比例するからでしょう。リストに「ヨーと上反角効果により」とあるのは「ヨーまたは上反角効果により」と読み替えた方が妥当です。右スラストに起因する左ロールで機体は水平気味、右舵では右ロールで大きく右に傾きます。その結果として「旋回気流２（投稿日：2008年 9月 5日）」に示した通り、右ロール時つまり右舵の場合は右スラストの場合に比べて旋回気流の効果が大きくなり（下図右）、過剰揚力が減少して頭上げ傾向が減ります。リストの右スラスト・右舵の第3項はそのことだと思います。なお右スラストの第3項：「「旋回気流」が原因でどんな傾きも減るので、頭下げモーメントに対抗する傾向あり」の翻訳は「どんな傾きも減るので、「旋回気流」が原因で頭下げモーメントに対抗する傾向あり」が正確でした。

平板翼とヘリコプターの滑空の原理　１

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月26日(金)17時28分45秒

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> No.349[元記事へ] 無尾翼機（含平板翼）の滑空条件は１．自律安定のためには重心は空力中心（25%付近）より前に置く２．空力中心に発生する揚力による頭下げモーメントに釣合うために、翼には固有の頭上げモーメントが発生している必要があるの2点です。低レイノルズ数の平板翼では固有モーメントが頭上げ（図でCmが正）になっており、重心cgが空力中心acより前にあれば安定滑空が可能で、釣合いの条件は揚力による頭下げモーメント=固有頭下げモーメントつまり動圧*翼面積*Cl*(ac-cg)=動圧*翼面積*Cm*c または簡略化して Cl*(ac-cg)=Cm*c です。Cl, Cmの計算例は前回と通りです。ヘリコプターの滑空については「機首の空転プロペラの気流への正対」の実験からも明らかな様に空転プロペラの安定化の機能があります。動力飛行時のプロペラの不安定効果が翼に相当しますから、この安定化の効果は翼の反対の効果ということで反翼と仮称します。その具体的な効果はプロペラと等価な翼が重心をはさんで反対の位置、つまり機尾にあると考えればいいでしょう（図でプロペラ反翼）。この構成は安定板を主翼、プロペラ反翼を水平尾翼と考えれば翼配置は通常の飛行機と同じですから、安定板の前後の広い重心範囲で滑空が可能と考えられます。前後の翼間に干渉が無くかつ両翼は平板と仮定すれば、両翼の揚力傾斜の比と面積比を用いて機体の縦の静安定と釣合いが議論できます。プロペラ反翼の揚力傾斜/安定板の揚力傾斜=e とすれば縦安定の条件は両翼の中立点np np=(ac*Sr+(cg+lf)*Sf*e)/(Sr+Sf*e)>cg つまり全機空力中心（中立点）が重心より後にあることです。これは平板翼の滑空安定条件ac>cgに対応します。一方揚力は全機揚力=安定板揚力+プロペラ反翼揚力 =動圧*安定板面積Sr*Cl+動圧*プロペラ反翼面積Sf*Cl*e=動圧*(Sr*Cl+Sf*Cl*e) =動圧*Sr*Cl*(1+Sf*e/Sr) となるので、安定板の揚力係数が(1+Sf*e/Sr)倍されたと解釈できます。固有モーメント係数ではプロペラ反翼の影響は無視できるとします。これらを総合すると、ヘリコプターは安定板でacをnpに、ClをCl*(1+Sf*e/Sr)に置き換えた場合の平板翼に相当します。従って滑空時の縦の釣合いの条件は Cl*(1+Sf*e/Sr)*(np-cg)=Cl*(1+Sf*e/Sr)*((ac*Sr+(cg+lf)*Sf*e)/(Sr+Sf*e)-cg)=Cm*c あるいは Cl=Cm*c/((1+Sf*e/Sr)*(ac*Sr+(cg+lf)*Sf*e)/(Sr+Sf*e)-cg) となります。

「機首の空転プロペラは気流に正対する」の動画

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月26日(金)00時54分38秒

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> No.348[元記事へ] 前回は写真でしたが、先ほどYahooに動画をアップロードしました。 http://videocast.yahoo.co.jp/video/detail/?vid=288230376152301893

平板翼のCl, Cmの推定

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月26日(金)00時04分41秒

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> No.347[元記事へ] 実際に滑空した平板翼の滑空時の揚力係数Clと固有の頭上げモーメント係数（正確には空力中心周りのピッチングモーメント係数Cmac）Cmを推定してみます。推定の手がかりは滑空速度です。これはかなり高速で4m/秒か5m/秒程度でした。この数字を出発点にします。一方翼の大きさは15.5cm*7.9cm、胴体を含めた機体重量は1.8グラム重です。これらの数字を揚力＝0.5*空気密度*滑空速度^2*翼面積*Cl=機体重量(=機体質量*重量の加速度）の式に適用すると（単位はメートル、キログラムに換算） 0.5*1.20*5^2*0.155*0.079*Cl=0.0018*9.8 Cl=0.0018*9.8/(0.5*1.20*5^2*0.155*0.079)=0.096 です。次に翼コードc=7.9c,、空力中心・重心間距離x=7.9/4-1.7=0.275。安定滑空時には揚力による頭下げモーメントと固有頭上げモーメントとが等つまり動圧*翼面積*x*Cl=動圧*翼面積*c*Cmから x*Cl=0.275*0.096=c*Cm=7.9*Cm より Cm=0.275*0.096/7.9=0.0033 です。滑空速度を4mとすればCl=0.150、Cm=0.0052。

機首の空転プロペラは気流に正対する

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月23日(火)18時47分6秒

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これもゴム動力ヘリコプターの滑空原理を探るテストの一環です。自由に回転出来る様ピボットの先に取り付けた胴体の先端のプロペラを動いている扇風機に向けて軽く回転を与えてやると、多少左右にゆれながら何分間でも、扇風機に向かって空転を続けます。つまり機首に付いた空転プロペラは気流に正対する性質があるといことです。扇風機の真正面より僅かに左寄り、極接近してプロペラを置いたほうがより安定な感じです。この位置が扇風機の気流の乱れが少ないのでしょう。安定に正対を続けない位置もあります。扇風機の風速は最大にしても全然問題ありません。この現象はプロペラが何かの拍子に横を向いてもそれを元に戻す力が働いていることを意味します。つまりこの場合は方向安定があると言うことです。今回の実験ではプロペラは左右に回転できるだけですが、実際に滑空しているプロペラは左右のみならず上下にも機首を向けることがあります。その場合もプロペラの気流に正対する機能は働きますから縦安定も保証されます。結局、昨日の低レイノルズ数の平板の安定滑空機能に加えて機首に付いた空転プロペラの縦安定、方向安定機能により安定度が補強されてゴム動力ヘリコプターが安定に滑空するのだといえそうです。但し、9月18日の投稿の通り、一例では9%から34%までと言う広い重心範囲で滑空可能です。どんな仕掛けで、広い重心範囲にわたり滑空に適した迎角で飛行できるのかは不明です。特に重心位置が安定板の空力中心（25%付近）より後の場合、どこかに（プロペラ以外は考えられない）常時頭下げモーメントが発生している必要がありますが、このモーメントの発生メカニズムが不明です。識者のご教示を頂きたい。この空転プロペラのの気流正対機能の動作原理についてはhttp://www.ll.em-net.ne.jp/~m-m/copter/stableGlide.htmを参照してください。但し文中の「平板だけでは安定滑空しない・・・」は訂正する必要があります。写真では緑色のぼけた部分でプロペラが回転しているのが分ります。

平板翼の滑空

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月22日(月)22時18分31秒

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ゴム動力ヘリコプターの滑空原理を探るテストの一環です。写真は15cmx8cmx0.5mmスチレン平板翼のグライダー、絶対滑空しないと考えられている構成ですが、重心位置21%付近でチャンと滑空しました。無尾翼機の滑空条件は１．自律安定のためには重心は空力中心（25%付近）より前に置く２．空力中心に発生する揚力による頭下げモーメントに釣合うために、翼には固有の頭上げモーメントが発生している必要があるの2点です。ところが平板翼では固有モーメントは0であり今回の構成は１の条件は満たしても2の条件は満たさないと従来考えていました。例えば二宮康明さんの超簡単グライダー（2006年11月30日投稿）は2の条件を満たす逆キャンバー翼です。ではこの平板翼グライダーは何故滑空するのか？平板翼には存在しないと言われている固有頭上げモーメントが低レイノルズ数の領域では存在しているらしいのです。秋田高専の岡本先生から話は聞いていました。今回のテストでは屋内で約10m滑空しています。安定度は非常に小さくて、屋外では滑空不可能かもしれません。別途確認します。追記：翌日の屋外滑空テストでは風速1m前後でちゃんと滑空しました。

ゴム動力ヘリコプター　安定滑空の重心範囲

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月18日(木)16時49分17秒

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写真のプロペラ直径15cm、安定板スパン15cm*コード8cmの機体で安定板をずらして重心位置を変更し、安定に滑空する重心範囲を求めました。一番前の重心位置　前縁から0.70cm　0.70/8=0.0875 一番後の重心位置　前縁から2.75cm　2.75/8=0.34375（安定板前縁からプロペラ中心まで7.8cm）つまり安定滑空の範囲は重心位置約9%から34%までと言う広い範囲で空力中心25%の前後に分布しています。ただし、34%ではフラットスピン直前、9%ではスパイラルダイブ直前です。この結果の解釈は大変難しくて首をひねっています。この解釈にはhttp://www.ll.em-net.ne.jp/~m-m/copter/stableGlide.htm だけでは不十分です。安定滑空の条件として重心が前寄りの場合はプロペラに頭下げモーメントが、また重心が後寄りの場合はプロペラに頭上げモーメントが発生している必要がありますが、これら方向が違うモーメントが重心の移動に伴っていかなるメカニズムで発生するのが見当が付きません。

ゴム巻き用プロペラフック

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月18日(木)15時01分32秒

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よく見かけるのは写真左、ガギ二つでプロペラの左右を支持するタイプです。カギ一つでプロペラの後でプロペラシャフトを挟むタイプ（写真中央、右）が簡単で、プロペラへの負担も少なくて合理的なのですが、ちょっと知恵の輪めいて使い方が分りにくいのか利用者が少ないのは残念です。使用するアルミ線（盆栽用）は直径2.5mmでゴム4条には十分すぎる強度です。

動力ヘリコプターの限界

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月18日(木)14時11分24秒

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写真の機体、滑空性能の向上をねらって、安定板をスパンを24.5cmに拡大してみました。プロペラは15cmですから、もとのままでは振り回されて上昇しません。プロペラ先端に0.5グラムの重りを追加してその問題は解消しましたが、安定板の回転抵抗が大きすぎて全く回転してくれません。その時の飛行は垂直上昇のヘリコプターでは全く無く、緩上昇のゴム動力模型飛行機そのものでした。それもゴムを強く巻くと暴れるので獲得高度はせいぜい20メートル位です。この飛び方は推力で機体を引き上げるのではなく、安定板の発生する揚力での上昇と思われます。安定板上の重心位置は空力中心25%より少し前です。空力中心に発生する安定板（後翼）の揚力とプロペラ（前翼）の（翼としての）揚力が前後から重心の重力を支える形のバランスで飛行していると想像されます。翼の配置は先尾翼（エンテ、カナード）と同じです。推力の発生位置は違いますが。直径15cmのプロペラの場合、垂直上昇のための安定板のスパンの上限は20cm乃至22cm位でしょう。

ゴム動力ヘリコプターの中立点

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月16日(火)21時42分5秒

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> No.338[元記事へ] プロペラの翼としての効果はhttp://www.ll.em-net.ne.jp/~m-m/AeroDynamics/propFinEffect.htmにより > １．実効首翼面積はプロペラの横投影面積に等しい > ２．首翼の有効アスペクト比は8 ゴム動力ヘリコプターの上昇試験でこのプロペラの翼としての働きを検証した結果の報告は表を含むためゴム動力模型飛行機Webサイトのゴム動力ヘリコプターの中立点に掲載しました。

便利な小物　絆創膏

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月15日(月)22時41分56秒

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近頃はメディカルテープと言ったりするらしいのですが、工作室でも現場でも仮付けに便利です。手で簡単に切れて粘着力が大きいのが特徴、マスキングテープより優れていますが値段は高めです。写真左

虫食い

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月15日(月)22時34分44秒

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虫食いの水平尾翼2枚、暑い盛りに2ヶ月間格納庫に入れっぱなしだったそうです。

佐藤幸男さんのゴム動力ヘリコプター

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月15日(月)22時02分31秒

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昨日、20年ぶりの飛行でしたが、ちゃんと上昇しました。故吉井秀雄さんの滑空するヘリコプターhttp://www.ll.em-net.ne.jp/~m-m/copter/glidingCopter.htm のコピーだそうですが、原形とは微妙に違います。

ツバメ15cmプロペラの面積

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月15日(月)00時23分54秒

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写真の様に5mm間隔のプロペラの幅を測り、前回の3点のP/Dから全体のピッチ角分布を推定（半径4cmまではP/D=0.9、半径5.5から外側はP/D=1.2、中間は連続的に変化）し、折れ線近似で展開面積、側面積、正面面積を求めました。ツバメ15cmプロペラの展開面積：23.05cm^2 同側面積：12.63cm^2 同正面面積：18.43cm^2 測定・計算の主目的は側面積を求めるとことで、これはプロペラの翼としての働きの評価に使います。正面面積は滑空時のプロペラの抵抗の評価に有用です。プロペラの翼としての効果はhttp://www.ll.em-net.ne.jp/~m-m/AeroDynamics/propFinEffect.htmにより１．実効首翼面積はプロペラの横投影面積に等しい２．首翼の有効アスペクト比は8 ですから、側面積：12.63cm^2のプロペラはスパン10.0cmxコード1.26cmの長方形翼と考えていい訳です。次回はゴム動力ヘリコプターの上昇試験でこのプロペラの翼としての働きを検証した結果を報告する予定です。

ツバメ15cmプロペラのピッチ分布

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月 9日(火)22時44分19秒

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このプロペラの側面積を知る必要があって、その１ステップとしてピッチ分布を確認しました。 75%位置のピッチ角27.5度　P/D=pi*15*0.75*tan(27.5)/15=1.226 50%位置のピッチ角30.0度　P/D=pi*15*0.5*tan(30)/15=0.907 ピッチ角45度の直径4.35cm P/D=pi*4.35*tan(45)/15=0.911 です。つまり75%位置のP/Dは約1.2、50%位置から内側のP/Dは約0.9です。通説では国産プラスチックプロペラは定ピッチといわれていましたが、そうでない例もある訳です。

垂直尾翼の効き－揚力傾斜５

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月 9日(火)00時21分5秒

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> No.324[元記事へ] 垂直尾翼の効き－揚力傾斜２　を要約すると：「揚力傾斜*翼面積が尾翼の効きに比例し、更にアスペクト比が小さい範囲ではアスペクト比と揚力傾斜が比例します。これから得られる結論は垂直尾翼の高さを一定に保ち、翼幅（コード）を減らしても尾翼の効きは同じ」と言う驚くべきものでした。今回はそれを確認するW3の垂直尾翼を細くするテストの続きです。テストは原形を含めて6ケースについて行ないました。 ①が原形、②から④は翼の高さは原形のままで翼幅を当初の3/4、8/5、1/2にした場合（何れも翼の前縁をカット）です。⑤は④から上に1cm延長したもの。⑥は⑤から翼幅を僅かに大きくしました。この中で①②⑥は全くダッチロールの気配無く合格、③⑤はほんの僅かダッチロールの気配がありますが、実用上問題なし。④は激しいダッチロールで飛行不可能でした。結論として冒頭に「垂直尾翼の高さを一定に保ち、翼幅（コード）を減らしても尾翼の効きは同じ」というのは翼幅を減らしていくと成立しないのです。④と⑤ではレイノルズ数は殆ど同じですから、この範囲ではレイノルズ数が原因で性能が低下しているとは言えません。では動安定の影響はどうか？実は動安定も翼面積*揚力傾斜に比例するため、①から④まで計算上は同じ値です。従って動安定の減少が原因で④がだめとは言えません。従って④が飛行不能に原因は不明です。翼面積の減少と共に安定度が減少しているらしいのは観測できますが。同じテストをカタパルトグライダーでも行なう予定です。水平尾翼でも冒頭の命題はそのまま適用できますから、同様のテストをしてみます。

紙の重さ

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月 8日(月)20時26分53秒

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複雑な形の翼面積の算出用に2種類の重い紙を入手しました。 400kg紙（ユザワヤ扱） 97.0g/(54.66cm*40.0cm)=4.437g/dm^2 350kgケント紙（前沢扱） 47.0g/(39.05cm*27.08cm)=4.444g/dm^2 kg数がちがうのに単位面積あたりの重さが同じでも別に不思議はありません。紙のkg数は全紙1000枚の重さですが、その全紙のサイズがA列本判、B列本判、四六判、菊判、ハトロン判などで違うためです。ある紙の全紙サイズは素人には判りませんから重さは実際に測るのが一番確実です。

旋回気流3

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月 6日(土)17時27分24秒

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> No.333[元記事へ] 直線飛行の場合の比べて実質的な主翼・尾翼取り付け角差が角度aだけ減ったことになるそのaは回転半径R、主翼・尾翼間距離l、バンク角bとすれば角度a=(l/D)*sin(b)ラジアン=(l/D)*sin(b)*180/pi度　但しpi=3.14 ですが、sin(b)が入る理由は前回省略しました。説明用作図を思いついたので紹介します。下の図で機体が90°バンクして旋回する②の場合の主翼への流入角は角AWC、機体が角度bバンクして旋回する③の場合の主翼への流入角は角BWCです。ここで三角形BWCは三角形AWCの旋回面から機体垂直面への投影です。従って角WCA、角WCB、角CBAは直角です。また角ABC=90°-bの関係があります。これらの関係から CB=CA*cos(90°-b)=CA*sin(b) 90°バンクの場合の主翼への流入角は CA/WC 角度bバンクの場合の主翼への流入角は CB/WC=CA*sin(b)/WC=CA/WC*sin(b) つまり90°バンクの場合のsin(b)倍になります。

旋回気流２

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月 5日(金)21時17分5秒

返信・引用編集済

> No.331[元記事へ] 半径Rの円周上を90°傾いて飛行している機体を側面から見た図です。旋回半径Rに対して主翼・尾翼間距離lを誇張して大きく書いているのでやや不自然で角度a、a/2が実際より大きく見えますが角度の関係の説明には問題ありません。前回の図で②に対応するものです。図で主翼W、円の中心O、尾翼Tの作る角をaとすれば図の直角三角形の相互関係から、主翼・尾翼を結ぶ直線を基準線として、主翼に対する気流は上方から角度a/2で、また尾翼に対しては下方から角度a/2で流入することになります。これら上下から入る気流の影響を合算すると、直線飛行の場合の比べて実質的な主翼・尾翼取り付け角差が角度aだけ減ったことになります。いわば角度aのVITが働いてい訳るです。次にこの角度aと回転半径R、主翼・尾翼間距離lの関係を求めます。円弧の長さ/半径で角度を表現するのがラジアンradianですから角度a=円弧WT/Dラジアンですが、aは高々数度の微小角ですから円弧WT≒直線WT=主翼・尾翼間距離l の関係があり、角度a=円弧WT/D=l/Dラジアンとなります。これは機体が旋回面に対して90°バンクしている②の場合ですが、一般的な③のバンク角bの場合は角度a=(l/D)*sin(b)ラジアン=(l/D)*sin(b)*180/pi度　但しpi=3.14 となります。 sinが入る理由は省略しますが（原書でも同じ）、式でsin(90°)=1は90°バンクの②の場合、sin(0°)=0は前回の水平飛行の①の場合に相当しますから、一応納得はできます。次回は具体的な数字をあげた計算例を示します。

Ｒｅ：旋回気流１　

投稿者：坂巻投稿日：2008年 9月 5日(金)06時17分2秒

返信・引用

「②、③の場合は主翼に当る気流はやや上方から、尾翼に当る気流はやや下方から来ることになります、つまり気流に角度差が生じます。」のところが理解できないでいます。もう少し、説明してください。

旋回気流１

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月 4日(木)22時51分14秒

返信・引用編集済

Circular Airflow旋回気流は故Frank Zaic氏が直線飛行と旋回飛行の違いを考察して案出したアイデアで、これにより旋回上昇で頭上げが抑えられることや、滑空でピッチング気味の機体でも旋回半径を小さくするとピッチングが解消することなどが説明できます。そのアイデアは最初に1951-52 Model Aeronautical Year Book, Frank Zaicに発表され、1964年にはCircular Airflow and Model Aircraftと言う本も出版されています。下の図で①は機体が旋回面に対して水平に飛行している場合、この場合は主翼と水平尾翼に当る気流は互いに平行になるのは明らかです。②は機体が旋回面に対して90°傾いて飛行している場合、③は機体が旋回面に対してa度傾いて飛行している場合です。②、③の場合は主翼に当る気流はやや上方から、尾翼に当る気流はやや下方から来ることになります、つまり気流に角度差が生じます。フリーフライトの場合は実際には①②は有り得ず、旋回飛行は必ず③です。その場合の角度差は旋回半径、バンク角bおよび主翼・尾翼間距離できまりますがその計算は次回とします。

Re: スラストと舵とロール方向

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月 4日(木)08時19分10秒

返信・引用

> No.329[元記事へ] 坂巻さんのご指摘の通り、右スラストと右舵の部分、ロールの翻訳が左右逆になっていました。赤字で訂正しています。

スラストと舵とロール方向

投稿者：坂巻投稿日：2008年 9月 4日(木)06時45分37秒

返信・引用

Kingさんとは正反対に思ってました右スラストでは機体が右に流れるから上半角効果で左ロール右舵で機体は左に流れるから右ロール左はその反対右舵で左にバンクしたら、右旋回しないように思うのですが

スラストと舵１

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 9月 3日(水)18時58分52秒

返信・引用編集済

Thirty-First Annual Report, NFFS, Symposium 1998所載のPeter King: Climb Trim for VIT/VIW Equiped Wakefieldsに論文の本題とは直接関係の無いスラストと舵（垂直尾翼の変形による）の効果についてのリストがあり、大変参考になりそうなので取り上げます。Kingさんはイギリス人ですが私の英語力では解読困難な部分もあるので原文も併記します。以下そのリストです。右スラスト・機首を右に引く（より低速でより効果的）・左ロールをもたらす（ヨーと上反角効果により）・「旋回気流」が原因でどんな傾きも減るので、頭下げモーメントに対抗する傾向あり右舵・機体を右に回す（より高速でより効果的）・右ロールをもたらす（ヨーと上反角効果により）・「旋回気流」と右側へのバンクにより機首がさがる左舵・機体を左に曲げあるいは直進させる（もしサイドすらストが使われていれば、かつより高速でより効果的）・左ロールをもたらす（ヨーと上反角効果により）。これは模型が右旋回のコースを維持していれば気づけない。ダウンスラスト・機首を下げる（より低速でより効果的）アップスラスト・アップスラストが必要とすれば、その模型はほぼ間違いなく静安定余裕が不足（重心の後過ぎ）または胴体中心線に対する主翼取り付け角が過大である。前よりの重心（大きい主翼・尾翼取り付け角差）・機首を上げる（より高速でより効果的）内容の分析などは次回以降に譲り、今回は簡単なコメントだけにしておきます。１．舵としたのはRudder/Finですから、舵の働きをする垂直尾翼の後端のひねりや垂直尾翼自体の左右非対称です。片面張りのライトプレーン翼や微調整ようのタブもこれに該当します。２．旋回気流のついては別途取り上げます。３．取り付け角差decalageと胴体fuselageはどちらも元はフランス語です。正しい発音により忠実な表記は（デカレージ、フューズレージではなく）デカラージュ、フューザラージュです。日本でgaregeガレージといっているのもアメリカでは気取った人はガラージュと発音します。４．論文の主題はF1BのVITなどですが、このリストが含まれたのは世界選手権F1Bで当時常勝だったAlex Andriukov（アンデュリュコフ）氏の機体の分析が大きなウェイトをしめていて、実はこのリストのスラストと舵の特性をうまく組み合わせて使っているのを説明するためです。

備忘録

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 8月23日(土)20時11分45秒

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投稿予定のメモ１．風の中の飛行、風速で移動する座標軸を使って。やまめ工房へのコメントを元にして２．垂直尾翼W3その後３．カタパルトグライダーの垂直尾翼テスト結果４．水平尾翼も細くしてみる５．プロペラ進行率関係の補足６．V尾翼の再計算

垂直尾翼の効き－揚力傾斜４

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 8月22日(金)21時11分20秒

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写真は水平尾翼の上に垂直尾翼構成のカタパルトグライダー。尾翼のアスペクト比が実質2倍近く向上し、水平尾翼の前または後に配置した垂直尾翼より効きが2倍近く向上（従って大きさは半分でいい）しているでしょう。ただしライトプレーンに見られる様に跳ね上げ式の水平尾翼の下に取り付けた垂直尾翼では、水平尾翼の下に隙間があるのが普通でこの隙間から空気がもれてせき止める効果が減少します。注意事項を一つ：揚力傾斜が大きいと言うことは比較的小さい迎角で失速すると言うことです。気流の乱れで発生する横滑りの角度がこの失速角より大きいと横滑りで失速し、多分激しいダッチロールから墜落に至るでしょう。実機でも垂直尾翼のアスペクト比は高々5程度の様です。模型ではアスペクト比6でも7でも試してみる価値はあります。

垂直尾翼の効き－揚力傾斜３

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 8月22日(金)20時54分12秒

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揚力傾斜の改善により垂直尾翼の効きを良くする方法は他にもあります。その一つは水平尾翼１　揚力傾斜投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 8月 5日(火) で紹介したキャンバー付きのライトプレーン翼の採用です。平板や厚翼よりも揚力傾斜が数割増加します。双尾翼や水平尾翼の真上または真下に垂直尾翼を置く構成も実質的にアスペクト比をほぼ2倍にする効果があると考えられます。揚力傾斜が低下するのは翼の高圧側から低圧側への気流の回り込みによる翼端渦の発生のためですが、この二つの構成では垂直尾翼の付け根側の翼端でこの回り込みが阻止されるためです。写真は紙飛行機の双尾翼の例。ゴム動力機では故ボブ・ホワイト氏の尾翼構成が双尾翼としては有名ですが、これも効率向上が狙いかもしれません。

垂直尾翼の効き－揚力傾斜２

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 8月21日(木)14時55分40秒

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先ず補足から、前回はDATCOMの式をつかいましたが、3式比較のグラフを見るとどの式もアスペクト比2程度までは原点を通る直線ですから、結論は同じ、アスペクト比を1.15から2.3に上げれは翼面積は半減できます。3式ともにアスペクト比10程度までは揚力傾斜は急角度で上昇していますから、性能向上のためには垂直・水平尾翼ともにアスペクト比10程度まで試してみる価値は十分に有りそうです。アスペクト比を上げて、尾翼面積を小さくすれば、抵抗減と軽量化で性能を向上できます。強度は考慮にいれる必要がありますが。前回の写真のW3の垂直尾翼を細くするテストをやってみました。最初は翼長4.4cmはそのままで平均コード3.8cmの前縁部を1/4カットしてみました。上昇・滑空ともに問題はなし。更にコードをカットして当初に5/8（平均コード3.8*5/8=2.4cm）にしたのが下の写真です。この場合も上昇・滑空ともに問題はなし。この尾翼の場合の尾翼容積は僅かに0.032*5/8＝0.02です。レイノルズ数が低下する滑空は風があるときはテストしていないので問題が隠れているかもしれません。更にテストします。

垂直尾翼の効き－揚力傾斜１

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 8月19日(火)15時43分27秒

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垂直尾翼の働きは気流の方向に機首を向ける（風見）効果ですが、その効果の目安になるのが尾翼の発生モーメントに比例するモーメントアーム長*垂直尾翼面積で、これは垂直尾翼容積（比）の分子になっています。しかし垂直尾翼容積の式には重要事項が無視されています。それは翼の平面形、翼厚や水平尾翼との位置関係などの影響で、具体的には揚力傾斜の大小です。垂直尾翼は通常は揚力をほとんど発生せず、気流の方向が変わったときだけ揚力が変化して効果を発揮するので、意味があるのは揚力自体ではなく揚力変化です。揚力変化＝動圧*翼面積*揚力傾斜*迎角変化の関係ですから、尾翼の効きに関しては揚力傾斜は翼面積と全く同じ影響力があります。揚力傾斜に最も影響があるのはアスペクト比です。前回のW3を例にアスペクト比の垂直尾翼の効きへの影響を計算してみます。 W3の垂直尾翼は縦4.4cm*横3.8cmでそのアスペクト比は4.4/3.8 ＝ 1.1579 その場合の揚力傾斜は8月4日のDATCOMの公式のグラフから約1.5/radianです。この垂直尾翼を変形して2倍のアスペクト比2.3にするとその揚力傾斜は同じくDATCOMの公式のグラフから約3.0/radianです。従って効きは変形前の2倍です。当初の半分の翼面積で同じ効果が発揮できます。下図の通り、右の尾翼は左の尾翼（当初）の丁度半分の面積で尾翼の効きは同じという驚くべき結果です。当然、垂直尾翼容積も当初の0.032の半分の0.016になります。この細い垂直尾翼はテストしていませんが、近日中にテストして報告します。この数字に反映されているのは静安定のみで振動のダンピングを担う動安定は半減するためその影響がどう出るのか興味があります。垂直尾翼のレイノルズ数も半減しているのでその影響も出るのかどうか？

W3諸元

投稿者：松本＠GPF 投稿日：2008年 8月18日(月)22時18分14秒

返信・引用

CFFC掲示板で垂直尾翼容積の値が話題になっているので私の小プロペラシリーズの一つ、A級ライトプレーン規格のW3の垂直尾翼要請を計算してみました。0.032です。他の諸元も併せて示します。 W3の諸元（単位はcm cm^2）主翼: 平板部　7.5*17 上反角部　(7.5+5.4)*12.2 ;実長は12.4　従って上反角はacos(12.2/12.4) ＝ 10.3度主翼面積: Sw=7.5*17+(7.5+5.4)*12.2＝284.88 主翼スパン: s=17+12.2*2＝41.4000 主翼平均翼弦: c=284.88/41.4000 ＝ 6.8812 空力中心・重心距離: lw=2.6-7.5/4 ＝ 0.7250 垂直尾翼: 平均翼弦: (4.2+3.4)/2 ＝ 3.8000 面積: Sv=3.8*4.4 ＝ 16.7200 垂直尾翼: 面積: St=4*12 ＝ 48.0000 垂直尾翼モーメントアーム: lv=22.8 ;（尾翼の50%位置）水平尾翼モーメントアーム: lt=26.0 垂直尾翼容積: Vv=Sv*lv/(Sw*s) ＝ 0.0323 水平尾翼容積: Vh=St*lt/(Sw*c) ＝ 0.6366 縦の静安定余裕（近似値）: ms=0.4*St*lt-Sw*lw)/(Sw*c) ＝ 0.1493 従来VT0と呼んでいたものを枡岡さんとの討論の成果を反映してms'と呼ぶことにしました。水平尾翼の効きは0.4としています。全長: 50cm プロペラ: ツバメ15cm 胴体: 4mm*5mmカーボンストリップ補強ゴム: 3.2mm*90cm（2条ループ）機体重量: 全備w=11.4グラム　内ゴム2.5グラム（ゴムは軽めだが実測値）翼面加重: w/Sw ＝ 0.0400 4グラム/dm^2

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