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尾翼コア
軽ポッドと薄フィンをつくった。コーンはそのうち。
研磨を待つバルサ達。ソフトグレードよりさらに軽いスペシャルグレードを特注して、それからさらに選別していいところを使っているのでコストが・・・。数の確保も大変。でもそれが自作のいいところ~
DSCF9507s.jpg

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【翼型】ポーラーカーブ
翼形は「浮きがよい」だけではダメで、、
L/D(=滑空比)だけが良いだけでもダメで、
あと、CD値も見なくてはなりません。ランチ時に影響するからです。
各モードで影響が大きいのは主に

  ランチ ・・・CD, L/D
  クルーズ・・・L/D、沈下率
  サーマル・・・L/D、沈下率
  スピード・・・L/D、沈下率、CD(大き目にダウンを打って加速する時のみ)

と見ていいと思います。それらの値は、

  ・仰角α
  ・レイノルズ数Re

で変わります。
また、レイノルズ数は

  ・速度
  ・翼弦(すなわち翼根と翼端でも異なる)

で変わります。さらに、仰角が増えると速度が落ちるのでレイノルズ数が減ります。したがって、実はReを固定した1つのポーラーカーブは厳密には正確ではないんですね。しかしそこを省略して、ふつうは、レイノルズ数を固定してシミュレーションします。(少しのReの変化ならどの翼形もほぼ同じようにシフトするとして比較できないこともないので。)
たとえばこれ↓ は4つのDLG翼型について、内翼と外翼の接合部のレイノルズ数で比較したものですが
Airfoils.png
ピンクのヤツは仰角αが大きいとL/Dが良くなるので、重量機を吊る場合はいいですが、仰角αが小さいときはだめで、ランチ時も抵抗が大きいです。

黄色いヤツが、左のグラフで見るとαが小さいときすなわちランチ時にに良さそうですが、αが増えると最悪になりますし、右のグラフでL/Dを見るとほぼ全域でL/Dが悪いのでダメです。

で、個人的には青いやつが最高です。

でもこれは外翼と内翼の接合部のレイノルズ数でのシミュレーションです。
速度が変わったり、翼弦が変わると変わってきます。接合部の翼形が公開されていない場合は、翼根と翼端の翼型を、接合部の位置によって決まる比率でMIXします。図のグラフの1本はそうやって作った翼形のグラフです。

こんな感じで、翼根-接合部-翼端でそれぞれ別のレイノルズ数でシミュレーションして、僕の結論は、

 翼根は○○翼形
 接合部は◇◇翼形
 翼端はは□□翼形

です。つまり場所によってベスト翼形が違います。
なお、○○を公開しても参考にならないので教えません! 接合部の位置が平面形によって異なるので、レイノルズ数が変わってくるからです。

しかも翼面加重でもレイノルズ数が変わってきます。翼根-接合部-翼端、でそれぞれ想定したレイノルズ数でやっているので・・・

精度の高いシミュレーションをするなら、このように異なるReごとに何枚かポーラーカーブを描かせるわけです。
しかし本当は、仰角αが増えるとレイノルズ数Reが減らないとイケマセン!
何枚ものポーラーカーブのデータを1つずつひろってEXCELに入れてやれば、このデータを元に「そんな感じ」のグラフはいちおう描け無くはないです。「そんな感じ」なのはなぜかというと、どこのデータ拾ってくるか、というのも一義的には決まらないからです。というのは、仰角αとレイノルズ数の関係が機体(翼面加重とか)によって変わってくるからです。
そういった厳密な評価が必要になるかもしれないのはなぜかというと、最近のDLG翼形は、翼厚を同じにするとわずかな差しか無くなるからです。

 DLG用の翼形にも色々選択肢が増えましたが、一番違うのは翼厚で、結局翼厚を同じに修正してシミュレーションすると差はわずかになります。その「わずかな差」は工作精度ぐらいの差になってきますから、例えば、

 シミュレーションではいいが、後縁付近が薄すぎてエルロンの剛性が低く、太陽熱でねじれが発生してむしろ性能が悪くなる!

なんてこともあるわけです。例えばエルロンの翼根の合わせ目と、翼端側の合わせ目が合わない、なんていう機体はねじれがあります。
JWにキャンバーだったかを聞いたときも、このぐらいだよ。でもさ、こんな感じ(に、ねじれてる)だからね~、でした。
 高価で頑固な作りの某海外シャーレ機でもねじれは発生することがあります。よって机上のシミュレーションだけでは不十分で、工作精度やつくりかたも考慮する必要があります。翼形によってはエルロンにカーボンパイプを入れる、なんてことが必要になってきます。一番いいのはエルロン内部に構造があるといいです。重くなりますが、L/D重視のF3K指向なら欲しいところです。

で、最終的に問題になるのはバランスです。
例えば

  ランチ時のCD値は小さいけど吊ったときのL/Dは悪い、とか
  高速L/Dはいいけど、吊ったときの低速L/Dは悪い、とか、

結局バランスの問題になります。バランスの取り方には次の条件が関係して来ると思います。

  風速
  競技ルール
  サーマルの発生頻度
  サーマルの大きさ 
  サーマルの持続時間
  ランチャーのランチ能力(速筋・遅筋比、筋パワー、習熟度)
  好み
  その他(なんかあるかな?)

例えば、
 F3Kの場合・・・豆粒にする必要はないですが「外し」は許されないので、比較的L/D重視の翼形で重めの機体になってきます。
 豆粒にしたい! 場合・・・「外れ」が多くても「当たれば大きい」、がいいので沈下率優先の翼形で軽めの機体になってきます。
 ランチ高度大会・・・なら、沈下率やL/Dを犠牲にして薄くすればいいです。

浮きを良くするのは一番簡単で、厚翼、低翼面加重、強キャンバーにすればするほど浮きが良くなります。
ランチ高度を稼ぐだけなら、薄翼、弱キャンバー、やや大きめ翼面加重、にすればいいです。
で、世界中でいつも論点になるのがL/Dで、これは○○になるほどL/Dが良くなる、という一方向性のものではないので難しく、世界中でいまだ議論があるわけです。


で、最終結論です。

 ある程度の性能バランスの取れた機体を持っているのであれば、

 「つくるより練習した方が勝てる!」

と思います。(翼形なんでもいいのさ~)
例えば、あなたの機体をJW選手が飛ばしたら・・・
翼型の見方よりも、サーマルの見方を気にした方がいいと思います。
(ただし、自作機を作ることに面白みがある、という楽しみ方もありますので・・・)

上のポーラーでピンク色は何か判りますか? わかったら翼形マスターかも!

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カーボンティッシュ
カーボンティッシュでつくってみた。
DSCF9472.jpg
色々届いた。
DSCF9468.jpg
先ほどアラミドその他も到着。

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スチレンDLG
スチレンボード単板のDLGで、何万円もする高性能機を負かせないかと思っています。
無題4d
 ※リブのような線は、リブではありません。CADでの翼弦の寸法線です。リブは使いません。
 ※スパーのCFRはもっと幅広くてもいいかも。二重マイクロももっと広範囲でもいいかも。
  マイクロGは重めじゃないと持たないと思います。超薄翼なので。48g/m2あたり?

目標は・・・
 1.なるべく安く
 2.なるべく製作容易に
 3.特殊な材料は使わない(カーボンクロス、ケブラークロス)
 4.特殊な道具は使わない(コアカットやバギングなんてしない)
 5.基本的に全力ランチしたい。
 6.単板のため、ランチ時の抗力は激減!? 目標獲得高度40~80m。(人による)
 7.2エルロン可変キャンバーなら翼型っぽくできるので、浮きやL/Dもそこそこ確保?
 8.ラダーレス(工数削減&サーボ代節約&軽量化)
 9.高性能機が乗れる弱いサーマルにはほぼすべて乗る。
 10.まぁ優勝できなくても良い。(成績下位に高価な機体がいくつか来るだけでもOK。
    たぶん達成可。C/P最大!)

スペックは・・・
 ・スチレンペーパー準単板主翼 2エルロン可変キャンバー
 ・コアカッターは使わない → 下面フラット翼形(クラークYっぽく)上面はある程度削る。
 ・全体の剛性はどうする? 全面マイクログラス貼り(一部二重)&CFロービング
 ・エルロンのねじれ剛性はどうする? → 後半は厚めに残して確保。
 ・バギングはしない → レジンでふつうにグラス貼り。
 ・スパー材は組み込まない(加工の手間がかかるため)
 ・ペグ周りの剛性は? → ペグなんて使わない(ホール方式)
 ・ヒンジは? → テープヒンジ(サンドイッチ)
 ・尾翼は? → スチレン+マイクログラス+CFロービング
 ・胴体は? → これは本格的なものを使いたいところ。

 DLG向きの最高のサーボが欲しい、最高の受信機が欲しい、大会が近くでもあるといいな、
なんて思ったら、市場が大きくないといけません。普及させないといけません。それを考える
とDLGは高価なものばかり。安価な物がありません。これではいくら頑張ったって普及は難
しいでしょう。スポーツでも何でも、人が増えないと活発になりません。ワンハンドレッドが
あれだけ売れたのはなぜ? 高性能だから? 日本人は忙しいのです!製作の手間を省きたい
人は多いはず。欧米みたいにたっぷりの時間を使って趣味を満喫できる人は少ないのだ!
スチレンDLG、作ってみては?

性能だけじゃないって、これ↓見ると感じます。(音を聴いて下さい)

(エンジン切ってます! 世界チャンプです)

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フードセーバー
風がやや強かったが少し飛ばしてみた。時折サーマルがやってくるが、戻れなくなると怖いのでほどほどに回して前に出てまた回したり・・・
DSCF9464.jpg

フードセーバーが壊れた! 溶着モードに入らないでタイムアウトする! 次はどこのにするかな。(同じものは買わない!)
DSCF9466_s.jpg

サーボのトルク
▼トルクのあるサーボが良い?

 ・電流を増やしてトルクを稼いでいる場合・・・
   ブラシの負担が大きいので、ブラシが死ぬ(サーボが固まる)リスクが増える。
   (過去に何個か経験あり。ヒンジがスムースでも、いくときはいく)

 ・ギア比でトルクを稼いでいる場合・・・
   ホーンの速度が遅くなる。

トルクが大きくて、速くて、軽くて、小さいサーボ! 市場が欲しがるやつですね。
電流を増やせばいいだけです。ブラシへの負荷が最悪です。
細いブラシに大電流を流すのは無理があります。
モーターメーカーが想定した許容電流を超えてオーバードライブしたりしてます。

ちなみに高電圧(6V等)にしてパワーを出す場合もブラシへのダメージは
増えますから注意が必要です。

大きさや重さや速度が同じなら、トルクが小さいほうが電流が小さく、
ブラシへの負担は小さくなる傾向があると思います。
速度とトルクの両方が欲しい部位には、大きくて重いサーボを使うしかないです。
ブラシもしっかりしたものになってきて、大電流に耐えられるから。

あとはトラブルのリスクをどこまで避けたいか、でしょうか。
DSCF0310_s.jpg

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FW3
FireWorks3-mod を飛ばしてみた。まだ2回ぐらいしか飛ばしていない。
DSCF9439.jpg
曇り+無風+アーベントで最悪! と思いきや、サーマルが出てくれてMAX多発(大会じゃないぜ!おぃ) 豆粒ほどじゃないが小さくしてやった。ブラスターだとこうは飛ばないだろうな~ やっぱり日本の気候には軽量機がいいかな~ などと、昔言ってたことと逆を言ってみたりするw
     memo: Wing122g + Fuse&weight93g = 215g

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