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▼ランチ時のテール周りの振る舞い
▼ランチ時のテール周りの振る舞い


遠心力と垂直尾翼の揚力は、生じる時期が違います。


概要

1.リリース前、遠心力は以前計算したように概算で90G程度になります。

2.ここでブームは外側にしなり、弾性エネルギーが蓄えられます。ちなみに厳密には、最もしなっているときが遠心力最大ではありません。

3.さてリリースの瞬間ですが、指によるペグの引っかけを弱めていくと、遠心力でペグがすっぽ抜けます。(筋肉の収縮・弛緩速度は遅い)

4.リリースされると、機体は接線方向に進みます。ここで遠心力はゼロになります。(ヨー軸の回転による機体重心周りのわずかな遠心力は別として)

5.しかしヨー軸まわりの回転の慣性のために、機体の重心周りの回転が続きます。これがドリフトの原因になります。

6.ドリフトアングルによって垂直尾翼に揚力が働き、ブームに左向きの力が加わっていきます。

7.この時、2.で蓄えられた弾性エネルギーも解放されていきます。したがってブームを左側にしならせる原因は、リリース前に蓄えられた弾性エネルギーと、主にリリース後のドリフトによって生じた垂直尾翼揚力、の2つです。前者は概ねリリース時に解放されはじめ、後者は主にリリースしてしばらくしてドリフト速度とトドリフトアングルが大きくなると増えていきます。この時、弾性エネルギーの一部は非力学的エネルギーになりますが、その割合はブームによります。(ブームに尾翼のおもりがついた減衰振動です。)

8.こうして、ブームのしなりが右から左に変わっていきます。

9.垂直尾翼自体も、外側から受ける空力的な力により内側にたわみます。

10.この後、すべての力学的エネルギーが非力学的エネルギーに変わるまで減衰振動をしていきます。これは機体のヨー揺れに影響を及ぼします。機体のヨー揺れは、機体の固有振動と、ブームの固有振動などが組み合わさった減衰のある連成振動です。これは、(揚力と弾性力の)復元力を表す関数の形や減衰力など、様々なファクターに依存します。(何が支配的かは今回解析してある程度わかりましたが割愛。)

きり無いのでこのぐらいにとどめます・・・あまり頭使わないで楽しみたいしね。

テーマ:ラジコン・空物 - ジャンル:趣味・実用

この記事に対するコメント
承認待ちコメント
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【2013/04/18 05:34】 | # [ 編集]

Re: タイトルなし
> この現象によって、ランチ高度が下がる様なデメリットって有るのでしょうか?

 比較対象によります。
【2009/12/10 19:24】 URL | HLGPARK #- [ 編集]


なるほど、理解できました。
剛性のあるブームだからこそ起きる現象って事ですね。

この現象によって、ランチ高度が下がる様なデメリットって有るのでしょうか?
【2009/12/10 01:26】 URL | 黄昏 #ZQHR2uUw [ 編集]

Re: タイトルなし
ファイルありがとうございます。他の方法での確認も必要ですが、簡単に言うと、ブームが非常に硬くて固有振動の周期が短い場合、リリース直後のドリフトアングルがまだ大きくならないうち、すなわちで十分風圧がかからないうちにブームの戻りが進むため、垂直尾翼が置いて行かれている(主に慣性+若干の空気抵抗、および後述の他の理由で)可能性があります。
 後述の他の理由・・・ですが、簡単に言うと力の位相と変位の位相のズレです。尾翼は遠心力ではあまり弾性エネルギーを蓄えないとおもいます。なぜならブームも変位するからです。よって尾翼の内そりへの尾翼の弾性エネルギーの寄与は小さく、風圧が支配的と思います。風圧がかかりはじめても、積分の理屈で、加速度(力) → 速度 → 変位 の順で増加していきますから、風圧がかかり始めてから尾翼が内そりになるまで時間がかかります。(振動現象で、加速度と速度と変位の位相がずれているのと同じ理屈です。) 一方、ブームの内そりには弾性エネルギーも使われますから、そう言う効果もあり尾翼の変位は遅れます。
 確認のために手持ちのテープを見てみたら、私の柔らかいブームだと尾翼の外そりはなくて内そりばかりですし、少し硬いブームでの撮影では、初期に同じような外そりが確かに若干見られていて、その直後大きく内そりになっています。これらはこの説とつじつまが合います。話長くなるのでこのへんで。
【2009/12/09 23:04】 URL | HLGPARK #- [ 編集]


何となく分かった様な・・・
難しい・・・
【2009/12/08 23:54】 URL | 黄昏 #ZQHR2uUw [ 編集]


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