15クラス練習機　KMCO　オオカミを作ろう 完成重量を見積もる。

 

オオカミの全備重量は、翼面積×予想翼面荷重から求めた重量として586ｇとしましたが、
現時点で材料から求められる材料からの重量を計測してみました。

計測した結果536ｇとなり、その差は丁度50ｇとなりました。

残り50ｇは、工作に必要な被覆、塗装の重量等で消化されることになります。

 

それが、可能かどうか？については、過去に作成した機体を調べると目処がつくでしょう。

ということで、過去に作成した機体の重量管理情報を調べてみました。

 

一番近い大きさ、構造の機体は、フェニックス3号機となりましたでの、数字を確認すると
塗装で77ｇ（主翼はフイルムで胴体、尾翼はウレタン塗装）となりました。
塗装は、塗装面積に比例して重くなります。
主翼面積、尾翼面積は、ほぼ同程度ですが、胴体の面積は明らかにフェニックスのほうが広いことになります。

よって、オオカミの場合の塗装重量は57ｇ程度になるのでは？
と予想しました。
塗装は、練習機ですから、多少塗る回数を少なくしてもよいわけですからね。

となると、7ｇ程度重いことになります。

 

うーん、微妙です。

 

よく考えてみると、主翼のスパー補強で、5×10のヒノキ材を接着しています。

また、エンジンマウント回りの補強で3ｍｍベニアを接着しています。

 

（脚は2.5ｃｍ前方に取り付けるための穴を空けなおした）

この分の重量が増えたのかもしれませんね。

 

 

また、キットの翼紙を用いての塗装では、残り50ｇでの塗装は無理に思います。
やはり、軽量フイルムで工作するしかないでしょう。

 

 

現状で、残りの軽量化する案としては、

 

１）水平尾翼をバルサにして軽量化する。
２）胴体を肉抜きして軽量化する。
３）主翼を肉抜きして軽量化する。

４）その他パーツを軽量化交換する。

となります。

 

それぞれ検討してみましょう。

軽量化する目標重量は、20ｇとしました。

多少軽い場合は、その分、塗装を丁寧にしてみましょうかね。

 

１）水平尾翼をバルサにして軽量化する。
オオカミの水平尾翼はアスペクト比が5.0と細長いので、全部をバルサに置き換えるとなると、ハードバルサでの置き換え程度が、強度的に限界に思います。
これは、飛行に必要な重量、ではなく、接地等のトラブルに対応した充分な強度、で考えないといけません。
ということで、スタビライザー部分はベニアの材料そのままとし、エレベーターのみバルサに置き換える、という方針としました。
水平尾翼の重量を軽量化すると、問題となるのは重心位置の移動となりますが、幸いオオカミでは主翼を前後させて重心位置調整が可能です。
胴体の重心位置の前後移動については、余計な調整錘を乗せなくても可能なので、全備重量の変更無く工作が可能ですから、水平尾翼軽量化は、重量分布でにリスクは発生しませんね。
ちなみに、形状の変更は、今回はしないことにしましょう。
水平尾翼の形状変更は飛行性能に大きく影響しますからね。

そうそう、垂直尾翼もベニア製です。
これもハードバルサに置き換えれば軽量化は可能ですね。
今回はどうしよう？

 

２）胴体を肉抜きして軽量化する。
胴体は単純なスクラッパー形状になります。
接地等のトラブルでも損傷しにくいことを実現するには、そのままでも充分なのですが、今回は、多少工夫して肉抜きすることで、強度をそれほど落とさず肉抜きも可能なのでは？と考えています。
肉抜きのできる箇所は、主翼の取り付け部分の付近となるでしょうかね。
ホルソーで肉抜きしてみましょう。

 

３）主翼を肉抜きして軽量化する。
この手の練習機で、接地等のトラブルで壊れやすいのは、やはり主翼となります。
スーパープライのようなベニア翼でしたら問題ないのですがね。
となると、肉抜きする余地はなく、かえって補強したいくらいです。
私の友人が過去に実施した事例では、スパー、前縁を5×5ヒノキから8×8ヒノキに置き換える、なんてことで対応していることもありました。（なるほど、と感心しました）
今回は、主翼中央部に5×10ヒノキをつけて、応力が集中しやすい主翼中央を補強しました。

（ちなみに、この主翼補強構造は、私が過去に作成した背面飛行練習機、ブルースター、で採用されていた構造です。ブルースターって、いろいろ考えられ、よくできた設計に思いましたね）

リブは肉抜きすると接地等の衝撃で割れやすくなります。

ですから肉抜きはしないほうが壊れにくく、修理も簡単になるでしょう。

どうやら、主翼の軽量化は難しそうですね。

 

４）その他パーツを軽量化交換する。

キット付属のゴムタイヤは、市販のスポンジタイヤに変更するだけで、かなり軽量化できます。

操縦装置も、キット付属の金属製から、実績のあるKMCOナイロンベルクランク、ナイロンホーンに交換すれば軽量化が可能ですね。

プッシュロッドはカーボン製に交換すれば、軽量化可能ですね。

操縦装置軽量化の注意は、実績のある信頼性の高い充分な強度の確保に努めてください。

ここで手抜きすると、悲惨な目にあいますからね。

 

 

エレベーターのバルサ化、胴体の肉抜き、その他、で、強度を落とさず20ｇ程度軽くできるでしょうかね。

とりあえずやってみましょう。

 

とはいっても、練習機、あまり軽量化で目を三角にしてもしかたありませんがね。