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25クラス電動スタント機を設計してみよう

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最近、電動モーターの性能評価について各種調査を行い、電動での動力の特性も理解できていることから、電動でのスタント機も設計してみようと考えてみた。

Rc-airplane氏のスーパープライEp-Zも飛行回数が100回を超え、そろそろ次のステップに進んでもよいころに思うし、「では、次の機体は何?」といったところが思案のしどころだと考えている。

スーパープライEp-Zの最大のメリットは、
「墜落しても復旧が早く、飛行練習の機会を失いにくく、その分上達も確かになる」
ことは最大のメリットになりえると考えている。
Uコンは、RCと違い、PCシミュレーターでの練習というのが非常に困難なところになる。
結局、「目と指」で練習するのではなく、体全体で練習しなければ操縦技術は身につかない。
よって、「飛ばし続ける」ことが大切で、体の条件反射を身に着けるには最適とも言える。

ただし、スーパープライEp-Zは、それなりに欠点もあることが判明してきた。

・旋回時の減速度合いが、案外大きい。
この欠点を克服するためには、「プロペラのピッチをもう少し浅くできればなんとかなるのになあ」
と考えてしまった。
使用しているプロペラピッチは6となっていて、明らかに高すぎる。
ビデオでの飛行を見ているとわかるのだが、旋回を繰り返すごとにモーターが低くうなり、機速の減速度合いが大きくなってきている。
そのくせ、水平飛行ではモーターが元気よく回り、そこそこ速度が上昇する。
本来は、旋回したらエンジンであれば生き生きと回るように調整するのだが。
もちろん、電動であるので、最近流行のGセンサータイマーで出力調整がきめ細かくできれば、かなり改善するのであろうが、練習機ではもったいない、とのところだろう。
ということで、手っ取り早く改善するには「プロペラのピッチを浅くする」ことになるのだが。
練習機である以上、プロペラは市販品の入手が容易なもの、しかも、電動で充分に性能を発揮するもの。となると、選択肢は少なくなる。
現在のAPCEペラのラインナップで使えそうなのは、現状のプロペラしかない。
プロペラのリピッチ等の加工は練習機では適さない。なぜなら、破損時に再現性がないため、ということになる。
練習機は、とにかく墜落等でのトラブルでも早期に性能を回復させることが必須になるためだ。

・旋回時の減速度合いが、案外大きいは、逆に、よい練習となる。
実は、スーパープライEp-Zでは、この欠点が、逆によい練習につながる。
つまり、初心者の方が練習するには充分な性能があるが、多少難しいほうが、あたりまえのスタント性能を持った機体を操作するときに、より勘所をつかんで飛行させることになるため、と考えている。
つまり、機体性能に頼りすぎず、きちんと操縦を覚えることができるようになる。
このメリットはとても大きいと思う。
スタントマシンもこの特性を持っていると思う。
つまり、胴体側面積がほとんどないので、特に上空でのテンション、交点でのテンションを保ちにくい特性がある。
機体の減速度合いは、普通の翼型を用いているので、スーパープライほどではないが。
このへんは、好みの問題となるのであろう。

さて、次のステップとなるのだが、「墜落したら壊れて再現性がない機体」にステップアップしてもよいように考えている。
スーパープライではあれだけ落としたのに、なんで墜落しないんだ?
とも考えることができるが、飛躍的に高性能化し、飛ばしやすくなると、落とさなくなってしまう。
これは、それだけスーパープライEp-Zで基本操作を身につけたかどうかで決まる。

私の学生時代の経験になるが、後輩の方々にスーパープライを飛ばすように薦め、我慢して練習している間に、彼らは憧れのスタント機を作ってしまう。
スーパープライを卒業して、自分なりの好みのスタント機を飛ばし始めると、皆、墜落させなくなっていた、という経験がある。
それだけ、墜落させないための基本操作が身についていたのだろう、と考えた。

今回もそうであるかどうか?そうであって欲しい、と願いところだが、たぶん大丈夫でしょう
(ね!!Rc-airplaneさん)

ということで、多少飛ばしやすく、F2B攻略のためのスタント機を探してみた。
エンジンクラスは25クラス程度がよかろう、ということで探してみると・・・・
ほとんどない。
電動でなければよい機体はいくつかあるが、電動となるとキットがほとんどない、ということに気がついた。

以下に、電動専用の機体であるための必要性について根拠を示してみよう。

問題は、モーターと電池の重量が、エンジンとタンク+燃料 の重量よりも重い傾向があることに起因している。
25クラスエンジンセットと25クラス相当の電動動力セットの重量を計算してみる。

イメージ 1


表は電動とエンジンの動力セットを比較したものになる。
結果は約60gもの差となってしまう。
(追記:アンプの重量を忘れてました。アンプ重量約35g(30A)を追加すると、やはり100g程度の差が出るようですね)
25クラスといえば、BNT-20で750g程度、それもコンペモデル仕様で工作しているので軽量だとしても、約800g~900g程度が相場の重量となるであろう。
60gといえば、動力セットで8%程度の重量増加を招くことになり、これは結構大きい。

バッテリーの重量は、電動R/Cのセオリーに従って容量、性能から選択した。

私の電動RC飛行機の体験では、エンジン仕様の小型RC飛行機に電動セットを飛ばして楽しんでいた友人が何人かいらっしゃったが、エンジンよりも1割程度重くなっていたのが相場であった。
機体の大きさはそれほど変わらないが、重さが1割違うとまったく飛びが変わってしまう。

では、何が違うのであろうか?と見てみると・・・・

機体の構造、はたまた素材がまったく異なっている、ことが判明する。
電動RC専用の機体は、華奢にして軽量化しているのだ。
華奢にできる理由は、エンジンに比べ、モーターの振動が圧倒的に少ない、ことによると思う。
マウントもバックプレートマウントを用いるので単純になっていて、至るところが肉抜きされている。フイルムも軽量フイルムで軽量になっている。
この差は性能への影響はとても大きいと判断することができる。

仮に、重量物であるバッテリーを更に小型軽量にできれば、という余地もあるが、Uコンでは常にフルスロットルに近い状態で用いることを考えると無理をさせることができない。
結局、全体的に出力を下げて用いることになるし、電池も飛行後の残容量はしっかり確保して余裕を持たせないと、モーター、電池ともパンクしてしまう。
こう考えると、出力は低くなる、バッテリーは重くなる、と不利な要素も多いことは確かだろう。

飛行時間を短くしても電池容量を少なくして軽量化できれば、とも思うのだが、リポは放電能力を超えて放電すると、これもパンクの原因となる、必然的に相応の大きな容量のリポを選択するしかなくなる。
この辺も、なかなか軽量化できない理由となる。

さすがに、ぎりぎりを狙って、ということは、私自身は経験が少ないのでわからないところでもあるが。

ということで、いろいろ考えている今日このごろでした。


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