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25クラス電動スタント機を設計 重量を検討する

PMBM-25Bで機体重量を検討してみると・・・・・
どんなにがんばっても850gを切ることはできない。
どうにかならんもんかー?とRc-airplean氏と相談すると、
「やっぱり、モーター重いんじゃない?」とのこと

ここから始まって、いろいろ検討してみた。

(Rc-fujita氏は、RC飛行機でも電動暦は私よりはるかに長い、ということで、ご意見を尊重、ですね)

上昇、降下でエンジンほど推力変化を求められない電動であるなら、どうしたら良好な推力特性にしたらよいのか?
と考えると、答えが見えてきた。
エンジンでもそういった回転特性で全うに飛行している機体があったよな?
そう、パイプエンジンに近くなる、ということになる。

ペラのピッチを浅くしてプロペラの枚数を増やし、その分回転数を上げて用いる方法、これで解決のめどが立ってくる、ということになってきた。

理由の説明は、とりあえず省いて、結果としての機体特性をまとめると
・エンジンの扱いは大変だが、設定が決まると一定速度で飛行するようになる。
(今回はモーターなので、楽々クリア)
・演技の伸びは劣る印象になるが、逆に、カチッとした印象の演技になる。
・風に対しての進入性が弱い印象がある。
・水平飛行、上昇、降下での速度変化が小さくなる。

この場合、回転数は、約9500rpm~10500rpm程度
それに見合ったプロペラとなる。

重量の面を考えると、やはり電池の重量が重い。
一般的に、電圧が高いほうが電力から運動エネルギーに変換するのに効率がよい、ということは当たり前だが、そうなると3S(11.1V)よりも4S(14.8V)のほうが有利になるし、なんといっても電流が小さくできる。
アンプは電流量が小さいほど小型軽量になってくる、また、電池容量も小さくできる、ただし、1セル増えるけど、ということになる。

あと、配慮しないといけないのは、馬力過重という基準がある。
馬力ではないが、機体重量と推力の比率、これは、絶対的な基準になる。

スーパープライEp-Zでは、機体重量は630g、静止推力850gとして計算すると
1.33倍程度となる。
私の経験では、1.4倍程度あれば余裕が出ることがわかっているので、ここはクリアしなければならない。

ちなみに、PMBM-25Bでの機体重量850g、静止推力1140gとして計算すると
1.34となり、スーパープライEp-Zと大差ない。
一方、850gでの機体重量は守れるの?となると、なんともいえない。
機体重量の見積もりは精度がそれほど高くないところが多い。
となると、更に不利になるのでは?

と考えると、結局考え直し、ということになってしまった。

モーター、電池の組み合わせを考えると、計算でかなり求めることはできるが、
では、そのようなモーターを作れるの?電池も好きな重さで作れるの?
となると、当然、作れない。

(ちなみに、好きな大きさのリポを1個作るのに、いくらかかるの?といったことを業者さんにお聞きしたところ、「はい、30万円ほどかかりますけど、どうします?」といわれました。ようするに量産しないと安くならないのです)

ということは、市販品の組み合わせで妥当なものを見つけるしかない、ということになります。我々は素人ですからね。

でいろいろ探してみると、ありました。

HACKER A30-42S-UAV-LHT
KV値 850 66gケーブルなし 89gケーブルあり 電流 MAX20A
おなじみ、マルチコプター用のモーターです。
(おっと、マルチコプターは、おなじみではないですよね)

マルチコプターはできるだけ高い電圧のほうがよい、と考えられているようで、KV値が低いものが好まれる傾向があるようです。

電池は、4S1500mA 30C以上 とし150g程度

プロペラは、3枚カーボンから削りだしで自作
(ここは、私が削りだす)

となりましたが、Rc-fujitaさん、こんなんでどう?


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