電動 前縁可動 可変キャンバー翼 双胴機

ブルーアロー（空撮機）(2005.11.24)

  • 翼 長：1,500mm　／翼面積：26d㎡

  • 全 長： 1,100mm　／重　さ：1,080g（カメラ搭載時1250g）

  • モーター：enpower32ミドル1000　／アンプ：Hyperlion20A

  • リポ：2200mA　／プロペラ：APC_E10×5

  • 翼型：SD7090→2段可変キャンバー

  • 操縦：7ch6サーボ（主翼4サーボ・フラップ・前縁連動）

  • 目的：空力中心の移動しない前縁可動可変キャンバー翼を使用し、高揚力装置の可能性を空撮機に活用する。

  • 工法：胴体：バルサ枠組→2mmスチレン→テープ張り、翼：バルサリブ組→1mmスチレン→テープ張り

  • 尾翼：バルサ＋スチレン→テープ貼り

  • 仕上：色テープ貼り

◆　機体記録　

デジカメ搭載時およびビデオカメラ搭載時

空撮機器ラインナップ

奥：デジカメ搭載：PENTAX optio SVi

（インターバル撮影機能内臓）

中央：ノーマルキャノピー

手前：デジタルビデオ：Sanyo xacti C4

キャノピー部を交換することによりそれぞれ、専用機としての優れた機能を発揮します。

◆　動機と計画

　9月の初旬に旅行があって中型旅客機に乗った。そのとき前縁フラップを見てこれを模型に取り入れられないかという思いが頭をよぎった。これまであまり例のない前縁可動の可変キャンバー翼とすべく構想を練っていた。作動はできるだけシンプルなシステムとし、大切な主翼上面にスキマを設けず上面プランクのスチレン自体をヒンジとして使って持つかということを実験してみることにした。その結果1mmスチレンでもテープ補強するこで十分実現可能と判断し、製作に取り掛かることにした。

◆　設計と準備

１．まず紙飛行機（スチレン製）で原型機をつくり飛行特性を確認。

　　また翼型を前縁曲げ、フラップ作動状態にて揚力変化を確認。

　　上記原型機試験飛行の結果、キャンバーを掛けると低沈下率の特性になり、

　　キャンバーなしの状態は高速スポーツ機の特性になることを確認。

　　紙飛行機でも直進性は極めて良好なことが確認された。

　　また双胴の空気抵抗が飛行安定に寄与しているようであった。

２．設計は原型機の平面形をほとんどそのまま翼長1,500mmに拡大。

　　垂直尾翼は原型機そのまま、水平尾翼はわずかに拡大して設計。

３．ビデオカメラ搭載を前提として胴体前部の大きさを決定。ハイペリオンスホーイのアルミ脚を後輪に設定し胴体の大きさを決定する。またプロペラは11インチまでの仕様とし脚の長さを決める。

４．重心位置は30%に設定。電池の移動で重心移動。ビデオカメラはキャノピーの位置に取り付ける。前・後向きに設定可能。デジカメ横向き搭載にも対応可能とする。

◆　飛行インプレッション

今回の目的である前縁可動時の低速時の挙動は極めて良好であった。エルロンは低速でもよく効き、フラップを下げていることで内側翼はバタフライミキシング状態になり、抗力の差でヨー軸にも効いていて大変スムーズな旋回を行う。また揚力は極めて大きく離陸は速度が出ない滑り出しの状態で浮く。上昇も角度を設けずにぐんぐん高度を取る。フラップ動作が翼のねじり下げ状態になることもあって失速の挙動は皆無であった。高速飛行も大変素直で音はプッシャー独自の音で素晴らしい。

仰角を大きく取らなくても翼の揚力はこんなにあることをしみじみ感じさせてくれるお気に入りの機体がまた一機誕生した。

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１．主翼の組み立て加工

①ＳＤ7090（10％翼厚）図面から型紙を起こし、2mmバルサで主翼リブ後部抜く。スパーは5mmと4mmバルサから切り出した。

②リブは予めエルロンやフラップサーボのコード通し穴を加工しておき図面にあわせそれぞれを瞬間で接着。後退角を考慮したリブ角度とする

２．主翼のプランク加工①

①主翼上面を0度として接合。左右は角度にあわせてバルサブロックを加工して接合。

②双胴部分までの翼は胴体と仮定し、ネジレがおこらないようフルプランクとする。プランク下には一部湾曲した1.5mmベニアをサーボベッドと兼ねて補強材として使用。

３．主翼のプランク加工②

①WaypointのW-150MG金属ギアサーボ（トルク3.6kg/cm）を組み込み。コードを予め通しておく。

②上面をプランクする。プランク接着は定番のセメダインC。まちばりで固定。なお、プランクの前にエルロンサーボとラダーエレベータサーボの延長コードを通しておく。

４．エルロンサーボ取り付け

①エルロンサーボはW-060BBとし、付属の爪を使い1.5mmベニア補強したスパーに木ネジで直付けとする。

５．翼の調整

①可動翼をマチ針で仮止めし、翼の厚みを確かめながらスパーとの段差を修正する。可動部の角は応力が集中しないようＲ付けを慎重に行う。

②翼端にリブ入れ（エルロン部含む）を行い、スパー端末の処理をしておく。

６．双胴の加工

①8mmバルサから双胴部を切り抜き。肉抜き加工とサーボベッド加工およびサーボ延長ケーブル用の穴（胴体に埋め込む）を加工する。

②翼取り付け部は現物とあわせながら少しづつ削って慎重に加工。

７．フィルム張り

双胴部にフィルムを張る。尾翼の安定板も接着しておく。

８．水平尾翼の加工

中心部５mm→前側3mmのテーパー断面とする。動翼は5mm→2mm厚なるよう仕上げる。今回は材料が手に入らず1mmスチレンを貼ったができれば0.5mmを使用したかったところ。

９．尾翼の加工

①同様に垂直尾翼を加工し、クリアテープを貼って補強。胴との接着部は逃しておく。

②ヒンジはOK模型のクリアヒンジを半分に割り使用。低粘度瞬間接着剤で接着。

１０．前縁プランク

前縁部を1mmスチレンでプランク。上面は一体プランクなのでそのままにしておく。キャンバー作動部を1．5mmベニアで補強。ここに作動ホーンを取り付ける。

１１．下面プランク

①1mmスチレン板からサーボやケーブルの穴を予め逃し加工をしておく。

②スプレーのり７７で接着。サーボやケーブルは新聞紙等で養生しておく。

１２．前縁可動仮止め用ヒンジ

主翼と前縁部のスキマと上下を慎重に合わせながら仮止め用のクリアヒンジを接着。これがないと正確な上面のプランクは不可能。この機体製作で最も神経を使った部分。プランク後はこのヒンジはカットする。

１３．ボールリンク取り付け

ホーンにはヘリ用ボールリンクを取り付け。実際にサーボを動かしながら可動量とホーン位置を決定。

なお動作は送信機側のフライトモードで行い、ノーマル状態を含め３段階に動作量が変えられるようにした。

１４．上面プランク

主翼上面を型紙で取ったあとスチレンに写してカットする。予めアールになじむよう曲げのクセをつけておく。接着は発泡用接着剤を使用。可動部は切り込みを入れ動作に支障がないようにしておく。

１５．フラップ組み付け

翼のテープ貼りを行ったのち、胴体取り付け部を逃し加工する。ピアノ線にPPカラーを被せてコの字に曲げて後縁スパーに接着。

フラップは抵抗が少ないと言われる下側中心とし、クリアヒンジも下面側に寄せて加工する。

エルロンもクリアヒンジで接着。

１６．双胴を主翼と接着

双胴を主翼と接着。下の板がちょうど400mm幅で平行なのでそれにあわせて胴を固定。翼端と胴の端を定規で計り正確さを確認する。接着は時間が稼げる木工ボンドとした。がっちりはまるくらいなので主翼の仮止めは全く不要であった。

胴と主翼の平行度も一応確認する。

１７．胴体加工

６mmバルサと1．5mmベニアで胴の骨組を作る。

これも型紙から2mmスチレンプランクとする。

１8．胴と翼の取り付け部加工

主翼取り付け部を現物合わせで加工する。後縁はアルミアングルで胴に引っ掛け、前に２本プラボルト止め。

また脚取り付け部を3mmベニアで取り付けておく。。


１9．モーターマウントの製作

1mmアルミ板でモーターマウントを製作。モーター取り付け穴、空気穴、取り付け穴を加工する。

プッシャーでしかもセンターレイアウト、翼との距離が近いこともありスラストは特に設けなかった。

実際の飛行でも全くスラスト関係のクセは感じられなかった。

20．前輪の取り付け

２mmピアノ線を加工し脚の形にする。

アルミの薄板（フロッピのカバー）とペットボトルの側面の凸凹を利用し脚を木ねじで取り付ける。


２１．リンケージ

カーボンロッドおよびリンケージロッドを接着しリンケージする。ロッドとパイプの接着は糸を巻いてから瞬間の流し込み、接着後ピアノ線とカーボンをテープ巻とし２重安全構造とした。

番外編

ダクト機への改造をしてみました。

まあまあ、かっこいいが砂を吸いやすいこともあり長く持たなかった。