スチレンペーパー尾翼で軽量化

0.5mmスチレンペーパーを使って尾翼を作成し、LivingRoomFly04を軽量化してみました。
全備重量:17.5g

ビットチャージのモーターを採用しているが、この重量ではパワー不足です。
そこで、重量詳細を測定しました。
重量リスト
主翼 : 2.2g(カーボンロッド:0.4g)
胴体 : 1.7g
水平尾翼 : 0.3g
垂直尾翼 : 0.1g
モーター : 2.4g
プロペラ : 0.6g
リンケージ : 0.6g
受信機＋アンテナ : 2.8g
マグネットアクチュエータ : 2.5g
バッテリ : 4.0g
-----------------------------------
全備重量 : 17.2g
---------------------------------- 分析
構造重量 : 4.3g
リンケージ : 0.6g
モーターユニット : 3.0g
RCユニット : 5.3g
バッテリ : 4.0g

ファウンド FBA-2C 脚、バッテリホルダー作成

ファウンド FBA-2Cに脚を追加しました。バッテリーも磁石でワンタッチで着脱できるようにしました。
全備重量：22.1g

FF用のプロペラより小さいプロペラを使っているので、脚の長さは7mm程度小さくしました。
0.5mmカーボンロッドと、パワーリップで補強し、タイヤには2mmのスチレンペーパを追加しました。タイヤを外して脚をたたむ事で、A4クリアケースに入れることができます。
脚重量：0.5g

Φ2x2の磁石を４つ使い、バッテリーをワンタッチで着脱できるようにしました。このことで、スイッチはいらなくなりました。バッテリ部分はJSTコネクターが省略できるので、コネクターの時より軽量化できると考えています。
バッテリーホルダー重量：0.9g

マグネットアクチュエータ ピアノ線注意

前回の飛行会でラダーの効きが変だったのは、ロックしていたことがわかりました。
リンケージロッドエンドのピアノ線とマグネットアクチュエータの磁石が干渉していたのが原因です。

クリックすると0.9Mのムービーがオープンします。
リンケージロッドのエンドはピアノ線で作成していました。アクチュエータがロッドを引くとピアノ線と磁石が接近し、そこでロックしていました。

ロッドエンドのピアノ線をやめ、カーボンロッドで作成しました。
結果、ロックはなくなりました。

ファウンド FBA-2C 重量測定

ファウンドのパーツ毎の重量を測定してみました。

重量リスト
主翼 : 1.5g
胴体 : 3.2g
垂直尾翼 : 0.2g
剪断ピン : 0.1g
モーター : 5.3g
プロペラ : 0.6g
リンケージロッド : 0.3g
リンケージロッドエンド : 0.2g
受信機＋アンテナ : 2.8g
マグネットアクチュエータ : 2.5g
バッテリ : 4.0g
-----------------------------------
全備重量 : 20.7g
---------------------------------- 分析
構造重量 : 5.0g (スチレンペーパー : 3.1g)
リンケージ : 0.5g
モーターユニット : 5.9g
RCユニット : 5.3g
バッテリ : 4.0g

第２４回横田スローフライヤークラブ飛行会

第２４回F西多摩体育館飛行会に参加しました。
1.FlappingWing01-01のテスト飛行
2.FBA-2C　Scale02-01のテスト飛行
3.Tailless02-01の飛行練習
を行いました。

1.FlappingWing01-01のテスト飛行
モーターユニットのパワーテストをしました。
E-Chargers 1Cell 84:1 と　ジャンクモーター 2Cell 84:1 のパワーテストを行ないました。
どちらもパワー不足で水平飛行は不可能でした。
ジャンクモーター 2Cellのケースは、直線飛行ならぎりぎり水平飛行ぐらいでした。
E-Chargers 1Cell は4.4Hsで ジャンクモーター 2Cell は5.2Hzなので、
��Hzから１０Hzで駆動可能なモーターをチョイスする必要があります。
2.FBA-2C　Scale02-01のテスト飛行
リンケージが終了していない状態でしたが、そのままでもパワーテストは可能なので、行ないました。最初、グライドテストでまっすぐ飛行することを確認して、パワーオンテストを行いました。最初は左キリモミ状態で墜落しました。プロペラトルクの問題のようです。
垂直尾翼を右に角度を付けて、飛行させるとうまく飛行でき、パワー的にも満たしていることが確認できました。
次に、リンケージを現場で作成し、飛行テストを行いました。ラダーの空力バランスが悪く、舵が効き過ぎる傾向にあり、墜落させてしまいました。
墜落のダメージでこの日のテストは終了になりました。
3.Tailless02-01の飛行練習
ハンググライダー形式のアドバースヨーが大きい飛行機の場合、ダウンを打ってスピードを付けると比較的、その傾向が和らぎます。その飛行の練習を行いました。

ファウンド FBA-2C 完成

栗田さんから頂いたFFファウンドをRC化しました。主翼と垂直尾翼は取り外し式にし、A4クリアケースに収納可能としました。９／７の飛行会に間に合わせる為、脚の製作は断念しました。

カットが終了したのが、９／５の夜でした。
モーターの選択、分割の方式、リンケージ方式、補強方式など、シンキングタイムが多くて、
実質、土曜日１日だけでは１００％完成は不可能でした。結局、リンケージの一部と脚は作成できずに時間切れになりました。

主翼と胴体はΦ１カーボンロッド４本の剪断ピンで接合する方式としました。中央の主翼リブを剪断ピンが入る形にしました。

マグネットアクチュエータは、直接駆動は止め、プッシュプルロッドリンケージ方式としました。
全備重量(Gross Weight) : 21g
スパン(Span) : 320mm
翼面積(Wing area): 1.5dm2
翼面荷重(Wing Loading) : 14g/dm2
モーターユニット(Motor unit) : N20AB 1:1
プロペラ(Propeller) : U-80
バッテリ(Battery) : Li-Poly 3.6v 145mAh x 1

Scale02

ペーパークラフトを0.5mmのスチレンペーパー用に栗田さんがリニューアルしたフリーフライトファウンドをRCしてみました。主翼と垂直尾翼は分割式にし、A4クリアケースに収納可能としました。

状況：進行中

羽ばたきテスト

クリックすると1.4Mのムービーがオープンします。
サーボを改造したギヤーユニットを使って、羽ばたきの実験をしました。

9gサーボのモーター、回路、ギヤー２枚を外します。そこに、M-20クラスのモーターにモジュール0.25のピニオンギヤーをさして、セットします。これで、１６：１のギヤーボックスが完成します。
これに、さらにモジュール0.5のギヤーで減速して、羽を駆動します。
今回のテストはモーターはジャンクモータ（W08X7A）とE-Chargersを実験しました。
減速比は67.2:1、84:1、96:1で行いました。
67.2:1羽ばたきギヤーボックスです。ピニオンギヤーを１０から８に換えると、84:1になります。重量：12.0g

96:1羽ばたきギヤーボックスです。重量：16.2g

翼スパン：500mm
翼面積：4.5dm2
結果
W08X7A 96:1 1 cell　3.7V 0.3A　 羽ばたき周波数：3.5Hz モーター回転数：20100r.p.m
W08X7A 96:1 2 cell　6.9V 0.75A　羽ばたき周波数：5.2Hz　モーター回転数：30000r.p.m
E-Chargers 96:1 1 cell 3.5V 0.7A 羽ばたき周波数：4.4Hz モーター回転数：25500r.p.m
E-Chargers 84:1 1 cell 3.4V 0.75A 羽ばたき周波数：4.4Hz モーター回転数：22300r.p.m
E-Chargers 67.2:1 1 cell 3.3V 1.07A 羽ばたき周波数：4.0Hz モーター回転数：16200r.p.m

羽ばたき飛行機のコンセプト

M-20クラスのモーターを２つ使った羽ばたき飛行機を考えています。コントロールは左右のモーターコントロールのみで行ないます。
このコンセプトで実験を行なっていましたが、問題が発生しました。
当初、左右モーターコントロールは電圧制御のみでOKと考えていたのですが、左右の羽ばたきにコンセンサスが取れなくなることが判明しました。
具体例）右羽が上の時左羽が下になると推力が出なくなる。
つまり、羽の位置をフィードバックしないとダメなことが判りました。
フィードバックする方法は、いくつか考えられますが、２モーター方式は中止します。
一旦、１モーター方式で、羽ばたき飛行機として飛行するものを作成することにしました。
まだ、飛行機サイズ、羽ばたき周波数、モーターのチョイスなど、未知なことが多すぎるので、そこのイメージを作っておかないとお話が始まらないと考えたのです。

FlappingWing01

羽ばたき飛行機の調査及び実験を行ないます。

状況：進行中

FlappingWing

羽ばたき飛行機を飛行させる。

飛行機の中で一番大きな構造物は揚力を発生している翼です。羽ばたき飛行機は、その翼を動かして、推力を発生させるのです。ですから、機構が複雑になり構造重量が大きくなる傾向にあります。しかも、１つの機構（羽）で２つの機能（揚力と推力）を負担することになるので、効率が落ちる傾向にあります。
ですから、性能を追求した場合には、羽ばたき翼の選択は無いように思われます。
しかし、超小型飛行機の場合は、状況が変わってくる可能性があります。
一般的な飛行機の構造強度は、飛行中に掛かる荷重で決まります。しかし、インドアRCのように小型の模型飛行機は、飛行中に掛かる荷重より、取り扱い荷重（手で持って組み立てるなど）の方が大きい部分が出てきます。
超小型飛行機の場合、大半が取り扱い強度で、構造が決まってきます。パーツの強度が増しているので、羽ばたきなどの動作機構を追加しても、重量がさほど増加しない可能性が出てきます。
また、プロペラは効率を考慮すると、大きくしたいのですが、トルクが大きくなり操縦が難しくなります。大きなプロペラは取り扱いも悪くなります。羽ばたきは主翼が推力を発生させるわけだから、大きさによる効率はいいはずです。
現実にどのぐらいの大きさから、羽ばたき飛行機が有利になるか、これから調査していきます。