ブラシレスモーターにGWSプロペラ取り付け

現在、私の使っている同軸ブラシレスモーター（Brushless02)は、軸が太い為、GWS6030などのプロペラをそのまま取り付けることができませんでした。
そこで、軸を2mmカーボンロッドに改造しました。

コイルの線径 測定

コイルの線径はマイクロメータを使わなければ測定できません。
そこで、「イラスト・図解／小型モーターのすべて」に載っていた方法で線径を類推してみました。


この方法は、断面積が1(mm2)の銅線の抵抗が1/58(Ω/m)であることから、コイルの抵抗を測定して、その抵抗から線径を計算するものです。
写真の巻き線は、鳥居さんから購入したもので、上がφ0.35mm、下がφ0.30mmです。
線の長さは円に巻いてあるので、その円の直径と巻き数で計算しました。
結果
上
直径：78mm
巻き数：30
抵抗：1.3Ω
0.177Ω/m -----> φ0.352mm
下
直径：80mm
巻き数：88
抵抗：5.3Ω
0.240Ω/m -----> φ0.302mm
この方法で、十分線径が類推できることが解りました。

鉄粉の掃除

ブラシレスモーターのカンに穴あけしたら、カンに鉄粉が付いて取れなくなっていました。
そこで、飯野さん！自作ブラシレスモーター・テクニック！に載っていた方法で掃除しました。
簡単に鉄粉が掃除できるすばらしい方法です。

エルロン練習機 作成

最近、飛行会でテストする飛行機がすぐクラッシュして、飛ばす飛行機がなくなり、時間を持余すことがありました。
そこで、LivingRoomFly02をベースにエルロン練習機を作成しました。


EPPで作成されたファンフライとは随分かたちが違うので、ファンフライ飛行機に繋がるイメージがつかめるか解りませんが、エルロンコードを大きくし、モーターユニットにはブラシレスモーターを装備してみました。
FunFly06-01　スペック
総重量：68.4g
JMP 5-2.3 :2.5g
WES 2.4g servo x2 + Hyperion 3.7g servo : 9.7g
E-Tech Li-Poly 250mAh x2 : 11.6g
Brushless03-02 (1:1) + プロペラ：6030+PHOENIX-10 : 18.6g
構造重量 : 26.0g

Gee Bee R-1 サイズアップ

第37回横田スローフライヤークラブ飛行会で、飛行に成功したGee Bee R-1のサイズアップについて考えてみました。

飛行したGee Bee R-1は速度が速く、F西多摩体育館は狭すぎます。つまり、ちょっとした操縦ミスで壁に接触し、墜落してしまうのです。また、この飛行機はピーナッツサイズ（Span:330mm)なので、挙動の変化が早く、たとえ広い体育館でも、操縦が得意でない人には飛ばすがの難しい飛行機になっています。
そこで、スケールサイズを大きくして、操縦しやすいGee Bee R-1を考えてみることにしました。
飛行速度の実測
まず、考察を始めるのに、現状の飛行機の飛行速度を計測する必要があります。
飛行させた体育館のサイズ（２７ｘ１５）が分かっているので、動画から円飛行の１旋回の時間を測定し、体育館のサイズから円の直径をイメージして円周を計算しました。
結果
円飛行の直径：１２ｍ
飛行時間：4.5秒
飛行速度：8.3m/s
同じ方法で別の飛行機の飛行速度測定した結果
クリックすると4.7Mのムービーがオープンします。
UNION　スピットファイヤー
Span:330mm　　翼面積：1.9dm2　　全備重量：45g
飛行速度：6.9m/s
クリックすると1.0Mのムービーがオープンします。
TAIYO ムスタング
Span:525mm　　翼面積：5.2dm2　　全備重量：100g
飛行速度：6.2m/s
クリックすると8.0Mのムービーがオープンします。
Found
Span:330mm　　翼面積：1.5dm2　　全備重量：21g
飛行速度：5.0m/s

「UNION　スピットファイヤー」と「TAIYO ムスタング」は飛行速度が早くて、F西多摩体育館では満足な飛行ができていません。広い体育館ではスパンの大きい「TAIYO ムスタング」は問題なく飛行できていますが、スパンの小さい「UNION　スピットファイヤー」は墜落せずに飛行会を終了するのはまれです。
Foundは、F西多摩体育館で何とか飛行可能です。このムービーの後、Foundはページャーモーターを搭載するように改造（全備重量：16g）し、より飛行しやすくなりました。
次に、今飛行しているGee Bee R-1の詳細重量が必要なので、調べました。

モナカ(スチレンペーパー)　　　　　 重量：6.8g

飛行機の形をスチレンペーパーをバキュームして作成している

モーターユニット　　　　　　　　　　　　重量:9.1g

Kenway M-20 HV Geared Motor (4.2:1)
Paul GUNTHER125x110

バッテリー　　　　　　　　　　　　　　　　重量:8.0g

Kokam Li-Poly 145mAhx2

受信機　　　　　　　　　　　　　　　　　　重量:2.9g

JMP Commbo servo

サーボ　　　　　　　　　　　　　　　　　　重量:3.4g

Falcon 1.7g servo x2

その他構造　　　　　　　　　　　　　　重量:10.6g

強度部材や、リンケージ部品などで、ここの重量のみ製作者のセンスで変ってくる

Gee Bee R-1のサイズアップの方向性
スパンは500mmぐらいあれば、操縦がしやすくなります。できれば、飛行速度は5.0m/sで抑えたいところです。
実際、RC飛行機を飛行させるには、RCユニットを搭載する必要があります。また、飛行重量に見合ったモーターユニット、バッテリーの選択が必要になります。
ですから、予め、RCユニット、モーターユニット、バッテリーの組合せをいくつか決めておいて、それに見合うスケールサイズを決めていきます。
以下のように、RCユニット、モーターユニット、バッテリーの組合せを決めました。

ケース１(2セル　ブラシモーター）　　　　　 重量：23.4g

最大出力パワー：2.5w

モーターユニット　　　　　　　　　　　　重量:9.1g

Kenway M-20 HV Geared Motor (4.2:1)
プロペラ：Paul GUNTHER125x110

バッテリー　　　　　　　　　　　　　　　　重量:8.0g

Kokam Li-Poly 145mAhx2

受信機　　　　　　　　　　　　　　　　　　重量:2.9g

JMP Commbo servo

サーボ　　　　　　　　　　　　　　　　　　重量:3.4g

Falcon 1.7g servo x2

ケース2(１セル　ブラシレスモーター）　　　　　 重量：21.7g

最大出力パワー：3.0w

モーターユニット　　　　　　　　　　　　重量:10.0g

1セル用自作ブラシレスモーター(1:1)
　このモーターは、まだ完成していない
プロペラ：GWS6030
アンプ：YGE 4-BL

バッテリー　　　　　　　　　　　　　　　　重量:5.8g

E-Tech Li-Poly 250mAh x1

受信機　　　　　　　　　　　　　　　　　　重量:2.5g

JMP 5-2.3

サーボ　　　　　　　　　　　　　　　　　　重量:3.4g

Falcon 1.7g servo x2

ケース3(２セル　ブラシレスモーター）　　　　　 重量：39.7g

最大出力パワー：4.0w

モーターユニット　　　　　　　　　　　　重量:18.2g

Brushless03-02 (1:1)
プロペラ：GWS6030
アンプ：YGE 4-BL

バッテリー　　　　　　　　　　　　　　　　重量:11.6g

E-Tech Li-Poly 250mAh x2

受信機　　　　　　　　　　　　　　　　　　重量:2.5g

JMP 5-2.3

サーボ　　　　　　　　　　　　　　　　重量:7.4g

Hyperion 3.7gサーボ x2

サイズアップは、スパンを330mm、480mm、650mm、800mmで全備重量、飛行速度、パワーを計算していきます。モナカ重量は、スパンの２乗に比例、その他構造重量はスパンの１乗に比例するとしました。
計算

スパン：330mm

ケース１　　　　　飛行速度：8.2m/s パワー：2.2w

このケースは、飛行に成功したGee Bee R-1と同じです。
　　モナカ重量：6.8g　全備重量：40.8g

ケース2　　　　　飛行速度：8.0m/s パワー：2.0w

モナカ重量：6.8g　全備重量：37.8g

スパン：480mm

ケース１　　　　　飛行速度：6.4m/s パワー：2.3w

モナカ重量：14.4g　全備重量：53.2g

ケース2　　　　　飛行速度：6.3m/s パワー：2.1w

モナカ重量：14.4g　全備重量：51.1g

ケース3　　　　　飛行速度：7.1m/s パワー：3.1w

モナカ重量：14.4g　全備重量：64.5g

スパン：650mm

ケース2　　　　　飛行速度：5.7m/s パワー：2.8w

モナカ重量：26.4g　全備重量：76.0g

ケース3　　　　　飛行速度：6.3m/s パワー：3.9w

モナカ重量：26.4g　全備重量：94.4g

スパン：800mm

ケース2　　　　　飛行速度：5.2m/s パワー：3.7w

モナカ重量：40.0g　全備重量：104.1g

ケース3　　　　　飛行速度：5.7m/s パワー：4.7w

モナカ重量：40.0g　全備重量：122.5g

考察
スパンを大きくしていくと、飛行速度が小さくなっていくが、飛行に必要なパワーが大きくなっていきます。
速度は、どのケースでも目標の5.0m/sより大きいので、F西多摩体育館での飛行は厳しいものがあります。これを達成するには、より軽量な構造、RCユニット、モーターユニットを探す必要があります。
スパン：800mmでは、想定しているモーターユニットではパワー不足で飛行できるかわかりません。
スパン：650mmでは、ケース１のモーターユニットではパワー不足で飛行できるかわかりません。ケース２で使っているサーボのトルク不足になるので、可能なチョイスはケース３のみになります。
スパン：480mmでは、３つのケースとも飛行できる可能性があります。
以上より、選択のケースが広がる、スパン：480mmにサイズアップするのがベターと考えています。

第43回 横田スローフライヤークラブ飛行会

第43回　横田スローフライヤークラブ飛行会に参加しました。
今回は、午前中近くの公園で、屋外の飛行テストをした後、F西多摩体育館にいきました。
1. TAIYO　ムスタング（Scale05-02）の屋外テスト飛行
��．TAIYO　ムスタング（Scale05-02）の体育館テスト飛行
��．目視カメラ　実験

1. TAIYO　ムスタング（Scale05-02）の屋外テスト飛行
近くの公園で広さはあまり広くありません。当日は風があり、周りは桜などの木に囲まれているので、ローター（風が渦まいている）だらけと言うコンディションでした。（３～４メートルの風が吹いたりやんだり）
ローターにたたかれて飛行機はかなり暴れましたが、何とかコントロールできる範囲でした。
右巻き込み癖も、気になりませんでした。
当初、PETパイプ自作ブレードプロペラを装着してテストしましたが、ブレードの剛性が足りなくて、ピッチが浅くなり、十分な推力が得られませんでした。GWS6030プロペラに交換したらうまく飛行してくれました。
画像をクリックすると動画（4.3M）がオープンします。
動画の説明
手投げ方向が悪く、風下に飛行機が流されました。ここで、慌ててアップを引くと失速するので、十分に速度が付いてから、上昇させました。
一旦風下に飛行機が行くと、飛行速度が小さいので、戻してくるのに時間が掛かります。絶えずローターにたたかれて、軽量なこの飛行機は左右に大きくロールしました。舵の効きは十分にあり、制御可能な範囲にありました。

��．TAIYO　ムスタング（Scale05-02）の体育館テスト飛行
プロペラトルクが小さくなったので、左ホイールにトゥアウトはほとんど付けなくて、直線滑走できました。
右巻き込み癖が解消したので、体育館で十分飛行可能と考えていましたが、数回のテストでプロペラが破損し、テスト中止となりました。
画像をクリックすると動画（1M）がオープンします。
動画の説明
滑走離陸後、左旋回上昇中てに壁に激突、プロペラブレードが破損してしまいました。

ラダー固定なので、滑走方向が中央よりになってても修正できなかったことと、飛行姿勢がちょっと乱れ、それを修正した為に旋回半径が大きくなり、壁に激突した訳です。しかし、このぐらいのハプニングは通常存在するので、壁を回避できないようでは、この体育館で飛行可能とはいえません。
今の私の操縦技術だと、この体育館の倍の面積がなければ満足な飛行ができそうにありません。
引き込み脚などは一旦諦め、軽量化して、リトライするつもりです。
��．目視カメラ　実験
「1. TAIYO　ムスタング（Scale05-02）の屋外テスト飛行」の動画は栗田さんにお願いしてビデオカメラで撮影してもらったものです。
「２．TAIYO　ムスタング（Scale05-02）の体育館テスト飛行」の動画は目線カメラで撮影したものです。ズームなしで撮影したものですが、滑走方向とか、飛行姿勢の乱れぐらいまでは認識できました。
できれば、動画の１場面を拡大して、「舵が動いているか？」とか、「翼などがねじれていないか？」などが確認できれば理想的ですが、今の画素数では不可能です。
今回は、このデジカメの標準設定の320x240で録画しました。つまり、7万画素です。最大設定でも640x480(30万画素)なので、拡大しても鮮明になるわけではありません。
下の写真は、1場面を静止画像にして、それを拡大してみました。

このように、画像を拡大しても意味ないわけです。
現状、目視カメラは、「動画がないよりはまし」レベルですが、も少し使ってみることにします。

ジュラコン ロッド 入手

ジュラコンの細いロッドを入手しました。


ネットで見つけたサンワテクノ（業務：機械部品切削加工など）のホームページで「個人ユーザーの方もOK！」と言う文面に力づけられ、ジュラコンの細いロッドを売ってくれるかメールしました。
直ぐ、
「３ｍｍは市販品であるけど　業販ようなので　数を頼まないといけないし　送料がかかるから　知り合いの材料屋さんに　在庫があれば小分けしてくれるか　聞いてあげる」
と言うリアクションがありました。
儲けにはならない作業なので、申し訳なかったけど、お願いすることにしました。
発注リスト
白色ジュラコン丸棒　径：3mm　長さ：250mm　単価：180円　数量：2本　
白色ジュラコン丸棒　径：4mm　長さ：250mm　単価：180円　数量：2本　
小計：720円
送料：200円
合計：920円

FunFly06 製作開始

自作ブラシレスモーターを搭載したファンフライ飛行機の製作を開始しました。


私は、ファンフライ飛行機の経験がありません。ですから、すでに実績のある飛行機を作成して、入門した方が賢明です。
キットを色々検索してみたのですが、大きなモーターを搭載した飛行機が多くなかなか見つかりません。私はF西多摩体育館で飛行できる、小さなモーターを搭載した飛行機を飛行させたいのです。
入門の為に、大きな飛行機、大きなモーター、大きなバッテリーを購入するのはもったいないので、CD-ROMモーターが搭載可能な飛行機を探しました。
探した中で、model airplane　Kob(Kobさん)が製造販売している「InnocentEPP-cd」が自作ブラシレスモーターを搭載できそうな飛行機でした。
Innocent EPP-cd　機体諸元：
・全幅７００ｍｍ
・全長７００ｍｍ
・全備重量１１０ｇ～１５０ｇ
・指定重心位置 主翼翼根前縁から65ｍｍ～85ｍｍ
定価は６３００円です。
購入するならこの飛行機です。ただ、この飛行機は分割式ではないので、電車で持ち運ぶのはかなり苦労しそうです。
そこで、なじみのある素材（カーボンロッド、カーボンパイプ）を使った、ファンフライ飛行機を作成することにしました。自作飛行機で、うまくいかなければ、「Innocent EPP-cd」を購入することにします。
写真の飛行機は、製作途中のものです。
ファンフライ飛行機は、胴体垂直面積が大きいものが多いので、胴体（垂直面積）の追加は必要でしょう。後、主翼翼厚は厚い方が良いようです。この点も考慮が必要と思われます。

FunFly06

カーボンパイプ、カーボンロッドを使って作成された、アクロバット飛行の練習機です。ホバリング系のアクロバットは未経験なので、このようなアクロバットに向く飛行機のかたちがイメージできません。そこで、変更可能な構造としました。