G3用モーメントジャイロ搭載ホバリング練習機作成

モーメントジャイロ搭載のエルロン練習機(FunFly06-05)を作成したので、RealFlightG3用にもモーメントジャイロ搭載飛行機を作成しました。


以前作成していた飛行機はAFSジャイロで、飛行機の姿勢を感知するジャイロが搭載されています。
そのAFSジャイロをモーメントジャイロに交換しました。
AFSジャイロとモーメントジャイロは操縦しない状態で飛行させれば、違いが良く解ります。
AFSジャイロ
画像をクリックすると動画（0.5M）がオープンします。
ASFジャイロは飛行姿勢を感知して最初の飛行姿勢を維持する方向でジャイロが制御しています。
ですから、操舵しない状態でも、ホバリング姿勢を維持します。
しかし、この様な制御が常にかかっているので、通常の飛行（いわゆる飛行機らしい水平飛行など）はできなくなります。

モーメントジャイロ
画像をクリックすると動画（0.5M）がオープンします。
モーメントジャイロは回転を感知して、その動きを止めるようにジャイロが制御しています。
ですから、急激な姿勢変化は起こらなくなります。
しかし、操舵しないと、ホバリング姿勢は維持できなくなります。
一方、姿勢変化しづらい面がありますが、通常飛行も可能と言うことになります。

モーメントジャイロで操舵した
画像をクリックすると動画（0.9M）がオープンします。
私の操舵でも十分にホバリング姿勢が維持できています。
動画の後半に1回ラダー操舵をミスしていますが、リカバーできています。

改造飛行機のダウンロード
飛行機データ　　　　ファイル名称：UNA3 E3D Gyro_Gain Ver01-00.plnG3
を右クリックし、[リンク先を名前を付けて保存...]を選択してください。
保存先は、プログラムをインストールしたRealFlightG3フォルダーの下の「Planes」にしてください。

エルロン練習機の尾翼面積アップ＆ジャイロ搭載 (FunFly06-05)

前回の飛行会で水平尾翼面積が不足している事がわかったので、面積を増やしました。
また、以前購入していたGWSのジャイロを搭載してみました。
全備重量：95.5g


水平尾翼面積追加
水平尾翼面積を1.7dm2から3.0dm2に増やしました。
ジャイロ搭載
GWSジャイロのケースをはがし、JSTコネクターに変えて搭載しました。
全備重量が増して、推力重量比は不利になっています。満充電バッテリーでは、推力重量比１以上ありますが、実際に練習できるだけ推力に余裕があるかはやってみないとわからない状態です

画像をクリックすると動画（1M）がオープンします。
このジャイロは回転を感知して作動するモーメントジャイロのようです。
見づらいですが、ピッチまたはヨー方向に飛行機を回転させると、それに逆らうように舵が動いてるのがわかると思います。飛行機の回転を止めると、舵はニュートラルに戻っています。

RealFlightG3ピーナッツサイズ飛行作成

画像をクリックすると動画（12M）がオープンします。
ピーナッツサイズの飛行機を６機作成しようとしたのですが、一部ピーナッツサイズにできない飛行機もありました。


[Aircraft Editor][Vehicle Graphical Scale(%)]を変更して、RealFlightG3に表示される飛行機サイズを変更できます。
このサイズを変更して[Current Graphical Width(m)]が目的のピーナッツサイズ（330mm）にするわけです。しかし、このサイズにして実際シミュレータで実行すると、最初の止まった状態で右脚が床にめり込んでしまう飛行機がありました。
そのような飛行機は床にめり込まなくなるまでサイズを大きくしてあります。
BLTParkFlyer
スパン：420mm
モーター交換、スラスト角の調整、部品重量変更、重心位置の調整しました。

Bulldog
スパン：330mm
モーター交換、スラスト角の調整、重心位置の調整、ラダーの舵角、操舵方式（ラダー、スロットル）変更しました。

GeeBeeR-2
スパン：330mm
モーター交換、スラスト角の調整、部品重量変更、重心位置の調整、ラダーの舵角、操舵方式（ラダー、スロットル）変更しました。

PiperCub
スパン：440mm
モーター交換、スラスト角の調整、部品重量変更、重心位置の調整、ラダーの舵角、操舵方式（ラダー、スロットル）変更しました。

RyanSTA
スパン：350mm
モーター交換、スラスト角の調整、部品重量変更、重心位置の調整、ラダーの舵角、操舵方式（ラダー、スロットル）変更しました。

StinsonReliant
スパン：330mm
モーター交換、スラスト角の調整、部品重量変更、重心位置の調整、ラダーの舵角、操舵方式（ラダー、スロットル）変更しました。

改造飛行機のダウンロード
BLT Park Flyer飛行機データ　　　　ファイル名称：BLT Park Flyer W420mm.plnG3
PeanutBulldog飛行機データ　　　　ファイル名称：Bulldog Peanut Scale.plnG3
PeanutGeeBeeR2飛行機データ　　　ファイル名称：Gee Bee R-2 Peanut Scale.plnG3
Piper Cub飛行機データ　　　ファイル名称：Piper Cub W440mm.plnG3
Ryan STA飛行機データ　　　ファイル名称：Ryan STA W350mm.plnG3
Stinson Reliant 飛行機データ　　　ファイル名称：Stinson Reliant Peanut Scale.plnG3
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改造モーター、バッテリーのダウンロード
Super Slicks Redモーターデータ　　ファイル名称：DIDEL Super Slicks Red.electricTorque
LiPoly 90 mahバッテリーデータ　　　ファイル名称：LiPoly 90 mah.battery
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保存先は、プログラムをインストールしたRealFlightG3フォルダーの下の「Engines」にしてください。
Recordingsのダウンロード
BLT Park Flyerデータ　　　ファイル名称：ShinyaSuzuki_BLT Park Flyer_2.recording
Bulldogデータ　　　ファイル名称：ShinyaSuzuki_Bulldog_3.recording
Gee Bee R-2データ　　　ファイル名称：ShinyaSuzuki_Gee Bee R-2.recording
piper cubデータ　　　ファイル名称：ShinyaSuzuki_piper cub.recording
Ryan STAデータ　　　ファイル名称：ShinyaSuzuki_Ryan STA_1.recording
Stinson Reliantデータ　　　ファイル名称：ShinyaSuzuki_Stinson Reliant.recording
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保存先は、プログラムをインストールしたRealFlightG3フォルダーの下の「Recordings」にしてください。

RealFlightG3ピーナッツスケールMultiplay

画像をクリックすると動画（16M）がオープンします。
予め、RecordingしておいたピーナッツスケールBulldogを再生させておいて、ピーナッツスケールGeeBeeR2を飛行させました。
マルチプレイではありませんが、擬似同時飛行という訳です。


以前作成していたピーナッツスケールBulldogを再度体育館用に修正しました。
モーター交換、スラスト角の調整、重心位置の調整、ラダーの舵角、操舵方式（ラダー、スロットル）変更しました。

新たにGee Bee R-2 を作成しました。
モーター交換、上反角、スラスト角の調整、重心位置の調整、ラダーの舵角、操舵方式（ラダー、スロットル）変更しました。

��セル用のモーターを作成しました
２機ともこのモーターを搭載しています。

改造飛行機のダウンロード
PeanutBulldog飛行機データ　　　　ファイル名称：Bulldog Peanut Scale.plnG3
PeanutGeeBeeR2飛行機データ　　　ファイル名称：Gee Bee R-2 Peanut Scale.plnG3
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改造モーター、バッテリーのダウンロード
Super Slicks Redモーターデータ　　ファイル名称：DIDEL Super Slicks Red.electricTorque
LiPoly 90 mahバッテリーデータ　　　ファイル名称：LiPoly 90 mah.battery
を右クリックし、[リンク先を名前を付けて保存...]を選択してください。
保存先は、プログラムをインストールしたRealFlightG3フォルダーの下の「Engines」にしてください。

RealFlightG3 の 翼型

RealFlightG3の翼型について調べてみました。
まず、AircraftEditorをオープンします。


[Airframe][Main Wing]の[Airfoil at Root]の[Value]を選択すると、その左にボタンが出てきます。そのボタンを押下すると、Select Airfoilがオープンします。

この画面は翼型の選択画面で、揚力係数、効力係数、モーメント係数のグラフと翼の断面形がビジュアルに見ながら翼型を選択することができます。
しかし、あくまでも選択で、新しく翼型データを設定することはできないようです。
しかも、グラフには目盛りが入ってないので、具体的な係数の大きさがわかりません。
画面の翼型はE3D純正のNACA0014ですが、

NACA0024を見てみると、グラフ上は揚力係数は大きく見えますが、こんなに違うとは思えません。ですから、グラフはオートスケールになっているかも知れません。

そして、翼性能は飛行速度、飛行機の大きさ（レイノルズ数という係数で表すことが多い）によって違ってきますが、その辺が反映されているか疑問です。
反映されていない場合、
例えば、翼型を変更して、このシミュレーターでグライダーの性能を比較して、実際のRCグライダーの翼型を検討することはできません。
また、実際作成するRC飛行機にどのぐらいのパワーのモーターを搭載できるか、このシミュレーターで検討などもできないことになります。

G3用ホバリング練習機にジャイロゲインダイヤル追加

２／１３に作成したホバリング練習機にジャイロゲインをコントローラーから調節できるようにしました。


割当てたチャンネルは６チャンネルで、画像のコントローラーの状態は、ジャイロスイッチはOFFでジャイロゲインダイヤルは１００％になっています。
ジャイロスイッチOFFとジャイロスイッチONでジャイロゲインダイヤル０％は同じ状態になります。
ジャイロゲイン１００％
画像をクリックすると動画（11M）がオープンします。
ホバリング状態維持は全てジャイロ制御がやってくれているので、高度、位置を時計の見える位置に維持するようにコントロールしています。

ジャイロゲイン５０％
画像をクリックすると動画（8M）がオープンします。
ホバリング維持の為の操舵が必要になっている分ふらふらしていますが、何とか制御できています。

ジャイロゲイン2５％
画像をクリックすると動画（8M）がオープンします。
墜落しないようにするのがやっとで、高度、位置を時計の見える位置に維持することはまったくできていません。

ジャイロOFF
画像をクリックすると動画（4.5M）がオープンします。
ジャイロ制御が無いと、ホバリング姿勢を保てなくて、墜落させています。

改造飛行機のダウンロード
飛行機データ　　　　ファイル名称：E3D_Custom_AFS_GainChannel6.plnG3
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RealFlight G3用ホバリング練習機作成

画像をクリックすると動画（11M）がオープンします。
改造E3DにASFジャイロを搭載し、ホバリング練習機を作成しました。
この飛行機はホバリングしかできないので、ホバリングスタートから開始しないとうまくホバリングできません


RealFlight G3に標準のオブジェクトに「ASF Gyro」があったので、搭載しました。
このジャイロは、マニュアルに「Active Flight Stabilization」と記されていて、姿勢をセンシングして制御するジャイロのようです。
まず、AircraftEditorをオープンします。
「Electronics」をハイライトしておき、[Edit][Add ASF Gyro]を選択すると、ASF Gyroオブジェクトが追加されます。

Yaw制御設定
追加した「ASF Gyro」の名称を「Yaw ASF Gyro」とし、
「Axis to operate in」を「Yaw - Sensor pointed forward」
「control Input」を「Receiver Channel 4」
「Master Gain(%)」を「100」
に設定する

「Airframe」「Vertical Tail」「Rudder」の
「Servo」を「Yaw ASF Gyro」
に変更する

Pitch制御設定
追加した「ASF Gyro」の名称を「Pitch ASF Gyro」とし、
「Axis to operate in」を「Pitch - Sensor pointed forward」
「control Input」を「Receiver Channel 2」
「Master Gain(%)」を「100」
に設定する

「Airframe」「Horizontal Tail」「Elevator」の
「Servo」を「Pitch ASF Gyro」
に変更する

以上でホバリング専用機の改造は完了です。

RealFlightG3 の バッテリー

RealFlightG3のバッテリーについて調べてみました。
まず、RealFlight G3に標準のファンフライ飛行機（E3D）を選択しておいて[Aircraft][Edit E3D]を選択すると、AircraftEditorがオープンします。


次に、[Airframe][Main Battery]の[Cell Type]の[Value]を選択すると、その左にボタンが出てきます。そのボタンを押下すると、Batterysがオープンします。

この画面でバッテリーデータが設定できます。
そして、[Discharge Curve]の[Value]を選択すると、その左にボタンが出てきます。そのボタンを押下すると、Discharge Curveがオープンします。

バッテリーは放電していくと段々電圧が低下していきます。その変化のグラフを設定できるのです。

しかし、リチウムイオン電池（ポリマーも同じ）は放電電流によってバッテリーの電圧変化（Discharge Curve）が変ってきます。
具体的には、大きな電流を放電した場合、早く電圧が低下してしまいます。
つまり、RealFlightG3のバッテリーにはこの性質が設定できないのです。
従って、大電流が流れるモーター実装した飛行機の場合、シミュレーターより実際のRC飛行機の方が飛行時間が短くなります。状況によっては、モーター出力が小さくて、シミュレーターのような飛行ができない事も起こりうる訳です。

F西多摩でフライトシミュレート

画像をクリックすると動画（4.5M）がオープンします。
栗田さん作成PhotoField　F西多摩体育館でホバリング練習を始めました。
前田さんのアドバイス「機体正面：ノーズに親指」「機体裏面：テールに親指」
と飛行機をホバリングし易いように改造した
のが効いて、前回よりホバリングできるようになっています。


RealFlight G3に標準のファンフライ飛行機（E3D）を、ホバリングし易いように改造しました。
改造内容
　・スラスト線と主尾翼の中心を一致させた
　・重量を軽減した　軽減した分強度が低下したので、強度を大きくした
　・主翼のエルロンを大きくした
　・水平尾翼面積を大きくした
　・垂直尾翼の中心をスラスト線と合わせた（上にも下にも面積がある）
　・垂直尾翼面積を大きくした
　・通常飛行に支障がない範囲で重心位置を後ろにした
前田さんのアドバイス「機体正面：ノーズに親指」「機体裏面：テールに親指」でミス操舵が改善されつつありますが、まだまだ、ミス操舵が多い状況です。
改造以前は一回ミス操舵したら墜落していましたが、改造後は一回のミス操舵ならリカバーできるようになりました。

RealFlightG3でホバリングスタート

画像をクリックすると動画（4M）がオープンします。
RealFlightG3でホバリング姿勢でシミュレーション開始できるようにしました。


ホバリング練習をするのに、滑走離陸してから引き起こしてホバリング体制に入るのですが、それがうまく決まらないと、ホバリング練習が開始できません。
そこで、Airport情報を編集して、ホバリング姿勢でスタートできるようにしました。
まず、[Simulasion][Edit Flight School]でAirport情報エディターをオープンします。

・オブジェクトの追加
Pilot Spawnを２個追加
「Folder Listing」の「Spawning points」をハイライトさせ、「Object Palette」の「RealFlight G3」の「Control Objects」の「Pilot Spawn」をハイライトさせ、[Add]ボタンを押下します。
すると、「Folder Listing」の「Spawning points」に「Pilot Spawn」が追加されます

Plane Spawnを1個追加
　「Folder Listing」の「Spawning points」をハイライトさせ、「Object Palette」の「RealFlight G3」の「Control Objects」の「Plane Spawn」をハイライトさせ、[Add]ボタンを押下します。
すると、「Folder Listing」の「Spawning points」に「Plane Spawn」が追加されます

・「Pilot Spawn」の変更（「Hovering　Start　1」）
「Pilot Spawn」の名称を「Hovering　Start　1」と変更し、場所を移動します。
名称変更は「Pilot Spawn」を2回クリックすれば変更できます。
場所の移動は画面上「Pilot Spawn」をマウスでドラッグすれば移動できます。

・「Pilot Spawn」の変更（「Hovering　Start　2」）
「Pilot Spawn」の名称を「Hovering　Start　2」と変更し、場所を移動します。
名称変更は「Pilot Spawn」を2回クリックすれば変更できます。
場所の移動は画面上「Pilot Spawn」をマウスでドラッグすれば移動できます。

・「Plane Spawn」の変更
「Plane Spawn」の名称を「Hovering　Plane」と変更し、場所を移動します。
名称変更は「Plane Spawn」を2回クリックすれば変更できます。
場所の移動は画面上「Plane Spawn」をマウスでドラッグすれば移動できます。
飛行姿勢Orientation(deg)をx=0,y=90,Z=90に
位置Relative Position(m)の高さを変更　Z=2.000に
Drop aircraft on resetをNoに変更します。

これで、編集終了です。[File][Return to Simulator]を選択するとSaveするか聞いてくるので、Airport名称を指定すればよいわけです。
[View][Camera Position X][Hovering Start 1]か[Hovering Start 2]を選択するとホバリングスタートモードになります。
[Hovering Start 1]は飛行機の背中が見える方向です。
[Hovering Start 2]は飛行機のお腹が見える方向です。

第56回 横田スローフライヤークラブ飛行会

第56回　横田スローフライヤークラブ飛行会に加しました。
1. GeeBeeR-1(Scale07-02)のテスト飛行
2. エルロン練習機（FunFly06-04）の飛行練習
を行いました。


1. GeeBeeR-1(Scale07-02)のテスト飛行
画像をクリックすると動画（3.6M）がオープンします。離陸後、私に接触しクラッシュした映像で、脚が外れました。接着補修したので、飛行テストは続行できました。
マグネットアクチュエータかたサーボ方式に変更して多少重量が大きくなりましたが、パワー的には問題ありませんでした。
GeeBeeZと同じ重心位置にしているのですが、安定が悪く、右旋回時の巻き込みも治っていませんでした。
後で、GeeBeeZと比べたのですが、水平尾翼面積が小さく、主尾翼の距離も小さいことがわかりました。つまり、GeeBeeR-1はGeeBeeZより重心位置を前にしないと同じ安定が得られないわけです。
後、尾翼の剛性がGeeBeeZより小さいのも影響している可能性があります。

2. エルロン練習機（FunFly06-04）の飛行練習
画像をクリックすると動画（9.0M）がオープンします。
プロペラプロテクターの強化が効いて、長時間練習ができました。（E-TEC 450mAhを３組使い切る）
相変わらず、飛行機の背面がこちらにある時の逆操舵は治りません。ですから、すさまじい回数のクラッシュをしています。
前回の飛行会よりホバリングし易い印象がありました。前回より重心位置を後ろになっていたのが効いていたようです。しかし、通常飛行が難しくなりました。尾翼面積がまだ足りないようです。

エルロン練習機(FunFly06-04) 改良

エルロン練習機(FunFly06-04) のプロペラプロテクターをさらに強化しました。
全備重量：86.6g