送信機のクリスタル 入手

ミヤオカ模型で送信機のクリスタルを入手しました。


近所の模型屋でクリスタルの在庫がないことが判明しました。
ネットで近くの模型屋を検索したら、拝島駅のミヤオカ模型がヒットしたわけです。
電話で在庫確認した後、電車を使って約2時間で行ってきました。
購入リスト
��Ｒ　ＦＭクリスタル　ＴＸ　72MHz　21ch　　1,487円
GWS EP-6030 x2 200円

CarbonFun02 詳細重量 測定

CarbonFun02の重量を詳細に計測してみました。
全備重量：80.9g


機体重量：37.3g
主翼重量：12.1g

胴体重量(脚込み)：15.9g

水平尾翼重量：7.2g

ラダー重量：2.1g

メカ重量(アンプ無し)：14.5g
受信機重量：4.8g
berg4L受信機のコネクターをJSTに交換したもの。

サーボ重量：9.7g

モーターユニット（アンプ込み）：15.9g
モーターユニット(プロペラ込み)：13.2g

アンプ重量：2.7g
アンプ：YGE4BL

バッテリー重量：13.7g
EUFINE 2S 180mAh 15c

CarbonFun02 さらに軽量化

練習飛行会で問題点が見つかったCarbonFun02の修正、及びさらなる軽量化を行いました。
全備重量：80.9g


胴体前半部分の面積を減すため、パワーリップを三角形に張ったのみに変更しました。
練習飛行会の動画を見てもわかるように、左ロールした時の急激な頭上げ挙動があります。これは、重心前方の側面積が大きいことが原因してると考え、今回変更してみました。面積が減ったことと、素材がEPPからパワーリップに変更されているので、多少の軽量化になっています。
この変更で、上下左右が対称の飛行機（飛行物体）になりました。
受信機をberg4Lに交換、
軽量化したモーターユニットを搭載して、6%(5.3g)減量しました。

モーターユニット 軽量化

CarbonFun02に搭載されている、ブラシレスモーターとアンプをさらに軽量化しました。


軽量化前のブラシレスモーターは、今までのφ３ロッドモーターで使っていたベアリングをそのまま使う為に、φ２ロッドにφ３パイプをかぶせるなどの重量的無駄があったので、それらを解消しました。
軽量化前アンプ(YGE4BL)は、バッテリーコネクターが違うのでカスケードしていました。それを、今回のコネクターに変更したことと、スイッチを省略することにしました。

瞬間接着剤 入手

近所の青梅モケイで瞬間接着剤を入手しました。
ボブスミス社　発泡スチロール用瞬間接着剤
　スーパーゴールド・プラス・中粘度 1/2oz (14.2g) ￥ 850
��Ｋボンド　瞬間接着剤（ＭＰ）２０ｇ ￥ 850

berg4L JST変更

berg4L受信機のコネクターをJSTに交換しました。


今までのメカ搭載レイアウトは、ESCとエルロンサーボ搭載位置とエレベーターとラダーサーボ搭載位置の間に受信機が搭載されることがほとんどでした。
そこで、JSTコネクターに交換するついでに、ESC、エルロンコネクターとエレベーター、ラダーコネクターを対面に配置することにしました。
後、JSTコネクターの抜き差しが簡単にできるように、JSTオスコネクターの爪ひっかかり部分を削除してみました。

DAYTONAからゲット

栗田さんに共同購入してもらったデプロンと受信機Berg4Lを受取りました。購入ショップはDAYTONAです。


注文リスト
デプロン 白２mm厚　タテ目　380 x 990mm　 500 X 2 =1,000円
受信機RX-MS4L Berg 4ch MICRO STAMP 72Mhz 4,380円
ブルーアローFM受信器用マイクロクリスタル　シングルコン バージョン
72MHz 21バンド 460円
送料　1100円 ÷ 2 =550円
合計　 6,390円

YSFC練習飛行会 参加

画像をクリックすると動画（4.3M）がオープンします。
軽量化したCarbonFun02はスローアクロ練習機として使えそうなイメージが出てきています。
しかし、問題点もいくつか見つかりました。


問題点
��．サーボのチャタリング
これは、飛行機の問題ではありません。RCメカの問題のようです。
アンプ、受信機、サーボ、単体の性能の他に組合せにも注目しなければなりません。
それぞれの機器（アンプ、受信機、サーボ）がどの組合せでも動作するのが理想でしょうが、機器によって組合せが限られるものがあるようです。
今使っているエルロンサーボ（Hyperion 3.7g）と受信機（JMP Rx5-2.3）の組合せは気をつけた方が良いようです。
��．ホバリング飛行のニュートラル
通常飛行で、ちょうどいいようなエレベータートリムにしてホバリング飛行すると常にダウン操舵しないとホバリング飛行できません。
上下重心位置も合わせているので、現在考えられる原因は主翼の前縁の剛性のようです。
CarbonFun02の主翼前縁はPEのみで、特にカーボンロッドなどありません。
張り線構造で前縁のPEには常にテンションがかかっているので、飛行中大きく変形することはありません。しかし、正面飛行中は空気の力でたわみ、主翼にキャンバーがついた状態になります。ナチュラルについているので、翼効率は上がって通常飛行にはプラスと考えていました。しかし、主翼揚力ゼロのホバリング時には空気の力は無いわけで、まったくたわみません。ですから主翼のキャンバーもゼロになりニュートラルがずれてしまうことがわかりました。
��．リンケージガタ
エレベーター、ラダーのトリムの調整を少しづつ詰めているのですが、うまく決められないのです。
原因はエレベーター、ラダーのリンケージガタが大きいことです。大雑把に飛行している分にはこれでも構わない面がありますが、スローアクロ練習を開始するには、トリムが決まっていないとできません。

Phenix10 v.s. YGE4BL

CarbonFun02用のブラシレスモーターが完成しました。その時、ベンチテストしたアンプがPHOENIX 10です。MAX電流値は小さいがさらに軽量なアンプYGE4BLを搭載することを考えベンチテストしてみました。


ブラシレスモーター：Brudhless092030S352441
モータ重量：11.7g
モータユニット重量（プロペラ込み）：14.2g
ステーター：鳥居さんキット 旧ステーター（直径20mm、厚さ3.0mm）
コイル：スター巻き、φ0.35、24回
磁石：φ4x1
アルミ製ベル：自作ブラシレスクラブ（鳥居さん）　特製　ベル
プロペラ：GW-EP06030DD
バッテリー：EUFINE 2S 180mAh 15c


PHOENIX 10よりYGE4BLの重量が軽くなった分、MAX静止推力が落ちています。
ホバリングのみでは違いが出ないと思われます。
飛行時間や、アクロ性能（私の操縦テクニックでは違いはわからないと思われる）でYGE4BLがわずかですが勝っていると思われます。

軽量化CarbonFun02 完成

前回飛行会の不具合を修正し、軽量化CarbonFun用ブラシレスモーターを搭載しました。
ノーズが軽くなったので、バッテリーの位置が重心位置に移動しています。
全備重量：86.2g

軽量化CarbonFun用ブラシレスモーター 完成

モーターユニットの軽量化で検討した結果を使って軽量化したブラシレスモーターを作成しました。
モータ重量：11.7g


モジュール0.5mmの60歯プラスチックギヤーを加工した軸接合部材を作成します。そこに鳥居さんのカンに２ｍｍの穴をあけてビス止めします。
このことで、アルミベル分の重量が軽減できることになります。
ベンチテスト

モータ重量：11.7g
モータユニット重量（プロペラ込み）：14.2g
ステーター：鳥居さんキット 旧ステーター（直径20mm、厚さ3.0mm）
コイル：スター巻き、φ0.35、24回
磁石：φ4x1
アルミ製ベル：自作ブラシレスクラブ（鳥居さん）　特製　ベル

プロペラ：GW-EP06030DD
アンプ：PHOENIX 10
バッテリー：EUFINE 2S 180mAh 15c
重量比較
CarbonFun01に搭載されていたモーターユニット重量と比較して12.9g軽量化したことになります。
CarbonFun02搭載されていたモーターユニット重量と比較すると7.7g軽量化したことになります。
搭載バッテリーも軽くなるので、このバッテリーとモーターユニットをCarbonFun02に搭載した場合、
全備重量：86.1g
翼面荷重(Wing Loading) : 8.9g/dm2
となります。

モーターユニットの軽量化

軽量化CarbonFunに搭載するブラシレスモーター向けにLRK BL MOTORでRS-LRK-MOTORENのモーターを調査した。
次に、鳥居さんのモーターを元に作成する場合のコイル磁石の組合せを検討してみた。


予め、色々な組合せをテストできるように、鳥居さんのベルと磁石の付いたカンを埋め込みビスで止める方式にしていました。この事で、色々な磁石とコイルの組合せをテストできる訳です。
目標を
・180mAhバッテリー（EUFINE 2S 180mAh 15c）が使用できる
・プロペラ重量を考慮して、GWS6030を使用する
・最大静止推力が100g以上
として検討しました。
栗田さんが、ステーター４枚のケースをテストしていました。
その結果では、最大静止推力を100gに持っていくには電流値が大きくなり過ぎるようです。
そこで、ステーター６枚（鳥居さんの旧ステーター）でテストすることにした。
初期テスト　　バッテリー：E-Tec450mAhx2cell
1ケース コイル0.35mm スター巻き29T　　磁石5x5x1
　　　　　　電流：2.2A　　　静止推力：100g　
2ケース コイル0.35mm スター巻き29T　　磁石φ4x1
　　　　　　電流：2.2A　　　静止推力：103g　
3ケース コイル0.35mm スター巻き29T　　磁石φ3x1
　　　　　　電流：2.8A　　　静止推力：93g
4ケース コイル0.35mm スター巻き24T　　磁石φ4x1
　　　　　　電流：2.8A　　　静止推力：110g
5ケース コイル0.35mm スター巻き24T　　磁石φ3x1
　　　　　　電流：3.3A　　　静止推力：100g
4ケースがよさそうなので、ターゲットバッテリーでテストしてみました
結果
コイル0.35mm スター巻き24T　　磁石φ4x1
　　　　　　電流：3.2A　　　静止推力：120g

モータ重量：14.5g
モータユニット重量（プロペラ込み）：16.9g
ステーター：鳥居さんキット 旧ステーター（直径20mm、厚さ3.0mm）
コイル：スター巻き、φ0.35、24回
磁石：φ4x1
アルミ製ベル：自作ブラシレスクラブ（鳥居さん）　特製　ベル

プロペラ：GW-EP06030DD
アンプ：PHOENIX 10
バッテリー：EUFINE 2S 180mAh 15c

LRK BL MOTOR

YSFCで紹介されていたRS-LRK-MOTOREN（ドイツのメーカー）の詳細データを見てみました。


現在、CarbonFunシリーズの軽量化及びダウンサイジングしていく場合、モーターユニットの軽量化を抜きには考えられません。
そこで、RS-LRK-MOTORENのブラシレスモーターをCarbonFunに搭載することを前提に検討してみました。
今飛行しているCarbonFun02は全備重量が約100gなので、これを20～30％ぐらい軽量化できた場合のモーターユニットにターゲットを絞っていきます。
つまり、2セルで静止推力が100gぐらいのモーターと言うことになります。
ここのブラシレスモーターはセル数を大きくしていってパワーを出そうとしているようです。
ですから、今回の２セルで使えそうなのは130.03,130.05,160.03,160.05の４つのモーターとなります。
次に飛行時の電圧ですが、満充電時の7.2Vでは一瞬でその状態がなくなってしまうので、6.5Vで検討しました。
130.03　　重量：6g
　GWS4540：1.6A 6560rpm 静止推力：35g
　GWS5030：1.5A 7080rpm 静止推力：40g
　GWS6050：1.6A 3400rpm 静止推力：30g
130.05　　重量：8g
　GWS6030：1.0A 6000rpm 静止推力：57g
　GWS7035：1.4A 5500rpm 静止推力：68g
　GWS8043：2.0A 3200rpm 静止推力：75g
160.03　　重量：9g
　GWS5030：1.35A 9120rpm 静止推力：75g
　GWS6030：1.8A 8120rpm 静止推力：105g
　GWS7035：2.3A 7020rpm 静止推力：120g
　GWS8043：3.8A 4100rpm 静止推力：110g
160.05　　重量：12g
　GWS5030：1.2A 8920rpm 静止推力：70g
　GWS6030：1.55A 8120rpm 静止推力：105g
　GWS7035：2.3A 6950rpm 静止推力：110g
　GWS8043：3.55A 4830rpm 静止推力：150g
私にとって魅力的なのは160.03という事になります。

バッテリー 入手

栗田さんにワールドモデルスで買ってきてもらったものを体育館で受け取りました。
注文リスト
EUFINE 2S 180mAh 15c　×　3 × 1.05 = 4,032円

第67回F西多摩体育館飛行会

第67回F西多摩体育館飛行会参加し
1.CarbonFun02飛行
2.Mini TENSOR 4Dの操縦
3.ｍini MANTAの操縦
を行いました。


1.CarbonFun02飛行
作業時間不足の為、自宅では動作確認などまったくできていません。
案の定初期トラブル（ガタ、接着不良など）があり、セロテープなのでパッチあてながらのテスト飛行でした。
画像をクリックすると動画（6.6M）がオープンします。
ホバリングテストの模様です。
CarbonFun01に比べ全備重量が100g(23%減）が効いて、パワー的に余裕を持って飛行できています。

CarbonFun01では、飛行しているうちにバッテリーの電圧低下で後半にはホバリングできるスラストがなくなっていました。ですから、大きなスラストが必要ない飛行練習に切り替えて、ESCオートカットまで練習していました。
しかし、CarbonFun02ではスラストに余裕があるのでバッテリーの電圧低下が起こってもホバリング可能です。動画の最後にあるように、ホバリング飛行中にESCオートカットでモーターストップし、テールスライド墜落が起こってしまいました。
幸い機体やサーボにダメージはありませんでしたが、飛行時間には気をつけてホバリング飛行する必要があります。
2.Mini TENSOR 4Dの操縦
画像をクリックすると動画（4M）がオープンします。
ロール飛行テストの模様です。

ロールレートが早いです。私にはロール中に操舵できません。しかし、急激なノーズダウンはありません。ロール中の操舵無しで、F西多摩体育館でも２回ロールが可能でした。
ロールレートだけでなく、ピッチレートも早いようです。
動画の最後では、ピッチ方向の姿勢変化に私のエレベーター操舵がついていけず墜落させてしまいました。このことは、PIO（Pilot Induced Oscillations)と言います。ネット検索すれば詳しく説明している所があると思います。
左右にローリングする挙動
この症状は大野さんのMini TENSORでは発生していません。
左ラダー操舵すると左にロールする挙動はどちらにもあります。
左ラダー操舵し左旋回を開始すると、栗田さんのMini TENSORはロールが戻り始める挙動が発生するのです。その挙動は左右同じように発生し、この飛行機のロール固有振動数とたまたまマッチして左右のローリング振動がなかなか収束しないようです。
なぜ、栗田さんのMini TENSORはロールが戻り始める挙動が発生するか？
栗田さんのMini TENSORの主翼上面にはタトゥーシールが張って在ります。その為、上面に反っています。斜め前から見ると主翼の迎角が大きくなった状態になる訳です。
例えば、左に旋回中は左斜め前から空気が流れるので、左翼の揚力が大きくなります。
つまり、ロールが戻り始める訳です。
大きな飛行機は固有振動数が大きいので、この症状は発生しません。
小さい飛行機で発生する症状のようです。
画像をクリックすると動画（4.5M）がオープンします。
この飛行機は、２００２年に私が作成したピーナッツスケールです。同じような症状が出ているのがわかります。
原因は栗田さんのMini TENSORとは違い、スピットファイヤー特有の楕円翼に大きな上反角を付けたことが原因のようです。


3.ｍini MANTAの操縦
離陸した瞬間、左に大きくロールします。次に右エルロン操舵しながら離陸させると、今度は右に大きくロールします。ニュートラルがシビアーな可能性があると思い何度かトライしましたが、まるでニュートラルが無いように感じました。
エルロンについている整流版がいたずらしているような気がしていますが、結論まで至っていません。

CarbonFun02 作成

CarbonFun01を軽量化したCarbonFun02を作成しました。
全備重量：99.0g
諸元(Spec)
スパン(Span) : 570mm
全長(Length) : 630mm
主翼面積(Wing area): 9.7dm2
水平尾翼面積(horizontal stabilizer area) : 4.7dm2
胴体面積(fuselage area) : 8.3dm2
翼面荷重(Wing Loading) : 10.2g/dm2

基本構造のカーボンロッドとPE張り線はCarbonFun01と同じで、被服にパワーリップとEPPを適材適所に使用しました。