羽ばたき用モーターユニット解析 その２

まず、UNA3_TB30に搭載しているモーター(hexTronikD1000)のベンチテスト結果を詳しく見てみます。


定常飛行している羽ばたき周波数(3.3Hz)から求めたモーター回転数(27000)はオーバー回転状態のことが確認できる。ただし、モーター効率としては良いので、パワー的に問題ないのなら、このギヤー比でも悪くないかもしれない。
最大パワー回転数(16500rpm)は意外と大きいことがわかりました。
羽ばたき性能の比較

UNA3_TB30の軸出力パワーが約0.5wと非常に小さい。
Bird1.5と比較してみると性能の違いが見えてきます。
同じ空力特性とは、翼平面形が同じで、羽ばたき方も同じと言う事。
UNA3_TB30とBird1.5はまったく違うので、そのまま比べるのは無理がありますが、UNA3_TB30はBird1.5の半分ぐらいのパワーで飛行できそうです。
モーター(hexTronikD1000)はパワーに余裕があり、50gぐらいまでは飛行できそうです。もっとも、モジュール0.3mmのギヤーユニットが強度的に厳しいかもしれません。
まだ、比較サンプル数が少なすぎて、把握できる域には至っていない。
今後、サンプルデーターを増やしていくつもりです。

hexTronikD1000 ベンチテスト

先日作成したギヤーユニットでUNA3_TB30のモーター(hexTronikD1000)をベンチテストしました。
ショップスペック
　重量：2g　KV値：7700rpm/V


今回は、軸出力パワーを計算する為、電圧、電流量のグラフを出力しています。
アンプ：TGY DP3A 1S BL-ESC
バッテリー：Hyperion 25-45C放電 LG325 3.7V 120mAh

ギヤー比：6　　　プロペラ：GWS5030

 ギヤー比：6　　　プロペラ：GWS6030

ギヤー比：2.4　　プロペラ：GWS5030

ギヤー比：2.4　　プロペラ：GWS6030

ベンチテスト用 ギヤーユニット

UNA3_TB30のモーターの軸出力を計測する為のギヤーユニットを製作しました。


画像のギヤーユニット　ギヤー比
左　2.4：1
右　6：1　　
プロペラがGWS5030、GWS6030
4ケースベンチテストできます。
UNA3_TB30はオーバー回転ぎみなので、大きめのギヤー比でベンチテストすれば飛行時の軸出力が推測できるのではないかと考えています。

モジュール 2.5mm ？

先日入手したギヤー。
モジュールを測ってみると2.5mmぐらいでした。(ピッチ円直径が正確に測れない）
歯数：160　　　直径：40mmぐらい
同じモジュールのギヤーは持ってない。
ショップにもピニオンギヤー単体では販売していない。
モーター込みならありますが、少し高価ですね。

羽ばたきモーターユニット ベンチテスト パーツゲット

青梅モケイでトルク計測済みのプロペラ(GWS5030)を入手。ヘリパーツを物色していると、モジュール0.3mmと思われるメインギヤーがあったので入手しました。

羽ばたき用モーターユニット解析 その１

羽ばたきモーターユニットを考える場合、軸出力パワーが明確になっていないと検討できない。
以前、ベンチテスト計測装置にはトルクが測定できるようにしていた。

当時のプロペラ性能（回転数、静止推力、トルク）をまとめていたものが残っていた。

当時の計測装置は大きなトルクが計測できなかったので、使えそうなデータはGWS5030、GWS6030でした。
このプロペラを使った小型モーターのベンチテスト結果をまとめてみました。

残念ながら、１セルでのテストは１ケースしかありません。しかも、UNA3_TB30のモーターテストもなく比較検討ができません。
しかし、Bird1.5のパワーが推測できるデータがありました。
今後、UNA3_TB30のパワーが推測できるように、１セルのベンチテストをしていくつもりです。

ガル羽ばたき 見学

スマートバードに触発されて、ガル翼動作の羽ばたき機を独学で完成させたあのHiroさんに会ってきました。


リブ、ギヤー、ギヤーボックス、ジグ全て、CAD+ＮＣフライスを使った工作。普通の人ではとてもまね出来ない精度で製作されています。
開発期間は約半年。試作品の数の多さにもビックリ。数回失敗したぐらいでは全くめげない精神力の強さと製作の早さには驚きとともに、私も見習わなければならないなと感じました。
飛行しているのは試作二号機です。

イメージの共有
私もHiroさんも、「鳥フライングモデルを作りたい」と言うことです。
現時点での私たちの知識経験はまだ不足している。
定期的に情報交換して鳥の羽ばたきに関するイメージを共有して鳥に近づけていく長い道のりを歩いていくことでイメージは一致しました。
Hiroさんから試作二号機のスペックが届いたら、動画のコマ取りでの羽ばたき解析を別エントリーでアップします。

2セル機器を使う為のコネクター 作成

1セル用の充電器は1C充電しかできない古いものです。
そこで、2セル用の機器で使えるように、カスケードコネクターを作成しました。

バッテリー残量を計測する「Capacity Controller」は、[MODE]ボタンを押していくと、残量Max及びMinのセルが表示されるので、それぞれの残量が分かります。

UNA3_TB30 ギヤー交換

先日の飛行会で壊れたギヤー（最終段と２段目）を交換しました。


1発仕上げのクランクピアノ線をそのまま使う為、最終段ギヤーのピニオン部分を切除して、ギヤーをクランクピアノ線から外しました。
新しい最終段ギヤーもピニオン部分を切除し、以前は剪断ピン１本で固定していたのを、３本に増やし、ギヤーの裏側に1mm航空ベニアを充てました。

第135回F西多摩体育館飛行会

参加者：須田、山崎、鈴木
だいぶ寒くなってきました。
電池収納袋にホッカイロが入っています。


UNA3_TB30
重心位置を後方限界まで後退させての飛行。
安定が小さくなったのか、時々ピッチング挙動になっています。
私の操縦範囲内にあるので、しばらくこの重心位置でいきます。

主翼後縁フリー
主翼後縁を止めていたパーツを外し飛行。
デジカメ操作ミスで動画が取れなかったのが残念ですが。
重心位置はそのままで、飛行できました。
際立って羽ばたき効率が上がっているわけではありませんが、翼T方向の動きが加わっているからか、より鳥の羽ばたきに似ているような気がします。
ギヤートラブル

翼開長延長のための風切り羽を装着して、羽ばたき試験をしたら、
「カチカチ」と異音に気付きました。
即、ギヤーボックスをばらして見てみると、最終段ギヤーとクランクピアノ線をつないでいた剪断ピン(1mmカーボンロッド)のところでトラブルが発生していました。
ギヤーの剪断ピン受け穴が面圧に耐えられなくなり、穴が広がっていました。
そのことで、ギヤーとクランクピアノ線がゆるみ、ギヤーが傾き、歯をなめたと思われます。
最終段は一発仕上ピアノ線が使われているので、現場でギヤー交換できず、今日はテスト中止になりました。