羽ばたき用モーターユニット解析 その4

栗田さんにベンチテストしてもらった。
小型モーター(AP02-7000kv、AP03-4000kv、AP03-7000kv、hexTronik 2g 7700kv)
羽ばたきモーターユニットに使う場合を考えてみました。


静止推力装置での計測結果ではうまく計算できないので、Emeter IIと私の計測したEmeter 1の結果を解析しました。
モーターのトルクと回転数は１次関数の関係にあるので、この２点を結んで、最大パワーとその回転数を求めました。
AP02-7000kv
　最大パワー：0.7w
　回転数：7000r.p.m
AP03-4000kv
　最大パワー：1.0w
　回転数：7500r.p.m
AP03-7000kv
　最大パワー：1.4w
　回転数：11000r.p.m
hexTronik 2g 7700kv
　最大パワー：1.2w
　回転数：16500r.p.m
UNA3_TB30 と同じ空力特性だと仮定した場合のこれらのパワーで飛行できる重量での羽ばたき周波数と、その時のギヤー比を求めた。
AP02-7000kv
　体重：42g
　羽ばたき周波数：3.7Hz
　ギヤー比：32
AP03-4000kv
　体重：54g
　羽ばたき周波数：4.2Hz
　ギヤー比：30
AP03-7000kv
　体重：67g
　羽ばたき周波数：4.6Hz
　ギヤー比：40
hexTronik 2g 7700kv
　このモーターはUNA3-TB30に搭載されているモーターです。
　体重：60g
　羽ばたき周波数：4.4Hz
　ギヤー比：63

hexTronikD1000 ベンチテスト 2

佐渡で１セル小型モーターのベンチテストを行うことになりました。そこで、テスト環境の比較もできるので、同じモータープロペラでのベンチテストをしました。


モーター：hexTronikD1000
ショップスペック
　重量：2g　KV値：7700rpm/V
アンプ：TGY DP3A 1S BL-ESC
バッテリー：Hyperion 25-45C放電 LG325 3.7V 120mAh

プロペラ：U-80
このプロペラは定数がないので、静止推力はありません。

プロペラ：GWS5030

プロペラ：GWS6030
このアンプでは、手でアシストしないと始動できない状況でした。

第136回F西多摩体育館飛行会

参加者：須田、山崎
見学者：鈴木
体調不良！　今日は見学してました。












アクロ練習飛行

羽ばたき用モーターユニット解析 その3

小型モーターの１セルベンチテスト結果から羽ばたきモーターユニットに使う場合を考えてみました。


トルク測定されているプロペラ(GWS5030,GWS6030)でのベンチテスト結果から、トルクと回転数の２点が解る。モーターのトルクと回転数は１次関数の関係にあるので、この２点を結んで、最大パワーとその回転数が求められる。
AP05 3000kv
　最大パワー：1.8w
　回転数：5800r.p.m
EM-1304 2250kv
　最大パワー：1.48w
　回転数：4500r.p.m
HXM1400-2000
　最大パワー：1.7w
　回転数：5000r.p.m
次にUNA3_TB30 と同じ空力特性だと仮定した場合のこれらのパワーで飛行できる重量での羽ばたき周波数と、その時のギヤー比を求めた。
AP05 3000kv
　体重：80g
　羽ばたき周波数：5.1Hz
　ギヤー比：19
EM-1304 2250kv
　体重：70g
　羽ばたき周波数：4.7Hz
　ギヤー比：16
HXM1400-2000
　体重：77g
　羽ばたき周波数：5.0Hz
　ギヤー比：17
ギヤーユニット(モジュール変更or厚いものに変更)や、翼補強による重量増加しても重量的には余裕が持てそうです。

HXM1400-2000 ベンチテスト

羽ばたき用モーターユニット解析　その１で１セルベンチテストしてなかった小型モーター(HXM1400-2000)をテストしました。
ショップスペック
　重量：5g　KV値：2000rpm/V


アンプ：TGY DP3A 1S BL-ESC
バッテリー：Hyperion 25-45C放電 LG325 3.7V 120mAh




プロペラ：GWS5030

プロペラ：GWS6030

EM-1304 2250kv ベンチテスト

羽ばたき用モーターユニット解析　その１で１セルベンチテストしてなかった小型モーター(EM-1304 2250kv)をテストしました。
ショップスペック
　重量：6.4g　KV値：2250rpm/V


アンプ：TGY DP3A 1S BL-ESC
バッテリー：Hyperion 25-45C放電 LG325 3.7V 120mAh




プロペラ：GWS5030

プロペラ：GWS6030

AP05_3000kv ベンチテスト

羽ばたき用モーターユニット解析　その１で１セルベンチテストしてなかった小型モーター(AP05_3000kv)をテストしました。
ショップスペック
　重量：5.4g　KV値：3000rpm/V

このモーターは、UNA3_TB30で使っていたアンプ(TGY DP3A 1S BL-ESC画像左)では手でアシストしないとうまく始動できません。そこで、今回のベンチテストではMicro Invent社のアンプ(画像右)を使っています。
アンプ：MBC4
バッテリー：Hyperion 25-45C放電 LG325 3.7V 120mAh






プロペラ：GWS5030

プロペラ：GWS6030

ガル羽ばたき 解析

昨年の暮れ見学したHiroさん試作二号機を解析してみました。


試作二号機 スペック
　翼開長：1363mm
　翼面積：27.6dm2
　体重：166g
　翼面荷重：6.0g/dm2
　水平尾翼面積：3.4dm2
　テールモーメントアーム：249mm
　重心位置：前縁から100mm
まず、後方限界重心位置を計算してみると、MAC27.6%(前縁から55.8mm)。
計算上この重心位置だと安定が負となってしまう。私の計算はテールモーメントアームの長い、グライダーで長年使った実績のある式です。しかし、今回は主翼のすぐ後ろにアスペクト比が小さい尾翼があり、しかも羽ばたき飛行している。尾翼面積を写真から求めて正確性に欠けるが、差が大きすぎる。そういえば、としちゃんTB30では、ずいぶん大きく重心を動かしていたので、羽ばたきにはこの式が使えない可能性があります。
羽ばたき周波数
エルロン連動ありとなしを横からと後ろからの計４ケースのコマ取りしてみました。
エルロン連動あり
横

羽ばたき周波数：2.7Hz
羽ばたき下げ時間比率：0.63
モーターの回転数：11876r.p.m










後ろ

羽ばたき周波数：3.0Hz
羽ばたき下げ時間比率：0.7
モーターの回転数：13064r.p.m









エルロン連動なし
横

羽ばたき周波数：3.0Hz
羽ばたき下げ時間比率：0.7
モーターの回転数：13064r.p.m









後ろ

羽ばたき周波数：3.3Hz
羽ばたき下げ時間比率：0.78
モーターの回転数：14515r.p.m









1回目飛行が連動ありで２回目飛行が連動なしで、その間にバッテリー交換をしたのと、
後ろショットはランチ直後なので、羽ばたき周波数の幅(2.7〜3.3Hz)が出ていると思われる。
ガル運動のリンク比を工夫して、羽ばたき上げる時にガルになるようにしている。
このことが、羽ばたき効率を上げ、羽ばたき上げ時間を短縮している（羽ばたき下げ時間比率が大きくなっている）と思われる。
エルロンの連動とは、羽ばたき下げる時に両翼端を捻り下げ、羽ばたき上げる時に捻り上げる動作を入れていることです。
しかし、後ろショットの３番目を見ても、あまり大きく違いが認められないので、もっと捻り動作を大きくしないと、効果がでないと思われる。
飛行時、モーターの軸出力は６wぐらいは出ていると想像できる。
しかし、モーター(enPower1804-2700)のベンチテストデータがないので、飛行時の回転数でこのモーターの効率が良いかどうかは判断できません。