UNA3_TB30 羽ばたき解析 その3

２セルの羽ばたきベンチテストで撮影しておいたハイスピード動画(210fps)から羽ばたきを解析してみました。

スルットルを４段階に上げています。
・スロットル25%

電流値：0.47A
羽ばたき周波数：2.47Hz
・スロットル50%

電流値：0.93A
羽ばたき周波数：4.88Hz
・スロットル75%

電流値：1.3A ?(画像が鮮明でない)
羽ばたき周波数：7.24Hz
・スロットル100%

電流値：2.3A ?(画像が鮮明でない)
羽ばたき周波数：9.13Hz








まず、過去に飛行している羽ばたき周波数と体重を見てみます。
2012/11/11　体重：30g　羽ばたき周波数：3.6Hz
2012/11/26　体重：34g　羽ばたき周波数：3.3Hz
2013/2/25　体重：34g　羽ばたき周波数：3.0Hz
2013/6/9　体重：51g　羽ばたき周波数：6.0Hz
スロットル25%、50%は飛行実績のある周波数です。コマ画像を見ても羽のしわもなく、問題なく飛行できそうです。
スロットル75%、100%では翼にかかる力が大きくなるので、前縁の穂先のたわみが大きくなってきます。その為、羽にしわがよっているのがわかります。（75%の５コマ目、100%の４コマ目など）
UNA3_TB30の羽ばたきは翼端の後退している部分が上下にたわんで（捻り下げ上げ）で推力を出しています。ですから、前縁穂先が頂点に達しても翼端は捻り上がっています。その後、穂先が下がり始めて後から翼端は捻り下がり始めます。つまり、柔らかいと遅れが大きくなるわけです。
翼端の遅れを調べて見ると、どの周波数でも５コマである事が分りました。
スロットル25%：81〜1コマ
スロットル50%：41〜2コマ
スロットル75%：27〜2コマ
スロットル100%：21〜2コマ
つまり、羽ばたき周波数が大きくなると、翼端の遅れ時間が羽ばたき時間に占める割合が大きくなるので、羽ばたき効率は落ちてくることが想像出来ます。
勿論、たわみが無ければ推力は作り出せません。必要とする羽ばたき周波数にあった柔らかさが必要になる訳です。
今回、２セル構成にした場合の体重は
バッテリー150mAh：61g　　300mAh：69g
羽ばたき効率が変わらないと仮定して体重が大きくなった場合の羽ばたき周波数を計算してみると、
体重：34g　羽ばたき周波数：3.0Hz
　　　　2013/2/25の水平飛行を基本データとする
体重：51g　羽ばたき周波数：3.7Hz
　　　　2013/6/9は6Hzで勢いよく上昇している
体重：61g　羽ばたき周波数：4.0Hz
体重：69g　羽ばたき周波数：4.3Hz
これは水平飛行の予想周波数なので、6〜7Hzぐらい羽ばたくことができるモーターユニットは必要と思われます。
現在の2セル構成でもギヤーユニットの強度がもてば飛行できると考えています。

2mmカーボンロッド ねじ切れ

２セルの羽ばたきベンチテストしてみました。


まず、150mAhのバッテリー：SUNPU 2S-150 25c(２年前購入)でテストしました。

フルスロットルにすると羽ばたきが弱まってきます。
動画のフレームレートが低すぎて、羽ばたき周波数を確認することができません。
次に、バッテリーを300mAh(DesirePowerO 2s45c 300mAh)に交換して再テスト。

フルスロットルで出力軸(2mmカーボンロッド)がねじ切れました。
今回は、同時に210fpsで撮影しています。

UNA3_TB30 2セル変更

2セルで駆動するようにしました。
全備重量：61g

アンプ：CT-7A
バッテリー：SUNPU 2S-150 25c
重量増加、パワーアップしているので、主翼をパワーリップで補強しました。

新作 ギヤーボックス その３

2セルで駆動できるようにギヤー比を大きくしました。
ギヤー比　1：36(10:60 10:60)

ギヤーボックスの初段と最終段の軸穴はそのままで、２段目の位置を調節し、６０歯ギヤーを組み込みました。

第139回F西多摩体育館飛行会

参加者：須田、山崎、本井、鳥羽、鈴木
おもしろ飛行機多数参加。楽しい飛行会でした。

作図：本井、カット：鳥羽、組立：本井、操縦：須田、撮影：鈴木
「鳥羽さんがデスクトップ・レーザー加工機を購入した」事が話の始まりのようです。

からくり屋さん設計のVTOL機
私も操縦さしてもらいました。
スゲー過激。とにかくスロットルを絞って、おとなしく飛ばすのがやっとでした。

VTOL練習
垂直離着陸の練習。しかし、操縦ミスで須田さんのKINGYO(鳥羽さんのミリングカット機）を壊してしまいました。ごめんなさい。

UNA3_TB30
モジュール0.5mmのギヤーを使ったモーターユニットの初飛行。
満充電の一瞬は元気よく羽ばたくのですが・・・

問題点
・モーターの始動性が悪い
　フルスロットルなら問題なく始動するが、中スローでは始動できない。
　トルク変動が大きく、アンプが対応できない
・モーター供給電流に対してバッテリーがチープ
　満充電の一瞬しかまともに動作しない。
対策
　１セルのままでも、KV値の大きいモーターにしてギヤー比を大きくし、もっと大きなバッテリーを搭載すれば、回答があるかもしれない。
　２セルの組み合わせを探った方が翼の機能拡張(重量増加)を考えるとベターな気がしている。

DLトレーナー機 修理

ランチミスで壊れた主翼を修理しました。

割れが入っている部分をそのまま張り合わせ、瞬間接着剤でとめる。
その後、表面を磨いてパワーリップを瞬間で接着。

旋回調整で追加した重りが重たかったようなので、半分にしました。

UNA3_TB30 ギヤーユニット交換

先日作成したモジュール0.5mmのギヤーボックスに交換しました。
全備重量：51g
1セルフルスロットル(電流：1.9A)で、羽ばたいています。

新作 ギヤーボックス その２

ウォームギヤーが使えないことが分ったので、モジュール0.5mm２段平歯車を使って、作成することにしました。
ギヤー比　1：25.92 (10:48 10:54)

自作モーターはカンにジュラコン歯車を使っているので、その２段ギヤーをそのままピニオンギヤーとして使っています。

ウォームギヤー NG

先日作成したギヤーボックスをテストしましたが、ダメでした。

ウォームギヤーは、メインギヤーとの接触部分で摩擦ロスがあります。
当初、使っていたモーター(hexTronikD1000)ではパワーが足りませんでした。
そこで、自作モーターに積み替えてテスト続行。
このモーターはhexTronikD1000に比べてかなり低回転タイプ(KV値が小さい)ので、1セルでは満足するパワーが出ません。
そこで、２セルでスロットルを加減しながら回してみました。
十分飛行出来そうな羽ばたきをしましたが、ギヤーユニットから異音が発生し、テスト中止。
ギヤーが、摩擦ですり減っている事が判明しました。

目視カメラ２ カメラビス 交換

いつも使っている目視カメラ。
取り付けビスのピッチがあっていません。

先日入手したカメラビスに取り替えました。

東急ハンズ パーツ ゲット

新宿に行く用事があったので、東急ハンズで購入。
内径1mm,1.5mmのステンレスパイプ・・・モーターシャフトジョイントに使う予定
各種プラスチックパイプ・・・SSGのポッドに使う予定

カメラビス ゲット

新宿ヨドバシカメラで三脚用のビスを入手しました。
三脚用のビスはインチピッチで、大きい径と小さい径のものがあるようです。
私のカメラ、三脚は小さい径でした。