2014年6月11日水曜日

ハンドランチグライダーの空力性能(日本航空宇宙学会論文集 57(663) 166 2009年)

論文読みました。
石井さんが開発した翼型を風洞実験して、過去に低レイノルズ数での実験テータと比較していています。

比較した翼型を、栗田さんの開発した「カモメ型グライダー1号機」と同じ翼コード(140mm)にした場合のサイズを計算してみます
ゲッチンゲン風洞で実験されている翼型
 Go.417a
  翼厚:4mm キャンバー:8mm
 Go.801
  翼厚:14mm キャンバー:9mm
今回実験した翼型
 キャンバ翼
  翼厚:10mm キャンバー:3mm
 フラット翼
  翼厚:9mm キャンバー:3mm

論文ではキャンバ翼と読んでますが、この翼型はやまめ工房の石井さんが開発した翼型で、石井翼型とか、やまめ工房の頭文字を取ってYA翼型とか呼ばれています。以下YA翼と記します。

フラット翼は、YA翼と比較する為、YA翼と同じ翼厚で同じキャンバの翼を実験したようです。

ハンドランチの飛行はランチ時には高速(30m/sレイノルズ数Re=100,000を超える)でノーズを上に向けて、ほぼゼロ揚力(Cl=0)で上昇して行きます。上昇終了時(頂点に達すると)には絶妙なセッティングで何も操縦してないのに滑空に入ります。(これを、「かえり」と読んでます。「このセッティングだと高度は取れるのだけれどもかえりが悪いのだよね」なんて言う会話は良く聞きます)
滑空速度は4m/s(Re=20,000)ぐらいになります。
翼厚14mmのGo.801はReが大きい時は空力性能がいいのですが、Re=70,000を下回るころからガクンと性能が落ち、滑空速度では好ましい性能を発揮できません。
翼厚4mmの板翼であるGo.417aは空力性能低下はなく十分な滑空性能が得られます。
しかし、翼厚4mmで十分な強度を得るのは至難の業でしょう。
翼厚がGo.801の約2/3のYA翼、フラット翼はキャンバーが小さいのも手伝って低レイノルズ数での翼性能低下はありません。
この翼厚(9〜10mm)でどこまでキャンバーを大きくしても低レイノルズでの性能低下が無いかは実験してみなければ分りません。
次にランチ時の性能ですが、最小抵抗(Cdmin)が小さいほど取得高度は大きくなります。
Re=100,000でのCdminを比較すると
Go.417a:0.04
Go.801:0.023
YA翼:0.018
フラット翼:0.02
Go.417aはお話になりません。その他の翼をYA翼と比べるとフラット翼は11%、Go.801は28% 抵抗が増加します。取得高度の差は無視できない大きさになることが想像出来ます。

このレポートではヒステリシスにも触れています。ここで触れているヒステリシスについて簡単に説明すると、例えば
翼が迎角を増して行って10°で失速したとします。その後、迎角がわずかに増した後、徐々に迎角が回復(減って行く)してまた10°になった時、ヒステリシスがある翼だと揚力が回復せず、もう少し迎角が小さくなった時に揚力が回復し、また滑空に戻ります。
つまり、ヒステリシスが大きいと飛行が回復するのに時間が掛かってしまい、高度ロスすることになります。
これは、ランチのかえり調整にも影響するし、風の乱れで失速近い状態になった時、高度ロスにつがります。これは、リッジソアリング時には、高度維持できるか、そのまま高度ロスしてソアリングが出来なくなりあえなく着陸するかの違いになってしまいます。
ヒステリシスが無い翼はGo.417aとYA翼です。
YA翼が断然魅力的に見えてきました。







2014年5月28日水曜日

Movable TypeからBloggerへ

現在、私のブログはMovable Type 3.3で作成しています。
最近、この古いバージョンのMovable Typeでセキュリティの問題が発生。
最新バージョンにバージョンアップする手もありますが、今後もMovable Typeを使って行くには常にこの問題がつきまといます。
そこで、Bloggerに移行することを考えたわけです。

テスト1
 Movable TypeのエキスポートファイルからBloggerインポートファイルに変換してくれるツール(movabletype2blogger)が公開されている。
最後のエントリーのみにしてコンバートしてみる。
コンバートしたファイルは、.xml.htmlでダウンロードされるので、.xmlに変更し、[設定][その他]の[ブログをインポート]でインポートする。
結果:カテゴリーがラベルに登録されている。改行などの編集が必要。
   画像などのリンクは以前のサーバーにはっています。

全データ移行
 テスト1の方法で全データを移行しました。
その結果、ラベルに古い情報が付加されている事がわかりました。
古い情報とはMovableType2.2以前にカテゴリーで、Bloggerダッシュボードでラベル編集をする時に、これらの古いラベルが表示されて編集に支障があることがわかりました。
そこで、手作業で全ての古いラベルを削除しました。作業時間:3時間

ラベルガジェット追加
 飛行会予約、鳥、グライダー、飛行機、その他 を追加しました。

検索ガジェット追加
 「このブログを検索」で追加したのですが、うまく動作しません。
 現在調査中(URLが.comから.jpにかわったのが原因のよう)

2014年5月20日火曜日

RCスロープグライダー 完成

改造を開始してから3年経過した石井さんのハンドランチ機。2サーボエルロン+エレベーターの3chラジコングライダーになりました。
全備重量:145g 翼面加重:16.5g/dm2

ちょっと重量オーバー。
飛行速度はスローではなさそうです。

主尾翼は取り外し式で、主翼は2mmカーボンロッドの剪断ピン止め。
主翼台座は3mmビスを外すと前後にスライドでき、ウェイトを積まずに重心位置変更が出来ます。
現在はフリーフライト時の重心位置(主翼前縁から65mm:MAC63%)にしてあります。
平場でのハンドランチ飛行はこの重心位置で、スロープソアリング時はもっと重心位置を前にした方が良いのではないかと考えています。

2014年5月19日月曜日

IAC-ASO飛 行会 参加

テレメトリが動作しない受信機を持って、としちゃんの知恵を借りに行ってきました。







問題点の洗い出し
動作していない機器構成
送信機:JR-3810
送信モジュール:FrSky 2.4GHz JR用 テレメトリー(双方向)モジュール
受信機:FrSky D4R-Ⅱ
表示:液晶ディスプレイ FrSky FLD-02
高度計:FrSky Variometer Sensor (High Precision Version)
テスト1:としちゃんの受信機に私の高度計を私の接続ケーブルで接続してとしちゃんの送信機(TARANIS)に高度情報が表示されるかテストする。
テスト2:私の受信機に私の高度計を私の接続ケーブルで接続してとしちゃんの送信機(TARANIS)に高度情報が表示されるかテストする。
テスト3:としちゃんの受信機に私の高度計を私の接続ケーブルで接続して私の送信機に高度情報が表示されるかテストする。
結果
受信機のデータ通信部分が故障している事がわかりました。
詳細
テスト1:高度表示できた。
この結果から、高度計とその接続ケーブルに問題無いことが明確になった。
テスト2:高度表示できなかった。RSSI情報とA1電圧情報は表示される。
この結果から、私の受信機の高度計と接続されているデータ通信部分が壊れている事がわかる。
テスト3:高度表示できた。
故障してない受信機を接続すれば、私のテレメトリ機器で高度表示が可能な事が分る。
アンテナが壊れている
FrSkyの2.4G用のアンテナが壊れていました。現在はMultiplex Cockpit_SXのアンテナと同じサイズだったので、使っていました。しかし、この使い方で問題ないかとしちゃんに聞いてみました。
一般の2.4G用のアンテナであれば、まず問題ないでしょう。
多少のインピーダンスの違いがあるかもしれないが、大きな性能ダウンにはならない。
心配なら、SWR値を測定してみればよい。
SWR:定在波比 (ていざいはひ、SWR: Standing Wave Ratio) で1.5 以下が理想、 3 以下が実用上の限界とされている。
RSSIを測定する手もある。
RSSI :受信信号強度。実際に飛行する距離を取って、RSSIを測定し値が小さくならなければOK。としちゃんは40を警告値に設定しているようです。
RSSIは、私持っているFrSkyテレメトリで表示できるので、実際に距離テストが可能です。
TARANIS送信機はSWRとRSSI両方表示する機能があるそうです。
動画では受信機とバインドされてない状態なので、RSSIは0になっていますが、SWRは0と表示されています。動画の最後に私は送信機のアンテナを握っているのですが、その時SWR値が17に跳ね上がっています。
RSSI値は距離ゼロで90ぐらいになっているそうです。

ハンディーコントローラー テスト
スティック方式なので、すぐ慣れるかと思ったのですが、少し練習が必要なようです。左手でスティック、右手でスロットルなら問題なく操縦出来ました。
動画は、基本右手で、時々両手で操縦しています。

2014年4月30日水曜日

FrSkyテレメトリ 高度計 小型化

先日入手したノーズポッドにテレメトリ高度計を搭載する為、FrSkyテレメトリ受信機及び高度計を改造しました。







D8R-ⅡPlus
基盤が入っているケースが大き過ぎて、ノーズポッドに入らない。
ケースを破棄、コネクターをJSTのZHコネクターに変更しました。
重量 変更前:12.5g   変更後:6.3g















高精度高度計
S.Port(Smart Port)は使わないので、コネクターを外しました。
重量 変更前:3.1g   変更後:2.7g











1.7gサーボコネクター
純正は1.25mmピッチのコネクターがついていますが、金属パーツはそのままで、JSTのZHコネクターのハウジングを付けてみました。
動作確認すると、一見問題なく作動。
しばらく、そのままで使ってみるつもりです。

2014年4月25日金曜日

Multiplexで送信モジュール動作

先日のPPMシグナル測定で、インターネット検索していると、Multiplexと送信モジュールを繋いでいる例が見つかりました。
早速、DINコネクターを作成してFrskyのDJTと接続してみました。
Multiplex evo9(FM送信機)でもCockpit_SXでも問題なくサーボ動作できました。
どちらの送信機も生徒(pupil)モードなので、電波は発信されていないと思われます。
Cockpit_SXでは送信機の液晶画面に「PUPILU」と表示されています。
高度計テレメトリーも動作することが確認できています。
試しに、PPMシグナルケーブルを外してみても、テレメトリーは動作することが確認できました。