ＲＣ飛行機が浮上する仕組み、、、

質問

この前下の質問で自作ＲＣ飛行機の相談に乗って頂いた者です。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3410445.html
あの時はありがとうございました。お陰で以下の所まで制作が
進みました。
http://hisazin-up.dyndns.org/img/src/1192638073708.jpg
http://hisazin-up.dyndns.org/img/src/1192638053998.jpg

しかし、滑走させてみると、上に浮かぶ代わりに頭が下がり、
プロペラが地面に突っ込んでしまいます。

プロペラを裏表逆に挿したり、上下の角度を変えたりしましたが、
やはり同様の結果になります。

何が原因でどの様にすれば良いでしょうか？

回答No.2

watercolors · ベストアンサー

あのぉ。。。。　この、プロペラ駆動式 自動車みたいなのを飛ばそうと言うのですか？

まず、翼をこのような平板を使おうとするなら厚すぎます。
１／３～１／５以下にするべきです。
本当なら、前縁は、かるくRを持たせて上面が滑らかに膨らみ、後縁が尖った断面にする方が好ましいです。
翼型でググってみてください。

そして、空力平均翼弦 （翼の代表的な位置）で、その幅の前から２５～３０％付近に重心があるようにします。
（指で翼を支えてバランスする位置が重心です）
空力平均翼弦 については、ググってみてください。

それで、モーターを回さずに、手で投げて滑らかに滑空するように重量配分をします。

このような無尾翼機では、重量バランスだけで飛ばすのは難しく、普通は、翼の外側を普通の飛行機の尾翼として使いますので、後縁を少し上げて頭を持ち上げるような力を与えます。

主翼の面積当りの重量はどのくらいありますか？
１平方デシメーター（１０センチ角）当り、１０～３０g程度であれば、推力にもよりますが、飛ぶとは思います。

また、下の写真では、プロペラの直径に比較して翼の幅が狭すぎます。
これでは、プロペラを回そうとする反動力で機体が逆方向に回転してしまいます。

上の写真なら、まぁまぁでしょうか。

もうちょっと、飛行機について勉強した方が良いと思います。

もし、実際に飛ぶ飛行機を作りたいのなら、オーソドックスな飛行機の形をした物から作る事をお薦めします。
無尾翼機は、調整が難しいですよ。

そうでなければ、非常に推力のあるモーターとプロペラを使って、ヘリコプターのように飛ばす方法もありますが、これはもっと難しいです。

P.S.
いきなり、あの画像を見せられて、これを飛ぶように・・・
というのには、ちょっとこのスペースでは説明するのは難しそうですね・・・

お礼

色々資料やアドバイスありがとうございます。
プロペラを約五度上に傾け滑走しましたら、頭は下がらなくなりましたが、やはり飛びません。

発泡スチロールなので、五分の一にしたら着陸の力に負けて折れちゃったりしないかなと心配です。整形は前の質問の時にアドバイスを頂戴しましたが、どう加工するか悩んでいます。

写真は上と下は同じものを違う角度から写しているのですが、自分も羽が小さすぎると思います。当初はもうちょっと小さいメカで飛ばすつもりだったのですが、思いがけず故障しまして、ブラシレスの大きいメカセットになってしまっています。ですから羽をもうちょっと大きくしたり、あの状態の水平尾翼を付けてみようかなとも思います。

回答No.17

探し（佐賀市） 人（@sagasibito）

No.９の回答者です。

>よく前から三十％の所と思っていました。

あながち間違ってませんが・・・これはセスナ機やゼロ戦などの主翼と水平尾翼、垂直尾翼がある飛行機の場合です。

リンク先の飛行機などが主翼の前から三十数％の位置に重心があるのが多いです。
http://model.hirobo.co.jp/products/0004-995/index.htm
http://model.hirobo.co.jp/products/0014-922/index.htm

回答No.16

watercolors

Fly Kite IFO RC Kit
http://www.goflykite.com/index.html

http://www.flyifo.com/index.html

http://www.topmodel.co.jp/5_885.html

カイトのようなものがありましたが、周囲にはちゃんと骨組みがあり、モーターカイトのように、風をはらんで初めて翼になるというようなものではないようです。
どっちかっていうと、竹ヒゴで作られたライトプレーンに近い感覚でしょうか。

しかし、いい値段しますね・・・
まぁ、モーター、バッテリー、サーボ込みですが。

カーボンロッドとビニールシートで作れそうな気もしますね。

お礼

ありがとうございます。
おおやはり誰か考えているのですね、、。しかし
高かったら意味ないですね。ではゲイラカイトを
補強して、、、いやプロペラを探し出してまた
前ので考えます。

色々ありがとうございました。

回答No.15

watercolors

＞薄いのが良いという事は市販の三角の凧でも良いかなと思いました。

まったくダメと言う事は無いですが、一般的な翼と違って、空気をはらんで初めて翼の形になる訳で、空気抵抗も大きく、飛行機の翼として用いるには、かなり効率の悪い物です。
丁度良い仰角を保って飛ばすのは結構難しい物かもしれません。

始めは、常識的な物から作った方が良いと思いますよ。

懲りずに頑張って飛ばせると良いですね。

回答No.14

watercolors

余談ですが、
試しに、翼長（幅）16cm、翼厚１cmの発泡スチロールで、写真のようなデルタ機を作ってみましたが、写真のような断面切りっぱなしでは、かなり抵抗が大きいですね。
ちゃんとグライドするようにバランスをとっても、滑空比がかなり悪く、まるでスペースシャトルか、パラグライダー、ハンググライダーのような感じで落ちて行きます。

この様に、発生する揚力に対し著しく抗力が大きい翼は、揚抗比が小さい効率の悪い翼で、飛行しにくい物になってしまいます。
http://www.jal.co.jp/jiten/dict/p051.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/翼

ただでさえ、デルタ翼は低速（模型飛行機のサイズ、飛行速度）では効率の悪いものです。さらに、無尾翼とくればこれに輪をかけてしまいます。

やはり、厚い翼を使う場合は、一般的な流線型の断面にするべきでしょうね。
そうでなければ、前にアドバイスしたように翼厚を充分薄くする必要があるでしょう。

お礼

続けてご回答ありがごうございます。

実は色々なアドバイスを参考に、主に重心をあの資料の計測方法から
割り出してとりました。すると真ん中よりちょっと後ろになりました。
そこを重心にするにはバッテリーを一番後ろに持っていかなければ
なりませんでした。羽の前を加工して、斜めにしたかったのですが、
時間が無くて重心位置を移動しただけにしました。

そして着地したときに衝撃を吸収するために一応車輪はつけましたが、
手投げをすることにしました。ベッドの上で投げた時は前よりも
滑空した様に感じました。

でさっき外でスロットルを全開近くにして、飛行機を持ち上げると
いかにも飛んでいきそうな抵抗を感じました。そこでヒョイっと
飛行機から手を離すと、頭から地面に突っ込みました。プロペラが
折れました。

その後もっと強く投げなければならないのかなと思い、回転無しで
どれぐらい滑空するのか確かめましたが、重心が悪いのか、形が
悪いのか、投げ方が悪いのか、すぐに頭が上がって回転して落ちました。
バッテリーの位置をちょっと前にしましたが、ちょっと前に
進む様になりましたが、やはり急に失速して落ちます。

とにかくこの無謀な試みは皆さんの暖かいご教授も空しく、プロペラの
替えがどうやって手にはいるかが分らない限り、一時中断となって
しまいました。すみません。

ちなみに主翼のサイズは、左右合わせて幅８０センチ、縦が４０センチ、
尾翼の高さが３０センチでした。

ＰＳ．
薄いのが良いという事は市販の三角の凧でも良いかなと思いました。

回答No.13

watercolors

#2です。
翼の前から１／３の位置に重心になっているとのことですが
これは、中央部の話でしょうか？
それとも、空力平均翼弦での話でしょうか？

前者でしたら、前過ぎます。
正確なサイズが判らないのではっきり言えませんが（先に示した資料の中に空力平均翼弦と重心位置の求め方が出ているはずです）中央部で測れば１／２に近い位置ではないかと思います。

ただ、滑走させて離陸しないとの話ですが、手で投げての飛行は出来ますか？
サイズが８０センチくらいあるのなら、５m以上は滑らかに飛ばないと・・・

その後、モーターを回して手投げし、きちんと飛行出来るか確認する必要がありますね。

離陸はそれからです。
上下方向に姿勢を制御する舵を持っていないようですから、離陸は難しいとが思いますが、きちんと飛行出来るのなら、出来なくはないと思います。

後は、尾ソリの高さを低くして、地上姿勢を前上がりにした時に、滑走中に尾ソリが地面から離れて前輪だけで機体が水平な状態を保ち滑走出来るかですね。

P.S.
主翼の厚さ、幅、長さは何センチですか？

回答No.12

mikan37go

No.11です。
「まずは翼を前後逆にしましょう。」と書きましたが、バッテリーをもっと後ろに移動し、翼の後ろから１／３くらいの位置で前後の重量バランスがとれるのなら、それでも良いかも知れません。
ともかく、重心をもっと後ろにしなくてはダメです。

回答No.11

mikan37go

まず第一に重力と揚力のバランスがまるでダメです。
紙飛行機の先端に１０円玉を貼り付けて軽く投げると、飛ぶどころか先端から地面にまっしぐらですよね？
あなたの飛行機はこれと同じ状態です。飛行機は重力と揚力のバランスがとれて初めて飛べるのです。
あなたの飛行機のような形状の翼（「デルタ翼」といいます）で機首（先端）にエンジンを積んだプロペラ機を見たことがありますか？
この翼形で成功したのは戦闘機ではミラージュやビゲンがあり、旅客機のコンコルドもこの形ですね。
このように、機体後方にエンジンを搭載したジェット機で初めて成り立つバランスなのです。
あなたの飛行機のような後ろに向かって広がっている翼形では揚力の中心は機体のかなり後ろ寄りにあります。
それに対して一番重いモーターは機首にあるため、静止状態で倒れずに立っていても一旦動き出すと、前方は重みで下がり後方は揚力で浮きあがろうとして車輪を中心に回転し、前のめりに突っ込んでしまうのです。

まずは揚力の中心を前に持ってくるために、翼を前後逆にしましょう。
そのあとバッテリーの位置を動かして、翼の前から１／３くらいの位置で前後の重量バランスが取れるように調整してみてください。
それから、車輪の取り付け位置もこの重心より前にないと前につんのめってしまいますよ。
このプロペラにどのくらいの推進力があるのか不明なので、この翼で浮き上がるだけの揚力が出るかどうか疑問ですが、まずは地上を滑走できる状態にしましょう。

>プロペラを裏表逆に挿したり・・・
プロペラを逆にしてもプロペラの効率が悪くなるだけで、意味ないですよ。

お礼

お答えありがとうございます。

滑走ですが、アップスラストという状態にモーターを傾けましたら、
前につんのめることなく爆走して行きました。ただどれだけ爆走
しても浮き上がることはありませんでした。

重心は後ろの方が良いのですか、、、。よく前から三十％の所と
思っていました。いっぺんバッテリーを後ろの方に付けてみます。

回答No.10

watercolors

#2です。

材料は発泡スチロールではなく、スチレンペーパーの３～５ｍｍを使用すれば強度は上がります。
メカ室は発泡スチロールで覆っても良いと思います。

それでも、心配な場合は、グラステープ (タミヤ製などは模型屋さんなどで売っています）で
http://www.little-bellanca.com/shopping/product.php?PI=13824

主翼の前縁、空力平均翼弦、後縁の裏表に、幅方向に貼ってみてください。

重量に余裕があれば、３M 梱包テープ
http://www.monotaro.com/p/0062/3007/
で更に翼全面を覆えばいいでしょう。

また、最低でも、主翼の前縁の角はサンドペーパー（＃１２０～２４０程度）で落としておいた方がいいですね。
この厚さなら、後縁の角は落とす必要はあまりありません。

翼のサイズは、重量（モーター、バッテリー、メカを含めて）は３００ｇぐらいで、この形状であれば、翼長 80センチ 、翼弦（幅）中央 30センチ、翼端10センチ程度の面積は必要と思われます。

このうち、後縁部を幅３センチくらい切り離し、動翼とすればいいでしょう。
プロポに、エレボンのミキシングが無ければ、翼端部をエルロン、中央部をエレベーターとして使用します。

動翼の主翼に接する側はクサビ形に削って、上下に３０度位は、軽く動くように、梱包テープで貼り付ければ、OKです。

このサイズなら、離陸はあきらめて、車輪は無くし、手投げの方が無難だとは思いますが・・・
どうしてもつけたいのなら、２輪式では、離陸が難しいので、前１輪 後２輪の３輪式の方がいいと思います。

お礼

再びお答えありがとうございます。

今の状態で縁には梱包テープで補強してあります。翼全体、
重量と相談してやってみます。

前縁の角をサンドペーパーで削るぐらいなら強さ的に問題ない
でしょうね是非やってみます。

翼のサイズはそんな感じです。重量も殆ど一緒です。

中央部をエレベーターとして使うアイデアは浮かびませんでした。
ただ今回はコントロールの方法を前の質問の時に教えていただいた
以下のＵＲＬを参考にしました。
http://www.mimei.jp/~nishiyama/news/skynews05.htm#21

回答No.9

探し（佐賀市） 人（@sagasibito）

前の質問に答えてたsagasibitoです。o(^-^)o

画像を見ましたが滑走させて離陸して飛ばそうと思ったら３輪式が簡単です。
モーターの下付近に１つ、重心位置より後ろの左右に格１つ
(僕ならまず車輪をつけずに手投げ式で飛ばします)

※主翼を板状のままでは浮力は足らないと思われます。＾＾；
紙飛行機の感覚で飛ばしたいなら・・・
僕なら手投げ式で上下逆の状態で飛ばしてみます。

お礼

その節はどうもありがとうございました。今回もありがとうございます。

車輪が手近に二つしかなく、画像で見えていない後ろの方は
小さい三角の発泡スチロールに硝子テープを貼って滑らせて
います。

上下逆も考えたのですが、着地の時壊れないか心配でした。
一度車輪無しで逆さで飛ばしてみます。

翼はいずれ加工したいのですが、、、ちょっと躊躇しています。

回答No.8

ultraCS

まず、モーター、電池をはずしてグライダーとして飛行できるようにしてから、重心位置を変えないようにモーター、電池を搭載してみてはいかがですか。また、プロペラは機体中心線(重心を通る)の延長上にくるのが理想です(そうでない例もありますが、簡単にはいかないでしょう)。
また、この脚だと弱すぎるかもしれません。

リピッシュの三角翼機という、よく似た実機があるので(もしかして、それが目標？)、翼型などはそちらを参考になされては
リンク可かどうかわからないので、Googleで、「リピッシュ」を検索すると出てきます。

お礼

ありがとうございます。プロペラを約五度上に傾け滑走しましたら、
頭は下がらなくなりましたが、やはり飛びません。

機械類を付けない状態では前に三十円ぐらいおもりを付けると紙飛行機の様に飛ばす事が出来ました。重心位置はメカを付けた状態で計りましたが、前から三十、四十％ぐらいの所でした。

リピッシュの三角翼機見てみました。形だけは似てるのでびっくりしました。