バルサ電動機




◆ミグ15ファゴット

(飛行編)

飛行準備完了!
境界層フェンスは1mmバルサから切り出してフイルムを貼ったもの。主翼へは固定ピン+スーパーXで確実に固定。
機体番号も入れてこれで完成!
電流を測定してみると、ペラ6×4Eで12.6A(144W)、6×5.5Eで15.5A(170W)となった。
モータは最大電流14Aとなっているのでペラは6×5.5Eに決定。このペラではスロットル70%位で自重と釣り合います。
最後にエレベータ→フラップのミキシングを設定して・・・飛行準備完了となりました。(2011年1月19日)
初飛行は・・・
本日は天気が良く、手投げの上手いヤマさんも飛行場に来るというので、初飛行を敢行。まずはライバル機のF86とツーショット。
飛行前の舵チェックや距離チェクも怠りなく、いざ出撃。ヤマさんの手を離れた機体は真っ直ぐに上昇、右旋回に入れて直線飛行。
少しダウン気味でアップトリムを入れる必要があるな・・・などと考えながら、機体は左方向へ。エルロンを右に切ると・・・あっという間に墜落。
何故〜私の記憶とヤマさんの話から考えて、私が右に舵を切った時、実は機体は右方向に進んでいたようだ。この時、ヤマさんはどっちに進んでいるのか分かりづらいな〜と思っていたとのこと。
飛行時に空は曇っており、この後退角とシルバー一色という最悪の視認性のために機体の姿勢を見誤ってしまった。もう少し飛ばしてトリムを合わせることができれば、機影にも慣れて、どの部位に注目して飛ばせば良いか分かって上手く飛ばせたのに・・・残念でした。
結構派手に壊れたように見えますが・・・。
修理の可能性
この機体はモノコック構造。胴枠の間にバルサを掛け渡しているので胴枠で囲まれる空間が独立している。今回は頭から墜落したので前側の3つの空間が潰れて後側に影響を及ぼさなかったのが幸い。後側はフイルムにシワも入っていないのには驚いた。
ハッチの前側を取り除いて少し手を加えると何とかりそうです。前側を作り直して後側と連結すればOK、ユニット化された実機の製造工程のようです。
モータやサーボ等は異常なし。(2011年1月22日)

修理中
まずは前側ユニットを製作。まち針を多用して一気にバルサプランク。
下半分を製作してモータマウントやソリ固定用ナットを埋め込み、上半分を製作。
軽くサンディングして合体作業。後側の残ったバルサを使ってアライメントに注意しながら瞬間接着剤で固定。
一応、元の形に戻ったが、破損したバルサプランクを取り替えて強度を確保していく必要あり。修理は簡単に済みそう。(2011年1月23日)
パテ埋め地獄
亀裂の入ったバルサプランクを取り替えてプランク完了。軽くサンディングしてバルサパテをたっぷり塗布。
週末にサンディング出来る状態になった。(2011年1月25日)
パテを一度サンディングして段差が気になる箇所に再度パテを盛って仕上げ待ち。
墜落で外れたサーボを取り付けて再度リンケージ、メカ類は復活!(2011年1月27日)
修理完了!
パテを削り落として生地完成。
フイルムは残りのオラライトシルバーを使用。前回の経験を生かして5cm幅の短冊状にカットしたフイルムをアイロンで熱を加えて延ばしながら貼り付け。
面積が少ないだけに作業は小一時間で終了。
キャノピーの一部に亀裂があり応急修理。このキャノピーの形状は気に入らない箇所があるので、上手く飛んだら作り直す予定。
メカを搭載して重心をチェックして修理完了!すっきりしました。
飛ばすのは来週以降になるが視認性を良くするために翼端等に目立つ色にシールを貼ろうと考えている。(2011年1月29日)
初飛行成功!
本日は天気も良く風も穏やかな絶好の飛行日和。
前回同様ヤマさんに手投げをお願いした。手を離れた機体は速度を増しながら上昇、安全のために高度をとって様子を見る。
まずは舵角が大きく機体が暴れるのでエルロン/エレベータ共にD/Rで75%に落とすと落ち着いてきた。エルロン方向は右癖があるので左側にトリムをとり真っ直ぐ飛ぶようになった。
問題はエレベータ方向、ダウン癖が強いのでアップトリムが必要。意外と高速で飛ぶので調整がしずらく、ヤマさんにアップトリムを入れてもらいやっと安定。
機体は速度が早いので気を抜くと直ぐに遠くに離れてしまう。飛行中は赤い星印なんぞは視認が難しく、機体の形状で判断する必要あり。
それでも5分近く飛ばしていると、姿勢にも慣れて意外と自在に操縦できるようなった。高速ローパスもできるようになった。
さすがにバルサ機、舵がきっちり効くので飛ばしていて気持ちよい。飛行中はペラやスキッドは全く見えないのでスケール感あり。
着陸は最後まで舵が効くのでフレアを掛けて接地、ピアノ線のスキッドが完全に衝撃を吸収してくれて無傷で回収。
気を良くして2度目の飛行ではロールや宙返りもできた。この機体のロールレートは半端ではないです。
いや〜良く飛ぶ機体です。さすがに三宅氏の設計と感心しました。(2011年2月5日)
まとめ
空野式モノコック工法はバルサでジェット機を再現できる合理的な方法。多数の胴枠を設けることで無理なく滑らかな形状の機体を実現できる。
そして特筆すべきはその軽さ。30年前小型エンジンで軽快な飛びを可能にしたこの軽さは、現在の電動化においても効果絶大、500gの機体を170W程度の入力で軽快に飛行可能にする。
小型で銀色の機体の視認性の悪さは要注意。飛行姿勢に慣れるまでは慎重に飛ばす必要がある。私が飛ばす際に注目する箇所は主翼、後退角の強い機体は意外と遠くからも目立つ。しかし問題は飛行方向の見極め。??となったときはエルロンを操作して主翼上面の光の反射具合でどっちに傾いているかを判断。飛行方向さえ分かれば機体が安定しているのでどうにでもなることが分かってきた。
もっともカラフルな配色のデザインにすれば視認性の問題は解決できる。この機体の後で発泡機のF86セーバーのブルーインパルス仕様を飛ばしてみると、視認性は雲泥の差。
手投げ直後の不安定さは要注意。手投げは軽く押し出す程度でやってもらっているが、速度が上がるまでの時間にして2〜3秒は舵の利きが悪い。
6インチの小径ペラのためかダクト機のような挙動、幸い反トルクの影響は少なく機体がひっくり返るようなことは無いのでガマンすれば直ぐに舵が効くようになる。
今回の製作から飛行までをまとめるとこんなところ。興味のある方は製作に挑戦して下さいマセ。(2011年2月7日)
モータ交換
ウェイポイントのモータを使用しているが今一歩パワー不足を感じる。このモータはコギングがほとんど無く効率が悪そうな感じ。
ハイペリオンのP1913が手元にあったので交換。モータは最低限の改造で取り付けることに成功。
回してみると絶対的にパワーアップ、離陸が楽になるはず。(2011年4月24日)


(製作編)

挑戦
次は何を製作しようかな〜と考えていると、ごくらくトンボさんが掲示板に古〜い写真を貼り付けてくれた。
あの空野氏が八代に居られた頃の写真で空野式モノコックの機体だらけ。一度は挑戦してみたいと以前から考えていた折、余りにもグッドタイミング。
早速、ラジ技のデータベースから記事を取り出し、図面をキンコーズに持ち込んでA0サイズに拡大。
全幅700mm、全長770mmの小振りな機体。最近流行の発泡EDF機と同じようなサイズ。
動力系はモータ+ペラとします。KV値の高いモータを使用し5×5インチ程度のペラを高速回転させて、発泡EDF機を抜き去るのが目標。(2010年12月1日)
お手本拝借
空野氏と親交のあるごくらくトンボさんからホーカーハンター46の実物を拝借することができた。製作は1974年で36年前です。
この工法の経験をお持ちのごくらくトンボさんからもお話を伺うことができ疑問点が解消。
実機を手にとって眺めると、製作技術もさることながら何よりも基本的な設計コンセプトとそれを実現しているところが凄いと思います。
少し大振りな機体なので、我が家では少し邪魔・・・かな(笑)。
リブの切り出し
リブ形をコピーして2mmバルサに貼り付けてカッターナイフで切り離すと簡単に出来上がる。
主翼はスパー無し。前縁材/後縁材(共に3×10mmのバルサ)とリブにて主翼枠を製作して1mmバルサで全体をプランクする単純な構造。
リブの位置決めが難しいのでリブの前部と後部に3mmのスリットを形成してここに前縁材/後縁材を差し込むようにした。これで位置決めが楽になるハズ。
垂直尾翼のリブも切り出して全てのリブの準備完了。2mmバルサシート1枚で全てを賄うことができた。
胴体用の基板
製作記事では朴木の基板を使うようになっているが朴木の一枚板なんて今更入手できるのであろうか?
今回は日頃使用している定盤の上に胴枠の位置を書き込んでこの上で組み上げることにした。(2010年12月15日)
主翼製作
主翼はリブをはしご形に組んで1mmバルサでプランクする。
3×10mmの前縁材/後縁材を使用するが、前縁/後縁を一直線に組むために、2倍の幅(3×20mm)の前縁材/後縁材で製作開始。
はしご形に組んだ後に前縁/後縁をカットして、1mmバルサをプランク。
前縁部は、確かQRPのキットで見たバルサ材を付き合わせて形成する方法を採用。
プランク時に治具の高さを3度のねじり下げがつくようにした。
主翼完成、左右2枚で40g、今回はプランク材にハードバルサを使用してこの重さ、軽いです。
それでいてフルプランクなので剛性は高いです。
垂直尾翼も同じように製作。簡単でした。(2010年12月19日)
胴体の製作
3mmバルサから胴枠を切り出す。製作記事ではコンパスにボールペンを固定して円弧を描くとあるが、今回はカッターコンパスを使用。
カッターコンパスで完全にカットするのではなく、切り込みを形成して、カッターナイフを切り込みに沿わせてカットすると綺麗な胴枠が出来上がる。(←コツ1)
今回の胴枠の数は14枚、上下2分割なので合わせて28枚を製作。
胴体下側の製作
胴枠を基板の上に配置して直角を出してセメダインCで接着。セメダインCは胴枠の両端2箇所に塗布。
各々の胴枠は2mmのバルサを掛け渡して固定。この時に胴枠が基板に対して垂直になるように注意(←コツ2)。
その後、2mmバルサをプランク。プランクは隣接する胴枠の間で行うが、胴枠の厚さ3mmの内の1.5mmを使って接着。タイトボンドと瞬間を併用。
プランク材は各々の部位で現物あわせで細かく調整。市販のバルサ材の幅は80mmなので、左半分と右半分の2分割になる。この際、例えば右半分の形状を現物あわせで切り出して、この形状をバルサ材に写して左半分を切り出すと非常に楽に作業できる。(←コツ3)
プランク時にバルサ材の表面を濡らすと上手く湾曲する(←コツ4)。バルサ材は品質の高いもの(硬さが均一なもの)を選択すると綺麗に張れる。(コツ5)
プランク作業の終了後、良く乾燥させて、胴枠と基板との間にカッターナイフを差し込んで接着を剥がすと、「カポッ」という気持ちの良い音とともに胴体が基板から外れた。
写真でも分かるようにプランク同士の突き合わせ部は隙間が目立つ。プランク材の形状を完璧に仕上げれば隙間も生じないが大変な作業。
今回はバルサパテを塗り込んで隙間を塞ぎ、軽くサンディングすると綺麗な胴体の下半分が完成。(2010年12月23日)
進行中
先に完成した主翼を胴体(下側)に載せ、取付角を調整して接着。
これに上側の胴枠を接着して下側と同様に各々の胴枠の上側を2mmバルサで掛け渡して固定。
エレベータのリンケージ用のフレキチューブを通して、ピアノ線が軽く摺動するように微調整して接着剤で固定。
この機体は胴体下側に取り付けたピアノ線で着陸時のショックを吸収するようになっており、ピアノ線を固定するための爪付きナットも固定済み。
これでプランクに入れるが、その前に胴体上部にアクセス用のハッチを形成する必要がある。その製作方法は記事に説明されているが良く理解できなかった。
しかし、実物を拝借していつので、これを観察することで製作方法を理解することができた。
モチベーションを高めるために、これまで出来上がった部品を仮組みしてみた。良い感じです〜。
ここまでの重量は160g、これにプランク材を加えると200g位で生地完成になると思う。(2010年12月26日)

ハッチ製作
ハッチは2×2mmのヒノキを胴体側とハッチ側にそれぞれ接着して、これを境界線にして最後に分割する方法。
ハッチの製作方法は空野氏のやり方から少し変更して作業を簡略化。胴枠にカットラインを入れる順番が異なります(結果は同じですが)。
胴体上側のプランク
2mmバルサをひたすらプランク、接着剤はタイトボンド中心で補助的に瞬間を使用。
胴体前部のプランクの前に、モータマウント、モータ冷却穴、配線用の穴を加工。
モータはウエイポイントの2209、バーゲン品で2000円で何よりも高Kv値1820は3セルでペラ6インチを高速回転させることができるハズ。
モータのスラスト角は上下左右ともゼロ度に設定。
モータマウントの加工が済んだところで残りをプランクし、機首部に10mmのバルサブロックを接着して整形。
生地完成
これで一応、生地完成となった。サンディング後にハッチ部を分割することになるが、上手く分割できれば良いが・・・。(2010年12月30日)

ハッチ分割
胴体上側をサンディングして段差を無くしてから分割作業へ。境界線にカッターナイフを差し込んで未カット部分をカットして、カッターナイフでこじると上下に上手く分かれた。ラッキー、想像以上に簡単かつ上手く分割できた。
尾翼周り
水平尾翼はカーボンロッドをカンザシにして垂直尾翼に固定。垂直尾翼の下側にはカーボンロッドを固定し、胴体にあけた穴に差し込んで固定するようにした。
アライメントを調整して最終的にはエポキシ接着剤で固定する予定。
モータを取り付けて重心位置を確認すると、ノーズヘビー。この後退角なのでフイルムを貼ってもノーズが重くなるはず。
リポ電池等をできるだけ後側に搭載する必要がある。幸い胴体内のスペースは十分あるので重心位置の調整は容易と思われる。
機体で200g、モータ60g、電池100g、受信機+サーボ40g、アンプ30gとすると430g、フイルム+塗料で50gとして予定の500g以内は実現できそう。(2011年1月2日)
フイルム貼り
今回は最近(?)発売されたオラライトのシルバーを使用。フイルム自体は透光性がなく、アルミ箔のような感じ。
このフイルムは良く縮むので曲面に貼るのが容易、重ね合わせ部があまり目立たないので適当に作業しても見た目が酷いことにならないのは好都合。
しかし、気になる点もある。まず、カッターナイフやハサミの切れ味が直ぐに悪くなる。これまでオラカバやオラライトを多数貼ってきたが、このフイルムは特別。
フイルムの塗料か接着剤が刃物に付着し易いようで、ハサミは時々アルコール等で綺麗にする必要がある。
また、加熱すると独特の匂いがする。この匂いは健康に悪いのではと心配になる程で、換気に注意。
主翼や尾翼のフイルム貼りは簡単。問題は胴体。あまり目立たない裏面は、どの方向にフイルムを貼るのが良いかを試しながら行った。
胴体は円錐型、円周方向に貼ると重ね合わせラインを胴枠のラインに合わせるのが大変。強引に貼ると見栄えが悪くなる。
長手方向に貼ると意外と見栄えが良い。フイルムを3cm位の幅にカットして貼ると皺もなく上手く貼れる。
・・・で、ちまちまと作業を続けてフイルム貼り完了!
バルサの機体がアルミの機体に変身、胴体の表面は適度にデコボコしているので実機感があります。
この状態で215gと軽量。サンディングで少し減量してフイルムで+20g位か。
表も裏も全て銀色、飛行時に姿勢が判別できるかな〜(2011年1月9日)
アライメント
主翼と水平尾翼のアライメントは合っているのか?目視では良く分かりません。
ヤマさんに相談したところロバート製のゲージを持っているとのことで・・・早速、拝借して測定。後退角が強い機体なので測定は難しいが、両者の取付角はほぼ同じになっていた。ホッとしました。
リンケージ
この機体のエレベータへのリンケージは特殊。サーボから胴体出口までは0.6mmのピアノ線、そこからエレベータホーンまでは1.2mmのピアノ線で連結。
0.6mmと1.2mmのピアノ線はハンダで連結。今回も板金用フラックスが活躍、ハンダが綺麗に流れてくれる。
エレベータホーンはいつものように1mmの航空ベニアで製作、シルバーに着色して完成。
リンケージは滑らかに作動しガタも皆無、このやり方は優れたアイデア。
メカ搭載
エルロンはテトラのエルロンリンケージ(S)を使ってリンケージ。
モータ:ウエイポイント2209/アンプ:ハイペリオン30A/リポ電池:3セル1100mAh
サーボ:Hitec HS55×3/受信機:JR 2.4G 6ch
これらを各所に固定。リポ電池は重心位置の近くに配置したので1600mAhの少し大きな電池も搭載可能。
残りの作業は、
1)キャノピー製作、2)脚部の製作、3)ハッチの固定構造、4)ステッカーの検討と製作
先が見えてきました。(2011年1月14日)
キャノピー製作
キャノピーはネット上の写真と同サイズのF86セーバーのものを参考にしながら製作。まず積層バルサを削って型を作って台座に固定。
0.5mmのPET板をガスコンロで加熱しながら一気に型に押し付けると・・・そう簡単に上手くいく訳もなく・・・下縁が上手く収縮せずヨレヨレ。
ヒートガンを駆使して加熱しなが引き延ばしてを繰り返して何とか形にはなった。何度か練習するとコツもつかめると思うが今回は力業で無理矢理終了。
不要部分を切り取って完成。
キャノピーにカッティングシートで窓枠を貼り付け、ハッチはキャノピーの取り付く箇所を黒色マジックで塗装。
キャノピーの下縁はカッティングシートを貼るが、このカッティングシートはキャノピーのハッチへの固定も兼ねている。
F86セーバーと並べてみると、ミグ15のキャノピーが一回り小さいのが目立つが、実際の機体を比較した場合にどうなのかな〜。
ハッチは、前側を2本のピンで、後側をOK模型のキャノピーラッチを使用して胴体に固定するようにした。
脚部
脚部は図面通りの構造とした。前側は1mmピアノ線を曲げて2本の輪を形成、両者は少し開いて配置して、機体を安定して支持できるように調整。
後側も1mmピアノ線で製作。ネジ止めは予め組み込んである爪付きナットで受けるようになっている。
機体のデザインはシンプルに赤い星を主翼と胴体に貼り付けた。機首部に機体番号を入れる予定。
年末から年始にかけて天気が悪くほとんど飛ばしに行っていない。お陰で機体の製作がはかどり、ほぼ完成となった。パチパチ。
重量はリポ電池込みで490g、翼面荷重は49g/dm2となった。おっと、主翼上の境界層フェンスも製作しないと・・・(2011年1月15日)


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