バルサ電動機



一式戦闘機 隼

(飛行編)

初飛行
いつものように舵の方向を何度も確かめて準備完了。仲間のゼロ戦22型とピットファイヤと3ショット。良い記念になった。
トリム合わせで失敗しないようにO野さんに傍についてもらってスロットルオン。機体はするすると走り出してすぐに離陸して上空へ。
無事進空!
エルロンのトリムを右方向に数コマ動かしてトリム合わせ完了。エレベータ方向は完璧。製作上のアライメントの設定がうまくいっているようで一安心。
上空を何度も往復させて様子をみる。右方向の旋回OK、左方向の旋回は少し巻き込む癖がある。トリムの修正方向と合わせて考えるとサイドスラストが少し不足している様子。それ以外は変な癖もなく、失速の気配もない。主翼に設定したねじり下げの効果があるようだ。
そして着陸へ。風の方向から本日は右側から進入。フラップが無いので機速を落とせるか心配したが、意外に機速が落ちてくれる。ムスタングに比べると前面の投影面積が大きいのが功を奏しているようだ。
着陸は少しショートして接地、足元の草に引っかかって最後の最後で前転したが勿論無傷で帰還。
何事もなく無事に進空、良かった〜。(2018年9月16日)
設定情報
舵角
エルロン±14mm(デファレンシャル30%を追加)、エレベータ±18mm、ラダー±30mm、各舵にエクスポ20%を追加
重心
前縁から105mm
以上の設定で各舵の作動量が適切かつ各舵のバランスが良好
ムスタングと一緒
飛行場にムスタングと共に持ち込んで2ショット。両者は実際に戦場で相まみえたことはあったのだろうか?
並べてみると隼のノーズの短さが際立つ。ムスタングのスケール比は1/8.5、隼は1/7.7となる。
隼は2度目の飛行、今回はロール、ループをやってみた。いずれも問題なし。特にループは綺麗な円を描くことができる。尾翼の剛性が高いのが功を奏している様子。
ムスタングとの比較も行った。ムスタングはとにかく滑らかに飛ぶ。機首が絞られているので空気抵抗が少くダイナミックに飛ぶ。一方、隼はムスタングほどスピードは出ないが、軽々と飛ぶ印象。
ムスタングに比べると隼は少々うるさい。ペラのバランスが悪いせいか少し振動が発生。この振動が胴体後部に伝達して共振している様子。ペラのバランス取りと、防火壁の補強をすれば改善されると思う。
本日、両機とも2回ずつ飛ばした。引込脚も上手く機能、運用面の問題は無い。この手の機体は目の前のローパス、その後の上昇から旋回する姿は良いもの。たまりません。(2018年9月23日)



(製作編)

   (その2)

サンディング
翼端のバルサブロックからサンディング。120番から開始、最後は400番で仕上げ。主翼、尾翼、胴体が終了。尾翼のコーナー部材は何度も修正して満足できる形状になった。
カウリング
サンディングを終えてカウルフラップを装着。3mmバルサを楔形に整形して接着。実機では機銃の都合でカウルフラップの枚数が異なるものが存在している。本機は、U型として製作しているのその初期型の形式を採用することにした。
吸気口を製作すればカウリング完成。(2018年7月29日)
電池固定 
サーボを固定。その上方に電池マウントを固定。サーボ調整のために電池マウントは取り外し容易になっている。
仮組 
モータ、アンプを取り付けてカウリングを装着。カウリング内に上手く収まった。ペラ、スピンナを取り付てみるとカウリングとの干渉なし。
キャノピーが未完成であるが、この状態で全備重量1650g、嬉しいことに重心は若干前重。
フイルムはオラライトのシルバーを使用するので大きく重心位置が変わることはないはず。軽快な飛行を実現できそう。(2018年8月5日)
キャノピー
色々な製作方法があるが、隼のI型やII型では平面ガラスが使用されている(U型では湾曲ガラスのものも見受けられるが)。まずはキャノピー周辺の胴体を作ってフレームを組んでみた。フレームは2mmアルミロッドを使用。
これをベースにして最初に考えたのが、0.1mmの真鍮板でフレームを作って(半田付け)これにアクリル板を貼る方法。実機らしく良いと思ったが、実際には0.1mm真鍮板といっても綺麗に折り曲げるのが難しく断念。他にもべニア板を使って胴枠を作りアクリル板を貼ることも検討したが(ラジ技の製作記事にあった)べニア板の加工が大変。
キャノピーが平面で構成されるので1枚のシートで切り出して、のりしろを追加して接着すれば何とかなるのではと考えて実行。透明シートに側面及び上面を書き込んで厚紙にコピー。ホッチキスで固定してみると上手くいった。
同じ工程を0.5mmアクリル板で再現。問題は接着方法。微細ネジ+スーパーXでの固定が良さそうだが、スーパーXがはみ出して綺麗にできない可能性がある。さらにネジの数を増やさないと糊しろ部が波打ってしまう。
厚紙の固定はホチキスで行った。この方法では糊しろ部の板間の隙間が狭くなり上手く当接する。そこでアクリル板をホチキスで固定、糊しろ部にアクリル専用の接着剤を流し込んで固定。その後にホチキスを抜いて固定完了。
フレーム部をシルバーで塗装して完成。簡単な工法で見栄えの良いキャノピーが完成。(2018年8月13日)
カウリング下処理
カウリングは3mmバルサでプランクしたので剛性がある。そこで直接エポキシ樹脂を塗布してその上に塗装してみたが、表面の凹凸が目立つのでNG。仕方ないのでポリパテで凹凸を埋めてペーパーをかけた。これで見栄えの良いカウリングになるはず。
次は、フイルム貼り、オラライトのシルバーを2本確保。(2018年8月22日)

変身
田宮のシルバーメタルを塗布。湿気の多い時間に作業したせいか艶が今一歩。後日、上塗りが必要。
フイルム貼り
まずは尾翼から作業開始、工数がかかるので根気があるうちにというのが理由。その次に主翼、特に難しい箇所がないので比較的簡単に完了。オラライトのシルバーのフイルム貼りの1つのコツは、高温の状態で指又は木綿の布でフイルムを抑えると接着力がアップ。特に逆アールの部分で有効。
胴体は丸胴だがさすがに1枚のシートで貼るのは難しい。今回は、まじめに型紙を作って上手く貼れるのを確認してから本番へ。特にフィレットは逆アールになるので型紙を用意しないと最後にひどい目にあるのは必至。
 
着色
コックピット、引込脚の収納部、及び防火壁の前方をクレオスのコックピット色(中島系)で着色。プラモデルの色数の多さは流石。
 
組み立て
尾翼はエポキシで接着。動翼を接着して組み立て完了。
水平尾翼の動翼の固定は、ヒンジシートの接着(瞬間)と左右の動翼の連結(エポキシ)とを行いながら、左右の動翼の高さを合わせる必要がある。事前にシミュレーションしてから作業を行う。
これで機体の製作は完了。全体を組み付けると、ロールを軽々とこなす軽戦闘機 「隼」が登場。テンションが上がります。
次は艤装、まだまだ製作を楽しめます。(2018年8月26日)
リンケージ 
既に組み込んであるエレベータのリンケージ用のノイズレスチューブの出口位置が間違っていることが発覚。エレベータのヒンジラインをラダーのヒンジラインと同じと錯覚したのが原因。ショック。
幸い、出口位置がエレベータのヒンジラインより少し前方にあるので、0.8mmのピアノ線の端部を上手く曲げて直接エレベータのホーンに取り付けることで急場をしのぐことができた。動作も滑らか、本当にラッキー。
尾輪へのリンケージは0.8mmのピアノ線を使用、大きな力がかかると撓んでサーボを保護するのが目的。離着陸時の操舵は問題なくできるはず、
受信機はエレベータサーボに側方に固定。この位置で配線を上手くまとめることができる。
キャノピー周り
胴体上面の防眩塗装はつや消しの黒とした。黒色を塗ると炎天下でフイルムが延びるので嫌だが、これがあると機体が締まって見える。
コックピットには計器盤とシートを取り付けた。キャノピーを取り付けた後でヘッドレストを取り付けていないのに気付いた。後日作業。
(一応)完成
カウリングに光沢仕上げ塗料を塗布。以前よりは光沢が出てきたので違和感が無くなった。
これで一応完成。重心は指定位置にピッタリで全備重量は1800g、 当初の予想通りの重量となった。
残りの作業はいくつかあるが、日の丸と味方識別標識の黄色は重要アイテム。日の丸はカッティングシート、味方識別標識はスプレー塗装とする予定。
上手くいけば今月中に初飛行できるかもしれない。(2018年9月2日)

完成
忘れていたヘッドレストを取り付けて再度キャノピーを接着。有ると無いでは雰囲気が異なる。本当はパイロットを載せたかったが良い人形が無くて断念。
カウリングの下面に隼U型の特徴である吸気口を固定。万一前のめりになった時に地面に接地するのはスピンナー。従ってカウリングの損傷は回避できるが、モータシャフトが曲がった時の方が損害は大きいかも。
日の丸はカッティングシートからカット。日の丸の色は「紅」に近いと思っていたが、現在では政府機関でも色は異なる。「朱」に近い赤の場合もある。当時の色は不明。
カッティングシートは東急ハンズで購入。店頭には4種類の赤があり、どれにするか迷った。店員さんがシルバーメタリックの台紙を持ってきてくれたので一緒に比較。紅に近いもの選択できた。
これで完成!初飛行が楽しみ。(2018年9月8日 



   (その1)

実機
「零戦」と「隼」、どちらが優秀な戦闘機だったか?非公式な“手合わせ”(模擬空戦)を実施した結果、全般的に零戦の方がやや優勢だったと伝えられている。零戦の陰に隠れる機体ではあるが、非常に軽快な運動性能を持っていたようで「空戦フラップ」を使用したときの旋回性能は零戦に優っていたという話もあるようだ。
ラジコン
この機体のキットは今となっては皆無。自作しか手がない。幸いOuterzoneからマルタカの60クラスの図面をダウンロードできた。参考資料として以前、ヤマさんが引っ越しする時に強奪した雑誌「一式戦闘機 隼」が手元にある。
機体の大きさは製作及び取り扱いが容易な50クラスに決定。スパン1400mm、これに合わせて図面を拡大。胴体はスマートで細身。
一番の問題は機首の短さ、このまま製作するとテールヘビーに悩まされることになる。ここは思案のしどころ。
図面は3枚セット、キンコーズで拡大3000円也。部品図があるので胴枠及びリブが手に入る。
もう一つの問題がファウラーフラップ、機構的に複雑になるので故障の原因になりそう。スプリットフラップにするか思い切ってフラップ無にするのもあり。
電動化する場合、このクラスの機体なら経験的1800g以下にできるはず(同じクラスのハイパーキャット50が1400g、フラッシュSが1500g)。主翼面積は30dm2位なので翼面荷重は60g。
丸胴及びカウリングの製作は「ジービーレーサ」で経験があるので上手くいきそう。(2018年5月28日)
基本構想
まずはマルタカの図面に忠実に機首は延長しないで製作。そのために重心より後方の質量を低減することにする。
(胴体)
防火壁は4mmベニヤで残りの胴枠は3mmバルサ。プランクは2mmとする。実は昔のラジ技でマルタカの零戦60を軽量化するために2mmプランクで製作した例がある。剛性は十分とあったのも心強い。
メカは防火壁の周りに集中させる。エレベータ、ラダーのリンケージは空野式とするのでサーボを思い切って前側に配置できる。アンプは防火壁に固定。
カウリングはFRPで製作。コルセア40のカウリングを取り出してみると、少し直径が大きいが、テーパーがついている。このカウリングの内面にFRPを積層してテーパーを利用して上手く離型させることができるかもしれない。ここはS師匠のアドバイスをもらう予定。
モータはK&SのG2826/10、Kv値800を使用。OSの3825とほぼ同じ大きさ、AXIモータのコピーかな?コギング強烈。
スピンナーは京商の零戦50のスペアパーツ、少し形は違うが雰囲気あり。
リポ電池は4セル2700mAh、これをカウリング内に突出させて重心合わせに寄与。リポ電池の抜き差しは主翼を取り外して行う。ジービーレーサも同じ構造だが、やってみるとさほど煩わしくない。
(主翼)
リブは2mmバルサでフルプランク、プランク材は1.5mmの幅広バルサ。経験的に剛性は問題ない。適度に内面を補強すると持ち運び時に破損することもないはず。スパーはバルサ角材、モノコックにすれば強度は問題ない。
引込脚はムスタング50と同じ電動ユニットを使用。オレオ式は衝撃吸収の点で有利。
主翼前縁はマルタカの機体に共通の「補助前縁」を採用。作りやすいのでお気に入りの工法。
フラップは無し。今の飛行環境からしてフラップ無しでも十分に降ろせるはず。現に仲間のテトラ飛燕50はフラップ無しで上手く着陸できている。ファウラーフラップの輪郭線だけでも書き込んでおこう。
(尾翼)
リブ組で両面プランク、材料を選んで最軽量を目指す。
(尾輪)
実機の尾輪はラダーのヒンジラインよりも前方にある。尾輪可動式にすると重量も増えそう。重心との兼ね合いでラダーのヒンジラインまで後退させることも必要になる。
バルサ材は揃っているので製作に着手できる。(2018年6月1日)

図面の縮尺
キンコーズで拡大コピーしたが、3枚の図面全て縮尺が異なっていることが発覚、コピーのやり直しとなった。参考にA3で出力した後の拡大率は、
主翼図:282%、胴体図:316%、部品図:400%
となる。
胴体
防火壁は4mmべニアからの切り出し。電動糸鋸を持っていないので手持ちの工具を活用して切り出し。平刃はバルサ角材の受け部の加工に有用。慣れると意外に早く完成。
その他の胴枠は3mmバルサから切り出し。各胴枠は6mmの中空カーボンロッドを貫通させて基準ラインを設定。各胴枠を平行に配置してバルサ角材で固定。その際にねじれが無いように目視で確認していく。
このカーボンロッドは完成後に抜く予定だったが、構造部材として極力残すことにした。特に、胴体後部を軽量化するためにカーボンロッドで剛性を確保。
この機体は側板が前後方向に一直線になっている。アルミの角材を当てて微調整しながら角材を接着していく。
骨組み完成。この段階でサーボのリンケージを済ませる必要がある。サーボは奥深くに設置することもできるが、メンテナンス時にアクセスできる位置にする必要がある。良い場所を模索中。(2018年6月10日)
リンケージ
胴体のプランクの前にリンケージを内挿。1mmノイズレスチューブを防火壁後方から尾翼まで挿入。ピアノ線をスライドさせながら抵抗が最小限になる通路を決定。
ノイズレスチューブは適宜固定してピアノ線のたわみを防止。
サーボは防火壁の近くに配置。色々とカーボンロッドが邪魔になるのでこの区画でカーボンロッドを切断。
プランク
プランク材は部品図を利用して切り出し。さすがにピッタリ合う。部品図を原寸に拡大して正解。プランク材は2mmバルサ、事前に湾曲させておくと接着が容易。
隼の胴体は単純な二次元曲面なのでプランクは比較的簡単。プランク材の接着はタイトボンドが主体で瞬間接着剤を補助的に使用。 胴体上側のプランク完了。
胴体下側のプランクは、大きなフィレットがあるので大変。図面ではバルサブロックを使用して、あとで削るのが前提になっている。ここは思案のしどころ。逆Rの切削は大変。(2018年6月13日)
フィレット 
ウイングロックを取り付けてフィレットの工作へ。暫く図面と実機の写真と睨めっこして構造を理解。マルタカの図面ではバルサブロックで構成されるが、今回は、防火壁から第一の胴枠まではバルサブロック、そこから後方は5mmと2mmバルサを主体にして製作。主翼部分のフィレットは現物合わせになるので後日。
胴体の基本構造完成
フィレットから後方をプランクして基本的に胴体が完成。
モノコック構造+カーボンロッドにより捻じれのない高い剛性の胴体となった。重量220g、これから余分な部分をカットしてフィレットを追加したとしても重量は余り変わらないはず。
軽量なので防火壁周りの構造物は遠慮なく強固に作ることができる。(2018年6月17日)
援軍
フィレットの製作には湾曲した小刀が便利。以前、ごくらくトンボさんから頂いたものがあり重宝している。今回、逆のものを作ってもらった。さすがに本職、立派な小刀です。感謝!
5mm、10mmのバルサをフライトホビーさんから購入。グレードはSSSで軽量。10mmは翼端などのブロックに使用する予定。注文して翌日に手元に届くのは嬉しいです。何か月待ち・・・というのも如何なものか(笑)。 (2018年6月20日)

モーターマウント
べニア板からボックス状に形成。エポキシ接着剤でしっかりと接着。
主翼
リブは2mmバルサから切り出し。スパーは5mm×5mmのバルサ角材を使用。途中まではダブルスパーとして引込脚からの荷重に耐えるようにした。
フルプランクなのでプランク材(1.5mmバルサ)にスパー及びリブの位置を書き込んだ。左右間違えないよう注意。
補助前縁材などを切り出して準備完了。
主翼には2度程度のねじり下げがつくように治具を設定。主翼下面には引込脚やエルロンサーボが取り付くので、主翼上面側から製作開始。(2018年6月24日)
 
カンザシ
主翼は前縁が一直線、カンザシは上下及び前後方向に角度がつく。図面を確認しながらべニア+バルサ+グラスで製作。上下スパーの間に上手く挿入できるように微調整して完成。
引込脚マウント 
マウントは8mmのベニヤから切り出し。引込脚ユニットの凸部の逃げを形成して完成。エポキシで接着。剛性は問題ないはず。
サーボマウント 
エルロンサーボは横置きとして見栄え向上。サーボをできるだけ後縁に近づけてリンケージを簡素化。
この段階でエルロン及び引込脚への配線を通しておく。
プランク完了
裏面のプランクはタイトボンド主体、重しを多用してしっかりと固定。 
左右翼を仮組して胴体と合わせてみると、フィレットをどのように削るかのイメージが湧いてくる。この段階(翼端及び前縁材なし)で重量は240g、翼端及び前縁材は軽量バルサを使用するので、300g程度に収まりそう。
フィレットの工作に便利な湾曲小刀、ごくらくトンボさんから第2弾の強烈な曲率の小刀が到着。ここまで湾曲するとは・・・。どうもありがとうございます。(2018年7月1日)
翼端ブロック
前縁と翼端ブロックを10mmのバルサから切り出して接着。翼端は厚さ20mmあるので2枚を積層。バルサ材はSSSクラスで軽量。大まかに成形した状態で左右合わせて290gと予想通り。次は左右翼の連結。(2018年7月4日)
左右翼の接着
主翼の上反角は6度、翼端に治具を当てて左右翼を接着。カンザシの他に後縁部の近くにカーボンロッドを挿入して左右翼の連結強度を確保。エポキシ接着剤でしっかりと固定。
前縁ブロック
引込脚のタイヤを収容する部分を確保するための前縁ブロックを接着。10mmバルサの3層で構成。特に前縁材に接着する1枚目は左右翼の連結強度を確保するために左右一体とした。
引込脚
タイヤを収容するために前縁ブロックを大きくカット、ここではルーターが活躍。軽量バルサなのでカットも容易。
実際に組み込んで干渉をチェック、問題ないようで一安心。
主翼の基本的な造形が出来上がったので胴体に取り付けて干渉箇所を削りながら上手く取り付くように調整。フィレットの一部を湾曲小刀でカット。さすがによく切れるので作業が楽に進む。
尾翼
垂直尾翼は翼型をもっている。リブは2mm、プランクは1.5mmのバルサ、前縁材は5mmバルサとした。後縁は主翼と同じように3mmの補助後縁材を使用。最後に5mmバルサの後縁材を接着。動翼も類似の構造。これが非常に軽量で合わせて15g、モノコック構造で剛性は十分。
水平尾翼
既に製作済みだが重量3040gと少し重い。材料を見直して再度製作することにした。(2018年7月8日)
作り直し
リブ2mmバルサ、プランク1.5mmバルサ、前縁材/後縁材を軽量バルサに作り直し。動翼も合わせて36gとなった。
エルロン材
無垢のバルサから作るわけもいかないのでラダーと同じく、補助前縁材を使用。後縁には5mm幅にカットした1.5mmバルサを接着して補強。これを整形して反対側をプランク。最後に前縁に5mmバルサを接着して完成。片側12gで左右合わせて24g、これは軽い。
ラダーも前縁/後縁に5mmバルサを接着して完成。
生地完成
カウリングを除いて生地完成となった。バルサブロックが多いのでカット及びサンディングが楽しみ。この時点で重量を測定。参考のために細かくメモ。
主翼(エルロン含む):336g、胴体:260g、水平尾翼:36g、ラダー:18g
引込脚+タイヤ:200g、サーボ+受信機:85g、アンプ:60g、モータ:200g、ペラ+スピンナー:88g、リポ電池:260g
で合計1543g、カウリング+キャノピーで100gとして1650g。サンディングによる重量減、主翼フィレット部の重量増、フイルムによる重量増を見込んで1700g位で完成すれば嬉しい。
重心が気になるが、尾翼周りが軽いので上手くいきそうな気もする。(2018年7月12日)

カウリング
昔のラジ技をチェックしていると片岡正美氏の疾風に目が止まった。50クラスのエンジン機でカウリングはバルサのブロックを組み合わせて接着、整形後にグラス貼り。バルサ材は残ったまま。これもありか・・・早速バルサ製のカウリングに着手。
片岡氏の製作記事は大戦機を作る際に非常に参考になる。
カウリングの断面は真円ではなく楕円形。これを再現するために3mmバルサから前後壁を切り出して5mm角バルサで固定して骨組み完成。
骨組みを3mmバルサでプランク。前端に20mmのバルサブロックを接着して整形。前後壁をカットしてカウリング完成。ラフに整形した状態で50g。3mmバルサなの剛性あり。表面に仕上げ用のエポキシ樹脂を塗布するだけで十分な気がする。
胴体に取り付けてみると機首の短い独特の形状が出現。カウルフラップを取り付けると雰囲気が出るはず。(2018年7月15日)
重心
尾部はバルサブロックから成形、4g程度の重さなのでここに尾輪を取り付けてもテールヘビーにはならないと判断。尾輪受けのべニア板を埋め込んで4.5g。これで殆どの部材が揃った。
各部材を適所に取り付けて重心をチェック、何と!指定の重心位置で釣り合った。50g弱のアルミ製のスピンナーと、リポ電池の前方配置が功を奏したようだ。これで安心して次の作業に進める。(2018年7月17日)
尾翼固定 
尾翼は胴体側に設けた2本のカーボンロッドを使って固定。このカーボンロッドは水平尾翼及び垂直尾翼の位置決めを確実にすると共に、これらを胴体にしっかりと固定する機能を果たす。水平尾翼と垂直部翼のコーナー部材はバルサブロックから整形。
フィレット
主翼後半部のフィレットはバルサシートから形成。主翼を胴体に取り付けた状態で主翼に沿わせて2mmバルサを配置。これをフィレットの形状にカットして胴体に接着。この上に逆Rのリブ3枚接着して、最後に1.5mmバルサを接着。
 
これが意外に上手くいき滑らかなフィレットとなった。 
引込脚
引込脚の開口は一般にはブラ材のカバーで覆うが、このようなカバーを製作する技術がない。バルサ材を縦壁として接着して代用。開口の周りの剛性は格段にアップ。
自立
これで自立する状態になった。性能の良さそうなスマートな機体。やはり機首が短いのは独特の造形。
キャノピー、空気取入口、機銃等を工作して、気に入らない箇所を手直しすればサンディングに入れる。まだまだ製作を楽しめる。(2018年7月22日)

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