ラジコン飛行機 練習機の設計 その1 -企画-

あけましておめでとうございます。
今年もよろしくお願いします。

新年早々ですが、ラジコンのはなしです。
そのうち家族に怒られそうです。

実は去年の12月頭からラジコン飛行機を始めました。
近くのラジコンショップで機体を購入して飛行場の使用料を払って第一回目の飛行会がその翌々週にありました。
機体はまだ無いのでショップに借りた機体です。

が、結果は散々でした。
ベテランの人に上空へ上げてもらって交代しましたが、ターンして戻ってくるとき機体の向きが分からなくなり操作できず墜落、中破。現在修理中です。

この日は他の人もよく落としてました。飛行機だけで私も含めて小破1、中破1、大破1。

自分なりに今回の失敗の原因を分析すると、

  1. シミュレーター練習の不足 (2回ほどしかやってないので明らかに足りてなかった)
  2. 遠くへ飛ばして機位を見失う。これが直接の原因だが、対策するには近くで飛ばせる技量が必要。失速しないよう機速を落とさず、かつ低空で近くを飛ばすことができれば機位を見失わずにすむ。と書くのは簡単だが、いきなりできねぇって。結局練習不足。(でもこれをやる為には、もう少し失速速度の低いゆっくり飛ぶ機体のほうがいい気がする。)

結局は練習が足りてなかったということなんだと思います。
もっと練習してシミュレーターで飛ばせるようになってから次の飛行会には参加したい。

あと、もう一つは失速速度が低い機体が練習機として欲しいなぁ。
一回落として終わりってのはあまりにも時間が勿体なさすぎる。あまりに早くやることがなくなってしまわないように改修用の部品と工具を持っていく必要があるな。

ということで、低速で飛ぶ練習機を設計してみようと思う。
飛行機の設計は初めてなので、真面目に設計検討を行い次回へF/Bできるように検討結果を残しながら進めたい。

作ったらどこで飛ばすかという問題はまだ残る。というかこれが一番の問題。
ショップの飛行場で飛ばさせてもらえるように載せる機材を購入する条件で交渉をしたい。
ただショップの店長は自作することに否定的(?)というか飛ばせもしないくせに作るなんて100年早いという感じの昔気質の方なので、機体を制作するところまでやって組み込む機材を相談するような形で飛行許可をもらえるようにお願いしてみようと思う。

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さっそく企画を考える

  • 3舵操作の練習機。(エルロンの無い飛行機なんて飛行機じゃないやい)
  • 低速飛行が可能な低翼面荷重。
  • 移動と収納を考えてサイズは翼幅1m程度、主翼は分割可とする。
  • 安定性が高い高翼機。運動性はそこまで求めない。基本はアクロをやらずに飛ばす。
  • ただ作るだけじゃ面白くないのでスケールモデルにする。寸法の制限があるが逆に諸元を決めやすい。
  • スケール機としてのディテールにはこだわらない。

どの機体を作ろうか?

楽しいですね、こういう企画を考えるのは本当に。
色んな意味で練習機なので、作りが簡単そうな機体から選びます。

ということで候補を3つ出しました。

  • Cessna 172 (セスナ社の超ロングセラー軽飛行機)
  • Piper Cub (パイパーエアクラフト社のロングセラー軽飛行機)
  • Spirit of St. Louis(リンドバーグが単独大西洋横断飛行に成功した機体)

元にする機体の候補

もうこの時点で自分の中ではスピリットオブセントルイスに決まっていましたが一応後付けの検証を行ってみます。

今回作成する機体のコンセプトは低速飛行が可能な練習機です。また、その達成手段として低翼面荷重を採用します。そのためにはなるべく翼面積が大きい機体が作りやすい。なので、翼面積を比較してみます。

同じサイズで比較するため、実機の翼幅を1mに縮小した際の翼面積で比較します。

機体 Cessna 172 Piper Cub J-3C Spirit of St. Louis
実機翼幅 11 m 10.73 m 14.01 m
実機翼面積 16 m2 16.54 m2 29.64 m2
翼幅1m化時翼面積 13.2 dm2 14.4 dm2 15.1 dm2
縮小率 1/11 (9.1%) 約1/11 (9.3%) 約1/14 (7.1%)

上記のように同じ翼幅1mで比較してもSpirit of St. Louisが最も翼面積が大きく、同じ翼面荷重を達成しようとしたときに、機体質量を重くできます。

工作の技術が無い素人が作るうえでこれは結構重要なことです。

さて、上記のような後付けな理由と、好きだからという最初の理由(こっちもモチベーション維持には大事)の2つから、最初に作成する機体はSpirit of St. Louisに決定しました。
セスナやパイパーカブは一般にも結構売られていたりするのでオリジナリティがあってそれもうれしいかも。

企画も適当な感じに決まったので次回、概念設計にはいります。

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