ゴム動力模型飛行機掲示板

プロペラの翼としての働き 松本@GPF 投稿日: 2022年08月05日 11:51:30 No.10 【返信】

10年以上前のYouTubeですが

この不思議な動きを説明できますか？

解説と応用を續けて投稿します。

松本@GPF 投稿日: 2022年08月15日 21:17:19 No.25

天候不順と動画撮影の不慣れで追加投稿が延び延びになってしまいました。
実は前のページの動画は空転するプロペラが尾翼の働きをする事実を示しています。

この動画は添付写真の機体の滑空の様子です。ちゃんと滑空しています。
ちゃんと滑空するには尾翼の働きが不可欠ですが添付機体には水平尾翼も垂直尾翼もありません。空転プロペラがその働きをしています。
尾翼の働きは機体を気流に正対させる事です。空転プロペラが気流に正対する、その証拠動画が前のページの動画でした。
次の動画は同じ機体の発進の様子、

この垂直上昇には動力飛行時のプロペラの翼としての働きが関与しています。

もう1枚の添付写真は動画撮影に使ったiPhoneの裏側、この針金に視線を合わせて機体を捕らえます。スポーツファインダーの超簡易版です。

(空転プロペラが尾翼の働きをする件についての学術文献の存在は聞いた事がありませんが、働力飛行時のプロペラの翼としての働きを解析したレポートは1943年12月(真珠湾攻撃と同月)NASAの前身、NACAから出ています。
このレポートは私の理解を超えるハイレベルですがアメリカの模型の本(1955年発行)にヒントがあるので、なぜ空転プロペラは尾翼の働きをし、動力飛行時のプロペラは翼(首翼)の働きをするのか別投稿で考えてみます。)

松本@GPF 投稿日: 2022年08月18日 15:29:00 No.26

空転プロペラの尾翼としての働きの補強動画です:

今回はプロペラをプロペラシャフトに糸で固定して空転出来なくしています。
働力飛行が終わるとプロペラはしばらく働力ゴムを逆方向に巻き込んで停止、尾翼の働きが無くなって墜落しまず。

ゴム動力機の運動解析 滝　敏美 投稿日: 2022年08月13日 14:28:55 No.17 【返信】

フリーフライト模型飛行機を飛ばすとともに，解析を行っています．
春からゴム動力飛行機を飛ばし始めましたが，調整のしかたがわからず苦労していました．
ゴム動力飛行機の運動解析をすれば調整方法も科学的に理解できると考え，３次元運動解析を検討しています．
ゴムの巻き数とトルクの関係，機体の空力微係数，機体の慣性能率，プロペラの性能曲線を求めて，３次元微分方程式を解けるようになりました．その結果をお見せします．
対象とする機体（翼幅400mmのプロフィル機，ゴム2g，重量16g）の写真，右サイドスラスト角が不足の場合の飛行軌跡，右サイドスラスト角が適切な場合の飛行軌跡の図を示します．サイドスラストが不足の場合は頭を上げすぎて失速します．実際の飛行と定性的には合っているように思います．
プロペラに気流が斜めからあたる効果を考慮していませんので，まだ改良の余地はあります．
わたしは模型飛行機初心者ですので，コメントを頂ければ幸いです．

滝　敏美 投稿日: 2022年08月13日 14:30:08 No.18

サイドスラスト不足の場合が添付されなかったので添付します．

松本@GPF 投稿日: 2022年08月13日 22:19:10 No.19

二つ目の飛行パターン、もうすこし動力を強くすると宙返りしそうです。
宙返りのトリムでサイドスラストを強くして行く、ある所でときれいな右旋回上昇になりそうです。
実機とシミュレーションでこれを確認するにはそれなりの時間が必要と思いますが、適当な機会に確認いただけるとありがたいです。

松本@GPF 投稿日: 2022年08月14日 10:47:36 No.20

滝さんに回答の容易な質問です。
ゴム動力機では働力飛行時と滑空時で滑空速度(正確にはスカラー量の速さ)はほとんど変わらないと言われる事がありますが失速の無い最初の例では速さはどう変化していますか？

滝　敏美 投稿日: 2022年08月14日 12:41:37 No.21

失速しない場合の動力飛行の間の速度変化を図示しました．
初期の速度は大きく，振動しながら滑空速度に近づいていきます．
初速は4m/sで投げるとしていますが，プロペラ推力で6.4m/sまで増速します．
同じゴムでプロペラの直径を小さくすると，速度はさらに大きくなります．

グリーンパークの外周のビル・高木の高さ 松本@GPF 投稿日: 2022年08月11日 22:15:07 No.14 【返信】

2013年 3月借用したレーザー距離・高度計でグリーンパークの外周のビル・高木の高さ測定しました：
武蔵野北高校本館東壁最高部　22メートル
スバルマンション給水タンク頂　45メートル
NTT研究所本館ビル頂　59メートル（ヘリポートではない）
都営住宅3号館頂　30メートル（公園から見える一番高い都営）
ヒマラヤスギ　25メートル（2013年 3月）　26メートル（今回2022年8月）　

ヒマラヤスギだけは成長するので今回は旧式のモデルロケット用の高度計を使って測定しなおしました。
引手を引くと振り子が自由に動き、目標を狙うと振り子は真下を向きます。そこで引手を戻して振り子を固定し角度を読む仕掛けです。
ヒマラヤスギの成長は意外に少なく9年半でやっと1メートルでした。

前回の写真と今回の写真を組み写真にして掲載しています。樹木の生長の様子がよく分かります。
北高校、ヒマラヤ杉ともに200mの距離から撮影していますから、周辺の樹木の高さは皆撮影点から等距離と考えて差し支えありません。従って目標物の高さから他の樹木の高さが推定できます。

松本@GPF 投稿日: 2022年08月11日 22:17:40 No.16

写真の続きです。

FF Wings 松本@GPF 投稿日: 2022年08月02日 16:30:29 No.7 【返信】

FF Wingsは，フリーフライトを趣味とする人達の同人誌あるいは機関誌という性格の物として生まれ、1987年の第1号から1994年の第53号まで刊行されました。ここに全巻のバックナンバーを収録します。
FF Wings誌は、一般と逆に複製・転載・引用を奨励しています。フリーフライトに関する情報を少しでも多く拡散したいとの思いからです。念のため編集・出版を担当された岡本勲さん、2012年当時ご存命中の主要執筆者：松田恒久さん、勝山彊さん、大村和敏さんからは公開の了承を頂いています。あらためて、FF Wings誌の編集者、寄稿者の方々に御礼申し上げます。

https://nieru.net/rubbermodel/2からダウンロードできます。

同時掲載のFF Wings総目次.pdfは大村和敏さんの労作だったと思います。

滝　敏美 投稿日: 2022年08月08日 07:40:39 No.11

松本様
FF Wingsを公開していただきありがとうございます．
ゴム動力飛行機をはじめたばかりで，参考になる記事が満載なのでじっくり読んでいきたいと思います．特に，大村氏の解説記事は参考になります．
また，木村秀政先生のザノニアに関する論文は以前から入手したいと思っていたものなので，入手できてうれしく思います．

滝　敏美

松本@GPF 投稿日: 2022年08月10日 18:41:34 No.13

大村和敏さんは色々のペンネームで膨大な量の情報発信を続けている人です。
私が知っているペンネームは村田昆、寿限無、JUGEM^2(=寿限無寿限無)、趣味際人。
大村和敏＝村田昆は幕末維新の長州人: 大村益次郎=村田蔵六とパラレルです。
2000件近い記事があった趣味際的模型航空は現在閲覧不能、一昨年からラジコン技術に模型飛行機文化史を連載していましたがまだ続いているかは未確認です。
私たちの模型飛行機クラブ:グリーンパークフライヤーズのメンバーですが数年前から室内機を飛ばしています。

ゴム動力模型飛行機掲示板はこちらに移転しました 松本@GPF 投稿日: 2022年07月30日 13:19:49 No.2 【返信】

2006年以来続けてきた従来のゴム動力模型飛行機掲示板は運営側teacupの都合により2022年7月31日限りで廃止になります (CFFC画像掲示板もCFFC中部フリーフライトクラブ掲示板に移転済)。

新たに同名の掲示板をここに開設します。
従来のゴム動力模型飛行機掲示板のほぼ完全なコピーが
https://jbbs.shitaraba.net/bbs/read.cgi/sports/44293/1659082819/
にあるます。ただし問題のある広告がちょっと出るほか、＃647以前の古い投稿の投稿者名が欠落しています。不思議なことに画像は添付の写真の通りこの完全コピーの方が元々の掲示板より鮮明です（添付画像）。
ログは
https://nieru.net/rubbermodel/1
に収録しています。閲覧・ダウンロードが可能です。
旧掲示板の全文検索には添付のテキストファイルが便利です。

この掲示板の兄弟Webサイト：ゴム動力模型飛行機http://www.ll.em-net.ne.jp/~m-m/は引き続きアクセス可能です。

掲示板の名前はゴム動力ですが、フリーフライトの模型関連の話題なら国際級クラスの大型からカタパルトグライダーや紙飛行機などの超小型まで何でも歓迎です。

このページの一番下に「新規投稿をメールで受け取る」ボタンがあります。ご利用ください。

220609-060403 ( .txt / 621.6KB )

カタパルトグライダーのフック/持ち手－アメリカ式 松本@GPF 投稿日: 2022年07月30日 13:34:40 No.3 【返信】

始まりは決定的瞬間を捕えた1枚の写真です。
左の写真は多分2007年か2008年のアメリカの室内カタパルトグライダーのマスランチ競技で撮影された優勝者の発射の瞬間。

この写真を観察・分析して考案されたのがカタパルトグライダーの新しいフック・持ち手の方式です。
中央の写真に3例を示します。フックは機体の先端にあり、持ち手は主翼前縁の下辺りにあるのは共通です。
一番上はこの方式が最初に紹介されたNFFS（米国FF協会）の機関紙Free Flight Digestの2009年6/7月号の記事から。
このアイデア自体とこの方式のグライダーPathfinderはアメリカのNFFS SymposiumのModel of the Year（本年の模型賞）を2重受賞しています。その時の記事の図が2番目と3番目。日本でNFFSの本年の模型賞を受賞したのは石井満さんの室内ハンドグライダーだけですが、Pathfinderの設計者Stan Budenbohmさんは確か石井さんのライバルです。

2012年のNFFS Symposiumの記事によればアメリカの2007年以降のカタパルトグライダーの全国大会優勝者全員がこのフック・持ち手の方式(hook/grip system)を採用していてます(All Open National Reords and Nationals wins for Catapult Gliders since 2009 used the Forward Grip.)。従来方式と比べて獲得高度にはっきりした差があります。

主翼、フック、持ち手の位置関係の一例がFree Flight Digestの2009年6/7月号の紹介されています。右の図の通りです。

松本@GPF 投稿日: 2022年07月30日 13:43:53 No.4

左の写真は最初の写真に注記を入れたもの。従来方式ではゴムの張力の方向とグライダーのゴム離脱までの進路に13度の開きがあり、離脱位置で引っ張りの方向から30㎝「上昇」しています。ゴム張力の方向から機体が「上昇」しているのは揚力を発生しているからです。写真で確認するとグライダーの離脱時の迎え角は約5度です。

揚力が発生すれば必ずそれに伴って誘導抵抗が発生します。この誘導抵抗はグライダーをゴムによる加速を妨害し、最終的には獲得高度のロスになります。

離脱までの飛行経路を揚力を発生しない経路、つまり張力の方向に近い飛行経路にするのが解決策です。

右図の様に従来方式では機体を赤矢印の方向に引っ張ります。主翼には翼の裏側に空気が当たるので揚力発生します。アメリカ方式では機体を青矢印の方向に引っ張るので空気はやや翼の上面に当たります。揚力は発生しないので誘導抵抗の発生も無い訳です。

松本@GPF 投稿日: 2022年07月30日 13:50:09 No.5

実施例として私の方法を紹介します（左写真）。
フックは5ｍｍか6ｍｍのピアノ線を曲げたもの、持ち手はサンドペーパー。ピアノ線の直角に曲げた部分を胴体に差し込み、全体を瞬間接着剤で固定、さらに先端部をミシン糸で縛って瞬間接着剤で固定して完成。

右の写真は完成機の一例。

松本@GPF 投稿日: 2022年07月30日 13:54:15 No.6

ハンドルの持ち方についての注意事項：
射出されるグライダーはハンドル先端と非常に接近した位置を高速飛行するので左の持ち方では機体がハンドルの先端に激突することがあります。ハンドルの出っ張りが少ない右の持ち方が衝突を避けるのに有効です。

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