Zero100 の部屋

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 軍用機はめったに作らないのですが、先輩に頂いたエアリカの1/24ゼロに刺激されて作ってみたくなりました。造形という意味では大変すばらしい形です。
 サイズ的には1/24はちょうどアンダー100gのサイズになります。今回はストリンガー式の丸胴に挑戦してみます。GeeBeeZ100の設計の練習でもあります。
 スペック

翼幅     50cm
全長     48cm
飛行重量  98g 99g

モーター   A1510 KV2200
プロペラ   GWS EP4040
バッテリー  2セル 220mAh
サーボ    EMAX ES9251
操縦     エルロン エレベータ ラダー

 
飛行記録
2023年9月17日
 初飛行してきました。天候は晴れ、微風。滑走路は草を刈ったばかりで、アンダー100gでも滑走離陸できます。

 結果はバタバタの飛行で30点、何とか無事に降ろしましたが落第です。原因として考えられるのはエレベータのリンケージが渋くて舵残りがある様です。実は組み立て中もリンケージロッドが胴枠やストリンガーと干渉して動きが渋かったのです。かなり改善できたのでいいかと思ったのですが不十分だったようですね。
 重心はもう少し前のほうが安定するかと思いますが、スロットルを下げるとスーッと安定して滑空したのでこのままでよいと思います。
 パワーは十分あります。安定すればレーサーらしい飛行が楽しめると思います。
 スロットルを上げると頭上げ傾向があります。ダウンスラストが必要です。

 初飛行は失敗でしたが、色々改善して楽しめると思います。

 初飛行2回目のビデオです。あまりのバタバタ飛行で悲鳴を上げています。
https://www.youtube.com/watch?v=nROx4hK4FmM
2023年9月18日
 対策を行いました。
(1)エレベータの動き改善
 リンケージの3次元的な曲げを見直して摩擦を最小にしました。微妙な舵残りがありますがサーボの限界ではないかと思います。
(2)重心の見直し
 重りを追加するために機体重量の軽量化をしました。サーボリードを短くし、受信機のケースを取ることで2.7g軽量化できました。
 重りは銅線約3gをカウルの内側にはめ込みました。少し余裕ができたので、カウルにエアインテーク1gを追加しました。
 重心位置はメインスパーの位置となりました。

(3)エルロンサーボの交換
 エルロンサーボは古いロビン3.5gを使いましたが、大きなガタがありました。ES9251に変更しました。
(4)ダウンスラスト追加
 モーターの十字マウントの上側に1.2mmベニヤを追加しました。角度は約3度です。

 以上の改造の結果、飛行重量は99gになりました。さて、飛びは改善するでしょうか?
 2023年9月20日
 リベンジ飛行してきました。

 バタバタ感はかなり改善されましたが、まだエレベータにお釣りが来ます。大変飛ばしにくい。また、エレベータ、エルロンともに舵が効きすぎです。スロットルで頭上げは改善されました。巻き込み癖がありますが翼端失速でしょうか?

 色々対策しましたがまだまだ不十分です。この先どんな対策したらいいのでしょう?難しいです。

 リベンジ飛行のビデオです。着陸失敗でモーターがもげました。
https://www.youtube.com/watch?v=fCOXdkvk5S0
 2023年10月3日
 エレベータのお釣りがくることと巻き込み癖の対策をしました。
(1)エレベータリンケージが胴枠にこすれないようにするため、エレベータホーンを大きくしてリンケージの出口をずらしました。
(2)同様にリンケージロッドのカーボンを短くピアノ線を伸ばして、胴枠にこすれても摩擦が少なくなるようにしました。
(3)主翼にネジリ下げを追加しました。


 リベンジ飛行の結果ですが、エレベータのお釣りはなくなり落ち着いた飛行ができるようになりました。巻き込み癖も改善されています。逆にちょっとエルロンの効きが悪いかな?と思うくらいです。エレベータはもうちょっと舵角が小さいほうが良いと思います。安定した飛行なので落ち着いて飛ばすことができました。
 飛行の様子のビデオです。
https://www.youtube.com/watch?v=ke3wiyw46JU
 2023年10月8日
 AOFC尾島飛行会に参加してきました。
 ゼロレーサーも調整が進んで大変良く飛ぶようになっていますが、尾島で皆さんにお披露目飛行するのはちょっと緊張しますね。でも、今までで最高の飛行ができました。
 飛行した結果、フルハイでまだ少し頭上げするのでダウンスラストを追加する必要があります。エレベータの効きはちょうどよくなったと思います。エルロンがまだ効きすぎかと思います。あと少しで完璧です。
 
 尾島の大空を元気に飛ぶゼロレーサーをご覧ください。
https://www.youtube.com/watch?v=dAGaVFgTbCk

製作記 

頂いたエアリカの1/24零式艦上戦闘機21型です。
  

箱の中身ですが、パーツが不足していると聞いていました。調べると主翼部品がそっくりありません。これは困った!

主翼を作るには胴体を含めた設計が必要となりますので、それなら全部設計やり直しましょう。  

設計が終わってパーツをレーザーカットしました。1.5mm2枚、2mm2枚、3mm1枚1.2mmベニヤ1枚です。プランクの1mmは現物合わせです。

今回のテーマはストリンガー式の丸胴の作成です。胴枠は中央で2分割し、中央にはキールがあります。

原寸図面の上にキールを配置し、胴枠を並べていきます。この時胴枠は直角に注意が必要です。

サイドのキールをはめ込んで、接着前に直角をもう一度確認してから瞬間を流します。    

1.5x2mmストリンガーをはめ込んで接着しました。
  

胴体反対側の組立は、胴枠の傾き防止にどうしようか悩みましたが、先にキールに胴枠をはめ込んで、一気に胴体に組み立てました。

きっちりはめ込んだら胴体を立てて傾きをチェックします。ここでOKなら胴枠を接着します。  

ストリンガーをはめ込んで接着しました。キャノピーハッチの部分には受け台となるパーツを接着しました。

水平尾翼が通る部分のストリンガーを切り取りました。
  

キールの上に1.5mmバルサを敷いて、ダミーの水平尾翼を取付て、三角形に切った2mmバルサをはめ込みました。(現物合わせ)

バッテリートレーを接着しました。設計時から気になっていましたが、はめ込むのはアクロバットでした。

キャノピーより前は1mmバルサでプランクしました。すべて現物合わせで切り出しですが、1mmなので簡単です。

丸胴にフィレット付きだとプランク形状が複雑で、主翼との合わせは現物合わせするしかありません。そのため少し大きく作っています。

キャノピーハッチを組み立てました。
  

胴体と一緒にサンディングしました。
  

水平尾翼を組み立てました。翼型になるように前縁、後縁をサンディングしました。        

垂直尾翼も組み立てました。翼型になるように前縁、後縁をサンディングしました。         

主翼の組み立てに入ります。まずパーツを切り出しました。
  

スパーの根元にプランクの逃げを忘れていました。
  

初めにリブ1にリブ2を接着します。左右がありますので間違えないようにします。        

スパーにリブを並べていきます。この時点ではまだ接着しません。
  

前縁材、後縁材を丁寧にはめ込みます。写真にはありませんが、図面上で直角平衡を確認したら瞬間を流します。

付け根の1スパンだけプランクしました。
  

エルロンを組み立てました。
  

翼端板W5を接着し、スクラップバルサで補強します。
  

フラップ部分W4は3mmバルサ2枚重ねです。両面テープで翼に仮止めしています。      

エルロンも翼に両面テープで仮止めしています。
  

翼型になるように全体をサンディングしました。
  

翼端のスクラップバルサも翼型になるようにサンディングしました。
 

左右を仮止めしました。上反角は6度です。左右がピッタリ合いました。良かった!        

行程が前後してますが、機首にモーターマウントを接着しました。
 

主翼と胴体と合わせてみたら大きく隙間が空いてしまいました。(テキトーに作ってました)プランクを足して微調整しました。

ピッタリ合いました。

エルロンはトルクロッド式です。1.2mmピアノ線にプラパイプをかぶせています。左右があるので注意ですね。

フラップ部に挟みこんで接着します。トルクロッドに接着剤が回り込まないように注意が必要です。

主翼の固定は形状設計ができなくて現物合わせで加工しました。アンダー100gだから強度は必要ないでしょう。

メインギヤのピアノ線は1.2mmです。
  

タイヤはバルサとベニヤのホイールにウレタンスポンジのタイヤです。大きく肉抜きしたので3Dプリンターで作るより軽量です。

メインギヤの取付台はベニヤ製、それをリブの間に渡して、曲がり防止はプラパイプをリブに接着しました。

仮組してみました。この状態で50gちょうどでした。
 
   
カラーデザインはずいぶん悩みましたが、民間機をイメージしていましたのでレーサーとしてデザインしました。

フィルムはOKのEライトを使いましたが、このフィルムはシュリンクしないので皴になりやすいです。これでも頑張ったんだけどね。

定番のリンケージパーツ、テトラのロッドエンドMHが手持ちが切れて、M2ネジと真鍮パイプで作ってみました。

フィルム貼り完成しました。チェッカーパタンがヘロヘロ曲がってます。
  

キャノピーの枠は塗装なんですが、まことに汚い!言い訳すると最近目が悪くてカッターをうまく使えません。本当は根性なしのせいです。

キャノピーはヒンジテープで横開きです。受信機を押し込んでいますが、コネクターを挿すのが大変でした。

リンケージは2mmカーボンパイプを使っています。定番のMPJマイクロはスペースが足りなくて使えませんでした。

足元にちょっとおしゃれをしてみました。プラ板で脚カバーを作りました。
  
 以上で完成しました。
反省
良かったこと
(1)ストリンガー式の丸胴の設計が出来ました。
(2)カラーデザインもかっこよくできたと思います。

悪かったこと
(1)丸胴はフィルム貼りが難しいです。
(2)キャノピーの塗装がへたです。