Morning Cafe

 今週末は2日とも強風でした。機体のテストはあきらめて、「投げ」の練習が中心となりましたが、タイマーを8秒ぐらいに設定しても、着地するまでに100メートル以上流されてしまう状況でした。

なので、久しぶりに「ブンブン丸」を取り出して、シャドゥトレーニング。晴れた田んぼの真ん中でシャドゥトレーニングっていうのもなぁ。

画像はブンブン丸３号です。

まだ、ブログ作成は追いついていません。この投稿も昨年のネタです。（昨年のやり残しの消化はモチベーションがイマイチ。。。）

【量産初号機】

思いつく主要な試作確認は出来たので、そろそろ図面 FIX に入ります。 まだ追加確認したい部分は山ほどありますが、 機体の主要諸元は見えてきたので、後は量産しながらマイナーチェンジを重ねていきます。

ところで、 「量産」とは何?

基本手作業でコツコツ製作していくので 「量産」 といっても個別生産と何も変わらないのですが、一部の部品はまとめ印刷、まとめ製作が出来るので、すきま時間で前倒しで準備しておけることがメリットであり、ワタクシの「量産」の定義です。

といってもワタクシの場合、 どんなに頑張っても2機/1か月のペースなので、たかが知れています。 従って今から量産に入らないとシーズン開始までに5機揃わないのです。 その途中の練習でロストしたらもう大変!

V尾翼の部分はあらかじめスタブチルトを付けておくのですが、治具で角度設定することにしました。

正面から見ると、こんな感じの角度です。10°設定なのですが、ちょっと大きすぎるので、接着剤が完全硬化する前に、少し手作業で戻します。この治具も作りかえないと。。。

ウェポンベイならぬ、バラストベイも少し改良し、錘の投下がスムーズになるようにしました。

主翼前縁はこんな感じ。

スーパー前もっこり、そして前縁は翼弦の2％に相当するR1.5の丸みを付けました。Φ3の竹ひご（料理用のクシ）を型にしてRを付けたのですが、結構面倒くさかったです。

全体組立した結果のV尾翼のチルトはこんな感じ。ラダーは殆ど切っていません。

そして、期待を胸にフィールドで初期調整。

年末の飛ばし納めはこの機体。

そして、飛ばしてみた結果。。。

飛びました。滑空しました。でも。。。

なぜか上昇しにくい。全力発航してもちょうどよいループが得られない。滑空速度も心なしか、少し早い感じがします。

おかしいなぁ。抜群の上昇性能が出る翼型なんだけどなぁ。妄想の中ではふんわりふわふわ滑空のはずなんだけどなぁ。

ちょっと、しょんぼり。。。

2024年の飛ばし納めはこんなもんか。。。と片付け始める前にちょっと主翼の取り付け角度を確認してみました。（下の画像は、帰宅後に改めて確認した結果。背景は気にしないでね。）

Bodyの下面、Boomのラインと比較して著しく前縁が下がっているように見えます。左翼も右翼も同じように下がっています。これでは適切な迎角が得られない。

主翼だけで見てみると、かなりマイナス迎角になっています。

なぜだろう？

主翼取り付け部の図面は変えていないのに。。。

うーんと考えた結果、チョンボに気が付きました。

翼型を変えた際、下面のふくらみを抑えたのですが、その結果として翼自身が前かがみになりました。それに気づかずに従来のインタフェースで接着したことで、主翼前縁が下がってしまったことが原因であることに気が付きました。

設計チョンボだっ！

主翼取り付け部をアセトンで溶かして、インタフェース部の交換取り付けを考えましたが、ちょっと面倒くさかったので、対処療法としてガスレンジであぶりつつ、主翼をねじり上げて平行に矯正しました。これでだめなら、インタフェース部の取り換えか、主翼の作り直しだ。。。

年末作業はここでおしまい。

年明け後に矯正後のグライド確認をします。（うーん、早く試したい！）

こんな感じで、まだまだ量産機というにはほど遠い状況。量産を宣言するのが早かったかな？

ところで、機体格納ケースですが、全く進んでいません。 コンテナケースを購入しただけ。 その中のレイアウトも決まっていないし、 各種ホルダ形状も決まっていない。 頭のなかのイメージにあるだけ。 憂鬱だなぁ。。。

従来ケースには収まらないので、持ち運びはとても不便です。 シーズンが始まる前までには何とかしないと。。。

ということで、正月は機体ホルダをシコシコ作り出しました。

モチベーションが。。。

新型機開発の続きです。

【主翼】

ワタクシの機体はなぜかスパイラル安定性が低く、乱れた気流やサーマルから弾かれた際、あるいは失投状態でスパイラルに入ってしまうことが多いです。

スパイラルモードに入る前の段階でえぐるような急旋回で姿勢回復させるトップフライヤーとの差が明確にあり、 「残念な結果」 に終わることが多かったです。

この原因と対策をいろいろ探り、悩んできました。 対処療法として重心を後ろ設定にしてみたり、 外翼の上反角を大きくしてみたり、迎角を大きくしてみたり。。。それでも大きな改善は見られませんでした。

これがずっと悩ませてきた大きな課題なのです。

原因はなんだろう?

色々な文献やネット情報 トップフライヤーのレポート等を漁りまくった結果、たどり着いた結論は「翼端失速」 でした。 (意外と平凡な原因)

定常滑空時の範囲では失速は起きていなさそうなのですが、 機軸方向から少しずれた角度から相対風が来た場合、 大きな上反角の影響で外翼の迎角が極端に大きくなり、上面の全剥離状態が発現するということです。下面側の正圧は引き続いて発生してはいるものの、剥離による抵抗成分が大きくなるためにドラッグラダーのような恰好でどんどん旋回半径を小さくする方向に機首を振ってしまうことが原因であると特定しました。

原因を特定したことで、 対策方法も明確になりました。

　(0) 外翼にねじり下げをつける

　(1) 外翼に後退角をつける

　(2) 後退角に沿って正確にキャンバーをつける

このうちねじり下げは外翼を内翼平面内で回転させて取り付けることで実現するのですが、 組立後の管理として必要な 「ゆがみチェック」 が実施しにくくなることから不採用とし、 外翼に後退角 (5°)をつけ、この後退角に沿った正確なキャンバーがつけられるような治具による成型としました。

さらに、翼型について、下面側キャンバーのふくらみを抑えつつ前縁のそぎ上げを維持するために小さな折筋を入れ、 「アゴ」 を形成ました。

 (後に発現した課題のために結果的に取りやめました）

【試作1号機】

ボディは組立後の寸法的な課題解消のために型紙寸法を修正して作り直し、 主翼は上記試作翼を取り付けました。 50 投近く飛ばした結果、 懸念していたスパ

イラル安定性はかなり向上していることが確認でき、安心感も高まりました。 でも残念ながらスパイラルダイブを「ゼロ」 にすることが出来なかったため、さらなる改善が必要であると感じています。

多くの方のHLGはもっと大きな後退角をつけているので、そこら辺が継続検討項目であると考えています。

一方、発進直後からの速度低下が大きく、あまり獲得高度が高くない感じを受けました。現場で「アゴ」部分を少しずつ潰していくと改善されていく感じを受けたので、次の試作からは 「アゴ」 の形成を取りやめました。

滑空姿勢は、 モーメントアーム拡大 (20mm)の影響でピッチ安定性能が増大しました。

【V尾翼】

試作1号機の特徴 (機体固有の特徴) は旋回半径が大きく、ラダーを深く切る必要がありました。 その結果、 発進時のバレルロールが大きく、 これも獲得高度を上げられない原因と考えました。

そこで対策として、 V尾翼のスタブチルト設定を試みました。 V尾翼は単純水平尾翼と比較してスタブチルトによる旋回効果が小さいので、大胆にチルト角度を設定してラダーを切る量を減少させる「トライアル」 を実施することにしました。次の試作では、スタブチルトを10°に設定して組み立ててみることにします。

また、V尾翼の相対開き角度は136°(23年)、144° (24年)と変えてきており、144° では広げすぎによる垂直容積不足が感じられたので その中間として140°としました。

 (これ以上は、もう悩まない!)

試作０号機、１号機のテスト結果を踏まえて、次は量産を意識した試作機に反映します。

投稿その3に続きます。

 本当にひさしぶりのこうしんです。

きょうは、快晴無風（チョー寒いけど）。絶好のフライト日和です。田んぼにいつものメンバが集まりました。さっそくフライト記録会です。

1ラウンド目。

ワタクシは試作機で参加しました。試作内容は別途まとめて整理しますが6割の確認が完了したところです。

Y関さんは新型軽量機です。無風時のゆったりしたフライトは素晴らしかったです。K明さんは抜群の性能ですね。上昇も力強く、返りも安定しており、非常に高いところから見事な滑空を始めます。全く歯が立たず。。。

2ラウンド目。

だんだん空気も温まってきて、時折サーマルが発生する状況です。

3ラウンド目。

時間も遅くなってきたけど、相変わらず風が弱いので、5投だけ実施しました。

それはそうとして、なんとか試作を完成させなくては。。。

全日本の準備をしています。

R590は1機追加製作しました。さっき完成。

でも、明日は雨だからテスト飛行も出来ない。ちと、遅すぎた。

一方、自由機の方、結局V尾翼の開き角度を最後まで迷ってしまいました。広げ過ぎたと感じており、急遽昔の角度に戻した尾翼ユニットを作り直して、順次交換してきました。でも、やはり調整時間が足りない。。。どうしようかな？当日ぶっつけ本番で交換しようかな？

でも、この状況、ミッドウェー海戦時の南雲長官の判断ミスの時に似ているような気もしてきました。「雷爆換装」、完璧を目指すばかりにギリギリまで換装作業を行って、その作業中に攻撃を受けてしまった、あの痛恨のミス。

そっか、納得行く機体にするために最後までドタバタしていますが、結局間に合っていない。70点の仕上がりでも特性が分かっている機体で挑戦した方がいいな。ということで、この尾翼たちには出番なしとして、チャレンジングな交換をやめることにしました。

明日、練習と調整できればなぁ～。でもいくらやっても満足しないんだろうなぁ。明後日の本番のために、明日はゆっくりしようかな？

イヤイヤ、シャドウトレーニングだっ！

本当に久しぶりのブログ投稿です。

しばらく更新ご無沙汰していたので、 身体の調子が悪いんじゃないかと、 ご心配の声も頂きました。ワタクシはピンピンしています。 単に面倒くさかっただけです。

しょうもないネタは色々とあったのですが、 どうも面倒くさくて。。。

というわけで久しぶりなんですが、ワタクシの備忘録も兼ねてJAPAN CUP参戦後の反省 (振り返り) を投稿します。

ちょっと長文ですが、せっかくなので目を通してくださいね。

10月6日、 第9回JAPAN CUPが武蔵野中央公園で開催されました。ワタクシにとっては、4連覇をかけた勝負の日です。

ところが、今年の機体設計変更は失敗して改悪になってしまいました。数値シミュレーションができないので、いつも仮説を立てて注意深く検証してから機体設計に反映するのですが、 全日本(二宮杯)の予選が近づいてきたので十分に検証せずに設計変更してしまい、 結果的にイマイチの性能の量産になってしまいました。

夏場になってくると空気密度も下がってくるし、 朝露で変形もひどくなるし、私の身体もブクブク太ってくる (季節に関係なし)し、何が何だかよくわからない状況で「機体製作」→「 ガッカリ」→「機体製作」→「ガッカリ」を繰り返していました。

(夏場の練習場所が無くなってしまった影響も大きい)

そんな中、木村杯/JAPAN CUPに向けた大型機 (スパン450mm) にも同じ設計変更を反映してしまい、泥沼状態。結局、 仮設が正しくなかったというか、別の仮説が頭に浮かびあがりました。 多分こっちの方が真相に近い。

どんな仮説かって?

それは今後の改善ブログのなかで説明していきます。 (ブログ更新頑張ります!)

ということで、今年製作した機体はすべてダメダメ。 残り期間もないので、昨年製作した機体でJAPAN CUPに臨むことにしました。(この判断が遅かった)

幸い、保存状態は良かったので、 大きな矯正をすることなく飛びそうでした。 ただ機体数が少ないので、 予備機は今年のダメダメ機体。

さて、当日です。と言いながら、 前日の木村杯。

作戦はダメダメ予備機の最後の抵抗 (調整で何とかする) でしたが、残念ながら雨で中止。

翌日のJAPAN CUPでも早朝は飛沫が出るほど草地は濡れていました。 湿度も98%。

ダメダメ機体はやっぱりダメ。 昨年機体の一番機、 二番機をゴシゴシ吹きながらちょっとずつ調整。そのうち本降りの雨になり、 機体も身体もずぶ濡れ。

雨が上がった後、 競技が開催されました。こんな天気にも関わらず、北は秋田から、南は熊本から参戦頂いたJAPAN CUPです。

競技は1セット5投、 3セット合計で競います。皆さんもほとんど事前調整できていないので、少しの練習時間の後、 競技開始です。

その練習1投目、事件が発生しました。 一番機のフル発進の際、 挿抜式の尾翼ユニットがスポッと抜けてしまい、分解した機体はハラハラと落ちてきました。早朝の練習で雨と湿度により胴体Boomが柔らかくなってしまったようです。 この分だと2番機も同じ状態と思い、止む無く1番機のBoom交換で臨むことにしました。が、交換してフィールドに戻ると既に競技開始時間。 一発勝負で臨むことになりました。

実はこの時間、うちの家族からLINEで応援メッセージをもらいました。

「オンコロコロ、 センダリ、 マトウギ、ソワカ」 唱えてみれば?

ということ。

数年前に夫婦で薬師寺に行ったときに住職から教えてもらったものです。

どういう意味か少し忘れてしまったのですが、 一言でいうと、「幸せ (幸福)を呼び寄せる」 というもの。

2回唱えてから競技開始。

■ 1セット目

オンコロコロ効果で、 一投目はまずまずの44秒からスタート。ブーム交換の影響は小さかったようです。結果、合計で192秒。 この天気なのでサーマルは見込めないものの、良い感じで1セット目を終えることができました。

他の方に目をやると、オーバスローのY関さんがMAXを出しています。 恐るべし。。。

今夏からハンドランチを始めたJ甲さんの急成長は目覚ましく、矢のような上昇です。

■2セット目

1番機の好調は続き、私もMAXを出すことが出来ました。その後の2投目も49秒を出して風下のファミリーの足元へ。

先週、 子供に意図的に踏まれて大破したので、 「やばい!」と走り寄った (走ったのは気持ちだけでしたが)ところ、今回はお父さんが拾い上げてくれました。

「あぁ、よかった」と思った瞬間、 お父さんは一番細いBoom部分をつかんで私の方に投げ返しました。親切心でこちらに飛ばしてくれたと思うのですが、 そんなところを持って飛ぶはずもなく。 数メートル上がってそのまま地上にダイブ。

やはり湿度と濡れた草地の影響でこのBoomも柔らかくなっていたのでしょうか。 胴体がわずかに曲がってしまいました。急いでBoom交換。 機体との相性をよく確認せずに交換してしまったせいか、 その後の3投は20秒台。結果、合計で186秒。 最初の2回の記録がうまく引っ張ってくれました。

このタイミングで2位のY関さんとは39秒差。 追いかける側としてはなかなかハードルが高いと感じるかもしれませんが、 追われる側としてはもうちょっと差が欲しかったという感じ。

なんせ今日は一度も投げミスがないのですが、 絶対どこかでやっちまうはず。。。

■ 3セット目

1番機はココまでよく頑張ってくれたのですが、 相性のよさそうな予備Boomもないので、2番機にスイッチ。

ちょっと最初の調整が良く出来ていなかったのと、 「吸われる」ような気流のせいで、30秒台が続き、もっと発射時の高度が欲しく感じました。

その後の3投目。 力んだ結果すっぽ抜け、頂点でクルッと返ることなく地上にまっしぐら。 機体は一生懸命リカバリしようとしていましたが、地面に近づく方が早く、 6秒。

「やっちまった!」

やっぱり投げミスは一定の確率で発生するようです。 追われる側としては大ピンチ。

こんな時のリカバリ性能はI山さんの機体が一番。 機首が下を向いてしまっても、 えぐるような右バンク急旋回で素早く姿勢を回復し、高度ロスも最小限に抑えるマヌーバです。

その後何事もなかったかのように滑空します。

Iさんはリリースのタイミングがうまくつかめないところで苦労していましたが、その分このリカバリ機動をいっぱい見させて頂きました。

今年設計変更しようとしたのはこのリカバリ機動を手に入れるためでした。 (ダメだったけど)

いずれにしても、追われる側としてはもう失敗できない。 4投目はメンタル勝負です。

4投目は少しだけ尾翼をアップにして、大きな失敗は発生しませんでしたが、36秒。

最後の5投目は40秒台が欲しい。。。

でもここで欲張るとまた失敗するので、リリースのタイミングだけに集中して発進。 ここでラッキーなことにすごく弱いサーマルに乗ることが出来て54秒。結果、合計で166秒。

Y関さんに追い上げられましたが、なんとか逃げ切ることが出来て優勝することが出来ました!

(とっても嬉しい!!)

今回、もっとも調子が良かったK明さんは参戦出来なかったので、K明さんとの大型機15番勝負は来年にお預けです。

K明さんの機体性能は今、全国トップレベルです。こういった素晴らしい方たちと練習できることはとても貴重です。

来週からは、田んぼがオープン。全日本 (二宮杯) が終わったら、 再度性能改善にチャレンジしよう。

当面は二宮杯規格の今年製作ダメダメ機体、 どうする?

 二宮杯の武蔵野予選をサボって、富士川緑地に来てしまいました。こちらは予報通り風が弱く、フライト好条件です。

1ラウンド目

M月さん、苦しそうな時もありましたが、パワーと器用さは健在でした。

2ラウンド目になると少し南風が入ってきました。それでもこの広いグラウンドを十分に活用して飛ばすことができました。

これ、何の穴だかわかりますか？

 主翼内部の負圧化を避けるために、積極的なエアインテークを設けるため、主翼前縁にこれらの穴を開けて、実験してみました。

一方で、デメリットも感じました。前縁の形状が連続的でなくなり、高速時の抵抗が大きくなったような感じがしました。発航時の到達高度が少し下がったという感じ。

そんな訳で、前縁に穴やスリットを開けるのは止めて、最初の画像のように主翼の裏に大きめの穴を開けることにしました。ワタクシの機体はは主翼中央部下に機軸方向に貫通チャネルがあるので、そこに穴を開けて内部に空気を通すという発想です。

到達高度に影響が出ないように出来るかどうか、試してみたいと思います。所詮、「おまじない」なんですがね。

主翼上面の穴から、空気がしっかり染み出してくるかな？

一日遅れてしまいましたが、昨日のフライト記録です。

今日はI山さんと2人のみ。

1ラウンド目

I山さんのグライド性能に全く歯が立ちませんでした。ちょっとしたサーマルがあると、必ず掴む性能、いつもながら驚いてしまいます。対してワタクシの方は第一旋回で大きく高度を落としてしまう状況。揚力が殆ど出ていないかのようなグライドでした。

2ラウンド目

風も南風に変わってサーマル気配がプンプンしていたのですが、なぜか下降気流が多かった。

今日は完敗。ちょっと機体の点検をしてみよう。

 昨年末に構想、今年に入ってから実験を重ねてきました。主翼への小細工です。

狙いは、低速域（低レイノルズ数）での主翼上面の空気の剥離低減です。今回の小細工は、下図に示すような前縁上面部分へのピンホール配列です。いつも一緒に飛ばしているメンバからは、「ディンプル」と言ってくれていますが、穴なのでちょっと違うんですけどね。良いネーミング募集中。

また、別の手段として、下の画像のように三角フィンを主翼前縁部に一列追加したボルテックスジェネレータ。

いずれも、主翼上面に縦渦上の気流を作って、剥離を抑制しようとしたもの。実際とばしてみて、少し効果がある（滑空に伸びが出る）ように感じたものの、高速上昇時の空気抵抗が無視できず、到達高度は相対的に低くなってしまいましたので、お蔵入りになったアイデアです。

そもそも、紙飛行機のような低レイノルズ数域で飛ぶ機体には、実機のようなはっきりした縦渦発生は期待できないので、おまじない的な細工なのですが、同時に抵抗も増えてしまい、紙飛行機に適した方法がないものか、妄想していました。

今回、仮説と共に妄想した結果生み出した小細工が、主翼前縁付近に施したピンホール配列。

なんで、ピンホール配列で効果があるか？

ワタクシの紙飛行機主翼内部にはスパー（内部桁）の前方に閉じられた空間があります。

その空間の空気を前後2段に配置したピンホールから出し入れして、吸い出した空気を主翼上面でかき回すことで剥離を抑えるというタービュレータです。

全くの仮説です。いまだに検証はできていませんが、もうちょっと具体的に妄想と共に説明します。

【仮説】

ベルヌーイの定理より静圧と動圧の和は一定。

ｐ（静圧）+　1/2*ρ*v^2（動圧）　＝　Const.

主翼の上部表面の内側（閉空間）は速度ゼロ。上部表面の外側は滑空速度よりも少し早い気流があります。この気流があるために、上部表面の外側の静圧は下がります。

その表面に穴をあけると。。。空気は主翼内部空間から主翼外側に吸い出されます。

ただし、主翼内部の空間は小さいために、どこからか吸い出された空気と同じ量の空気を入れる必要があります。

そのために主翼前縁付近に2段のピンホール列を配置しています。2列目のピンホールは主翼のハイポイント付近に配置（もっとも速度が上がる位置）しており、1列目のピンホール列は

2列目の前に配置（相対的に速度が小さい位置）しているため、1列目から主翼内部に空気が吸い込まれて、2列目から空気が吸い出されるという仮説です。

もちろん、空気の動きは微々たる量であり、2列目から主翼内部の空気が「しみ出してくる」ようなイメージです。

ただ、このしみ出した空気が、もともと主翼上面を流れていた空気とぶつかることで小さな縦渦がピンホール穴の近傍に発生するという仮説です。

【効果の実験結果】

（１）片翼だけの効果確認

主翼両側にピンホールを開けて、片側だけ紙テープで閉じると、閉じた側にバンクが発生し、旋回半径が少し小さくなる傾向を確認できたことで、ピンホール列は主翼上面の空気の流れに影響を及ぼしていることを確認しました。

（２）穴塞ぎ機体と穴開き機体の滑空時間比較

その差は1.6秒。約3.5％の滑空性能向上。

これを確かな効果と判断するか、バラつきの範囲と評価するか、ビミョーなところですね。

もともと、主翼の性能が10%も向上する魔法のような手段はないので、ワタクシ的には3.5%の性能向上は、確かな効果であると思います。

（３）40秒を超えるフライト比率

結果