大人の科学マガジン Vol.31のふろくパーツを利用して製作した電動羽ばたき機の4機目。
事情により前作が現在手元にないため、開発を続行するため、ほぼ同一のフォーマットで新造したもの。
前作で不具合が合ったギアのかみ合わせと、効きが悪かった操舵機構を改良し、安定した飛行を可能にしている。
飛行会で早くテストを行いたいところ。
| 機体スペック |
| 全幅 960mm |
| 全長 380mm |
| 飛行重量 14.7g |
| (50mAhLi-po電池含む) |
| 製作年月 2011年12月 |
2011/12/24追記：
本機は、ロールアウト時点では赤外線仕様だったが、屋外でも飛ばせるよう2.4GHz受信機に換装し、近くの公園でテストフライトを行った。
翼面積の割りに軽量なため、わずかな風にもあおられて流されるが、浮きは至って良好。機首を風上に向け、風速と合わせれば、空中の一点でホバリングも可能。
無風の室内ではどんな飛行を見せてくれるか楽しみなところ。
アップがすっかり遅くなってしまったが、先週12月3、4日の両日、東京工業大学大岡山キャンパスで開催されたMake: Tokyo Meeting 07に超小型飛行体研究所チームの一員として参加したのでかんたんに報告。
初日あいにくの雨模様にもかかわらず大盛況で、我々のチームもデモやワークショップを実施して好評だった。詳しい報告は上記研究所ブログや、ふしみさんのブログを参照。
当方は、学研大人の科学マガジンVol.31に掲載された改造作例機体や、同誌ふろくパーツを利用して製作した大型羽ばたき機群、およびiPhlyコントローラを展示した。いずれも来場者にはけっこう興味をもってもらえたようで、何人かの方とはかなり詳しい話もできたの大満足のイベントだった（初日二日目連続で行ったクールダウンが一番楽しかったというのはヒミツ）。
心残りとしては、来場者でごった返す会場で、万一のことを考え新作の大型羽ばたき機を飛ばすことがほとんどできなかったこと。それでもほんの少しだけ飛ばしてみせたシーンが上記研究所ブログに掲載のYouTube動画にちょこっと登場するので、ご覧いただければ幸いである。
会場にカメラを持っていかなかったため、自前の画像はなし。上記の画像は全て超小型飛行体研究所の提供によるもの。
IKAROS、Double Triangle 2Xに続き、大人の科学マガジン Vol.31のふろくパーツを利用して製作した電動羽ばたき機の3機目。
今回はエントモプターではなくコンベンショナルなオーニソプターの方の部品を使用。減速比を大きくとることで、いつものMk06-4.5モータでスパン1メートルの羽ばたき翼を駆動する。平面形は見ての通り水平安定板をもたない無尾翼形式。
本格的な飛行テストはMTM07の会場で行う予定。
| 機体スペック |
| 全幅 1000mm |
| 全長 400mm |
| 飛行重量 14.7g |
| (50mAhLi-po電池含む) |
| 製作年月 2011年11月 |
2011/12/10追記：
遅くなってしまったが、12/3、4に参加したMTM07で、わずかな時間ながら飛行テストを行った。テールのはね上げを当初より強くすることで、比較的低い羽ばたきレートで定常飛行できることが確認できた。ただし、大きな翼面に受ける圧力にギアが負けて空回りを起こすため、ギア回りを強化する必要がある。改良のため再度飛行テストを行う予定。
11/13の記事「iPhly（iPhone/iPod Touchで羽ばたき機をコントロール）」で、iPhlyを利用してiPhone/iPod TouchとJRのDSM2対応送信モジュールを接続し、2.4GHzのラジコン操縦を行えるようにしたことを紹介した。
11/20には第81回IAC-ASO飛行会でこのiPhlyコントローラによる羽ばたき機の操縦テストを行い、好結果を収めている（こちらの動画を参照）。
iPhlyの標準仕様では、iPhone/iPod TouchとiPhly本体はオーディオケーブルによる有線接続となっている。しかし、できることならかさばるiPhly本体＋送信モジュールはかばんの中にでも隠して、iPhone/iPod Touchだけでスマートに操縦したい。というわけで、iPhlyのワイヤレス化に取り組んだ。
使用したのは、iPhone/iPod TouchなどBluetooth対応機器用のアクセサリとして販売されているワイヤレスヘッドホンアンプ。市価は3,000円前後。下図のように接続する。
結果はというと、当記事執筆時点ではまだ部分的にしか成功していない。この状態ではスロットルのみがコントロール可能で、他のチャンネルは全くだめ（サーボもアクチュエータも）。どうも出力されているシグナルが弱すぎる（出力電圧でみて有線時の1/8程度）ため、音声CODECによるシグナル波形の乱れをノイズとして拾ってしまうらしい。オペアンプの増幅倍率をあげてみたが（出力電圧アップ）、乱れた波形のまま増幅されるようで、状況は改善しなかった。ちなみに、このワイヤレスアンプはそれ自体が反転増幅回路になっている模様で、iPhlyのシグナル極性を逆転させないと出力波形の向きが有線時と合わない。
ヘッドホンアンプをより高級なものに交換することで音質を改善し、ひいてはPPMシグナルの波形をより忠実に転送することで、他のチャンネルのコントロールも可能になるのではないかという期待もあるが、さらなる出費となるため、ダメ元でトライするかどうか思案中。
なお、言い添えると、FMS(Flying Model Simulator)2.0は、このワイヤレス状態でちゃんとコントロールできるのが不思議なところ。
2011/11/28追記：
性懲りもなくその後も実験を続けていて気がついた。iPhone/iPod TouchとiPhly本体を有線接続している状態でも、ワイヤレスアンプを電源オンにすると、受信側を正常にコントロールできなくなる。つまり、ワイヤレスアンプの通信と、TD2.4LPモジュールの通信が干渉している。ワイヤレスアップを介した無線接続の場合に2チャンネル目以降をコントロールできなかったのは、PPMシグナルの弱さや波形の乱れではなく、ワイヤレスアンプ自体が行っている通信のためである可能性が高い。
メーカ情報では、通信にTD2.4LPモジュールはDSM2方式、ワイヤレスアンプ（LBT-AVAR120）はFHSS方式を使っているとのこと。DSM2方式はより一般的にはDirect Sequence Spread Spectrum (DSSS)と呼ばれる方式の一種だそうだが、Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS)方式とは互換性がないと思っていたので、同じPPMシグナルを乗せているとはいえ、干渉が起こるのは意外だった。
それではiPhone/iPod TouchとiPhly本体の間をFMトランシーバで結ぶか？そこまで行くともう何をやっているかわからなくなるので、本件はこの辺にしておこうと思っている。
先日のIAC-ASO飛行会にて、ピッチング方向の姿勢制御に課題があることがわかったので、帰還後、2サーボのエレボン仕様に改良した。使用したサーボはSpektrumの1.5gサーボAS2000。購入後出番がなかったがようやく日の目を見た。受信機もDT RX34に換装している。
近所の空き地で飛行テストを行ったところ、飛行性能の顕著な改善が確認できた。
Blade mSR送信機、iPhlyともエレボンmix機能をもたないため、手持ちのT6EXA送信機とTD2.4LPモジュールを、Aerobaticsさんのブログを参考に製作したFutaba-JR変換アダプタを介して連結し、操縦している。
全備重量は何やかやで18.5gと、製作当初に比べ約2gほど増加。
| 機体スペック |
| 全幅 1000mm |
| 全長 500mm |
| 飛行重量 18.5g |
| (50mAhLi-po電池含む) |
| 製作年月 2011年11月 |
このところ日本でも急速にスマートフォンの普及が進んでいる。スマートフォンには、モバイルユースを想定したさまざまなアプリをインストールして利用することができる。スマートフォンは、カメラ、GPS、加速度センサなどさまざまな機能を内蔵しており、これらの機能をうまく利用したアプリも続々登場している。
iPhlyはそんなアプリの一つ。iPhoneやiPod TouchをスマートなRC送信機に変身させる魅力的な製品である。iPhlyはApp Storeで無料でダウンロードすることができるソフトウェアと、購入もしくは自作が可能なハードウェアで構成されている。詳しいことは開発者のサイト（英文）や、国内ではYSFCのブログで栗田さんがすでに詳しく紹介されているので参照のこと。
海外のショップで販売されている製品版のハードウェアは、FUTABAタイプのモジュールと組み合わせる仕様になっているため、そのままではJRタイプのモジュールは使用できない。開発者のサイトでは、ハードウェアは自作も大いに結構と奨励されているので、先日購入したJRのDSM2低電力2.4GHz送信モジュールと組み合わせて使用すべく、ハードウェアの自作にふみきった。
試行錯誤があったものの、開発者サイトで公開されている回路図や、としちゃん、kobaraさん、Aerobaticsさんなど先人のブログ記事を参考に、ようやく作動する状態までこぎつけることができた。JRのPPM信号はFUTABAとはチャンネルの並び順が異なっている他、信号の高低（ポジティブ/ネガティブ）が逆なので、上記の回路図そのままでは動かない点に注意（ここでしばらく悪戦苦闘した）。上記の回路図と同じページに掲載されているDIY Trainer Cordの回路をはさみこむことで、信号を逆転させ、JRモジュールが理解できるように変換している。
自作した回路を、単三6本用の電池ボックスといっしょにコンパクトなプラスチックケースに格納し、前面パネルには送信モジュールをはめ込めるようにした。iPhone/iPod Touchとは3.5ミリジャック付きのオーディオケーブルで接続する。裏面にiPhone/iPod Touchをくくりつけて手持ちの送信機として使うこともできるし、長めのケーブルでiPhone/iPod Touchとは離して卓上の送信モジュールとして使うこともできる。ただしオーディオケーブルの取り回しがやっかいなので、iPhone/iPod Touchが内蔵しているBluetoothを利用して、ワイアレス化にもトライしてみる予定。受信側にはBluetoothイヤフォンの流用を考えている。
来月開催されるMake: Tokyo Meeting 07で、このシステムを使用して羽ばたき飛行機を操縦するデモンストレーションを行う予定。
IKAROSに続いて、今度はダブル・トライアングルをスケールアップ。オリジナルの形状、機構をそのままに拡大、電動化した。翼幅はついに1メートルに到達。当工房歴代の機体の中では最大。
名称は仮にDouble Triangle 2Xとしているが、IKAROS同様の愛称を考えたい。
中央翼の作動シークエンス。左右対称の羽ばたきではなく、シーソー運動を行う。外翼は固定。
オリジナルのゴム動力版とのサイズ比較：
ドライブトレインのアップ：
操縦翼面の動作。外翼の後端を上下させ左右の操舵を行う。
IKAROSとの平面形・サイズ比較：
両機は、12月に開催されるMake: Tokyo Meeting 07（MTM07）に出展予定（参加申込み）。
現状では、BLADEmSR用の2.4GHz送信機で操縦しているが、Makerらしい操縦方式の導入も検討中。
| 機体スペック |
| 全幅 1000mm |
| 全長 500mm |
| 飛行重量 16.2g |
| (50mAhLi-po電池含む) |
| 製作年月 2011年10月 |
2011/11/23追記： 11/20に行われた第81回IAC-ASO飛行会にて当機のテスト飛行を行った。飛行中にピッチング方向の姿勢が制御できず、頭上げになって失速したり、逆に頭下げで突っ込んでしまう癖を解消できず。エレベータを追加して改善を試みる予定。
飛行中のカット（超小型飛行体研究所提供）：
テストシーンの動画（同上）：
前回の記事で報告した新作Delta Twister 2Xは、その後のテストで、滑空性能は申し分ないが、動力飛行時、後部動翼の変形による推力ロスが大きいことが判明した。そこで、無駄な変形を誘発している翼端を大幅にトリミングした結果、このような平面形に：
前翼と後翼が同じ平面形となり、ほぼ正方形のダイヤモンド・カイト的形状となった。動力飛行時の推力や操縦性も目覚しく向上している。全幅×全長は70センチ×70センチで翼面積は約25d�屐⇒稾眠拿鼎�0.58g/d�屬醗輿馨�さく、かなり低レートの羽ばたきで飛行が可能。
正方形の薄い帆を拡げて宇宙空間を航行する史上初の宇宙帆船にちなみ、この機体をDelta Twister 2X改めIKAROS（イカロス）と命名することとする（＾＾）
| 機体スペック |
| 全幅 700mm |
| 全長 700mm |
| 飛行重量 14.3g |
| (50mAhLi-po電池含む) |
| 製作年月 2011年10月 |
2011/10/23追記： 画像をより全体形がわかりやすいカットに差し替え。
2011/10/24追記： 翼面積の計算が間違っていたので訂正。
2011/11/23追記： 11/20に行われた第81回IAC-ASO飛行会にてIKAROSのテスト飛行を行った。結果は上々。2週間後に迫ったMTM07での公開フライトが楽しみ。
飛行中のカット（超小型飛行体研究所提供）：
飛行シーンの動画（同上）：
Delta Twisterを寸法比で200%に拡大したバージョンを製作。
上の写真は、電動版Delta Twisterと並べて大きさを比較したところ。主翼スパンは約1メートルに達し、これまで製作してきた羽ばたき機の中で最大。
翼面積37dm2に対して重量は現状約14グラム（バッテリー込み）なので、翼面荷重は0.4g/dm2を下回り、電動版Delta Twisterの半分以下、ゴム動力版のDelta Twisterに近い。
予備テストでは、超スローで高度を維持した羽ばたき飛行が可能であることが示された。広い室内もしくは屋外で、本格的な飛行テストの実施が待たれる。
| 機体スペック |
| 全幅 980mm |
| 全長 760mm |
| 飛行重量 13.9g |
| (50mAhLi-po電池含む) |
| 製作年月 2011年10月 |
2011/10/07追記：
「腹」側の画像を追加。モータはいつものMK06-4.5。小さすぎてほとんど確認できない＾＾；
学研 大人の科学マガジン Vol.31ふろくのパーツを利用して製作したオリジナル羽ばたき機の飛行シーン続き。晴れた秋空の下でDelta Twisterを飛ばしてみたところ。
穏やかな風のあるコンディションで、羽ばたきトルクが強いうちは風見鶏よろしく風上に機首を向けて飛び続けるが、トルクが弱まると、風下に流されていく。前進速度と風速がマッチして、ほぼホバリング状態になっている。この日最長の飛行時間は約40秒だった。
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