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羽ばたき飛行機製作工房

小型羽ばたき機(オーニソプター、Ornithopter、Flapping Wing)専門の研究開発サイトです

メートル級4機目

2011-12-17 21:34:34 | 製作記事(羽ばたき機)

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。

2012/07/14追記:
半年以上経って、ようやく本格的なフライトテストを行うことができた。野外・室内とも元気で安定したフライトを見せてくれた。今後の活躍に期待。詳細は以下の報告記事参照:
MEGABAT 野外飛行 in 横須賀


メートル級3機目

2011-12-02 01:56:34 | 製作記事(羽ばたき機)

IKAROSDouble 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。


Double Triangle 2X 改良

2011-11-26 13:21:02 | 製作記事(羽ばたき機)

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

 


Double Triangle 2X (暫定)

2011-10-30 17:37:49 | 製作記事(羽ばたき機)

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):


Delta Twister 2X改め・・・IKAROS

2011-10-19 21:47:35 | 製作記事(羽ばたき機)

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㎡、翼面荷重は0.58g/d㎡と依然小さく、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):

飛行会全体のレポートは超小型飛行体研究所ブログを参照。


Delta Twister 2X(200%スケールアップ版電動Delta Twister)

2011-10-06 01:20:07 | 製作記事(羽ばたき機)







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^^;






大人の科学マガジンふろくエントモプターを電動化第3弾(フライング・モビル編)

2011-07-17 12:56:43 | 製作記事(羽ばたき機)







大人の科学マガジンVol.31 連動企画として先月製作した多葉羽ばたき機「フライング・モビル」を電動化した作例。
前作の電動デルタ・ツイスター同様、おもちゃの赤外線操縦ヘリのテールロータ用モータをメインモータとして使用している。このモータは軽量な割りにパワーがあって大変具合がよく、最近のお気に入り。受信機は今回初めて超軽量2.4GHz無線仕様のRx42を使用してみた(写真最下段)。この受信機はわずか0.32gとたいへん軽量で、従来の超軽量赤外線受信機の大部分に置き換えて使用できる。操舵機構は今回新たに考案した仕組みを組み込んでみたが、ステアリングトルクが不足しておりアイディア倒れ。さらなる改良が必要。飛行重量はゴム動力時代に比べて50%増しとなったが、屋内でのテストでは元気に飛行する。
赤外線と違い太陽光の降り注ぐ屋外でも操縦できるので、近々アウトドアでのフライトテストに臨む予定。

       機体スペック
全幅                 300mm
全長                 360mm
飛行重量               6.2g
(20AhLi-poバッテリ含む)
  製作年月  2011年07月

大人の科学マガジンふろくエントモプターを電動化第2弾(デルタ・ツイスター編)

2011-07-10 07:53:23 | 製作記事(羽ばたき機)



大人の科学マガジンVol.31 にふろく改造作例として掲載された「デルタ・ツイスター」を電動化した。
トイラジから取り出した4ミリ×10オームモータ(重量0.7グラム)を使用し、減速比は約100:1とした。受信機はサーボを駆動できるIRXS403。サーボは前作の「メガ・ツイスター」から移植した京商の1.5グラムサーボKS-20HTを搭載。メガ・ツイスターではうまく機能しなかった操舵システムは今回はバッチリ機能する。というかむしろ直進させるのに苦労する位。安定性と操縦性の両立が今後の課題。

       機体スペック
全幅                 480mm
全長                 360mm
飛行重量               7.5g
(30mAhLi-po電池含む)
  製作年月  2011年07月

大人の科学マガジンふろくエントモプターを電動化(7/3追記)

2011-07-03 09:58:11 | 製作記事(羽ばたき機)









大人の科学マガジンVol.31 のふろく「エントモプター」の改造作例。名づけて「メガ・ツイスター」。
ミニ・ツイスターと同じパーツを使いながら、主翼スパンを2倍に拡大。さらに電動化を行った。
飛行重量は4倍となったが、主翼面積も4倍になったので、翼面荷重はミニ・ツイスターと変わらない。
バサバサバサっとタンデム翼を遅めのサイクルでツイストさせながらゆっくり飛行する。
電動部の仕様としては定番のMk06-4.5モータを使用しつつ減速比は160:1と大きめにとり、最終段には歯厚があるトイヘリのメイン・ギアを使ってトルクを吸収している。受信機はサーボを駆動できるIRXS403。サーボは京商の1.5グラムサーボKS-20HTを搭載しているが、現状では操舵機構の最適設定がまだ見出せておらず、改良の余地あり。太陽光に弱い赤外線システムは、moto商会から最近入手可能になった超軽量2.4GHz受信機に換装する予定。
写真2番目と3番目はミニ・ツイスターと並べて大きさを比べたところ。4番目の写真は駆動部のアップ。
広い空間で飛行テストを行う機会が待ち遠しい。

       機体スペック
全幅                 800mm
全長                 300mm
飛行重量              10.5g
(50mAhLi-po電池含む)
  製作年月  2011年06月

2011/07/03追記:
1.5グラムサーボによる操舵機構が不調のため、不本意ながら確実な効果が期待できるサイド・スラスター方式に換装した。この方式の有効性はMeganeuraなどでも実証済み。最近ではとしちゃんやふしみさんも新作の羽ばたき機に採用している(動画参照)。
飛行重量は9.5グラムとかえって軽量化した。スロットルワークとうまく組み合わせると小回りも可能。




フライング・ロッド(大人の科学マガジン掲載作例)

2011-06-09 06:05:00 | 製作記事(羽ばたき機)



大人の科学マガジンVol.31
に掲載されたふろくキット改造作例その3。
ぜいたくにもふろくキット3機分のパーツを使っている。
こちらの公式プロモ動画に飛行シーンがちょこっと登場している。

       機体スペック
全幅                 330mm
全長                 440mm
飛行重量               4.9g
(動力用ゴム含む)
  製作年月  2011年04月