ラジヘリ空撮

空撮用マテリアルの開発状況に係る情報発信や、現場での出来事及び、日常の情報発信を致します。

マルチコプターの進化に付いて

2012-03-31 08:43:04 | 電動ヘリ
先日投稿したブログで・・・弊社が現在開発中のHexa-KoputerやOcto-Koputerに付いて・・・少しご紹介した。

これらの機体には・・・全てに於いて・・・様々な考え方や手法を基に・・・現在出来うる限りの・・・
新機軸が採用されている。


しかし・・・いざ具現化してしまうと・・・何だ・・・あまり変わり映えしないね・・・とも、思える。


まあ・・・出来てしまえば・・・何でもそんなモノと、ある程度は納得しているのであるが・・・。


しかし・・・今回試作した機体は・・・あくまでも試作であり・・・決して最終形では・・・無い。



むしろ・・・ここからが・・・本番。

その一番の改善点は・・・飛行時間である。


現在の運用自重は・・・約5kg・・・この状態で、約10分フライト出来る。

しかし・・・最終的に・・・これを50%増しにしたいと考えている。



今回の試作機では、具現化出来なかったアイデアもある。

それらのアイデアを・・・これから更に機体に盛り込んで・・・テストを重ねたいと思う。


多分・・・何じゃこりゃ・・・???・・・と言う、機体が・・・近い将来完成すると思うと、
今から楽しみなのだが・・・単なる妄想に終わらない様にしたい。

新型Hexa-Kopter・・・ロールアウト

2012-03-29 17:50:18 | 電動ヘリ
弊社では、予てからMulti-Kopterの開発を進めて来た。

最初は、御多分に漏れず・・・Quad-Koputerを使用して、その性能評価を行った。

しかし・・・そのペイロードに限界がある事や、安全性に欠ける事から・・・
総合的な判断としてQuad-Koputerでは・・・業務用に使用する事は難しい、との結論に至った。


因って・・・必然的に・・・Multi-Kopterの開発に乗り出す事となったのである。


そして手始めに、オーソドックスなHexaやOctを製作して・・・それなりの成果を得た。




Hexa-Kopterでは・・・真っ暗闇の中・・・夜間飛行テストも・・・苦も無く・・・普通にやってのけた。
(弊社You-Tube参照)



処が・・・実際の業務に耐えうる機体強度やペーロード(5kg程度)を考慮すると・・・当然、プロペラも大きくなる。

その大きなプロペラの同士の干渉を避ける為に、モーター支持アームを長くする必要がある。

その為に・・・どうしても、それらのMulti-Kopterは・・・巨大化してしまうのである。

事実・・・弊社で試作したOcto-Koputerも・・・その様になった。

上記にUPしている、機体のサイズを比較した写真を参照して頂きたい。

このOcto・・機体の寸法は約1.2mある。

流石に・・・Octoの大きさが、際立っている事がご覧頂けると共に、実感頂けるかと・・・思う。



これでは・・・持ち運びが容易ではない・・・非常に・・・困った。


その他に・・・運航上の問題も見えて来た。


それは・・・モーター支持アームが多くなるにつけ・・・遠方では、Multi-Kopterが・・・
唯の円盤の様に見えてしまい・・・視認性に問題を抱えている事が判ったのである。


Multi-Kopterの姿勢を操縦者が、見誤る事など・・・絶対有ってはならない。



趣味で飛行させる時の様に、至近距離で飛行させる場合は・・・何も問題無いのだが・・・。

業務用では・・・安全上・・・それは大問題なのだ。



Multi-Kopterの持ち運びを容易にする為に、試にモーター支持アームを脱着式にしてみたのだが・・・。

現場で毎回、その煩雑な取り付け作業を行う事を考えると・・・とてもじゃないが・・・無理。


それに緊迫した現場で・・・バタバタしながらモーター支持アームの、取り付け位置を誤った時の事を
考えると・・・それが危険な事は・・・誰でも・・・容易に想像出来るだろう。


又・・・その場合に発生する、配線に装着されたコネクターの接触不良・・・又は・・・コネクターの
差し忘れ等・・・業務用で使用する為には・・・そんなバカバカしいヒューマンエラーで、トラブル可能性が
有るMulti-Kopterを運航出来ない。


安全運航をモットーにしている弊社で・・・そんなモノを使用する訳には行かないのである。



そこで弊社では、その安全な構造や取扱い易さ等に於いて、熟考に熟考を重ねた結果・・・導き出した
答えを基に、試作したMulti-Kopterが・・・今回の形・・・と、言う訳だ。



余り・・・格好は良くないが・・・近々、カッコいいカウリングを製作して装着するつもりだ。


既に・・・そのデザインも・・・大体、固まりつつある。

多分・・・それに因り、機体のフライト時の視認性も・・・格段に向上する筈だと考えているのだが・・・。

しかし・・・現段階でも、多支持アームを持つ他のMulti-Kopterと比較して・・・格段にその姿勢が見易い。

それから・・・あまり格好が良くないテストスキッドも再考の余地がある。

やはり仕事は・・・全てに於いて・・・格好よくスマートに・安全に行いたいモノである。


その様な考えから・・・従来より・・・弊社で使用されている機体は、どれも良く整備されているし、ピカピカにしている。

それらの機体は・・・ボルトに錆も無ければ・・・キャビンも全て綺麗に塗装されている。


単なる思い込みや、ツマラナイ拘りだと思われる方もいるかも知れないが・・・見た目も・・・非常に大事な事なのだ。


それから・・・このT型Multiの他に・・・Quad-Koputerタイプの・・・Octoも試作して好成果を残している。



こちらも現在ペイロードテストを精力的に行っているので・・・実践投入も近い・・・と、感じている。



今回のT型Hexaのテストの様子をYou-Tubeに投稿したので・・・興味のある方は、覗いて見て欲しい。

今回は時間の都合で(明日は・・・天気が悪い)・・・あくまでも、初フライト時にビデオ撮影したモノなので・・・
当然、・・・多少の改善点はある。

しかし・・・かなりの手応えが有ったし・・・それらは・・・全て微調整の範囲だと実感している。


改善点が解決出来た暁には・・・何処か景色の良い所で撮影した、
デモリールをYou-TubeにUP出来れば良いな・・・と、考えている。







出張

2012-03-28 00:01:00 | 撮影
休日ではあったが・・・先週20日に埼玉へ撮影に行ったのだが・・・年度末と言う事で
日程の調整が出来ずに・・・無理やりその日にして頂いて、撮影作業を行った。

しかし・・・翌21日には・・・今治で撮影が有ったので・・・休日の渋滞の中・・・移動した。

その日の移動距離は・・・約1000km。

流石に・・・疲れた。

ヘロヘロしながら・・・今治でハードな撮影を行って・・・無事終了。


その翌日の22日・・・広島で撮影が有ったが・・・移動途中のパーキングで・・・
休憩を取った序に・・・パチリ。

苦労が報われる・・・瞬間である。




広島では・・・撮影をチャチャと済ませて、近くのホテルで早めに休もうとしたのだが・・・

処が・・・如何言う訳か?・・・その界隈のホテルは・・・何処も一杯。


そこらじゅうのホテルに・・・必死に電話を掛けまくるが・・・NG。

その作業で・・・疲労はピークに・・・撮影よりも疲れた。


そこで仕方がないので・・・重い体を引きずる様に・・・次の撮影地である山口方面へ
向かいながら・・・何処か適当な所で泊まろうと思い直して・・・一般道を移動した。

移動途中・・・世界的にも有名な・・・こんな所の横を通ったので・・・パチリ。



しかし、疲れていて・・遠くから(僅か・・・30m程の場所にそれは有った)写真を写すのが
・・・精一杯だった・・・その為・・・立ち寄ってはいない。


しかし、考えてみれば・・・立ち寄ってみれば良かったと思う。

わざわざ遠くから旅費を掛けて、ここに来ている人も多い筈だ。

何と言う・・・もったいない話である・・・少し後悔している。


その周辺でもホテルを探すが・・・空き部屋は・・・無かった。

仕方がないので・・・又・・・移動。


暫く・・・海沿いを走っていたのだが・・・だんだんその方向が山の方へ・・・その道は
段々心細くなって行った。

山口に入ってから?暫く峠道になったので・・・何処か適当な所で、高速に乗ろうと
考えていた矢先・・・な・・・何じゃ・・・コリャー・・・。

カーブを曲がったら・・・変な施設が・・・???

辺りは少し暗くなっていたせいも有るのだが・・・その明るさに・・・目が覚めた。



何だか?良く見ると・・・大きな、お内裏様とお雛様がそびえ立っているではないか?



それにしても・・・何と煌びやかな施設なのだろう?


のぼりには・・・何とか菩薩とか・・・山賊焼きとか・・・書いてある???

意味不明であった。


もしかして・・・食べ物処・・・???


入って見ても良かったのだが・・・例に因って・・・僅か数十メートル歩く元気が無かったのである。

また・・・機会があったら・・・次回は、立ち寄って見たいと・・・思った。


あれ・・・???

その場所って・・・どの辺にあったっけ・・・・???










使用する機体(ヘリ)に最適なエンジンサイズの考察・・・パート7

2012-03-27 00:01:00 | ガソリンヘリ
使用する機体(ヘリ)に最適なエンジンサイズの考察・・・と題して・・・今回で7回目。

前回・・・次回でこの話題は、おしまい・・・と告知しているので、今回は完結させない訳には
行かない。


しかし、そうは言ったモノの・・・どうやって纏め様か・・・?・・・全くプランが無い。


因って・・・摂り合えず・・・前回のおさらいをする。


前回までに、26ccエンジンのトルクが少し不足している事や、社外のガバナーとマッチングが
取れていない事などを投稿した。


DJIの制御系も・・・最初の頃は色々と、問題を抱えていたのである。


その耐久性にも・・・かなり問題があった。

急に制御が利かなくなって・・・肝を冷やした事もあった。


それらの問題を、暗中模索の中、試行錯誤しながら一つ一つ解く様に解決して、
現在に至っている。


ここで取り上げた話題も・・・その過程を述べたものだが、決して一朝一夕に得られた
情報ではない。



一方・・・社外ガバナーも・・・現在では新型にモデルチェンジしており、分解能が
2倍になって、その性能が向上している。


しかし・・・残念な事に、DJIの現行の制御系であるAceOneでは、ガバナーが
内臓されてしまった。


しかし、この内臓ガバナー・・・応答速度がGV-1レベルなのだ。

この内臓ガバナー・・・GV-1の時に使用した裏技は使えない。


そこで・・・AceOneユーザーで26ccエンジンをお使いの方は、スロットル制御に
不満が有る場合には・・・双葉製の新型のガバナーを使用しても良いだろうと思う。



しかし・・・これらガバナーの応答性に係わる事象は・・・最終的に29ccにエンジンの
排気量を上げた事に因って、現在では解決している。

強風時でもピッチ負けする事が無くなり・・・全て解決したのである。



これは・・・エンジン自体のパワーが向上している事も一因だが・・・主な要因は・・・
排気量が増えた事に起因して・・・トルクが全体的に太くなったからだと・・・勝手に考えている。


しかし、29ccエンジンを使用した場合には・・・このクラスの8:1付近の減速比では
・・・些かローギヤードの感が否めない。


その理由とは?・・・エンジンは・・・何処までも高回転で運転する事は出来ないからだ。



又また・・・車を例に採って話をしたい。

これは・・・ロングロングアゴーの頃の話である。

今は、乗用車の場合・・・オートマチックが圧倒的に多い・・・と、言うか、それしか販売して
いない車種も沢山あるので、オートマしか運転した事がない人も沢山いる事だと思う。


以前は・・・マニュアルミッションが全盛だったが、その・・・マニュアルミッションの話である。

マニュアルミッションは、黎明期の頃多分3速から始まり・・・4速・・・5速と推移して、比較的
馬力の大きいスポーツタイプの車では6速などと言う車も発売されていた。

では・・・このミッションの減速数は・・・はたして何を物語っているのだろうか?

その辺を・・・少し解説してみたい。


全国に高速道路網が整備され、車のスピードが要求される時代となった。

それに伴って・・・車のエンジンの排気量も馬力も向上した。

それまでの・・・3速や4速の車では、エンジンの回転が高くなり過ぎる傾向が顕著になった。


通常・・・4速時のミッションのファイナルの減速比は1:1である。

これは・・・エンジンの回転とタイヤの回転が同じである事を意味している。


馬力の小さなエンジンを搭載した車では・・・エンジンを高回転させてスピードを稼いでいた。


その様な減速比を用いないと、出力が上げられずにスピードが出せなかったのである。


しかし・・・これでは・・・エンジンの耐久性も無ければ・・・燃費も悪い。

その状態は・・・常にレースでもしている様なモノで・・・エンジンも直ぐに壊れかねないのである。


そこで・・・もっと低い回転数で同じスピードを出したい・・・と言う事になったのだろうと思う。

あくまでも・・・これは私の推論で・・・事実と異なるかも知れないのだが・・・多分、間違い無い。


皆さんはオーバードライブと言う・・・言葉をご存知だろうか?

これは・・・何を超えてドライブしているのか?


答は・・・4速ミッションの時よりも・・・より低いエンジン回転で同じスピードを出したいが為に・・・
エンジン回転よりも、タイヤの回転の方が高回転で回る様にする事なのだ。

これは勿論、エンジンの排気量UPに伴って・・・トルクが増えた為に可能になったのだが・・・
オーバードライブ(5速ミッション)を採用する車が多くなって行った。


この様に・・・車の使用用途やエンジンの性能に因って・・・減速比が決まるのである。

実際には・・・エンジンの性格に因って決定する・・・と、言った方が良いだろうか?



ヘリの場合でも・・・これと同様な事が言えるのだと・・・・私は考える。


29ccエンジンに改造した場合、明らかにパワーが上がるが・・・それ以上にトルクが向上する。

純正のギヤ比でこのエンジンを使用した場合には・・・明らかにローギヤードになってしまう。


要は・・・5速のマニュアルミッションの車で・・・3速~4速で高速道路を走っている様なモノ。

それでは・・・ただ無駄に回転が上がってしまう。

流石にそれでは、マズイ事が・・・容易にお判り頂けると思う。

エンジンの回転が上がり過ぎたら・・・早く5速にチェンジする・・・当然の行為である。



そこで・・・エンジンを29ccにした事に因るトルクUPに伴って・・・当然の様に、減速比も
再考する必要が生じたのである。


このクラスの平均的な減速比は・・・どのメーカーでも8:1付近に設定されている。


29ccのエンジンでは、トルクが向上している為に同じ減速比では・・・少々、
エンジンが回り過ぎる傾向にある。



ピッチ調整なども行なうのだが・・・それにも限界があるし、エンジンのトルクバンドも増えている。


そこで・・・ギヤ比の変更を試みた。


弊社では・・・減速比を7.64:1として・・・良好な結果を得ている。


これにより・・・エンジンを無駄な回転域で使用する事が回避出来て・・・エンジンだけで無く、
機体の耐久性も向上した。



この様に、実際に29ccエンジンをを使う場合には・・・喜んでばかりいられない事が多々ある。

実際には・・・カナリ細かな処まで踏み込んで・・・調整を施す必要があると考える。


業務用途で、機体にペイロードを掛けて使用する場合に限って言えば・・・有り余る
エンジンのパワーは百害有って一利無し。

又・・・パワーが有るからと言って・・・無暗にペーロードを掛ける事も・・・また然り。


産業機にその様なパワーで・・・機体に負荷を掛け続ける事は・・・絶対に避けなければ
ならない。


その訳は・・・エンジンの排気量が増えた事で・・・機体の各部に掛かるストレスが確実に
増えるからである。


その結果・・・機体の耐久性に影響を及ぼす事が・・・容易に想像出来るし、
事実・・・その様になるからである。



模型レベルでは・・・好きにやれば良いと思うが・・・業務用で耐久性を考慮すれば・・・NGだ。



従って29ccエンジンを使用した場合には・・・これまで以上に、機体の補強やメンテナンスを
行なう必要があるだろう。




それから・・・最近のAceOneでは、バーレスの設定も可能な事から・・・その機能を
使用している方もいる事だろうと思う。


実は・・・スタビライザーは、機械的ジャイロと言っても過言では無く、我々は長い事
その恩恵に預かって来た。

操縦安定性に・・・多大な効果をもたらして来たのだ。


しかし、最近では少し様子が変化して・・・日本のメーカーからもスタビレス用の制御系が
販売された事もあり、特に3Dの分野では・・・俄かに脚光を浴びている。


では・・・何故3Dの分野で、流行っているのだろう?



それは・・・クイックな舵の切れと・・・パワーUPにあると思われる。



空撮機などに使用する場合は・・・クイックな舵の切れは兎も角、簡単なパワーUPは
魅力的に映る。

操縦系統のリンケージも・・・簡略化できる。

また・・・マルチローターを使った時の様々な効果にも・・・期待できる。


但し・・・操縦性が犠牲にならない・・・と、言う・・・条件付での事だが・・・。


一般的にスタビライザーブレードを取り外す事で・・・20%~25%程度のパワーUPが
見込める。

逆に言えば・・・今迄のスタビ付きのヘットでは・・・舵が入る時や姿勢を修正する時に、
スタビライザーブレードが角付けされる事から・・・構造的なパワー損失があったと言う事だ。

それをパワーに換算すると・・・実に20%~25%程度のパワー損失が有ると言う。


ただ・・・スタビライザーブレードを取り外すだけで、20%~25%ものパワー損失が
無くなると言う事は・・・エンジンに如何こう・・・加工を加えるよりも・・・遥かに効率の良い
チューニングと言えるのでは無いだろうか?


私も・・・昔、制御なしで・・・随分スタビレスを研究した事がある。

その時に、少々疲れてパワーが落ちたエンジン機が有った。

その機体を・・・スタビレスにしてテストした時の話である。

実際に、飛ばしてみると・・・それまで疲れてパワーが落ちていたと思われたエンジンが・・・
実に元気良く飛んだ事を・・・この記事を書きながら思い出した。


弊社では現在・・・AceOne専用フレームを製作中だが・・・そのフレームでスタビレス
(バーレス)を試してみようと思っている。

そこで以前の経験を踏まえ、弊社では・・・敢えてその機体に・・・26ccのエンジンを搭載した。


多分・・・26ccで全く問題は発生しないと考えているからである。


ハイプロのN社長からも・・・バーレスローターのテスト依頼が来ている。

勿論・・・そのローターでテストを行おうと思っているので、良い結果が出たら・・・
また投稿したいと思っている。


ここで重要な事は・・・使用するマテリアルの・・・本質を見分けて、それを適正に取り扱う・・・
と、言う事に尽きる・・・と言う事だ。


例えば・・・レーシングカーは・・・パワーが有るから、運搬に使用しよう・・・などと
考える人はいないと思うし、例えその様な用途に使用してみても・・・使い物にならない事は
明らかである。


要は・・・適材適所。

決して・・・使用用途を・・・間違えてはいけない。



どうか・・・これらの機材を空撮等で使用する場合は、その危険性を十分認識した上で、
安全に運用して欲しいと・・・願うばかりだ。



そして・・・方や操縦技量の向上も非常に重要だ。

決して・・・日々の操縦訓練を疎かにしないで欲しい。


DJIの様な制御装置を搭載した機体を使い続けていると、その操作が熟練者でも緩慢になる。

因って・・・微小な操舵の必要も無い事から・・・その操舵感覚が麻痺して行くモノなのだ。


これが・・・所謂・・・制御打ちと言う操縦方法に・・・自分では気付かない内に、なって行くのである。


マニュアルでの飛行や、少なくてもオートローテーション位は、安全に行なえる様にしたいと思う。


その様な日々の研鑽こそが・・・緊急時に役に立つ。



産業機を取り扱う上での、注意すべき点や、その危険性に付いて・・・これまで述べて来たのだが、
ここに書き込んだ事が・・・このブログを御覧頂いている方の、これからの活動に於いての
ヒントや一助になる事を願って止まない。



今回で・・・この話題に付いては・・・一先ず、お開きとしたい。

又・・・この投稿について・・・何か、ご意見を頂ければ幸いです。



では・・・また。






使用する機体(ヘリ)に最適なエンジンサイズの考察・・・パート6

2012-03-26 00:01:00 | ガソリンヘリ
使用する機体(ヘリ)に最適なエンジンサイズの考察・・・と、題して・・・今回はその6回目。

前回までの投稿で・・・制御系が、人間が操縦する場合よりも、遥かに早く・大きく、勝手に機体を
操舵している事を書いた。


因って・・・強風時など、場合に因っては・・・その操作に、エンジン性能が追いついて行かない
のだ・・・と言う事もお伝えした。


その場合は・・・一体どうなるのか?と言うと、急激にエンジンの出力が低下する事になる。

その時は・・・決まって、制御系が瞬間的な高度低下を防ぐ為に、瞬間的にピッチ制御を
これまた、極端に行っているのである。


それにエンジンが同調してパワーが出せれば良いのだが・・・現実は・・・そうならない。



これが・・・オーバーヒートと混同(勘違い)されている所以である。

実際は、オーバーヒートでも何でも無い・・・ただ、パワーバンドから外れただけの事なのだが・・・



但し、実際にこの事は・・・かなり重大な事で・・・弊社では、その対応策に頭を悩ませたのである。



制御系は、機体の姿勢を維持する為に、僅かな姿勢変化や位置のズレを素早く、大きく修正する。

そうしないと・・・その姿勢を維持したり、その場に留まっていられないからだ。


だが・・・その時に、強風下に於いて、エンジンが指令通りに・・・言う事を聞かない事も有るのだ。



これでは・・・流石にマズイ。

何とか・・・この状態を改善しなければならなかった。



それが・・・弊社がDJIのXPを、早期に実戦投入しなかった・・・最たる理由である。
この状態では・・・自信を持ってフライトさせる事など出来ない・・・との、判断だった。



これは・・・DJI黎明期にテスト販売?された・・・XPを搭載した時の話で・・・かれこれ?
何年か前の事である。

因って・・・弊社では、その対応策の一環として・・・その頃から29ccエンジンを
テストしていたのである。



現在販売されているAceOneでは、ガバナーも内臓されているが・・・当時のXPには、
その装備が無く、双葉製のGV-1を流用して、ピッチ制御に伴いエンジンが同調して
制御される様にしていたのである。


通常は・・・10mを超える強風下でラジヘリを飛ばそう・・・などと、考えるマニアなど
いないと思うのだが・・・業務で撮影を行う場合には、様々な制約から作業を行わざるを
得ない場合が多々ある。


そんな時には、作業リスクを検証し、安全を確保した上で、撮影作業を行うのではあるが・・・
出来れば・・・作業をシタクナイと、言うのが・・・本音である。

しかし、そんな状況下でも安全に作業を行なわなければならないので、せめて機体位は
完璧を目指したいと考えるし・・・不完全な機体を使用して作業を行うべきでは無いと考える。



そんな思いを内に秘め・・・色々な状況下で精力的にテストを行った中で・・・判った事とは・・・



エンジンを観察する内に・・どうも?・・・もしかしたら・・・ガバナーの制御スピードが、
DJIの制御スピードに追い付いていないのではないか?・・・・・と思う様になった。



そこで試しに、裏技を使って・・・ガバナーの制御スピードを上げてみた。



結果は・・・大成功だった。

だが・・・それにも限界があって・・・まだ・・・私の中では、完璧では無かったのである。


この・・・強風下に於いて、風に叩かれて、高度を急激に失う様な時に発生する
パワーダウンは・・・他の空撮業者の間でも、悩みの種だった。


そこで気の毒に思って・・・仲の良い空撮会社の社長に、その方法を教えたら・・・多分・・・
そこから・・・瞬く前に、全国へ伝播して行った。


それ以後・・・エンジンがオーバーヒート???する様な事は無くなった様で・・・
その様な話を聞く事は・・・無くなったのである。



まあ・・・そんな事でも、空撮業者の皆さんに安全に使用して頂けるのなら・・・幸いである。



この事は、電動機に使用した場合には、特段問題にならなかった事を付け加えて於く。



いよいよ・・・次回は、この話題の最終章としたい。

乞うご期待。