2014年8月26日

インドア飛行機 パーツ選定妄想

さて、フライアウェイした自作飛行機のショックも癒えてきたところで、飛ばすところも無いのにインドア機を作ってみようと思います。実際はインドア機というより無風時限定の駐車場機ということになりそうです。


1機目はあれこれ考えるよりまず作ってみるべきだと思いますが、そうは言っても数値的にレシピがわかっている機体に関しては勉強しておきます。

Bokkinenさんの日記経由で知った超小型飛行体研究所ブログの中の、マイクロゼロ戦のメイキングビデオが非常に勉強になりました。テロップが日本語でなく英語なところも素晴らしいです。このビデオでインドアRCを始める人は世界中にいそうですよね。本当にすばらしい記事をありがとうございます。



自分の機体の話に戻りますが、軽量化がキモになるのでアクチュエータ制御機能は欲しいということで、受信機はRx43dで決まりですね。ブラシモーター2chと3アクチュエータが使えます。

リポは1g~3gくらいに押さえたいところですが、秋葉で千石電商の2階をうろついていたら、ちびリポが妥当なお値段で売られていました。
2gと表記されてるとおりの重量でしたが、コネクタとしてJST-PHのデカめのが長いリードと共にくっついていて、さらに保護回路基板まで付いています。どっちも不要なので取り払えば1.5gを割りそうです。

モーターは4mm、5mm、6mmあたりが候補だと思いますが、このへんのサイズになるとモーターよりもペラやギアダウンユニットの方が貴重品です。現状で手持ちのいい減速機構が無いので、効率は悪いですがヘリのテールモーターのようにダイレクトペラを使うことにします。

まず4mmモーターはマルツのパーツ館で1個180円。パワーもそれなりのようです。
RC飛行機実験工房さんの掲示板に詳しいレポートがあり(掲示板内でマルツで検索すると見つけやすいです)、ギアダウンすれば数gの推力が得られたようです。

千石で150円のちびペラを買ってきたのでそれと組み合わせてみました。
マルツモーターの軸は0.7mm、150円ペラは0.8mm用なので差込はゆるゆるですが、クリアランスは少ないので接着は可能です。
右端のがnanoCPxのテールローター
中央の長めのモーターは低パワーでハズレでした
しかし、減速しないと効率がかなーり悪く、自作テストベンチで測ると推力1g弱というところです。
ペラをnanoCPxのテールローターにしてみたらもう少し増えましたが、それでも1.3g程度でした。6mmモーターとダイレクトローターで出せる10gクラスには遠く及びません。

重量の差は
  • 4mmモーター:0.6~0.7g
  • 6mmモーター:1.5~1.7g
なので、1gの差で推力7~8倍はちと差がありすぎかもしれません…
4mmモーターを使う場面は、機体が軽くて非常に少ない推力でゆったり飛べる場合か、双発にして作動コントロールする場合か、ギアダウンができる場合、のいずれかになるかもしれません。



他に必要なのは、最低限ラダー、とできればエレベータのアクチュエータです。
原理は簡単なので自作についていろいろ調べましたが、0.05mmクラスのマグネットワイヤは細すぎてカット販売が困難なため、リールのままでないと入手しづらいようです。オヤイデ電気に普通においてありましたが、1リール4000円くらいからだそうです。

その上でワイヤを巻くコツの習得、適切な形状のマグネット入手、といった労力を考えると、買って手に入るサイズのものなら買ったほうが良い、という結論に達しました。

ちいさいパーツは http://indoor-airplane-world.com/ で扱っているものであれば国内通販で簡単に手に入ります。ありがたいことです。こちらのマグネットアクチュエータから、ヒンジ付きのアッセンブリーと、コイル単体を1つづつ購入しました。重量はヒンジ付きで0.22gだそうです。

また、アクチュエータの代わりに0.6gの4mmモーターを使う方法もあるようです。重量は少し増えますが壊れにくいのと、たった200円ですからね。


ここまでで揃ったパーツの重量をまとめると
  • 受信機 Rx43d        0.35g
  • バッテリー40mAh    1.7g程度
  • モーター                1.5g(6mm)  0.6g(4mm)
  • アクチュエータx2     0.5g
  • その他配線     0.5g ?
メカ部品だけで合計3.5~4.5gくらいです。
バッテリーを20mAhに減らせば0.7gくらい減るはずですが上記のindoor airplane worldさんで扱っていたものが終了してしまったので入手が困難です。


いずれにしても、機体込みで5~6g程度であればスチレンボードでもなんとか実現できそうです。

マイクロゼロ戦はウィングスパン200mmで3.5gですから、6g近くなってしまうと推力かサイズのどちらかにもう少し余裕が無いと厳しそうです。インドア機であまり速くなっても困るので、軽くする技量が無い以上、大きくする方向で250mmスパンで作ってみようと思います。

4 件のコメント:

  1. sachihoさん、こんにちは!
    色々妄想するのが楽しいんですよね!(笑)
    20mAのLi-Poだと6mmモータは厳しいですよ〜。
    国内入手だとLi-Poは単体で探すよりトイラジから剥ぎ取った方が早いです。
    コイルアクチュエータが付いてるものもあります。
    あと、スチレンだと5gを切るのは難しいです。
    発泡スチロールをスライスした方が良いですね!
    とにかくカタチにしていくと色々勉強になりますので、楽しみながら発泡スチロールまみれになってください(笑)

    返信削除
    返信
    1. ありがとうございますー。
      おぉ!! そうかリポが小さいからモーターだけ大きくしてもダメなんですね… 100mAhくらいあれば行けそうですねー。
      剥ぎ取りベースも狙っているんですが、ついついギアダウンユニット狙いになっちゃって、そうすると激安品がなかなか無いですねぇ。
      動力検討はもう一度考えてみます。

      やっぱりスチレンボードだと重さは厳しいですかー。6倍ですものねぇ。。
      今は発泡ブロックも無いのでいったんスチレンで作ってみて、感覚が掴めたらスライサー導入してみますかー。

      削除
  2. sachihoさん、こんにちわ!
    Li-Poについてはフライト時間やパワーを考えると、60mAぐらいのを探した方がよいですよ〜。
    国内だとミニュームの70mAが入手しやすいです。
    樹脂ケース分重いんですが、コネクタの加工が要らないので便利です。
    機体が小さければスチレンもアリですが、翼面荷重を考えるとあまり小さい翼にできません。
    とにかく拾ってきた発泡スチロールを切り刻んでカタチをでっち上げると、何が良いのか悪いのか見えてくると思います!

    返信削除
    返信
    1. ありがとうございます。手持ちのちびリポを見ると80~100mAhは多いんですが、インドアだともう少し軽いのがいいんですよねー。
      千石の40mAhリポは、コネクタをmSRコネクタに付け替えたら一気に半分近い1.18gになりました。これはこれでいいかも。

      スチレンで仮組みしてみましたが、確かに重くなりますね・・・
      胴体に厚みが無いとパーツやラダーの固定にも支障出ますし、Bokkyさん達のように気に入ったデザインの機体を気合入れて作るには、成型や塗装の手間を考えたら材料切り出しくらい大した手間じゃない気もしてきました(笑)
      とにかく感触を掴んで先に進もうと思います!

      削除