やまめ工房の日記2010+α

フリーフライトハンドランチを中心に日常を色々と書いています


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「凄ワザ」の公式HPがやっと更新された。
http://www4.nhk.or.jp/sugowaza/
9月3日の夜の放映です。
収録は梅雨真っ只中の6月で当日も雨でジトジト空気。
縛りは紙製であること。
接着剤や塗装は自由なので考えられる限り固めて湿気で動かないように作ったのよ。
競技方法はカタパルト発射して距離を競う。
初速20m/s以下の遅い発射速度が条件。
通常の紙カタパルト機の初速は50m/sぐらいだから遥かに遅い。
発射速度は事前に計測してきっちり20m/sに合わせている。
この速度では到達高度は15m行けば良い方だ。
ロケットみたいな弾道飛行では距離が出ないのでおのずと滑空勝負の機体設計となる。
ここで問題となるのが素材の性質。
ケンランを使って組み立てた機体はどんなに塗料で固めても動きまわるのが目に見えている。
主翼はペーパーハニカムで固めて胴体もエポキシ浸けしたケンランで2重の三角胴を採用した。
これだけやっても想定外の事は起きる物で前日調子が良かった機体は収録当日は狂ってしまって使い物に成らず。
予備機でのトライとなる。
本番は1回だけの飛行。
何度もトライできるならもっと攻めた設計の機体で臨む所だが1回しかチャンスが無いとなると冒険も出来ないので確実な線で無難にまとめるしかない。
もし素材自由で好きなように作って良いとなったらどんだけ距離が伸ばせるか、初速20m/s発射で300mぐらいのレベルに成るだろう。
HLGを飛ばすシーンも沢山入ってくると思うのでお楽しみに。
収録会場のボートメッセという天井高さ32mのドームはカテ3練習に最高でした。
たぶんこいつの飛行も出てくると思うよ。
良い練習機会を作ってくれたNHKさんに感謝。

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前記事のデータを使ってグラフを2つ。
剥離泡の長さを具体的に表してみました。

一枚目は横軸に迎角、縦軸に剥離泡の実長(m)として剥離泡の大きさの推移をみます。
迎角が大きくなると共に剥離泡が長くなるのが一目で解ります。
レイノルズ数が大きくなると共に少し短くなる傾向も見られますが14000だけは別物に思えます。

2枚目のグラフは横軸に流速、縦軸に剥離泡長さの流速比%にしてます。
流速による剥離泡の変化が強い右下がりとなります。
流速が10m/sを超えると剥離泡が消滅となりそうです。
流速10m/s時のレイノルズ数は53000なので他の実験結果とも整合するようです。
レイノルズ数が50000を超えると剥離泡の影響は考えなくても良さそうです。
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YA翼型の煙風洞のよる可視化試験写真から上面剥離泡の領域を調べました。
剥離泡の領域を写真から正確に判断するのは無理が有るのですがここは素人の強みでかなり強引に判断しました。

レイノルズ数はHLGの滑空領域で有る14000、20000、25000、30000、35000の5段階。
迎角は0度から12度までの1度きざみで撮影された個々の写真を使いました。
グラフの見方は、横軸が迎角です。縦軸は翼弦%で0が前縁で100が後縁です。
例えば冒頭写真のレイノルズ数20000で迎角5度の場合、翼弦25%までは付着流、25~70%剥離領域(剥離泡)、70%以降が再付着流となります。
写真とグラフを見比べてよく観察してみて下さい。

全体を通してこのレイノルズ数では上面は完全付着流となるのは迎角が小さい時だけです。
定常滑空迎角付近では必ず剥離泡を伴う流れで有ることが解ります。
剥離泡は時々発生するという程度の物では無く上面の多くの部分が剥離泡に覆われていると考えて良いでしょう。

Bサイズの小型の機体の滑空レイノルズ数は15000ぐらいですのでこのグラフの14000が参考になります。
上面はハイポイントで剥離が始まり後縁付近でかろうじて再付着する形となります。
再付着しなければハイポイントから剥離する失速状態ですのでぎりぎり翼として性能が出てる感じです。
これより少し小さい翼弦では再付着する事が無くなって揚力が減り抵抗が増える形で性能が急激に落ちるでしょう。
臨界レイノルズ数真っ只中と言えます。


20000までレイノルズ数が上がると少し様子が変わってきます。
ハイポイントで剥離した流れは後縁から少し余裕を持って再付着するようになります。
再付着しない迎角(失速迎角)も少しだけ上がります。
再付着領域が増えて揚力は安定し始めます。
HLGが何とか性能が上がってくるレイノルズ数という事です。
Aサイズのスパン50㎝野球投げ機体に相当する平均翼弦7㎝の機体の場合に相当します。

25000は20000と大きな変化は有りません。
多少、再付着領域が増える分性能が上がってくる形でしょう。
スパン90㎝程度の細身の翼端投げ機体がこのレイノルズ数に該当します。

30000、35000まで上がると再付着領域ががぜん増えてきます。
言い換えると剥離泡が小さくなってくるという事です。
揚力も高く抵抗も少ない状態で安定した性能が期待出来そうです。
スパン1m超の翼弦の広い大型の翼端投げ機体に相当します。

40000以上のデータは有りませんが剥離泡が小さくなって全面付着流に近い形と成るようです。
スパン1.5mのF3Kが丁度このぐらいのレイノルズ数で定常滑空となるでしょう。
完全付着流となれば計算でかなり正確に性能シュミレート出来そうです。
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来月9月23日、長浜ドームでカテ3のF1N記録挑戦を行います。
役員もほぼ決まって盆明けには協会に計画書を提出する予定です。
現在機体はボロも含めると8機で数的には揃っていますがポテンシャル的にはまだ不十分。
もう少し尖った機体をあと2機ほど準備したいと考えています。

現有の8機は現記録の92.2秒と同等の性能で上手く飛ばせて始めて記録更新レベルに達する。
圧倒的なポテンシャルを持たないと記録更新が難しいのは先日のカテ2で嫌というほど味わいました。
あと1秒というのがどうしても出ない悔しさは格別でした。

インドアの場合サーマルは期待出来ないので実力通りの結果しか出ません。
日が違えば空気の状態も微妙に変化するのは有りますがそれでも1秒か2秒の違に過ぎません。
空気密度の関係で気温が低いほうがタイムが伸びるので空気的には真冬が一番良いのですが真冬に体の状態をマックスに仕上げるのはまた難しい物です。
私の場合、肩や腰が悪く寒い時期は痛くて満足に動けず苦しむ事が多いのです。

ウラジミールからカーボンクロスを取り寄せました。
平米39gと26gのバイアスクロスです。
26gのは始めてですがスケスケで軽いのが頷けます。
一番薄いマイクログラスが平米20gですからほぼ同じ重さと成ります。
良い値段がするのでマイクログラスのように贅沢には使えませんが何機かこのクロスで軽量・高剛性な機体を作りたいと思います。
カテ3記録挑戦には間に合わないと思いますので12月のカテ4記録挑戦に向けて準備します。


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カテ2記録挑戦は結局60.5秒に終わりました。
現記録が60.4秒だからたった0.1秒上回っただけ。
想定誤差って言われても仕方がないので胸張って新記録って言えない所が寂しいね。
一応記録申請は進めていますが公認されるかどうかはルール上の曖昧な部分が有って何とも言えません。

さて、カテ2はショボイ結果でしたが気を取り直して次のチャレンジに向かいます。
9月23日、長浜ドームで8時半~17時、カテ3の記録挑戦を行います。
現記録は92.2秒ですがカテ2以上に難しい感じ。
狭い長浜ドームで大型機を上手く飛ばせないと出ないタイムなんです。
良い機体を沢山用意して運よく天井近くで滑空に入れば可能性は十分あります。
現在役員の最終調整中です。


その次はカテ4です。
先日会場を押さえました。
12月5日、大館樹海ドームで9時~16時
真冬の秋田です。まだ雪は無いと思いますが相当寒そうです。
近くまで高速が繋がったとはいえ東京から車で8時間ぐらい掛かるみたいです。
カテ4会場の中でも素人が借りれる中で最も広くて飛ばしやすい会場だと思います。
感覚的にはシェルコムを一回り大きくした感じで長浜ドームなら2個スッポリ入ってしまうぐらいの感じです。
多少投げミスしても壁に当たる事は無いと思うのでコントロール重視では無くパワー全開で行ける最高の舞台です。
現記録はアメリカのスタン氏が飛行船格納庫で作った112秒。
その前の記録が私が小松ドームで作った109秒。
そうですスタンにやられたままで4年以上過ぎてしまいました。
体力的にやり返すのは最後のタイミングに成るでしょう。
彼の機体は小さく特別性能が良いとは思えません。
私が投げたら100秒に届かないだろうと想像していますがそれを112秒も飛ばしての記録。
動画見るとなんとなく上空で軽く貰ってるように見えるので空気を味方に付けたのでしょうね。
それでも記録は記録ですから彼がトップであるのは揺るぎません。
悔いの残らないようにカテ4だけは本気で立ち向かいます。
応援よろしくお願い致します。
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