■ - 白須のオモシロＵコン技術マニュアル

いい加減Ｕコン学説

ガルーダをはじめ、オシャマシンＸ、電動・ガソリン機などいろんな方向から
どうしたら飛ばしやすい機体が設計できるのか？
いろいろ遊んでいますが、
ちょっとカンジている、つうか、見えてきた？ことが・・・

それは胴体設計

つい最近まで、プロペラ後流なんか小さいペラぶち回しても
実機のような理論は当てはまんないと頑固に思い続けてましたし
胴体なんぞ極端に言えば　必要悪　のグループ？
構造上しかたなくある・・・・
飛行性能は主翼・尾翼と動力性能で大半が決まる・・・
ゆえにガルーダの初期スタイルはデカイ主・尾翼に垂直なし、糞づまりの胴体

考えの中心は、翼面積と重量での翼面荷重、翼型、水平尾翼面積と重心位置の関係、フラップ・エレベーターの面積と舵角・・・・
胴体なんぞは、どうしたら機首が短くできるか？、どうせならインライン？、気が付けば胴体が糞づまりで・・・・

所詮Ｕコンはアップとダウンだけエレベーターオンリ〜〜でんしょ、遠心力あんだから垂直取っちゃえ・・・

どうもそれは違うべよ？・・・

Ｕコン機、特にスタント機では、やれ翼面積・翼型・重心位置・水平尾翼容積・翼面荷重・アスペクトなどなど平面上の数値ばかりに気をとられて・・・・

水平飛行では確かに重要な要素ですし、ターン旋回は水平から始まることが多いですから初動性能としては当てはまる
しかし、上空４５度では翼面積は半分、頭上ではゼロ・・・・

でもって飛ばし易い・手に付いてくる機体とは上空で適度なテンションを確保しつつ、リニアにコントロールできることが重要
それが上手くいかないから大量の練習が必要になる、そして練習によりテンションを保ちつつ的確な操縦が可能となる・・・
それはムダな操舵がなくなり、機体を減速させることなくスムーズに飛行させること・・・

理屈じゃねぇ〜よ、練習さ！

機体がバンクしているときには平面上の数値データはアテにならない

確かに水平と上空での舵の効き方にあまり変化がないのと、スタント中は目まぐるしく姿勢変化するように機体のバンク角度も変化するゆえなかなかデータが集めにくい・・・
漠然と飛ばし易いとか、難いとか・・・

ここが盲点！

バンク角度に対するテンション変化も数値データが無い・・・・いや取れない・・・・

たぶん最高の機体は水平でも頭上でもテンション同じかむしろ頭上のほうがよく引く・・・・
つうか、どんな時でもテンション一定で絶えずコントロール可能

上手く飛ばないのは、人間が必死にコントロールしても機体がそれに従わない

もしくは、知らない間に人間にクセが付いてしまい無意識にコントロールしている・・・

なぜよいプロペラを捜しまわるのか？

プロペラにより機体は前進する
と同時にＵコンでは操縦性に直結する
ペラは回転することで、プロペラ後流を発生させそれが操縦性に影響する
プロペラを変えると飛びが変るのはプロペラ後流の性質が変るから・・・・

つうことはプロペラ後流が機体性能に大きく関わっている

電動とエンジンの飛び方（操縦感覚）が違うのはプロペラ後流の性質が違うからじゃないか？
絶えずトルクが一定に掛かるモーターと単機筒エンジンの一瞬しかトルクを発生しなくてあとは惰性のプロペラ後流には圧倒的差がある・・・・
エンジンは操縦のタイミングがトルクと同期する？ので決まると最高に見える、一方モーターだと飛ばし易いのはタイミングが取りやすいから、でも皆同じに見える？？？？
表現がヘンテコですが、やってみると分りますよ、電動は飛ばし易い・・・・
ジャイロ効果についても・・・・
エンジンでは一回転するうちに加減速が激しいため、ジャイロ効果が出難い・・・
ようは滑らかに回転していない、ギクシャク回っているの・・・・
コマと単機筒エンジンでは回り方が違う・・・・
モーターは滑らかに回転するゆえ、理論どおりのジャイロ効果を発揮する？

プロペラ後流は胴体に沿って流れる、そしてそれは飛行性能(テンション・揺れ）に関わる

いいプロペラは

姿勢変化してもテンションが変らない
スピードの加減速が少ない
テンション抜けが無くなれば、ハンドル追従性がよくなる
俗に言う、「これよく引く！」

これらは水平飛行ではなく、機体が姿勢変化をしている時のはなしで、

そう機体がバンクしている時の話
つうことは、機体の平面形状データが変化してアテにならない時・・・・

物事すべて一長一短だとすると、

プロペラのエラーを胴体設計で補えないか？

高山で関井さんのテキサン見てより一層考えさせられました。
一見ブットイ胴体でペラが窮屈そうに付いているように見えますが
飛び方にそれをカンジさせ難い・・・・
抵抗大きそうに見えても、実際は良く浮かんでいる。

これもノーブラの呪縛？？？

ガルーダは胴体・垂直いじるのが飛行性能に一番効きます。
ただ側面積増やしても抵抗になりヨタヨタしたり、乱流を起こしたり・・・

そう言えば、世界チャンプ機は丸胴

零戦も丸胴でんな！

Ｕコン機の胴体は細すぎるとちゃいますか？？？

だから上空で浮かない・・・・

ポイントは太い丸胴、プロペラ後流は丸い螺旋状の流れとすれば丸胴は抵抗にはならない？
ペラダイヤの７０％位置まで太く丸くしてもＯＫ？
スピード上げる必要ないスタント機は、機首細くする必要ない？
螺旋気流はイタズラするので、整流する必要があるにせよ丸胴はそれをアシストする？

これで、インラインに近くして垂直を低くして、下側にも垂直付ければ・・・・

仮定ですが・・・

太くて丸い胴体はその表面をプロペラ後流が貼り付くように流れる
プロペラ後流は慣性は少ないが螺旋状に胴体をながれる
丸胴に沿って流れるうちに、慣性の少ないプロペラ後流は機速も手伝い、貼り付くように整流され水平尾翼を叩くことがなくなる。
きれいに整流されたプロペラ後流は胴体面に貼りつき、直進性と浮力を生み出し、上空で機体がバンクしている時でもテンションとコントロール性を保てる

ポイントは胴体側面積の大小ではなく、十分な胴体側面積を持ち合わせた低抵抗の丸い断面形状が必要・・・・

薄翼より、厚翼のほうが揚力が大きいのと同じ理屈？

ガルーダのように足りない面積をフィン構造で作り補うと、抵抗になり機体もモタツキ、揺れを誘発する可能性がある
細い胴体は水平と上空でのテンション差を生み出しやすく、大径ペラでは胴体で整流されない後流がエレベーター操舵時に舵面を叩き、大舵角操作で揺れやすくなる

次のお題は・・・

逆転に、喝〜ッ！　　　勝ちたぁ〜〜い

ノーブラは現代スタント機の母

逆転の逆転は昇天？

名機ノーブラはプロペラスラストラインで胴体面積を上下に分けると、
下側のほうが面積が大きい
これはプロペラ後流をラインテンションに有効に利用するため？
天才はそんなことお見通し・・・
右回りの時代を経て、左回りに転じたとき
いろんな不具合（ワイヤーが弛む）をキャンセルさせるべくエンジン倒立により
全てをバランスさせたノーブラが誕生
ノーブラの垂直尾翼はクラークＹ型なのは有名・・・・
でも本当は垂直尾翼を付けたくなかったのでは？？？
しかしスタイル優先で仕方なく付け、そんでもラダーオフセットは嫌い？、
ヤケクソでクラークＹにした？？？

右回転のプロペラ後流で、上側に垂直あると百害あって一利なし・・・

そんじゃ〜、下側にフィン追加で対抗・・・・

正(右）回転のプロペラ後流は機体上面に立つ垂直尾翼の左面を斜めにかすめる
これにより機首は左を向きたがる
しかしこれは機体上面にある垂直尾翼が前提で、
もし機体下側にあれば、逆に右に働きワイヤーテンションをアシストしてくれる

これがノーブラ理論

エンジンを倒立搭載にしてプロペラをインラインから外してまでも胴体下側面積を増やし
プロペラ後流を胴体に這わせ、右側面を押してワイヤーテンションを稼ぐ
この理屈を有効にするのが、サイドスラスト０
サイドスラストがあるとプロペラ後流が下側右側面を押さなくなり、
胴体下側面積を大きくした意味がなくなるからネ
どうりで、サイドスラスト付けてもテンション増えないワケだ・・・
エンジン回転に変化がほとんどないＵコンでは
反トルクは絶えず一定なので無視してもＯＫ！

胴体上面に大きなキャノピー付けるのも
プロペラ後流が垂直尾翼に当たる前にぶつけて、そらすのが目的・・・・

これで学説が繋がってきたゼヨ！

たぶん上面垂直尾翼は恨めしいけどスタイル重視で取れなかった・・・・

ガルーダではそれを無視してプロペラ後流を大きくはみ出す垂直を付けてみたけど・・・・
風がない静気流では、最高！
でも風吹くと、最悪！
Ｕコン機の設計はムズイ！

潔く垂直取っちゃったのがジェネシスかな？
長い胴体・サイドスラスト０、
胴体面積はプロペラスラストラインで見れば、
胴体下側がほとんど、ゆえにプロペラ後流は胴体上面どこにも引っかからない
反面、胴体下側ではプロペラ後流が右側面を叩き
相対的にワイヤーテンションがキッチリ稼げる・・・・

サイドスラストとプロペラピッチの関係？

なぜサイドスラスト０がイイのか？

体験的に、ペラのピッチを深くするとワイヤーテンションが増える
でもスローフライトしようと、ピッチを浅くすると推力は増えるが、テンションは減る
エンジンではペラを変えると回転数も変ってしまいますが、
電動はシステム上、回転が変わり難いので、
ペラの違いがよくわかります。
電動はじめたとき、エンジン機の感覚でピッチ浅くするとテンションが驚くほど減り
ビックリしたことがあります。
そのときは、推力と直進性は両立しない？
と単純に考えましたが、機速はそれほど変らないのに・・・・

何でよ！

エンジン・サイド・スラスト
スラスト０でもテンション減らないのは体験的に知られたこと・・・・
０から２〜３度付けてもナンモ変りません
胴体スクラッパーだと分り難いですが、一般的な箱銅スタント機だと
ヘタするとテンション減ることすらある
それゆえスラスト０が一般化・・・・

そんでも、ＲＣだとデカイエンジンたとえば
ガソリンエンジン搭載のレイブンだと５度位付いてる
スラスト付けないと、真っ直ぐ飛ばない・・・・
スラスト０にすれば、左に取られてＵコンだとテンション無くなるハズ・・・
でも現実は違う？？？

２０度位サイドスラスト付ければ話は別ですが・・・

何でよ！

やっと分りました

Ｕコン屋が最も嫌うのがワイヤー弛み、イヤ、それ以上に嫌うのが引張り過ぎ・・・
ガルーダなんか初めて見ると、皆さん一様に「これ引張るんでしょ？、腕抜けない？」
サイドスラストはＵコンには絶対必要だと信じていました。
回転が変らないＵコンではサイドスラストは唯一の絶対値だろ！
「サイドスラストは裏切らない？」
ところがドッコイ

中途半端なサイドスラストは

ピッチの浅いペラと等価になる

プロペラ後流は螺旋状の気流と仮定すると
すべての説明がつきます

ピッチが浅いと、プロペラ後流が螺旋状になりにくい・・・・・
空気は粘性がある上、慣性が付きにくい
クルマで言えばローギヤード、推力は大きくなるが、螺旋気流になり難く
胴体にまとわり付き難く、後ろに抜けちゃう・・・

ピッチが深いと、少しは螺旋状になる・・・
そんでもって、胴体側面を押す力が増える

その効果は胴体が太いほど・・・・

スラストつけると螺旋気流のピッチが浅くなる

エンジン・サイドスラストは本来プロペラピッチにともなう
螺旋気流を逆補正するもの
プロペラピッチに比例してスラスト付けなきゃダメ
ペラの螺旋気流を胴体右側面にぶつけたいＵコンでは
中途半端なサイドスラストは逆効果・・・・

でもそれを超えて大きく１０度とかにすれば有効に働きだす・・・

やっと分った！

だからＵコン特有の胴体効果が減り、テンション取れなくなるんだべ！

ここいらへんの話は、航空工学の常識とは正反対、だからヤヤコシイ・・・

逆転だとどうなる・・・・

長い時間を掛けて進化してきた設計にいきなりプロペラ逆転をカマスと
長所も出るかわりに、隠れていた短所もいっきに参上！
細かく詰めていけば逆転専用設計でないと・・・・・

ノーブラ型は不向き？？？

旧型プリンスのような胴体下側面積が小さいタイプは逆転向き？？？
イタリアのＴＡＮＧＯとかスタントワゴンなんてイイ？？
エンジン倒立にしなくても原理的にＯＫ？
正立搭載でインラインでも上下重心がとれるし、ワイヤーテンションのマージン取れるから
新しいカタチが・・・・

ようはすべて一長一短なんですが

電動化と逆転は

見えなかったポイントをあぶり出す・・・・

もう一つの見方・・・

胴体設計の理想とは・・・

画期的高性能スタント機は設計できるのか？

高性能の定義とは
いかなる飛行姿勢であってもワイヤーテンションがあり
操縦者のイメージどおりに余裕で機体をコントロールできる

はじまりはＵコンと飛行機

模型飛行機にワイヤー付けてグルグル回しながら飛ばし、上昇降下をコントロールする

機体平面形状は飛行機そのもの

主翼面積・尾翼面積・テール／ノーズモーメントについては研究し尽くされている・・・
主翼断面形状についてもしかり
空気が相手ですから、地域・高度・湿度や国によっても違う・・・
機体構成はトラクター型が主体なのも堂々巡りの一因・・・
すべてをリセットして考えられるか？

でもその前に

胴体設計

プロペラ推力を利用している宿命から
プロペラ後流をどう処理するかで明暗が分かれるのでは・・・・
これは何度も書いて・・・

今注目しているのがロケット・ミサイル理論

映画のシーンで地対空ミサイルが巧みに戦闘機を追跡している場面がありますが
相手は飛行機、追いかけるのはミサイル
同じ土俵で戦っている
ミサイル・ロケットには主翼はありません

当然スピードが違いますし、四角宙返りなんか論外・・・
でもロケット・ミサイルの胴体設計が
上空で翼面積が小さくなるＵコン・スタント機に応用できるかも？

などと考えています。

Ｕコンと飛行機からはじまり

Ｕコンとロケット

Ｕコンとスポーツカイト

ヒントは生体模写にある？

これ、ハコフグです。

コレ見てピンと来るヒトは・・・・
見た目は不恰好、ところがその敏捷性は驚くほど早い
生体は数万年の進化を経て現在の形になっている
つうことは、究極の合理性の頂点と言える
以前から魚の形とＵコンの胴体に相関関係は無いのか？
ナンテ、なんとなく考えてまして
よく見るとバランス取れた側面、そして疑問の断面・・・・

人間は傲慢ゆえ、自分たちが一番偉いと思い込む
鳥になりたくて飛行機を作ったのに、
いつの間にやら鳥より飛行機のほうが高性能だと錯覚
鳥を研究せずに、航空理論に走りたがる
それが証拠に、鳥にはエンジンとかの推進装置がないのに地上からスタートできる

ガルーダで遊んで解かったことは
デカイ垂直尾翼は良くない・・・・・
でもね、だったらなんでデカイ水平尾翼はＯＫなの？
機体が常に水平ならわかんなくもないですが、
Ｕコンはバンクして飛ぶし、ウイングオーバーで水平尾翼は垂直尾翼に変身するでしょ

すべての答えは生体形状にある・・・・