Robbe FO-141 Gnat 試行錯誤の記録

この機体、いかにもジェット機というスタイル。うむ、まあまあかっこいい。

しかし、どうもあまり良く飛ばないらしい。説明書にも思い切り走って投げろと書いてある。投げたあとも沈み込むのをじっと我慢して機速が出るのを待たなければならないらしい。怖そうな機体だ。
友人の林さんが東京出張の帰りに秋葉原で買ってきたので、私も勢いで買っては見たものの、このまま作っては皆と同じである。林さんと二人であれこれ、99年春の電動機の集いに向けGnat改造プロジェクトが発足しました。

キットどうりに作と900gになる。翼面荷重47g/dm^2、飛ばない数字ではない。
主翼面積19dm^2にしてはどうも小さい、寸法を拾ってみると両翼で12dm^2しかないではないか、どうやって計算すると19dm^2になるのであろうか?、もしかしてこのぶっとい胴体も計算に入れてある?
確かに主翼面積の計算方法は胴体貫通部分もいれるのであるが、こんな後退角の強い翼だと胴体貫通部というのはどこ?..まさか尾翼面積も足してあるのでは?

主翼の有効面積を12dm^2とすると翼面荷重75g/dm^2、これはちょっと厳しい。このサイズだと60g/dm^2以下でないと軽快な飛びはしないであろう。パワーをかけてかっ飛ばすには付属のモーターとDFユニットでは、あまりにも非力の様です。

キットに付属のPower Plus410/12というモーターは480サイズ(AP29サイズ)の太さで全長が長く5極ローターです。
ダイナテック02Hで有名なジョンソン製です。
しかし、軸受けはフルメタル仕様で、エンドベルは樹脂製、ブラシも昔の380に毛が生えた程度。12Aが限度もうなずけます。5極ローターとものすごくアンバランスに感じるのは私だけでしょうか?
kv値も2000ですので、高電圧をかけて出力を稼ぐタイプであることが想像できます。

という所で、林さんと二人で、手持ちのモーターとファン(京商5ブレード、冷却ファンをばらした7ブレード)をいろいろとっかえひっかえまわして見ました。推力はうまく計る方法を知りませんので、ローターの回転数を計って比較しました。

なおデーターはバッテリー満充電で瞬間的に測定した数値です。

まずはRobbeの4ブレード (ピッチ= 100mm)

Motor V A W RPM PxRPM(m/s) 使用可能Batt Batt weight 予想飛行時間
Power Plis 410 16.8 13.4 225 26350 44 14N500 280g 3min
AP29BB 12 15 180 24000 40 10N500 190g 2.5min
Hyper400/35T-N 12 11 132 22500 38 10N500 190g 4min
Power Plus 410 12 8.1 97 20350 34 10N500 190g 5min
AP29BB 8.4 10.7 90 19800 33 7N500 140g 4min

京商 5ブレード (ピッチ 135mm)

Motor V A W RPM PxRPM(m/s) 使用可能Batt Batt weight 予想飛行時間
AP29LSP 8.4 25? 210 24000 54 7N2000 430g 5min
AP29BB 12 17 204 22400 51 10N500 190g 2min
AP29BB 8.4 11.3 95 19080 43 7N500 140g 4min
Power Plus 410 12 9.6 115 17200 29 10N1000 250g  

冷却ファンの7ブレード (ピッチ 153mm)

Motor V A W RPM PxRPM(m/s) 使用可能Batt Batt weight 予想飛行時間
Power Plus 410 12 11.1 133 17371 44 10N500 190g 4min
AP29BB 8.4 15.5 130 17629 45 7N500 140g 2.5min

ダクト内の流速は25m/s以上はほしいところ、ざっくりピッチX回転数の7割ぐらいと見ています。
京商のAP29LSPと5ブレードの組み合わせはさすがですが、この機体にはモーターもバッテリーも重過ぎます。
AP29BB+10セルは以外に健闘しています。しかし500ARではちょっと飛行時間が短いです。800ARがほしい!

純正ローターに純正モーターは135gでバッテリーは14セル(280g)で3分。でもこれで900g
Hyper400でも10セルなら何とかいけるかな?でもふわふわかも。
この機体は主翼面積から考えると、徹底的に軽量化する必要があります。
一番軽い組み合わせは400モーターに10N500AR 飛行時間4分、次はAP29BBに10N500AR、但し負荷の軽いロベファン4ブレードでも2分半、京商5ブレードだと2分、まあ我慢するか、これでパワーユニットだけでも純正より140g軽くなる。この組み合わせのどれかでとりあえずやってみようということになりました。

機体の方も軽量化と、非力なDFにあわせて空気抵抗を減らさねば。
98年夏の集いでどなかか、エルロンを固定してエレベーターをエレボンにして飛ばされていました。リンケージはこれだね!
ダクト内のトルクロッドはいらなくなり、軽量化もできます。でも効きはどうなんでしょう?
サーボは迷わす9g、10セルならアンプはシュルツェのslim24beが使えます。(この時点で14セルの純正モーターは完全に落選)
受信機は裸にしてヘリ用の収縮チューブをかぶせます。アンテナ線も細い物に交換
ダミーパイロットもなしキャノピーだけ。かっこうは気にしない。

被覆は、渡邊機はオラライトの赤をじかに貼りました。
林機は赤の水性塗料を吹いたあと、アサミで入手した超軽量フィルムでカバーリング。(本人談、むらむらで失敗!)
空気抵抗を減らすため、主翼前縁は若干とがらせます。

発泡スチロールの塊のような尾翼はなんとかしたい(胴体へ、いも付けのため、ものすごく分厚い)
渡邊機は3mmバルサで自作、林機は電動ミニオーロラの水平尾翼の廃物を真ん中で切って、胴体に溝を掘って接着
垂直尾翼もバルサで...おっと、胴体の肉がない。むむむ、しょうがない、そのまま

こんなことで、400モーター10セル仕様で完成。

はかりにかけてみると、おおぉ、650g。これならいける。純正より250g減量!
心配なのはパワーが...でもモーターとバッテリーはエスパー400と一緒だ。

テストフライトは電動機の集い1週間前、林機が先に...わけわからん物を飛ばすのは林さんの役です(^^;
電流は11A、ばっちりです。
手投げの後、沈下も無くスムーズに上昇していきます。エレボンの効きもまずまず。ターンでの滑りもありません。
音もヒーンと(ちょっと軽いですが)ジェットサウンドです。スピードは...それでも練習機プラス程度は出ています。
ロールは?おぉできる。ループは?おおぉこれもできる。軽量化は大成功です。
形のわりに飛ばしやすい機体です。

もう一つの秘密兵器、秋葉原の秋月電子で単三の1100mAを見つけました。
ユニオンの6V1100mAと同じセルの様です。タイプはAAU、高容量型です。

280モーターでも10A近く流れますのでこれは使えるかもと買っておいた物です。
10本で1900円、20本買って、林さんと分けました。(注:現在秋月にはこのタイプはなくなってしまったようです。)

ソルダーウイック(半田を吸い取るやつ)で10セルに組み立て、で250gになりました。500ARより60g増加。
最初はセルが眠っているせいで、なかなか充電すらできませんでしたが、慣らしを行なったら何とか使えるレベルになってきました。
軽量化のおかげで60g増はほとんど気になりません。驚異的なのは6分以上のモーターランで、電動ダクト機では記録的です。機体が軽いので、後半でもダイブなしでループが描けます。

この機体を持って、99年春の電動機の集いに参加しました。
尾島に向かう途中のコンビニでおにぎりとお茶を買うとき、ふと目の前に透明のプラコップ(使い捨て、10個で98円)が
「買って!、買って!」と叫んでいます。というのは冗談ですが、Gnatくんのお尻に直径がぴったり黒く塗装でもすれば、スケール感アップ。話によると、テールコーンを絞ると推力があがるらしい。まあ、お茶を飲むのにも要るので、と、買って尾島に入りました。

1回目はコップを付けないで、林機と同時飛行、集いでは目新しい機体ではないので、最初はあまり注目されてなかった様ですが、手投げでポイの離陸とストレスの無い飛びに、参加されていた皆さんに良く飛ぶね見なおしましたとの批評を頂きました。
そして、例のコップのテストです。EDFのベテラン、垣内さんや黒澤さんにアドバイスを頂きながら、とりあえずコップのストレート部分を使うことに決定。二回目のフライトです。
するとどうでしょう、グンと機速が増し更に飛ばしやすくなったではありませんか!?9.8円の投資効果は、大成功です。

垣内さんや黒澤さん、ポルコさんのページにも取り上げて頂き、いやいやなんとも光栄です。
取り上げて下さってほんとにありがとうこざいます。

 

使い捨てコップのテールコーン(セロテープで固定)---------------2回目のスタンバイ中
(黒澤さん、ポルコさん撮影だったかな?)

ポルコさん撮影 こんな急角度の手投げも平気です。