Cosmic EFの部屋

機体格納庫に戻る

 フタバ新年飛行会向けにスパン1.2mクラスのパイロンレーサーを作ります。
 同クラスは以前GR-7を作っていますが、なかなか人気がありました。数年たった今年でも飛ばしてくださる方がいましたが、嬉しいですね。でも、そろそろバージョンアップと行きましょう。
 この機体はエンジンとモーターのコンパチブルで設計しています。
   スペック
翼幅     126cm
全長      98cm
飛行重量  1340gで仕上がりました。
翼型     E226 10%

モーター   スコーピオン3026 KV=1400
エンジンの場合  OS 25FX

アンプ    60A
バッテリー  Lipo 3セル3700mAh
プロペラ   9x6インチ
サーボ    EMAX ES3154

フルハイで64A流れました。上空なら60Aを下回りますかね?

25FXは重いので、エンジン機では後ろに重りが必要になるでしょう。エレベータ、ラダーサーボは後ろに積んだ方がよさそうです。カッコ悪いのでやりません。

完成写真です。

後ろ姿もなかなか良いです。
 
飛行記録
 2020年10月14日
 初飛行しましたが失敗でした。

 まず電流の確認ですが、APC 9x6Eでは64A流れました。アンプが60Aなので完全にオーバーです。少し小さいペラとして8x8Eで試すと47Aでした。上空では負荷も少し減るだろうと楽観的に考えて、ペラは9x6Eとします。
 なお、この時にはモーターから異音は聞こえませんでした。

 さて初飛行です。1回目は弱い逆風が吹いていましたが強引に滑走開始。ところがエレベータを引いてもなかなか離陸せず、左の草むらに飛び込んでしまいました。エレベータが効かないのはやっぱり重心が前過ぎのようです。機体に異常は見当たらないのでただちに2回目の滑走です。
 2回目はバッテリーをサーボギリギリまで後ろにずらして重心を調整しました。また風向きを考えてやや右向きで滑走します。今度はすんなり離陸しましたが、上昇を続けていると、突然異音発生。さてはさっきの事故が原因か!と思い、ただちにモーターをオフして滑空状態でUターンします。そのまま滑走路に誘導し着陸しました。この時、ややエレベータが効きすぎのように感じました。

 機体を点検すると、スピンナーがこすれた跡があります。1回目の事故でコレットが奥に引っ込んだかと思いましたが、良く調べると隙間はあります。原因はモーターの固定のネジが緩んでいたためでした。ガラガラ音はベアリングが劣化している可能性がありますが、モーターのコギングが強いのが原因でもあります。
 ネジのゆるみ対策としてモーターマウントに0.5mmのグラス板を貼ってネジを締めても変形しないようにしました。この件はViperでも経験していることで、設計で対応しておくべきでした。
 2020年10月24日
 リベンジ飛行に成功しました。

 前回はほとんど飛行らしい飛行をしていませんので初飛行と同じです。ほとんど無風の絶好のコンディションの中で飛ばしました。
 滑走離陸はちょっとエレベータがダウントリムだったのでピッチングのような動作になってしまいましたが、上空でトリムを合わせると素直な飛行です。重心を見るために背面飛行しても頭を下げることもなく、重心はOKです。やや左に傾く傾向だったのでエルロントリムも数コマ入れました。
 大きなループをやってみましたがパワーは十分です。垂直上昇も真っすぐ上がっていきます。短時間だけフルハイにしてみましたが、スピードがいまいち。非常に素直な飛びをします。この特性は元になったコスミックレーサーと同じですね。着陸は伸びる傾向にありますが、これもスーッと降りてきますので楽でした。
 飛行時間約3分で主に調整のため中くらいのスロットルで飛行しましたが、バッテリーの消費は30%くらいでなんだか省エネです。地上で64Aでしたが上空では少ないのかもしれません。

 リベンジは大成功でした。
 2020年10月25日
 連日の飛行です。

 今日はパイロンレースを想定したフルハイの周回飛行をしてみました。
 大変コントロールしやすく、エレベータの効き、エルロンの効き共に申し分ありません。不安定さは全くなく、良い飛行です。スピードはやっぱりいまいちな感じなので、もうちょっとピッチの深いプロペラを付けてみたいですね。
 パイロンターンを7周やって、あとはロールやループで軽く流し、3分30秒くらいで着陸しました。バッテリーの残量は45%でやや暖かい程度。バッテリーの消費からはもう少し流してもよさそうですが、アンプが60Aなんですよね。80Aに変更かな?
 いっぽうバッテリーですが頑張ってますが5年落ち、新年飛行会までに新しいバッテリーに変えましょう。

 良い機体でうれしいです。

製作記 


今回の特徴はエンジンとモーターのコンパチ設計ですが、当然ぼくはモーターで組み立てます。

パーツをレーザーカットしました。材料どりを考えて80x620と80x290を基本としています。ベニヤは90幅または100幅です。 

組み立ては胴体側板の張り合わせから行います。刻印のある面が内面になりますので、厚さ方向に段差が生じないように注意します。

続いて後部の分割も貼り合わせます。
   

張り合わせが乾燥したらサンディングします。内面はボンドのはみだしを落とす程度ですが、外側の面は荒削りの後、最後に320番で仕上げます。

胴体側板は機首から翼にかけて補強のため2重張りします。その内張りも分割されていますので、先に貼り合わせます。 

側板D1に内張D2を貼り合わせます。タイトボンドで張り合わせましたが、水分によりバルサに反りが生じますので重しをして十分乾燥させます。 

水平尾翼根元の補強を貼ります。
  

胴体最後尾の胴枠?スペーサーを貼ります。

胴体後部のコーナー補強のバルサ棒(3x5mm)を貼ります。
下面は胴体側板と揃えますが、・・・

胴体上面のバルサ棒は、側板との重なりが3mmで、2mmは上にはみ出しています。写真は側板を外側から見たものです。 

胴枠をシートから切り離しました。F2とF3はエンジンとモーターで使用する胴枠が異なります。写真にはすべて写っています。 

胴枠を側板と位置合わせしてみたとこと、F8のほぞが合いませんでした。(矢印のところ)ミスですね。ほぞを5mm埋めました。

F2は側板が2枚重ねの設計にですが、なぜか2枚重ねになっていません。D2の設計ミスです。ここもスクラップを埋めました。

F1は4枚重ねになります。まるい刻印のあるものを一番前にします。円形の部品は位置合わせが難しいですが、F1はツナギの位置をそろえて接着します。

F2はモーターマウントになります。刻印のある方を前として、ほぞのあるほうを前に、ない方を後ろに接着します。なお、エンジンの場合は2枚重ねしません。ほぞのある方だけ使います。

エンジンの場合はF3を2枚重ねにします。ほぞのある方を後ろに、ない方を前にして接着します。モーターの場合は2枚重ねしません。ほぞのある方だけ使用します。

機首の2枚張り合わせにより、設計通りに側板を湾曲させようとしても曲がりません。それで思い切って切込みを入れました。 

キャノピーの開口部の枠にはキャノピー固定用のマグネットを埋め込みます。この接着には弾性のあるスーパーXを使います。

準備が整ったので胴体を仮組してみました。
 

バッテリートレーの説明が抜けていましたね。トレーは3分割になっていて、組み立てやすくなっています。

原寸図面の上で胴体の曲がりを確認しました。写真のようにスコヤで図面と比較しています。問題なければ瞬間接着剤を流して接着します。

F1だけエポキシで接着しました。同時に切込みを入れた部分にもエポキシを塗りこんでいます。三角材が密着するように、枠F2を少し削っています。

機首を丸く削るために三角材を接着しますが、手持ちのサイズは12mmなので3mmバルサを接着して15mmの三角材を作りました。 

側板が湾曲しているので、三角材もそのカーブに合うように整形しています。しっくりはまるように微調整するのは面倒ですね。

三角材はエポキシで接着しています。固まったら、側板と面一になるように削りました。     

キャノピーの製作に入ります。写真を撮り忘れて工程が進んでしまっています。縦に貫通材が入っているので組み立ては楽です。

側面のプランクC10は、前方C1~C2あたりではだんだん斜めになるため、密着するように斜めに削っています。

工程が前後しますが、一番後ろのC6は胴体に載せて傾きや隙間を確認してから接着します。

キャノピーはマグネットで吸着しますが、鉄片として画びょうを使っています。底にぴったり面一になるようにスーパーXで接着します。

操縦席には画びょうの目隠しと接着補強を兼ねてC7を接着します。
 

プランクは当初、前後2分割、左右2分割の4分割でしたが、うまく歪をなくすことができなかったので前後を3分割、都合6分割にしました。 

御覧のように枠で区分されたエリア1個ずつプランクするため、うまく歪まないように接着できました。

胴体後部のプランクします。まず、天板D6を胴枠の上に接着します。天板をサンディングしますが、胴枠まで削らないようにテープを貼って養生します。 

また写真を忘れてしまいましたが、プランク材D3は分割されているので貼り合わせ、スプレー缶に巻いて曲げ癖をつけて、胴体に貼りました。

キャノピーの枠C5と滑らかにつながるようにプランクをサンディングします。ちょっと高さが足りないので、1mmバルサを天板に追加しました。 

垂直尾翼の台を作ります。はじめに、ここは穴が開いているのですが、スクラップバルサをはめて穴をふさぎました。

台となるパーツD4を3枚ずつ張り合わせてブロックを作ります。真ん中に垂直尾翼のダミーをスクラップバルサで作ってはめ込みます。 

胴体と一緒にきれいにつながるようにサンディングしました。ところで胴体の後端が薄すぎました。垂直尾翼と段差が生じるかもしれません。

垂直安定板を組み立てます。原寸図面と重ねて歪みを確認しましたが、レーザーの焦げ分のため、図面より少し小さくなってます。 

1.5mmバルサでプランク完成です。
  

ラダーは3mmバルサ2枚張り合わせです。上下は補強のためバルサの目の方向を変えていますが、厚いのでいらなかったみたいです。

垂直安定板と両面テープで接着します。
  

胴体に取り付けて、現物合わせでドーサルフィンV6の位置決めをして垂直安定板に接着します。  

ラダーの後縁は1mmまで削りました。
前縁は基本R形状ですが、気持ち長円形にしています。

ラダーの形状はこんな感じです。
 

水平安定板を組み立てます。原寸図面の上で歪み、傾きを確認しましたが、なくてもプランク材で確認できますね。

プランク材は幅が大きいため2分割になっていますので張り合わせました。リブ組は歪みを確認したら瞬間を流します。

 プランク材をタイトボンドで接着、翼端板とエレベータは3mmバルサ2枚重ねで接着しました。

エレベータは6mm角のヒノキ棒で接続し、1.5mmカーボン棒でねじれの補強としました。 

エレベータを両面テープで止めて略翼型になるようにサンディングします。エレベータの後縁は1mm程度とします。

分かりにくいですが、こんな感じに出来上がりました。
  

ウイングボルトの工作です。M4の爪付きナットを取り付けます。爪付きナット固定のため後でエポキシを塗ります。  

主翼がまだできていないのであとで調整が必要ですが、翼型の分の傾きと上反角に対応するためにバルサを貼ります。(表現が?です) 

メインギヤの取付台です。M3爪付きナットを埋め込みます。
 

胴体にたっぷりのエポキシで接着します。胴体側板の補強のため、側板にも広い範囲でエポキシを塗っています。 

機首のプランク材です。2mmバルサを2枚重ねで接着しています。バルサの目は横になります。

上面をエポキシで貼りました。
 

下面もエポキシで貼りました。
なお、メインギヤの台に5mm程度重なるようになっています。 

機首にF1ブロックを貼りました。
  

また写真を撮り忘れていますが、機首ブロックF1の大きさが不足していて、F2と段差が生じてしまいました。段差を埋めるバルサを貼っているところです。

段差もきれいに仕上がりました。
なお、スピンナーのバックプレートを貼って仕上げの基準としています。
 胴体がほぼ出来上がりました。
脚はMiniExcellenceのスペアパーツを使いました。ちょっと幅が狭く、高さも高いように感じますので、後で広げてしまおうと思います。
尾輪はテトラのSタイプを改造して使います。
スピンナーはGemFanの51mmです。
プロペラは写真では8x8Eですが、本番は9x6E~9x8E程度と思います。

手前のグレーのブロックは以前作ったエレメント30用のキャノピーの型ですが、寸法が近いので使えるのではないかと思います。

早速キャノピーの整形を行いました。この「一人で出来るもん」は真空成型よりも簡単に整形できます。

ざっくり切り出してかぶせてみると、設計よりも大きくなりますが、機体にぴったり合いますね。

主翼の製作に入ります。はじめにスパーを張り合わせました。
 

メインスパーのヒノキ棒は3x8mmですが、翼端だけ2mmに削ります。実は削るのを忘れてW2と接着したので修正が大変でした。

ヒノキスパーとW2はこのように接着します。左右があるので間違えないように注意が必要です。

リブをW2の溝に仮組します。後縁スパーのW4も仮止めして、スパーとリブが直角になるようにジグで確認しながら接着しました。

前縁スパーW1はリブをはめ込む溝があります。スパーの真ん中になるように位置決めします。

上面にもヒノキスパーを取り付けました。
後縁スパーW4にねじれ防止の脚が付いていることを確認してください。 

メインスパー後ろ側にウエブ材を貼りました。斜めリブの接着は歪みを防止するため、突っ張らないようにします。

メインスパーとリブは直角に交わります。工程の途中途中で直角を確認しながら組み立てました。 
 主翼の組み立てに原寸図面を使っていないことにお気づきでしょうか?
今回の設計でメインスパーとリブが直角に交わること、前縁スパーと後縁スパーがほぞ組みになっていること、さらに後縁スパーはねじれ防止の足つきとすることで、図面がなくても正確な組み立てができるように工夫してみました。
 曲尺で直角を確認すれば溝にはめ込むことで容易にリブをきれいに並べることができました。
 
前縁スパーW1と後縁スパーW4をリブの形状に沿うように削ります。リブを削ってしまわないようにリブに養生テープを貼りました。

サーボリードを通すための筒を画用紙で作ってはめ込みました。
 

エルロンサーボを取り付ける補強にするため、ここだけプランクを2重にします。
 

プランクP1を上下同時にプランクしました。タイトボンドを使い、作業時間に余裕を持たせています。この後、重しをして一晩放置。

続いてP4も上下同時にプランクしました。重しを乗せて放置中です。
 

エルロン材を削ります。はじめにカッターで大雑把に削って・・・
 削りすぎに注意!

翼本体に両面テープで仮止めします。プランクを削ってしまわないように養生して、翼が滑らかにつながるようにサンディングします。

エルロン材は削り代が大きいので、ペーパーは新しい物に交換しましょう。
そして、きれいにサンディングができました。 

前縁部分をはじめ、全体を滑らかな翼型にサンディング思案した。エルロン材後縁の厚さは1mm目標です。 

いったんエルロン材をはがし、エルロンを切り出します。
改めて根元部分W5と翼端部分W7を、今度は接着します。

翼端版W8は3mmバルサ4枚重ねです。タイトボンドで重ね貼り後、あらかじめカッターで粗削りした後で、翼本体に接着します。

翼端版の断面は楕円形に仕上げました。
ここはいつもどこまで削るか悩みます。 

主翼の接合ですが、仮組してみたら上反角分だけリブR1を傾けてありませんでした。仕方ないので2mmバルサを貼って斜めに削りました。

かんざしは2.4mmベニヤを3枚重ねです。しかし、仮組してみると隙間が大きくエポキシで埋めるのも大変なので、1.2mmベニヤを追加しました。

接合はエポキシをたっぷり使います。特にかんざしの穴にはたっぷり使いましょう。接合が済んだらグラスで補強します。

主翼下の覆いを組み立てます。仮組してみると前方の高さが胴体と合いません。約2mm低くなるように各部品を削りました。

主翼の上で現物合わせで高さを調整しました。
うっかりしましたが、ウイングボルトの工作もやってあります。

プランク材B1をタイトボンドで接着しました。コーナーのR面取りは胴体と現物合わせで削りました。プランク材は横目のほうが良かったですよね?

そして生地完です。この状態が一番好きです。
  

カラーデザインですが、いつも通りの赤と白です。レーサーにチェッカーパタンは欠かせません。黒の縁取りはシャープな感じになります。

以上で完成です。センスがないので飾り付けが少なくて寂しいです。タイヤにはスパッツをはかせてあげようと思います。

横から見るとすっきりしたデザインですね(自画自賛)

真正面から見ると、機体に歪みがないのが分かりますね。

キャノピー内部です。バッテリーはちょうど真ん中で重心が合いました。受信機はバッテリーの後ろ、アンプはバッテリーの前に搭載しています。

エルロンリンケージです。クレビスはテトラのMBS、ホーンはテトラのSです。サーボカバーは0.3mmプラ板ですが色を塗ったほうがいいかなー?

ラダーリンケージと尾輪の連動です。クレビスはテトラのML、ホーンはテトラのMです。尾輪はテトラのSを改造しています。

エアインテークです。内部はグレーで塗装しました。
 
以上でコスミックEFは完成しました。
良かったこと
(1) 電動とエンジンのコンパチブルの設計ができました。
(2)電動で試作しましたが、重心がぴったり合いました。
(3)メインギヤを市販品を流用した結果、かっこよくなりました。
(4)キャノピーは「一人で出来るもん」を使い、きれいに出来上がりました。
(5)フィルム貼りでは、赤と白の境目に黒のストライプはデザインがキリリとしてかっこよくなりました。

悪かったこと
(1)エレベータリンケージとラダーリンケージの左右を間違えたため、リンケージを曲げる必要が生じました。
(2)エンジン仕様ではエレベータ・ラダーサーボは後ろに移したほうが良いでしょう。