SuperFWの部屋

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 体力的にフルサイズを飛ばすのがつらくなったのでChibiFW=75cm、MiniFW=95cmと小さなハンドランチを作っていましたが、やはり大きいほうが良く浮くのは確かです。体力と浮きのせめぎあいでもうちょっと大きいの、というわけで1.2mクラスを作ります。
 1.2mといえばムサシノのホリディαがありますが、これを参考に少し上を狙ってみたいと思います。
   スペック
翼幅       127cm
長さ        89cm
飛行重量     1号機 190g (予定を大幅にオーバー)
           2号機 176g
           3号機 177g
           4号機 182g
           5号機 163g
           6号機 177g

操縦方式     ラダー、エレベータ
サーボ      EMAX ES9051
受信機      フタバ R6004FF
バッテリー    Lipo1セル2パラ 480mAh

構造       バルサリブ組みフルプランク
          バルサポッド、カーボンテールパイプ
翼型       AG45
翼面積      16.2dm
翼面荷重     11.7g/dm

 エルロン機にすべきかちょっと悩みましたが、お遊びのハンドランチと考えるとラダー機のほうが楽しめると思います。

完成しました。朝日なのでちょっと色が黄色いです。
  

平面形が良く分るアングルです。
  

 飛行記録
 2019年12月18日
 初飛行してきました。天候は晴れ、風は微風です。この時期にしては暖かい日です。

 初めに軽く手投げ(押し出し)して重心を見ます。一応合わせたつもりでしたが、明らかな後ろ重心。その上右に傾きます。
 ポッドに10円玉1枚を入れて今度は軽くランチしてみます。かなり強烈な頭上げというか、ループしそうになって慌ててエレベータダウンを打ちます。いやいや、まだ前重か?重りを追加したくないんだけどなー、と思いながらさらに10円1枚追加。
 今度はだいぶ良くなったので上空の飛行状態を確認します。右に傾く癖は左右の重量バランスは見てありますので主翼のねじれと思われます。ターンで頭上げになりますが重心のためでしょうか?重心位置はポッドに20円を追加して前縁から35%の位置になっていますので、ハンドランチとしては前すぎる状態と思います。さらに、ややアップアップのような飛行をしますので、主翼の迎え角が大きいのではないか?と思いました。
 迎え角を小さくするために主翼台に紙テープを4重に貼って確認してみました。ランチの上昇やターンの頭上げ、さらにアップアップ感ともに改善していますので、迎え角の調整を詰めてみる必要がありそうです。そうすればポッドの重りも取れるかもしれません。

 主翼のねじれがあるので調整を詰めることができませんので、今日のところはこれくらいにしておきます。次回は主翼のねじれを取って、迎え角を1mmくらい後ろを上げて見たいと思います。
 2019年12月20日
 調整飛行してきました。天気は晴れ、弱い北西の風です。

 軽くランチしてみましたが、頭上げはなくなっています。やや前が重いかな?という飛びです。右に傾く問題もなくなっています。上空ではまだ右に少し傾きますので主翼のねじれはもう少し修正が必要と思います。沈降が早いので重心が前だと思います。

 一度降ろしてポッドの重りを20円から10円に減らしてみました。今度は良い浮きです。ターンでも頭上げになりませんので重心はちょうど良いようです。ランチを繰り返してみましたが、頭上げすることもなく真っすぐ上昇していきます。久しぶりのハンドランチでエレベータダウンのタイミングがつかめませんので、ちょっと遅れると頭下げになってしまいます。もっと軽量な機体だと、頂点でパタッと水平になって頭下げにならないのですが、重いので止むをえませんね。
 ランチの高さは久しぶりのランチなのでまだまだです。30mもないでしょう。ランチが重いように感じますが、この辺はどんな条件が絡んでいるのか、勉強不足でわかりません。ランチの瞬間に”ギシ”ときしみますが、ウイングボルトの強度不足だと嫌だな、と思います。主翼の位置を下げてますから心配なんです。

 小さなサーマルがあるようで、浮き沈みしながらダラダラ飛ばすことができました。やはりスパンが大きいので浮きは良いと思います。小さい半径のサークリングもできます。調整中ではありましたが、最大4分の飛行を楽しむことができました。

 飛行重量 195g
 重心位置 41%
 2019年12月24日
 3回目の飛行です。天候は晴れ、弱い北風が吹いています。

 主翼のねじれをさらに少し修正して、ウイングボルトを少し大きくして、しっかり締め付けられるようにしました。大きな変更はないのに、先日に比べランチで真っすぐ上昇します。これはいい感じ。クルーズではちょっと頭が重い感じがしたので、ポッドの10円玉を取ってみました。
 ランチはするするとよく上がります。気づけば、”ギシ”という軋みがありません。もしかすると、ウイングボルトがしっかり締まるようになって迎え角が少し減ったのかもしれません。ランチ高度は先日よりは高くなったと思います。重りを取って重心位置が後ろに動いた結果、さっきよりもふわふわ感があります。その分エレベータの操作は神経を使いますね。
 今日の天気ではサーマルは望めませんでしたが、ウエーブが発生していてそこそこ遊ぶことができました。ミニFWに比べ、ウキがいいな、と感じます。

 残念なことがありました。ハンドキャッチを深追いしすぎて靴に当たってしまいました。前縁が少しへこんでいます。修理するほどではありませんが悔しいです。

 飛行重量は 190gになりました。
 重心位置は 44%です。ずいぶん後ろになりました。
 2020年1月12日
 2号機のお客様から評価を頂きました。

 ウキが良い。
 失速して頭を下げたときに、大きく下がることもなくすぐに回復するのがいい。
 今まで飛ばしてきた機体の中で最高の飛び。(これはほめすぎでしょう。でも嬉しい)

 試しの1号機を飛ばしてみていただきましたが、やはり頭下げは大きいとのことでした。しかし、パワーがありますねー、投げる瞬間に ブン! ちょっとフラッターを起こしたみたいな音がしてびっくりしました。私が投げてもそんな音はしません。
 2020年2月19日
 4号機のお客様から初飛行の報告がありました。

 3回目のランチでサーマルをつかみ、170m超えの高度を達成しました。非常に調子がいいです。

 嬉しいですね。

 製作記 
 6号機
 昨年末から続いているハンドランチ、とうとう6号機まで来ましたが、いったんここで中止します。主要材料が切れてしまいました。新たに購入すればいつでも再開できますが、ここらで違う機体も作りたいなと思います。

 さて6号機は標準メカを積んで177gで上がりました。重心合わせの重りは15円です。ちょうど3号機と同じ感じですね。カーボンパイプは頑張って15.7gまでサンディングしました。3号機以来、特別な変更はありませんが、今回はちょっとしたいたずらで、テールのリンケージスロープと水平尾翼台を黒く塗装してみました。水濡れ対策です。ホーンだってベニヤの木地そのままだろう!という意見もあろうかと思いますが、動きが悪くなるといけません。
 主翼のプランクバルサはちょうど良い硬さで、翼面が滑らかに仕上がっています。後縁も真っすぐビシッと決まってます。いい出来だと思います。

 それから、バッテリーはどうしてるの?とご質問がありましたので載せておきます。240mAh2セルのLipoを改造して480mAh1セルに作り直しています。サーボや受信機はメーカー保証外になりますが、今までこれでトラブルはありません。ただし自己責任で使ってください。

 主翼 ペグとバランス重りを積んで 90.5g
 胴体 リンケージ済、受信機,、バッテリーなしで 60.1g
 5号機
 今度は非常に軽く仕上がりました。
 製作中からバルサが軽いのに気づいていましたが、これほどとは!強度が心配でしたが、フィルムを貼るとカチッとしてきますね。
 今回軽い理由はバルサだけじゃないんです。テールパイプを頑張ってサンディングして15.4gで仕上がりました。前よりも約1g軽量です。おかげで重心合わせの重りが5円玉1枚で済みました。
 フィルムは今回からイーテックさんの軽量フィルムを使用しました。オラライトよりも少し重いようですが、パリッと固い感じがいいです。

 主翼  ペグとバランスの重りを積んで 81.5g
 胴体  リンケージ済、受信機バッテリーなしで 60.0g
 4号機
 使用したバルサの違いでしょうか?ずいぶん重くなってしまいました。
 1号機と同じ受信機 R6004FF、バッテリー 1セル480mAhを積んで、重心合わせにポッドに15円積んで 182gでした。
 3号機
 基本的には2号機と同じですが、3号機からサーボベッドを変更しています。少しサーボの間隔を広げてサーボホーンが干渉しにくくなりました。ラダーホーンが穴一つ大きくできましたので、ラダーの舵角も大きくなりました。
 また、エレベータサーボのリンケージが後ろに飛び出すという(表現が難しい)通常と逆になっていましたが、ホーンを選ぶことでニュートラルの位置を調整できたので、寸法をぎりぎり追い込んで、通常の向きにできました。

左が2号機のサーボの様子、右が3号機の様子です。

 3号機が完成しました。
 フィルムが在庫切れになりましたので、新しいフィルムを手配しています。透明赤ですが、オラライトに比べやや色が濃く、フィルムが固いようです。重さは測っていませんが、結果的に差は1gしかありませんでしたので、同じとみてよいと思います。
 1号機と同じ受信機 R6004FF、バッテリー 1セル480mAhを積んで、重心合わせにポッドに15円積んで 177gでした。
 2号機
 先に完成した1号機は、入手困難な軽量のテールパイプを使用しておきながら、主翼位置が前すぎて大量の重りを機首に積む羽目になってしまいました。
 ご注文いただいた2号機は、1号機のパイプと同じ寸法ながら少し重いものを使用しますので、さらに後ろ重心に気を付ける必要があります。そのほかにもいろいろ反省点がありましたので、大幅に設計を見直しました。

 なお、2号機になりますので詳細な製作記事は割愛します。変更点について記載したいと思います。
 1号機からのおもな変更点
(1)テールパイプをRCイーテック製に変更。現在、手に入る唯一のハンドランチ用カーボンパイプだと思います。
(2)重心合わせのため、主翼位置を8mm下げる。(当初より20mm下げる)
(3)尾翼は3mmバルサとする。
(4)前縁材はまっすぐで作り、工作で曲げる。

そのほか注意点として
(1)主翼補強のグラス貼りは、エポキシをケチらず押さえをしっかり。
(2)パテは最小限、フィルムの食いつきが悪くなる。

問題のテールパイプは長さ70cm、太さ14mm~8mmのテーパーです。重さは20gでしたが、サンディングすることで16.6gになりました。

前重心対策で主翼の位置を1号機の設計よりも20mm後ろに下げています。これで機首の重りが取れるといいのですが。

尾翼の形は1号機と同じですが、2mmバルサ2枚重ねから3mmバルサ1枚に変更しました。強度は全く問題ないと思います。

ペグ周りの補強ですが、お客様は私よりも力があるのでカーボンストリップを少し長く、そして1本増やしました。
 写真を撮り忘れましたが、前縁材を真っすぐで作る件は組み立てに全く問題ありませんでした。というよりも、真っすぐのほうが2枚張り合わせがやりやすく良かったです。

主翼の接合は1号機では微妙なずれがありましたので、ずれには気を使いました。ここの接着は低粘度瞬間接着剤です。

補強のグラス貼りは、1号機がエポキシが皴になったり強度に疑問だったりましたので、ボルト穴周りにエポキシを盛ったり、抑えのスポンジを厚くしたりしました。

一部フィルムを貼ってありますが生地完です。1号機よりきれいに仕上がっていると思います。ボルト穴はがっちりした感じがあります。
 左の状態はサーボ2個を搭載し、リンケージも済ましてあります。
胴体:58.6g
主翼:70.3g
ネジその他:2.1g
合計:131.0g
 以上で2号機が完成しました。
1号機と同じメカを積んで、重心合わせにポッドに10円玉1枚、右翼に1.5gの重りを乗せて、
主翼単体 87.1g
飛行重量 176g

 また、主翼のサンディングに気を使い、パテは使用しませんでした。
 気になる点として、尾翼を3mmバルサ1枚にしましたので強度が下がっています。特にエレベータが弱いかな? 飛ばしてどんな影響が出るでしょう?

 
1号機

何時ものようにパーツはレーザーカットしました。今回は主翼のプランク材やスパーに合わせてバルサ板は8cmx65cmを基本としています。

主翼はプランク材の上にスパーやリブを並べていきます。以前はリブの位置などをバルサ板に書き写すのに苦労していましたが、今回はレーザーで刻印しています。

水平尾翼と垂直尾翼は2mmバルサを2枚張り合わせます。接着はタイトボンドを使用していますが、反りをしっかり押さえないと接着されません。

主翼取付台を組み立てます。
  

主翼台F8に爪付きナットを取り付け、剥がれ防止のためエポキシを塗っておきます。あとで考えると、この時点ではエポキシ不要でした。

今回の目玉部品です。昔買ったOK模型製のカーボンパイプ。太さ13-8mm、長さ70cmで12gしかありません。

胴体を仮組して、カーボンパイプが所定の位置にはまることを確認しました。
  

胴体の後ろ、テールパイプとの接続部分は、胴体の側板がパイプに滑らかにつながるように削っています。

胴枠F3、F4をテールパイプに接着しました。側板のほぞに入っていれば問題ありませんが、一応直角平衡には気を付けましょう(失敗した)。

主翼台F9の下面をテールパイプにぴったりくっつくように削ります。深さ1mm。やり方は写真の通り、パイプにサンドペーパーを貼って削りました。

主翼台F8とF9をエポキシで接着しました。この時点でエポキシを使うから、爪付きナットを取り付けた時点ではエポキシが不要でした。

主翼台を取り付けました。水平の傾きはF4を基準にしました。接着剤は低粘度瞬間を流し込んでいます。後でグラス補強します。

この時点でリンケージのガイドパイプを通しておきます。なくてもいいのですが、その場合はこの時点でリンケージパイプを通しておきますので、邪魔ですよね。

なお、ガイドパイプが曲がっているとリンケージがスムーズに動きません。できるだけスムーズに動くように通す位置を調整します。

主翼台をガッチリ固定するためにグラスシート+エポキシで補強しました。ポッドに隠れる部分は「薄手」のグラス、後ろは極薄のマイクログラスです。

ポッドの組み立てをします。同枠F1、F2をテープで仮止めして、歪みを確認したら瞬間を流します。

底面F7を接着します。
   

テールパイプとの接続部分は、テーパーに削っておいて段差が生じないようにします。     

ポッドの断面形状は12角形になっています。側板と天板、底板を貼り終えたらななめ部分をスクラップバルサで甲板張りしていきます。

甲板張りが終わったら機首ブロックを組み立てます。機首ブロックは3mmバルサ10枚を貼り合わせています。

全体をサンディングして出来上がり。
 

甲板張りの隙間を埋めるためと、着陸でへこんだりするのを防ぐため、全体にエポキシを薄く擦りこみました。

水平尾翼と垂直尾翼の断面を翼型になるように丁寧にサンディングします。特に後縁の厚さは0.5mm以下が目標です。

垂直尾翼の最下部にはヒノキ棒を接着します。これは着陸でこすれてすり減らないように補強するためです。

切込みの目印に合わせて、垂直安定板をテールパイプに接着しました。ランチで大きな力がかかりますので、マイクログラスで補強しています。

水平尾翼を取り付ける台です。バルサの目は縦であることが重要です。テールパイプの接着面は密着するように丸く削ります。

尾翼の水平垂直を出す方法ですが、主翼取付台に定規を取り付けて、それを基準にスコヤで傾きを確認しています。

水平尾翼取付台も、ランチで大きな力がかかりますのでマイクログラスで補強します。      

キャノピーの蓋を切り離します。図面に従ってテープを貼り、切り取りの目印にします。       

カットの方向はバルサの面に垂直にしました。また、同枠F2は、カットした蓋を貫通するようにカッターの刃を入れて切り離します。

主翼の製作に入ります。はじめにプランク材を貼り合わせますが、左右、上下の区別がありますので注意が必要です。

スパーも2枚張り合わせです。前縁スパーは曲がっているので張り合わせでずれやすいので注意が必要です。

プランク材の張り合わせ位置には0.3mm厚のカーボンストリップを貼って補強します。厚み分の溝を掘って埋め込んでいます。

溝堀は写真のように3mm幅のサンドペーパーを貼った道具を使います。溝の深さが0.3mmになるようにテープを貼って厚さ調整しています。

出来上がった溝です。ここにカーボンストリップを瞬間で貼ります。
   

カーボンストリップを瞬間で貼りました。ストリップは反りがあるかもしれませんので、溝の真ん中になるように調整します

プランク材の刻印に合わせてスパーを接着します。反りが出やすいので、しっかり平面に抑え込みながら接着します。

スパーを曲げるので、リブの位置を示す刻印とリブをはめ込む溝の角度がずれてしまいますので、リブを載せるときにやすりで調整が必要です。

組み立ての写真を撮り忘れました。組み立てが終わったら、リブに養生をして、斜めリブを整形します。

斜めリブの整形が済んだら、前縁材の整形をするためにリブの前方にも養生します。     

整形が終わりました。
  

翼端の補強をします。右側だけ0.2mmカーボンシートを貼って、さらにバルサ板W4、W5を貼ります。左側はバルサだけです。

リブと滑らかにつながるようにW4とW5をサンディングします。
  

上面プランク材のだいたいの位置決めのため、テープで仮止めします。リブおよびスパー、前縁材にタイトボンドを多めに塗布します。

プランク材をかぶせ、位置を決めたら、なでるように押さえつけてからテープで多めに止めます。

雑誌で重しをして、十分乾くまで放置します。
   

取り出しました。きれいに接着されています。
   

後付けのフラップ(後縁材)を接着します。カーブしているので密着するように調整するのがちょっと大変。    

フラップをテーパーにサンディングしました。後縁の厚さは0.5mm以下が目標です。削りすぎないように注意が必要です。

段差が生じてしまったのでパテを塗ってごまかします。後縁の処理は何度作っても難しいです。

主翼の上反角は10度です。中央のリブR0をテーパーに削って、ぴったり合わさるように調整します。

瞬間接着剤で主翼を接合したら、補強のためにグラスをエポキシで貼ります。グラスを薄く密着させるためにスポンジで抑え込みます。

取り出してみると、押さえが足りていません。剥離用のフィルムが固すぎて、上反角に沿わなかったようです。

凸凹をサンディングしました。
   

ウイングボルトの穴を補強するためにアルミパイプを埋め込んでいます。
   

胴体と主翼を密着させるため、現物合わせでエポキシ(マイクロバルーン入り)で隙間を埋めました。

仮組して重心合わせの重りをポッドの先頭に詰めてみたところ、とんでもなく後ろ重で大量20gの重りが必要でした。

尾翼を軽くするために尾翼に穴をあけてみました。この結果、ポッドの重りは5g減らすことができました。

生地完です。この状態で120gです。受信機とサーボ2個、バッテリーと重心合わせの重りを積んで重量は168gでした。完成重量は180gオーバーですね。

どうせ重りを積むなら少しでも前に、ということで機種ブロックに鉛板を15g埋め込みました。  

いよいよフィルム貼りです。ハンドランチの場合は翼の後縁をできるだけ薄くします。そのためにフィルムは巻き込まず2枚を貼り合わせてしまいます。

主翼はさらに工夫があります。裏面を赤にしますが、黄色に比べフィルムの腰が弱いため、細い黄色を貼っておきます。

ヒンジはフロッピーヒンジにしました。なお、フィルムを貼るとがっしりしてきますので、これならもっと穴をあければよかったと思います。 

ペグは1.2mmベニヤに0.2mmカーボンシートを両面に貼ってあります。               

右利きなのでペグは左翼に取り付けました。白い接着剤はエポキシにマイクロバルーンを練りこんだものです。

ポッド外観です。アンテナが蓋から出ています。
  

ポッド内部の様子です。受信機は蓋に取り付けています。リンケージはポリイミドチューブ+ギター弦。今ではちょと古くなったやり方。

リンケージの様子です。ポリイミドチューブをできるだけまっすぐになるようにテールパイプに接着しました。ホーンまではスロープを付けています。

重心合わせの重りを何とかしたくて、主翼を後ろに下げてみました。ぎりぎり12mm下げることができます。

主翼台座のエポキシも前のものを削り取って新しく作り直しました。これで10g軽くなって、飛行重量188gです。
以上でSuperFWは完成しました。

反省点
良かった点
(1)プランク材にリブの刻印は良いアイデアでした。
(2)フラップ後付け方式は翼型の再現性が良くなりました。
(3)プランク補強のカーボンストリップの埋め込みはうまくいきました。

悪かった点
(1)予定重量が大幅オーバーしました。主翼の位置が前過ぎでした。
(2)尾翼は2mmバルサ2枚重ねですが、強度オーバーで重くなりました。
(3)ペグ周りはちょっと強度不足かもしれません。
(4)主翼接合のグラス補強はあまりきれいでありません。