ラジコン飛行日記

電動ラジコン飛行機で入門しよう

Thu, 12 Feb 2009 15:04:16 GMT

ラジコン電動機は「組み合わせ」が大切で、機体、プロペラ、モーター、バッテリーという組み合わせによって、飛行機が飛ぶかどうかが決まります。

そんな中、以前、電動機のブームがありましたが、一部の機体以外は飛ばない性能の機体が多かったことと、操縦者の電動プレーンや充電に対する知識やノウハウ不足も相まって、電動は飛ばない、という評判が定着してしまいました。初心者が安全に単独飛行を成功させる上で最大の難関になるのが着陸です。

着陸はこれまで学んできたさまざまなスキルの総合です。着実に練習してきていれば、着陸へはあともう一歩というところです。電動機は飛ばない、と思うベテランの方が多いようです。しかし、モーターやアンプ、バッテリー、充電器、そしてそれらを組み合わせるノウハウが成熱してきたことで、今は電動機でもしっかりしたフライトが可能になっています。

また、練習機としても十分にパワフルなフライトを見せる機体も増えてきています。

電動ヘリ用のＥＳＣ

Sat, 08 Mar 2008 10:09:27 GMT

電動ヘリでは、ＥＳＣをボディの中に納めるのではなく、空気の流れが良いボディから外れたところに置くなど、ちょっとした工夫で同じＥＳＣでもだいぶ温度が下がります。意外と空気の流れは温度に取って重要なのです。ヒートシンク付きの物でも、空気がその場にとどまっていたのでは表面積を増やしても何の意味も無くなってしまいます。

ヒートシンクに接触している空気が、新しい温度の低い空気に変わってこそ、表面積を大きく取った意味が出てきます。ヒートシンクがついていると言って、安心しないでください。重要なことは、ヒートシンクがどのような条件下にあるかと言うことです。

ブラシレスモーターがお目見えした当初は、ヨーロッパの一部のメーカーだけで販売されていたＥＳＣも、現在ではアジア諸国のメーカーなどで生産販売がされていることから価格もだいぶ下がりました。基本的には、どのＥＳＣも同じような部品を使っておりますので、その違いは一部の粗悪な部品を使っている物を除いてはプログラミングの違いによるところが大きいと思われます。

このＥＳＣはパワーが出るが、こっちはなんかあまりパワーが出ないなどと言った事が聞かれますが、それらはこのプログラミングとセッティングの違いによる結果でしょう。実際に現在国内で販売されているＥＳＣのほとんどは、ほとんど数社の同じ場所で生産されているようです。ＯＥＭ等によりその名称や見た目は違いますが、味付けを換えているだけで同じ物も結構あります。

プログラミングはとても重要ですが、現在このプログラムが置かれているＲＯＭは読み出しが難しく、解読が困難です。簡単に読み出しできてしまうようでは、開発元もそのＲＯＭ使わないのでＲＯＭメーカーも読み出しが困難な設計にしているのでしょう。プログラミングが解析できないと言うところに実は自助努力によるプログラミング開発競争が起こり、切磋琢磨してコントロール用のプログラミング開発をします。

競争の原理が有りますので、ＥＳＣの性能向上がこれからも続くと思います。電池の性能向上も著しい事ながら、モーターやＥＳＣの性能向上により年々電動ラジコンの性能は向上するはずです。電気ってほんのわずかな事で大きく性能が向上します。

電動ヘリ　メインローターの回転数

Wed, 13 Feb 2008 03:25:50 GMT

ローター回転数を上げるには、ピニオンギヤを１枚大きくして、１８Ｔにすることによりパワーが少し上がると思いますが、電流が多く流れますのでこの点モーター及びＥＳＣの温度管理も必要です。また、機体は標準状態での強度を考えていると思いますので、強度不足による破損などの注意も必要です。メーカーでは無理なパワーアップ等は想定しておりませんので、ご注意ください。

フライトには直接関係ありませんが、メインローターのトラッキング調整が、スワッシュからのロッド１カ所でしか行うことができません。まずはホバリングですが、パワー感はだいぶ上がりました。しかし、純正状態での固定ピッチ的な飛びがよけいひどくなってしまいましたので、ピッチカーブ上側をさらに増やすこととしました。ホバリングはスティックのほぼ６０％程度で行えます。この際のピッチは５．５度程度です。

フルハイにすると負けてしまいますが、概ね１０度程度まで取りました。ホバリングでの上下のレスポンスがアップするかと思います。メインローターは気持ちよくホバリングする回転で概ね１８００回転程度です。１７００回転まで落とすと、ちょっとローター回転が遅いかなと言った感じです。ホバリングの上側のレスポンスが良くなると思いましたが、変わりません。

ピッチが上がっているはずなのに、スティックをあげるとそれに遅れてメインローターの回転が上がって来る感じです。この際のギヤ比は概ね４．６：１ですが、電池をちょっとさわったら冬の寒い時期ですが熱くなっております。電流がかなり流れていそうです。やはり１７Ｔを回すのは、純正状態のままではちょっと無理が有りそうです。

今度は１６Ｔのピニオンギヤに変更してみたいと思います。ホバリングに関してですが、やっぱりスタビウエイトが欲しいと言った感じです。この舵の感触ですとパワーがそれなりでもひっくりがえす事はできそうですが、いまいち安定が有りません。舵の効きは犠牲にしても、何とかホバリングを安定させる方向に持って行きたいと思います。

ラジコン　エレクトリック・スピード・コントローラ（ＥＳＣ）

Fri, 18 Jan 2008 22:34:10 GMT

ラジコン用のスピードコントローラーは、「アンプ」と呼ばれていることも有りますが、「アンプ」は増幅器の意味合いが高いので本来はエレクトリック・スピード・コントローラ（ＥＳＣ）と呼ぶことがふさわしいと思います。略してコントローラと呼ばれることも多いのですが、ブラシレスモーターはとても簡単な構造で、自分自身ではブラシモーターの様に電極を変更することはできません。

その為に、コントローラ側での電極の変更が必要です。ちょっと前までは使用する電子部品などのサイズが大きかったために大型になってしまったＥＳＣですが、現在に至っては、ブラシ用のコントローラと価格もそう違わなくなっております。モーター自体は元来構造もブラシモーターより簡単なので、量産が始まればブラシモーターよりも安くなる可能性を秘めているブラシレスモーターです。その通り、最近ではだいぶ価格も安くなり、そのコストは価格の比較的高いネオジウム磁石の割合が多いことと思います。

実際にブラシモーターとの比較でも、価格が同程度以下になれば、省電力で高出力にすることが容易なブラシレスモーターが普及してこない理由は無くなってきます。そんなことで、現在の主流がブラシレスモーターになってきているのでしょう。フルオートマチック式というと、充電完了後自動的に放電モードに入ってニッカドの容量測定ができたり、放電と充電を自動的に数回繰り返し、ニッカドの活性化をする等の機能があるもの、と思われがちです。（定電流式充放電器のなかにもこのような機能を備えたものがあります。）

確かに、このような機能を備えていますが、これらは副次的な機能であって、フルオートマチック式と言われる本当の所以は、接続されたニッカドの特性や状態をコンピューターが測定・判断しながら、自動的に充電電流を設定してゆく、というところにあります。つまり、定電流式のように充電しようとするニッカドの特性や調子の善し悪しが分からなくても充電器任せで最適な充電ができる、ということなのです。

ラジコン　Ｆ３Ａの電動飛行機

Wed, 02 Jan 2008 12:50:33 GMT

この数ヶ月、ラジコン技術紙でもＦ３Ａの電動飛行機の特集が掲載されておりました。ここでも熱とその対策などの事も記載されておりましたが、記事を書かれるような方でも熱でＥＳＣをだめにしてしまったりと言うことも有るようです。飛行機の中で、ファンをＥＳＣのために回す対策をするなどの方法を取っているようですが、９０度近く有った温度が５０度程度まで下がるなど、わずかな事で極端に温度が下がり、使えなかった状態から問題解決になる事もしばしばです。

ヘリなどではボディの中に納めるのではなく、空気の流れが良いボディから外れたところにＥＳＣを置くなどちょっとした工夫で同じＥＳＣでもだいぶ温度が下がります。意外と空気の流れは温度に取って重要なのです。ヒートシンク付きの物でも、空気がその場にとどまっていたのでは表面積を増やしても何の意味も無くなってしまいます。ヒートシンクに接触している空気が、新しい温度の低い空気に変わってこそ、表面積を大きく取った意味が出てきます。ヒートシンクがついていると言って、安心しないでください。重要なことは、ヒートシンクがどのような条件下にあるかと言うことです。

コンテスト指向の方には必需品です。通常エンジン調整は、割とあまめに調整しますね。これはただ単にエンジンを保護するためだけではありません。濃いめに設定することでトルクが太くなりホバリングﾞでは、ドッシリとした安定感が出せます。しかし、上空演技ではある程度高回転の方が演技しやすくなります。この調整が難しいですね。ニードルコントロールを装備すれば演技中にこの調整を簡単に行うことが出来ます。ラジコン飛行機やラジコンヘリを、思う存分、自由に飛ばして練習することが出来る飛行場があればな～、というのは、マニア共通の願望だと思います。

ブラシレスモーターがお目見えした当初は、ヨーロッパの一部のメーカーだけで販売されていたＥＳＣも、現在ではアジア諸国のメーカーなどで生産販売がされていることから価格もだいぶ下がりました。基本的には、どのＥＳＣも同じような部品を使っておりますので、その違いは一部の粗悪な部品を使っている物を除いてはプログラミングの違いによるところが大きいと思われます。このＥＳＣはパワーが出るがこっちはなんかあまりパワーが出ないなどと言った事が聞かれますが、それらはこのプログラミングとセッティングの違いによる結果でしょう。実際に現在国内で販売されているＥＳＣのほとんどは、ほとんど数社の同じ場所で生産されているようです。

ＯＥＭ等によりその名称や見た目は違いますが、味付けを換えているだけで同じ物も結構あります。プログラミングはとても重要ですが、現在このプログラムが置かれているＲＯＭは読み出しが難しく、解読が困難です。簡単に読み出しできてしまうようでは開発元もそのＲＯＭ使わないのでＲＯＭメーカーも読み出しが困難な設計にしているのでしょう。プログラミングが解析できないと言うところに実は自助努力によるプログラミング開発競争が起こり、切磋琢磨してコントロール用のプログラミング開発をします。

競争の原理が有りますので、ＥＳＣの性能向上がこれからも続くと思います。電池の性能向上も著しい事ながら、モーターやＥＳＣの性能向上により年々電動ラジコンの性能は向上するはずです。電気ってほんのわずかな事で大きく性能が向上します。コントローラには、BECと呼ばれる動力用電源から受信機用の電源を供給する機能が付いている物があります。とても便利な機能で、特に小型の電動では軽量化がとても重要な事からとても重宝な機能です。

ラジコン飛行機　翼面荷重と軽量化

Mon, 17 Dec 2007 15:42:45 GMT

F5J（これはFAIが正式に認めたクラスではありませんが）のSpeed-400クラスには出られないでしょうが，7セルクラスならば，専用の設計で製作すれば，ラフな計算ではデッドエアで6-7分はいけるだろうと考えます。低回転のダイレクトドライブの静粛さを備え，しかもパワフルで効率も良いモーターに仕上がったようです。説明書には2.3:1と減速比が書いてありましたが，私が見たところでは2.22:1でした。しかし，軸受けの前部分にはベアリングが装着されており，軸そのものは丈夫な6mm径の鉄製で，これで京商ギアダウンユニットとそう変わらない重量で，値段も同等なのです。

そして何より，ベルトリダクションということで安価なストックモーターが使えるということ，そして耳障りな高周波音がしないこと，耳がついているのでキットを少し変更するだけでそのままタッピングビスで固定でき，フローティングにする必要もないのは良いですね。上の画像ではタミヤコネクターがそのまま使われていますが，前回と今回のホープではあえてこれを用いています。別にスタントばりばりの機体ではないし40Aも流すわけではないので，これで良いだろうと思ったのですが，今までトラブルも皆無ですしロスがあるようにも思えません。飛行時間から見れば，電動カーよりずっと低い電流です。

"ポン載せ"の親しみやすさにも通ずると思います。翼面荷重が40g/sq.dmになってしまったので，EPプレイリー並みの余裕のある低速飛行が可能になりました。軽量化のメリットは，飛ばした感じではこの低速性能により反映されているようです。本当に余裕を持って操縦できます。ベルトリダクションユニットについては，最初はRCのベルト減速の使い方に従って何の潤滑も行ないませんでしたが，やはり少しロスしているような感じがしましたので，少し機械油をさしてみましたら，とたんに元気になりました。 CEMAPの計算では，やはり過負荷ぎみなので飛行時間は2分ほど落ちるが，上昇率は20%ほど上回ると出ていましたが，飛行時間がやや不足なのを除いて予想通りの飛びでした。

モーターをベアリング仕様にすればもう少し良くなるかも知れませんが，やはりストックモーターが使える優位性は手放せません。なにより，ベルトリダクションユニットが中速域で，小さいながら実機のような音を出しているのが良いですね。レーナー製の小型ブラシレスに換装しました。2947BBに比べ約半分以下の重量）です。アンプをslim24beからfuture25beに変更で約5ｇ増加で、差し引き50ｇの軽量化です。8セル、10セルにて4分半～5分半の飛行は十分可能です。ただし、必要な時のみ、パワーを入れるという飛行です。

現在のセッティングは、76：18です。8セルの場合、2947BBとほぼ同じ回転数ですが、50ｇほど軽くなったため、スロー飛行はより楽に、そして縦物はより元気となりました。飛行時間は電流が２／３程度におさめることができたため、３分半から大幅に伸び、５分程度は十分可能です。10セルの場合は、目指せ３Ｄでしょう。ただしこの場合、回転数が１万を越えるのでAPCのプロペラがいいかもしれません。１０セル時の全備重量は６４０ｇ前後で、CT2947BB+８セルと、ほぼ同じ重量です。飛ばし込んだ飛行機ですが、やはり条件を変えた後のテスト飛行は緊張します。中速であっけなく離陸し、しばらくは中速での飛行を実施。慣れたところで、上昇力チェックのため、フルスロットル。共振を起こしたみたいです。

色々試してみると、スロットル８～9割では、共振を起こさないみたいでしたので、そのスロットルで垂直上昇。どこまでも昇っていきます。上昇力を確認した後に着陸させて、地上でフルスロットルにしてみると、共振して機首が５mmほど大きく振れて今にも壊れそうでした。当然共振状態では、回転数が低下します。後日、ペラバランス＆トラッキングを再調整を行い、機首部のバルサに瞬間接着剤をしみこませて、若干の補強を実施。それと、ギヤユニットを取り付けに使用しているゴムブッシュを取り替え、締め付けを若干緩めてゴムブッシュが十分機能するようにしました。締め付け用のナットには緩み止め防止のためにナイロンナットを使用しました。以上の対策を施し、共振を止めることができました。

ヘリ用ジャイロ　ホールドはAVCS、アイドルUPはノーマルで

Sat, 01 Dec 2007 04:54:16 GMT

通常はホバリング、ホールドはAVCS、アイドルUPはノーマルが良いでしょう。トルクロールは教わって舵が打てる訳じゃありません。何度も繰り返し練習することでマスターできるでしょう。コツとしてはエレベーターとエンジンコントロールがいかに早く少ない操作で行う事が出来るかがポイントです。ジャイロはエレベーターとラダーに付けることで、修正にはなりますが、練習はジャイロに頼らないで一度行ってみましょう。飛行機用ジャイロGYA350／351が発売になりましたが、AVCS方式によって今までのジャイロに比べトルクロールもかなり楽に行うことが出来ます。

しかし、基本の垂直に立てる事が出来ないと逆に難しくなってしまい、リカバリー時に各舵がジャイロによって、フルに切れてしまいスナップロールに入ってしまう場合もありますので、注意して下さい。トルクロールについて、いろいろお話しましたが何よりも練習です。一日中飛行場でトルクロールを試みて下さい。アクロ指向は3SL70じゃないと駄目です。原因が電波障害であろうが、電流制限であれ、地上でフルハイテスト可能なテストベンチを用意する必要があります。

Ikarus ECO8の最初もベンチテストで電波障害を見つけました。最大ピッチを計測すると12degでした。そのままの設定でスロットルをゆっくりフルハイにすると、ローター回転が落ち着いたところで電流は37Aでした。急激にフルハイにすると40Aを軽く越えていたことになります。やはり、電流制限値を越えてESCがオートカットして墜落したようです。その後、40Aオーバーでオートカットが再現されることを確認しました。ギア比がきつ過ぎたというか、最大ピッチが大きすぎというか、とにかく負荷が厳しすぎたようです。最大ピッチを10degまで下げたらオートカットしませんでした。

3SLH30-14-32は3SLB40-6-12と同じ調子で電池から電流取り出そうとすると駄目だということです。電流制限がやや低いことに注意して下さい。ヘリの制御（エルロン、エレベーター、ピッチ）には、大きく分けて２種類あります。各サーボを独立させ制御するＨＰＭ方式、３つのサーボを協調動作させるＳＷＭ方式（スワッシュモード、JR流にいえばCCPM）です。どちらが良いとは一概には言えませんが、最近流行の小型電動４００クラスのヘリの場合、ＳＷＭ方式の方がコントロール性に優れていると思います。

電動ラジコン　リポの保管上の注意点

Sat, 24 Nov 2007 04:31:30 GMT

保管中に電圧が上昇して LiPo が膨らんでくるケースがあるようですので、安全を期するためにはフライトの直前に充電をして、すぐに使うというパターンが安全でしょう。特に高性能LiPo 20C以上放電タイプの場合は、この原則を守るべきでしょう。LiPo はメモリー効果がほとんどないとされていますので、特別な場合を除いては放電器を使用して放電する必要はないでしょう。よって飛行後はそのままの状態で保管し、次回使用する場合はそのままの状態で充電をすれば良いことになりますが、再充電を行う場合は少なくとも前回の使用後1時間以上の間隔をあけて充電を行って下さい。

ただし、充電後放電させなかった状態の LiPo は電圧が高い状態にあるため、セル数自動認識タイプの充電器、EOS-7i, EOS-5i, isl 6-330d は自動認識タイプ、を使用する場合はセル数の誤認識を防止するために、必ず放電を行った後、充電することをお薦め致します。充電中は直射日光を避け、夏期の車中等気温が著しく高くなる場所での充電は避けて下さい。毎週定期的に御使用になる場合は、飛行後の状態で保管し、次回はそのまま充電すればOKですが、長期間（1ヶ月以上）御使用にならない場合は、充電した状態で保管するのが良いでしょう。

放電が進んだ状態で長期間保管していますと、電圧が低下し使用できなくなることがあります（次回充電時にうまく充電できなかったり、充電中に LiPo が膨らんで使用できなくなる場合があります）ので、注意して下さい。保管中は端子がショートしないように十分注意を払い、万一発火しても被害の出ない場所に保管し、周囲に可燃物を置かないよう十分注意して下さい。墜落等によりバッテリーケースに亀裂や損傷を受けたバッテリーは使用しないで下さい。

LiPo はパワフルさとロングフライトを実現できるバッテリーですが、長時間の飛行ができるからといってあまり長い時間飛行させていると操縦の緊張感が続かなくなって、操縦ミスを犯したりすることにつながりますし、他にフライヤーがいる場合は一つのバンドを長時間占領することとなりますので、他のフライヤーの迷惑とならないようマナーにも注意が必要になるでしょう。

ラジコンヘリ　飛行技術の習得

Mon, 19 Nov 2007 15:28:36 GMT

ラジコンヘリ飛行技術の習得に、まず一番大切なのは向上心です。「少しでも上手になろう」という強い意志が必要です。途中で投げ出してしまえば何も残りません。ある意味「決意」が必要です。最初は「ホバリング」です。具体的なホバリング目標を決めて練習することが大切です。最近は優れたシミュレータが多く発売されています。実際のヘリを飛ばす時間がなかなか取れなかったり、天候などの具合で飛行が出来ない場合、とても効果的な練習になります。１日５分でも１０分でもテーマを決めて練習することで上達の速度は速くなります。

出来る限り自分の機体に合わせたセッティングをするようにしています。例えばスカディ３７を持っていて、シミュレーションで９０の機体で練習してはいけません。ヘリを飛ばして家に戻ったらシミュレーションをして同じ感覚になるように調整することが大切です。是非シミュレーションを有効活用しましょう。ジャイロ（ｇｙｒｏ）とは回転・円を表す言葉です。一昔前のレートジャイロはモーターの回転を用いてジャイロ効果を得ていました。ジャイロはヨー軸（テール）の安定のために用いられています。

現在は「ピエゾ素子」（ピエゾ圧電効果）を用いたものが主流でヘディング・ロック（テール・ロック）といってヨー軸のズレを補正する機能を持ったものが一般的になりました。取説も難解な用語が並びあまり判りやすいとはいえません。試行錯誤しながらセッティングしているフライヤーが多いようです。電動の世界では、技術の進歩は日進月歩です。ニッカドは基本的には完全に放電しても差し支えないのですが、これはあくまでも単セル（1本=1.2v単体）でみた場合の話しです。

8.4vのニッカドパックの場合は7セル=7本のセルで構成されていますが、この7本の各セルは特性にそれぞれ微妙なバラツキがあり、満充電の状態から完全に放電するまでの時間にも微妙な差が存在します。すなわち、モーターを接続して1つのパックとして放電を開始しますと、7本のうちまず最も放電時間の短いセルの放電が終了（電圧=0v）しますが、他のセルはまだ放電が終了していないので、バッテリーパック全体としてはまだ電圧>0 であるため、モーターは回り続けます。

ラジコン　フライトシミュレーターを使った飛行練習

Mon, 12 Nov 2007 14:11:53 GMT

GREAT PLANES社製のRealFlight G3は、ラジコン未経験者からベテランフライヤーまで楽しめる、ラジコン飛行機・ヘリコプターのコンピュータ用フライトシミュレータです。ラジコンに興味のある方、特に入門者の方の飛行訓練に最適です。離着陸、ホバリングや曲技練習、実機では試すことをためらうようなフライトにも挑戦できます。最先端のDirectX(R)9.0cテクノロジーを採用し、信じられないほどリアルな機体、飛行場や風景を実現。そして臨場感あふれる3Dサウンドを提供します。

トルクロール演技は、始めから何回転も出来る訳じゃありません。まず飛行機が自重を持ち上げることが出来るように、エンジンとプロペラをセットして下さい。中スロー付近でホバリングが出来るくらいのパワーがベストです。エンジンパワーが無い時はプロペラのダイヤを大きくして、ピッチを下げて下さい。最初は垂直に立てて一旦停止の状態が完璧に出来るように繰り返し練習しましょう。この一旦停止の状態が垂直に立てて出来ると、トルクロールに入りやすく、最初のロールが奇麗に行えます。練習を重ねていくと、どのような態勢からでも出来る様になりますが、基本は垂直一旦停止ですので根気良く練習しましょう！

各舵角はそれほど大きくとらなくても行えますが、（スタント機でも十分可能）舵角を大きくする時はリカバリー時にオーバーコントロールによる失速に注意が必要です。始めは順風の風がある時の方が意外に優しいでしょう。難しいのは正面風の時です。FF9のジャイロミキシングを呼び出し、MODEをGYに選択、機能を有効にしSWを選択します。単純に2段切替えとコンディションがありますがFF9の場合は後者が良いでしょう。（5系統割当可）後はダイヤルでノーマルかAVCSかを決め感度を合わせます。

通常はホバリング、ホールドはAVCS、アイドルUPはノーマルが良いでしょう。トルクロールは教わって舵が打てる訳じゃありません。何度も繰り返し練習することでマスターできるでしょう。コツとしてはエレベーターとエンジンコントロールがいかに早く少ない操作で行う事が出来るかがポイントです。ジャイロはエレベーターとラダーに付けることで、修正にはなりますが、練習はジャイロに頼らないで一度行ってみましょう。

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