■軽量直貼りDLG機の「Black Magic custom」の製作 その2


「Black Magic custom」の製作 その2 です。H師匠曰く、「普通は主翼から作りますよ」・・
でも、私はPODと尾翼から作り始めました。そして、いよいよ主翼の製作に入ります。アラミドの扱いはグラスとはかなり
勝手が違うので、知識なしで行うのは難しいと感じました。これからアラミドを扱ってみようという方は、
先人のノウハウを入手してから着手された方が良いと思います。

■主翼のバギング

今回、主翼は、表面/裏面を別々にバギングすることにしました。

入手したコアはCNCで、一筆書きでカットしてありますので、前縁部が正確にカットされています。この前縁部分の形状をなるべく忠実に再現するためにわざわざ別々にバギングづることにしました。
※前縁部分の形状は飛行性能に大きな影響を及ぼすとのお話を聞きました。師匠のブラックマジックもこの方法をとられているそうです。

バギングは裏面から行います。片面ずつ行いますので変形を防ぐ為にネガシェルと一緒にバギングします(上面のネガコアに乗せて裏面のバギングを行います)。前縁を露出させる為にネガコアの前縁部分を1センチほどカットします。

エポキシが回り込んだ場合の離型の為に前縁と後縁のあたりに梱包用のPPテープを貼っておきます。

さらに真直ぐな主翼を作る為に、ネガシェルを板(集成材)に貼り付けて万全を期そうとしましたが、最終的にバッグにいれてバキュームする際、うまくいきませんでした。

角張った形状なのでフードセーバーのバキューム圧が不足するせいか、角で穴があいてしまうせいか、シールがうまく行きません。何度もやり直しました(バッグをいくつも取替えてトライしました)が最終的に板を同時にバッギングするのはあきらめました。

主翼はアラミド+カーボンDボックス構造。

軽量でかつ、パワーランチに耐え得る(剛性の高い)主翼を製作するには今のところこれがベストメソッドのようです。

マイラーシート(R/C Web Shop Kb さんより取り寄せ)にカーボンシート貼り部の目安となるラインを引いておきます。

マイラーシートに引いたラインに沿って、2.7oz(92g/m2)のカーボンシートを置きます。 カーボンシートの巾は翼根部で60ミリ、翼端部で45ミリです。

カーボンシートはマイラーシートより若干(7〜8ミリ程度)はみ出すようにします。このはみ出した部分が前縁に巻き込まれる部分となります。

次に1.0oz(35g/m2) のアラミドクロス(バイアスカット)を乗せます。

今回、アラミドを初めて扱うのでいろいろとアドバイスを頂きました。
中でも一番重要な「カット」はH師匠の工房で手ほどきを受けました。

まず、カットする前に、碁盤の目を引いたボードの上にアラミドクロスを広げ、繊維の縦横を念入りに揃えた上で、型紙に沿ってバイアスに丁寧にカットします。

※アラミドの織り目がねじれていると、最悪の場合、硬化時にねじれが発生するとの話を聞きました。

ガラスクロスで直貼りする場合、マイラーシートにガラスクロスを乗せて樹脂を塗った後でクロスの余分をカットしますが、アラミドの場合はここでカットして終わり。

縦横の網目が崩れないように巻き取っておいたものを、マイラーシートの上にそっと転がしながら乗せてやります。この際、アラミドを引っ張って伸ばしたりしないように注意。

アラミドの前縁側はカーボンクロスより若干控えておきます。

余談ですが、アラミドのカットには専用のはさみが必要と思いきや、刃がギザギザなものなら代用できるということをH師匠からお聞きし、100均で探してみました。

「万能ホビーはさみ」なるものがあり、刃がギザギザになっています。このはさみを試したところ何とか使えてます。

ギザギザは片面だけで、もう片方はふつうの状態。こいつをやすりでギザギザに荒らしてやることで、切れ味をキープすることが出来ます。

ちなみにH師匠曰く、鉄製のものが良いとのことですが、残念ながら100均ではステンレス製のはさみしか売っていませんでした。

いつも事ですが、バギング中の写真はありません。悪しからず。

バギングの様子はH師匠のブログ「RC飛行機製作日記」にUPされています。その1 その2

今回は集成材付のバギングがうまくいかず、1時間以上悪戦苦闘しました。バッグに入れてバキューム→シール→エア漏れ→やり直しのサイクルを4〜5回繰り返しました。このままタイムアウトしてしまったらどうしよう!(コアとアラミドやり直し!)と、かなりの不安に陥りましたが、集成材を外すことで何とかリカバリーできました。

片翼終了後、気をとりなおして(樹脂も練り直して)もう一方の翼をバギング。

写真のように前縁部の形状にカーボンクロスが沿うようにバギングしています。(ネガシェルも一緒にバギング)

リードクッキングペーパーは下面のみとしています。上面はバッグがコアに沿うように手で伸ばして、余分な空気を下面に送るようにします。

反り防止に重りを載せて養生。

上面のネガシェルを一緒にバギングしていますので、下面のネガシェルを合わせた後、板を載せ、さらにこの上に重りを載せます。これで硬化を待ちます。

気温があまり高くないので、念のため72hおきました。そしていよいよバッグから取出します。この瞬間はいつも期待と不安で息を呑みます。

ピカピカの主翼が出てきましたヽ(^◇^*)/
腰のあるしっかりとしたマーラーシートのお陰です。以前に使用していたクリアファイルとは光沢が違います。
(しいてダメ出しすると、カーボンシートの境目の繊維がほつれていることです。初めてなので勝手がわかりませんでした。表面のバッギングでは改善できるといいのですが・・)
で、体重測定といきたいところですが、うかつにもコアの重量を量り忘れたので、ここで量ってもあまり参考にもなりません。(ちなみにクロスの余分をカットしていない状態で片方43〜44gでした。)

いよいよ表面のバギング。

H師匠にBlack Magicの使用許可を頂いて「Black Magic custom」とネーミングしました。

A4コピー用紙にティッシュ(2枚重ねタイプを剥がして1枚にする)をマスキングテープで貼り付けてプリンター印刷。ティッシュの巾が広いとシワになりますので7〜8センチ以内にします。また、プリンターのローラーがある部分はティッシュが破れてしまいます。試行錯誤の結果、中央部だと破れにくいことが分かりました。(Canon pixus Ip4500使用)

これに55のりをごく軽く吹いて、マイラーシートに貼り付けてバギングします。

表面のバギングができました。とりあえず、無事に出てきてひと安心です。

前縁のカーボンクロスがうまく回り込んでいます・・と言いたいところですが、1部巻き込みしろが不足していて、コアが見えている部分がありますのであとで補修することにします。

ネームもきれいに入りました。

カーボンクロス境目の処理ですが、左が裏面(1回目)・右が表面(2回目)

マイラーシートにのせたあとにごくごく軽く55のりをカーボンクロス境目に吹いて、整えておいたので乱れが抑えられました。

マイラーシートに載せる前に吹くとさらに良いと思います。(試していませんが)

続いて、ダメだしです。

1)不覚にもヒンジラインに鉛筆で濃くケガイていたので鉛筆の粉が樹脂でにじんでいます。(かっこ悪るぅー)

2)ローラーで押さえる際に力が入りすぎたか、せっかくきれいに揃えたアラミドのラインが乱れています:アラミドが「しましま」になってしましました。(これもかっこ悪るぅー)

以上、どうしようもありません。まあ、飛行性能には大きく影響はないだろうということであきらめます。

気になる重量

右は59.8g

※H師匠のところに新品コアがあったので量り忘れた重量を量って頂くと、23gでした。

ということは裏面の樹脂:20g
表面の樹脂:17g
ということになります。

表面は、リードクッキングペーパーを敷いて、ひつこく樹脂を吸い取りましたのでこれが良かったようです。というか、最初からそうすべきでした。

左は61.4g。左右で121.2g!目標の120g以下には届きませんでした。

それから、ペグを付ける左の方が重いのも問題です。どうせなら、右が重くなればペグでバランスがとれてちょうど良いのにどうして左が重くなるのか?(ノ_-。)

このあと、左右の接続、ぺグなどでさらに数グラム増加するはずです
(ノд-。)

この時点で、軽量化の為、主翼とポッドは直付けすることに決定。

■主翼の加工

主翼接合部の面出し。(ネガコアごとサンディング)
かいものをして、サンディングブロックで基準面(机)に直角に削ります。

かいものの高さが片側90ミリなので結果的に上半角は6.8度。

エルロンのヒンジカットを行います。

建築プロショップで、OLFA 0.2ミリ超極薄刃を発見しましたので早速購入。クロス工事用の極薄刃カッターです。

今まで、コアをカットする際、引っ掛かってボソボソになることがありましたが、この刃(薄刃)だと引っ掛かりが防げます。

エルロンのヒンジカットは、Black Magicで採用されている凹型(コの字を90度回転した形状)にカットにしました。

カッターで翼根部巾2ミリ、翼端側巾1ミリのカットラインを入れます。

(巾を変える理由はコアの厚みが違うから。同じ舵角を得るにはコアが厚い程巾広く開口する必要があります)

その後、カッター刃の背を使って底部をかき取るように剥がします。

底面にはアラミドのみが残り、適度な弾性が確保できます。

翼端側はトリエルロン仕様。

トリエルロン部分は切断せず、一体式。

エルロンはねじれて動く機構となります。

調子に乗って、アンテナを主翼内蔵式としました。(Black Magicで試行された方法です)

今回、左右翼の重量差が解消し、重量合わせとなりますし、 空気抵抗も減らせます。
※ 純正のアンテナ線はヨレヨレなのでなんとかして内装したい。だけど、ブーム内はカーボンでシールドされるのでNGということで。

ヒンジカットが凹型なのでヒンジの底部にアンテナラインを仕込んでも動翼の動きのジャマになりません。内蔵するにあたり、テトラのワイヤーリンケージのワイヤーを使用しました。ワイヤーをエポキシで点付けしました。

主翼に内蔵したアンテナ線は軽量コネクタで受信機に接続

ちょっと凝り過ぎた!

主翼接合は、集成材で上半角を決めて、その上にネガコア、その上に主翼を置いてテープで固定・・・・これで完璧と思いきや・・目視で確認すると若干ねじれている模様。

結局、一度外して目分量で再接着。

ペグは、1.5ミリ航空ベニア+2ミリバルサ+1ミリバルサ

1.5ミリ航空ベニアに2ミリバルサを貼った後、ロッドの溝を掘って(左写真の状態)その上から1ミリバルサを貼ります。(写真は1ミリバルサを貼る前の状態)

心棒は1.6ミリカーボンロッドx3本

翼端は超薄翼となっています。ペグ根元部分のめり込み防止の為、0.5ミリのFRP板をベースに接着しておきました。

■胴体の組立

ポッドにブームを接着。

有害抵抗を減らす為に、リンケージは内蔵方式。予めロッドガイド(マイクロカーボンパイプ)をブームに仕込んでおきます。

※マイクロカーボンパイプは外径1.0ミリ内径0.5ミリなので0.42ミリのギター弦がちょうど内蔵できます。

今回は主翼を直付けすることにしましたので、主翼を接着すると、この部分は作業ができません。仕込むべきパーツはこの時点で仕込んでおく必要があります。エルロン用のマイクロカーボンパイプも含めて全部で4本仕込んでおきます。

ホーンには自家製カーボンシートを使用。0.5ミリのドリルで穴明けしておきます。

エルロンのリンケージも予め現物合わせするために、エルロンホーンを主翼に取り付けます。

エルロンホーンも有害抵抗となります。エルロンホーンがポッドの後流に入るように内傾させてブームぎりぎりの位置に取り付けます。
(Black Magicで採用されている方式です)


エルロンホーンが干渉しないようにポッドを削りました。

(でも勢い余って削りすぎました)

水平尾翼と垂直尾翼の位置出しをして、エルロン・エレベーターのリンケージ用マイクロカーボンパイプを予め取り出しておきます。

サーボベッドはカーボン貼り1.5ミリ航空ベニア

強度は十二分です。

マイクロカーボンパイプをサーボベッドの部分まで取り回しておきます。

胴体完成。

重量は36g

もともとブーム15g+ポッド22g+主翼取付部5g=42gを想定していましたので6gの減量です。

※0.01gまで量れるはかりを購入しました。

主翼とポッドを接着。

主翼(ポッド接合部)には予め92gのカーボンを貼っておき、ポッドをエポキシ接着剤で接着しました。

続いて、主翼上面の接合部の補強を入れます。カーボン部分は92gカーボン増し貼り、アラミドの部分は26gグラス2重貼り仕様。(すこしでも軽量化する為)

クロスを置いて樹脂をのせたあと、PPの書類袋を載せ、この上からスポンジを置いた上に重しを置いて24h養生。

これで表面がピカピカになります。

■リンケージ

リンケージの体重測定

マイクロカーボンパイプ(外径1.0ミリ内径0.5ミリ)

重量:0.85g/m

ギター弦 ダダリオ 0.17inch(0.42mm)

重量:1.19g/m

ダダリオギター弦は楽器店で¥170程度します。
ノーブランドの0.17inchギター弦を¥95で売っていたので購入してみたとこる、ダダリオと比べてかなり剛性が不足している感じ。(ギターではこれで同じ音が出るのだろうかと疑問に思いましたが・・)やはりあまりケチらない方が良いようです。

エルロンリンケージ・・・いきなり問題発生!

エルロンリンケージもマイクロカーボンパイプ+ギター弦で行いましたが
・ホーンの剛性不足(面外に逃げる)
・ギター弦の剛性不足リンケージロッドとホーンが捻じれてしまいました

対策をいろいろ思案しましたが、潔くリンケージを全取替えするることに。

ポッド内に瞬間接着剤で仕込んだマイクロカーボンパイプを取り外す必要があります。さてどうするか??

以前に雑談でブーム内に瞬間接着剤で接着したマイクロカーボンパイプを外すにはどうしたら良いか?という話があって、真鍮パイプを突っ込んで外すという話を聞いたことがあります。

手元にアルミパイプがありましたので先を研いでマイクロカーボンパイプに突っ込んでぐりぐりとやると、みごとに「バキッ」と音を立てて外れました。めでたし、めでたし。

さて、リカバリーはどうするか・・

剛性のあるリンケージに取替えです。

内径1ミリ外径2ミリのカーボンパイプに0.9ミリのピアノ線を通して使用するつもりでしたが、このパイプは単品でもかなり剛性が高いことが分かりました。(ガイドなしでもいけそうです)

そこで、カーボンパイプに0.9ミリのピアノ線を差込んで瞬間で接着することに。

これ、グッドアイデアです。カーボンロッド端にピアノ線を添えてくっつける手法は接合部に段差ができるのでその部分が「引っかかり」となるので狭い部分では干渉する可能性があります。でもこの方法は引っ掛かりが無くとてもスムーズ。また、この方法は長さの調整が簡単なのもGOODです。

念のため、ピアノ線にはミニルーターで傷をつけておきました。

重量は1本で1.2g。

エルロンホーンは0.5ミリのFRP板を貼り付けて補強。

一件落着です。

エルロンホーンはPODの後流に入るようにと考えましたが、写真のように若干出っ張ってしまったようです。(PODを絞りすぎました)

あと0.9ミリピアノ線の出っ張りが気になりますが、全体的には及第点とします。

エレベーターの台座は、スタイロフォームに92gのカーボンを巻いて製作。重量は0.6g

マイクロカーボンパイプは水平尾翼の台座の中を通します。リンケージのギター弦が台座から出てきますので、ホーンを水平尾翼台座の真後ろに配置でき、後流に入るようにできます。

これらもBlack Magicで採用されている方式です。

ラダーリンケージのマイクロカーボンパイプはパイプの中から取り出します。

マイクロカーボンパイプの口が裂けてしまいました。マイクロカーボンパイプの口の部分には補強が要るようです(知りませんでした)

 

これで、リンケージ完了。

エレベーター・ラダーのリンケージ、そしてアンテナ線も内装されていますので、有害な出っ張りを極小に抑えています。

サーボはDIAMOND D47を使用。Tamazo1002と同一品です。最近はR/C HOBBYさんやR/C Web Shop Kbさんでブランドシールなし品が安価に入手できるようになっています。

サイズ、性能、信頼性どれも優れているので・・・・と言いたいところですが、このPODではこのサーボしか入りません。(前作のSuper Geeで難儀しました)

※小型軽量デジタルマイクロサーボも試してみたいのですが、ついつい実績のあるサーボに・・

サーボのレイアウト状況。すっきりと納まりました。

メカ搭載+バッテリーうを含む全備重量は222gとなりましたが、かなり後ろ重心ですので10g以上のバラスト搭載が必至の状態です。

とりあえず8gを搭載して、あとは現場で調整することにします。


今回は10月中旬につくり初めて、12月上旬に完成しましたので製作期間2ヶ月弱(土日のみの工作)。

前作のSuperGeeは4ヶ月かかりましたので半分で済みました。やはり、慣れというのは大きいです。

強風の中、恐る恐る初飛行。後ろ重心のようですのでPODにバラストを追加して・・

すごいぞ!! 強風でも前に出て行きます。しかも高度低下が少ない! 思わずにんまり(*^▽^*)
お手本にしたBlack Magicに近い性能が出せたかも・・(自称)

バラストを12g搭載して234g。目標体重より少しオーバーですがすばらしい性能の飛行機が完成しました。

H師匠、淀川滑空班の皆さんありがとうございました。
 

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