■ 競技用DLG機　Hayabusa 12 の製作

コアは久々にO工房さんでCNCカットして頂きました。

O工房さん、今年の夏にCNCカット装置の更新をされたようで品質は一段とUPしていました。

後縁の延長部は薄皮1枚分がきれいに残されています。

翼型で説明しましたが、エルロンヒンジラインあたりが微妙に凹んでいます。

ワイド翼にしたのでバックプレートの寸法が足らない事に気づきました。

いつものPPシート。購入される場合、離型しないタイプがありますのでご注意を！（必ずエポキシ接着剤などでテストしてから使用してください）

切り出す前にエアブラシ用のマスキングフィルムで養生します。これなら仕上げ面を下にして作業しても大丈夫。

これがない前縁部を削る際には傷だらけになります。

このマスキングフィルム20年以上前に買ったものです。いつか使う事があるだろうと、20年も大事に？とっておいた甲斐がありました。意外と劣化はありません。

コア接合→トリミング後重量21.3ｇ。

以前にah84で中央翼弦180ミリのコアを計測した際は22.8ｇでしたので、翼面積が大きくなっているにも関わらず、薄翼の分1.5ｇも軽くなっています。
こうなると剛性が心配です。なんとか対策を考える必要があります。

仮に翼弦が180ミリとすると翼厚7.3％なら最大翼厚13.14ミリ。6.1％なら最大翼厚10.98ミリ、比率にすると16.5％薄くなります。
断面２次係数にすると3乗で効いてくるので、たわみで考えると6割程度の強度になってしまいます。

最初は和紙をバイアスに2枚重ねるプランなども考えましたが、よくよく考えるとマイクログラスを1層貼るのと同じなのでボツ・・・重量の割に強度の増加が少ない。

重量対比でいうとカーボンキュアシートを縦に割り込ますのが一番効果的と考えました。これはMarkDrela博士のSuperGeeに採用されている方法です。

図のスパーキャップは工作の誤差で段差ができるのがいやなので湿式の工作とします。

0.15ミリ　カーボンキュアシートからスパーを切り出します。

SuperGeeの図面を参考に0.09”＝2.3ミリ程度に。

ちなみにカーボンキュアシートはそんなに正確にカットできませんので約2.5ミリでカット。

コアにカッターを入れます。入り過ぎないようにカッター刃にマスキングテープでガイドを作っておきます。

スパーは風圧中心である25％の位置に入れます。スパン方向には全長に・・とも思いましたが翼端部は不用だろうということで640ミリとしました。

キュアシートの厚みは0.15ミリと言えども、カッター目だけでは差込めませんでしたので＃320のサンドペーパーを差込んで削ります。

サンドペーパーが引っ掛かって部分的に巾が広くなってしましました。とてもデリケートな工作が必要です。

仮に差込んでみました。いい感じです。キュアシートが出っ張ると翼型に致命的となりますので念入りに確認しておきます。

バギングの際に5052樹脂を塗って差込みます。巾が広くなった部分は樹脂を多めに塗る事にします。強度に貢献するかもしれませんので・・

■バギング

型紙にデザインをスケッチ。

このデザインを決めるのに1週間以上、あれやこれやと考えました。カーボンCボックスのブラックをデザインに活かすのは結構難しいです。

テンプレートをつくり、和紙を切り出します。

和紙は後でトリミングしないで良いようにピッタリサイズに切り出しておきます。

カーボンCボックス部分のブラックの和紙に”うねり”をもったラインにしました。（カーボンは直線です）

スパーに5052樹脂を塗って挿入します。入りにくい部分はローラーで押さえます。

溝がゆるいところに樹脂を充填していきましたが、最終的には全長に渡ってたっぷりと樹脂をのせました。重量的には片翼で0.5ｇ強でしたので重量の割に強度貢献は大いでしょう。

スパーキャップの様子。この部分も樹脂は多目に。

ねじれ剛性を確保する為に、アラミドはケチらずにカーボンの部分までラップさせています。

カーボンCボックスの巾は通常は30％程度ですが、今回は剛性確保の為に約40％まで大きくしています。

オモテ面の処理の様子。

着色がない部分にも無地の和紙を載せます。

バギングから出てきました。

心配していた強度ですが、スパーの効果は絶大でカチカチです。これなら心配ないでしょう。たわみ方向はしっかりした剛性を確保できました。
（ ねじれ方向は今までと大差はありません。）

スパーは表面からは全く分かりません。スパーの凹凸が響くのを心配していましたが、スパーの上に3層乗っていますので影響はでませんでした。

気になる重量・・・トリミング後　約65ｇ。

主翼は130ｇ強となる見込み。目標とする250ｇを少しオーバーするかもしれません。

ピカピカに仕上がりました。

ところで最近、機体表面の摩擦抵抗が気になっています。
各部位の面積比率を計算してみました。（適当ですが・・）
主翼以外で20％強あります。

師匠のBlackMagicも最近は（超）鏡面化されているのに感化されて、
Hayabusaでも尾翼の鏡面化にチャレンジ してみることにします。

尾翼削り台で削っている様子。

そうめんの空木箱に5ミリのEPPを貼り付けています。
これ、結構便利です。

後縁を削る際は、裏面にマスキングテープ貼。

以前にテープを剥がす際にコアが破れてしまう例をお聞きしました。マスキングテープは軽く押さえる程度にしておくと剥がし易いです。

鏡面化すると重量が増すだろうということで

コアは2枚で4ｇ以下にしておきます。

水平尾翼は厚さ0.5ミリｘ3ミリのカーボンスパーで強度を確保しますので薄くして軽量化します。

スパーにエポキシ接着剤を塗って割り込ませます。
厚みがあるので予めペーパーでコアの溝を広げておきます。

この方法は確実に強度を確保できます。カーボンスパーの重量増は約0.5ｇ。 コアを0.5ｇ分厚く作るより合理的です。0.5ｘ3のカーボンスパーが折れることはまずないでしょう。

カーボンスパーの巾が3ミリのなで、かなりのギャップが出来ます。

エポキシ接着剤が固まったら、軽量パテでギャップを埋めます。

軽量パテによる重量増が殆どありません。

ビルダーのO薗氏が見つけられたPP製\100均バインダー。A4サイズですがバインダーのサイズはA4サイズより一回り大きいので対角で水平尾翼も十分です。

表面にバイアスのスジが入っていますが裏面は鏡面です。

厚さは0.6ミリでした・・・尾翼には丁度良い厚さ。

平面型を切り出します。

表面傷防止の為にエアブラシ用のマスキングフィルムで養生。
20年前に購入→20年後に大活躍です。というか、こういう使い方で活躍するとは思いませんでした。

前縁部を削ります。

大型カッターの刃を垂直に立ててスクレーパーとして使用します。この方法だと気持ちよく削れます。コレ、師匠考案の方法です。

※プレートを押さえる左手を切らないように！僕はカッターの先端が左手に刺さりました。痛タッ！！

バックプレートにアクリルラッカースプレーで着色。

完全に隠蔽するぎりぎりの厚さで塗ります。

重量計測すると、水平尾翼：片面で0.3ｇ程度でした。水平・垂直で1.2ｇ程度重くなる計算です。

ピカピカの尾翼が出来上がりました。

指紋がつくので素手でさわりたくないような光沢があります。これは病みつきになります。工業製品のような出来栄えです。

でも、カラーリングが地味すぎました。戦闘機の下面に使っていそうな色です。上空では空に馴染んでしまうでしょう。

スパーの跡や、アラミドヒンジの跡は全くわからない程です。

美しく仕上げるコツはまた次の機会にしましょう。

体重測定・・・水平 + 垂直で12.37ｇ。この仕上げでこの重さであれば上出来です。

■胴体の製作

以前にオーダーメイドしておいた主翼パイロンのベース。

ピッチ80mmでφ5mmの穴をあけていましたが、今回はワイド翼なのでピッチ90ミリ。

急遽、延長しました。 尚、パイロン穴の部分は25ミリ巾のカーボンクロスで補強してあります。

主翼パイロンベースの位置決め。

主翼パイロンベースを挿入し、5ミリの長いカーボンパイプを2本差込んで通りと垂直を確認します。片方をそっと抜いてから瞬間を数滴流して位置決めします。その後、もう一方のカーボンパイプも抜いて瞬間をタップり流して本固定します。

パイロンベースが固定できたら、5ミリのカーボンパイプで作ったパイロンをエポキシ接着剤で固定します。

ポッドは背割り部分で開いて取り付けます。

パイプ側にはカーボンロービングを巻いておいて接着面を稼ぎます。

カーボンロービング部分にエポキシ接着剤をたっぷり付けて接着。

ポッドの終端部にはエポキシ接着剤を塗らずにおいて、瞬間接着剤で固定します。 こうすると、位置が決まりますので養生が楽です。

台座はバルサから削り出したベースにカーボンクロスを瞬間で貼り付けて製作。
この方法は堀内師匠が考案された方式です。
パテ塗り-乾燥-研磨の工程が省けますので時間短縮できます。

パイロン間にはバラストルームを作りました。

※カーボンクロスはクラフトるうむ製62ｇ平織りクロスを使用しました。以前にもレポートしましたが、ハサミで切ってもほつれにくいのでこうした作業に最適です。

完成重量は250ｇとなりました。
重心調整の為にノーズに3ｇ程度載せていますので
機体重量は計画どおり247ｇに納まりました。我ながらスバラシイ！！

↑↑↑↑ 斬新なデザインに仕上がりました。上空でもとても目立ちます。
尾翼のカラーリングは少し地味だったか？

↑↑↑↑ 主翼はピカピカ。 スパーを入れた効果で剛性は十二分！カチカチです。

↑↑↑↑ パイプのパイロン部はカーボン補強。特にエルロンリンケージ
の取り出し部分はパイプが欠損するのでこの補強が有効です。

主翼接合部のカーボン補強は ヒンジラインまででOK。
逆にヒンジラインにかかるとヒンジ加工が大変になります。

↑↑↑↑ 尾翼リンケージ（裏返して撮影）。エレベーターホーンは半内装。

↑↑↑↑ エレベーターホーン半内装はこの写真のような構造になっています。
カーボンスキンはテープヒンジで開閉できるようにしました。

↑↑↑↑限られた空間に収める為に、ホーンは火でであぶってへの字に曲げ込みます。
リンケージに用いているカーボンチューブの端部はシュリンクチューブで割れ止めしておきます。
シュリンクチューブの部分にバルサブロックを接着するようにすれば取り外す必要が発生した際に容易です。

ナロー機HAYABUSA9.5との比較。中央翼弦が約20ミリ違います。
　

翼面荷重の変化に伴う飛行性能の変化について
工学的にどうなのか整理してみました。

沈下率と滑空速度の関係 沈下率は滑空速度によって変化します。 近似式として 沈下率＝滑空速度÷揚抗比 ●部分が最小沈下率。 沈下率小さく飛ばすには�@の滑空速度をキープする必要があります。�Bのように滑空速度を落としすぎるとかえって沈下率が大きくなります。�Aの速度領域では速度を上げるほど沈下率が大きくなります。

翼面荷重を大きくするとどうなるか？ 左図の赤いグラフのように グラフが上に移動すると思っていたのですが、 違っていました。 （左図は間違い）

翼面荷重を大きくした場合の性能の変化はこの図が正解のようです。 最小沈下率は翼面荷重が小さい青の方が小さい。 翼面荷重が小さい機体の特性が活かせるのは�@の速度領域・・・すなわち”ゆっくり”飛ばす状態。 走らせる必要がある場合（�Aの速度領域）は翼面荷重が大きい方が沈下率が小さい。沈下率だけで言うなら、強風下で飛ばす場合は翼面荷重が大きい方が有利ということになります。

スピードコントロールが大切という結論です。