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@isomohorarin
@rarukado さて本題に入りましょう。皆さんは垂直尾翼容積と水平尾翼容積の決定を加藤寛一朗先生の本(元本はEtkin)などで行っていると思いますが、あくまでもこれらの本が適用出来るのは主翼が剛な場合のみです。
らるかど @rarukado
@isomohorarin 全ての部分を剛体と仮定した場合ですよね?
@isomohorarin
ここで、主翼翼端に左右10kgの錘が乗っているとしましょう。スティックを引いて迎え角を増加させたとします。主翼は直ちに迎え角に応じた揚力を発生します。ところがです、主翼翼端が1m上がる揚力増加があったとき、左右で20kgの錘を1m主翼は持ち上げなければなりません。
@isomohorarin
その時に必要な仕事は20 x 9.8 x 1.0で200N-mとなります。1秒間にこの仕事をしたとするとワット数で200Wとなります。パイロットのワット数に近い値になります。当然主翼はもっと時間をかけて翼端を持ち上げるでしょう。その間胴体にはあまり揚力の増加が伝わらず、
@isomohorarin
翼端の錘を持ち上げる為に揚力増加が使われます。極端なモデルを考えると、パイロットがスティックを引いて機体高度が上昇するまで4秒かかる機体を作る事が出来ます。パイロットはスティックを引いても高度が上がらないため、さらにスティックを引く事になります。
@isomohorarin
するとオーバーコントロールになり、さらに4秒後には機体高度がパイロットが欲する高度を超えます。パイロットはスティックを戻す訳ですが、先ほどの話の逆が起こり、時間遅れの為にまたオーバーコントロールとなります。極端なモデルを用いましたがこのような時間遅れが実機で起きているはずです。
らるかど @rarukado
操舵レスポンスが及ぼす影響の考察は本当に重要だなぁ
@isomohorarin
@rarukado ありがとうございます。
D 飲み屋 @zoicNoGoo
人力飛行機ぐにゃぐにゃだもんなぁ
らるかど @rarukado
@isomohorarin いえ非常に分かりやすいと思います こちらこそ
ゆうきベロシティ @Yuukivel
ラダー応答はやっぱりテール、主翼x方向の剛性かな。でもxはそこまで大きく効くんだろうか?
らるかど @rarukado
ラダーレスポンスに関しては翼剛性が影響することは当然なんだけど 主翼と胴体の接合部の剛性が何より重要
@isomohorarin
さて、今度はラダーを切ったとします。主翼は比較的ヨー方向に剛とみなせますのでラダーに追従して機体自体が横滑りを始めます。また先ほどのモデルを用い、右翼翼端が1m上がる揚力増加と、左翼翼端が1m下がる揚力減少が発生したとき、このロールモーメントが機体に伝わるのに4秒かかります。
ゆうきベロシティ @Yuukivel
@rarukado φ(.. )カキカキ(何回も聞いていますが。。。)
@isomohorarin
パイロットは機体が左にロールしない事を感じて、さらにラダーを切ります。しかし、4秒後には機体が傾き過ぎ、パイロットは舵を元に戻し、以下のラダー操作を繰り返します。
ゆうきベロシティ @Yuukivel
人力飛行機のラダー応答は剛と仮定しても遅いからなぁ。そしてスパイラルモード不安定。。。
@isomohorarin
このようにパイロットの操舵応答の遅れが機体振動を引き起こす現象をPIOと呼びます。Pilot Induced Oscilationです。モデルが極端すぎて現実性がありませんが、もし今皆さんが安定微係数を正確に計算して縦の短周期モード、長周期モード、横、方向のダッチロールモード、
@isomohorarin
スパイラルモードを計算していたとすると、無駄に精度の高い計算をしていた事になります。ですから、翼の質量分布、剛性分布を模擬し、揚力線理論で実時間の機体運動方程式(翼の運動を含める)を解く必要があると思うのです。
D 飲み屋 @zoicNoGoo
絶影のラダー応答性めちゃくちゃよかったよ。1秒とかからずに機首がぐにって曲がってた。
らるかど @rarukado
@zoicNoGoo 桁剛性と上反の少なさ及びマウント剛性が高かった証ですね
D 飲み屋 @zoicNoGoo
@rarukado そこら辺の設計は狙い通りだったので嬉しいです。
らるかど @rarukado
@isomohorarin 感覚的に決定できない初心者設計がモデルにすべきはどのラインでしょうか
@isomohorarin
ここまでHAPのレベルが上がってきた今は、実機で行われているクーパー・ハーパー レイティングを行うべきだと思うのです。この評価方法は訓練された客観的な判断を行う事が出来るテストパイロットを養成し、最悪(1)から最良(10)までの段階評価を行うというものです
@isomohorarin
@rarukado そこが重要です。いま提案をしようとしております。
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