工房しろくま
小型電動飛行機の部屋
ＣＡＰ２３２ （ＯＫ模型１０クラス）
モーター：Hacker B20-18L ＱＲＰ製ギヤダウンユニット 16：40 ＞Modelmotors Mini AC1215/20 ＞B20-15L 12:36
プロペラ：グラウプナーSlimPlop 8*4＞アエロナウト 8.5*5
バッテリー：500mah 10ｾﾙ
受信機： RC-LINE SR-4
サーボ： GWS NARO HP-BB *3
アンプ： シュルツ Future-25be > Tmm 18 > HackerJETI MASTER 30A
重量： 770グラム
ＯＫのレーザカットシリーズのＣＡＰ２３２の１０です。
エンジン機の１０クラスも大好きなのですが、発売直後に購入し飛行場の事情もあって電動にしようかエンジンにしようかと悩んで手が着きませんでした。
クラスから言えば昔の1/2Ａクラスに相当します。もうちょっと大きければＦＳ２６を積んでいたのですが、さりとて電動５４０クラスで作るとバッテリーの搭載にかなり苦労しそうです。
随分悩んだのですが、ＱＲＰのエスパーなどと大きさが大差無い事もあり、ＱＲＰの４００クラスギヤダウンユニットを使い１０セルなら飛んでくれるのではなかろうかと着手しました。これでパワーが不足するようなら４００クラスのブラシレスという方法もありますね。
ヘリと違い冷却で苦労しないのが楽です。
パワーユニットの選択
ＨＰでこの機体を電動化された方のレポートを拝見している間に、多少の見通しはあったのですが
５４０クラス（京商ギヤダウンユニット）2000mah6セル
５４０クラスダイレクト 2000mah6セル
田宮のＦＦ車用ショートタイプモーター タイレル用6セル
ＲＳ３８０（ＱＲＰユニット）500mah10セル
ＡＰ２９ＢＢ（ＱＲＰユニット）500mah10セル
などいくつか選択肢はありました。
2000mahだと胴体に入らないのではという問題もあり（エルロンサーボを翼内２つ搭載で可能ですが）エスパー４００で好印象だったユニットで製作を始めました。ＱＲＰユニットだと補修パーツが簡単に入手できるメリットもあります。
設計段階で改善されているとはいえ、ころっといきやすいアクロ機ですので、あまりアンダーパワーなのもリスクが多いでしょう。
いつもの癖で、主翼から作り始めます。実はレーザーカットの機体を作るのは初めてなのですが変なダイカットより精度は高いと定評のあるもので、ぱきぱきと部品を抜いてゆけます。つなぎ目がちょっと気になりますので、このあたりはやはり修正しておきます。
すべてバルサで構成される主翼、自分でやると気が遠くなるようなリブの肉抜きもパキパキとできます。見た目軽そうなのですが、リブは３ミリバルサですので、思ったほど極端には軽くはありません。
プランク用のジグも後縁に付いていますので、主翼は割と正確にさっさと仕上がります。
リブの肉抜きをもっとシビアにしたりプランクを軽量な1.5ミリバルサか1ミリにすれば多少は軽量化出来そうですが、剛性と精度を重視しそのまま仕上げました。夕刻から寝るまでの作業で主翼は完成です。ダイカットのキットよりはるかに高精度な感じです。
とりあえずここまで完成。
リダクションユニットの固定はこの様な方法にしました。
エンジンマウント先端からユニット取り付けの防火壁内面までが１１ミリでほぼプロペラハブの面が一致します。
標準のエンジンマウントは３ミリベニヤ２枚重ねですが、１枚だけ。サブマウントは２ミリの航空ベニヤです。
マウント下面のセンターがプロペラ軸になりますので合わせは問題ないでしょう。
防火壁を作り直し、モーターが真下に来るような搭載に変更すればもっと良いのでしょうが、燃料タンクスペースに丁度モーターとアンプが入りますので冷却ではこちらの方が良いでしょう。
気は心程度にはジグソーで防火壁の肉抜きをしています。これならもっと全長のあるモーターの搭載も問題ありません。
元のエンジンマウント後部は胴体プランク後にカットしました。
生地完成
とりあえずここまで作業が進みました。意外に大きな機体です。OSのＦＳ２０なら良かったかも。
２６サーパスでもサーボ後ろに積めばいけそうですね。と・・電動から離れていく発想。
５４０クラス以下の電動機も好きですが、４サイクル２６も大好きなのです。
尾翼だけ４ミリバルサから作り直しです。ソフトバルサのムクの方が軽かったかもしれません。胴体側板も気持ち肉抜き。
エレベーターだけそのままです。
手でもって重量差が感じられる程度には軽くなっていますが、どちらかというとキット標準では強度過剰な感じもします。
側板は縦に補強を入れた方がフィルム貼りでしわが出にくいと思います。（ちょっと弱かった）
胴体後部底板はサークルカッターでもっと肉抜きをしても良かったような気がします。
左側板だけエレベーターロッドの出口分抜いていない箇所があります。これでもＲＢＣのキットから比べれば強度過剰でしょう。
エレベーターも丸く抜いてやった方が良かったかもしれません。
尾翼リブはごく小さい穴を開け、フィルム貼り後に外気と通じる様にしておきます。
以前に拝見した方のＨＰでも同様の尾翼の加工がありました。随分参考になりましたありがとうございます。トラスは入れないとちょっと弱い様です。
主翼はもう十分に肉抜き済みですので剛性を優先しそのまま組みました。
防火壁の余分な部分は糸鋸で落としました。サイズ的には４８０クラスか６００クラスでも良かったかもしれません。
１０から１５クラス用のエンジンマウントですので、電動化ではかなり落としてもよいでしょう。
ＲＳ３８０の１０セルでおとなしい飛行が可能かどうかちょっと怪しい気配。おとなしく飛ばすとコロンと行きそうな癖を持った機体でもあります。
京商の５４０用ギヤダウンユニットでも収まりそうな感じですが、２０００mahバッテリーを納めるにはちょっと狭い気がします。
アストロ０２０かHackerのＢ２０シリーズ（入手済み）の方が良いかもしれません。
これだけ気を付けて作れば１０ＦＰで垂直上昇できる機体もできたのではないかと・・・
どうなることやら(ﾉ￣∞￣)ﾉ
被覆はオラライトで骨を見せる方法もありますが、無難に普通のオラカバの予定です。
2001/08/25
完成
バッテリーの搭載位置が思ったより前になりました。防火壁にストッパーを付け胴枠のガイドを通した後にベルクロで固定する方法にしました。
オラカバの白と赤の２色に、青のラインテープでカラーリング。ロゴはステカで適当に貼り付けです。
ＲＣエアワールドの製作参考例として紹介されていた機体のパターンの真似ですが、裏面は真っ白です。
オリジナルパターンは毎度一番頭を悩ませます。（試作機なんだから・・・真っ白でも・・）
カウリング・スパッツは田宮のスプレーです。エンジン機ではありませんので上塗りも不要です。
リンケージはごく普通にバルサの丸棒を使う方法。体裁良く収まりました。
この機体、１０か１５で飛ばすには簡単で良さそうです。
モーターはHackerのB20-18Lです。取り付けピッチ、シャフト径共マブチのＲＳ３８０とほぼ同じですから換装には問題ありません。
ＲＳ３８０でのテストはアンプ（シュルツのSlim24be）の入手が間に合わず、最初からブラシレスになりました。
3000kvのモーターですが10セルでの使用ならばＲＳ３８０と同じくらいのギヤ比で使えると思います。
モーター外径自体はかなり細いものです。重量もＲＳ３８０よりかなり軽くなります。見た目はちょっと心細い・・。
重心位置だけの事を思えばＲＳ３８０を使う方が調整は楽です。
バッテリーの搭載位置は思ったより頭が軽くなり防火壁近くまで出しています。防火壁側にバルサのストッパー、後ろ側はメカプレートにバルサ棒でストッパーを付け、ベルクロテープで固定しています。
カウルから入った空気は出口として後部胴体底面に穴を開けています。
穴の外に負圧を生ずるカバーを付けてやれば冷却効率は上がりますが、テストでは十分冷えていました。
機体重量は７7０グラム位。エンジン仕様で７００〜８００と表示がありますから、電動化で極端に重くなった様ではないみたいです。これでパワーユニットが１０クラス相当の力があれば十分飛ぶはずなのですが・・・
この機体と同じ細工をして１５ＬＡあたりで大径小ピッチペラを回してやるのが案外面白いのかも。
もう少し重くなる事を前提に、Ｂ４０で１２００mah6セルという方法もありますが、サーボの置き場所の移動も含めそれは次回の課題にします。
2000mahバッテリーを搭載する場合にはエルロンサーボを２つ使う仕様にすれば搭載位置は確保できそうです。
ペーサー２８０ テトラのベガ エスパー４００などのように電動スタント機として専用設計された機体ではないので、バッテリーを機体に載せて、アンプの始動設定をして、エルロンサーボを接続し、主翼を固定して滑走路に移動、という手順は必要です。
ちょっと面倒なのですが、電源スイッチが無いのでしかたありません。
カウリング下にスペースがありますので、ここでコネクターを処理するのも良いかもしれません。
３分くらいだけ元気に飛んでくれる機体。（たぶん）テスト飛行の前に最後かもしれませんので記念撮影。
2001/08/29
フライト
珍しく、完成した翌日にテストを行いました。
ＥＳＣの設定は、早めの進角設定のままです。樹脂製のスピンナーが少しアンバランスなのか振動がわずかに出ます。
ソニーハンディカムＰＣ５の画像から 撮影者：森井秀顕氏
風はそよ風程度でした。今回もビデオ撮影を森井秀顕氏にお願いし同行して頂きました。
失速癖とパワー不足が頭をよぎりますが、地上運転でそこそこの推力（１０クラス並み）が確認できました。
画像のように地面は草地でしたが５メートルほどの滑走で離陸。２５クラスのＥＺ機に５２サーパスを積んだ機体の様なパワー感です。
パワー不足をかなり心配していたのですが、水平飛行では50％出力で十分ですし、小気味良いくらい引っ張ってくれます。
エスパー４００などのスタント機とは違い、このサイズでアクロ機らしい切れのよい動きが心地よいです。
スプリットＳ、レートの早いロール、かなり大きなループ、パワー的には十分満足できます。上昇時の引っ張りも非常にパワフルで、延々と垂直上昇を続けるというような演技はできませんが、満足できるものでした。
電動機のため飛行音が静かですので、あまり速度感はないのですが、ビデオで確認すると結構速度に乗っていました。
ローパスの制御もしっかり舵が入り、電動機のメリットなのでしょうが、速めの速度でアプローチに入ってもしっかり大径ペラが減速してくれます。
あまり吊ってしまうとコロンと行きそうな気配はありますが、フレアをかけるあたりからぐんと速度は落とせます。
上空でもコロンと行きそうになるまえにダウンを当ててごまかす（ヘリの低速前進と一緒ですが）事は必要です。
舵角は無謀にも当初いっぱいいっぱいをデュアルレートで取っていたのですが、飛行前に説明書指示値に設定しました。
エルロン・エレベーターに関しては標準値で何も問題ありません。
大成功でした。
飛行時間は4分程度。（３分半くらいか）500mahバッテリーの電力から考えると妥当なあたりでしょう。
モーターは指で触れる程度の発熱。バッテリーはほとんど熱は出ていませんでした。
これならノーマル進角モード（小電流設定）でも飛びそうです。
ＭＫの40ミリスピンナーを使ったのですが、もう少し精度の良い物の方が振動が減るような気がします。
バックプレートは金属の物の方がよいかもしれません。
フライトに持っていくのは、組んだままの機体と送信機の入ったバックにドライバー類と自宅で充電したバッテリー２パック。
泥の上に降ろさなければ機体も汚れません。電動機のメリットの一つです。
2001/08/29
その後、たまに飛行場に連れて行っています。笠岡でのフライトでかなり風があったのですがあおられながらも軽快に飛び回りました。
ＯＫの模型化での操縦性の素直さと軽量化が効果があるのかもしれません。
垂直静止はできませんが、通常の機動はきれいに決まります。飛行機は軽い方が良いとあらためて実感。ぱっと動いてすぱっと止まるのはバルサキットの利点です。
充電器をシュルツの３３０ｄに換えてよりパワーは出るようです。
飛行時間は５分程度。このクラスなら十分なランタイムです。
気分だけブライトリングカップ(ﾉ￣∞￣)ﾉ
笠岡の滑走路のセンターラインにぴたっと戻ってきました。あぁ贅沢。
2002/05/04
出力測定
地上静止状態での電流値と回転数を計測してみまし
モーター Hacker B20-18L (3000kv)
コントローラー Shulze Future-25be
バッテリー 500mah10セル
プロペラ グラウプナーSlimPlop 8*4 ＱＲＰギヤダウンユニット 16:40
エンコン100%時 電流値 13.5A 回転数 11000rpm
50%時 5.0A
上だともう少し回っているようですが、ちょっとペラが大きいかもしれません。
HackerのＨＰにあるダイレクトでのデータから比較すると、適正負荷ではあるようですがどうなんでしょう。
ヘリコプターの場合と比べ負荷のかかり方が違いますから、ヘリコプターの場合ほど辛くは無さそうです。
ついでにＱＲＰのＨＰを見ると、ＲＳ３８０で7*5のペラを11000回すとあります。とするとＲＳ３８０でもフライトは可能という事になりますね。
体感的にはエスパーで使っている物と比べ、だいぶ引いているような気がするのですが、エスパーの方が軽量な分負荷も軽いのかもしれません。
ちなみにエスパー400に搭載しているＲＳ３８０ユニットでは同じバッテリーで
エンコン100%時 電流値 10.0A 回転数 9800rpm
という結果が出ました。
電流値はこちらの方が少ないのですが、出力100%で使う時間はB20Lでの方が短くなりますので、飛行時間には大差無くなります。
ＡＰ２９ＢＢクラスのモーターだとB20Ｌと同じくらいの結果になると思いますが、海外でのテストやコンバートＥＸなどでの印象から考えると最高出力での消費電流はAP29BBの方が多くなると思われます。
一時期、コントロニクから４００クラス相当のブラシレスモーターのセットとして、HackerのＢ４０シリーズのＯＥＭ版がコントロニクから出ていました。
これが出力的にノーマルＲＳ３８０以上で、ＡＰ２９ＢＢより少ない消費電流（ＡＰ２９が食い過ぎ）で、案外この１０クラスに適合するのかもしれません。
補足
スピンナーの振動対策として、京商のアルミのバックプレートを使ったスピンナーに交換しました。（従来はＭＫの樹脂製）
スピンナーナットをＱＲＰと同じ方法で固定するものをつくってやり、シャフト径も６ミリで統一。
極端に回転を上げないエンジン機ではあまり気にしていなかったのですが、電動機では効率向上に効果がありそうです。
スピンナー交換後のモーターテスト
エンコン100%時 電流値 12.0A 回転数 11000rpm
小さい事ですが、データはかなり向上しています。
2001/09/02
追記
９月の笠岡でのフライトで、起動準備中にコントローラーから煙が・・・・ 付加した電源スイッチが悪かったのか劣化したのか原因は不明ですが破損しました。
手持ちにモデルモータースのMini AC12115/20 とTmmの１８Ａのコントローラーがありましたのでこれと交換しました。
ＱＲＰのギヤダウンユニットに使うモーターの取り付けネジはHacker B20の時に2.6ミリを強引にねじ込んでいたのですが、ここは2.5ミリのネジのようです。
ＱＲＰのＨＰにもありましたがMiniAC1215/20には2.5ミリのビスが付属しています。私は機械工具屋さんのＨＰ直販で2.5*20のビスを入手し、これを使っています。
2.6ミリという規格が日本だけ？の様で外国では2.5が普通の様です。
以前ボイジャーＥの記事で外国の方から、「そんなサイズのネジがないぞ・・」との指摘があったのですが、そういう事の様です。
Ｔｍｍのコントローラーにはバッテリー側のコネクターへキャパシターとしてコンデンサーを付けるように指示が（コスモテックから？）あります。
コンデンサーの足がヒシチューブから少しはみ出るのが気になりましたので、プラスマイナス側共にコンデンサーの線へ絶縁チューブを被せておきました。
飛行中の振動で露出したコンデンサーの足がショート・・というのはあまり考えたくありません。
モーターとコントローラーを交換し、アエロナウトのカーボンペラをＱＲＰの指示を参考にバランス取りをしたものを使いました。
普段飛ばしている河川敷でのフライトでしたが、やや長めの草にもかかわらず、十分引いて離陸しました。
４００クラスのパワーユニットでも機体が軽量ですので、パワーは十分ありますが、前の仕様より大きなループができます。２ループも問題なし。
私にできるアクロは（ほとんど無い・・ともいいますが）ほとんど可能です。気持ちよいです。
モーターカンがカーボンとなり若干軽くなっており、またエンドベルに穴が開いていますので冷却でも有利だと思います。
なかなか良いユニットの様です。
ヒロボーの１５クラスのエクストラへ２６サーパスを搭載した物も飛ばしている（たまに）のですが、機体サイズが電動ＣＡＰとほぼ同じで、重量が７７０：１１５０と４００グラム近く重くなっています。電動機の方が軽いというのも変な話ですが、これだけ違うと圧倒的にＣＡＰの方が飛ばしやすいです。
2002/09/22
その後・・・
人間の欲というのには限りが無い物でございます。モデルモータースのミニＡＣ1215/20で楽しく飛ばしていたのですが、密かに入手していたHackerのB20-15Lを実験してみたくなり、ギヤをいろいろ考えていました。
タイガーモスで使っている小原歯車の４５ｔスパーをＱＲＰの１６ｔピニオンで使い（ギヤダウンユニットのプレートは作り直し？）丁度良いかな？と思っていた所、直接お会いした事はないのですが、大変お世話になっている長野の才川さんから、５０プロダクトの４００クラス同軸ユニットに使うピニオンが１２ｔで0.5モジュールだからＱＲＰに使えるよと教えて頂き早速５０プロダクトさんから購入したしました。
このピニオンと３６ｔスパーの組み合わせで丁度3:1になります。最初のB20-18Lと比較しｋｖ値からだいたい1：3なら無理がないかな・・という悪巧みです。
これにアエロナウトの8.5*5ペラを使い、静止状態でのフルパワーで１５〜１４Ａくらいでした。
これでもちょっと流れすぎとは思いますが、HackerJETIの３０Ａのコントローラーに頼ります。
この組み合わせで、ハーフスロットルでの穏やかな離陸から一気に上昇・・という事が可能になりました。
とはいえ・・現在の６００クラススポーツ機は短距離離陸の直後に垂直上昇加速というのが あたりまえ の様ですので、びっくりするほどではありません。
（これは今の電動スタント機が凄まじくパワフル・・・という事です）
さすがに8.5インチのペラではホバリングなどの静止系演技は不可能ですが（一瞬立ちます）脚をのばして９インチ以上のペラを４０ｔスパーで回してやれば夢ではないかもしれません。
機体は相変わらず変な癖もなく、下手な操縦通りにすぱすぱ動きます。相変わらず気持ちよいですし、姑息な？手段を使わなくてもちょっと大きめのループが２回普通に可能です。
モーターランは３分半から４分でしょう。長いか短いか、あとは好みだと思います。電流値下げられればＨＥＣＥＬＬの使用も可能ですね。
パワー自体、１５クラスを上回っていると思います。実際、乾燥重量では４００クラスの電動版とエンジン版では不利ではあるのですが、燃料が入った状態で比較すると極端に重いわけでもありません。しかもギヤダウンで大きいペラが回せますから、あながち「電動は重い」とは言えない様です。
２５クラスでも燃料タンクは１８０〜２４０ＣＣ使いますから、エンジンの重さと受信機用バッテリーと燃料の重さを考えれば、電動機が極端に重いとも言えないかもしれません。
ＯＫの１０アクロ機シリーズはエクストラも入手しているのですが、離着陸が扱いやすく、台地の飛行場でアプローチで下降気流に押さえつけられて茂みへ軟着陸した以外は２年間無事故無転倒・・・で飛んでます。ここまで来ると可愛いものではあります。
2003/05/18
尾輪追加
舗装路での離着陸で風が強い時などピアノ線スキッドではあらぬ方向に走ってしまうことがあります。
草地なら何も問題ないのですが、最近になってＯＫから可愛らしい１５ミリのスポンジタイヤが発売になりましたので、これを付けました。
1.2ミリピアノ線を使い、ホイルは1.3ミリ穴に拡大。ホイルストッパーの代わりに例によって？ベニヤ片を瞬間で固めておきます。
ラダーに荷重がかかりますが、軽量な機体ですのでこれで問題はないでしょう。
１０クラスの機体に付けても小さく見えます。
約２年間、あちこちで飛ばしていますが、埃で汚れる程度で機体の状態は変わりません。エンジン機だと排気の汚れやそれを洗浄するためフィルムが傷んだりするのですが、これも電動機のメリットなのかもしれません。
2003/06/03
1997-2003 p-bear@ba2.so-net.ne.jp
