1/24 震電

モーター：ハイペリオン Z-1705-14
ESC：フェニックス１０
バッテリー：フライトパワー　350mah３セル
ペラ：ＡＰＣ　4.75*4.5E
重量：１４５グラム

アメリカのDiels Engineering のゴム動力モデルのキットをインターネットのオークションで見つけました。
形として面白い機体ですが、意外にキットは少なく、小さなサイズを自分で図面引いて作ろうかと資料は集めていたのですが、良いキットを見つけ入手しました。

オリジナルはレーザーカットに見えるくらい精密なプリントがバルサ板にされていますが、そのままゴム動力機の構造で電動化するには少し不都合があったので（そのまま電動化されている方もいらっしゃるようです）付属の図面をアレンジしフルプランク構造の電動機としました。

重量で問題が無ければ飛ぶはずですが、飛行姿勢は実際に見ると意外に錯覚を起こします。

引き直した図面をコピーして、材料にスティック糊で貼り良く切れるカッターで切り出します。アメリカ製キットなので元はインチですので、強度過剰にならないよう材料の厚さを決めて行きます。
胴枠の外側はプランク材の厚み分オリジナルより小さくカットしないと、完成後形が別な物になります。
今回は胴枠を１ミリバルサ９０度ずらし２枚重ねで製作しました。ダクト機の様に内側にダクトが通るわけではないため少し楽と言えば楽。
キャノピーハッチ部分の胴枠以外はすべてこの２枚重ねバルサ。防火壁のみ１ミリ航空ベニヤ。
モーターは防火壁へそのままバックマウントします。
バルサを貼った裏面に基準線を引いたら型紙は剥がします。

胴枠の直角に注意しながら仮組し、全体を合わせた後接着剤を流します。
先尾翼を先に作り、リンケージロッドやサーボベッドを先に作業します。先尾翼は気持ち翼型にしています。
（実機は前縁にスロットが入り、エレベーターは２重隙間構造になっていますが、このサイズでは再現は無理）（戦闘機なので長時間の背面飛行は考えなくて良いです）

外板のプランクは、1/20サイズのダクト機では８から１０ミリ幅の物を使いますがこの機体では５ミリ。アールのきついところは３ミリ幅を使います。

＃１００や１８０のペーパーを使い（板に貼ります）（スコッチの研磨スポンジの粗めも便利）力を入れず無理をせず、屋上でベンチ出して気長にサンディングしていくとこうなります。
これでプランク材は０．７から０．３ミリくらいまでの薄さになりますが、強度には問題ありません。
誰が飛ばすかわからない量産の市販機ではないので、余分な強度は不要です。
あまり研ぎすぎると穴があきますので、裏から瞬間とマイクロバルーンでごまかす事も無いとは言いません。

バルサは弱いと言われますが、バルサとはとても呼べない粗悪な桐を使うＡＲＦ機が多いので（フィルム貼ってあるとわかりません）そんな風に言われるのかもしれません。
今回はカーボンなどの補強剤は一切使いません。（このサイズではそんなもの不要です）
カーボン　だけ　強くてもなんも意味をなしません。

市販プラモデルでは胴体やキャノピーのラインが実機の写真と微妙に違う物が多いのですが、大戦末期の九州で作られた機体とは思えないくらい微妙な美しいラインを持っています。

先尾翼なので、主翼を外してバッテリーというわけにはいきません。開口部がもう一つ余分に必要です。
キャノピーから前にハッチを作ります。
境界位置に縦通材を通し定盤に瞬間で仮固定しておいてプランクします。
プランク終了後に外側を軽く研いで、定盤からカッターで切り離せば完成。

このようにぴったり合います。

というわけはなく、微妙に誤差はありますのでバルサを足したり削ったりして妥協点を見つけます。
ハッチ内側に位置決めの爪を付けたら嵌め合わせた状態で研いでいきます。

外側のプランクが済んだら胴枠は内側からこのように削り落とします。達人が製作すると完全に削り落としても形状が維持できますが、私はこの程度残してます。
光が透いてるところはけっこう薄いので危ないところはマイクロパウダーと瞬間でごまかし。

主翼はフラットボトムにします。実機は複雑な二段上反角ですが、ここはシンプル優先。
エルロンのトルクロッドは最初２ミリのカーボンロッドを考えていましたが、後縁が薄いので1.5ミリの真鍮パイプに1ミリのピアノ線で作り直し。
古くさい構造ですが、けっこうしっくりします。
エルロンリンケージが甘いと飛ばして面白くありません。

日曜大工店などに置いてあるバルサ（木村のではないもの）は木の質自体は話にならないものが多いのですけど、１０ミリとか２０ミリが安価に出てますので、こういう小さな機体では定盤に使えます。
主翼の上面プランクの前に、前縁と後縁の裏側へこのように下駄をかませます。後縁側は翼端側を２ミリほどかさ上げしねじり下げを付けました。このまま高粘度瞬間の点付けで定盤に固定し、この状態から上面をプランクします。
カシオペアのミニＡＳＫやＦ９Ｆでもやった方法ですが、小さなフリーフライト機ではよくやる工法です。

主翼は主桁通してますが、このサイズなら省略してもいいのかもしれません。

左右の主翼を接合し胴体と位置合わせ。フィレット部分もなんとなく形にしていきます。

実はこの段階で、先翼（というのか　カナード）の取り付け角度がずれていたことが判明。慌てて修正であります。
フィレットは、キットの指示と実機の資料図面と実機の写真でばらばらだったので、実機の写真を頼りにそれとなく簡単にします。

主翼取り付けは、前側を２ミリのカーボンロッド使ったノックピン１本。後ろ側を２ミリのビスと受けで１カ所です。
カーボンロッドは竹ひごよりも瞬間と相性は良いです。

主翼が強度過剰だったかも。0.5ミリバルサプランクでも良かったかもしれません。

垂直尾翼は２ミリバルサで作り、下側にカミソリ鋸で切れ目をいれカーボンの薄い板を挟んで瞬間で固めます。ここから先に接地するので削れ防止。
ノーズ側にピアノ線のスキッドを付けた方がいいのかどうか微妙です。

垂直尾翼は左右の平行をかっちり合わせ、ややトーイン気味で接着です。

実機の写真を見ながら、なんとなく雰囲気出る様にエンジンカウル後端を加工します。かなり複雑な形状でフィルム貼りを拒否するかのようです。
カウルのインテークリップはペーパークラフト用紙ではなく１ミリバルサで加工（この方が瞬間と相性が良好）。
インテーク横の吸気スクープも２ミリバルサ２枚重ねで再現。

フィレットの形状は実機とかなり違いますが、丁度いいところに知人から分けてもらった４ミリ径の棒ヤスリがありましたので、これや８ミリのバルサ棒に＃１８０の粘着材付きペーパーを貼った物などを使って気長に削っていきます。

これで生地完成。　まだキャノピー型作ってないですけど。

生地完成まで来たので、早速薄めたクリアラッカーを２回ほど塗ります。今回いろいろ迷いましたが、紙張り仕上げを選択。
模型店にライトプレーン用の雁皮紙（がんぴし）がどこにでもある時代ではないのですが、本家の江崎模型さんがオンラインで販売して下さっているのをみつけ、極薄から厚さ３種類ほど選んで送って頂きました。

クリアラッカーが乾いたら軽くペーパーかけておきます。
和紙はゴム動力機などに使う極薄を使いました。
霧吹きで湿らせて（最近みかけませんが日曜大工店の洗濯物コーナーにありました）生地になじませたら、４倍から５倍に薄めたクリアラッカーで押さえていきます。
外板の分厚い市販機だとどんどん塗料をバルサが吸い取りますが、極薄外板ですのでそういう事はきにしなくていいのです。

紙張りはあらかじめ塗膜をしっかり作っておいてシンナーで押さえて塗膜を溶かしながら貼るという方法もありますが、（めんどうなので）クリアラッカーを使います。
できるだけ工程を省略（当然その方が軽い）したいためです。

ラジコン機の紙張り、高校生の頃に丸鷹の1/2Aムスタング作った時以来（３０年近く前ですけど）であります。

美濃の和紙、あなどれません。極薄ですが繊維は強靱でいかなる曲面にも馴染みます。
昔は雁皮紙や書道用のちょっと良い和紙などを使ってましたが、専用品は段違いに高性能です。
作業はじめた頃は感触を忘れてましたが、思い出した頃には大変楽に作業ができました。

日本の天然素材を使った伝統材料　万歳であります。
（仏具とかは未だにこういう技法の集大成なんですけどね）

今回の時間と重量は無視した紙張り実験は、小型機で外板を薄くした時にフィルムを貼ると長時間経って胴枠の無いところが引っ張られて変形する事の対応策の一つです。
いかにオラカバが高性能でも、酷暑の中で放置しておくと絶対にフィルムがたるまないとは言えません。
フィルムの方が軽く仕上がりますが、スケールで塗り分けが複雑だったりする場合はフィルムの上にプライマーを吹いて塗装するくらいなら最初からフルプランク構造で紙を貼った方が作業が楽で後の変形が少ないのではという理由です。

大戦末期にとりあえず完成して飛ぶ状態にあったのは一機だけという機体には、ちょっと雰囲気合ってます。
この複雑きわまりない曲面を持つ胴体が左右２枚（前後で４枚）の紙で貼れました。フィルムでは不可能です。

美濃和紙　偉大であります。

普通に紙張りで仕上げると、普通はオラライト等を貼って仕上げるより重くなります。

紙張りが終わったらしっかり乾燥させて、段差を取る程度にサンディング。
胴体だけクリアラッカー（極薄）を１回塗って、しっかり乾燥させたら日本海軍機下面色の灰色を下面中心にスプレー。
乾燥したら日本海軍機上面色（三菱系）の大戦末期の色と言われるちょっと明るめの緑でスプレー。
日の丸を下地にグレー吹きつつ入れて、主翼前縁の見方識別ラインを入れたら

ここまで進行。キャノピーは掃除機でバキュームかけて桃象くんで成形してみましたが、逆アールの無い風防は皺取りながらヒートガンで問題無い様です。

モーターとESCとエレベーターサーボを搭載し、バッテリーを標準位置に載せて重心見るとやや後ろ重。バッテリーを目一杯前に出して受信機も前側に載せた方がいいようです。
エルロンサーボ・受信機等が無い状態で１３０グラム少々。思ったほど重くはなってないようで一安心。

ハッチの固定用磁石とプロペラ周りの処理、リンケージが済んだら一応飛ぶ状態にはなります。
機首下面にピアノ線スキッドは在った方が良さそうです。

リンケージはエルロンロッドは銅線で巻いてハンダ付けのラトルスネイクさんの方法。エレベーターは初期設定が不明のため、テトラの軽量ロッドストッパー（アルミ製でスプリングで固定するもの）を使いました。舵角は少なめですが、低速時にエレベーターの効きが悪くなるようなので、飛ばしてみてからの調整です。

ややノーズが軽かったので、受信機を水平尾翼位置あたりまで出しましたが、あまり影響は無いようで、重量増加に目をつぶり５グラムほどウェイトを足しました。

ハイペリオンの１７０５モーターは初めて使いますが、パワーは過剰なくらいあります。4.75*4.75ペラをがんがん回せますがここまではパワーが必要無いとも思えます。
ペラはジュラコンとアルミで取り付けアダプターを作ってナット止めにしていますが、ペラ前面のアダプターだけ使い、Oリング止めでも問題はなさそうです。

テストフライトがちょっと不安なような楽しみなような・・　であります。

テストフライト

草ぼうぼうで楽々テストと思っていた河川敷はすっかり草が刈られて・・・　こんな状態でした。
風がけっこうきつく（4-5m)どうしようかと思いましたが軽く手投げだけでもと５０％位のパワーで真っ直ぐ手投げ。ペラが手に当たる心配は無用でした。
投げた機体はそのまま沈んで頭から突っ込み先翼を破損。

どうも頭が重そうです。一度帰宅し破損した先翼を修理し、エレベーターをかなりアップにした状態でフルパワーで手投げ。
一度沈みかけましたが速度が上がると無難に上昇していきました。
エルロンのトリムは１ステップ程度のずれしかありませんでしたが、エレベーターはかなり癖があります。
当初は速度を落とすとフルアップでも水平維持がやっと（速度が上がれば復帰）なんとか回収し、バッテリー位置を下げて再度テスト。
今度は少しはましなようで５０％パワーでエレベータートリム合わせておくと落ち着いて来ましたが、パワー上げるとどんどん機首上げ。速度落ちれば機首下げも同じですが指で抑えられる程度にはなってくれました。
先尾翼特有の失速とは無縁な飛び。（失速するほど機首上がりません）ロール時の背面が心配でしたが、普通に実機のようなロールをする限り特に機首を下げる様子も無し。
エレベーターの効きが悪いのでループは巨大なものになってしまいましたが、パワーは余裕ありますので問題無し。
引き起こしで癖の悪い失速に入る様子が皆無なのは利点の様です。

２度目は無難に足下に誘導し、最後にひっくり返って無事回収。

前日に足したノーズの５グラムのウェイトが余分だった様です。ウェイト外して重心位置は主翼付け根の前縁の気持ち前くらいです。
オリジナルのゴム動力仕様ではキャノピー枠の最後部でしたが、軽量なＦＦ機だとこれでエレベーター補正したくらいで丁度いいのかもしれません。

なかなか快速。第二次大戦機とは思えないフォルムです。こんな美しい機体が昭和２０年８月に九州の空を飛んだと思うと少し感動です。

このサイズなら脚無しで問題ないので、極端な足長もクリアできます。

2008/07/24

九州にてフライト

ＫＡＮＡＭＥさん主催の「第６回九州のんびり飛行会」に参加させてもらい、ＫＡＮＡＭＥさんの手投げでフライトしてきました。
１フライト目は私の間抜けな手投げで前翼破損。瞬間借りて現場で補修。
地元でのテストから重心位置を少し下げてみましたが、ＫＡＮＡＭＥさんにしてもらった機体は、何事もなく真っ直ぐ上昇していきました。
少し強めに投げた方がいいのかもしれません。

エレベーターリンケージの見直しもあったのですが、重心位置を下げた事でピッチ軸の安定が損なわれる感じもなく、びたーーっと張り付く様に飛んでくれます。
速度はこのサイズのスケール機としては十分です。
旋回は少し起き癖が感じられる程度で、巻き込みもふらつきも皆無。

エルロンの舵角はもう少し大きい方がロールレート早くできますが、大馬力の迎撃機としてみればこのくらいで丁度の様です。
エレベーターはまだ効きが十分では無い様に思えますが、速度の変化による効きの違いは少し薄らいだ様です。速度によるエレベータートリムの変化も消えました。

かなり良くなった様ですが、操縦者が疲れ果てていて、着陸進入で手前の草に突っ込んでしまい再び前翼破損。
ヒノキかカーボン入れて補強して作った方がよさそうです。

里帰り飛行無事任務完了であります。
エアレーサー仕様にして遊ぶのもかなり面白そうです。

スピンナー製作

安定して飛ぶようになったので、スピンナーを作ってやりました。

ペラの押さえ側に円形プレートを作ってやり、0.5ミリ塩ビ板を木型で成形したスピンナーを被せ、先端から２ミリのビスで固定します。
スピンナーの材質が軽ければ軽いほど遠心力の影響が小さくなるので、この構成で問題無いと思います。
実機のフォルムより少し太かったかも。実機は大径の６枚ペラですので、小径２枚ペラと比べると雰囲気は違います。

塗装して完成。もう少しとがっても良かったかも。

もういっかい

雄型を木の丸棒から削りだし、ベニヤ板に穴を開けた雌型？を使って成形。雌型使うのと使わないのとで大違いでした。
キャノピーではないので、透明塩ビ板がちょっと曇るくらいまで加熱できます。

雄型にペラの切り欠きの位置を書いて、１８０度ずらした位置に位置決めラインを引いて目安にします。
金属パーツはそれなりに旋盤加工が必要です。スピンナー無しでゴム止めという方法もあります。
スピンナー自体が超軽量であれば、バランスも狂いにくくなり遠心力の影響も小さくなります。
精度はかなり必要です。２万回転以上で使いますので、実際にはかなりシビアです。

気持ち雰囲気出ました。実機の写真を見る限り、どうもスピンナーは緑系の色では無いようです。自分で見たわけではないので白黒写真から類推。

飛行性能はけっこう良好なので、前翼をもう少し強く作って、紙張りにもっと時間かけた機体を作っても良さそうです。
胴枠やキールの図面からCADデータに移し替えてみるのも後で良いのかもしれません。

その後・・・
たまに飛ばしています。（地元ではなかなか飛ばせないですけど）
何フライトかで　なんとなくわかったこと

・明らかにオーバーパワー　（でもこれくらいの方が迎撃戦闘機らしいですけど）

・手投げで気負ってパワーかけすぎると速度が上がってヨー軸の安定が出るまでに後ろから押しすぎて転ける。従って手投げ時は５０％以下のパワーで良い。

・という事で、誰かに手投げしてもらったほうが良い。

・同じ理由で低速飛行から加速するときはすこしゆるめに加速したほうが安全。

・草地によっては現在のノーズのスキッドと垂直尾翼で接地する方法では破損しやすい。

・設計段階で（ゴム動力機からの変更で）主翼迎角が少し大目になったので、相対的に先翼の迎角が不足しているため、エレベーターを余分にアップトリムにする必要がある。

・遠慮してエルロンの舵角は小さめに設定してますが、トラクター式と違ってペラの後流が当たらないので、エルロンは少し鈍い。

・気まぐれで作ってみた塩ビスピンナーは意外に高回転でも大丈夫だった。

という事がわかりました。
テストの初期で、ペラで手叩かれるのが嫌でハーフスロットル以下で手投げして、沈み込むのをエレベーターでなんとか吊って飛ばしてた頃の方が無難だったようです。
現在CAD図面にやり直し、知人の事務所でレーザーカットで作り直してもらう予定でいろいろ考えてます。
先翼はもっと強度が必要ですし、エルロンのトルクロッドも今の１ミリピアノ線ではなく、アウターに使ってる真鍮パイプごと動かす方がいいのかもしれません。
バンジーつかうほどの機体ではありませんが、海外のこれより大きな震電でバンジー使ってるのを見ると、おなじ理由からかもしれません。
図面２倍でちょうど４００クラスになりますが、脚付けるにはまだ厳しいかも。
少々破損しても現場で瞬間ちょいちょいで修理完了というのは超小型機の大きなメリット。
大久保さん工法のモノコックは、知らない人には信じられないくらい強固です。

飛燕・震電は小さな頃からずーーーっと大好きな日本機ですので、地道にまだまだ進めます。

４００クラスで作ってみようと思いつつ、戦闘機への興味が一気に薄れてます。
西鉄バスカラーでエアレーサーという構想は持ってますが、西鉄バスも色変わったりで、ライムグリーンカラーの飛燕とか、そういう方向が良いなと思うのです。

結構難易度の高い機体です。飛びは安定していますが、手投げで機速が付く前にパワー上げすぎるとまくれてしまいます。
また、超小型機という事で低速飛行時の安定性や操縦性は一切考慮していません。
水平尾翼は操縦性維持のために大きくとかはしてませんので、速度が下がれば機首上げは難しくなります。エルロンをエレボン動作させて補う方法もあるようですが、実機がそうなっていないので、やっていません。

９０クラスの機体だと、手投げというわけにもいきませんので地上からの離着陸となります。滑走で離陸させれば、手投げでの難関はクリアできますが、着陸のアプローチで速度落としてくるとアップ引いても機首が上がりづらくなります。（実機は昇降舵が２段になっています）これで重心位置下げるとふわっと降ろしやすい機体になりますが、低速のアプローチからパワー入れて再上昇させるとき不意のスピンを起こしやすい様です。

（笠岡でこの理由で２回ほど悲しい事になったのを見ました）

理屈で言うほど簡単な機体では無いですが、だから面白いんです。
飛ばしやすくして震電のフォルムで無くなっては面白くないんです。

この機体の工法を教えてくださったのは、地元のスケール機製作で大変実績のある方ですが、後に亡くなられました。

ネットで見るだけでは分からないことは沢山ありますし、ネットには全部書きません。