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2013年 06月 29日

電動プテラ 組み立て ざっくり指南書

ornithopeter工作達者な方へのRC羽ばたき飛行機電動プテラ素材キットの基本的な組み立て方 ざっくりバージョン
この素材に関しての質問や経験から生まれたアドバイスは出来る限りにここにお願いします。
(メールでもアドバイスおよび質問受け付けていますが、組み立てに役に立つ情報「と判断した時はパーソナルな部分を除いてこちらに転載させていただきたく、そのあたりよろしくお願いしたいです。)
なぜ、ざっくりかというと手作り羽ばたき飛行機は同じ部品で組んでも個性が強く、一機一機性格がかなり異なるため、ここに載せてあるのはわりと平均的な数字だと思って、各機体ごとに調整してくださいとしか言えません。別に凄く難しいわけではありませんキットを組み立てれば簡単に飛びますが。
試作時の記事も参考にしてください。(翼長は50センチから60センチ程度が6ミリモーター仕様には向いています。
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羽の平面形と胴体パーツ配置図
カーボンロッドとフィルムは両面テープを使って接着してください。
基本カーボンロッドに綺麗に巻きつけるように貼ってください、ビラビラしていると効率が下がることもあります。ゆっくり羽ばたきラダー仕様のふしみ製作所さんのセッティング昨例ははこちら
組み立て前にゴム動力プテラノドンのハウツービデオに一度目を通して、特に各可動部の擦り合わせの参考にしてください。羽ばたき機は伝達ロスが大敵です。

3Dプリントパーツはプリント工程上、穴が粉で塞がっているので、クリーニング作業が欠かせません
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その作業の際あると便利なドリル刃のサイズは 0.7ミリ 1ミリ 1.1ミリ 1.5ミリ 1.8ミリです。
特に1ミリの穴はきつめであとあと調整の余地を残したい人向け
1.1は本来1ミリ穴関連の作業性重視で組みたて後に接着剤で止めることが前提になります。
どちらを選ぶかはそれぞれ一長一短があるので楽しみながら、よく考えて、お好みで加工してください。
それ以外はごく細リーマか3ミリ径のテーパー丸ダイヤモンドやすりがあると擦り合わせ微調整が大変便利です。
クランクの曲げ手順はゴム動力版ハウツービデオとほぼ同じです参考にしてください。
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クランクの作り方はざっくりこんな感じです。
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crank.stl (click to view in 3D)

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crank.stl
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クランクとギヤの接続パーツはうまいことやってください。組み立て後手で軽く回してギヤが斜めに回っていないかは必ず確認してください。
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ギヤを組んで、飛行テストした際に、万が一どうしても最終ギヤと2段目のギヤがすべるときは
最終ギヤとクランク軸の偏芯や各部のスムーズさを疑ってみてください。
どうにも滑るなときは2段ギヤのギヤシャフトを0.73ミリのピンから0.8ミリに変更してみるのも一つの手です。
その際セカンドギヤの穴を0.78から0.81程度に広げる必要が出てきます。
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とにかくギヤが滑ったと思ったら即時回転を停止して原因を取り除いて、再稼動してください
滑っていても、とりあえず回している間にギヤはどんどん磨耗して症状が悪化します。
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肩関節についているお団子のようなパーツはストッパーです、1ミリ刃で軽くクリーニングした状態で
1ミリのシャフトなどの抜け止めに使えます。1.5ミリの穴にした場合は1.5ミリの止め具になります。
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テフロンワッシャーは自分で素材チューブをスライスしてワッシャーを作り、適材適所に使用してください。
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事前に慣らし運転しておくと、後々のトラブル問題切り分けがしやすくなます。上図の状態で3.5vを印加した際に100mA以下に収まっていれば合格です、電流値が高い場合は、各部の摩擦を取り除いてください。
これが面倒な作業だと思う人は飛ばしつつ関節慣らしもありありです。気分次第
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肩関節は図のような方向からはめ込んでください。
3Dプリントパーツを多用したRC羽ばたき飛行機 プテラの動画

電動プテラ
ふしみさんはこのプロトタイプとゴム動力バージョンに3Dプリントされたギヤでも飛行を成功させています。


ふしみさんによる作例詳細はこちら
ラダー板は1.5ミリEPPにグラステープを貼り付けて補強したものを使っているようです。
羽根を張る台は画像のようにお使いください。5ミリの両面テープを使います。
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羽を簡単に着脱できる羽マウントパーツと羽肩パーツのセット
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このパーツにより、羽根が着脱できるようになるため、運搬時に機体を畳んで運ぶことが出来ます。
また、羽根パーツのみの販売も行っていますので
様々な羽根素材やサイズを実験したいときなど、どんどん試せるようなります。

(空とぶ羽ばたきメカですので定期的な点検修理が必要です)
(これは普通の飛行機でも同じことで、各部の疲労を補う点検修理がいかなる飛行体でも必ず必要になります)。以下に私自身の経験やお買い上げいただいたお客様からの報告を元に
点検修理の方法を追記しています。


問題と対策
ギヤボックス捩れ問題が起こった場合と対策方法。

追加マニュアル 20130913
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第2ロットより尾翼補強パーツとしてカーボンロッド2本を追加してあります。
カーボンロッドを瞬間接着剤で尾翼骨裏側の段差に張り込んでください。
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カーボンロッドを張り込むことにより、尾翼が下の画像のように広がりますが、問題ありません。
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第1次ロッドをお買い上げの方で,直進調整が出来ていて前重心気味にもかかわらず、旋回後、旋回から抜け出しにくい症状が出だした場合は、手持ちのカーボンロッドで写真のように尾翼を補強してみてください。
追加マニュアル 20131013
胴体フレームの補強について
機体の連続飛行時間が長くなる、あるいは度重なる墜落の衝撃で胴体の剛性が落ちる場合があります。
前は良く飛んでいたのに手で持った状態では十分羽ばたいているように見えるのに、
電池も元気がいいはずなのに、なぜか上昇飛行していかないというときは、胴体フレームの剛性低下を疑ってみてください。
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画像のようなトラス構造を作り剛性をアップすることで飛行性能が戻すことができるかもしれません。
6ミリモーターを使用している電動プテラの場合、ギヤボックスフレームの下にある手持ち部分後ろに
1mmの穴を開けカーボンロッドを固定し、その端を受信機台に瞬間接着剤で固定する形になります。
連続飛行時間が2時間を越えているようでしたたら、ついでにモーターも交換したほうがいいかもしれません)
あと補強工作ついでに旋回時の巻き込みに悩まされている方は主翼スパンを片側25センチから28センチ~30センチ程度に伸ばしてみるのもお勧めです巻き込み癖が解消される場合があります。

by mayoneko | 2013-06-29 00:03 | 羽ばたき飛行機 | Comments(2)
2013年 06月 28日

電動プテラ関連ビデオ

3Dプリントパーツを多用したRC羽ばたき飛行機 電動プテラの動画を上げました。

同じく3Dプリントパーツを使用したゴム動力バージョンのプテラノドンの作り方動画 

ふしみさんはこのプロトタイプとゴム動力バージョンに3Dプリントされたギヤでも飛行を成功させています。

あっ そうそう
超小型飛行体研究所ショップ 開店しました。

by mayoneko | 2013-06-28 12:21 | 羽ばたき飛行機 | Comments(8)
2013年 06月 25日

6月30日 IAC-ASO飛行会 第104 開催

6月30日に飛行会します。くわしくはこちらへ
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by mayoneko | 2013-06-25 09:49 | お知らせ | Comments(0)
2013年 06月 24日

3Dプリントギヤ&ボックス搭載零戦 動力飛行テスト成功

嬉しい! 
3Dプリンタで試作した0.3モジュールギヤとギヤボックスをプロフィール零戦に搭載して、飛行に成功しました。
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まさか3Dプリントした0.3モジュールギヤが飛行機物の実使用に耐えるとは!
今年にはいってから様々なパーツを3Dプリントで印刷していますが、今回の飛行成功に至るまで3Dプリントした0.3モジュールギヤが実用的に使えるとは、今までの印刷経験から思っていませんでした。
まあダメ元で試すかと言った感じで0.3モジュールで印刷してみて、今回のテストに及んだのですが
プリントされた0.3モジュールギヤを搭載した零戦は実際に軽やかに飛んでいます。
スペックは9対36のギャボックスと旧U80ペラ 6㎜モーターの組み合わせで、
推力13gを3.8V390mAで叩き出しています。
これは同じギヤ比を射出成型されたDIDEL製品のギヤで組んだものとほとんど遜色がないスペックです。
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この日はふしみさんも同じく3Dプリントで製作した0.45モジュールギヤを3段組の電動プテラも飛行に成功しました。
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現時点では粉体焼結で3Dプリントされたナイロンギヤは、表面がザラザラで(画像に写っているギヤ表面を良く見るとザラザラが解るかと)今回も実際に使用する前に組んだギヤボックスをグリスアップしない状態で30分以上慣らし運転して、実用に耐える状態までギヤの噛み合わせを仕上げた上での運用でしたが、自分で自由にデザインして気軽にプリントでき実用に使えるギヤを入手できるようになったことは超小型飛行体にとって嬉しいニュースと言えます。
まずは現時点でとりあえず0.3モジュールでも3Dプリントでいけます。
今回利用した3DプリントサービスはShapeways材質はコレ 

ふしみさんがUPしたテスト時の動画。零戦は最初、羽ばたき機は最期にあります。
tokoさんが開発中のBluetooth受信機搭載の機体も写っています。
体験操縦させて貰いましたが、良い感じに操作ソフトが出来上がっていて、初めての操縦でもハンドキャッチが行える、スムースな操縦感でした。こちらの今後の展開も目がはなせません。

by mayoneko | 2013-06-24 10:11 | 動力関連 | Comments(0)
2013年 06月 20日

0.3モジュールギヤの3Dプリント

待ちに待った3Dプリンタで印刷したギヤが届いた。
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今回自設計の0.5モジュール(画像上)と0.3モジュール(画像下)を試しに3Dプリントしてもらった。
0.5は確実にいける感じ。
0.3は手で組んで回してみた感じ2段組み低負荷ならいけそうな感じもするが、
ギヤボックスを組んで、飛行テストしてみない限りは使えるどうか判らない。
できれば是非とも使えて欲しいものだ。

by mayoneko | 2013-06-20 12:38 | よもやま | Comments(0)
2013年 06月 12日

電動プテラを飾る

3Dプリンタを活用して作られた電動羽ばたき飛行機 プテラ電動バーションのつばさを飾ってみた。
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元々化石をデザインモチーフにしているので何とか羽の骨を再現したく
マスキング塗装をしてみたり表現方法を数種試してみたが、結局
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白いビニールを切ってスプレーノリで貼り付けていく方法が
一番しっくりなじんだ。
早く飛んでいるところを撮影したいニャー

次回IAC-ASO飛行会は6月16日に開催です。お気楽に見学に来てください。

by mayoneko | 2013-06-12 19:14 | Comments(2)
2013年 06月 11日

IAC-ASO飛行会6月16日開催です。

IAC-ASO飛行会6月16日開催です。参加見学される方はこちらへコメントをどうぞ
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5年前に子どもの教材でもらった百合の球根を去年の暮れに教材のプラ鉢から庭に植え替えました。
良く根付いて白く輝いています。
白い花が咲く度に子どもの小学校時代に想いを馳せられ、何年経っても咲き続けて欲しいと思います。

by mayoneko | 2013-06-11 11:57 | お知らせ | Comments(0)
2013年 06月 07日

輪ゴム一本でLED2個を点灯

輪ゴム一本で発電と電池機能があるメカ 
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グリグリ見たい人はこちらへ(エクスプローラー以外のWEBブラウザなら閲覧可能です)
ギヤ比はいろいろ試してもっとも長時間LEDを点灯できるレシピにした。
残念ながら電気2重層コンデンサ充電できるまではエネルギーが取り出せない。

by mayoneko | 2013-06-07 12:38 | よもやま | Comments(0)
2013年 06月 05日

スラスター用プロペラの製作

正転でも逆転でもどちらでも同じ推力が出るスラスター用プロペラが楽に欲しくて
3Dプリントで出力して貰った。さて性能は?4ミリーモータのロング缶に装着して推力を測定してみた。
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一番下の白いプロペラがそれ 重さは直径30ミリで重さは0.15gほどプロペラの厚み0.9ミリ
真ん中は軸付近だけを3Dプリント品を使いアルミ板を固定したもの 重さ0.12g プロペラのアルミ厚み0.2ミリ
一番上がマイクロセスナについてくるプロペラ 重さは0.05g プロペラの厚みは0.3ミリ
3.8ボルトかけて得られる推力は
品種          電流値    正転推力      逆転推力
マイクロセスナ    280mA     3.4g        0.7g
アルミハイブリッド  300mA     2.6g        2.6g
3Dプリントナイロン 360mA     1.2g        1.2g
3Dプリント品でも厚みが0.3ミリ程度のものが作れれば、アルミハイブリッドと遜色ない推力が出ると思うのだが
プリンタの性能上というか受注印刷限界として0.7ミリが限界なため、試すことができない。
今のところこのタイプの3Dプリント品は軸受けとプロペラ板の角度を出すためのだけと考えて使用したほうが良さそうだと思いつつ、単純にアルミ坂を簡易プレス(簡易プレスの型はCNCで削る)したほうが楽かもと思いつつ、さらにプラ板手曲げで十分かも なんて本末転倒な考えもよぎるが
薄く出力できて脆くない3Dプリンタの性能が欲しい。楽したいだけなんだけど

by mayoneko | 2013-06-05 19:09 | 動力関連 | Comments(0)