羽ばたきの支脈

下手なスケッチだが ヒグラシの支脈を書いた物 ホントは実物の写真を載せたいところだが 油断して所長に弄ばれてボロボロになってしまった。スケッチしておいて良かった♪
支脈の走りかたをみてもらうと線が交差する場所で直行する部分はほとんど無くて必ず曲線で構成されている、一見交差しているように見える部分も良く見ると曲線の集合で出来ている。(スケッチが下手なんでもろ線を打ち込んでいる場所もあるが) パッと見線のつながりの構成が極端に変化する部分でも必ず曲線 つまり構造に無理がかかりにくい様に自然にできている 。この支脈は羽を丈夫にするだけでなく最低の重量増で最大の羽ばたき効率が上がるように出来ているんではないかと思う。
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よく羽ばたき名人のたかはしさんと話に出るのがこの支脈をリアルに再現できたら より効率的な羽ばたきが出来るよなあ みたいな話を良くするのだけど 
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普通にやれる範囲で行くと扇のように骨を入れる方法が精一杯で これでも十分に効率が良くなるため 古くからゴム動力インドアプレーンの羽ばたき機などに採用されていて 骨の材質はカーボン以外に髪の毛をとくプラスチック製櫛の毛がいいと言う人もいた釣り糸のテグスを使う人もいる。
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総重量3gで幅10センチ なおかつカメラまで搭載しているDelFly microはカーボンロッドを30度配置していて ちゃんと飛行に成功していたりする
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またハーバード大学のこのプロジェクトではリアルな支脈をカーボン薄板をレーザーカッターで切り出して再現し超小型羽ばたきの実験に使っている所もあるが、こちらは外部電力での飛行しか公開していない。内蔵電源で飛行していて公開されている範囲では現在たかはしさんの羽ばたき機が世界で一番小さい 
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この飛行の成功も骨なしでは考えられないと本人から聞いた。となるとこの骨(バテンと呼ぶことが多い)の配置次第でもしかしたら大幅効率アップも望める可能性が十分ある ほんとは先ほど書いた曲線で構成すればより良いことは確かだが 工作上の問題が立ちふさがるので(ココをクリアするという手もあるが) 直線の配置と組み合わせだけでどこまで行けるか煮つめるのも面白いと思う。
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上記の画像のような九州工業大学のメカトンボのこんな配置
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 たかはしさんの30センチ羽ばたきの配置などいろいろな配置が試されていて
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かくいう私もアゲハチョウの支脈配置を超簡略化して配置してみたりもしている。効率的には10%アップしたが、この配置ただの感で配置した物なので とてもベストな配置とは思えない。この骨の配置も素材や羽ばたきのサイクル 機体のサイズ 飛行速度 姿勢 重量によって すべて変化するはずで 単純に一つのパラメーターで固めおいて羽の骨の配置のみでベストな解を引き出す公式を得ようとするだけで
十分 論文になりそうなくらい組み合わせが考えられる。 
ここはひとつ 誰かやってみニャイ? 
(たかはしさん画像借りちゃいました)
Commented by Ichi at 2008-12-14 09:00 x
 羽ばたき機熱が上がっていますね。
 昆虫の羽の支脈は、何となく魅力的でしたが、良く見るととてもよく出来ているんですね。このまま作りたいくらいだけれど、身近な材料で作ったら重くなっちゃうかな?
 実現可能な工法で、再現するのも楽しそう。製作中(最後の写真)の翼幅は10cmくらいでしょうか。
Commented by mayoneko at 2008-12-14 10:02
Ichiさんおはようございます
支脈は印刷技術やエッチングを旨く利用して細かいこともできるかもしれせんがやってみるしかないですね、現在のバテン方法の追い込みも十分やれば 新しい製作方法が使えるようになったとき配置の感がかなり養えると思えます。画像の羽ばたき機は2年前に製作した今となっては超大型の(笑)翼幅18センチくらいの機体です。当時最小は小松原さんが14センチか12センチまで追い込んで独特な操舵方法でうまく飛んでいました。
Commented by たかはし at 2008-12-14 11:01 x
いつのまにか写真が大量に追加されてますね。初見のものもありびっくりです。そうそう試してみた経験として、超小型クラスでは、バテンの有無で推力が大違いです。でも大型機ではそうでもなかったり。翼のサイズ形状や飛行重量によって、解はたくさんあるような気もしています。当方は系統的に最適解を追求する気力もないので、あてずっぽでやってみるだけですけどね。ここは若い学生さんとか煽って研究させちゃいましょう
Commented by mayoneko at 2008-12-14 12:04
たかはしさん おそようございます。
いつも酔っぱらって話している時の繰り返ししなりますが、解はほんと無限にあるというか 飛ぶ虫に限っても 虫の種類だけ有るわけでもの凄い数になりますよねー。 いろんな羽ばたき機アィデイアをどんどん試していって、何となくいつもこの機体を飛ばしているなー みたいになったら それもひとつの解答で たかはしさんのように、その解答がワンパターンでなく多彩な形態を持っているのは素晴らしい事です。
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by mayoneko | 2008-12-13 18:42 | 羽ばたき飛行機 | Comments(4)

飛ぶって、楽しいニャー


by mayoneko
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