制御機構

まず、飛行機がどのように進みたい方向に向きを変えているかを簡単に説明しよう。
乗り物の前後軸に対しての回転をローリング、左右軸に対しての回転をピッチング、上下軸に対する回転をヨーイングという。飛行機が右に曲がる場合まず右にロールし、機首を上げるようにピッチングすることで右に旋回できる。
上の3つの回転を制御することで思い通りの軌道を描けるわけだが、その制御機構は大きく3種類ある。

反作用トルク制御

反作用トルクについての詳細は省くが、例えるなら「回転イスの上で上半身をひねると下半身が逆向きに回る」のと同じと言えよう。
この重いものを動かしたときの反動を姿勢制御に利用するのが反作用トルク制御方式、適当なところにポン付けできる手軽さが利点だ。速度によらないのは長所とも短所とも言えよう。
効率の良い組み合わせや他の利用法は慣性の項を参照してくれ。

推力制御

何らかの推進力で機体を回転させる。
おなじ出力でも重心の遠くにあるとより大きい効果を得られるが、あまり重い物や空気抵抗が大きいブロックが外側にあると操作性に悪影響だろう。落とし所を見つければ見事な軌跡を描くはずだ。

空力制御

回転軸に取り付けた(SMALL)PROPELLERの角度を変えて空力バランスを変化させ機体を回転させる。現実の飛行機にもっとも近い方式だ。
角度を変えるだけならステアリングヒンジもあるが、操作性をよくするためには”キーを離したら元の角度に戻る”ほうがいい。
オーソドックスな機構であるピストン式コグ式について解説しよう。

ピストン式操舵


ピストンは”キーを離したら元の位置に戻る”ブロック。これを利用する。
まず、ヒンジや無動力ホイールといった自由な回転軸を持つブロックを2つ、片方にもう片方を軸の位置をずらして設置し、外側のブロックの左右を挟むようにピストンを設置。ピストン同士をブレースで固定する。あるいは適当なブロックを挟んでそのブロックと軸の外側をブレースなどで繋いでもいい。
それぞれのピストンのキーを別のものにすれば、挟まれたブロックを左右にスライドさせる機構ができる。
 ピストン式操舵は、ピストンの横移動を二つの回転軸によって変換し動翼の角度を操作する方式だ。
コグ式と比べた短所はピストンが沈みやすいものである故に強い風圧によって動翼が歪みやすいことと、ブロック数が比較的多いことか。
動翼が風に叩かれる点は、動翼の揚力中心を回転軸のほんの少し後ろに置けば気にならなくなるだろう。
上の写真はピストン式の一例だが、「横移動を回転に変える」という基本さえ抑えれば様々な形が考えられる。

コグ式操舵


ピストンだけでなく動力ホイールやCOG(歯車)も、キーを押している間だけ動くブロックだ。しかしそのままでは回ったままもとの角度には戻らない。
歯車は根元だけでなく先端にも接続判定を持っている。これを活かして、位置をずらした2つの回転軸を接続・固定し、片方の回転をもう片方で制限するのがコグ式ステアリング。それを飛行機の操舵に利用したものだ。(詳しい作り方はこちら
動力歯車の根本の接続は燃えない限り壊れないし、軸抵抗もあるからピストンより風に叩かれにくい。しかし歯車そのものが比較的大きいことと、ひとつのブロックに複数設置すると動く幅が不均一になること、2つの歯車の接続が重なっているところにはブロックを置けないことから、狭いスペースに詰め込むのは難しい。
そして根本と違って先端は無敵接続ではないが、その先端の接続によって埋め込み設置をしてる。つまりここが破損すれば歯車同士が反発しあい、設計次第では機体の連鎖崩壊を招く。この方式を使うならゆとりある設計がいいだろう。

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最終更新:2018年06月07日 01:43
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