2022年12月25日日曜日

ガー二ーフラップ実験

 今年もすべての競技が終わったので、実験・トライアルフェーズになります。来春に向けて色々試してみたいと思います。

いつもの田んぼには日の出直前から集まり出しました。それにしても寒い。気温は-3℃。指がかじかんでしまいます。


そして、トライアル。

まず、昨日機体を整理していて発見した、翼幅500mmの機体。


昨年製作の機体ですが、投げ上げが苦しく、返りがいっぱいいっぱいでした。今年、結構SAL投げの練習をしてきたので、ちゃんと上げられるようになったかな?

結果、上昇パターンは理想的で返りも安定させることができました。良かったヨカッタ。ただ、滑空が早く沈下率も大きい感じがします。タイムもイマイチ伸びませんでした。やはり重すぎるんですよね。流石に軽量化を狙わないとこのサイズの機体はものにならないなぁ。とりあえず、今後の課題ということで。

で、今日のメインの課題。ガー二ーフラップの効果実験です。主翼後縁下側に貼り付けて揚力の向上を期待しています。まずは何が起きるのか実際に見てみたいというところから、簡単な1mm角のバルサをガー二ーフラップに見立てて実験をしてみることにしました。


ベースとなる機体は、先週のFuji Cupの生き残り。修理を経て再度戦力化した機体です。事前に各部位の調整は済ましてあります。
その機体にガーニーフラップを装着しました。


こんな感じです。
ネット上での風洞実験結果を見てみると、抵抗は大きくなるものの、抵抗以上に揚力増大が見込めるとのこと。ただ、車には装着例が多くあるものの、一般の航空機ではあまり見当たりません。効果のほどは?

さっそく、投げ上げてみると。。。。
ものすごいループとピッチング。そして旋回半径が非常に小さくなりました。獲得高度も見劣りします。とても見ていられない。
様子をみながら、エレベータをダウンに。もともとがアップトリムの機体だったのですが、かなりダウントリムに設定してもまだピッチングが止まりません。ループは収まってきました。さらに機首に0.5gの錘を追加。まだピッチング傾向が残っている。

高度が低いということは、やはり抵抗が効いているのでしょうね。一方ピッチングが激しいというのは、揚力が増している証かもしれません。


これ以上深く調整すると、元に戻せなくなるリスクがあるので、ここでガーニーフラップを片翼だけ外してみました。右翼だけ残してみました。各部所の調整はそのまま維持しています。


想像です。
揚力増大効果>抵抗増大: 旋回半径は大きくなる。
揚力増大効果<抵抗増大: 急激にスパイラルに入り、あっけなく墜落。

さて、お試しです。
発航後の上昇パターンは大きく変わりました。ループに少し右ロールが入ったパターンがフラップ装着前。今回は右ロール成分が全くなくなり、左に流れるように上がっていきました。高さはそれほどでもない。
そして滑空。驚く変化が。
ピッチングは相変わらず少し残ってしまうのですが、旋回半径は大きく変わり、左旋回になりました。非常に小さな右旋回だったのが、ちょっと大きめの左旋回に。もちろんラダーは弄っておらず、右旋回設定のままです。
2,3度お試し飛行させましたが、この特性は変わりません。
ガーニーフラップの影響は「揚力増大効果>抵抗増大」であり、揚力増大効果はかなり大きいようです。

最後に、右翼のガーニーフラップも取り外して、エレベータと錘設定も元に戻しました。
その状態(初期状態)で飛ばすと、上昇パターン、旋回方向、大きさ、グライド姿勢、全てがもとに戻りました。

ということで、結論としては、一連の変化はやはりガーニーフラップ効果であったと判断します。

効果があることは良く分かりましたが、次の問題はこれを使いこなすこと。少し機体の設計も変えないといけないかも。。。
とりあえず、今日の実験はココまでとして、ガーニーフラップ採用の可能性を少し考えてみます。性能だけじゃなくて、保全性(メンテナンス性)等も考えないといけない。。。





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