LS-1 (Light Stick 1) | |||
受信機 Receiver | IRXA302BM Combo receiver with battery monitor | 0.15g | |
アクチュエータ Magnet actuator | 0.025mm 700t 180ohm coil x 2 | 0.12g | 0.14g |
1mm x 1mm x 1mm magnet x 2 | 0.02g | ||
モータ Propulsion unit | 4mm x 8mm 28ohm pager motor 60:12 | 0.46g | |
プロペラ Propeller | 2 x 1 (51mm x 25mm) balsa | 0.03g | |
電池 Battery | Kokam 20mAh Li-Po with magnet | 0.73g | |
飛行機重量 Air frame | 主翼 Wing | 0.10g | 0.27g |
水平尾翼 H.Stab | 0.03g | ||
垂直尾翼 V.Stab | 0.01g | ||
胴体 Fuselage | 0.04g | ||
電池ホルダ Battery holder | 0.08g | ||
その他 Others | 0.01g | ||
全備重量 All up weight | 1.78g |
翼幅 Wingspan | 122mm (4.8") |
全長 Length | 160mm (6,3") |
翼面積 Wing area | 0.488dm2 |
全備重量 All up weight | 1.78g (0.063oz) |
翼面荷重 Wing loading | 3.65g/dm2 |
静止推力 Static thrust | 1.12g (6620rpm 52mA 3.5V) |
1mm 角のマグネットがアクチュエータとして実用になるかテストしてから使いました。トルクは簡易測定で 0.2g ほどしかありませんが、何とか実用になると判断しました。
飛行機は簡単な図面を描いて胴体から作り始めました。小さい飛行機なのでバルサ角棒の胴体でもよかったのですが、せっかくですからこだわって巻き胴にしました。 0.5mm のバルサ板を 0.3mm まで薄く削り、 2mm のカーボンロッドに巻き付けて作りました。外径 2.6mm、長さ 130mm の巻き胴は 0.4g でできました。
受信機は 0.15g と今までになく軽量です。バッテリ電圧が 3.08V まで低下すると赤色 LED が点灯して知らせてくれます。
動翼には 0.3mm まで薄く削ったバルサ板をつかいました。トルクが少ないのでヒンジテープも極細にカットして使っています。コイルの中心が水平尾翼の上面に位置するように固定し、1mm 角マグネットがコイルの中心になるように水平尾翼に固定してあります。
マグネットアクチュエータ部のクローズアップです。コイルが 0.06g、マグネットが 0.01g で、0.9 ミクロンのフィルムを貼った水平尾翼が 0.03g。水平尾翼完成で 0.10g です。
主尾翼には 0.9 ミクロンのフィルムを貼りました。すでに水平垂直尾翼にはマグネットアクチュエータを取り付けてあります。
今のところ入手可能な最軽量のモータは、外径 4mm、長さ 8mm のページャモータです。カタログ値で 0.46g ですが、 5 個まとめて量ってみたら 1 個あたり 0.474g あることがわかりました。
モータユニットの軽量化についてはモジュールを 0.3 から 0.2 のものに変更し、ギヤの厚さを薄く削るなどしましたが、モータそのものが重いので、モータの金属ケースを削るなどして軽量化しました。
モータについては LS-1 が完成したあとにもう少し軽量化できることがわかりました。
電池に採用したマグネットキャッチは電極タブをマグネットを包むようにコの字に曲げていましたが、マイナス電極については丈夫なニッケルが使われているため、コの字に折り返すのをやめてマグネットから先の部分をカットしました。これで電池は 0.76g から 0.73g と少し軽くなりました。
モータユニットに電源装置から 3.50V を供給してデータをとってみました。 1.12g (6670rpm 52mA) の静止推力は 1.78g の飛行機にとって申し分ない推力だと思われます。
飛行機の大きさの割にプロペラサイズが大きいので、反トルクの影響を考えてモータのサイドスラストを少し多めにしてみました。ダウンスラストも少々つけてあります。重心位置が 50% になるように最後に主翼を取付けました。主翼の取付け迎角はウイングポストの抜き差しで調整できるようにしてあります。
飛行機完成後にもう少し軽くできる見通しがたちましたが、とても小さな飛行機なので部分的に軽く作り直すのはとても大変です。そこでまだテストフライトも行っていない中、すでに 2 号機の計画を進めています。 Light Stick シリーズは軽さを追求するインドアプレーンと位置付け、平行して A-6 シリーズでは更なる低翼面荷重を目指した飛行機を計画しています。