Indoor Flight Calculator

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インドアエアプレーンの飛行速度などが求められる計算機
 インドアエアプレーンを作って飛ばしていて、いつも飛行機がどのぐらいのスピードで飛んでいるのだろう?と思うことがあります。モータユニットの消費電力、推力、プロペラの回転数等は簡単に調べられますが、実際の飛行速度を測るのは大変です。いろいろ調べたら計算ができるものが www.RoomFlight.comここにありました。ところが私たちが日常使っている単位ではないため、毎回換算する必要があります。翼面積は平方インチ、飛行機の重量はオンス、翼面荷重は g/inch2 、飛行速度は mile/hour といった具合です。そこで、私たちがいつも使い慣れている単位に変換したものを作ってみました。

 せっかくですから、今までインドアエアプレーンを作って飛ばしてきた各種データが手元にあるので、それらの値が反映するようにオリジナルの計算式に少しの変更を加えました。飛行機のパラメータをいくつか入力することで、最小飛行速度、水平飛行に必要な推力、モータパワー、消費電流、飛行時間等を導き出すことができます。

 飛行時間についてはできるだけ正確な値を導き出すため、電池の容量は実効容量を使います。例えばごく最近使い始めた 140mAh Li-Polymer 電池では、 A-1 に搭載して 220 - 250mA ほどで飛行しています。約 1.6〜1.8C のほどの電流値となり、この電流で使った場合に実際に使うことのできる容量は 95mAh ほどとなります。これは実際に使って得られたデータに基づくものです。

 モータユニットの効率も計算結果に反映されますが、使うユニットによってかなり変わってくると思います。例えば、ビットチャージーのマイクロビー 1.6 では 8g/W ほどです。デジQのモータで 6g/W ほどになります。以上の 2 つのモータはかなり効率の悪い部類に入ります。

 レイノルズ数も出るようになっていますが、こちらは勉強不足でよくわかりません。

 最小必要スペースについては 3 秒間の直線飛行ができるスペースを計算しています。リビングルームで飛ばせる飛行機を計算式で導き出してみるのも面白いと思います。

 複葉機等主翼が複数の場合、実効翼面積はそれぞれの翼面積を加えた 85% となっています。複葉機を作ったことがないので、オリジナルの計算をそのまま当てはめてあります。

 厳密な答えを導き出すには無理があると思いますが、私の A-1 パラメータをインプットしてみると、計算結果は驚くほど一致しています。自分のインドアエアプレーンで計算してみるのも面白いと思います。

 Indoor Flight Calculator の改変及びその掲載については www.RoomFlight.com の Larry Park 氏に事前の了解を得ています。なおこのページはファイルに保存してローカルでの計算も可能です。

パラメータ
翼弦 cm  
翼面積 dm2 複葉機の場合にはそれぞれの翼面積合計 x 0.85 で計算します
全備重量 g
揚力係数 理想的な翼 = 1.0 フラットな翼 = 0.65
電池セル数
使用電池
MaxV MinV AvgV
電池容量 mAh 実効容量を入力すると正確な飛行時間が算出できます
Li-Ion 電池の場合
1.0C ドライブ時 = 定格容量 x 0.85
1.5C ドライブ時 = 定格容量 x 0.78
2.0C ドライブ時 = 定格容量 x 0.66
ユニット効率 g/W ページャーモータ等小型のモータほど効率が悪くなります
MicroBee 1.6 Motor = 7g/W
N-20 Motor = 12g/W
DC5-2.4 Motor = 20g/W
計算結果
全備重量 g
翼面積 dm2
翼面荷重 g/dm2 翼面積 (dm2) / 全備重量 (g)
最小飛行速度 m/sec √(1.64 x 全備重量 (g)) / 翼面積 (dm2)
最小スペース m 3 秒間直進飛行するのに必要とする最小スペース
レイノルズ数 680 x 速度 (m/sec) x 翼弦 (cm)
推力 g(min) g(max) 最小推力(水平飛行が維持できる推力) = 最大推力 / 2.6
モータパワー W(min) W(max) モータユニットの効率を考慮
電圧 V(avg) 電池セル数 x セル平均電圧 (V)
電流 A(min) A(max) モータパワー (W) / 電池電圧 (V)
飛行時間 min(max) min(min) 電池容量 (mAh) / 電池電流 (A) x 1000
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2003/01/15 inserted by FC2 system