パワー倍率と進行倍率について |
パワー倍率模型飛行機の飛行性能は、良く飛ぶ、とか胸のすく上昇力とか、風にも強くゆったりとぶ、とかきわめて詩人的な評価が与えられます。そこがまた模型飛行機を愛する所以でもあるのですが、飛行するパワーを議論するのですから、何らかの基準が必要です。そこでとにかく上がりも落ちもしないで水平飛行することをひとつの基準と考えます。このときに必要なパワーに対して、取り出すことのできるパワーがどのくらい余裕があるかということがわかれば、飛び方も推定できようと言うものです。このパワーの余剰倍率を「パワー倍率」と名付け、数値化します。 飛行機が飛ぶのに最低必要なパワーは機体重量と主翼面積から算出します。 ここで理論的に得られた必要最低パワーでは、たとえプロペラが空気を掻くのにこのパワーすべてが使われたとしても、飛行を維持することは不可能です。 また、「モータ出力」を「出力パワー」として「必要最低パワー」と比較しています。必ずギアやプロペラのロス分があり、これらも含めてパワー倍率を考える必要があります。 過去の経験値から、８〜10インチ程度のプロペラでは、飛行維持には最低２倍のパワーが必要のようです。３倍あれば、まあまあ飛べるというところです。また効率の悪い６インチ以下のプロペラを使用するような小型機の場合は、最低５倍、元気に飛ぶには８倍という経験値を得ています。 やっと飛ぶ⇒パワー倍率を３程度(ただし舵を切るとよろよろと降りてしまうかもしれません。） 練習機の穏やかなフライト⇒パワー倍率５程度 軽スタント⇒パワー倍率を７程度に想定します。 |
進行倍率ピッチはプロペラが一回転する間に空気に食込んで進む距離です。プロペラをねじに見立てて、空気が固体と仮定した場合、回転数を掛ければこれが理論上の最高水平飛行速度となります。プロペラの翼断面もある向かい角を保って進行しますから、実際の進行速度は６０〜８０％と考えます。 一方、飛行機が飛行するために必要な揚力を得ることのできる最低飛行速度(失速速度）は、翼面荷重から計算できます。これを基準に、ねじれにより進行してゆく速度の比で、ピッチを決定することにします。 つまり、プロペラがすべりなしで理想的に進行してゆくねじれ進行速度と、最低飛行速度の比を「進行倍率」と呼ぶこととします。 もし進行倍率が1であれば、最低飛行可能速度でよろよろと進む状態です。さらに１以下になるようなピッチを選択したら、プロペラは空転しているようなもので、飛行機が飛行するための最低の揚力を得るための速度すら与えることができません。 進行倍率が大きいということは、最高飛行速度までの余裕が大きいということになり、速度の出やすい、高速で飛んでほしい機体の場合は大きめに、ゆっくり飛ぶ場合は１に近い値を選択すれば効率がよいわけです。これも実際に飛んでいる飛行機のパラメータを入力し、飛び方との相関をつかむ必要があります。 一例として、ピッチ3インチのプロペラを毎分8000回転させるとき、理想の進行速度は時速３６．６ｋｍほどになります。翼面荷重４０グラム/平方デシメートルの機体の最低飛行速度は約３２ｋｍ・ｈですから、進行倍率は１．１４ということになります。このあたりでは引きが弱い、スピードに乗ってこないといったインプレッションで、少なくとも１．５程度、できれば２倍近くはほしいところです。 |
以上の２つとモータランの時間が飛び方を推測するパラメータです。 |