飛空艇を作りたい

Question

FFIIIに出てくる飛空艇を作りたいと思ったので、ヘリコプターの技術を転用できるかと思い、現在調べています。ヘリコプターの原理的なものは書かれていますが、設計方法やその例はあまり無いようなので、どの様な感じで設計すればいいのかわかりません。ヘリコプターを作る際どの様なことを調べればいいでしょうか？

〔1〕仕様
・とりあえず木製で作った船が宙に垂直に１ｍ程度浮かせたい。
・旋回や前進などはしない。
・船がしっかりと姿勢を保ったままであって欲しい

〔2〕質問者のスペック
機械工作技術：素人
使えるプログラミング言語など：Ｃ,Java
電子工作技術：素人だが理屈はある程度分かる。

〔3〕現在の状態
とりあえずヘリコプターを買ったので分解して中を見ようとしている所

funflier · Accepted Answer

No.３です。事情が飲み込めてきました。
No.４-５のご回答と同意見なのですが、本筋の飛空艇のフルスケールモデル（？）
は無理っぽいです。見るとタンデムヘリコプターの胴体が昔の帆船、という格好なの
ですが、メインローターに相当する部分の直径が小さく、このままでは高回転させても
上部甲板に空気がすべて当たってしまい、非常に効率が悪いです。航空力学的に言う
とダウンウォッシュ速度が阻害されてローター推力が得られない、という状況でしょうか。
ファンタジーの世界なので、ここは、本当は魔法的な力で浮いており、姿勢や上昇降下
の制御補助のために複数のローターが付いている、と解釈しておきましょう。

上記を踏まえて、もう一度、現実的に考えた２案があります。
１）前回の回答にも添付したリンクにタンデムローターのエンジンヘリがあります。
　　http://model.hirobo.co.jp/products/0406-903/index.htm
　これのベースを丸々使います。船体設計はこのメインマスト間隔に合わせます。
　バルサ、ＦＲＰ、ＥＰＰ、カーボンロッド・板等の素材で工夫すればなんとか飛ぶ重量
　で可能と思います。ローターは本来よりかなり大きくなりますが、黒くしたりして回って
　しまえば見え難いと割り切ります。
　ただしこれには重大な問題があり、まず高額なのと、この製品はラジコン上級者で
　ないととても手に負えないシロモノだということです。そうなると本格的な４ｃｈヘリの
　練習用にシュミュレータとか室内機、さらに練習用エンジンヘリも必要になり、目的
　達成までに１００万とまではいかなくとも、その近くは見ておかないと満足な結果に
　ならないかもしれません。時間と労力も当然かかります。
２）もっと簡素にするには、No.５ご回答案を頂きます。ラジコン飛行機ですが、
　「空飛ぶ犬小屋」を作った人の例があります。横からみるとスヌーピーが上にいる
　犬小屋ですが、実は前から見るとスカスカでちゃんと飛行機として飛ぶようになってます。
　（ラジコン技術誌２００９年１２月号掲載、アメリカＡＭＡ模型博物館所蔵品）
　これを真似て作ります。つまり横から見ると船ですが、上下はスカスカでブラインド状
　にごまかすのです。この内部に２重反転ユニットを重心に合わせて配置します。
　これなら１）より遥かに安くできます。（ただ安定の問題は起きると思います。）

ローターが斜めに交錯する「交差型／インターメッシュ」というツインローターの実機も
存在しますが（カマン　Ｋ-MAX)、斜めにマストがついてシンクロして回るローターシステム
というのは模型として工作するには各部品を自作で作れる位の技術が要ります。

入手されてる現在のヘリはトイラジの部類で改造ベースにするにはペイロードがなさすぎ
かと思いますし、ロール制御も無いローターではホバリングするには適さないと思います。
それとスペックを見るとやはりリチウムイオンポリマー電池ですので、ラミネートパック状の
電池にキズを入れたりしても危険ですので出来れば止めといて下さい。（以前からこの
リポ電池の危険はラジコン界ではアナウンスされており、ラジコン技術誌最新刊（２月号）
には炎上する模型機体や（本物の）車両火災の写真が載った記事もありますので可能
ならご一読下さい）

安定制御装置も模型用でポツポツ出ています。ラジコンのご研究をすれば市販品組み合わせ
での安定装置を付加することも可能かもしれません。この場合はペイロードの制限が立ちは
だかることにはなりますが。ご検討下さい。

Chappy4649 · Answer

＞例えばプロペラを進行方向に左右対称にして、斜めにするというのはどうでしょうか？

プロペラを斜めにする案は、一瞬でもバランスを失うとすぐに転覆すると思うので、制御がとても難しくなると思います。
それに斜めにして力が反発しあう分、揚力の効率がどうしても低下しますし…。
こういう方式は実際に試した事がありませんので素人考えですが。

＞原作に即した形では実現不可かもしれませんが、ちょっと細工してもムリですかねぇ。

妥協案として浮かんだのが、船体を針金でCGのワイヤーフレームっぽく組んで、スカスカ状態にして揚力を下に逃がすくらいしか浮かびません…。^^;
もちろん木製のオリジナルとは違った印象にはなると思いますが、それはそれでアートなオブジェっぽくはなるかも…。

今でこそ思うんですが、飛空挺のラジコンを普通に作れるなら、誰かが絶対やってるんですよね。(汗)

Chappy4649 · Answer

ノーチラス号じゃなくてインビジブル号ですよね？
夢を壊すようで恐縮ですが、FFの伝統的な飛空艇は、プロペラが下に向かって浮かぼうとする風を甲板がまともに受けてしまって物理的に飛びませんよ…。
プロペラ部分と甲板部分とが綱引き状態になります。
私は子供の頃工作で飛空挺を作ろうとしたら、航空マニアの親父に現実を知らされた口です。(苦笑)

funflier · Answer

自分だと、現実的にどうするか考えてみました。（ＦＦ３の飛空挺の具体的な形は
解ってません。他のシリーズの画像では結構複雑な形だった気がしますが。）

ラジコンヘリのユニットを使い、ペイロード内に収まる様にスチロール・木材・フィルム等
でスケールボディと同じ要領で擬装するのが基本だと思うのですが、本来そんなものは
無い、という所にメインローターやテールローターが出っ張るのは目をつぶるしかないと
思います。複数のローターやプロペラがある場合は飛行用以外はただ空転するダミー
とします。
エンジンや本格的な電動ヘリが作れる・飛ばせるならこの方法で可能です。実際に
ラジコンのイベントなどではドラえもん等の変り種ヘリが飛んだりしています。

もっと手軽にと言うなら、最近の室内ヘリのユニットを流用します。これらを改造して自作
ボディを被せて飛ばしている人も雑誌では紹介されたりしてます。ただし、重量制限が厳
しいので凝った造りの擬装は困難でしょう。

http://model.hirobo.co.jp/
http://model.hirobo.co.jp/03-img/0301-990_unit/unit_pop.pdf（同軸反転ユニットのみ）

これらのコピー製品で価格の低いものも出ています。一度ラジコンヘリを扱う模型販売店
に相談されることをお奨めします。ヘリは安定して飛ばすこと自体が難しく、初めは製品を
そのまま飛ばして練習し、飛空挺に仕上げるのはそれからにしてはいかがでしょう。初め
から自分で安定して飛ぶヘリを作るのは、よほど精通してないと無理だと思います。
また、どんなヘリを分解しようとされてるか不明ですが、他の回答者もおっしゃるように止
めたほうがいいと思います。元の機械的・電気的バランスを崩すとまともなものにならない
でしょうし、電池によっては間違った充電やショートで発火する危険もあります。

wrx4 · Answer

RCヘリ暦11年の者です。
FFIII自体プレイした事が無いので飛行艇がどんな形なのか画像がほしいです。あと現在手元にあり分解しようとしているヘリはどんな物ですか
これも画像がほしいです。

dokiga-munemune · Answer

分解はやめて元通り組み立ててください。
そのヘリを手動制御で飛ばせるように練習してください。
あなたの求める「仕様」がどんなに困難かが理解できます。
ここまでで問題の半分は解決です。
次にそのへりに３軸ジャイロ等の姿勢制御装置と姿勢検出のセンサーを取り付け、マイコンを組み込み自動制御で飛ぶようにプログラムを組めば問題の９０パーセントは解決です。
次に超軽量の飛空挺のボディーを製作し、ヘリに装着すれば完成です。

飛空艇を作りたい

No.３です。

＞例えばプロペラを進行方向に左右対称にして、斜めにするというのはどうでしょうか？

ノーチラス号じゃなくてインビジブル号ですよね？

自分だと、現実的にどうするか考えてみました。

RCヘリ暦11年の者です。

分解はやめて元通り組み立ててください。

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