独自の電動RC飛行機の設計と構築

ここでは、75インチ(6.25フィート)の翼幅を持つツインモーターRC飛行機の作り方を紹介します。 これらの手順は、RC飛行機を設計および構築するときに考え、実行する必要がある基本的なアイデアを示します。

ステップ1:航空機の目的を見つける

そもそもなぜ模型飛行機を作りたいのですか? ただ楽しんで飛び回るだけの場合もあれば、カメラを取り付けて空中写真とFPVを取得したい場合もあります。

この飛行機のために、私はただ大きなツインモーター飛行機を作りたいと思っていました。

ステップ2:選挙を選ぶ

航空機に使用する電子機器を選択する必要があります。 適切な推力と適切な飛行時間を与えるモーターとバッテリーを選択してください。 これを行うと、モーターのアンペア数を処理できるESC(電子速度コントローラー)を選択できます。

モーターESC&バッテリー

この飛行機では、10x4.7プロペラ(合計1720g)で約860gの推力を提供し、それぞれ約12Ampを消費する2つのモーターを使用しました(情報/推奨プロペラはモーターメーカーのWebサイトで確認できます)。 この式を使用すると、 (飛行時間(分)=バッテリー容量(Ah)/モーター電流(Amperes)* 48)バッテリーの容量の80%のみを放電する80%ルールを考慮します。 2200mAh(2.2Ah)のバッテリーで、モーターあたり8.8分の飛行時間が得られることがわかりました。 だから、全部で、2つの2200mAhバッテリーを搭載しています。 次に、モーターごとに40アンペアのESCを選択しました(これはかなりやり過ぎです。25から30アンペアのESCだけが必要でしたが、クールに実行したかったのです)。

受信機

モデルに必要なコントロールを決定し、適切なレシーバーを購入します。 たとえば、双子にエレベーター、エルロン、ラダー、フラップ、スロットルコントロールを持たせたいと思っていました。 これは5チャンネルなので、少なくとも5チャンネルの受信機が必要です。 BECの受信機で必要なスポットを一致させた後(これに到達します)、8チャンネルの受信機を使用したので、十分な空きプラグがあります。

サーボ&BEC

私はこの飛行機がかなり大きくなることを知っていたので、より多くのアンペアを描画するより大きなサーボを使用することにしました。 私が使用したサーボはそれぞれ400mAを消費し、合計6個を使用しているため、合計2400mA(2.4A)を消費します。これは、ESCが内部BECで処理できる量を超える可能性があります。 そのため、外部BECを使用する必要がありました。 (BECは基本的にバッテリーから直接電力を取得し、電圧を希望のレベルに下げ、サーボとレシーバーにのみ電力を送ります。)

トータルエレクトロニクス

2x電気モーター

2x Electronic Speed Controller(ESC)

1xバッテリーエリミネーター回路(BEC)

1 x 8チャンネルレシーバー

6xサーボ

ステップ3:航空機の総重量を推定する

これで、すべての電子機器が選択された状態で、それらの重量を加算し、モデル自体の重量に大きなマージンを追加することができます。 (総重量は、すべての電子機器の重量の2〜4倍になる可能性があります)。 飛行機の総重量は約2000gと見積もられました。

数学:

2モーター80g各x2 = 160

2 2200mAhバッテリー200g各x2 = 400g

2 ESC 35g各x2 = 70g

6サーボ各25g x6 = 150g

1 BEC = 35g

1レシーバー= 15g

総電子重量= 830g

830g x2.5 (航空機重量のマージン) = 2075g合計


ステップ4:Wing Cube Loadingを見つける

総重量の見積もりができたので、目的の飛行処理(翼の荷重の影響を受ける)を使用して、飛行機が飛行するために必要な翼の総面積を計算できます。 最良の方法は、次のようなオンライン計算機を使用することです。

//www.ef-uk.net/data/wcl.htm

モデルの重量を差し込んで、低翼の立方体荷重が得られるまで、さまざまな「翼領域」で実験します。 低いほど良い。 私は常にモデルが「グライダーカテゴリ」にあることから始めようとします。なぜなら、構築された後はおそらくあなたが計算したよりも重いため、「トレーナーカテゴリ」に入れられるからです。飛行機を飛んで楽しい。

4.7の場合、900平方インチで飛行機にウィングキューブの負荷がかかることがわかりました。これは「グライダーカテゴリ」です。

ステップ5:翼幅を決定する

必要な総翼面積が得られたので、その数値を分割して翼幅と翼弦(翼の前面から背面までの幅)を見つけることができます。

たとえば、翼の面積(900平方インチ)を12で割ると、翼幅は75インチになりました。

翼の和音と翼幅の任意の組み合わせが乗算されて合計翼面積が得られますが、異なるアスペクト比も重要です。 翼弦を翼幅で割ることで、翼のアスペクト比を見つけることができます。

したがって:12in / 75in = 0.16

高アスペクト比の翼(数値が小さい- はい、その混乱を招く )は一般にグライダーやトレーナー飛行機に使用されますが、低アスペクト比の翼は曲芸飛行モデルに使用されます。 基本的に、高アスペクト比は翼が長くて細いことを意味し、低アスペクト比の翼は短く幅が広いことを意味します。

ステップ6:胴体と尾部の設計

尾:

翼の寸法はすでに設定されているため、尾と胴体を設計できます。 尾部については、おそらく水平安定装置の領域を翼領域の約25%および35%にしたいでしょう。

翼面積= 900 * .25 = 225平方

または、900 * .35 = 315平方

私の飛行機では、234インチの水平スタビライザー領域を使用しました。これは、図面で正しく見えたためです。 (水平安定装置の寸法:26インチx 9インチ)

垂直スタビライザーの場合、その領域を水平スタビライザーの約半分にすれば大丈夫です。

胴体:

胴体は、重心を正しく確保できる限り、任意の長さにできます(ある程度)。 モデルを描きながら、飛行機の外観を良くする胴体を作ります。

私は胴体を長さ52インチ、幅7インチ、高さ7インチにしました。 私は飛行機を貨物機になるように設計していたので、少し大きくて箱型でした。


ステップ7:飛行機の輸送方法を決定する

大きな飛行機を構築している場合、簡単に輸送する際に問題が発生する可能性があります。 車に収まるようにこの大きな飛行機を手に入れなければならなかったので、それを分解して簡単に再組み立てする方法を考える必要がありました。

飛行機を輸送用に小さくする最良の方法は、翼を取り外し可能にすることです。 胴体に接着された2本の樹木が茂ったダボに取り付ける翼を保持するためにゴムバンドを使用します。

この飛行機は非常に大きかったので、主翼を保持するために輪ゴムを使用し、輸送のために両方を取り外すことができるように水平安定板を使用することにしました。

ステップ8:平面の構築を開始する

設計の縮尺図を作成し、満足したら、それらの計画をフォームボードに変換できます。 作業と接着が非常に簡単なため、フォームボードを使用してRC飛行機を構築することを強くお勧めします。 私は、Dollar TreeのADAMS REDI-BOARDを使用していますが、他の同様のフォームボードは正常に機能するはずです。

ステップ9:胴体の構築

胴体全体が1枚のフォームボードに収まらないため、胴体計画を3つのセクションに分割することから始めました。 私は最初に、ホットグルーで接着された2つの三角形と2つの狭い台形で作られたテールセクションを作成しました。

次に、7inx7inx30inのボックスである中央セクションを作成しました。 フォームの形状を維持するために、内部にいくつかの隔壁を追加しました。

その後、鼻のセクションを作成し、3つのセクションすべてを接着しました。

ステップ10:電子機器と垂直安定装置を取り付ける

次に、私は先に進み、胴体に搭載されるすべての電子機器を追加しました。

機体の外側に2つのESCとBECを取り付けて、飛行中に飛行機が流れる空気によって冷却されるようにしました。 これらを保持するためにジップタイを使用しました。

胴体の内側に熱い接着剤でレシーバーを接着しました。

バッテリーを所定の位置に保持する胴体の隆起したデッキにベルクロストリップで接着しました。

垂直安定板にも接着し、安定板に直接ラダーサーボを接着し、ワイヤーを胴体に落とし込みました。

ステップ11:水平安定装置の構築

次に、水平尾翼を切り取ります。 Exactoナイフを使用してフォームの半分を切り、エレベーターのヒンジを作りました。 次に、ヒンジの両側に45度の対角線を切り、ヒンジが自由に動くようにします。 これは、ラダー、エルロン、フラップヒンジにも使用されます。

次に、サーボ用の正方形を切り取り、水平スタビライザーに接着しました。 一部の人々はサーボを胴体の内側に保持したいのですが、できる限り操縦面に近づけて接着する方が簡単だと思います。

ステップ12:強力なモーターマウントを作成する

モーターマウントは、モーターをオンにしたときに破れないほどの強度があることを確認する必要があります。 モーターマウントを構築する方法は次のとおりです。

1番目:胴体の内部に収まるように(胴体の底面と側面に触れて)カットされた2つの断熱フォーム(金物店で見られる厚い緑色または青色のフォーム)を接着します。

2番目:このフォームの「ブロック」を胴体の側面と底面に接着します。 ゴリラ接着剤とホット接着剤の組み合わせを使用することをお勧めします。 熱い接着剤は主に泡を適所に保持し、ゴリラ接着剤は乾燥します。

3番目: 2組のアイスキャンディーを2セット接着します。 次に、これらの2つの部分をゴリラ接着剤とホットグルーでフォームに接着します。 それらの間隔が、ネジ穴間のモーターの間隔と同じであることを確認してください。

今、私の飛行機のために、私はこの技術を使用しましたが、胴体にフォームブロックを接着する代わりに、ゴムバンドを介して翼に取り付ける2つの小さな「ポッド」を構築しました(翼を胴体に保持するのと同じ方法) 。

4番目:接着剤が乾いたら、モーターをポップシクルスティックにねじ込むと、非常に強力なモーターマウントができます。

ステップ13:翼を構築する

これはおそらく最も難しいステップです。 私は、www.flitetest.comで規定されている原則に基づいて、翼を構築します。

1番目:フォームボードを接着して、翼に適した長さにします。 私の飛行機では、1枚のフルシート(長さ30インチ)に加えて、両側に22.5個の部品を使用して、合計で75枚になりました。

必要なフォームの幅については、翼のコードを取得し、それを2倍にします。 私の飛行機のコードは12インチなので、フォームの幅は約24インチである必要があります。 この翼を折り畳むことになるので、2倍の泡が必要なのはそのためです。 また、エルロンとフラップのコントロールサーフェス(両方を使用している場合)は、翼の底面から突出して移動できるようにする必要があることも知っておいてください。 したがって、私の飛行機の場合、上面は実際には12インチで、底面は9インチです。

2番目:

特に大型モデルでは、飛行中の力に耐えるために翼を非常に強くする必要があります。 私は、翼に接着された4分の3インチの木製のダボ棒と、翼の全長に渡る4つの1インチのストリップで構成された発泡スパーを使用します。 ゴリラ接着剤とホット接着剤を使用してこれらのスパーを接着します。フォームスパーを翼の前面から約3分の1の位置に戻し、折り重ねたときに「翼」形状を作成します。

3番目:次に、ワイヤを翼の内側にくるようにサーボに接着し、ワイヤが翼の中心にある小さな穴から出るようにします。 (これは、レシーバーに接続できるようにするためです)。

4番目: さて、トリッキーな部分があります。 発泡スパーに十分な接着剤を塗布し、接着剤が乾くまで素早く翼を折り畳み、平らに押さえる必要があります。 飛行中に問題が発生する可能性があるため、翼がねじれていないことを確認してください。 接着剤が乾いたら、翼の下部の後縁を翼の上部に接着できます。 私はこの部分にホットグルーを使用しています。

このビデオは、翼の作り方を説明するのに非常に役立つことがわかりました。

//www.youtube.com/watch?v=karr67ZYho4(「Experimental Airlines」へのクレジット)

ステップ14:胴体に翼を保持する翼のプレースマントと接着剤のダボ棒を見つける

ここで、胴体の重心を見つけて、翼をどこに取り付けるかを知る必要があります。 バッテリーを中立の場所に置き、数インチ前後に動かしてから、胴体に指を置いてバランスが取れるようにします。 次に、このスポットをマークします。 このスポットは、翼弦の30%マークと並ぶ必要があります。 そのため、翼のコード* .3を使用して、翼のコードに対してこのスポットの位置を見つけます。 次に、胴体の前縁と後縁の位置をマークします。 これは、胴体に木製のダボ棒を配置する場所です。

ドライバーなどの先のとがったものを使用して、ダボの最初の穴を突く。 次に、胴体の両方の壁にダボを押し込みます。 両側に0.5〜1インチ突き出ていることを確認してください。 これはあなたの輪ゴムが保持するものになります。

ステップ15:コントロールホーンとプッシュロッドを取り付ける

次に、サーボの動きをコントロールサーフェスの動きに転送する必要があります。

1番目:クレジットカードの半分を使用し、図のようにカットしてコントロールホーンを作成します。

2番目:サーボアームからコントロールサーフェスに直線を引き、コントロールサーフェスにスリットを切り取り、コントロールホーンをスライドさせます。 ホーンの平らな部分をコントロールサーフェスの下部に配置して、はがれないようにします。 Xactoブレードを使用して、プッシュロッドが通過できるようにクレジットカードに小さな穴を開けます。

3番目:コントロールホーンの接着剤。

4番目:プッシュロッドの一部を取り、一方の端でZベンドを作成します。 サーボアームに通し、コントロールホーンの穴に合わせます。 (操縦翼面が中立位置にあることを確認してください)。 次に、プライヤーのペアを取り、プッシュホーンをコントロールホーンの穴を通過する位置で曲げます。 この端で別のZベンドを作成します。

5番目:余分なプッシュロッドワイヤを切断し、サーボアームを外します。 プッシュロッドをサーボアームとコントロールホーンに通して押し込み、サーボアームをサーボにねじ戻します。

ステップ16:着陸装置?

次に、モデルに着陸装置が必要かどうかを判断する必要があります。 答えが「はい」の場合、三輪車スタイルの着陸装置よりも強くするのが簡単なので、テールドラッガースタイル(前部に2つの車輪があり、後部に小さなテールホイールまたはスキッドがある)を使用することを強くお勧めします。

私は1/16インチのピアノ線を使用し、三角形のような形状を形成するように曲げます。 ジップタイを使用して、尖った端をポプシクルスティック(胴体に接着済みで、両側に穴が開いている)に固定します。 これが私が役に立つと思ったFlite Testのビデオです:

www.youtube.com/watch?v=po2P1X2OsGA(Credit to Fliteテスト)

次に、胴体の前面にポプシクルのスティックを貼り付け、ゴムバンドを使用して着陸装置のワイヤーの前面を胴体に固定します。 車輪は、着陸装置のワイヤーの端に接着されたジップタイで所定の位置に保持されている3インチです。

ピアノ線を切断するにはボルトカッターを使用することをお勧めしますが、切断した端が非常に鋭くなる可能性があるので注意してください。

ピアノ線を曲げるには、木製の作業台に小さな穴を開け、ワイヤーを穴に刺してから曲げます。 これは、ペンチを使用するだけでは曲げることができないため、最も活用されます。

ステップ17:グライドテスト

次に、各翼に、翼の前縁から約25〜35%後ろに小さなマークを付けます。 バッテリーをコンパートメントに入れた状態で、これらのマークに指を置いたときに、飛行機が機首と少しバランスが取れていることを確認します。 また、設計をオンラインの重力計算ツールに接続して、正しいバランスポイントを見つけることも役立ちます。 ここに良いものがあります:

//adamone.rchomepage.com/cg_calc.htm

ここで、飛行する準備が整った場合のすべてを設定した状態で、すべての操縦翼面、特にエレベーターが中立であることを確認します。 飛行機に乗って頭の上で走り、1〜2秒待ちます。 それらの秒で、飛行機が機首を下げているかどうかを確認します。 それが少しだけなら、それはよくバランスが取れています。 急降下しようとすると、鼻が重いです。 そして、上昇して後方に反転したい場合は、尾が重いです。

ステップ18:制御方向とモーター回転をテストする

飛ぶ準備ができました! 送信機の電源を入れ、バッテリーを差し込みます。 各スティックの動きをチェックして、正しい操縦面が正しい方向に動くことを確認してください。 レシーバーには、各プラグが制御する内容を示すラベルが(レシーバー自体にない場合)Webサイトにある必要があります。

右スティック

UP-エレベーターが下に移動します

DOWN-エレベーターは上に移動します (最初は混乱しますが、スティックを後ろに動かすと飛行機が後ろに傾くと考えてください。

左-右エルロンが下に移動し、左エルロンが上に移動します

右-右エルロンが上に移動し、左エルロンが下に移動する

左スティック

UP-モーターがオンになります

DOWN-モーターがオフになります

左-舵が左に移動する

権利-舵が右に移動する

これを思い出すのに役立つビデオは、Flite Testによるものです。

//www.youtube.com/watch?v=Gf74geZyKYk(YoutubeのクレジットからFliteテスト)

ステップ19:乙女飛行

今、あなたが待っていた瞬間。 計算と設計が正しいかどうかを確認する時間。 新しい飛行機を処女する前に、強力な無線信号があることを確認するために、範囲テストを行う必要があります。 (範囲チェックは、飛行機が本当に遠くにあるかのようにシミュレートするために送信機を置くモードです。)多くの送信機は異なるので、これを行う方法をマニュアルで確認してください。 「範囲チェック」モードになったら、コントロールを動かしながら飛行機の周りを大きな円で歩きます。 飛行機を常にコントロールできるようにしてください。

この後、飛ぶ準備ができました! バッテリーが完全に充電されていることを確認し、最後にもう一度CGをチェックして、そのままお試しください! 最大出力までスロットルし、エレベーターを引き戻します。 飛行機が不安定になると予想し、いくつかの積極的な制御の準備ができています。

ここに私の貨物飛行機の乙女飛行のビデオがあります:

ステップ20:飛行機を完璧に飛行させる

空に上がったら、トリムタブを使用して飛行機を水平に飛行させます。 飛行機が機首を下げたいと思うなら、機首が重いかもしれません。 重心を変更するには、バッテリーを前後に動かしてみてください。

私の飛行機の多くは、全力をかけると積極的に登りたいと思っています。 これに対抗するために、モーターマウントの上部2本のネジ、アイスキャンデースティック、モーターの間にワッシャーまたはプラスチックリング(プロペラに付属しているものなど)を取り付けます。 これはモーターを少し下に傾け、この効果を弱めます。

トリム、CG、モーターアングルを少し変更すると、飛行機が飛ぶようになります。

これを読んでくれてありがとう、そしてあなたがこれのいくつかを理解するのに十分な意味があることを願っています! ご質問がある場合は、お問い合わせください。 私の飛行機をもっと見るには、YouTubeページをチェックしてください:

//www.youtube.com/channel/UCHP3rF6id84aeVWqQ ...

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