初めてのインドアプレーン

髪の毛ほどの細い電線や、米粒程の小さな部品に四苦八苦しながらも少しづつですが
この世界(リモート操縦の indoor-plane,micro-plane)に魅せられています。まだまだ先駆者方々の真似事の範疇を越えませんが
ご興味のあるかた一緒に楽しみませんか、現時点の内容はご覧の通りです。
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〜12g無尾翼機(2.4G)の製作

胴部取り付けとメカの実装。
エルロン翼リンケージには径0.3の黄銅線を使用。

Lipo70mAとRx42を機首に配置しても重心位置が滑空時のマークからかなり後方になってしまいました。
そのためプロペラ軸を25mm延長してギヤとモータを前方に配置しました。

垂直安定翼も付けておきます。







〜12g無尾翼機(2.4G)の製作 

翼幅360mmと前作よりは二回り小さくして、2mm厚のEPSを翼方に切り出しカーボン板で補強。

プロペラは自作のバルサ8cmを3:1のギアダウンを介し7mmモータで駆動します。











〜12g無尾翼機(2.4G)の製作

軽量化のためにエルロン翼をコイルアクチュエータで駆動してみます、搭載予定の受信機(DT-Rx42)は最大400mAまでの駆動能力があります。

線径0.07mm電線を内径6mmで500回巻き(≒50Ω)
のコイルに3.5mmx1.5mmのネオジウムを2つ入れてみました。(重量0.71g)
ヒンジ2箇所には4mm幅のラミネート用フイルムを使用
してニュートラル位置への復帰をおこないます。
モータサーボの様にはいきませんが
この条件ならなんとか翼を駆動出来そうです。





無尾翼機(エレボン仕様)をMSR送信機で つづき

中央部カバーリングで完成です。
私自身のテスト飛行は2度しか行えませんでしたが、
Lipoの位置も決まりとても良い感じで風(空気)に乗りました、依頼主のフライト仲間が早速初飛行です。
低空でのスロー滑空やループも決まり、おおいに満足してもらえたようです。めでたし々。

私自身もお気に入りの機体となりましたが、引き取られ手元に無くなったので、同一機かこれをスケールダウンして、6mm or 7mmモータで〜12g程のものを製作してみようと考えています。





無尾翼機(エレボン仕様)をMSR送信機で つづき

引き込みの風流が悪そう(見た目)なので、下部のプロペラ前方を斜めにカットです。
なかなか飛行の機会(場所や天候)がないので、不安要素は出来るだけ無くしておきます。












無尾翼機(エレボン仕様)をMSR送信機で つづき
2012#1

補強のカーボン板(2mm×0.13)は一部追加しています、またエルロン翼面積も少し大きくしました。













無尾翼機(エレボン仕様)をMSR送信機で つづき

手投げ滑空でのバッテリー位置確認後、先端部を少しカットして丸くし、EPPで仕上げました。
また、滑空で直進性が不安定なため垂直安定翼を追加しましたが、実際に飛行してみて不要なら撤去したいとおもっています。

配線と動作の確認も終えたので中央部もカバーのつもりですが、先ずは飛行確認です。
さて...







無尾翼機(エレボン仕様)をMSR送信機で つづき

昇圧とミキシング回路
0.1mm厚基板にDCDCコンバータ(LTC3200-5)と
ミキシング用PIC10F2xxを実装しました。
単体での重量は0.1gです、あわせて0.36gとなります。

手にしているMSR送信機のニュートラル信号実測値は1.52ms±0.01msです。
トリムの中心でマイクロサーボのセンター位置がでてほしいので、この値をセンター値として演算することにしました。
エレベータは先の操縦感からDR値を上下ともに50%の固定としました。
これらを信号の方向にも注意しながらプログラミングします。


無尾翼機(エレボン仕様)をMSR送信機で つづき

主な重量配分は現時点では画像の様でいいのでは
といったところです。
それから先端部は直ぐに壊れそうなのでEPP材に付け替えますが、重量配分に問題なければも少し先端を丸くしたいです。

RX31はMSR送信機と問題なくバインドが行えたので
ミキシングとDC昇圧回路を作ります。
ミキシング回路にはPIC10F2xxを使用します。







無尾翼機(エレボン仕様)をMSR送信機で つづき

搭載メカはAlula-hsと同じく
モーター-->マイクロBLモーター
プロペラ-->BP2.25”
サーボ-->マイクロサーボ
受信-->DSM2受信機(DT-RX31)
電池-->Lipo-110mA

Ail.xElev.ミキシング&DC昇圧回路
全備重量〜15g程度







無尾翼機(エレボン仕様)をMSR送信機で

Alula-hsの飛行を見たパークフライト仲間からの希望で’MSR送信機’でもフライト可能な無尾翼機を製作することになりました。

機体も新規にデザインします。
メカ類はできるだけ内臓できるよう立体胴にします

3mm発泡に2mm×0.13のカーボン板を使います。








アルラエボ子供サイズの改良 つづき

尾翼は水平翼を追加して垂直翼上部はカットしました
下部は全て無くしてしまうと安定して飛ばなくなりましたので、後部を2割程度短くして残しています。
より鳥っぽくなり、飛びも素晴らしくお気に入りの機体となりました。











アルラエボ子供サイズの改良 

人前で安全に飛行できるようプロペラ位置を変更。
マイクロモーターとはいえ高速回転では威力があります翼の前方中辺りまで後退させ先端はEPPとしました。
また、バッテリー(Lipo100〜130)の劣化等でフルスロットル時に電圧降下(3V以下)が激しいと受信機(Rx31)の受信が途絶え左右サーボがエレベータDown方向に作動してしまいます、その防止策として受信機電源に電圧昇圧(LTC3200-5)回路を追加しました。
搭載バッテリーはマイクロヘリ等の安価なもの(Dualsky110mA)を使用していますが、昇圧回路の追加で安心してフルスロットル操作をすることが出来るようになりました。



赤外線送信モジュールを使ってFMSで遊んでみる

モーション送信機のモードを1つ増やして
エルロン機も飛ばせるようにしてみました。

実機ではなかなか操縦感触がつかめませんがシュミレータなら存分にモーション操縦が楽しめます。
画像ではフォッカーを飛ばしていますが、ヘリコプターをはじめ他の機体もゲーム機感覚で楽しく飛ばすことができています。








JR用赤外線送信モジュール つづき


JR-PCM9Xのモジュール部に装着した状態。
LED駆動電流は
電池にNicd1.2Vx8=9.6Vを使っているので3セルと判断して電流制限抵抗の大きい方が有効となります。

以前に送信機本体を改造して赤外線送信部を右上部に実装しているので、PCM9Xでこのモジュールを使用する機会はないかも...







JR用赤外線送信モジュール

製作したモーションタイプのコントローラで赤外線も使えるようモジュール仕様の赤外線送信機を製作してみました。

38Khz,56Khzの送信と1ch<->3ch入替えを可能とし
電池のセル数(Lipo2セルと3セル)を判定してLED駆動電流を自動切換えします。
LEDは6灯なので比較的小さな空間(〜20m程度)での制御になります。

今まで製作した赤外線タイプの機体もこれで楽しめそうです。




アルラエボ子供サイズの飛行

Alula-hsの尾翼を変更したので、普段の送信機を使用し飛行してみました。

重心位置も少し前に移動して、凄く安定度が上がり大変操縦しよい機体になりました。
「フワー、スー、クルリ」と鳥の様に...
これは満足度大のお気に入りの機体となりそうです。











モーション送信機でのフライト

飛行を撮影しました。

ラダー機は主翼幅を少し長くして3mm厚さで作りかえました、こちらは特に問題なく飛行することが出来そうです。
エレボン機は安定度を増すために尾に水平翼を追加しましたが、やはりそれでも少しは練習が必要です。


コントローラはエレボン時のDR量の再設定とバッテリー低下警報回路も実装しました。







2.4G送信モジュールを使って  つづき4

FrSky2.4Gモジュールを試してみます。
JR送信機本体との接続時、TD2.4LPモジュールでは入力信号レベルは5VPPですが、このモジュールは電源電圧近くまで振れています。

今回製作したコントローラの出力信号は5VPPなので
このまま接続して動作するのか?疑問でしたが..
”電源ON”で特に問題もなく動作している様です。
ただこの状態で安定動作しているか否かは不明です
消費電流は
TD2.4LPモジュール装着時--->37mA
FrSky2.4Gモジュール装着時--->116mA
でした。
バッテリー電圧警報も必要になりそうです。


2.4G送信モジュールを使って  つづき3

実際に飛行してみると最初は少し戸惑いますが、慣れてくると’操縦桿’を前後左右、静かに倒すとほぼイメージのラインで飛行でき思っていた以上に愉しめます。エレベータ機はすぐに慣れましたがエレボン機(アルラ小型)は若干練習がいるようです。
(これ専用の機体が欲しくなりました.)

スティックはシンプルにスロットルのみとして操作感を良くしました。
エレベータ機とエレボン機の切替えをSW(スティックプッシュ)にしました、また予備のSWも追加しました。
参考用(追加配線後のテスト回路




2.4G送信モジュールを使って  つづき2

操作感を良くするのためにグリップを付けました
5mmのデコパネを貼り合わせています。
見た目も少しはコントローラらしくなりました。
画像のようなラダー機なら少し慣れれば十分楽しめそうです。


このテスト回路には機能切り替え等のSW類は付けていませんがエレボン機とエレベータxラダー機を操縦することができます。参考用(現時点のテスト回路)






2.4G送信モジュールを使って  つづき1

アルラエボ小型機のエレボンを動作させてみました。

加速度センサーはそのままではノイズがひどくてマイクロサーボが悲鳴をあげます。
このテスト動作では夫々の出力に1uFを追加し、20m秒のサンプリングで10回の移動平均値を出力するようにしています。

実際の飛行操作が可能か否か...
近日中に試飛行の予定。








2.4G送信モジュールを使って

””iPhly””もどき?なモーションコントローラを作ってみました。

JR_TD2.4LPと先の3軸加速度センサーKXM52を使用し、これらをRenesasマイコンR8C/M110Aにて制御します。

JR送信機本体からはチャンネル区切り信号400usec(Low)と1100±400usec(Hight)5VのPPM信号が出ているようなので、それと同じタイミングの信号をM110Aで作り2.4Gモジュールに渡しています。





アルラエボの子どもサイズ  つづき

手元にRX31(0.23g)とゆう超軽量受信機があるのでマイクロサーボ,マイクロブラシレス等々を貼り付けてみました。プロペラはBP2.25”を使うと推力16g/1.2A程度となるのでバッテリーも手持ちのLipo90mAを使えそうです。全備重量:13.7g

随分昔に「超小型飛行体研究所」のブログに同種の機体を飛行されている動画がありよく飛んでいるを見ました、今更ですが、この機体もその様に飛ぶのを期待しています。






アルラエボの子どもサイズ  つづき

親子鳥の記念撮影

親鳥の下面には翼の羽根をペイントしていますが
上面は白無垢が綺麗なのでそのままにしています。












アルラエボの子どもサイズ

以前から気になっていたAlura-evoですが最近になってようやく飛ばす機会(近くの河原)ができました。
予想していた以上に楽しく、汗だくの筋肉痛もなんのそので暫くは「エイヤー,オットット」がつづきそうです。

鳥形無尾翼機は洗練されたデザインも美しく飾りに子どもサイズのものを3mm発泡で切り出して作ってみました。翼には3mm×0.13mmカーボン板埋込み。








廉価な状態センサーのモジュール類 つづき

HMC5883Lデジタル3軸地磁気センサを使ってみました、I2CインターフェースはVDDが2.16〜3.6Vとなっているため手持ちのH8-3052FボードへのSCL,SDA接続はマニュアル通りFET(IRLML2502)を介して行っています。

X,Y軸の中心と正円補正を各振幅とオフセットで行った後、atan2(y,  x)で方位を表示してみました。
Z軸は未使用ですがGOODです。

モータの影響がどの程度か調べていませんが、可能ならヘッドロック等に使ってみたいとおもいます。




廉価な状態センサーのモジュール類

近年はこれら全てを1チップに収めたものもあるようですが、写真のものは現在(2011.8)手軽に入手出来るものばかりで何れも\1K未満です。

ジャイロと加速度センサは既に使用していますが
地磁気センサはHMC5883Lは初めてです。

機体に搭載するか、手元側に搭載するか...
何か楽しめそうです。







マイクロHLG#2の微調整

屋外の飛行ではもう少し重さがあるほうが安定するようなので、バッテリーをLipo50mA×2(100mA)の構成にして重量と重心を変えてみました。
また、左翼端に突起物(指掛け)も付けてみました。
私は親指を翼下にして握るのでこの突起は一指し指の腹に沿う形となります。
ランチ高度は明らかに高くなったとおもいますが、何分老体の虚弱な腕なので高度と結うにはハズかしい.
それでも自分で思うようにランチ出来た時は大いに自己満足しています。
この投げと操縦とキャッチングは老体の心身に凄くよい運動になりそうです。
他に先端の補強(3mmベニア)等々
全体で24g->27gと約3g程増えています。


超軽量2.4Ghz受信機( DT-Rx42 ) つづき

IR版プッシャー機の受信機と置換してみます。
重さと大きさは殆ど変わらないので入れ替えはスムーズにできます。
太陽の下、ふわ〜ん、と飛行しそうです。

メモ:
エルロンとラダーのCH割付の設定変更を手順書通りに実施してみましたが、どうしてもオプションモードになりません。(この時の供給電源は1セルのLipoで約4V)’e-Slowfly’さんに確認したところ
「受信機には十分な電圧が供給され続ける必要があります。」との記載事項が重要とのこと。
∴供給電源を1.2V×4≒5Vに接続して再度実施すると難なくと変更することが出来た。


超軽量2.4Ghz受信機( DT-Rx42 ) つづき

愛機PCM9XにTD2.4LPを載せバインドしてみました。
30秒後の点滅状態からバインドをこころみましたが、
ランプが消灯したままになってしまいます。
ドキッとしましたが、どうも受信機を静電防止用袋の上に置いていたせいだったようです。

バインドは無事完了、各アクチュエータ駆動系も問題ないようです。

説明書にはアクチュエータのCH割付が変更可能な様な記載があるので可能ならばエルロン->ラダーの変更をしてみようと思います。




超軽量2.4Ghz受信機( DT-Rx42 )

魅力的なので早速( e-Slowflyさんより )1ヶ購入してみました。
型式はRx42
これは4CH仕様で
2AESC内臓、アクチュエータ出力2ch
重量0.32g
Spektrum DSM2
11.1×12.3mm
となっています。

画像のコネクタを付けると、ほぼ倍の重さになってしまいました。(それでもこの重さ、十分に軽いです)




何だかんだで装備が増えてしまって.

最初は40MHzモジュールのみで十分満足だったものが...
空用、赤外線用、2.4G屋外用、そして2.4G室内用と
煩雑な抜き差しを伴うことになってしまったのです。

201107現在2.4GHzの受信機は超軽量( 0.23g〜 )なものが比較的安価に( e-Slowflyさんにて)入手可能となりましたので、これから制作のものは2.4Ghzが主になりそうですが、ただ私の場合この受信機は安価とはいえ自作赤外線受光機のように各々機体に組み付けるには少々お高いので、夫々の機体への着脱が可能な工夫がいりそうです。
(飛行時には着脱用眼鏡とルーペも必需品に...)



板材を使って癒しのプッシャー機 (V8R4版)つづき

梅雨入りともあってなかなか飛行機会がありませんが
何とか雨風の合間を縫って近くの広場でフライトができました。

微風で湿り気のある重い空気感でしたが、上昇力も十二分にあり思い通りのラインを緩やかに飛行できて満足できる内容でした。

搭載電池はLipo50mAですが5分タイマーで3回の飛行でも十分余力がありそうです。







板材を使って癒しのプッシャー機 (V8R4版)つづき

水平尾翼もカーボン板で少し補強をしました。
ラダーは0.05mm線のφ5×500R(80Ω)コイルと
φ4×2マグネットの組み合わせとし、駆動は  pic12f683の2ポート並列としました。

50mAのLipoを搭載した全備重量は12gと重めですが
翼面荷重は4.2g/dm2です。
まあまあといったところでしょうか
(下記IR版は3.6g/dm2です)
フライト(風の無い時)がたのしみです。






板材を使って癒しのプッシャー機 (V8R4版)つづき

V8R4出力ch1,ch2,ch3,ch4をpic10f222を介してIR
受信機で入力可能な様に直列信号に変換します。

IR受光素子の場合と同じように各ch間のLow期間
を500usとします。
10f222では入力3,出力1となるので、ch1,ch3,ch4を
接続しch2の信号はch3の前エッジにて観測するこ
とになります。

今回使用するのは、ラダーとエレベータの予定ですが
取りあえずはラダーのみでの飛びをみてみます。





板材を使って癒しのプッシャー機 (V8R4版)つづき

6×14モーターは重いので少しでも機首側に配置して
おきます。
また、主翼と胴部は捻れないようにバルサ板で結合
しました。

受信機は...この辺りかな...。
見るからに大きくて重そうです、なんとか基板厚の
0.5mm軽量版が出ないものか、と思います。
(FrSkyさんよろしくお願いします)







板材を使って癒しのプッシャー機 (V8R4版)

この優雅な機体にV8R4を積んでみることにします。

主翼を300mm->400mmとし全長は20mm程度長く
することにします、また主翼は2mm幅のカーボン板
で補強します。
取り合えずはラダー制御とし、モータ出力とコイルの
アクチュエータ出力を出す為の回路を準備します。

プロペラは先の@100(6×14)モーターを使った
推力(10g)のものを用いることにします。






板材を使って癒しのプッシャー機 つづき(IR版)

@100motor(6×14)はパワーがあり、それはそれなりに楽しいのですが、全体のバランスをとるためにモータを(6×11)にlipoを40mAにパワーダウンしました。

モーター-->6×11(MK06-4.5)
電池-->Lipo-40mA
受信-->IR455KHz
全備重量 7.2g

静かで優雅な飛びの機体となりました。






板材を使って癒しのプッシャー機

EPP板とバルサ板でシンプルなプッシャー機の製作
翼幅300,全長290,全備重量(Lipo50mA)8.5g

主翼-->2mmのEPP板の張り合わせ
(補強に0.7カーボンロッド使用)
胴部-->4mmEPP&3mmバルサ
モーター-->6×14(@100motor)使用
ギア比 -->9:48
プロペラ-->自作バルサ85mm(推力max10g)
見かけによらずハイパワー機になっています。

ベースはとしちゃんのトラタヌ1P0なので飛びは抜群に安定しています。


 

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