ケント紙製FF-HLGで飛ぶための断片的な経験則
（ある方からのご質問への書面での返答が本ページでの掲載予定事項にかなり合致すると判断しまして，勝手ながら掲載させていただきました。)

（前略）

さて，＊＊様の機体の現象について，低速と高速で機体の左右方向の運動特性が違う，という鋭い観察を記されています。これは，バルサ製ハンドランチグライダーのような，比較的翼の剛性が高い機体でも現れる現象で，主に以下の原因から生じます。

  1. 水平尾翼が後ろから見て左右どちらかに全体に回転しており，主翼と平行でない
    （フリーフライト機では，これをスタブティルトと呼び，積極的に調整に利用します。）

    　これは，主翼と尾翼の空気力が左右方向に異なるために機首振り方向（ヨー方向）に回転力が発生することが原因です。

    　この性質として，特に垂直上昇に近いセッティングの機体では，どの速度においても発生揚力が一定で，しかも上昇角度を持っている場合は全体の揚力が下がるため，さらに効果が低くなります。

    　これに対して同じヨー方向でも，例えば垂直尾翼のねじれからくる回転力（その結果横滑りが生じて上反角効果によりロール方向の回転力が生じ，結果バンク角を持ち旋回する）は，動圧すなわち飛行速度の二乗に比例する性質により，低速時にはスタブティルトの効果と相殺してまっすぐ飛ぶ場合でも，高速時には垂直尾翼の効果が卓越することになります。

    　フリーフライトでは逆にこれを利用し，高速時は比較的まっすぐに上昇するけれども低速時にはスタブティルトの効果が現れて旋回に移るようなセッティングが施されます。

  2. 重心位置が左右の中心にない
    （翼端上反角の場合は上反角が左右で違うことによっても，左右の実効翼面積が異なりますから，結果的に同じとなります。）

    　これは，１．のスタブティルトと同様，発生揚力の左右バランスが違うために起る現象で，これは翼を左右にねじる方向（ロール方向）に回転力が発生することが原因です。

    垂直上昇に近いセッティングでは１．と同様に発生揚力が一定に近いため，高速時には動圧の影響を受ける他のファクターが卓越することになります。

  3. 主翼がねじれており，左右で迎角に差がある。
    （これもフリーフライト機の調整に積極的に利用される方法です。）

    　これは，１および２の現象とは違い，高速時と低速時で全体の迎角が異なることによって翼の左右の空気抵抗が異なることによるものです。

    繰り返しますが垂直上昇セッティングの場合，全機の揚力が一定ですから，逆に全体の揚力係数は低下します。このような全機揚力係数が低い時には （翼にねじれがある場合，左右方向の各位置の翼断面において） 抵抗の変化よりも揚力の変化の影響が大きいため，ロール方向の回転力が卓越します。

    　しかし，滑空時に全機の揚力係数が高くなった場合，この性質は逆転し，揚力変化に比べて抗力の変化が全体に及ぼす影響が大きくなり，いわば１で言及しました垂直尾翼の角度を変えたようなヨー方向の効果が卓越してきます。

    　ちなみに，バルサ製のフリーフライトハンドランチでよく使われるセッティングは，旋回内側の主翼の迎角を相対的に増すというものです。これを行うと，左旋回の場合には左翼の迎角を増し，滑空時に左へのスパイラル降下を起こす危険性を減らすと同時に，滑空時の左方向内側への横滑り角を減らして全機の抵抗を低減する効果が生まれます。

　お手紙の本文に記されていました具体例である，

につきましては，上記の高速／低速の違いは左右方向については共通と考えられます。

　しかし，その違いは縦方向，釣り合い迎角にあります。

１）は機体全体の揚力が大きく，円筒に沿った螺旋の軌道を描くバレルロールの一部，
（左と右の発進それぞれをイメージすれば，両者ともこの軌道の一部であることが理解できます）

２）は機体全体の揚力が小さく，軸の通ったエルロンロール
となります。

　最後に余談ですが，経験上，上昇のエネルギー損失を押さえながら上空での滑空遷移への成功確率を最も持つ方法は垂直上昇でも宙返り上昇法（愛好者ではインメルマンターンと呼ばれている物）でもなく，螺旋上昇をもう少し煮詰めたものと理解しています。これは初心者に限らず，私もハンドランチ機で好んで使う手法です。

　基本的には螺旋上昇なのですが，その半径が非常に大きく，１８０度旋回まで終了しないうちに上昇が終了するイメージです。ちょうど実機ではシャンデルというマニューバに相当します。

　この調整法として私自身がイメージしていますのは，右投げの場合，

　もちろん上記の調整は，低速と高速のそれぞれの滑空テストを行った後の煮詰めの作業になります。

　その際は，縦方向につきましては，

ということが基本になります。

　また，横方向につきましては，

位ならば，最初の調整段階ではおおむね満足行く結果が得られます。

（後略）

02/13/2003　高崎　浩一

Copyright  2003, Koichi Takasaki.

[軽模型飛行機研究室][Library]