飛行性能アップに挑戦 何本かのトンボを作り、作り方・飛ばし方に慣れたなら、より高く・より遠くに・より長い時間 飛行するために飛行性能アップや飛ばし方の工夫に挑戦してみましょう。 新たな楽しみが生まれてくること請け合い。高度30メートルを超える記録があるとのこと。
☆ 機体の軽量化
・羽根の厚さを薄くして軽量化する羽根の厚みを可能な限り薄くする。 強度の限界まで薄くする。1o程の厚さは比較的容易に実現できる。 ・羽根の無駄な部分を削り取る 軸の近くの部分は揚力を得る働きは無く、慣性モーメントとしても働かず荷物となるだけ。 中心部分を出来るだけ削り取る 軸の長さを少し短めにする 四角な軸の4つの面をV字型に掘って軽量化をする ・・・・・・ 私はこれを“花型軸”と呼んでいる。
☆ 慣性モーメントを大きく
・軽くしただけでは飛ばないホールを投げるとき、重いボールは遠くに投げられないが、 軽いピンポン玉も遠くに投げられない。 適度の重さ(慣性力=質量)が必要なことは経験済み。 ・飛び続ける力、慣性モーメントを高める 竹とんぼは回転力で飛行するので、直線に飛ぶボールと異なり慣性モーメントを大きく 大切なのは慣性モーメントと重さとの比を大きくする事である。 中心部の重さを出来るだけ減らし、その重さを羽根の先端に付ければ良い ・羽根の先端部分を重くする 羽根の先端を厚くしたり、鉛などの重りを貼り付ければ慣性モーメントは大きくなる
☆ 慣性モーメント/重量比の大きい竹とんぼ
・持ち上げたときには軽く感じ ・・・・・・ 重量が小さい・回転させようとすると重さを感ずる ・・・・・・ 慣性モーメントが大きい
☆ 上昇する力・揚力の向上
・沢山の空気を押し下げる・適切な仰角 ・翼の面積を大きく
☆ ブレーキとなる力、抗力を減らす
・仰角を適切に・鋭角な部分をなくす ・翼の形の工夫
☆ 軸や羽根の中央部分のしなりで力を貯める
ゴルフクラブのシャフトはスイングする時しなり、スイングし易くし(軽く感ずる)て、ヘッドのスピードを上げる様に工夫されている。竹とんぼにも応用する ・軸のねじれ 掌で支える部分と羽根に接合する部分の5〜6pをより細く 花型軸はねじれを増す効果もある ・羽根の中央部のたわみ 「ひねり・ひねり竹とんぼ」はこの目的も実現する形として考案した。
☆ 精度良く作る
・軸を中心とした回転方向のモーメントのバランス・左右の重さのバランス ・左右の揚力や抗力のバランス 翼のひねりや面積を可能な限り左右同じに作る ・軸の取り付け角度を直角に 羽根の長さ方向との直角度 羽根の幅の方向との直角度
☆ 体力に合った竹とんぼ
・エンジンは自分の体竹とんぼを飛ばす力は自分の体です。 自分の力に合った竹とんぼの慣性モーメントのトンボが最も良く飛びます。 ・飛ばすときに十分な回転速度を与えられる重さ(慣性モーメント)が限度 ・慣れるとより大きな慣性モーメントの竹とんぼを飛ばせる 練習しましょう。
☆ 高く飛ぶ竹とんぼ
・先ず自分の体力にあった慣性モーメントの大きさを出来るだけ無駄な部分の重さを減らして、この重さを羽根の端に移します。 具体的には鉛を先端へ付ける。 ・重さと揚力とのバランス 揚力は仰角の大きさと羽根の面積に比例します。 仰角は25度程度が限度でこれ以上にすると姿勢が保ち難くなります。 従って揚力を左右するものは羽根の面積です。 翼の面積は竹とんぼが落ち始めて、途中で回転が止まり、地面に接するときには 逆回転を始めるほどの面積が高く飛ぶ条件のようです。 ・地面に接するときもまだ回転し続けるならば、もっと羽根の面積を大きくします。
☆ 遠くに飛ぶ竹とんぼ、風に強い竹とんぼ
・高く飛ぶ竹とんぼに比較して迎角すなわち揚力を小さくし、抗力を小さくすることで実現します。
☆ やや厚い素材から作った基本型トンボの性能アップ
・ウェイトを付けずに慣性モーメントを大きくするために厚い素材を用いる素材の厚さを2.8ミリのものを使った。 ・この重さでは小学生には飛ばし難い ・羽根の中心に近い部分だけを削り取り、先端部分はそのままにする ・軽量化の作業と効果
少し厚めの素材を使ったので 5.04 gと鈍重な竹とんぼとなってしまった。
☆ 羽根を薄く削り鉛のウェイトを付ける
・羽根の厚さを薄く前縁と後縁の厚さが08oになるまで薄く削る、皮付きのままで ・花型軸化
☆ 構造を変えて軽量化する
・大きさとデザインは基本型と同じで羽根の寸法 110o × 16o ・翼の厚さは薄くする 1〜1.2o程度、これ以上薄くすると強度上の問題が生ずる ・変更点は素材を取る竹の部分 基本型は皮付きのものを使用 ・・・・・・ 強度、比重とも高い ここで使用するのは今まで捨てていた内側の部分 ・・・・・・ 強度、比重も低い 強度は弱いが比重が小さいので軽くできる
・基本型では捨てていた部材で高性能な竹とんぼ作り
☆ 工作の精度を高める
・バランス・軸を真っ直ぐに ・軸の直角度 基本型の作製手順では羽根にひねりを加えてから軸を取り付けていた。 この方法では羽根と軸との直角度を出しにくい欠点があった。
☆ 簡便な秤の作り方
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