Meister主催の模型飛行機コンテストに参加してみた

はじめに

Meister主催の新入生向け模型飛行機コンテストに参加しました．
（Meister：弊学の鳥人間コンテスト出場チーム）
本記事では，何を思って参加し，どういう作戦を立て，何が起き，何を学んだのか，記しておきます．

参加のきっかけ

空を飛ぶって…
かっこよくないですか？
かっこいいですよね？
そう，かっこいいんですよ！！

「空に憧れて，空を駆けていく」
この詞好きです．
ということで，もひこんスタートです！

製作

計画

一番飛ぶ機体を作りたい
↓
よっしゃ揚力大きくしよ
↓
そのためにはでっかい主翼とでっかいアスペクト比や！
↓
巨大化！！！！！
はい，なんでしょう？
脳筋設計ですね，しかも悪い意味の脳筋です．

設計

Inventorで設計しました．SOLIDWORKSから乗り換えて初めての設計だったので，結構時間かかりました．
ここで自重による強度計算は行ったのですが，着地の衝撃に対する強度計算を忘れています．これが今回の最大の失敗です．まったくもって恥です．愚かです．ぱっと見て折れそうなこと一目瞭然なんですけどね．
追記：後に高専の先輩にお会いした時，もひこんの話になりました．恥ずかしすぎてこの事実を完全に隠して話しました．あー冷汗かいた…．

加工，組み立て

リブ（主翼の形）はリブ切り台（糸ノコ盤のノコを電熱線に変えたようなやつ）で，根本等の構造部品は3Dプリンタで作成しました．
主翼は，前縁はクリアファイル，後縁はケント紙です．中央はフィルムを貼って，ヒートガンでシワを除きました．
3Dプリンタパーツの印刷設定をミスり，追加工で仕事を増やしてしまったのは大変申し訳なかったです．

バランス調整

以下3点を調整しました．

• 重心の前後位置が，空力中心（主翼の中心からわずかに少し前くらい？）になるように調整

• 重心の左右位置が，中心に来るように調整

• 左右それぞれの主翼の横方向の空力中心（左右2点）を支持したときに，上反角が過度につかないか確認

完成

完成！

そして練習したら，案の定根本から折れました…
（着地の衝撃を考慮していないので当たり前←は？？？）
結果，前後型の複葉機（？）になりました（？？？？？？）

結果

結果は，最大飛距離14.96mで，第3位でした．
重心の調整だけでは飛行姿勢は制御できないのかな…．難しかったです．

もひこん、ありがとうございました！
↓謎の着地をした映像 pic.twitter.com/li4z6qpmkM

— Wakky (@wakky_robocon) May 18, 2024

振り返り

良かった点

• 3回の競技フライトに耐えられた．

• ゆっくりと安定した滑空を拝めた．

改善点

• 強度解析を自重のみしか行っておらず，着地の衝撃を考慮できていなかった．あまりにも愚か…

• フィルムの張力を過小評価していたため，端部のリブが曲がってしまった．（下図参照）

• 主桁の反りを考慮していなかったので，想定した上反角以上に沿ってしまった．

フィルムの張力により曲がってしまったリブ

感想

　今回，容積比の計算や失速する迎角を多少は考慮したつもりでした．しかし，実際には思ったよりも早く失速してしまったり，頭から突っ込んでしまったりと様々なトラブルがありました．飛行機の難しさを知り，鳥人間の機体や旅客機などの設計者への尊敬の念が強まりました．

役目を終えた翼

謝辞

　本コンテストでは，同じチームとなった新入生の皆さん，諸先輩方には大変お世話になりました．
　休日返上で作業に携わってくれたK君，前日に折れた主桁を買いに行ってくれたY君，設計相談に乗ってくださったHさん，Oさん．
心より御礼申し上げます．ありがとうございました．