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管理人製作のF3F-1の飛行がYouTubeにアップされました。NEW
管理人製作の自作星型3気筒エンジン搭載のグラマンF3Fの心臓部はこうなっています。最大の問題は引き込み脚ユニットの取り付けです。機体に作りつけにしてしまうとトラブルが起こったときに分解できません。
そこで第2胴枠と第3胴枠をカ−ボンパイプで繋げてさらに第1胴枠はカ−ボンパイプ前端に埋め込んだナットによって取り外し可能とし、カウリングを外せばエンジン、引き込み脚ユニットが前からスポっと抜ける構造を採用しました。
これによりエンジンと引き込み脚ユニットは簡単に外せます。
これは引き込み脚ユニットの全貌でギヤダウンしています。
ギヤアップの状態です。現在は逆ハの字になるようにギヤアップ状態を調整してあります。この引き込み脚には実機通りのサスペンションと実機にはない前後方向の衝撃吸収機構も装備しています。
またロック機構には管理人製作の雷電、飛燕でも採用したゼネバストップを使用しています。これによりロックはサスペンションア−ムの支点位置によるロックと合わせて2重ロックとなります。
機体の構造はラジコン技術誌でも紹介したインタ−ナルジグ方式による製作です。これにより空中プランクが可能で作業後には工作室の壁にたてかけています。
プランクが終わった状態です。プランク方式はMIG-15、MIG-19、F-14と同じ工法です。
生地完成した胴体に自作星型3気筒エンジンと自作引き込み脚を取り付け、カウリングを被せた状態です。
カウリングはオス型真空バキュ−ム成型で製作しました。
キャノピ−はラジコン技術誌2012 8月号で紹介した通りメス型真空バキュ−ム成型を採用しました。
次回へ続く
メス型真空バキュ−ム成型により成型したカウリングの半分です。この成型方式は一般的に行なわれているオス型を使った成型よりもはるかに正確できれいに仕上がります。寸法は木型通りとなるので木型の製作が簡単です。
これは完成した胴体に完成した引き込み脚を収めた状態です。この状態はギヤアップです。赤く塗ってあるのはゼネバストップです。
これは実機の引き込み脚駆動部ですが人力によるチェ−ン駆動となっています。パイロットはさぞや大変だったと思います。
完成した上下翼を取り付けてみました。主翼は実機と同じく平張線による構造となります。張線は管理人のタイガ−モスに採用したピアノ線によるワンタッチ組み立て構造としました。
これが主翼のワンタッチ組み立て構造です。ピアノ線の抜き差しだけでNストラットと張線の着脱が可能です。
動翼はラジコン技術誌でご紹介した通り自作のヒンジを採用しています。ピアノ線の抜き差しだけで動翼が着脱でき作動も極めてスム−ズです。
中央部のストラットは実機では前後、左右とも角度がついているので主翼と胴体ををジグに固定してから作業します。ストラットの構造はカ−ボンパイプをバルサでサンドイッチしました。
写真は実機の中央ストラット部です。
ストラットは複雑な形状なので成型には苦労しました。
Nストラットは心棒にピアノ線を使いバルサでサンドイッチしました。
写真は実機のNストラットと張線の様子です。
機体をジグに固定して中央ストラットの工作作業中です。
Nストラットと中央ストラットが完成です。中央ストラットの内部にはエルロンサ−ボ用コ−ドが通っています。
自作星型3気筒を搭載して自作カウリングを取り付けてみます。（2014 2/4 現在は新しいカウリングになっていてマフラ−も全て内装となっています。）
カウリングはエンジンの始動のために写真のように観音開きするようになっています。
写真は実機F3F-2のカウリングでエンジン換装によってブリスタ−が廃止されています。
キャノピ−もメス型真空バキュ−ム成型で作りました。F3Fのキャノピ−は後部が逆Rの形状になっているので通常のオス型成型では作れません。
自作引き込み脚のギヤダウンの状態です。
実機の引き込み脚です。複雑なア−ムの組み合わせとなっています。
水平尾翼は実機と同じく取り付け角調整機能付きです。F3Fの水平尾翼面積は非常に小さくテスト飛行の結果10パ−セント増積しました。F4Cとしては減点になってしまいますが飛行重視としました。
完全に生地完成した状態です。
後ろから見た状態です。リブの枚数も実機通りです。
仕上げは胴体が絹張りウレタン塗装、主翼、尾翼がオラライトにウレタン塗装としました。主翼のステッチング処理、胴体のリベット跡等も表現しました。
カウリングを開けた状態です。エンジン始動はこの状態で始動し始動したらカウリングを閉めます。
サイドビュ−です。
後部から見るとやはり水平尾翼は小さいです。
いちおうF4C出場を考えましたのでコクピットにも手を入れました。
ギヤアップの状態です。
エンジンテスト中です。テストベンチの時とさほど違いませんでした。
尾島スカイポ−トにて。
1回目のテスト飛行では激しいグラウンドル−プに陥り中破してしまいました。その後修理時にカウリングの形状変更、水平尾翼の増積等を行ないました。
修復も全て終わり2回目のテスト飛行を待っています。
その後自作星型3気筒エンジンはテストのためOK模型製セダクションに積みテスト飛行に臨みました。
エンジン始動中です。
見事に飛行に成功、この瞬間ついに自作星型3気筒エンジンは宙に舞いました。エンジンインプレッションはこの機体がYS-FZ53を積んでいた時とたいした違いは無いようでした。エンジンサウンドですがギヤ音が混じった独特の音です。
3発機とは違い3発とも同回転数なので共鳴音はありません。
2014 2/4 現在エンジンをF3Fに戻し2回目のテスト飛行を待っています。
次回へ続く。
ついに2年の歳月をかけて管理人のF3F-1は飛行に成功しました。はげしいグランドル−プに悩まされた末の離陸成功です。自作星型3気筒の独特のエキゾ−ストノ−トを吐き出しながら飛行しています。
初飛行に向けてエンジン始動中です。
テストパイロットはスケ−ルスコ−ドロン会長のS氏です。このエンジンはすでに別の機体で飛行済みですがこのF3F-1との組み合わせではまだ飛行していませんでしたがついに成功しました。
このエンジンのインプレッションですがパワ−的には4スト50クラス並といったところですが欠点としてはあまりスロ−が効かない、原因不明のプラグ切れ等がありますがなんとか実用に耐えるレベルに仕上がったと思っています。
当初の目標としてはSAITO-FA90R3より安価に完成させる予定でしたがそれは残念ながらかないませんでした。しかしあ-でもない、こ-でもないと試行錯誤を繰り返すプロセスが楽しいので気にしていません。
管理人製作の自作3気筒エンジンですがたび重なるトラブルと酷使によりパワ−低下、始動困難状態に陥りついに2基目を製作してしまいました。一見すると1基目と変わらないように見えますが多くの改良と変更がされています。まず歯車ですが1基目はモジュ−ル1.0を採用していましたが何度かギヤ舐めを起こしましたのでモジュ−ル1.25に変更しました。
ギヤ比ですが1基目は1/1.53でしたがテストを繰り返した結果1/1.75に変更しピニオンギヤ12枚、スパ−ギヤ21枚、プロペラは12×6から13×6に変更しました。ピニオンギヤの材質はS45C、スパ−ギヤはMCナイロンに変更しました。その結果回転数は9700rpmでYS-FZ53並のパワ−になりました。
もっとも苦しめられたトラブルは大きな振動です。このエンジンは同爆でも回って振動も少なくて良いのですがコンプレッションが3倍になり増速でスタ−タ−を回すことになるのでスタ−タ−が回りません。無理をすると歯車が舐めたりコンロッドが折れることが分かったので順序式の爆発にしてあります。
こうすると凄まじい振動が起こり考えられないことが次々起こりました。まず全てのボルトが外れました。中程度のネジロックでは歯が立たず最強のハ−ドネジロックを使うと外れませんが今度はボルトを本当に外すことができなくなりました。バ−ナ−で炙るとなんとか外せますがOS15LAのバックプレ−トはプラスチックなので溶けてしまいます。
またスロットルサ−ボが壊れてしまいました。これは強烈な振動でポテンショメ−タのブラシが浮き上がったからです。
またこれはOS側にも責任があるのかもしれませんがプラスチックのキャブレタ−ノズルが外れてしまうのです。他のエンジンのように金属のカシメなら外れません。この対策として写真のようにキャブレタ−の上部にアルミのL字プレ−トを弾性エポキシで接着しました。この効果は抜群で以後キャブレタ−ノズルは外れなくなりました。
このエンジンの根本的な振動対策はなかなか思いつかずこの段階で自作星型3気筒エンジンの計画は頓挫しました。そんな時ネットをぼんやり見ているとオ−デイオのスピ−カ−用の制振装置が目に止まりました。制振装置といってもメスネジの中間がゴムになっているだけです。写真ピニオンギヤの下に見える黒色のパ−ツがそれです。
藁にもすがるつもりで取り寄せてみるとサイズピッタリです。これを4個使ってエンジン始動させてみるとなんとほとんど振動が無くなりました。これらの改良によりこのエンジンは大幅な性能向上と信頼性の獲得に成功しました。
前からみても1基目と違いが無いように見えますが全くのフルモデルチェンジです。
このエンジンに使っているスパ−ギヤですがOS15LAエンジンの固定はバックプレ−トの4本のボルトとクランクケ−ス前部を固定することによりマウントされていますが管理人はクランクケ−ス前部は精度がでており真円であるとの前提にもとずき後部プレ−トを設計しましたが組み立ててみると歯車の噛みが0.1ミリ深すぎます。
測定してみるとOS15LAエンジンのクランクケ−ス前部にはダイキャスト時にできるバリがあり精度が出ていません。これは通常のマウント方式なら全く問題ないことでメ−カ−にはいっさい責任はありません。
バックプレ−トはすでに完成しているしこのままでは最初から作り直しです。そこでスパ−ギヤに転位歯車を採用することにしました。転位歯車とはモジュ−ルと歯数をそのままに外径だけをわずかにプラスしたりマイナスしたりすることのできる歯車のことです。CADで設計してデジタルデ−タで歯車屋さんに特注しました。
写真でTENIと書いてある方が転位歯車で右の転位量0の歯車より外径で0.2ミリ小さい歯車です。この歯車のおかげで作り直しぜずにすみました。
この機体F3F-1ですが初飛行の結果激しいグランドル−プグセがあることが分かりました。極端にトレッドが狭いので当然だと思います。その対策としてラダ−にジャイロを入れた結果完全に直りました。ただいかんせん電動用の中国製で信頼性に不安があったのでラジコン技術の記事でも好評だったJR製3軸ジャイロ アキシスを奮発しました。
受信機はXバス対応が必要なのでJRのRG731BXを調達しました。ラジコン技術の記事を読むとシンプルな配線なので簡単だろうと思っていましたがラジコン技術の記事では5個のデジタルサ−ボを動かすだけだったので簡単だと思いますが管理人のF3F-1はジャイロの感度調整を入れると13チャンネル必要でサ−ボは10個、うち7個がアナログサ−ボということで接続と設定は困難を極めました。
送信機はJR XG-14を使いましたがアキシス設定中にバ−ジョンが古いということになりSDカ−ドを入手してバ−ジョンアップするはめになりました。
スロットルサ−ボは3個あるのでコンバ−タ−が必要になり結局ト−タルで3個のコンバ−タ−が必要になってしまいました。機首部分はエンジン3基分のスロットルサ−ボの配線、エンジン3基分の燃料関係のチュ−ブで写真の通りジャングル状態です。
以上の改良によりトップペ−ジの動画のように素晴らしい飛行をすることができました。
