機体データの編集

諸元ダイアログ・図面上での編集・データベースへの保存

入力データは現実に即した値をお使いください。 物理的にありえない値の組み合わせを入れると、計算が発散して思わぬ挙動を引き起こすことがあります。

編集の 2 つのやり方

機体の形は 2 通りの方法で編集できます。どちらで直しても同じデータを触っているので、 使いやすいほうをお使いください。

諸元ダイアログ 数値を直接打ち込みます。「機体(A) → 機体諸元を編集…」
図面上での編集 平面図・正面図・側面図の上で、点をドラッグして形を直します。 区間ごとの翼型もここで選べます。

機体諸元ダイアログ

・主翼

翼幅 [m]主翼の全幅
翼根コード [m]翼の付け根の翼弦長
翼端コード [m]翼の先端の翼弦長
上反角(内翼)[°]折れ点より内側の上反角
上反角(外翼)[°]折れ点より外側の上反角
折れ点(セミスパン比)内翼と外翼の境目。0〜1 で指定します(0.5 なら半翼幅の中央)
後退角(前縁)[°]前縁の後退角
ねじり下げ(翼端)[°]翼端の取付角を翼根より下げる量。失速特性に効きます
翼厚比 t/c翼型の最大厚さ比
キャンバー比翼型のそり

・胴体・尾翼

胴体長 [m]胴体の全長
胴体半径 [m]胴体の代表半径
水平尾翼スパン [m]水平尾翼の幅
水平尾翼コード [m]水平尾翼の翼弦長
垂直尾翼高さ [m]垂直尾翼の高さ
プロペラ直径 [m]人力プロペラ機のプロペラ直径

・飛行条件・空力係数

飛行質量(機体+操縦者)[kg] 操縦者を含めた全備質量。飛行距離に最も大きく効く値の一つです。
有害抗力係数 CD0 主翼以外の抗力(胴体・尾翼・フェアリング・支柱など)をまとめた係数です。
Oswald 翼効率 e 誘導抗力の効率。楕円翼で 1.0、通常の翼で 0.8〜0.9 程度です。
トリム揚力係数 CL 釣り合い飛行時の揚力係数
最大揚力係数 CLmax 失速の判定に使います。通常は失速直前の揚力係数です。
最小揚力係数 CLmin 負の側で確認できる最小値。通常はほとんど使われません。
発進速度 [m/s]プラットホームを飛び出すときの速度
零揚力迎角 [°] 揚力係数が 0 になる迎角。度で入力してください。 参考として NACA4412 は約 −4° です。
翼型の空力係数が分からないときは
翼型解析モードで、その翼型を実際に計算してみてください。 揚力傾斜・零揚力角・CLmax・Cm がすべて求まります。 わざわざ手で入力しなくても、翼型を機体に割り当てれば 断面ポーラとして自動的に使われます。

平面図で寸法を編集(多段平面形・翼型選択)

「機体(A) → 平面図で寸法を編集」で開きます。主翼を上から見た図の上で、 翼を最大 4 段に分けてそれぞれの形を決められます。

区間スパンその区間が受け持つ翼幅
前縁・後縁の位置点をドラッグして平面形を作ります
テーパー比区間の始まりと終わりの翼弦長の比
区間ごとの翼型ボタンを押すと翼型データベースから選べます

区間ごとに違う翼型を割り当てられるので、 翼根は厚くて揚力の大きい翼型、翼端は薄くて失速しにくい翼型——といった設計ができます。

正面図で寸法を編集(上反角・多段平面形)

機体を正面から見た図で、上反角を編集します。区間ごとに上反角を変えられるので、 翼根は水平で翼端だけ持ち上げる、といった形も作れます。

側面図で胴体の輪切りを編集

胴体断面の x, y 座標を編集します。機首から尾部まで、断面を順に指定して胴体の形を作ります。

より本格的に胴体を設計したい場合は、「設計(G) → 胴体設計 機体表面整形法」から 嶋本の機体表面整形法(小島の式)を使えます。断面を z/b = [1−(y/a)m]n で表し、係数 a・b・z0・m・n を 機体長手方向へ滑らかに変化させることで、胴体表面を 1 つの関数で表現する方法です。

プロペラの編集

プロペラ正面図で寸法・翼型を編集 r/R(半径位置)ごとにコード長と翼型を指定します
プロペラ側面図で翼型断面を表示・選択 各半径位置の断面形状を確認しながら翼型を選べます
機首プロペラの諸元を編集… 直径・ピッチ・枚数などをダイアログで編集します

プロペラモデリングで作ったプロペラを人力機に載せるには、 「機体(A) → プロペラモデリングの諸元を取り込む」を実行してください。

・プロペラの設計支援

「設計(G)」メニューから、次の設計・解析が使えます。

Larrabee 設計 誘導損失最小プロペラの設計(SAE 790585)
空力設計・性能解析 渦法 / Larrabee / BEM の 3 方式で性能を比較できます
回転翼の局所運動量理論(LMT)LMT による性能解析
守屋解(プロペラ揚力線理論)守屋によるプロペラ揚力線理論

データベースへの保存と読み込み

作った機体・プロペラは、名前を付けてデータベースへ保存できます。 画面右側のドッキングパネル(機体データベース/プロペラデータベース)で操作します。

ボタン動作
↑データ列情報←GUI機体へ反映 一覧で選んだ行を、いま編集中の機体 GUI へ反映して 3D を作り直します。 一覧の行をダブルクリックしても同じです。
いまの機体を新規保存新しい名前で追加します
選択行にいまの機体を上書き選んだ行を上書きします
選択行を削除その行を消します
「GUI 機体へ反映」を押すと、機体サーフェスの作り直しに数秒かかります。 その間はプログレスバーとパーセントが出るので、消えるまでお待ちください。 途中でやめると機体が半端な状態で残るため、中止ボタンは用意していません。

パネルは自動で畳めます。ピン留め(📌)を外していると、 カーソルが離れたときに右端の細い帯まで縮み、帯にカーソルを乗せると開きます。

・タブの構成

ライブラリ保存済みの一覧。読み込み・保存・上書き・削除
諸元選択中の機体の諸元とメモ
解析いまモデリング中の機体をそのまま解析できます

・保存先ファイル

glider.dbグライダーの機体
hpa.db人力飛行機の機体
propeller.dbプロペラ

モデリングした機体をシミュレータで飛ばす

シミュレータのモード(Ctrl+5 / Ctrl+6)に入り、 Ctrl+L(メニューでは「シミュレータ(F) → モデリングの機体を読み込む」)を押すと、 モデリング中の機体がそのまま読み込まれます。