αFOIL＋ωSIM version-0.02 — 松原水泳場 滑空・人力機 距離競技シミュレータ
高さ 10 m のプラットホームから滑空機・人力飛行機を飛ばし、飛行距離を競うシミュレータです。 それに加えて、飛ばす機体そのものを設計するための道具を一つのアプリにまとめています。
名前は二つの部分からできています。
| αFOIL（アルファフォイル） | 2D 翼型のデータベースと解析。UIUC/Selig の 1,665 翼型を収めた SQLite カタログを持ち、 XFOIL 6.99 をはじめ 9 種類の解析エンジンで翼型を計算できます。 |
| ωSIM（オメガシム） | 3D モデリングとフライトシミュレータ。プロペラ・グライダー・人力飛行機を モデリングし、そのまま松原水泳場の空へ飛ばせます。 |
この二つは切り離されていません。翼型解析で選んだ翼型が、そのままプロペラ・主翼・尾翼の断面になり、 モデリングした機体がそのままシミュレータで飛ぶ——という一本の流れになっています。
1,665 翼型の座標をデータベースに持ち、迎角掃引によるポーラー・Cp 分布・境界層を計算できます。 XFOIL のような粘性パネル法だけでなく、セオドーセン（NACA TR-452）・今井・守屋・森口といった 古典的な等角写像理論、Eppler PROFIL、水野 BEM まで選べます。 全 1,665 翼型を並列でまとめて解析するバッチ機能もあります。
さらに「逆翼型設計」タブでは、望みの圧力分布・速度分布から翼型そのものを作り出すことができます （佐藤コード・Lighthill コード）。
寸法をダイアログで打ち込むだけでなく、平面図・正面図・側面図の上で図形を直接ドラッグして 多段平面形・上反角・胴体の輪切りを編集できます。区間ごとに別々の翼型を割り当てることもできます。
作った機体はデータベース（SQLite）に名前を付けて保存でき、いつでも呼び戻せます。
単純な 3DOF 質点から、尾翼操作を伴う縦 3 自由度、非線形 6DOF まで、 目的に応じて計算エンジンを切り替えられます。地面効果・翼のたわみ・ペダル出力と疲労も扱います。
機体を降りて、松原水泳場を歩いて見て回れます。一人称・三人称・トップダウンの三つの視点があり、 桟橋や発進台の上にも登れます。景色を確かめたいときや、発進台の高さを体感したいときにどうぞ。
翼根の翼厚を指定するだけで、データベースから翼型を自動で選び、遺伝的アルゴリズムで 飛行距離が最大になる機体を探索することができます。並列計算なので、探索を回しながら 別のモードで作業を続けられます。
また、12 種類の揚力線理論をまとめて計算し、翼幅荷重分布を重ね描きして比較する機能もあります。
| ページ | 内容 |
|---|---|
| 動作環境と起動 | 必要な環境、インストール、XFOIL の入手、起動のしかた、同梱ファイルの説明 |
| 使用方法 | 7 つのモードの切り替え、メニュー一覧、キー操作、視点変更 |
| 翼型解析 | 翼型データベースの使い方、解析エンジンの選び方、バッチ解析、逆翼型設計 |
| 機体データの編集 | 機体諸元・多段平面形・上反角・胴体・プロペラの編集、データベースへの保存 |
| 自動計算・最適化 | 翼型自動選定＋GA 探索、揚力線理論群の比較、飛行経路最適化 |
| 技術情報 | 運動方程式、揚力の算出、地面効果、たわみ、使用している理論 |
| FAQ | よくある質問と答え |
| サポート・その他 | 連絡先、著作権・免責、参考文献、あとがき |