よくある質問と答え

翼型・翼型解析について

・使いたい翼型の揚力係数やモーメント係数の情報がありません

本プログラムで計算できます。翼型解析モード(Ctrl+1)で その翼型を選んで解析すれば、揚力傾斜・零揚力角・CLmax・Cm が すべて求まります。

XFOIL を使う場合は、あらかじめ XFOIL 6.99 を入手してフォルダへ入れておいてください (→ このソフトウェアを使う前に)。 XFOIL を用意しなくても、Theodorsen・今井・守屋・森口・水野 BEM といった 非粘性理論のエンジンはそのまま使えます。

・「XFOIL が見つかりません」と表示されます

XFOIL は同梱されていません。配布ページから XFOIL6.99.zip をダウンロードして解凍し、 xfoil.exe を torikon_main.dist フォルダ内へコピーしてください。 手順は このソフトウェアを使う前に をご覧ください。

すでに XFOIL をお持ちで別の場所に置いている場合は、 このメッセージのあとに出る「実行ファイルの場所を指定しますか?」で xfoil.exe を指定してください。一度指定すれば次回から記憶されます。

・翼型データベースに載っていない翼型を使いたいのですが

翼型を追加する機能があります。Selig 形式の座標ファイル(.dat)を用意してください。 書式は coord_seligFmt フォルダの中のファイルが参考になります。

・多翼型・区間ごとに違う翼型を使いたいのですが

できます。「機体(A) → 平面図で寸法を編集」で、 4 段の各区間にそれぞれ別の翼型を割り当てられます。 プロペラも「プロペラ正面図で寸法・翼型を編集」から r/R ごとに指定できます。

・解析エンジンが 9 種類もありますが、どれを使えばいいですか

抵抗や失速まで知りたいなら XFOIL か Eppler(粘性を解きます)。 揚力傾斜・零揚力角・空力中心だけを素早く知りたいなら Theodorsen・今井・守屋・森口・水野 BEM(非粘性なので Reynolds 数に依存せず高速)です。 迷ったら XFOIL を選んでおけば間違いありません。

・「セオドーセンコード」が見当たりません

version-0.03 から、原論文(NACA Report No. 452)の表記にあわせて 「Theodorsen コード」と表示するようにしました。中身は同じです。

・XFOIL のような Cp 分布の図を見たいのですが

解析エンジンのタブで「Cp分布」ボタンを押してください。上に Cp、下に翼型の形を、 XFOIL と同じ並びで描きます。非粘性の Cp(点線)と境界層の排除厚み δ*(破線)も重ねられます。 → Cp 分布を見る

・解析結果を Excel で開きたいのですが

「解析履歴」タブで解析結果を選び、「解析データをCSV出力…」を押してください。 ポーラー・Cp 分布・境界層を別々の CSV(UTF-8 BOM 付き)に書き出すので、そのまま Excel で開けます。 → 解析データを CSV で書き出す

・望みの圧力分布になるように翼型を直したいのですが

Qspec逆設計を使ってください。翼型解析ページのメニュー「設計 → Qspec逆設計(カーソル編集)…」 (Ctrl+D)で開き、速度分布の曲線をマウスでつまんで動かしてから「翼型を作る」を押します。 → Qspec逆設計

・Qspec逆設計で「完全逆解法」が選べません

その翼型が Theodorsen の写像で扱えないためです。薄くてキャンバーの強い翼型(AG シリーズ、Eppler E201 など)では写像が作れません。既定の混合逆解法はほぼすべての翼型で使えるので、 そちらをお使いください。

・Qspec逆設計で、描いたとおりの速度分布になりません

閉じた翼型が作れる速度分布には拘束があるので、描いた曲線がそのまま実現できるとは限りません。 右の欄の「指定の実現率」を見てください。山を急に・大きく描くほど実現しにくくなります。 「なじませる幅」を広げて、なだらかな山にすると合いやすくなります。

・全翼型バッチ解析はどれくらい時間がかかりますか

翼型数 × Reynolds 数の条件数と、並列数によります。 完了済みのケースは自動的にスキップされるので、途中で止めて後から再開しても無駄になりません。 解析中も他のモードを普通に使えます。

・airfoils.sqlite3 が大きくなりすぎました

解析結果(特に Cp 分布と境界層のデータ)が溜まったためです。 「解析履歴」タブで 1 件ずつ・翼型ごとに削除、メニュー「解析 → データベース管理(解析結果の削除・容量圧縮)…」で 全解析データを一括削除できます。 削除後に自動で VACUUM を実行するので、ファイルサイズが実際に小さくなります。 翼型座標そのものは消えません。

機体の設計について

・翼型スパン方向に多段翼を使いたいのですが、翼型入力はどうすれば?

4 段まで区間を分け、各区間に翼型を指定できます。 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、といった設計が可能です。

・胴体などの解析はできますか

「設計(G) → 胴体設計 機体表面整形法」で、嶋本の機体表面整形法(小島の式)による 胴体設計ができます。より高度な胴体解析(スレンダーボディ理論・胴体ストリップセオリー)は 有料版で実装予定です。

・V 字尾翼などは使えますか

現在は水平尾翼+垂直尾翼の構成のみです。

・ハンググライダーなどの機体も再現できますか

できます。ハンググライダー用の操作系(重心移動によるピッチ・バンク操作)が用意されており、 その機体を選ぶと自動的にキー割り当てが切り替わります。

・翼のたわみは考慮されていますか

されています。たわみによって各翼要素の揚力方向と位置が毎フレーム変化していく 幾何学的非線形問題として解いています。→ 技術情報

・慣性モーメント半径はどう求めればいいですか

主翼・尾翼・胴体・コックピットなど各部品の重心まわりの慣性モーメントをそれぞれ求め、 それらを足し合わせれば機体全体の慣性モーメントが求まります。

I = m1 r12 + m2 r22 + … 慣性モーメント半径 k = √(I / m)

各部品の重量と重心からの距離を入力すれば機体全体の慣性モーメントが出てくる Excel シートを作っておくと、試行錯誤が楽になります。

なお、微細なバランス調整でなければ慣性モーメント半径が 0.1 変わる程度の誤差なので、 概算で求めても結果に大きな差が出ることはありません。

シミュレータについて

・計算エンジンが 6 種類ありますが、どれを使えばいいですか

まずは既定のままお試しください。傾向を素早く見たいときは 3DOF 質点、 尾翼操作を含めて縦の挙動を詳しく見たいときは 3DOF、 ロールやヨーを含む本格的な飛行を見たいときは 6DOF 系を選んでください。

・フレームレートが低いのですが、計算結果に影響しますか

体感速度に違いが出るだけで、解析値そのものに影響はありません。

・モデリングした機体がシミュレータに反映されません

シミュレータのモードに入ってから Ctrl+L (「シミュレータ(F) → モデリングの機体を読み込む」)を押してください。

・飛行データを CSV で出力できますか

飛行記録はデータベース(gliderSIM.db / hpaSIM.db)に保存されます。

自動計算・最適化について

・GA 探索の途中でウィンドウを閉じてしまいました

計算は止まりません。バックグラウンドで走り続けます。 進み具合と停止ボタンは画面下のステータスバーに出るので、 モードを切り替えてもそこから止められます。

・全翼型バッチ解析・GA 探索・GA最適化を同時に走らせたいのですが

同時には走りません。どれも CPU のコアを目いっぱい使う並列計算なので、 重ねると互いに遅くなるだけだからです。 バッチ解析と GA 探索がぶつかったときはどちらを続けるか尋ねるダイアログが、 GA最適化がからむときは「ほかの計算が実行中です」という表示が出ます。 → 並列計算について

・GA 探索と GA最適化は何が違うのですか

探すものが違います。GA 探索(自動計算メニュー)は翼型・取付角・コード長・上反角といった 機体の形を探します。GA最適化(最適化メニュー)は、形の決まった機体の発進時の姿勢・引き起こしのタイミング・自動操縦のゲインといった飛ばし方を探します。

・GA最適化の途中でウィンドウを閉じてしまいました

計算は止まりません。進み具合と停止ボタンは画面下のステータスバーへ引き継がれます。 終わった結果は、GA最適化をもう一度開くと表示され、機体データベースへ保存できます。

・並列数はどこで確認・変更できますか

お使いの PC で何並列になるかは「ヘルプ → αFOIL+ωSIM について」で確認できます。 実際のコア数・スレッド数が表示されます。並列数は開始前のダイアログで変更できます。

・GA 探索の結果はどこに残りますか

autocalc.db に、飛行距離の大きい順のランキングとして保存されます。

動作について

・画面が下で切れてしまいます

起動時に画面の作業領域へ自動で収めるようになっていますが、 それでも収まらない場合はディスプレイの表示スケール(125%・150% など)を下げてお試しください。

・機体・プロペラの保存に失敗します

フォルダに書き込み権限がない可能性があります。 Program Files の下などではなく、デスクトップやドキュメントフォルダの下に 移動してお試しください。

・アプリを閉じた後もプロセスが残っていませんか

残りません。並列計算のワーカープロセスは親プロセスを監視していて、 親プロセスが終了すれば自動的に終了します。

配布について

・二次配布はできますか

アーカイブの中身に手を加えなければ自由にどうぞ。 その際はひとことご連絡いただけると嬉しいです。

・素材の二次利用について

本プログラム以外で使うシチュエーションもあるかとは思いますが、 素材の二次利用は認めておりませんのでご容赦ください。