諸元ダイアログ・図面上での編集・データベースへの保存
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。 |
グライダー／人力機モデリングで現在の機体諸元を確認してから、設計メニューで開きます。 安定微係数推算・FEM/BEM・QPSO＋VLM などの機体用項目はプロペラモデリングでは無効です。 GAXQ は機体を必要としない別の翼型機能です。
| 開く項目 | 操作と結果 |
|---|---|
| 縦横・方向の微小擾乱理論で安定微係数の推算 | 「現在の機体諸元で再計算」で縦・横方向の推算を更新します。尾翼腕や重心などの近似を含み、舵面効率を入力しないため舵角微係数は 0 です。 この画面の値を飛行モデルへ自動登録する機能ではありません。 |
| 鳥コン滑空機における横・方向の微小擾乱理論 | 現在の内翼・外翼上反角と機体諸元を使って 12 微係数を表示します。翼根・上反角折れ点・翼端の 3 点積分による初期推算です。 |
| 最大応力説 (CFRP) | 「桁解析 (最大応力説)」で材料の引張／圧縮／せん断強度、積層角・層厚、膜合力・曲げ合モーメントを指定します。 層の局所応力 σ1・σ2・τ12 と強度から、各層表面の最大応力比、Reserve Factor と合否を表示します。 「木製桁荷重を取込」は木製桁計算の翼根終極荷重を取り込みます。 |
| 破断合力を計算 | 最大応力説タブで Nx・Ny・Nxy・Mx・My・Mxy の比を入力して実行します。 最初の層表面が許容値に達する比例倍率と荷重、支配層・表面・角度を求めます。ゼロ荷重や不正な材料値は見直してください。 損傷進展・積層全体の最終破断は計算しません。 |
注 有料版：以下は有料機能を組み込んだ配布版で使用できます。 最初に機体を読み込み、使用する平面形・速度などを確認してください。結果は各解析画面へ表示されます。 機体の形状やシミュレータの係数へ自動書き戻しする機能とは区別してください。
| 開き方 | 実行方法・注意 |
|---|---|
| 詳細揚力線 → 数値揚力線 | 注 有料版 迎角・速度・分割数・緩和率を指定して実行します。 非線形ポーラーは「CSV読込」で α[deg],cl の数値 4 行以上を取り込みます。未指定なら線形です。 |
| 詳細揚力線 → ILLM | 注 有料版 目標 CL を設定し「ILLM最適化を実行」します。 GUI は翼幅・面積からの平面翼解で、多段平面形や上反角を全て反映するものではありません。 |
| 詳細 VLM → IVLM | 注 有料版 目標 CL と格子分割を指定し「IVLM最適化を実行」します。 最適循環・ねじり、CL/CDi、KKT 残差を確認します。 |
| 詳細 VLM → ModeFunction | 注 有料版 迎角・速度・密度・帯／モード数・翼端除外 δ を指定し「Mode Function解析を実行」します。 定常揚力面法であり、振動解析や非定常 DLM ではありません。 |
| 設計 → 安定微係数計算 | 注 有料版 TR-722 の 6 力／モーメント係数の微係数表を確認し「CSVへ保存…」で出力します。 αdot・βdot・舵角微係数の NaN は未定義を表します。共通の推算画面とは別の計算です。 |
| 設計 → FEM-3D物体の空気力学的係数計算 | 注 有料版 部品・表面生成法を選び、パネル数・閉鎖性・推定時間を確認して「FEM解析を実行」します。 流れ方向は既定 (1,0,0)。空力パネル解析で、構造 FEM や任意迎角掃引の画面ではありません。 |
| 設計 → BEM3D物体空力特性計算 | 注 有料版 現在のモデルから表面を作り、閉鎖性・パネル密度・Mach・迎角・横滑り角・基準量・メモリ上限を確認し「BEM解析を実行」します。 「CSV保存…」でパネル値を保存します。STL ファイルを開く画面ではありません。GUI は後流なしの非揚力物体計算です。 |
| 連成解析 → FSI空力構造連成解析 | 注 有料版 Drela 揚力線＋非線形梁または VLM＋変形梁を選び、EI/GJ・せん断中心・翼質量・飛行条件・離散化・反復上限・許容誤差・緩和を設定して「FSI解析を実行」します。 収束状態と翼根荷重、たわみ・ねじりを確認してください。支持ワイヤ・集中荷重は未対応です。Drela は多段翼弦、VLM は翼根／翼端の台形近似です。 |
→ QPSO＋VLM と IVLM 比較 ／ 適用範囲・符号の注意
| 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。 |
「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。
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。
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。
「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 |
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 |
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。
| 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 |
| 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 |
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。