Blade mCPX テール・ローター・レスポンス・テスト(藪 丈二さん)

みなさん、こんにちは。標題について、資料を作成してみました。

1 テストの目的

 100サイズのマイクロヘリは、テール・ローターが固定ピッチのタイプが多いようです。ネット上ではHisky HCP100SのラダーにはDead band(不感帯)が存在するのではないかと言われています。
 今回は、固定ピッチ・テール・ローターの場合、回転数を増減させて面舵(機首方向に向かって右)、取舵(同じく左)を行う仕組みですから、取舵域ではテール・ローターは回転を止めてしまう問題及び面舵域で回転を再開する際の、立ち上がりのカーブの急峻度合いに注目して見ました。
  
 手元のBlade mCPX V2では特に不感帯の存在を感じることはなかったのですが、この際、認識を新たにするため、以下のようなテストを行ってみました。



2 テストの要領

(1)舵・中央から面舵100%まで舵を切って折り返し、舵を中央へ戻し、更に取舵100%へ舵を切る。
(2)取舵100%の位置から舵中央を経て面舵100%まで舵を切る。
(3)面舵100%の位置で折り返し、舵を中央へ戻す。
以上の流れをワン・パターンとしました。

プロポのセッティングは次のとおりです。
(1)T(スロットル)カーブ:100%フラット
(2)P(ピッチ)カーブ:0% 50% 100%
(3)Stunt1、ピッチ5.5°(75%)でソフトスタート
(4)安全上、メインブレードを外しランディング・スキッドを机上へ固定した。



3 測定法

 テール・ローター音を録取し、音響ソフトで周波数分析を行ってローター回転数を算出する方法をとりました。
(1)ICレコーダー:ソニーICD-BX332
(2)音響ソフト:Audacity



4 計測結果

151124_1 Phito1


 上の画像は、テール-・ローター音のFFT(高速フーリエ変換)図です。
縦軸は周波数、横軸は時間(分、秒)で、赤線の台形が横方向に三つとちょっと描かれています。縦方向にも似たような台形が何本かありますが、お目当ての曲線は350Hz付近のカーブで、その他は高調波です。

 一番左の台形を説明しますが、斜面に続いて平坦になった所があります。画面上の横軸で20秒から25秒の部分です。

①この部分は、ホバリング時のラダー中央とした時のテール・ローターの回転音(367Hz)です。回転数に換算すると、367x60/2 = 11,010RPM と求められます。

151124_2 Photo2


 このグラフは、20秒から25秒の間の周波数を解析したもので360Hz付近のピークを読み取ります(367Hz) 。他にもピークが何本か存在しますが、高調波です。

②25秒から35秒の間の平坦部はラダー中央から面舵100%までを往復し、取舵約25%までのローター回転数の変化を表します。

 立ち上がり部分の周波数(回転数)は、385Hz(11,550RPM) と計測されました。
 また立ち上がり曲線はほぼ垂直で、レスポンスの良さを示しています。

 台形の終りに近い33.5秒あたりは、ラダーが中央を通過し取舵域に入った辺りです。
 周波数解析の結果、377Hz(11,310RPM) と算出されました。
 約10秒間で、テール・ローター回転数は240RPM減少しています。

 なお、ラダーが取舵域に入って約25%辺りでテール・ローターの回転が止まり、取舵100%で折り返して25%までの間は、ローターは止まったままです。
 最初の画像の約35秒から40秒が、これに該当します。カーブもほぼ垂直です。

③二つ目の台形ですが、ラダーが取舵25%域に入ると回転を再開します。
 周波数及び回転数は、349Hz(10,470RPM) です。

④二回目の面舵域の周波数(回転数は)次のとおりでした。
 入口:380Hz(11,400RPM)
出口:371Hz(11,130RPM)

三つ目の台形以下は省略しますが、同様にして手軽に計測出来ます。



5 終りに

 今回の幼稚な実験で分かったこととして、固定ピッチ・テール・ローターの不感帯に関係すると思われる点は、ラダー中央からの面舵もしくは取舵に切り替える際の、カーブの急峻さにあるのではないかと考えました。

 最初の目論みでは、ラダー・サーボの不感帯(Dead band)やテール・ローターのサイズや形状、テール・モーターのパワーなどと不感帯の関わりを調べるつもりでしたが、力量不足で尻切りトンボのレポートになったことをお詫びします。


H27.11.21 藪 丈二





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