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Blade mCP S ブラシレス化の報告(藪 丈二さん)

みなさん、こんにちは。

 Blade mCPSが昨年9月11日我が家に飛来して以降、170フライトを消化したところで、私も遅ればせながらBlade mCPSをHH社のブラシレス・キットに換装しました。

 一時は既報のとおり輸送中にBL(ブラシレス)キットが迷子になり、改めて仕切り直しをして、1月22日に入手しました。

 多くのユーザーからの指摘のとおり、私のBLモーターピニオンも、取り付け位置を調整しなければ換装できない状態でした。

180126 Photo1


1 ピニオン位置の修正

  幸いなことに、シャフトとピニオンには接着剤が用いられておらず、フリクションによる取り付けでしたので、次の要領でピニオンを圧入しました。

(1)ピニオンをモーターシャフトの段差のある箇所まで打ち込みます。

(2)用具は写真のとおり、小型ハンマー、ピニオンプーラーの部品及び蒲鉾の板(鈴廣)を使用します。板に小さな穴を穿ち、プーラーの台座を固定して、プーラースリット上へ、ピニオンを下にBLモーターを立てます。

180126 Photo2


(3)ピニオンと反対側のモーター軸上に適宜の太さのピンを当て、細心の注意を払って、ハンマーで優しく叩き乍らピニオンを所定の位置へ打ち込みます。



2 BLモーターの取付け

  BLモーターを所定の位置へ差し込み、ネジ止めします。
  ネジにはスレッドロック(青)を塗布します。

180126 Photo3


180126 Photo5



3 BLモーターとESCのワイヤリング及び基板への取付

(1)BLモーターのコネクターをESCソケットへ差し込みます。

(2)ESCコネクターをメインボード上の元のモーター用ソケットへ差し込みます。

(3)メインボード上へ付属の両面テープを使用して、ESCを横向けにしてメインボード最下部へ取り付けます。取付面が平面でないので適宜両面テープを追加します。

180126 Photo4


(4)機体の重心位置がやや前に移動し、ノーズ・ヘビーになります。



4 机上での試運転

(1)メインブレードを外した状態で、BLモーターの回転方向をチェックします。ブラッシモーターは、かなり強めのコギングがありましたが、BLモーターはほんのわずかなコギングを感じる程度で、音も静かで極めてスムーズに回転します。
 
(2)海外でのレポートでは、TH(スロットル・ホールド)の状態でフライト・モードをノーマルからスタントに切り替えるとテール・モーターが回転しだすというレポートが散見されますが、私の場合はそのような症状は現れませんでした。

(3)マニュアルでは、機体にバッテリーを接続するとビープ音が3回鳴るとの記述がありますが、ビープ音は全く聞こえませんでした。なお、NanoCPX BLの場合は確かにビープ音が鳴ります。



5 試飛行

(1)ヘリの状態
   機体重量(バッテリーを含む):54.0g ※換装前:50.5g
   テール・ブーム:BLH3602LロングテールブームASSY
   メイン・ブレード:KBD5010 Pilot Choice(4グラム)

   次のパーツは、mCPX BL用のパーツを利用しています。
センターハブ、ブレードグリップ、フェザリングシャフト、スワッシュプレート、リンケージ、メインシャフト、メインギヤ(LX0562)、テールブレード:Lynx 42mm

(2)送信機(JR11X+TD2.4LP)のセッティング&離陸要領
   フライトモード:Stunt
メイン・ブレードMax/Min Pitch:±12度
DR/EXPO:AILE,ELEV100% +30 RUDD100% LIN

TC:100%-100%-100% Flat
   TH:-5% Flat

PC:0%(-12deg)-50%(0deg)-100%(+12deg) Linear
TH:50%(0deg)-50%(0deg)-50%(0deg) Linear
Time:3分
Battery:Hyperion 1S/3.7V 330mAh 50C
 離陸要領:ソフトスタート

(3)フライトのフィーリング及び電力消費
   ブラッシモーターと比較してパワフルになりました。特に、ピッチ・ポンピングは小気味よいほどで、ロング・テールと相まって、テール保持は良好です。

   但し、BLモーター&ESCは大変電力喰いで、ストック・バッテリー(210mAh 40C)では1分15秒辺りでLVCとなってあえなくダウンしました。もっとも、雪上での厳しい環境が影響したのでしょう。そこで急遽試験場を室内へ変更しました。

ハイペリの330mAh 50Cバッテリーでも、3分でランディングさせた時、LEDが
点滅状態でしたから、飛行時間は3分以下にセッティングするのが良いのかもしれません。 



6 ストック・モーターとBLモーターの回転数等計測データー

180126 表


上記の表から、次のような情報が読み取れます。

(1) バッテリー電圧
 TCが100%、90%及び85%フラットの場合、バッテリーの残量が80%程度ですが、着陸時LEDが点滅状態で、LVC一歩手前でした。
   したがって、TCは80%以下に設定するのが賢明かもしれません。

(2)THオフからメインモーター回転開始までの秒時
   1秒以下です。

(3) THオフからメイン・モーターが定常回転に達するまでの秒時
   離陸は、THオフ後3秒経過すれば、安定して離陸できるでしょう。

(4) メイン・ブレードがピッチ角ゼロ度の時の回転数 RPM(定常回転数)
   BLモーターになってから、回転数が5,000RPM以上と、回転数が格段に上がりました。

(5) ホバリング中のメイン・ブレード回転数及び減衰率(RPM/Min)
   メイン・ブレード回転数はおおむね、4,800回転以上で時間経過とともに、回転数はリニヤに漸減していきます。減衰率はまちまちでした。

(6) メインブレードのピッチ角変化による回転数の変化(±0°→ +5.5°)
   計測値にはばらつきがありましたが、ピッチ角を大きくすることによって負荷がかかり、メインブレード回転数が減少します。

7)図の説明
  Photo6は、ブレード音の記録です。縦軸が音の強さ、横軸は時間軸です。

  Photo7は、FFT(高速フーリエ変換)図で、THオフからブレードが定常回転にな
るまでの部分を拡大したものです。縦軸が周波数、横軸は時間軸です。
  図では、3本の線が描かれていますが、一番下の線は0.5倍高調波、一番上の線
は1.5倍高調波の曲線です。計測には、真ん中の線を読み取ります。
  
  Photo8は、FFTの解析図で、ブレード音のピーク値を読み取ります。
  図では、184HZがピークになっていますから、この値を下の公式でブレード回
  転数に変換します。

  周波数HZ x 60Sec ÷ ブレード枚数(2枚) = RPM
184 x 60 ÷ 2 = 5,520RPM  

180126 Photo6


180126 Photo7


180126 Photo8




7 おわりに

  mCPSは、BL化によって3Dフライトを安心してトライできる機体に生まれ変わりまし た。ワンランク上の機種へのステップ・アップ訓練機として、十分その任に堪えること ができる機種だと思います。

  但し、BL化することで価格が約200ドル近くとなり、ライバルのXK K110 BNFの3倍近い値段となってしまい、加えて国内でのDSM2/DSMX機及び送信機はまったくのマイノリティグループになってしまいましたから、よほどのBladeファンでもない限り手を出さないでしょうし、同好の士が増えそうにないのが誠に残念です。



追  伸:

一連のテストを振り返って、LVCにならないためのスロットルカーブ(TC)を見極めるために、TC:85%フラットと、90%フラットのテストを試みました。結果は以下のとおりです。

test1
フライト時間:3分
TC:85% Flat
バッテリー:スタート4.21V フィニッシュ:3.82V
定常回転数:5,220RPM、ホバ開始時:4,650RPM、ホバ終了時:4,620RPM
フライト終了時、LEDが点滅しておりLVC状態でした。


test2
フライト時間:3分
TC:90% Flat
バッテリー:スタート4.21V フィニッシュ:3.80V
定常回転数:5,430RPM、ホバ開始時:5,010RPM、ホバ終了時:4,830RPM
フライト開始後、2分50秒付近でLVCとなり落下、幸い水平に着地したので被害ゼロでした。


結  論:
1 バッテリーは古いものは避け、フレッシュなものを使用する必要がある。
2 フライト時間は、3分、スロットルカーブは80%フラットが良さそうである。


2018年1月24日 藪 丈二






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