【藪 丈二さん寄稿】ボルテックス・リング・ステートについて。

こんばんは。

今週は雨も降らず風も吹かず暑くもなく・・・で絶好のヘリ日和の週末でしたが、子供が夏休みに入った上、普段土曜・日曜は仕事をしている筈の女房も夏休みで今週・来週は家に居ます。またあとで記事にしますが、結局、土・日曜日の2日間とも女房子供を連れて出かける羽目になってしまいました。したがって、ヘリの練習は1バッテリーもできていません。世の中ままならぬものです。

さて、藪 丈二さんからいつものように記事を頂いていますので掲載させて頂きます。今回は実機のヘリのパイロットの間では有名な危険な現象、ボルテックス・リング・ステート（パイロット用語ではセットリング・ウィズ・パワー）についてのお話です。端折って説明すると、対気速度がゼロに近い状態で機体を急降下させた時に、自分が生み出した下降気流の中に自分自身が入ってしまって急速に揚力を失い、機体がストンと落ちる現象のことです。実機でわざとこの現象を起こしてみたパイロットが、3,000フィート（900m）付近から一気に1,000フィート（300m）あたりまで降下してしまって凄く怖い思いをした・・・という話をどこかで読んだことがあります。また、メインローターだけでなく、テールローターが横風を受けた時も同様の現象を起こして急激に機体の向きが変わる、ということもあるようです。

mCP X で実際にボルテックス・リング・ステートを起こす実験をされている方もいるようです。私の個人的見解では、風のある屋外での急降下現象は必ずしもこのボルテックス・リング・ステートによるものではなく、むしろ風により揚力が急激に変化したことに拠るものが多いのではないかという気がします。

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今日は、ボルテックス・リング・ステート（Vortex Ring State, VRS）の経験についてレポートします。
使用させていただいた資料は、「ウィキペディア」を始め、「英語の落ち穂拾い」等です。

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実際のヘリは勿論のこと、RCヘリ・パイロットの皆さんも既に経験済みの現象ですが、ホバリング中に、ほんのちょっとしたはずみで、機体があたかもマイクロ・バーストを受けたように急激に高度を失して、あわてさせられたことがあると思います。


Public Domain Image from Wikimedia Commons


Public Domain Image from Wikimedia Commons, Created by NOAA

　私も、Blade400でも度々経験しましたしmCPXではフライトの度に、この「急激な高度低下」現象に見舞われています。時には、機体が地面にたたきつけられ、バウンドすることさえありました。

　当初は、「複雑な風の流れの影響を受けた」、「バッテリーがヘタッテ来て放電ムラがある」などと考えていたのですが、浅学非才ゆえの間違った解釈だったとが、最近分かりました。この現象こそ、「ボルテックス・リング・ステート」だったのですね。
　以下のURLは、mCPXを使って「ボルテックス・リング・ステート」をデモしたもので、まさに「目から鱗」でした。
　http://www.youtube.com/watch?v=0Kz_gOWaR7Y&feature=relmfu

　そこで、遅まきながら「ボルテックス・リング・ステート」について調べてみました。
　ボルテックス・リング、平たく言えばドーナッツ型渦巻きのことですが、タバコを嗜む人であれば、口の中にある煙を舌で押し出し、煙のリングを作りますが、あれがまさに、ボルテックス・リングです。

　水平にしたボルテックス・リングの中央にヘリコプターが入った状態になると、ちょっとしたきっかけで、マイクロ・バーストを受けたように、機体が高度をうしなうことになるのだそうです。

　2年前の7月25日、埼玉県秩父市大滝の山中で、山岳救助活動に従事していた防災ヘリ「あらかわ」が墜落し、機長、副機長、防災航空隊員ら5名の方々が命を落とす事故がありましたが、事故原因は、「ボルテックス・リング・ステート」、またの名を「Settling with power（適切な訳語が見つかりません）」と言われています。

　参考リンク：http://d.hatena.ne.jp/A30/20100726/1280145849

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【藪 丈二さん寄稿】Blade 130Xについて。

こんばんは。

藪 丈二さんから、まもなく発売（？）されるBlade 130Xについての記事をお寄せいただきました。藪さんのご意見では、スワッシュ・プレートのアンチ・ローテーション・ガイド・ピンがmCPXと同様、機体の前後軸線上にないのは設計ミスではないか・・・ということです。確かに、前後軸線上にガイド・ピンを置いた方が操縦の際に余計なミキシングが入らないのは確かですが、一方で130XはmCPXと同様、スワッシュ周りがプラスチック製のようです。強度を確保するために、スワッシュのボールと同じ腕の上にピンを置けないという面があるような気もします。

デュラブルな機体作りには軽くて弾力のあるプラ製部品が不可欠でしょうから、このあたりは難しいところなのかもしれません。

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徒骨亭さん　おはようございます。
標題について、拙稿をお送りします。お役にたつのであれば嬉しい限りです

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RCヘリ・ファンの注目の一機種、Blade130Xの発売開始時期について色々な噂が飛び交っています。曰く７月１０日だ、いや１１月以降になるのではないか等々、喧しくなっています。

このB130Xの飛びっぷりをユーチューブで紹介しているとおり、mCPXの或る種の3D「も」出来るのに対し、B130Xは本格的な3D「が」出来る機種のようです。
　http://www.youtube.com/watch?v=m7fiC5NrtzA
HH社のプロパガンダ写真を見ても分かるとおり、mCPX V1やmCPX V2ユーザーのアイディアが取り入れられています。

典型的な例は、スワッシュ・プレート・リンク・ボールへのOリングの使用です。B130Xでは、ブレード・グリップ・ボールにまで適用されていますし、エレベーター・サーボのプッシュロッドにも曲がりを取り入れています。
V1やV2のエレベーター・サーボの故障が多い原因として、プッシュ・ロッドに緩衝処置が施されていなかったことによると言われています。

また、ユーザーからの強い要請があるにもかかわらず、機体設計に反映されていない例として、スワッシュ・プレートの「アンチ・ロテーション・ガイド・ピン」と「ARB（アンチ・ロテーション・ブラケット）」取付位置があります。

B130Xの写真でもわかるとおり、ARBはmCPXと同様、機体側面（mCPXは左舷、B130Xは右舷）に取り付けられ、これに合わせてスワッシュ・プレート上の「アンチ・ロテーション・ガイド・ピン」も機首尾線上ではなく、右（左）についています。

では、なぜ「アンチ・ロテーション・ガイド・ピン」やARBの取り付け位置が問題になるのでしょう。以下のユーチューブをご覧ください。
　http://www.youtube.com/watch?v=DDD_kYhtLck

お分かりのとおり、ガイド・ピンがスワッシュの下段側面にある場合は、エレベーターをアップ、ダウンさせるとエルロン操作がミックスされるようなひねりが加わることが分かります。

一方、「アンチ・ロテーション・ガイド・ピン」をスワッシュ上段の高さで、機首尾線に合わせて、エレベーター・ボールの後ろ側へ移設した場合は、メカニカルなエルロン・ミックスが生じません。

このことは、３Dフライトを行う際、エルロンのあて舵を考慮しなくても良いことになり、重要なことなのです。

お手持ちのmCPXのスワッシュ・プレートの形状をよく観察してみてください。
「アンチ・ロテーション・ガイド・ピン」は、スワッシュ・プレート上段のリンケージ・ボールよりも約4ミリ下側にあります。

一方、メイン・シャフトでのスワッシュ・プレート・ピボット点は、スワッシュ・プレート上段の平面にあり、本来であれば、「アンチ・ロテーション・ガイド・ピン」は、このスワッシュ・プレート・ピボット平面と同一平面にあるべきなのですが、皆さんお気づきのように、ガイド・ピンがスワッシュ・プレートピボット平面にないために、上述のとおりエレベーターをアップ、ダウンさせるとエルロン操作がミックスされるようなひねりが加わることになるのです。

Blade130Xの発売予定が、当初よりも遅延している理由の一つに、このスワッシュ・プレートの設計ミスがあるのではないかと私は想像しています。

【藪 丈二さん寄稿】mCPX、一つの防振対策。

こんばんは。

先週、久しぶり（3ヶ月ぶりくらい？）にヘリを飛ばそうとして、まずはmSRXでウォーミングアップ・・・を図ったのですが、3バッテリー目でブレードグリップのリンケージのボールをへし折ってしまいました。そんな派手なクラッシュではなかったのですが、これまでのクラッシュで疲労が進んでいたようです。mSRXは国内発売されるものの、店頭に並ぶのは来月以降のお話。とりあえずA Main Hobbiesさんに注文を出したのですが今週は間に合いませんでした。

というわけで出鼻を挫かれた感のある徒骨亭ですが、おなじみ藪 丈二さんからmCPXの振動対策の記事をご寄稿戴きましたので掲載させていただきます。

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徒骨亭さん　おはようございます。今日は、ユーザーの頭痛の種の一つである、標題の情報を集めてみました。

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mCPXの数ある弱点の一つに、関連の海外情報でも多く取上げられているテーマ、「機体のバイブレーション」があります。
　私のような知識・経験が「潜水艦」（すなわち、並み（波）の下）の者にとっては、バイブレーション発生の因果関係を究明したり、その対応策を練ることは夢のまた夢のことで、結局のところ、手軽にネット情報を漁るのが最良の方法です。

今回は、機体の防振用にOリングを利用する情報にスポットを当ててみました。

或るユーザーが試みた、今ではつとに有名になった防振対策、すなわち、キャノピー用のグロメットをスワッシュ・プレートのボール・リンクに嵌めるアイディアは、製造メーカーでも採用されmCPX V2には専用のOリングが使用されていることは皆さんご存じのとおりです。

またあるユーザーは、グロメットの転用ではなく、製造メーカーのようにちゃんとしたOリングの使用を紹介しています。
　Oリングを装着する箇所は、スワッシュ・プレート下段の大きなリンク・ボール3か所、スワッシュ・プレート上段の小さなリンク・ボール2か所及びメイン・ブレードグリップ上のリンク・ボール2か所、並びにローター・ハブ内のダンパー2か所です。

１　スワッシュ・プレート下段
（１）スワッシュ・プレート下段には、エルロン・サーボ、ピッチ・サーボ及びエレベーター・サーボとリンケージする大きなリンク・ボールが3か所あります。
（２）この3か所に嵌めるOリングのサイズは、
　　内径：約1.2mm、外径：約3.2mm、リング断面径：約1mm
（３）ただし、エレベーター用リンク・ボールに嵌めるOリングは厚みを薄くする必要があるため、つま楊枝などを利用して約半分に輪切りにします。

２　スワッシュ・プレート上段
（１）スワッシュ・プレート上段には、ブレード・グリップとリンクする小さなリンク・ボールが2個（ストックでは4個）あります。
（２）この2か所に嵌めるOリングのサイズは、
　　内径：約0.8mm、外径：約2.8mm、リング断面径：約1mm
（３）上記（１）、（２）項以外に、基板をメイン・フレーム・ポストへ取り付ける際、基板裏側にも利用できます。

３　メイン・ブレード・グリップ
（１）メイン・ブレード・グリップにはスワッシュ・プレートとリンクするボールが2か所あります。
（２）この2か所にOリングのサイズはスワッシュ・プレート下段に使用するOリングサイズと同一で、
　　内径：約1.2mm、外径：約3.2mm、リング断面径：約1mm

４　ローター・ハブ用ダンパー
（１）ローター・ハブの両側にはダンパーを嵌める個所が2か所あります。
（２）この2か所に嵌めるダンパーのサイズは、
　　内径：約1.6mm、外径：約4.77mm、リング断面径：約1.6mm

５　Oリングの入手法等
（１）海外通販
　ア　以下のURLから入手できます。
　　http://www.oringsandmore.com/servlet/StoreFront

　イ　上記1項及び3項のOリングは
　　http://www.oringsandmore.com/servlet/the-1984/Silicone-o-dsh-ring-Size-002/Detail
　　　（50ピース1.8ドル）
　　第2項のOリングは
　　http://www.oringsandmore.com/servlet/the-1983/orings-oring-o-dsh-rings-o-dsh-ring/Detail
　　　（50ピース1.8ドル）
　　第4項のOリングは
　　http://www.oringsandmore.com/servlet/the-192/orings-o-dsh-rings/Detail
　　　（50ピース1.2ドル）

　ウ　私の場合、5月27日ネット注文、6月4日受け取りでした。

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【藪 丈二さん寄稿】mCPX V2の定期点検。

こんばんは。

藪 丈二さんから、以下のような記事を戴きましたので掲載させていただきます。mCP X V2を入手されたのが4月1日ということですが、すでに100ホップ以上のフライトをこなされているとのこと。今回はそのような、ある程度のフライトをこなした機体のメンテナンスに関しての話題です。

私もリニアサーボの分解クリーニングは一度実施していますが、ハウジングの白い樹脂が柔らか過ぎ、ネジでナメやすいというのはまったく同感です。製造段階でネジを締めこみすぎて馬鹿になっている個所もありました。

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徒骨亭さん　こんにちは

本年エイプリル・フールに飛来したmCPX V2も、逗留日数が75日になったところで、自分流・定期点検を行うことにしました。私と同様の初心者に何かの参考になれば幸いです。

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　これまでのホップ数はカウントしていませんが、約100ホップ程度はこなしたと思っています。ヘッド周りやメインシャフト周りのガタがないのにもかかわらず、フライト中に時々発生するバイブレーション/シェイクは、おそらく、サーボの汚れに起因しているとの見当をつけ、3個のサーボを取り外し、内部の汚れのクリーニング、及びブレード・ゼロ点調整を行いました。
　6月14日早朝、風速約3～4mの中での試飛行は満足のいくものでした。

１　使用した物件
ハイパー・クリーン（高性能洗浄スプレー）、無水アルコール、綿棒、日本製プラス・ドライバー

２　サーボのクリーニング
（１）サーボのクリーニング法は、以下のURLを参考に実施し、作業そのものは難しくはありませんでした。
　http://www.youtube.com/watch?v=V0NIepknfnE&feature=player_embedded#!
　http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&v=juGB4HoMjic&NR=1
　http://www.helifreak.com/showthread.php?t=289666

（２）問題は、PCBに取り付けられているリニヤ・サーボのプラスチック・ハウジング品質が良くないことです。
PCBへの取り付けは、小ネジ4本でネジ止めされているのですが、プラッスチックが軟すぎるためか、ネジを取り外しの際、空回りして難儀しました。
また、使用するプラス・ドライバーは、機体に同梱のドライバーではなく、国産ドライバー（300～400円）を使用するのがベストです。
組み立ての際は、ゆるいネジにはロック・タイト（ピンク）を塗布しておくのが良いように思います。

（３）PCB側にある銀色のストリップが黒く汚れていますから、無水アルコールと綿棒使って洗浄します。頑固な汚れは、綿棒の軸部分をアルコールに浸し、慎重に除去しました。

（４）プラスチック・ハウジング側接点は、極めて脆弱なので、慎重に綿棒で汚れをふき取り、繊維など残らないようにしました。

３　サーボ組み立て後のブレード・ゼロ点調整
（１）2枚のブレードをテール側に折り、肉眼レベラーで2枚のブレードが同一平面（ピッチ角ゼロ）になるよう、Txのスロットル・スティックを操作しました。

（２）この時のスロットル・スティック位置が、TxのMidポイントよりも下側にありましたので、3本のサーボ・プッシュロッドを1本ずつ、スワッシュ・プレートから外し、360°右に1回転させた後スワッシュ・プレートへ戻しました。

（３）プッシュ・ロッド長を変更すると2枚のブレードは同一平面ではなくなるので、再度Txのスロットル・スティックを操作し、2枚のブレードが同一平面（ピッチ角ゼロ）になるようにしたところ、スロットル・スティック位置がMidポイントに合致するようになりました。

４　ブレード・ピッチ角測定
先般、RC Fanに寄稿した要領でブレード・ピッチ角測定を実施しました。
結果として、プラス側12.6°、マイナス側12.3°という測定結果を得ましたが、マイクロヘリの場合、これ以上、プラス側とマイナス側のピッチ角数値を同一にすることは不可能ですので、これを以て「OK」とし、自分流・定期点検を終了ました。

以上

【藪 丈二さん寄稿】クラッシュ後の飛行前点検（チェック・オフ・リスト）。

こんばんは。

RC Fan誌に興味深い記事を掲載された藪 丈二さんから、またまた記事のご寄稿を頂きました。最近はブログ主の私が鉄道模型ネタばかりなので、藪さんがすっかり当ブログのRCヘリ担当のようになっていますがご容赦を（笑）。

今回の記事はクラッシュ時のチェックポイントについて、米国にお住まいのMojappaさんの記事を本人ご了解の上で翻訳されたとのことです。なるほど、このようなチェックポイントをリストアップして収納ケースの裏にでも貼り付けておくと役に立ちそうですね。精神衛生上甚だ宜しくない墜落も、大分気が楽になるかもしれません。

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mCPX・フライヤーの皆さんこんにちは。
標題について、超初心者が愛機をクラッシュさせた時のショックは大変なものです。どこが壊れたんだろう、修理後の飛行前点検はどうすればいいのだろう等々、極めてナーバスになります。

そんな中、有益なアドバイスをネット（HeliFreak.com）で見つけることができました。筆者は、米国ヴァージニア州ウィンチェスター在住のMojappaさんです。
　先般、Mojappaさんの記事を日本語に翻訳し、引用・投稿したい旨のお願いメールを出して、快諾を得ましたので、私の拙い体験を交えて以下に紹介します。
　なお、今回はスワッシュ・プレートのレベリング調整及びスロットルスティックのMidポイントにおけるゼロ・ピッチ調整は割愛します。

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クラッシュの程度がどんなものであれ、素早くチェックできるリストを作ろうと考えていたところです。例えば、Blade MSRのガイド・ピンが反転防止ブラケットから外れていないか等、フライトに重大な影響を及ぼすような、いくつかのカギとなるエリアがありますから、以下にそれらを羅列してみましょう。

１　ヘッド周り

（１）ブレード・グリップとスワッシュ・プレートを繋ぐ2本のリンケージが正常な状態であることを確認します。
この個所が、機体の他の個所を破損から守る、いわゆる「ブレーク・ポイント」です。

（２）ブレード・グリップが左右方向、或いは上下方向にアソビやガタがないことをチェックします。
もし、アソビヤガタが或る時は、ブレード・グリップ内のベアリングが悪くなったか、フェザリング・シャフトの締め具合が不十分な場合です。
機体が新品の時の、ブレード・グリップのアソビやガタの感じを記憶しておくことをお勧めします。

（３）メイン・ローターハブが、メイン・シャフトにしっかりとネジ止めされているかをチェックします。
片方の手でメイン・ギヤを押え、もう一方の手でメイン・ローターハブを左右に回してみます。

（４）フェザリング・シャフト/スピンドルが曲がっているかもしれません。曲がりの有無をチェックするには、メイン・ブレード1枚を外し（フェザリング・スピンドルをプラスネジで止めてある方が望ましい）、スクリュー・ドライバーでフェザリング・シャフトを（うっかりネジを緩めないように）右回転させます。
もしシャフトが曲がっていなければ、もう一方のメインブレードは動かないはずですし、もしブレードが円運動をするようであればシャフトは曲がっています。

２　スワッシュ・プレート周り

3本のサーボ・リンケージがスワッシュ・プレートに接続されているかどうかをチェックし、同時にスワッシュ・プレートのリンケージ・ボールが折損したりしていないことを確認します。

３　メイン・ギヤ

（１）大半のヘリのメイン・ギヤは、メイン・シャフトにネジ止めされていますが、mCPXの場合、クラッシュ時の衝撃を吸収できるよう、メイン・シャフトにはネジ止めされていません。
そのため、クラッシュ時の衝撃を受けた際、メイン・ギヤは、取付場所からよくスリップしてずれ落ちます。

（２）したがって、まず最初にすべきことは、メイン・シャフト末端部とメイン・ギヤ・ソケットとが正しく嵌っているかどうかを確認することです。
メイン・シャフト末端部とメイン・ギヤ・ソケットは、それぞれD型に成形されており、正しく嵌っている場合は、メイン・ギヤ・ソケットのスリット部からメイン・シャフトの平らな部分が見えていればOKです。

（３）メイン・ギヤとメイン・シャフトの嵌り具合を調整する場合、左手（もしくは右手）の人差し指をメイン・シャフト上部へあてがい、右手（もしくは左手）で鉛筆キャップ等を利用してメイン・ギヤ中央部を押しあげます。

（４）メイン・ギヤは、メイン・シャフト下部のベアリングにきっちりと接触していることが大変重要で、この個所に隙間があると、機体のバイブレーションの原因になります。
メイン・ギヤがきっちり嵌ると、メイン・シャフトの末端が約1/16インチほど顔をのぞかせているはずです。

（５）ヘリを離陸させる際、通常よりもスロットルを上げなければならなかったり、バイブレーションが発生した場合には、このメイン・ギヤとメイン・シャフトのはまり具合を疑ってみてください。

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