| Tech notes -part3 (074-100) | ||||
ここで、AMMのJ-AMANOさんから大変面白い話を聞きましたのでそれを元に話を進めて行きたいと思います。 潜水艦の水上走行はなぜ旋回半径が水中より大きくなるか・・・。かんたんな誰にも出来る実験で何となくそうかもしれない、と実感できる方法を教えていただきました。 最初は半信半疑ではありましたがやってみると実に面白く興味深いものでした。 075 不可解な機動の話解決編? その2
ここで、前回のおさらい 私のヴォイジャーやエンタープライズは水上でもほとんど船体が出ていません。これはそのぐらいの浮力が水中でのバランスがいいと言うことで、特に水上での走行もほとんどさせないので気がつかなかったのですが、ヤマトに関してはやはり艦橋ぐらいは水上走行の時に出したいという理由で艦橋部のみ水上に出るような浮力バランスにしています。 ところが、水上に艦橋を出したままの水上走行では旋回半径が水中の2~3倍も大きくなってしまいます。推力偏向ノズル方式ですから舵と違いスピードの影響はあまり受けません。なぜ・・・? と言うのがそもそもの疑問。と言う話を載せていたらJ-AMANOさんが面白い事を教えてくれました。それはお風呂実験。コレを読んだらちょっとおためしあれ。 076 不可解な機動の話解決編? その3
湯船につかったら片手を前に出して手のひらを垂直にします、うちわを扇ぐように水面に親指だけ出るようにして左右に動かします。次に親指が完全に水の中に入るようにして同じように動かします。するとどうでしょう、水面近くより完全に水中の方が抵抗感は少なくなります。 なんで???、ではありますが何回も試しても確かに水面の方が抵抗は大きくなります。コレを造波抵抗というらしいのですが手でやっただけで確かに感じます。50cm程度の船体であるがゆえにこの抵抗の差はかなり大きな物になってきます。確かに水面は大気圧もかかっていますからなおさらなのでしょう。 だからなに、ではなくRC潜水艦にはそういう特性があると言うことを覚えておくとこれからやってみたいという人は戸惑わなくていいかもしれません。
076B 不可解な機動の話解決編? おまけ
じゃあ問題の潜り込みはどうなのかというと、これも水面で抵抗が大きい状態で加速して潜っていくわけですからそのまま潜るに従って抵抗が少なくなっていったら・・・ この潜り癖や旋回半径の大きさについて興味深い話をメールにてアドバイスいただきました。 つまり、水中では抵抗があるので舵は機能するが、水上に出ている部分があるとその分抵抗が無くなる分、滑りが生じて曲がりにくくなる。というもの。これはなるほど、と思いました。 つまり抵抗があるから曲がるというのは道理で、靴でアイスリンクを歩いたらまともに進みませんし、曲がるのも一苦労しますよね。船体全体が舵だとすれば、それが何%か水から出ていたらその分効きが悪くなります。 こういう勝手な技術レポのような物に、いろいろと情報をいただけるというのは本当にありがたいことで感謝しています。まだまだわからないこともたくさんありますので、ご存じの方がいたらぜひお教えくださるようお願いいたします。
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2006年末にアクアモデラーズのスペースシャトルに別の機体が登場しました最初のシャトルはVoodooさんという方の作品で多分世界初の水中宇宙船です 。(私のヴォイジャーはその半年後に就航しました)2機目は同じアクアモデラースに参加されているRNさんという方の作品です。 Voodooさんのはディスカバリー、RNさんのはアトランティス、ベースモデルは同じ物を使用しています。操縦方法は同じ、エレベーターをエルロンとして使用しています。(内緒ですがどちらも垂直尾翼(ラダー)は固定式で稼働しません。) 078 2機のシャトルは宇宙に想いを馳せる。 その2
スペースシャトルを水中ラジコン化しようとしている人は他にもいるようでVoodooさんによれば海外からの問い合わせもあるそうです
。私も少々心惹かれているのですが、なにしろ作っている余裕が無くて悔しい思いを募らせています。やはりここはエンタープライズとして製作せねばならないとは思うのですが・・・。 つまり船体自体はすべてにおいてニュートラルな状態が望ましいのです。浮力は当然上に向かう力になりますし、機体が傾いたままならそのままの状態になるようなバランスが必要なのです。 079 2機のシャトルは宇宙に想いを馳せる。 その3
船体を水中に入れてみると船体下部に重心を置いた艦は傾いてもすぐ自己復帰するのが分かります。潜水艦には重要なことですがシャトルではこれが逆に不都合となります。 事実は小説より奇なり、水中ではいろいろな発見を目の当たりにします。 |
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2008年の辰巳の水中ロボットコンベンション参加はいい経験になりました。水深5mもあるプールでの走行は他のAMMメンバーの結果もあわせて貴重なデータを得ることが出来ました。 081 水中に電波はどこまで届くのか。 その2
というわけで、ENTERPRISEの次にVOYAGERを持ち出しましたがこれが予想外のトラブル。4mぐらい潜らすとノーコンになります。つまり電波が届いてない!! このときすでに他のAMMメンバーの潜水艦も3m以上潜らすとノーコンになると言う話がちらほら・・・。さっきのENTERPRISEでは問題なかったのになVOYAGERはだめなのか・・ 082 水中に電波はどこまで届くのか。 その3
私の4回の走行時間の最後は再びVOYAGERの予定でしたが急遽ヤマトに変更。1/500ヤマトも受信機は同じなのでどうせなら水密サーボが壊れようとも滅多にないデータ取りに変更することにしました。 ところが、ヤマトはノーコンにならない・・・・なぜ?受信機はこれまた同じものです。これは困りました。予想外です。 5mの水底付近でもちゃんと動いてくれます。水密サーボも耐えてもってくれています。うーん・・・。違いと言えば、アンテナの長さ。 後に1/350ヤマトの時にアンテナの長さと張り方でかなり受信感度が変わることがわかりました。これは船体形状に合わせながらなるべく広く大きくアンテナを這わす方がよいことがわかりました。 |
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水に潜るというのは水圧との戦いです。水はほんの少しの隙間から容赦なく漏れてきます。これはやってみるともの凄く大変だと言うことに気がつきます。えっ、なんで?、どこから漏ってる? AMMの強者達のなかでもほぼ全員がこの経験があると思います。それほど水密というのは難しいものです。 みんないろいろな情報やノウハウを交換しあい、より強力な水密機構を作っていくのがアクアモデラーズに集まっている人たちの楽しみでもあります。まさにノウハウの宝庫です。 084 耐圧限界。 その2
ペットボトルを空気だけにしてキャップして水に沈めてみてください、もの凄い力が必要になります。1m近いRC潜水艦を潜らすのにメカを積んでも重さが足りません。そこでバラストタンクという水を入れるスペースを作って空気を抜いて潜らせたりする。これがいわゆるバラスト潜水方式。本物の潜水艦と同じですね。 私の作っている宇宙船は例外なくウエットハルです。つまり船体内は常に水が入っています。重要なメカを守るメカケースのみ強力な防水機構に守られています。 085 耐圧限界。 その3
エンタープライズもヴォイジャーもヤマトも、浮力材として追加している硬質発泡スチロールをはずしたら沈みます、全く浮きません。つまり浮力調整はすべてこの硬質発泡スチロールに頼っています。浮力剤として耐圧変化に強く調整はすべて浮力剤の増減で行っています。 そう、つまりメカボックスは単に防水のみに使うボックスで浮力調整などの別の目的にはほとんど役立っていません。目的を限定して作るからこそ思い切った防水処理が出来るのです。そう、メリットはまさにこのことです。
単一目的の単純構造だから信頼性が高い。 086 耐圧限界。 その4
私が使用しているアクリル板はほとんどが2mmの厚さの物です。 |
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稼働部が全くないメカボックスの耐圧はともかくとして、稼働部のある他の部分はどうかというと走行テストでの判断になります。 088 耐圧限界、ポンプはどうよ。 その2
私が使用しているのはEP-103ですがこれはそもそも3v仕様のモーターなので7.2vや9.6vというラジコン用のアンプで使用するには問題があります。さらにノイズキラーコンデンサがないためこのままでは受信機にノイズが乗って使い物になりません。 そこでラジコン用のモーターに交換しノイズキラーコンデンサを追加するわけですが、そもそもそんな使い方を想定している設計ではないので当然すべて自己責任となります。 また、ハイパワーなバッテリーを使用しない場合はオリジナルのモーターでもノイズキラーコンデンサを追加するだけで結構使えます。 089 耐圧限界、ポンプはどうよ。 その3
バスポンプの方は連続使用は30分以内にという説明書に反して一回40分近く動かす 090 耐圧限界、ポンプはどうよ。 その4
今回のコンベンションでは持ち時間が1回に20分。バッテリー的にVOYAGERでもYAMATOでも全開走行可能時間です。VOYAGERは残念ながらノーコンになり走行時間は10分程度でしたがYAMATOは20分しっかり走りきりました。しかも5mからの浮上や4mぐらいの深深度走行を繰り返した結果でも問題なく動いていました。 |
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JAMSTECの一般公開に参加したYAMATO1/350に珍現象が・・・。 水温28度、これは着衣泳やレスキュー訓練をやるためにプールの温度を上げていたためで通常は20~24度ぐらい、真冬だと18度前後で走行させています。いつもは問題ありませんが、この日は入水させて時間がたつ毎に徐々に船体が泡に包まれました。???ですが、船体全体が細かな泡だらけに。 092 温水はだめなのか・・・ その2
なさけないことにこうなると打つ手はありません。他のメンバーの船も多かれ少なかれこの現象に影響を受け潜れなくなった船も出たようです。 船体に着く泡・・・これはなんなんでしょうね? |
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受信機の性能差は決定的な差があるのか・・・これは今まであまり深く考えませんでした。今ほとんどの艦で使用しているJETTIのREX5で不都合がなかったからです。 最近GWSの6ch受信機を使い出しましたが、(値段的に安かったので)これが思わぬ落とし穴でした。どちらも水上走行時には全く問題なく使用できています。ところが・・・。 094 受信機の性能差は? その2
誤解の無いようにお断りしますが、GWSも外プールで水上走行時に使用しているときにはかなり離れても問題なく受信してくれています。もともとREX5もGWSの6CH受信機も小型のパークプレーン用ですから、十分な性能といえるでしょう。 私のモデルはすべてバラストタンクがありませんし、浮力調整は2mぐらいで+-ゼロ、それ以上の深度ではマイナス浮力(つまり浮かないで沈みます)になるように調整してあります。 095 受信機の性能差は? その3
レスキューダイバーがいないときに1/350ヤマトが3.3mプールの真ん中で水没しました。こうなると自力では脱出出来ませんし、レスキューロープ(先っぽにJ字型の針金がついていて引っかけてひきあげるもの)もさすがに届きません。 3.3mまで潜らせないような小型艦には安くてうってつけでしたが、1/350のヤマトには少々役不足、速攻REX5に交換したのはいうまでもありません。 しかし、結果的にこれをきっかけに色々なテストが行われ、受信機の性能と言うよりアンテナの張り方の方が影響が大きいとわかりました。 |
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アクアモデラーズの夏のミーティングではゴーグルとシュノーケルをつかって水中を見ながら操縦するゴーグルミーティングというのがありました。現在は安全性の麺から人間は入水できなくなりました。 097 目視操縦の有効性 その2
以前水中の操縦は感も必要というような趣旨をtechnoteで書きましたが、単に感だけではなく実際に動きを見て理解することでより操縦の感が鍛えられるのはいうまでもありません。
ヴォイジャーの前翼はエルロン機能もあり、しかも推力偏向で旋回性能も高いですから操縦は非常に複雑になります。さらに前翼はブレーキの役目も果たしますからなおさらです。じつはこのゴーグル使用での操縦で1年以上分からなかった操縦特性をやっと理解できました。 それと、もう一つ気が付いたこと。ヴォイジャーもエンタープライズも水中では非常に静かな艦だと言うことです。 スクリューを使っている潜水艦はモーター回転を落として(ギアダウン)いるために、モーター音、ギアの音、などが結構水中では響きます。 098 目視操縦の有効性 その3
物理的に落ちない・・・つまり無重力。他のラジコンでは絶対まねの出来ない感覚。ヘリコプターのホバリングのようにせわしなく何かが動くわけでなく、羽やプロペラもないものが空間で無音で制止している。 これは感動ものです。
また、この時自分自身も重力から解放されているので感覚的にはまさに宇宙空間で自分の好きな宇宙船のラジコンを操縦しているような不思議な感覚を味わえます。これもまた水中モデルの宇宙船の楽しみでもあります。 |
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以前のミーティングで何度か水中に入りました。
そこでもう一つの好奇心がわいて来ました。3.3mの水圧って・・・。
というわけで身をもって実験してみました。 3.3mの底に静かに潜って立ってみると、底には水中窓からしか見たことのない世界が広がっていました。・・・はともかくとして、耳が痛い・・・。体はともかくとしてまさに体感。更にしゃがんでみると・・・更に痛い。耳抜きをすればいいのですが趣旨はそういうことではないので実感としてまさに体験したという感じです。 なんだかヴォイジャーやエンタープライズを3.3mに着底させたりしてたのが申し訳なく思えるように・・・。 100 水圧を体験 その2
2mほどで中性浮力、それより深いとマイナス浮力。
と一口に言っても、浮力材の硬質な発泡スチロールでも水圧で浮力が無くなると言うことは、やはり模型とは言えかなりの圧力がかかっていることを身をもって体験しました。
現在サーボからのリンクロッドはOリングを2重にしてその間にグリスを入れてありますが、やはりそのぐらいの耐水耐圧処理をしておかなければならないのが実感として分かりました。 現在の水密方法で5mの辰巳のプールも乗り切りましたがやはりこれからも最低限この程度の耐圧水密方法で作らなければならないと改めて確認すると共に、さらに強固な耐圧防水処理も探っていかなければならないと思います。 私の艦のほとんどのメカは小型分散型水密ケースで構成していますが、複数ケースでの水漏れリスクより耐圧に有利なこの方法の選択が正しかったのかもしれません。 しかし、いつも水中撮影やレスキューをしてくれるAMMのせと際さんや PUMPKINさんはえらいなぁと実感。 水圧に関しては体験済みと言うことでレスキューなどはやはり彼らにお願いしようと思います。(´ー`)好奇心も満たされたし・・・。
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