平成 18 年 3 月 22 日 読売テレビ株式会社 鳥人間コンテスト選手権大会事務局 御中 東京理科大‐鳥科 代表 大城 裕太 第 30 回鳥人間コンテスト用滑空機設計図の送付について(ご通知) 拝啓 貴社ますますご隆盛のこととお喜び申し上げます。 さて、第 30 回鳥人間コンテスト用滑空機の設計図を下記のとおり送付いたしますので、 ご査収の程宜しくお願い申し上げます。 敬具 記 1.三面図 : A0 用紙 1 枚 2.機体各部位の構造・材質を説明する資料 : A3 用紙 3 枚 3.機体設計コンセプト : A4 用紙 2 枚 以上 提出書類 1 三面図 (A0 用紙 1 枚) Le Grand Aiglon 機体緒元 (定常滑空時) 翼幅 全長 全備重量 滑空速度 沈下速度 重心位置 胴体最大断面積 翼面荷重 翼型 主 翼面積 翼 翼縦横比 平均空力翼弦 21.57[m] 6.59[m] 95[kg] 7.4∼9.2[m/s] 0.22∼0.24[m/s] 25%コード長 0.35[㎡] 4.64[kg/㎡] EPPLER654 20.48[㎡] 22.72 1.063[m] 翼型 水 翼面積 平 尾翼容積比 尾 重心から水平尾翼の空 翼 力中心までの距離 垂 翼型 直 翼面積 尾 尾翼容積比 翼 重心から垂直尾翼の空 力中心までの距離 操縦方法 ⑥ NACA0012 2.13[㎡] 0.383 3.890[m] NACA0009 1.236[㎡] 0.01 3.720[m] 重心移動による ピッチコントロール 胴体と尾翼の 隙間を発泡ス チロールで埋 める ⑦ 主要材料 ① 主翼桁 ② 中通材 ③ リブ ④ 翼後縁材 ⑤ 翼前縁部外皮 ⑥ 翼外皮 ⑦ 尾翼桁 ⑧ カウル外皮 ⑨ カウル前面 ⑩ コックピット構造材 ⑪ 胴体 CFRPパイプ ヒノキ材(5mm×5mm) 発泡スチロール(バルサ材にて補強) ヒノキ材(15mm×2mm) スチレンペーパー ポリプロピレンフィルム CFRPパイプ 発泡スチロール+オラカバシート 塩化ビニル アルミパイプ+銀マット CFRPパイプ ⑦ ⑪ ④ ⑧ C.G. at 25% M.A.C ⑤ ③ ② ① ⑨ ⑩ 径の違う桁をはめ 込んだ後、金具に て接合 フライト時の姿勢 飛び乗り時の姿勢 自力滑走時の姿勢 スタンバイ時の姿勢 機体を肩で保持する(機 体との接触部及び接合部 は発泡スチロールで覆う) Le Grand Aiglon 三面図 縮尺 1:25 2005.3.13 パイロット 稲本 悠也 設計担当者 丸山 謙一郎 松本 雅至 山中 淳 製図者 前川 結宇理 提出書類 2 機体各部位の構造・材料を説明する図面 (A3 用紙 3 枚) 翼部(主翼/尾翼)の構造・材料 翼外皮(翼面全周): ポリプロピレンフィル ム 翼前縁部外皮(上面40%∼下面20%位置): スチレンペーパー 翼後縁材:ヒノキ材 リブ:発泡スチロール 桁:CFRPパイプ 中通材(上面20,30,40%位置、下面20%位置):ヒノキ材 リブ補強材(上面40%∼後縁、下面20%∼後縁): バルサ材 垂直尾翼接合部 水平尾翼接合部 29mm径CFRPパイ プ 胴体に空けた穴の周り で、31mm径のCFRPパイ プと胴体をエポキシ樹脂 で接着 31mm径CFRPパイプ 尾翼スパー:CFRPパ イプ シートクランプ 胴体:CFRPパイプ 水平尾翼接合部:胴体のCFRPパイプに31mm径の穴を開け、 31mm径CFRPパイプを通し、エポキシ樹脂 で固定する。左右から29mm径CFRPを左 右から差し込み、シートクランプで締めて固 定する。 水平尾翼の補強 胴体:CFRPパイ プ 尾翼スパーと胴体をエポキシ 樹脂で接着 垂直尾翼接合部:胴体のCFRPパイプに穴を開け、そこに尾 翼スパーのCFRPパイプを差し込みエポキシ樹脂で固定す る。 垂直尾翼の補強 発泡スチロール 垂直尾翼のリブ 発泡スチロール 垂直尾翼にも胴体側のリブと胴体の間の隙間を発 泡スチロールで埋める。これにより垂直尾翼の安定 化を図る。 コックピット周辺部の構造・材料 コックピット構造材 カウル カウル側面:銀マット+ヒノキ+スチレンペーパー 内側でヒノキとパイロットが接触しないように 内側にヒノキを銀マットで覆う アルミ板 CFRPパイプ 発泡スチロール 接合部はクリアテープで固定 アルミパイプ+銀マット スタイロフォーム+布 パイロットがスライドしやすくするため 布で覆い摩擦を小さくする カウル前面:塩化ビニル〔熱成型〕 取り外し可 安全面 CFRPパイプ、アルミパイプおよび接合部は全て発泡スチロールや銀マット等で覆い パイロッ トとの接触による怪我を防止。発泡スチロールは肩当てに使用。 パイロットが前面に投げ出されても、カウル前面との接触のみで構造材とは干渉し ない フレームはアルミパイプを用い、万が一パイロットが強く干渉しても変形により衝 撃を吸収 操縦装置の構造・材料 体重移動によるコントロール 〔目的〕離陸から着水するまでの飛行中の機体の安定化 〔構造〕機体に対して完全に固定された構造のコックピットに体を 傾け、 コックピット内で体を前後に動かすことによって体重移動し ピッチングモーメントを発生させる。 コックピットに対し体を前に移動⇒頭下げモーメント発生 コックピットに対し体を後ろに移動⇒頭上げモーメント発生 カウル底面、カウル上面:発泡スチロール 安全面 カウル前面、外皮にはCFRPの使用はなくパイロットとの接触による怪我 を防止 カウル前面は容易に取り外しができ、パイロットの前からの脱出を楽に した 発泡スチロール ボルト 提出書類 3 機体設計コンセプト (A4 用紙 2 枚) 機体設計コンセプト 抗力を最小限に抑えた機体 具体的な特徴(改善点) •主翼の平面形を楕円翼にし、誘導抗力を最小限にする •アスペクト比を上げて主翼にかかる抗力を小さくする •翼型にEPPLER654を用いて、高Cl且つ低Cdの存在で きる範囲を広げる。 安全面について •水平、垂直尾翼の容積比は十分で安定性がある •初期上反角が15°ついていて、離陸直後のロール安定を確保し まっすぐ滑空できる •パイロットの怪我の防止のため、接触部分は全て緩衝材で覆う •パイロットは昨年同様で鳥コン経験あり。さらに、ハンググライダー で感覚を身につけている •キャノピーは取り外しやすく、上下からの脱出も可能である 滑空性能概略 翼型性能(EPPLER654) 揚力係数 揚力係数 2.0 2.0 10.0° 1.5 1.5 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 0.00 0.00 15.0° アスペクト比=22.7 5.0° L/D=37.8 @ α=1.0° 0° 迎角 全機性能 -4.0° 0.02 0.02 0.04 0.04 0.06 0.06 抵抗係数 抵抗係数 0.08 0.08 0.10 0.10 0.12 0.12 全機性能 全機性能 EPPLER654翼型性能 EPPLER654翼型性能 【最良滑空比時】 滑空速度=9.2[m/s] 沈下速度=0.24[m/s] 滑空比=37.8 迎角=1.0° 40.0 40.0 37.8 35.0 5.0° 35.0 30.0 30.0 10.0° 5.0° 10.0° 25.0 25.0 15.0° 20.0 20.0 15.0° 15.0 15.0 10.0 10.0 5.0 5.0 0.0 7.4 0.0 5.0 6.0 7.0 8.0 5.0 6.0 7.0 8.0 0.00 0.00 0.10 0.10 0.20 0.20 0° 0.22 0.30 0.30 0.40 0.40 0.50 0.50 0.60 0.60 0.70 0.70 0.80 9.2 0.80 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 1.0° 0° 沈沈下下速速度度[ m[ m/ /s s] ] アスペクト比=∞ 滑滑空空比比[ L[ L/ /DD] ] 2.5 2.5 滑空性能曲線 滑空性能曲線 性能極線 性能極線 滑空速度[m/s] 滑空速度[m/s] 【最小沈下速度時】 滑空速度=7.4[m/s] 沈下速度=0.22[m/s] 滑空比=33.5 迎角=5.0° テイクオフ後、滑空速度7.5[m/s]前後で定常飛行するよう操縦し、 その後滑空速度を9.2[m/s]まで増加させ、学生記録更新を狙う。 滑空比(CL/CD) 滑空比(CL/CD) 沈下速度[m/s] 沈下速度[m/s]
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