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六甲アイランドカップ13
500クラスの作成とセイル改良 making of 500 class and a new sail

400クラスと共通分は省略します。図3で7cm幅のビーム部と続くリップ状の隔壁部を押し下げても隔壁部は完全に平坦になりませんでした。模型なのでさほど強度はいらず、ビーム折れ目がつけばいいので、リップ状の必要ありません。500クラスでは船首部ボリュームがありジブセイルが置けます。

どのクラスでもセイルの改良が必要なので、ラジコン・ヨット作成サイトで紹介されていた本の後継「ラジコン・ヨット完全攻略 加藤忠志 電波実験社 2012」を東灘図書館で借りてきました。大きな本かと思っていましたが小型本です。
 図10の切れ込みは、紹介されているタンパーカット方式に近いです。主流はシーム方式だそうですが、作成が複雑で、ラジコン・ヨットより帆が小さいので硬くなるつなぎ目の影響が大きく、帆には細工しないでウインドウサーフィンのようにブーム2本組み合わせたもの有力と思います。
子供に竹ひごをあぶって曲げることを教えたいですが、ファーストフードなどで使い古しのプラスティック製マドラーplastic stir stickで十分です。15cm以上あるストローでも熱で曲げられるものがあります。

図18 ダブル ブーム a hint for double boom of plastic stir stick
sail2boomS.jpg


図18のように、短いものなら手元の穴のある方を使い、先のスプーン部はカットします。最適はLAWSONのMachiCafeのもので、長く、先端がスプーン様でなく平坦です。ここに小さな穴を2個あけてから、髪ドライヤーで熱しながら翼断面に似せて軸を曲げて対称形の2本を作ります。その後、手元の円形はカットします。マストが通る太さのストローの短品をはさんで接着剤と糸で固定します。乾いたら、カット部をテープで固定して一つにします(実際は紙マスクのヒモが小さな円筒状だったのでこれに刺し入れました)。
 アーム1組だけでは不十分な感じでした。短いアームを上に、長いアームを下に、帆とは別につり、中に帆を入れます。できた500クラスが図19です(短い方もMachiCafeで作り色をそろえたいですが、3回も4回も飲みに行くのは大変です)。

図19 500クラス 500 class with double boom system
500Csail2bs.jpg

 できた3月16日にテストしましたが、風が強く、水が浅い冬用にセンターボードを少し短くしていることもあって、8号重り1個では500クラスでも傾いて沈みそうでした。マストを6㎜径ラミンの45cm(船底から)を細い竹の43cmに変えましたが、同じだったので、重りを2個にして強風様に面積の小さい帆を準備する必要がありそうです。帆の形は十分でしたので、400クラスで使った30cmマストでも良いかもしれません。
 ジブセイルは薄いポリフィルムを使いカットは入れていません。ジブ・ブームではなく資料でみたポールをマスト側に置くようにしていますが、有効かは不明です。

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模型ヨット | 08:32:11 | トラックバック(0) | コメント(0)
六甲アイランドカップ12
一休み a tea time

主なことは書いたので、振り返り、補足します。気楽に始めたブログで、ここまで時間を費やすとは思いませんでしたが、自分でも驚くほど進みました。後は、風任せ模型ヨットの可能性を信じてくれる方々の出現を待つのみです。

図17 ナビゲーション装置の実際a photo of the navigation tool
400CnaviTools1.jpg
The shapes of an alternator and a cleat are shown. A rudder stopper is a push pin. It looks like a winch. The weight of two clips pulls the main sheet. A gentle breeze let the boat run without stuck of a clip in a test run.

クリートや転換器の形が分かるでしょう。ラダー留めは押しピンですが、本物のウィンチに似ているので気に入っています。メインシートは2つのクリップの重みで引かれており、クリップによる制限に至らなくてもテスト走行で帆は留まって推力がありました。図のクリップはダイソーで買った最少のものです。ラダーのヒモはいわゆるビニタイで留めても良いでしょう。

模型ヨット | 23:29:45 | トラックバック(0) | コメント(0)
六甲アイランドカップ11
ナビゲーション装置 a navigation tool

 このブログを始めた時には思いもしなかった、self-runningの仕組みです。基本は風まかせといっても、この仕組みで少しは抵抗できそうです。

図15 風上に向かう設定 a navigation tool setting for tacking
400Cnavigater1.jpg
As shown at Figure 5 in the article, Rokko Island Cup 4, the original self-running system has a rudder thread connecting the tiller and the hook T on the boom. It helps tacking.

 図15は、400クラスの船体を上から見たものです。ブームには近い方のT(タックの頭文字)と少し遠いJ(ジャイブの頭文字)の2つのフックがあります。風上に向けて走ることが予想される時は、前もってラダーとTをヒモrudder threadで結んで置きます。このヒモには紙マスクの耳かけのヒモが良いです。長さはTにおいてクリップで調整します。ラダーにつながっている次に説明する転換器は遊んでいるだけです。これで、六甲アイランドカップ4で述べたように、船は風上に向かうことが予想されます。実際、これだけではないでしょうが、テスト走行では勝手にタッキングを繰り返していました。

図16 風下に向かう設定 a navigation tool setting for jibing
400Cnavigater2.jpg
A simple tool, temporally called an alternator, is a deformed paper clip rotating with a screw nail on a small wood plate. Expecting sailing down the wind, a skipper connects the alternator and the hook J on the boom. It probably helps jibing.

 まだ試験走行はしていませんが、最近、頭に浮かんだのが転換器alternatorです。ゼムクリップの丸枠に4mm径程度の丸い棒(箸)を挿して一辺を180度スライドさせて、できた穴に木ネジを入れて木の薄板に留めた簡単な回転装置です。これをラダーとブームの間にいれることによって、ラダーとブームの動作が図15と逆になります。図16では、ブームのJフックと結んで最大角にしていますが、実際はTフックで小さい角度でも十分かと思われます。

 2014年12月追記:後日、オリジナルな案ではないことが分かりました。確かに風上には向きますが連続してタックすることなりスピードが落ちるので、これを抑制する方法と組み合わせないと、次同様に不要です。ヘルム特性は風上に向かないのが良いとされていますが、それだけも風上に向かうことができます。

模型ヨット | 19:33:48 | トラックバック(0) | コメント(0)
六甲アイランドカップ10
マストとブームの作成 making of a mast and a boom

マストは400クラスで30cmですが、先日、東急ハンズで6mm径(5mmでも十分)のラミン丸木(90cmで50円)を見つけました。半分の45cmは見た目には高過ぎですが、性能でどうするか決めましょう。
マストにひっかけて船を持ち上げることもあるので、しっかりした固定が必要です。実艇ではマストを支えるワイヤがありますが、ここで邪魔になるだけです。
ブームboomはジュースの5-6mm径のストロー(ポリプロピレンらしい)の使い古しです。艇も軽く強い風は求めないのでブームは軽いストローで十分です。
両者の結びは、テスト走行はストローの中にループにした紐(ひも)を入れてマストを通した簡単なものでしたが、走行中に緩んで亜脱臼した後うまく戻りませんでした。ゼムクリップを切って竹箸の小片と組み合わせてストローに入れて十分です。強度を気にして、ブーム先端に糸穴を開けた竹小片を入れましたが不要のようです。
 ラフ(セイルの前縁)とフット(セイルの下端)は布を各軸に巻くようにしてテープ貼りしましたが、ビニルテープが思ったより硬く、ラフのこの幅はひるがえらなくなりました。下端はセイルの湾曲を得るため両端のみひもで結ぶのが良いようです。

ブーム端を引くメインシートmain sheetは独自のアイデアで両側から長さを制限できるようにしました。

図13 セイルとメインシート main sail and main sheet
400Cnavigater0part.jpg
CL, CR; Small holes of deformed paper clips are placed at the both side of the boat. One of double main sheets runs through the hole, and its length is limited with a small clip. In the case of figure 13, the left main sheet has the length of B1-CL. It doesn’t allow the boom swing over the B2 position. The length B1-CR of the right main sheet allows the B1 position of the boom, and the right main sheet B2-CR-F is free at the B2 position.

 ゼムクリップをずらして小さな穴を作ったものを船の両側にテープ固定しています。役割が似ているのでクリートcleat(ロープを固定する装備)と呼んでおきます。ブームから左右の各クリート(CLとCR)に糸を通し、クリップで、ブームを何度まで左右に出すか、スタート前に制限できるようにしました。図13で一点破線の右のメインシートはB1-CR分だけあるのでB2-CR-Fでは余分が遊ぶだけです。一方、破線の左のメインシートはB1-CL分に制限してあるので、B2より離れることはできません。ラジコンヨットとは違い、この使い方はあるのではと思います。両方のクリップが水中に在っても(つまり遊びがあっても)、テスト走行で走っていました。クリップの抵抗を気にするほど速さを競うわけではなく、風まかせの勝負なので許されるでしょう。


模型ヨット | 19:28:16 | トラックバック(0) | コメント(0)
六甲アイランドカップ9
帆の作成 making a sail

1)帆の素材
帆の素材には、最初、コンビニ袋の薄いビニルを使いましたが、皺(しわ)が消えず、雨でセロハンテープ留めの部分でしわが増えました。次に、少し厚めのビニル(おそらくポリエチレン)とビニルテープを使い、しわにはならないものの、微風でははためきませんでした。今は、手芸店で入手した化学繊維の端切れ(約50cm四方で50円、正式な品名不明)を新聞紙の上でハンダごてを用いて切断しています(はさみでは線維がほどけてしまうので)。薄手の布であれば、木綿でもできると思われます。

2)帆の形
風上走行には翼断面となる帆の形が必要です(六甲アイランドカップ4の図4参照)。実際は、帆が大きいことと立体形状にするため、平面素材を縫い合わせますが、高性能の帆を作るのは最新科学です。

図10 帆の紙モデル1 paper model of a sail、A)旗姿 flag view B) 後姿 posterior view
sail1design1L.jpg
sail center2

YouTubeのテスト走行では帆に細工はしませんでしたが、風上走行はレースに必須条件なので改良します。帆走する模型ヨットの帆の作成で参考記事は下の2つでした。
RC飛行機製作所さんの記事;細かい所の図示がありません。
なんでもDIY Diaryさんの記事;木で帆のモールドを作って布をカットしています。
しかし、どちらも接着縫合が多そうで、子供たちには難しいと思います。私も粘土で帆のモールドmoldを作って、化学繊維の布を当て髪ドライヤーで熱変形をさせることも考えましたが(いつかやってみたい)、普及にはもう少し簡単な方法が必要と思います。
そこで、バテン(帆のたれこみを防ぐ帆に入れる芯)に似せてリーチleech(帆の後縁)を細いくさび状に2か所切って寄せてからテープを張った紙のモデルを作ってみました(図10)。翼状とまでいえませんが、浅い湾曲になりました。くさびは隙間幅が最大1mm程度です。(Aをどのように呼ぶか困りました。展開図ではあるが隙間をつなぐと側面図と言えず類似の位置を旗姿flag viewということにしました。そうすると、Bは後姿で問題なし。) 
さらに、次のモデルを作成中です。
試作400クラスでは、マストが約30cm、ブームが12cmですが、決めるのはこれからです。

3)帆の位置
帆の大きさ・形と位置を決めるには、横流れを防ぐ水面下の側方中心the center of under water lateral plane(図11の黒丸、the center of lateral resistanceともいう)と帆の中心(図11の白丸)との関係の理解が必要です。
図11で帆は船の正中にあり、手前から奥に風が吹いたとします。Aでは両方が船の前後方向で同じ位置にあるので、船の向きは変わらずにズルズルと奥の方に流されます。Bでは帆の中心が側方抵抗の中心より前にあるので、船首が奥側に向きを変えます。Cでは逆に船尾が奥側に押しやられ船首が手前側に向きを変えます。
つまり、Bでは船首が風下に向かい(専門用語でリーヘルムlee helm)、Cでは船首が風上に向かい(ウエザーヘルムweather helm)ます。これを打ち消すにはラダーで逆向きの力を加えますが、船のスピードには不利です。Aが理想的ですが、走行中に帆は外側に張り出すので帆の中心の位置は絶えず変化します。
 
図11 帆の位置 sail position; wind blows from the space this side to the back
sailPosition.jpg
The wind blows from the space this side to the back. A) On the longitudinal axis, the center of effort (C.E.) locates at the same point to the center of lateral plane (C.L.P.). The boat does not change the direction. B) The C.E. locates anterior to the C.L.P., and the boat turns to the back (lee helm). C) The C.E. locates posterior to the C.L.P., and the boat turns to this side (weather helm).

 帆の中心は専門用語としては効果中心(center of effort)と呼ばれますが、子どもたちには簡単に、帆の中心として三角形の重心(正しくは、幾何学的中心geometric center)を教えると良いでしょう。私も一瞬考えましたが、図12のように、三角形の面積の公式 底辺x高さx1/2から、一辺を2等分して頂点から補助線を引き、これを繰り返して補助線の交点を求めると重心です。

図12 三角形の幾何学的中心 geometric center of triangle
TriangleCenter1.jpg

 図10でやってみると、マストから約4cm離れ、センターボード(水線長6cm)の中央に近く、ラダーも加えるので、悪くない結果でした。

 2014年12月追記:六甲アイランドカップ75を参照してください。

模型ヨット | 22:46:11 | トラックバック(0) | コメント(0)

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