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「F」に魅せられて・・・
凧、紙飛行機、その他思いつくままに作った工作の紹介です


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Author:Arctic Tern
ジェット戦闘機が大好きで
ヒマさえあれば紙飛行機を作って飛ばしていた子どもが
精神年齢そのままで成長したみたいなオッサンです。



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凧「F-20タイガーシャーク」フレーム製作
取手の大会も無事終わったところで
結局出番のなかったF-20の製作過程を紹介するのも興醒めではありますが
本物のF-20も試作のみに終わった幻の機体。
もし実戦参加したらどんな活躍をしたのか、想像を膨らませてみるのも楽しいものです。

というわけで、本日はフレームの製作を紹介します。

DSCF7353.jpg
いつもなら単尾翼の機体は、シートの貼り付けが終わってから尾翼のロッドを差し込む順番でしたが
その方法だと尾翼の角度を決めるのが難しいので
今回はノズルの紙コップの補強も兼ねて、最初から尾翼のロッドを組み込む方法にしました。
ノースロップは、翼の後縁に前進角を持たせた機体が伝統的に多く、この角度が絶妙にカッコイイ。

DSCF7355.jpg
主翼のロッドを仮置きして、角度を調整します。
フローリングの床板の継ぎ目が、直角定規の代わりになります。
ロッドの太さはホーネットと同じですが、主翼が小さい分、相対的な強度は増しているはずです。

DSCF7356.jpg
ホーネットと並べての大きさ比較。この2機のエンジンは共通のGE-F404ですから
単純計算すると、単発のF-20は双発のホーネットの1/2の機体規模ということになります。

DSCF7357.jpg
インテークと水平尾翼を結び付けると、かなり飛行機らしくなりますね。

DSCF7358.jpg
胴体のラインを出す両脇の細いロッドを加えると、かなりF-20のイメージに近づきます。
前縁ストレーキや後胴の張り出しは、「テンション」技術を使用。
この方法を採用して以来、製作の自由度がかなり広がりました。

DSCF7359.jpg
エリアルールの絞り込みを見る限りでは、昨年作ったX-29によく似ています。
というか、X-29はF-20の胴体に前進翼とカナードを取り付けたもの・・・
と思われている方も多いようですが、実はそれは間違い。
X-29の胴体前半部はF-20ではなくF-5Aの流用だし、後半部はまったくの別設計です。

似ているというなら、むしろこちらのほう・・・

img20181114_18432065 (2)

F-20を拡大して、F/A-18と大きさをそろえて並べると、全体のバランスや主翼の角度が
驚くほどよく似ています。
それもそのはず、F/A-18は元々はF-5を拡大してその後継機として開発された
ノースロップP-530コブラ(後にYF-17)がその前身。
一方のF-20はF-5のエンジンを換装した能力向上型。
いわばこの両機は、同じF-5の遺伝子を受け継ぐ、血を分けた兄弟みたいなものです。
ただ、兄弟と言ってもその運命は対照的で、F/A-18は一度はF-16に敗れて
不採用の危機に立たされるものの、マクドネル・ダグラス(現ボーイング)社に養子に出されて
海軍機として発展したのに対し、F-20は同じF-16のシェアを切り崩せずにあえなく敗退・・・。
まあ、これは性能がどうこうというより、ノースロップという会社は
技術力は優れているのだが、ただ単に商売が下手なのではないか、とATは思うのだが
いかがなものでしょうか?

DSCF7361.jpg
アヒルのくちばしシャークノーズを差し込んで、フレーム完成!
実は、製作開始からここまで、わずか1日半の作業の突貫工事でした・・・。
(だが、決して手は抜いていません。念のため)
そして、残り1日半、正味3日で完成までたどり着く計画・・・できるのか!?



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凧「F-20タイガーシャーク」スチレンパーツ製作
テスト飛行の結果、「墜落に弱い」という欠陥が明らかになったF/A-18ホーネット。
そこで、バックアップの機体を急遽作ることにしました。その機体がこちら。

northrop_f-20.jpg
ノースロップF-20タイガーシャーク
ベストセラーの双発小型戦闘機、F-5Eのエンジンを強力なGE-F404単発に改め
マッハ2の高速と軽快な運動性を兼ね備えた「最良の軽戦闘機」です。
電子装備も強化され、レーダー誘導ミサイルも運用可能。
残念なことにセールスには失敗して、3機の試作のみに終わりましたが
ATはこの小柄でスマートな機体が大好きなんですよね~。

ちなみにこのF-20、毎年製作の候補には上がっていたのですが
翼面積が小さく凧には不向きという理由から、今まで作るのを躊躇していました。
ところがここ数年の傾向を見ると、作った凧はいずれも
「弱風でもよく揚がるが、強風には耐えられない」という、共通の欠点があることに気付きました。
揚がり具合に気を遣うあまり、翼面積に対して強度が不足していたようです。
だが、弱風向きの凧は揃っているわけですから、今回は思いっ切り強風向きに割り切って
生半可な風では揚がらないくらいの凧を作ってみようと思います。

揚がらない凧を作るなんて、そんな不合理な・・・

20190113.jpg
そう、合理性に縛られると解決できない問題も多々あるわけで・・・
時には不合理に賭けてみるのも悪くない!

DSCF7347.jpg
早速、スチレンパーツの設計に入ります。
写真右から順に機首、インテーク部分、後部胴体の図面です。

DSCF7348.jpg
F-20の機首は「シャークノーズ」と呼ばれる特徴ある平べったい形をしています。
いつものように円錐形から削っていくと時間がかかるので、
大まかな形を切り出してから形を整えます。

DSCF7350.jpg
形ができていく中で、「うん、まさにシャークノーズ!」と最初は思ったのですが
削り終えて、いろんな角度から眺めてみると・・・なんだかアヒルのくちばしみたい(汗)。
まあ比喩としてはどっちも間違いではないのだろうけど
「タイガー・ダック」なんて名前にしたら、一気にファンが減りそうです。
このタイガーシャークはエリア88の影響か、国内ではとても人気のある機体なので
ファンの前ではうかつなことは書けません。

DSCF7349.jpg
作り終えたスチレンパーツを機首から順に並べてみました。
インテークの形状は最初この形で作ったのですが、後で修正してもっと簡略化しています。

次回はフレームの製作を紹介したいと思います。



お ま け

昨日、取手の大会に行ってきました。
時折、みぞれが落ちてくるような寒空の中、70組、300名くらいの参加者でにぎわいました。
今、製作過程を紹介中のF-20も一応持って行きましたが、昨年同様ほとんど風がない日だったので
F/A-18ホーネットで参加しました。

DSCF7393.jpg
ここの大会の特徴は、写真のように連凧の参加が多いこと。
特に小学生は学校毎、いや、同じ学校のクラス毎でも競い合って参加しているようで
団体部門の表彰式は、結果が発表されると小学生たちの歓声でとても盛り上がってました。
写真はこれ以外ほとんどとらなかったのですが、
大会の詳細はGoogle等にそのうち上がってくると思いますので
興味のある方は「第52回とりで利根川たこあげ大会」で検索してみてください。

ちなみにATのホーネットは・・・(笑)。



凧「F/A-18ホーネット」テスト飛行③
今まで紹介したテスト飛行の記事は、自分で撮った写真を載せていましたが
やはり凧あげというやつは、糸を操りながらファインダーをのぞき
シャッターを押す、なんてのは至難の業です。

そこで、実はもう1回撮影用に低高度でテストを行った日がありました。
撮影してくださったのは、いつも凧揚げ大会のビデオ撮影をお願いしている方です。
アップロード用にサイズは落してありますが
それでも腕のある方が撮った写真はやっぱり違う!

それでは、とっておきの画像をご覧ください。

DSCN0727.jpg
1枚目は、元旦に紹介した年賀状のベースとなった写真。
「スモーク」のなびき方がなかなかに良い。

DSCN0732.jpg
逆光の中を上昇する「ブルーエンジェルス」!実に格好良し。

DSCN0735 - コピー

リアル感が良く出ている写真。リアルなだけでなく、翼のたわみや糸の張り具合など
飛行の状態を分析するのにとても参考になる写真です。

この写真を加工してちょっと遊んでみました(笑)。

McDonnell_Douglas_F_A_18_Hornet_Blue_Angels-.jpg
ブルースお得意の密集編隊!
普段は4機での演技ですが、本日は特別に5番機も加わっての飛行です!!


けっこう違和感なく馴染んでいるとATは思うのだが、いかがでしょうか?

DSCN0737.jpg
DSCN0736.jpg
陽光の中をコブラ機動!
コブラと言えばスホーイとお思いでしょうが、実はホーネットの大迎角飛行限界は
スホーイに匹敵します。その気になればコブラ機動も十分可能。

と、なかなか良い写真が撮れたので満足だったのですが・・・
しまった!動画の撮影をお願いするのを忘れてた!

この絶好のコンディションなら、YouTube用のいい動画が撮れたはずなのに…(汗)
と思っても後の祭り。そこで改めて自分で動画を撮影しようと
12月30日に1人でグラウンドへ出かけました。
風もそこそこ良かったので、地面に刺したペグに糸を結び付けて
50メートルくらい離れたところからスマホとデジカメで動画を撮っていたら・・・

なんと、何の前触れもなく竜巻みたいな突風が!!
慌てて糸まで駆けつけて回復動作を行ったのですが・・・もう遅い!

DSCF7340.jpg
機首から墜落してこの有様・・・(汗)。落ちた瞬間は大した衝撃ではないと思ったのですが
極限まで軽量化を図ったことが仇となり墜落に対しては非常に脆弱であることが判明しました。

DSCF7343.jpg
が、壊れかたを見ると、機首のトラスが変形しただけで、レドームのスチロールは
比較的ダメージが少なかったのが幸いでした。これならすぐに修理可能です。

DSCF7344.jpg
シートを慎重にはがしてから、歪んだトラスを元通りに組み直して・・・

DSCF7346.jpg
レドームの亀裂にメンディングテープを貼ってから、機首のシートを貼り直せば・・・

img20190111_21102100.jpg
まあ、こんな感じでしょうか?
ちなみにこの男、意地の張り方等、性格的にATと重なる部分が多いと感じるこの頃。

しかし、墜落するたびに大破していては、とても強風向きの機体とは言えません。
これはやはり、取手の大会までには強風に耐えうる機体を作っておく必要があります。

候補としてはサーブ39グリペンか、F-20か・・・
今日みたいな突風なら、翼面積が小さいF-20のほうが有利だな。
しかし、年末年始のスケジュールから逆算すると、少なくとも1週間以内に作らないと・・・

まあ、こんなわけでようやく話が現在進行形に近づいてきました。
なにしろ大会はもう明日ですから・・・。

凧「F/A-18ホーネット」テスト飛行②
さて、弱風でのテストに無事合格したF/A-18ホーネットですが、果たして強風での性能は?
と、気になるところですが、その前にちょっと小改良です。

DSCF7390.jpg
「スモーク」だけだと風が止んだ時に前に突っ込む癖がまだ残っていたので
キールの後端に5円玉を差し込んで、バラストにしました。
おそらく「スモーク」と合わせると機体の総重量は100グラム近くになっていると思われますが
元々の重量が軽いので、安定性を優先しました。
実際、ほぼ無風に近いコンディションで3回目のテスト飛行をしてみると・・・

DSCF7322-2.jpg
まさに、空に貼りついているかのような安定性です!なにしろ、拡大してみると

DSCF7322-3.jpg
ATの安いカメラで撮っても、取り付けた5円玉が確認できるくらいですから(笑)。

そして、4回目のテスト飛行。この日の予報は風速1~2メートルのはずだったんですが
家の窓から外を見ると、木々の先端がかなり大きく揺れています。
これなら十分強風と言えるだろうと、ホーネットに加えて
強風では一番信頼できる一昨年作った三菱X-2を、性能比較のために車に積み込んで
いつものグラウンドへ向かいました。

(しかしこの展開、なんか悪いフラグが立ってるような・・・まさか、作ったばかりのホーネットが!?)

img20190108_22004517.jpg

・・・はい、実はこういうことだったんです(涙)。

グラウンドに着くと、予想以上に風が強く、恐る恐るホーネットを揚げてみたら
何とか制御はできるものの、空中ではかなり翼がしなるような状態。
30メートルくらい上げたところで、まあこれだけ耐えれば十分だろうと早々に切り上げました。

ここで終わりにしておけばよかったのですが、せっかく持ってきたのだからとX-2に切り替え
「うん、やっぱり強風ならこいつに限る!」と調子に乗って上昇させたのがまずかった!
ホーネットを無事回収した後だったので、気が緩んだのか…(汗)。

DSCF7288.jpg
真っ逆さまに墜落してこの有様・・・もう修復は不可能です。

まあ、墜落大破は初めてではないので、X-2を失ったこと自体はそれほどショックではないのですが
大会の日程を考えるとこれは非常に困った事態になりました。
というのも、一昨年からATは風の強弱に備えて2つの機体を持って行く作戦を取っています。
そこで、どの凧がどんな風に適しているのかをグラフにしてみると・・・

性能グラフ
比較的強風向きなのはSu-37とX-2ですが
Su-37は両方の大会、X-2は地元の大会に既に出場済みなので、そこには出せません。
2つの大会の間は3週間あるので、12日に迫った取手の大会には、X-2とホーネットのコンビで参加し
その後で、新たに強風向きの機体を製作して地元の大会に参加するつもりでいました。
ところが、X-2を失うとなると、大会に出せる強風向きの機体が現時点では存在しないことになります。

F-20の製作を急いだ理由は、つまりこういうことだったんです。
もっとも、X-2が墜落した段階では、まだ新たに作る機体の機種は決定していなかったし
それほど風が強くならないことを期待して、ホーネットだけ持って行くことも考えていました。

ところが、正月も差し迫った12月30日に更なるアクシデントが!・・・次回に続きます。



凧「F/A-18ホーネット」テスト飛行①
さて、前回突然のF-20の紹介で話が前後してしまいましたが
ホーネットは実は12月半ばに完成していて、初飛行はクリスマス前に行っていました。
ほとんど無風と言っていいほど風の弱い土曜日でしたが、ATはこれ幸いと思っていました。
なぜなら、強風の中で揚げて初っ端から墜落大破だけは避けたかったし
ホーネットの軽さなら、歩く程度でも風を受けて十分浮き上がるくらいの自信はありましたから・・・

いつものグラウンドに着き、糸巻きを装着!
「さあ、ブルーエンジェルスの展示飛行!・・・5番機!テイクオフ!!」

ところが ・・・やばい、全然、揚がらない・・・(汗)。

DSCN0735 - コピー3
絵にするとちょうどこんな感じ。目の高さくらいまでくると横滑りして、上昇する気配は全くなし!
走るのを止めると、右に傾いたまま手前に滑り込むように落ちてきます。
しかも、右に行くだけなら左右非対称を疑えばよいのですが
たまに左へ行くこともあるので、原因の特定ができません。
まあ最初はこんなもんかと、糸目の位置を上下してみたのですが、全然ダメでした。
初飛行としては今まで作った10機の中でも、ワースト3に入るくらいの劣悪さです。
それでも、最後にちょっと風が吹いて、50メートルくらいまで糸を伸ばすことができたのですが
到底満足できるレベルではなかったので、家に帰って解決策を考えることにしました。

今まで作った凧と見比べながら、ホーネットのどこが悪いかを検証していくと
糸目位置や重心にはあまり大きな問題は感じられません。
が、真横から見た時、あることに気付きました。

img20181114_18432065-2.jpg
ホーネットの側面図に、糸目の中心位置を赤線で描き込んでみました。
これが凧だとすると、何か違和感を覚えませんか?

img20181114_18432065-3.jpg
糸目の前後で色分けしてみると、一目瞭然・・・あたまがデカ過ぎる!
そう、普通の凧なら平面形だけに気を遣えば良いのですが、ATの凧は立体なので
側面から受ける風も考慮しなければなりません。
これだけ機首の面積が大きければ、横風を受ければ当然ソッポを向いてしまいます。
丁度、昨年のX-29が不安定だった時と同じ現象
水平面ではなく垂直面で発生していたと考えれば分かりやすいと思います。

だとすると、解決策はやはり例の「アフターバーナー」か?
と思ったのですが、F/A-18はX-29と違って双発ですから、作るのがちょっと面倒だし
あの形を横に2つ並べても、側面の面積を増やすにはあまり貢献しそうにない。
かと言って、ここまで完璧に仕上がった形を今更変えたくはないし・・・
ん、待てよ、「ブルーエンジェルス」はアクロバットチーム・・・そうか、その手があったか!

DSCF7391.jpg
「5番機のソロ演技!スプリットS!連続してインメルマン!
スモークが美しい弧を描きます!!」


そう、これは「スモーク」です。言っとくけど「しっぽ」じゃねーぞ!
アクロバット機がスモーク曳いて何が悪い!

そして、翌日の日曜日。前日ほどの弱さではなかったものの
弱風の中を、「スモーク」を装着して再度飛行テスト。結果は・・・

DSCF7283.jpg
OK ! これなら使えるぞ(笑)。


不鮮明ながら一応動画も載せておきました。弱風であれば十分な性能であることが分かると思います。

さあ、後は強風下でどこまでいけるか・・・
が、この後の強風下のテストで思わぬ事態が!そして、急遽F-20を製作することに・・・
次回へ続きます!







まとめ