50products ドクター角倉の電動機情報

ドクター角倉の電動機情報（掲示板より抜粋）　114）

114）飛行中のプロペラ回転数と実験方法　（2006年3月4日～14日）

飛行中の回転数

以前から飛行中のプロペラ回転数を測ってみたいと思っていたのですが、今回、とても簡単な方法でそれを実現してみました。
それは、機体に回転計とデジカメを載せておいて、飛行中の回転数表示を動画撮影するというものです。

今回の使用機材は、デカスロン40の12セル仕様。
プロペラはAPC17*10Eです。

機体に、回転計とデジカメをテープで張り付けて、スイッチを入れ、いざ出発。
離陸～上昇～水平～ループ～着陸　と、一気に飛行させ、直ぐに再生してみました。

すると、
ちょっと冷めたバッテリーなので地上では5600rpm
離陸後の緩い上昇で5600rpm
水平で5700～5800rpm
ループの上昇中で5600～5800rpm
と、それほど大きな回転数の変動はありませんでした。

バッテリー温度による電圧変化もあるので正確なデータとは言えませんが、今のこの機体では、地上も上空もほとんど似た様な回転数になっている事が分かりました。
本機は、尾島の計測では18セル時でも120km/h程度と、それほど速くはないので、この様な結果になっているのでしょうが、別の機体や動力によっては、当然違う結果になるとも思われるので、色々調べてみるのも面白いかもしれません。

プロペラ回転数

こんばんは
上昇、水平、ループ、ほぼ同じようですが、このときの、エンコン？の開度は、一定？
それとも、変化させての、データでしょうか？
回転数が一定で、ループも出来るということは、トルクが、大きいのでしょうか。
流れる電流も、一定なのでしょうか？

飛行機で、ガバナーモードは出来るのでしょうか。
最近プロペラピッチを変える事が出来るものも出てきているようですが、
(ひらりん氏)

Re:プロペラ回転数

こんばんは。

＞上昇、水平、ループ、ほぼ同じようですが、
＞このときの、エンコン？の開度は、一定？

もちろん、全て、スロットル全開です。

水平飛行中のプロペラ回転数の増加については、以前から、「若干の増加はあってもそれほどのものでは無い」とは思っていたのですが、今回のデカスロンでは想像以上の少なさだったので、ちょっと驚いています。

この理由については、今の所、「プロペラの特性」や「電動モーターの特性」、それに「セッティング」によるものと、思っているのですが、本当の事は良く分かっていません。

「プロペラの特性」としては、恐らく、水平飛行中でも、プロペラは機体の空気抵抗に見合うだけの仕事をしているので、通常思われているほどの負荷の軽減は無いのでしょう。

また、「電動モーターの特性」としては、次の様に考えています。

これは、以前、こちら↓に書き込んだ事にも関連があるのですが、
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http://www.50products.com/fr-kadokura.htm
８）ナビゲーター25-10セル（電動とエンジンの違い）（2001年7月4日）
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「電動モーター」と「エンジン」で異っています。

簡単に言うと、エンジンでは、「負荷を軽くして回転数を上げて使った方がパワーが大きく」なりますが、電動モーターでは、「負荷を軽くして回転数を上げて使うとパワーは小さく」なるのです。

これをプロペラに当てはめてみると、飛行中に、もし負荷が軽くなって回転数が増えたとしても、電動モーターでは「負荷を減らした回転数の増加はパワー減少」なので、一定以上のスピードにはなりません。

その点、エンジンは、「回転数が高くなった方がパワーも大きく」なりますから、プロペラ負荷の軽減はパワーアップに繋がり、その結果、飛行に伸びが出て来ると思うのです。
ただ、そう言っても、スピードが増加すれば、今度は機体抵抗が増えて負荷も増大しますから、どの程度伸びるかは微妙な所でもありますが。

後は、「セッティング」の問題でしょうか。
モーターを、どの程度の負荷率で使用するかによっても、上空でのモーター効率の変化で、結果は変わって来るかもしれません。

Re:プロペラ回転数

上空では地上に比べ、ペラの回転数はかなり増加すると思っていましたので、実験結果に驚いています。貴重な実験結果を公開していただき有難うございます。

上空での電流の変化については、以前某RC技術誌で確かSさんが実験結果を公開されていました。
実験方法は自動車を時速40キロで走らせながら機体を車外に出し、フルスロットで電流を計測されたもので、その場合電流は地上比15%程度低下したと記憶しています。
(EPマン氏)

実験方法

こんばんは。

＞実験結果を公開されていました。実験方法は自動車を時速40キロ
＞で走らせながら機体を車外に出し、フルスロットで電流を計測された
＞もので、その場合電流は地上比15%程度低下したと記憶しています。

面白い実験記事の紹介ありがとうございました。
残念ながら記事は読んでいなかったのですが、やはり、使用機材によって結果は異なる様ですね。

ただ、ここでちょっと、この実験方法について気になる事があるのですが・・・

飛行中のモーターは機体の空気抵抗に打ち勝つ仕事をする訳ですよね。
それを、車に付けて走ったら、モーターはどんな仕事をする事になるのでしょう？

モーターは車を引っ張る力の一部を負担するから、仕事はしている事になる？
機体の空気抵抗相当分の仕事はどこへ？
車速を100キロ150キロとしたら、ペラは風車状態になって発電機ですよね。

中々考えがまとまらず、困っています。どなたかアドバイスいただけませんか？

Re:実験方法

角倉さん、いつも勉強させていただいております。
アドバイスなどと言う物ではなく、あくまでも主観ですが。

>飛行中のモーターは機体の空気抵抗に打ち勝つ仕事をする訳ですよね。
>それを、車に付けて走ったら、モーターはどんな仕事をする事になるのでしょう？
>モーターは車を引っ張る力の一部を負担するから、仕事はしている事になる？
>機体の空気抵抗相当分の仕事はどこへ？

ここまで複雑な考えをしなくても良いのではと感じました。
モーターはあくまでプロペラを回すのだけが仕事。
機体の抵抗はプロペラを回した結果で出る速度が変わるだけ。
逆に機体の抵抗で飛行速度が変わるのでペラの回転数に影響はしますが。
でもペラの回転数に直接影響をあたえているのは何でしょうか？
それは機体の抵抗ではなくペラに吹き込んでくる風、つまり飛行速度ではないのかと思います。
ですから複雑な事は考えずにその速度で飛ぶのならペラはＸＸＸＸ回転で電流はＸＸＡと考えれば良いかと感じました。
(杉山氏＠静岡)

Re2:実験方法

杉山さん、書き込みありがとうございます。
考え過ぎるとまた迷路にハマってしまいそうですが、取り敢えずは単純に考えて、

＞その速度で飛ぶのならペラはＸＸＸＸ回転で電流はＸＸＡ

で、良さそうですね。

以前書いた、「ピッチスピードの不思議」と言い、どうも、プロペラについては、良く解らないところがあって、余計な事を考えてしまいます。

それと、別件で済みませんが、HPリンクの件、ありがとうございました。

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