模型飛行機コンテスト（もひこん）
模型飛行機コンテスト
概要
Meister（鳥人間コンテスト出場チーム）主催の新入生向け模型飛行機コンテストに参加し、自作機体で第3位（最大飛距離14.96m）を獲得。
- 制作期間： 2024/4-5
- 担当範囲： 設計・加工・組み立て・バランス調整 ※加工，組み立て，調整はチームメンバーと共同
開発の思い
「空を飛ぶ」というシンプルな憧れから参加を決意。揚力を最大化するために主翼を大型化するという方針を立て、設計から加工まで一貫して取り組んだ。
製作
設計
Inventorを使って設計。SOLIDWORKSからの乗り換え初作品だったため、習熟に時間を要した。揚力を大きくするため主翼を大型化し、アスペクト比を大きくする方針を採用。 自重に対する強度計算は実施したが、着地衝撃への強度計算を失念したことが今回最大の反省点となった。
設計諸元
Inventorによる設計の様子
加工・組み立て
| パーツ | 工法・素材 |
|---|---|
| リブ（主翼断面形状） | リブ切り台（電熱線式）でバルサ加工 |
| 構造部品（根本等） | 3Dプリンタ |
| 前縁 | クリアファイル |
| 後縁 | ケント紙 |
| 翼面 | フィルム貼り＋ヒートガン処理 |
(組み立て途中・完成形の画像)
バランス調整
以下3点を調整・確認した。
- 重心の前後位置：空力中心（主翼中心よりわずかに前）に合わせる
- 重心の左右位置：機体中心に合わせる
- 上反角の確認：左右の空力中心2点支持で過剰な上反角がないかチェック
完成した製作機体
複葉機へ
調整後の練習飛行で、着地衝撃により主翼根本が破損。強度計算で着地衝撃を考慮していなかったことが原因で、設計段階から予見可能な失敗だった。
急遽、折れた主翼を前後に並べて固定し直すことで前後型の複葉機として再構成し、本番に臨んだ。
急遽複葉機へと姿を変えた機体
使用ツール・環境
- CAD：Autodesk Inventor
- 加工：リブ切り台、3Dプリンタ、ヒートガン
こだわり
大揚力を狙った高アスペクト比の主翼の採用。 フィルムの張り・ヒートガンによるシワ取り処理で翼面の品質を高めた。
成果・実績
- 最大飛距離：14.96m
- 順位：第3位
- 3回の競技フライトすべてで機体が耐久
- 安定した滑空を実現
以下は，コンテスト本番で実際に飛行させたときの映像です．
今後の課題
- 着地衝撃を含む強度解析の徹底（自重のみの解析では不十分）
- フィルム張力の過小評価によるリブ変形への対策
- 主桁の反りを考慮した上反角設計
- 重心調整だけでなく、飛行姿勢をより精密に制御する手法の習得
関連リンク
- 当時の参加記録記事： Meister主催の模型飛行機コンテストに参加してみた｜wakky