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ミニ四駆と空力 10

なんか暇だったので "野鳥 体重 200g "でググってみました

"鳥 200g "だと鶏肉しかヒットしません(竹中怒笑)

結果

スズメが24g

ヒヨドリが70g

カケスが130g

ツミが160g

チョウゲンボウが200g

だったかな?

ミニ四駆の重さに近似な鳥を小さい方から順に比べます

※翼面積は適当ですよって翼面荷重も適当です

◆スズメ(24g)

全長 約15cm

翼開長 約23cm   翼面積 1.1dm2

g/dm2=21.8 ←翼面荷重

ヒヨドリ(70g)

全長 約27.5cm

翼開長 約40cm   翼面積 3.2dm2

g/dm2=21.9

◆カケス(130g)

全長 約33cm 

翼開長 約50cm 翼面積 5dm2

g/dm2=26

◆ツミ(160g)

全長 約27cm

翼開長 約63cm  翼面積 7.9dm2

g/dm2=20.3

チョウゲンボウ(200g)

全長 約35cm

翼開長 約73cm  翼面積10.7dm2

g/dm2=18.7

生態が違うので首やくちばしの長さが違い全長は様々です

飛行能力も違うかもですが一応重さに対して翼開長が比例しているようです


暇だからやってたのに面倒な事を書き始めてしまったな…


僕のミニ四駆は分散した翼幅合計で24cm から30cmになってます(幅だけは24gのスズメと同じ)

ちゃんとした空力設計でないので15cmくらいの翼幅として重量が近い130gのカケスに対して幅だけの比較なら約1/3です

鳥類の地表直近の滑空速度の下限が時速20kmくらいまでだとするとミニ四駆と比較し易くなる  重量の同じカケスに対して僕の自車は1/3の性能が有るかな?翼幅の比較だけじゃ単純過ぎるのでわからない(40gの揚力を稼げているのかな?)


RC飛行機と比べたら解りやすいかもと思い

こちらのhpを参考にさせて貰いました

http://fishtips.sakura.ne.jp/18_wingtips/ep-modelairplanes.html

◆マシンは重めに設定して160g

面積

3.5cm×15=52.5(cm²)  翼弦長×翼幅=翼面積

dm2=0.525  平方cmを平方デシmに変換

翼面荷重

g/dm2=160/0.525

≒305

◆軽い車重130g 面積60cm2(0.6dm2)とすると

130/0.6=216

◆更に甘く 翼幅20cm取れてる計算で130/0.8=162.5

→想定した翼面荷重は305g/dm2と216g/dm2と162.5g/dm2です

スケールモデルRC飛行機は翼面荷重は50g/dm2なら軽快な感じがし、60g/dm2を境に飛ばし難いそうです

90g/dm2の物もあるそうですがかなり速度が必要だそうです

それにしても90に対して162.5なら1.81倍  216なら2.4倍か、わかりづらいな

市販スケールモデルのRC飛行機の速度は30〜100km/hくらいなようです

離陸の速度は×0.8して24〜80キロかな?90g/dm2の機種は80km/hで離陸かも

150g/dm2の飛行機模型を検索して見ましたがスポーツ機で150km/h以上は出そうでした 離陸は100km/hくらい必要なのかな?スポーツ機ならスケール機より飛ばし易くて同じ80km/hでしかも飛ばし易いかも?


僕のエア夫は30km/h程度しか出ないので飛ぶのは不可能ですね

うーむ

ウイングを追加して重ねる手は無いものかな 飛ぶのは無理でもフロントを傾かせるだけ出来たら良いわけで

狭い空間にウイングを重ねる例として

複葉機主翼配置

・Osella PA20(ググったら佳ろしいHPが 

・F1の2段リアウイング
・クワトロs1・パイクスピーク'87
・MGメトロ6R4

・XJR-14

・956と962cのフロントウイング

プジョー905evo1~2

・立体凧  連凧
・ラリー車の仕切り付き(本棚)ウイング
・窓のブラインド
・エアコンのルーバー
上の例から想像する事は
翼弦長ほど距離を離して配置
並行に並べた場合斜に風を当てると効く
失速気味な翼を前にずらして配置する
翼断面と翼形状に凝った形をしている
ブラインド程の薄さが理想?
時速30kmくらいであれば翼の最小翼弦長は3〜4cm?
です
この追加ウイング策は奥の手として
ウイングを無理に追加しなくても車重130gに対して1/3の40gは稼げているんじゃないか?マスダンに換算したら大きい角マスダン3個分近い…

揚力の求め方の公式
「L=1/2p×V二乗×S×CL」
(L=揚力・1/2p=空気密度(1.3?)・V=飛行速度・S=翼面積・CL=揚力係数)
空気密度は同じ 揚力係数は無視←乱暴過ぎですが鳥の翼とミニ四端材の為やむなし どちらも3Dな異形であり最適化した形な為近似であろうという甘読みです
で比較しましょう
地上10cmくらいでスズメの翼面積1.1dm2(20km/hで24gの揚力) 20×20×1.1=440に対して20km/hで0.8dm2な自車は20×20×0.8=320  これを対比して440:320=24:17.45のような単純さであればエア郎は17.45g稼げている計算です
カケスもやってみるか
20×20×5=2000  (速度2乗×5dm2=揚力)
2000:320=130:20.8
20.8? なんで増えたんだろう…
あ、カケスが翼面荷重が大きい割に20km/hで滑空可能と仮定してるから引っ張られた訳か?
2000:320=100:16   カケスが20km/hで100gの体重なら滑空可能とした場合
16g  こんなもんですね
ん?んんー(@_@)!
時速20kmなら16g  時速30kmなら40〜36g
と、速度でかなり空力の効果が違うようです
甘読みの積み重ねなのでもっとあかんかもかわかりませんが…
果たしてどうなる!
続く