ラジコンヘリの制御

質問

ラジコンヘリについて色々調べています。

各社から発売されているラジコンヘリを見ると、ロール・ピッチの姿勢制御（ここでいう制御とは、上空を自在に移動することと、移動中の姿勢を安定化すること・ホバリングを安定して行うこと）は、可変ピッチプロペラとスタビライザーを組み合わせたメカ的な機構により実現されていると思われます。
茶碗にパチンコ玉を入れた時、茶碗の底でパチンコ玉が安定するのと同じようなイメージでしょうか。
また、ヨーの安定化には、ジャイロセンサーが多く使われていることと思います。

そこで質問なのですが、可変ではなく、固定ピッチプロペラを持つラジコンヘリというものは存在するのでしょうか？
その場合、姿勢を安定させるにはどのようなメカ的機構が組み込まれているのでしょうか？
固定ピッチで安定な機構を実現することが困難であるなら、ジャイロセンサーなどを駆使して電子制御されているのでしょうか。

漠然とした質問かとは思いますが、ご教示いただければ有り難く存じます。

回答No.5

tenten2048 · ベストアンサー

No3です。　私も素人フライヤーなので間違った解釈もあるかもしれませんのをお許しください。

スタビライザーの件ですが、直訳の安定棒として考えすぎをしておられます。現在のRCヘリは”サイクリック原理”で飛んでいるはずです。上手く説明できませんが”ローターを真上から見たとき、変化を与えるとその変化は90度ずれた位置に作用する”見たいな感じのことがサイクリック原理だそうです。
変化を与えるための機構が”スタビライザー”なんです。だから安定をつかさどるより先に舵の入力をするためのものです。もちろん舵を抜いた後は本来の安定棒としてニュートラルの状態に戻ろうと作用します。

具体的にRCヘリを見るとエレベーターダウンを打つと（前傾姿勢にするということです）スタビは、90度ずれた機体の真横に回ってきた時にねじれた動きをはじめます。文章での表現は難しいので一度RC屋にでも行って見せてもらってください。
固定ピッチでもサイクリックは同じことです、固定ピッチだからスタビ機構が組み込めないなんてまったく考え違いですよ。質問者さんはローターのピッチの変化で前進後進、左右移動をすると決め付けて考えてますから固定ピッチはローター面を傾けるのか？という解釈につながっています。ピッチはあくまで機体を浮かせる力の加減であって、移動方向にはスタビで入力したサイクリック原理の運動で移動します。

ピッチ角は浮く力の調節。
移動方向にはスタビを傾けたサイクリックの力で移動する。
ローターの回転数とピッチ角とエンジン回転数には密接な関係があり、これのセッティングが決まらないと非常に飛ばしにくい状態である。

とまぁ偉そうに書きましたが、間違ってるかもしれません。

これは私が言うべきじゃないかもしれませんが、No1さんやNo2さんにもお礼を添えていただきたい。よろしくお願いします。

お礼

ご回答有難う御座います。
初めての投稿なもので、マナー等わかっていない部分もありました。
実は今現在の最新のラジコンヘリに興味があるのではなく、極シンプルな構造で飛ぶことの出来るヘリとはどんなものなのかと色々考えていたのです。
変わり者ですよね。
例えばもっとシンプルに考えて、固定ピッチで回転面を傾ける機構が無く、スタビライザーも無い。プロペラの下にフィンを付けて吹き降ろす風の向きを変えてコントロールするようなことは考えられないのか？等と想像をめぐらせているのです。

回答No.8

YAMAHE

飛行機のアクロ機だと　ヘリの様にホバリングできます　これに回転を加えるのをトルクロールと言います
上手くなれば　移動もできます。
わたしはホバリングがやっとですが
姿勢は羽根の動翼　エルロン　エレベーター　ラダーをフルに動かします
フタバ製の飛行機用ジャイロはこの制御をやってくれます
あとは　重心移動で姿勢制御するかでしょうね

お礼

お返事有難うございます。
飛行機でもホバリングできるのですか！！
びっくりです。
意外と色々な方法でホバリングすることができるのですね。
とても参考になりました。
有難うございます。

回答No.7

papa180202

こんばんは。
下記のアドレスの一番下の解説は参考になりませんでしょうか。

確か、1回転する間に回転速度を制御して前後左右の揚力に違いを発生させるのではないかと思いましたが。（大分以前に読んだ記事の記憶なので間違えてたらすみません）

参考URL：

http://hobby.keyence.co.jp/heli/flypoint.html

お礼

情報有難うございます。
なるほど、キーエンスですか…
結構凝った制御がなされているようですね。
参考にさせていただきます。

回答No.6

tenten2048

たびたびどうも！

実はあなたの考えるような機構で飛ぶものが存在します。
http://www.taiyo-toy.co.jp/lineup/heli/gyrohawk/index.html

これ以外にも市販されているものはいくつもあります。
自作して飛ばしている方のホームページの動画もあったのですが、URL失念です。

お礼

お礼遅くなりました。
有難うございます。
このようなものが存在するとは知りませんでした。
出来るものなのですね。
参考にさせていただきます。
実は自分で作ってみたいとも密かに目論んでいる所です。
色々調べてみます。

回答No.4

ysmap

こんにちは。

今から35年程前に発売された国産の始めてのラジコンヘリの記事です。
参考ＵＲＬの中ほどにあります。
http://www.rc-im.com/profile.html

当時のへりは固定ピッチでヘリ専用のプロポ（飛行機用のプロポを使用）やジャイロのない時代でしたからかなりの操縦技術が必要だったと思います。

ラジコン誌に固定ピッチのへりにジャイロを付けると飛ばしやすくなると言う記事を見たことがあります。

以上、参考になれば幸いです。

お礼

有難う御座います。
勉強不足で恐縮しております。
まだ詳細は確認しておりませんが、固定ピッチの記事参考にさせていただきます。

回答No.3

tenten2048

こんにちは。

ご質問の内容はトイラジではなく、本格的なRCヘリですよね？その前提でお話します。

＞茶碗にパチンコ玉を入れた時、茶碗の底でパチンコ玉が安定するのと同じようなイメージでしょうか。

違うと思います、あくまで感覚ですが精度のよい大きな駒の安定とそっくりなイメージだと思います。
可変ピッチヘッドはピッチ角にかかわらずローター回転を理想回転で回せますから最安定状態の駒が回っているような安定を維持できます。

そこで固定ピッチの話になるのですが固定ピッチでは上昇下降とも回転数変化で対応しますよね、そうするとたとえば下降＝回転数低下＝回転力の落ちた駒＝不安定。となります。
20年ほど昔のRCヘリ黎明期には可変ピッチの工作技術もなく固定ピッチ全盛の時代もあったようですが、現在では本格的RCヘリはほぼすべて可変ピッチになっています。
ジャイロや他のデバイスの助けを借りて固定ピッチヘリを安定させることは夢ではないと思いますが、例えて言うなれば蒸気機関車にボイラー最新技術の粋を導入し時速200km/hを目指すようなものではないでしょうか。

お礼

ご回答有難うございます。
可変ピッチ・固定ピッチにおけるローター回転数の件、なるほど、とても解り易い考え方だと思いました。

もしよろしければ、もう何点か疑問があるのでお答え頂けないでしょうか。

１点目はスタビライザーについてです。
私の理解では、安定した駒の役割をスタビライザーが担っているものと解釈しておりました。
仮に水平ホバリング中に外乱による姿勢変化が起きた場合、水平面内での回転を維持しようとするスタビライザー（取付け方法はシーソーと同様？）と、機体に垂直な軸で回転しているプロペラの間に角度変化が生じ、この角度変化に応じたピッチコントロールがなされることで、元の水平状態に戻ろうとするという解釈です。
そういう意味で茶碗とパチンコ玉をイメージしました。
間違っているでしょうか？

２点目は固定ピッチヘリについてです。
この場合は、機体に対してプロペラ回転面を任意に傾けることでコントロールしていたと言うことでしょうか？
可変ピッチのスタビライザーに相当する機構を組み込むことは出来ないでしょうから、相当高度な操縦テクニックが要求されるということですよね。

当方ラジコンヘリにかなり興味を持っているのですが、実物を見たことも触った事も無く、画像などを頼りに色々想像していたところです。

回答No.2

yuhamo31

↑テールがラダー方向にグルグル回ります。

回答No.1

bardfish

５千円程度売っているラジコンヘリがそれに該当すると思います。

試しに買ってみて構造解析してみてください。

お礼

ご回答有難うございます。
当方ラジコンヘリに関しては、見た事も無い全くの初心者です。
これから色々勉強していきたいと思っています。