RCヘリのローター

質問

以前にも同じ質問をしましたが、納得のいく回答が得られないので再度質問します。
ローターに捻り下げが有るのと無い物の飛行時の違いを小学生レベルでも判る様に詳しく具体的に教えて頂けないでしょうか。
尚以前回答を頂いた方はご遠慮ください。

回答No.4

funflier

No.２です。
＞折角頂いたのですが1の方同様前回の質問でも頂いた方ですよね、
？？何か勘違いされてるようですが、私は前回分には回答しておりません。前回には
回答者名で判別する限り、今現在のNo.１と３の方が回答を寄せておられます。

ついでに興味を持ったので実際の使用状況をラジコン技術誌で調べてみました。
これによると、ねじり下げローター（ヒロボー７００WC）を使ったのは２００９年の
日本選手権４２人中１２人、トップ１０では２人で、世界選手権では確認出来るのは
１５人中１人（橋本学選手）でした。
対称か準対称かで見ると、２００８年は４１人中３人が対称だったものが、２００９年
になると４２人中１３人になり、もはや誰も手のつけられない無類の強さの伊藤選手
は２年とも対称翼ブレードでした。パターンも変わり、今年度からトップクラスがどの
ようなチョイスをするのか解りませんが、これを見る限りは上下均等な特性を求める
風潮になってる気はします。各選手の事情や好みも出るとは思いますが。

少なくともねじり下げの航空力学上の説明回答はしたつもりなのですが、ご納得して
頂けないのであれば論より何とか、ご自身で対称・準対称・ねじり下げ有／無の各
ローターを使い比べられるのが一番ではないですか。
実際F3Cレベルで使い比べた方の具体的回答が複数つく事を期待しましょう。

お礼

有難う御座います。
当方の勘違いでした、失礼致しました。

回答No.3

ないぴょ（@dokiga-munemune）

前回の回答者ですが、今回は超甘口回答をします。

そもそも捻り下げローターは静演技（＋ピッチのみ）に特化したローターです。

現在の３Ｄを取り込んだＦ３Ｃ演技には弊害があります。

捻り下げローターは＋ピッチの時は揚力分布がローター中心から先端まで均一に近いですが、－ピッチの時は逆に捻り上げになり先端の揚力分布が大きくなります。

つまり、急激な－ピッチ及び－ピッチ時にアップ舵を使用するとテールをたたきます。

さらに＋ピッチと－ピッチ時の揚力分布が違うと言うことは、エンコンスティックの＋側と－側の動作量が違ってきます。
当然、ピッチカーブの設定に苦労します。

捻り下げローターが全盛の頃は、ローターの剛性も弱くダンパーも柔らかかったので必要とされていましたが、現在ではその欠点が解消されたため＋でも－でも同じ揚力分布を示す対象翼が用いられます。

上級者のノウハウが得られないローターを使用することは、より高いハードルを自らに課すことになります。

目的が本選なら遠回りする必要は無いと思いますが。

お礼

有難う御座います。
※静演技に特化したローターです。
だから産業用ヘリはローターの形状が中心部と先端部の形状が異なるのですね。(因みに私オペレーターのライセンスを所得しまして現在はシーズン前のトレーニング中です)

回答No.2

funflier

実機のヘリコプターのローターブレードには通常ねじり下げが付けられます。
この理由は「小学生レベルでも」の縛りでは説明が難しいのですが、ブレードの
ピッチ角と誘導速度による誘導迎え角の関係によります。

ローターは回転しているので先端ほど回転面での速度（接線速度）が速く、例えば先端
に比べ半径３０％位置では単純に３０％の速度です。一方、上から下へ吹き降ろして
ローター回転面を通過する空気の速度（誘導速度）はこれほど変化しません。
（航空力学の教科書ではこれを「翼端の接線速度が速い割合は誘導速度が翼端に
おいて付根部より速い割合よりも大きい」と書かれています。）
このため、もしローターが全域で均一の機械的ピッチであった場合、実際にローター
ブレード断面が空気に当たる迎え角は、先端ほど大きくなります。
（これを理解するのには、ブレード翼素の断面図で接線速度や誘導速度の関係を
書いてみる必要がありますが、そういうものだと思って下さい。）

このことはブレード先端ほど発生揚力が大きいことになり、ローターの曲げモーメント
を大きくします。また、前進飛行でサイクリックピッチを変化させるとき、後退側ブレード
をピッチ増加させますが、空気との相対速度が遅くなる後退側ブレードは前進側に比べ
迎え角が大きいので最も大きい迎え角はこのとき後退側ブレード先端になります。
従って揚力のローター全域での均一化と、前進時の後退側先端部の失速を遅らす目的で
ねじり下げをつけます。これは実機ヘリでは８°～１０°程もついています。

ただし、これらは正立状態がまずほとんどの、実機ヘリの話だということです。上から下
への吹き降ろし（ダウンウォッシュ）が背面状態では真逆になりますので、その飛行状態
が多用される曲技での必要性は疑問符がつきます。

No.１の方の回答説明は限りなく飛行機のプロペラのねじれ（ツイスト）の説明に近いですが、
ブレード迎え角を均一分布にする意味では同じ事を言っています。ただ、ヘリコプターは
基本「止まった空気」を相手にしているので進行率ではなく誘導速度で考えているのです。

お礼

回答頂いて有難う御座います。
折角頂いたのですが1の方同様前回の質問でも頂いた方ですよね、今回の質問ではご遠慮頂く様にお願いしてますが、なるべく多くの方からの回答を頂きたいので・・・

回答No.1

nora99

どうも曲技飛行をするF3Cヘリで何が重要かという事を理解されていないようですね。

ピッチ＝１回転した時に進む距離。
tanθ

外側になればなるほど円周が大きくなり進む距離が大きくなるのは判るかな？
そのため外側に行くほど捻り角度が小さくても済む。

逆に言えば、根本で同じ距離を進むためには、角度（仰角）が大きい必要がある。

そうすればローターの全幅で同じ速度で進めるためローターの効率が良くなる。

ところが、F3C等のように曲技飛行で、背面飛行（上下逆さまで飛行する）場合は、ローターのひねりを逆にする必要がある。（機体の上面に向かって風を起こす必要がある）

この場合ローター外周でひねりが小さくなっている（マイナス）であれば、逆のひねりを与えた場合、外周でプラスになってしまう。

上下方向で同じひねり操作を与しても、上下で揚力が大きく異なるのは曲技飛行では上下方向の差で、はなはだ操縦性が異なることは都合が悪い。

模型のヘリコプターでは実機に比較しエンジンの力に余裕があるため効率の悪さを犠牲にしても操縦性を重視する為に、フラットなローターを使う訳です。

飛行機でも曲技飛行をするための機体では、滑空性能を重視するグライダーなどが用いる非対称の翼断面ではなく、翼断面が上下対象に近いものを用いる。
（グライダーでも曲技飛行するものは対象翼に近いものを用います）

これは少々効率が悪くても操縦の素直さを重視するという事です。

お礼

有難う御座います。
もっと目線を下げた回答を願います。？？？です・・・