2023年01月04日
非固定連結と自由度による機能独立と不確実性について(ドローン重量規制と対策)
例えば実際の磁力あるいは未知の引力を使う場合、引力と静止摩擦力で接しているだけで何等かの
自由度がある限りは、一時的な見かけ上で一体化しているだけの烏合と考える事もできます。
完全にハード本体が固定された一体化のボディとは言えなので、機能が独立した個々の重量であるなら
わざわざ加算して飛行重量を増やして考える必要はないとも考えられるので
新たな規制外のグレーゾーン(ハードとソフトの群衆飛行)を開拓し新規のテーマとして進めています。
2022年1月 新しい事をやろうとすれば、新しい治具や計測器が必要になります。
世の中にないものは、それらも自分で創作するしかありません。(マーケットイン、基礎研究)
空中での小型軽量、簡易で正確な消費電流計はその困難の一つです。
開発できれば記事にもなるし、なんとかしようと温存しています。
COVID19の問題が、明けた後には役に立つ新技術が世界中から
次々と発出される事でしょう。こんな時だからこそ楽しみですね。
再現性の良い正確な測定で、EDFは高級金属製でなくてもプラで高性能が出せる事が解って来ました。
性能を価格で割り算してもコストパフォーマンスは圧倒的に高い。
思いもよらない異業種の利害障壁がありますが動態推力の計測と解析にもトライし、
ダクティッドファンを定量公式化し進化させたいと思います。
新年度から、プロペラ効率の技術開発テーマを発掘して効率向上にチャレンジできそうです。
「ダクテッドファンの最大効率は渦の損失を伴うか」という問題にもチャレンジします。
https://skycaptainjapan.ocnk.net/page/13
最大効率と渦損は大いに関係致します。
令和2新年が明けて、LIBの研究が進んでいます。
LIPO電池は、残量30-40%で急激にパワーが落ちますが、
発熱を伴う物理化学現象が原因と判って来ました。
インターネットの普及で多くの情報を得られる独自の調査によるものですが、
この関係の論文は多く、解析がやり易いです。
40%以下のパワーに粘りが出れば、大幅な性能向上となります。
電池容量に関しまして。 mAhは放電容量であり、次元は電気量クーロン(C)です。
クーロン(C)は仕事をしません、電流は、1秒間に何クーロン流れたかでアンペア数が決まります。
つまり、動かないクーロン(C)は仕事をしないし、負荷にエネルギーを与える事が出来ません。
電池はエネルギーを蓄える装置ですので、動かないクーロン(C)を多く持っていても意味がないと思います。
少数のクーロン(C)でも電圧をかけて速く回せば、大きなエネルギーを負荷に与える事ができるのです。
これが、mAhとWhの大きな違いですが、調査研究中です。
電池残容量計は、満充電からの相対値ですが、最近は小型のVTOL機を飛ばして、
Whを計算しています。
CL84(Uniquemodel)のトリプルモータ制御は、大変安定した仕様です。
オスプレーの模型ドローンも、無難な安定性のあるトリプルモータ制御を採用しています。
今後は回生電力充電が出来るかとか、VTOLにしかできない課題やマーケットインを発掘します。
私の研究によるシュラウドリングの効果ですが、悪いシュラウドリングでは
ペラ効率は安定するにしても、高い効率で最適化が図れません。
静止推力の理論的な数式からは、ある程度まで効率化すればそれ以上はサチュレーション、無駄な努力という事も伺えますが・・・
(ハイパワーEDFのレイノルズ数は大きいので、実験結果が実機実用レベルと考えられる。)
当店では、新しい機種を検討し、試作品の発掘と開発をしています。
2014年6月11日にはジブリ関連製品の特許も開発者と共同出願を終え、2016年1月7日に公示・公開されましたが採用になるかどうかはコストその他の事情で保留の上、ドローン法案の新たな壁をクリアできていません。
2018年現在、飛行重量規制の問題で無期限の凍結ですが、宮崎監督作品が永遠の金字塔を立てましたので何時かはリベンジの機会があると思います。
しかしながらメーベの商標問題で色々と困難がありそうです。
ビルディングキットを開発し発展させた”SKYCAPTAIN+WHITE” は 継続して参ります。
(PNPにはない、プラモKITな感覚がオリジナリティを育むはずです。)
最近の、出来合い感の高い、フルセット品は便利だが・・・面白くないという意見を聞きます。
模型の楽しみの原点は、モノづくりの原点なので・・・
迷った時は原点に回帰。
こういったコンセプトを作ってご提案したいと思っています。
・・・推力がどこから来るのかの理論的なもの(シンプルベストな流体力学)
これを元手に、最先端に関わるとマルチコプターやVTOL技術になります。
推力と電力の関係が今後のポイントになる事でしょう。
PLAY&RESERCH(遊びと研究)が技術力の原点。
ここ最近のバッテリーは、ハイパワーです。
内部抵抗も低く、発熱も少ないですね。
EDFのクラスも、90⇒70、70⇒64 にワンサイズ落としても推力が足るようになりましたが、
アンプは大きめのものを使わないとなりません。
ダクト直径を小さくして同等の推力を出そうとしてもそのままでは噴射流速度が大きくなります。
粒子の運動量理論ですが、排出される粒子に運動量があるというのは、エネルギーを廃棄している事なので、静止推力のg/W値は悪くなり発熱したり性能が出ないという理屈で
MEDF化などの改善の余地があります。
ピッチを無視してもペラとダクト直径、最大静止推力には理論的な関係がありますので、
効率を最重要に考えるのであれば、最適なセッティングがあります。
(EDF初心者マニュアルを無償配布しております。)
この考えは最新ドローンの最適化にも貢献できる事でしょう。
初期の電動ヘリコプターは、風に正対させないと推力が出ずに浮かないとマニュアルにも書いてありました。
これは、初期のものが重くて効率が悪いからですが、原理としては、
円盤荷重の低減と動態推力(転移揚力)を狙ったものであったと考えられます。
バッテリーは不法に廃棄されると環境問題ですが、基本的にクリーンでグリーンなエネルギー源です。