人力飛行機プロペラのリブ(トカゲ)|CADでの作成手順

人力飛行機

この記事で分かること

人力飛行機のプロペラ製作に向けて、リブ形状と「トカゲ」のCADデータを作る手順です。ここでいう「トカゲ」は、バルサプロペラ製作記事で説明している、迎角を付けたバルサリブの呼び名です。

  • ExcelとXFLR5を使った翼型・リブ形状のデータ準備
  • AutoCADでカーボン桁・カーボンロッドに対応するリブを作図する手順
  • リブを設計迎角に合わせ、土台部分を含む形状を作る流れ

1.リブ書き(カーボン桁)

Excel

①ファイル:[rib_plot (version SA7038 Pequod)](ファイル名はHPAC-26の場合)を開いて、detailの一番左「No.」をリブ枚数分に変える。

②「c_rib」に設計データの最終形状の翼弦長をコピーして、貼り付ける。(mmに直すのを忘れない!)

③「thickness ratio」に設計データの最終形状手前のthickness ratioをコピーして、貼り付ける。SA7038だったら元の翼厚比9.20%より低くなっているところがあるから、そこからは全部9.20%になる。

④右の「No.」をリブ枚数分増やす。

⑤「No.」の下の翼厚比○○.○○%を一番左の「thickness ratio」(セル番号:C○○)から持ってくる。

⑥翼弦長を一番左の「c_rib」(セル番号:B○○)から持ってくる。

⑦xflr5でファイル「SA7038.dat」を開く。DesignタブからScale camber and thicknessを開き、thicknessのvalueをNo.の翼厚比に変える。そしたら、FoilタブのCurrent FoilからExportを開き、ファイル名をSA7038(○○.○○%).datで保存する。

⑧そのファイルを右クリックして、メモ帳に変える。SA7038より下をコピーする。

⑨rib_plotの翼厚比の下にコピーする。値がおかしくなるので、テキストファイルウィザードを使用する。「スペースによって右または左に揃えられた固定長フィールドのデータ」を選択する。既にデータがあるが、置き換える。

Auto CAD

①plineを入力してEnterを押す。次に0,0を入力してEnterを押す。ファイル:[rib_plot (version SA7038 Pequod)](ファイル名はHPAC-26の場合)を開いて、各No.データの一番右をコピーして貼り付けてEnterを押す。そうするとリブ形状が出てくる。

②真ん中の線と前縁の線を消す。

③前縁を選択してリブを番号のところに移動する。

④リブ先端から水平に桁中心までの線を引く。

⑤垂直に上下線を引く。

⑥垂直線以外は消す。

⑦線の中心から桁径の大きさだけの円(設計データの最終形状)を描く。

⑧円とリブの線以外は消す。

⑨最後にリブの外形から内側に1オフセットをする(外皮が1mmバルサのため)。リブ書き(カーボン桁)完成!

2.リブ書き(カーボンロッド)

Auto CAD

①~⑨まではカーボン桁と一緒の手順である。

⑩図⑩-1の中心とリブの垂直線の中心を合わせる。

図2-⑩-1 ロッド書き用治具

図2-⑩-2 ロッド書き用治具と垂直線を合わせた様子

⑪ロッドの大きさ分リブの外形を内側へオフセットする(HPAC-26ではカーボンロッド2mmだったため、2mmオフセットした)。

図2-⑪-1 ロッドの大きさ分リブの外形を内側へオフセットした様子

⑫垂直線とその他要る部分以外は消す。

図2-⑫-1 垂直線とその他要る部分以外は消した様子

⑬円の3接点を選択して、それぞれの枠の線を3つ選択すれば図⑬-2のようになる。

図2-⑬-1 円の3接点

図2-⑬-2 4つの枠に円の3接点を適用した様子

⑭ハサミで要らない部分をカットして図⑭-1のようにする。リブ書き(カーボンロッド)完成!

図2-⑭-1 ハサミで要らない部分をカットした様子

3.トカゲ書き

①上記で書いた各リブとトカゲ土台書き用治具をコピーする。

図3-①-1 コピーしたリブとトカゲ土台書き用治具

②コピーしたリブを設計迎角に回転する。桁中心を選択し、ROTATEする。
⚠土台用鉄棒範囲内に収まるように2セットか3セットで分割する(HPAC-26では迎角+55°をNo.1~No.23(1)、迎角+35°をNo.23(2)~No.35とした)

図3-②-1 設計迎角に回転したリブ

③トカゲ土台書き用治具に移動する。トカゲ土台書き用治具の円中心にリブの桁中心を合わせる。

図3-③-1 トカゲ土台書き用治具にリブを移動した様子

④リブ外形から外側に5mmオフセットする。ロッドが付いているリブの場合は、穴をリブ外形と繋いであげてください。

図3-④-1 リブ外形から外側に5mmオフセットした様子

⑤不要な部分を消す(バルサ節約のためにも)。トカゲ完成!

図3-⑤-1 カーボン桁が入るトカゲ

図3-⑤-2 カーボン桁とカーボンロッドが入るトカゲ

図3-⑤-3 カーボンロッドが入るトカゲ

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