GyroCalc2 ジャイロプレン性能計算ワークシート応用 2 [Apr. 2016]

応用例

3: ローター・ブレード翼型の変更。 

ローター・ブレードの翼断面(翼型)の抵抗特性が良ければ、抵抗が小さければジャイロプレンの性能は向上する。
ヘリコプター用に開発された層流翼型NACA 8-H-12 がA クラスである一方で、アマチュアの自作用に設計された Bensen G-2 はC クラスであり、その中間のB クラスが一般的な翼型である。
大雑把な分類だが、例えば次のごとし。(注:下記参照頁)

A クラス: NACA 8-H-12  ボーイング・バートル VR-7
B クラス: Bensen G-3  NACA 23012  NACA 0012  NACA 2312  MUNK M12 Wallis ローターダイン
C クラス: Bensen G-2

性能計算では翼型の抵抗特性を3項式にして使用するが、その良し悪しは3項式の定数(係数)に依存する。(注:下記参照頁)
G6-R503型はドラゴン・ローターを使用しており、ブレードの断面は NACA 2312 類似とされている。演算例は一般的なB クラスの定数を使用している。
このローターには捻り上げ角が付いていて、一般的ではないので、次の3項式の定数を変えての比較に先立ってあらかじめ、捻り上げ角度θ1=0度° 取り付けピッチ角度θ0=4度と変更しておく。



3項式の定数を変えて入力演算した結果は次の通り。

  C クラス 高抵抗翼型 (注:ベンセン木製ブレードを保管している人は結構いるらしい)                        

  B クラス 一般的な翼型                       A クラス 低抵抗翼型
  

以上は、翼型のみが異なると仮定しての比較だが、コマンダー・ジャイロに採用されて普及したローターは層流翼型NACA 8-H-12のグラスファイバー製で、ドラゴン・ローターと同じ23フィート直径の重量が約10kg重い。そのあたりも考慮して比較すると次の通りで、クラス別の違いは僅かとなる。

 B クラス 一般的な翼型                         A クラス 低抵抗翼型
 


参照頁: 前進飛行の空気力学 7e 翼型 形状抵抗特性表現式の係数   (Sep. 19, 2001)
      前進飛行の空気力学 7d 翼断面の抵抗特性               (Sep. 14, 2001)
      前進飛行の空気力学 7a  Airfoil / NACA 8-H-12 / 翼型使用例など (July 2001)

参考文献: 

NACA TR No.716 : A Simplified Theoretical Method of Determining   the Characteristics of a Lifting Rotor in Foward Flight F.J.Bailey, Jr. : NACA : 1941

Aerodynamics of The Helicopter : A.Gessow and G.C.Myers, Jr. The Macmillan Co. : 1952

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