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vcgcalc3 重心上下位置測定 3  [Jul. 01, 2006]

 オートジャイロの重心上下位置を知る為の、一つの方法は次の通り。
 機体水平姿勢で前車輪(または尾輪)及び主車輪にかかる荷重(重量〜軸重)を計り、 次に機体を前後方向に傾けて同様に荷重を測定する。 下の写真の例では、尾部を上げて機体を前傾させ、 主車輪を台の上に載せてあり、 前車輪および左右の主車輪の下には秤(家庭用の体重計)が置いてある。 前車輪にかかる荷重は、 機体が水平姿勢の時に比べて大きくなるが、 この荷重の増分と傾斜角度および機体の幾何学的寸法を使用して、 重心位置の上下位置(高さ)を計算する。



         計算式は次の通り

  Wnose および W'nose は、
  前車輪荷重
  Wmain および W'main は、
  それぞれ左右の主車輪荷重の和
  L は、車軸間距離
  Zc は、重心上下位置
  θ は、傾斜角度
 
 重心上下位置
     
      ここで、
            

 参照ウェブサイト:<物理のかぎしっぽ/重心を求める>


 計算式の基本は皆同じなのだが、 前後の車輪の直径の違いをも考慮した、 見るからにやっかいそう、 うんざりする式もある。 しかし、 どの様に計算しようとも、 基本として「重量」と「長さ」及び「角度」の測定作業を伴い、 測定の為のセットアップの正しさと測定値の精度が最終的計算結果を左右する。 従って、 どの記事を見ても必ず、 測定時の注意事項にふれている。
 それらの注意事項を正しく反映した測定は、 自分の環境ではかなり困難な事に思えたが、 あまり難しく考えてもしようがないので、 気楽に取りかかった。 で、 得られた結果も気楽な 再現性の無い当てにならない物だった。
 しかし、 それでは済まないので、 多少頑張って工夫し、 何度もやり直した末に次の結論(計算値)を得た。

自分が搭乗し、燃料を約半分搭載した時の、重量が約210kgの
JE 0121オートジャイロの重心位置は、プロペラ・スラスト・ラインの
下 0.2インチ(6mm) の所に有る(注)。ただしこれをもって、
このジャイロのスラストラインは、「ほぼ重心を通ります」とは言え
ない。少なからぬ測定誤差が有ると理解している。一応納得できる
とも、納得できないとも言える結果で、頼りない事この上もない。

注: この計算値を得るために使用した測定値は、 上の写真2葉を撮影した時のものでは無い。
   また、 この写真の機体は、<050901 重心上下位置測定>の時の状態とは、 水平尾翼が
   追加されている等、 多少異なる。

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