チョロＱヘリと回転翼航空技術 Rotor wing tech
プロフィール
見果てぬ夢を形にするスドリームデザイナーIt is Sdream Designer in shape as for the faraway dream. :yoichi takahashi
ＴＶタレントのＭｉＮｏ氏がＴＶでこの玩具の超小型へりを紹介していたと聞きつけ、
早速購入しテストしてみた。It heard when TV TV personality Mr. MiNo was introducing a micro decrease of
this toy with TV, it bought immediately, and it tested.
ラジコンなどを徒然にいじっていると知人などから
良くこの類の玩具の性能などを聞かれるのでこの分野もウオッチしておく必要がある。
ラジコンと言うとほとんどの人はこのような簡単な”トイラジコン”と我々マニアが扱う
”ラジコン”とを同じカテゴリーだと
思っているみたいだ。 実際には無線操縦の電波周波数や方式、コントロール機能の差で
圧倒的に違いがあり、”ラジコン”は操作する側にもそれなりの知識、技術、テクを要求される。
模型ラジコンヘリコプターは今から40年ほど前にマニアの間で賞金付きの開発コンペがあり、
結果、ドイツ人技術者のＤ，シュルーター氏が成功し、その後のヘリ開発に一役買った。The model radio control helicopter was for about 40 years among the manias ago
since now the development competition with the prize, succeeded by result and German
engineer's D and Mr. Shulutar, and played a part brim development afterwards.
下は１９７０年に世界記録を作ったシュルーター氏のラジコンヘリコプター”ベルヒュウイコブラ”
（滞空時間約２７分）:ドイツ アルドルフにて.The under : with "Bell huicobra" (about 27 ..flight duration.. minutes)/Doitsaldolf of the
radio control helicopter of Mr. Shulutar who established a world record in 1970.
実物ヘリのメカニズムと原理を小型ラジコン模型ヘリにまとめあげたシュルーター氏の見事な技術に
駆け出しのころの私は大いに影響を受けた。
それから約４０年、
当時ラジコンマニアにとっては垂涎の”高嶺の華”ラジコンヘリはポピュラーになり、より簡単なトイラジコンのへりも近年出回るようになった。
筆者も一時ラジコンヘリを自分で開発しようとした時期があり、ラジコンヘリと実物ヘリコプターの技術開発を40年近く平行してウオッチしてきたので回転翼航空技術にいつか精通するようになってしまった。（まさに”門前の小僧習わぬ経を読む”ごとくか）
After that, about 40 years.
"Ka of high" radio controller brim of coveting became popular for the radio controller mania, and the decrease of easier Toiragecon came to appear on the market in recent years at that time, too.
There is time when the author tried also temporarily to develop the radio controller brim by himself/herself, and the radio controller brim has come to be well versed in the rotation Tsbasa technology because it shortly runs side by side with technological of thing helicopter development for 40 years and the watch has been done some time.
ＲＣヘリは研究用に電動レギュラーヘリとＣＨ製のトイラジコンを保有している。
そのＲＣヘリにくらべてもこの”ヘリＱ”はすごく小型である。複雑なヘリのメカを熟知する者にとっては
良くぞここまで小型化できたものだと驚嘆に値する。This "Heli Q" is terrible and smaller than the RC brim. When it is what was able to be
miniaturized for the person who is well informed of mechanism in a complex brim until here ..good..,
it is worth the marvel.
早速、機体の点検をする。
１、シングルスティックのリモコン：上に倒せば回転翼の回転が速く
なり上昇する。左右に倒せば尾部の反トルクローターの回転数が増減し、左右のヨーイング
モーメントを発生させて、方向を変えられる。この操縦概念は”ラジコン”と感覚的に一致していて
違和感がなく操作できる。トイラジコンの中には航空機の基本的操縦概念とまったく逆なスティック操作を採用しているものもあり、
ラジコン航空機の空中機動操作が体勢感覚で身に付いた我々ＲＣマニアには困惑するものもある。
The remote control of Shinglsticc: The rotation of the rotation wing is fast if it
knocks it down.
It becomes and it rises. The direction is changed by the rotational speed of the
anti-torque rotor of the tail increasing and decreasing, and generating right and
left Yoringmorment if it knocks it down right and left.
２、機体デザインは米国ベル４７もどきで金魚蜂の透明キャビンタイプである。
In the airframe design, United States bell 47 is a retreat and goldfish bee's
transparent cabin type.
このデザインは元祖ベルヘリコプター会社としては量産型の勢いに乗った最初の機体で軍用、民間で数多くが使われた。中でも、ベル社内の試作テスト飛行中の段階でエリー湖で遭難した漁船の乗り組み員を救助し、海難救助に使われた最初の機体となった。このことがヘリコプターの宣伝に一役買い、一躍有名になりエポックを作った機体である 当時開発されて間もないガラスに替わる透明素材のプレキシガラス（アクリル樹脂）を大胆に真空成型した”金魚鉢型”のバブルキャノピーは当時の航空機キャビンデザインでも脚光を浴びた革新技術であった。
映画（ＭＡＳＨ）でも朝鮮戦争の戦場で活躍する救助ヘリとして登場している。
ヘリのスタイルとしては独創的なデザインで、”鳥に一番近いデザイン”と題してニューヨーク近代美術館（MOMA)に永久展示されている。As the style in the brim, it is entitled, "Design that is the nearest the bird" by an original design and is exhibited in The Museum of Modern Art, New York (MOMA) permanently.
そんなデザインを使っているのを見ると気軽に買えて飛ばせるこのへりＱは航空マニアとしてはチョット嬉しくなる。
画像出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』より。
機体は驚くほど小さく、軽く仕上がっていて、持っただけで飛行することが容易に予感できる。
It is possible to have a presentiment the flight only by having it easily by the
airframe's having finished small surprisingly, and lightly.
金魚鉢透明キャビンの中には動力用モーター、Ｐ板、バッテリーがぎっしり詰まっていて
推力重量比バランスにきびしさが要求されるヘリコプターの極限設計がこの小さなへりＱにも
凝縮されていて、設計者の苦心が伺える。中でも体積的にはＬｉ-ｉｏｎバッテリーが大きいがこれとて、近年に”携帯”で開発されたバッテリーの超小型技術のおかげでこのスペースに収まっている。尾部ローターブームはカーボンファイバー製で微弱なﾊﾟﾜｰの機体重量軽減に惜しげもなく高価なハイテク素材を使い、細かく配慮していることが伺える。強度のあるシングルブームで１．５ミリ角のパイプにはなんと尾部ローター駆動モーター用の動力配線が2本入って
いるには驚きである。その先に尾部の反トルクローターが搭載されているがこれがまた小さいので驚く。このモーターもまた、現在の軽薄短小化技術の結晶である”携帯”のマナーモードで使用している振動モーターを使っている。
この様に信じられないくらいに小さく設計してしまえるのも日本の得意技の超小型化技術の賜物である。Being possible to design the smaller more unbelievable in this manner is a result of the micro-m
iniaturization technique of a good technique of Japan.
反トルクローター駆動用モーター：カーボン樹脂製ブームの先端に取り付いている。
The motor for the anti-torque rotor drive: It clings to the point of the boom made of
the carbon resin.
この反トルクローターを支えているブーム『支柱）には刻々と替わるメインローターのトルクを受け止める
ために以外に大きな曲げ応力がかかる。実物ヘリでもこのテールブームには慎重な設計が要求される。
3、次にヘリにとっては1番重要なローターシステムにいってみよう。
Next, let's say to the rotor system for the first important Heli.
実物ヘリに黎明期にはこの回転翼の軸受け構造の力学的問題解決が立ちはだかってヘリコプターの
開発が固定翼飛行機に30年ほど遅れる要因となった。
竹トンボのごとく上向いた羽根を回転させれば兎も角上にに向かって上昇していく事は簡単に出来る。
しかし、気流の影響、突風などの影響なく安定してホバリングしたり、前進飛行するとなると
それなりに回転翼に働く複雑な空気合力の影響で不安定な挙動となり墜落に至る。The hovering is done, and it becomes an instability behavior and it becomes a
crash with stability without the influence of the current of air and the
influence such as gusts because of a working complex resultant force of air
becoming as such in the rotation wing if the advancement flight is done.
その基本的問題解決をしたのがヘリの前進オートジャイロ開発者であるスペイン人航空技術者の
シェルバである。シェルバの開発は回転翼の付け根にヒンジをつけることで翼に発生する空気合力を
緩和し、安定飛行を導いた。この構造は手段こそ違え、現在のヘリコプターの回転翼構造の基本技術
となっている。The development of Shelba eased the resultant force of air generated in the
wing by applying the hinge to the root of the rotation wing, and led the
stability flight.
おっと、前置きが長くなったが、このチョロＱへりにも実物の回転翼技術が取り入れられている。
ローターの上に付いた安定棒はアメリカのベルヘリコプターの技術開発者のアーサーヤングが
開発した安定棒とシーソーローターシステムである。The stability stick that adheres on the rotor is a stability stick and a seesaw rotor
system that Arthur Young of a technological developer of the bell helicopter of the
United States developed.
その原理はメインローターとは別に両端にウエイトの付いたバーをローターシャフトにジンバルジョイント
で結合することでジャイロの原理で安定した回転面を作りだし、この安定棒と回転翼をリンクさせて、
外乱をうけた時に回転翼の回転面は常に安定を保つ仕組みである。シーソーローターは前述のシェルバが
開発したヒンジを回転軸上で左右のローターを結合して一つにまとめ、機構をシンプルにした秀逸な発明である。
公園にある子供遊具の”シーソー”に似ているから”シーソーローター”と呼ばれている。
]
アーサーヤングはこの発明を模型化して、
当時のベル航空機の創始者の前で電動模型ヘリをとばして見せ、実用化開発への弾みをつけた。
下図は安定棒付きシーソーローターの電動ヘリコプターをベル創始者の前で飛ばしてみせるアーサーヤング。Mr.Arthur Young that will drive electric helicopter of seesaw rotor in front of bell
initiator.
１９４０年当時、まだ小型ラジコン装置やFET電動アンプは出現しておらず、大きな真空管式制御装置
を肩から下げて操縦している。小型軽量モーターなどもまだなかったので飛行できる模型ヘリコプターを
造るだけでもずいぶん苦労した事が伺える。もちろんラジコンではなくワイヤーで結ばれている。
下は現在、自衛隊で活躍しているベル ”イロコイス”。
ベル社のベストセリング軍用ヘリコプターでアーサーヤング考案の安定棒を持つ”シーソーローター”と呼ばれる
セミリジットローターシステムを搭載している。
フランシスコッポラ監督の映画”地獄の黙示録"に登場したので一般にもなじみが深いヘリの一つである。In general, it is one of the brims where becoming familiar is deep because it appeared in
supervisor Francis Coppola's movie "Apocalypse Now".
へりが空中に浮かんでいるときに突風や外乱で乱されたときにこの安定棒がコマのようになって、
そのジャイロ効果により、リンクで結ばれた回転翼は回転面を一定に保ち、ヘリコプターを安定に
保つのである。その原理は見事にこの小さなチョロＱへりにも生かされている。
ベル４７やイロコイス、コブラ、ツインｼﾞｪｯﾄ、ｼﾞｪｯﾄレンジャーなどの2枚羽根のベル社の一連のヘリコプターには必ずこれが付いている。
アーサーヤングもこのチョロＱへりを見ればミニチュア化の巧妙さに感嘆！するに違いない。
If Mr.Arthur Young also sees this Choro Q decrease, it feels admiration for the
cleverness of making to the miniature. It is sure to do.
さて、飛行状態であるが、、、、いきなり回転数をあげると素直に上昇していき、天井まで届くのは
簡単である。しかし、、、、、テールの回転はぐるぐると止まらない、、、、フィギュアスケートのスピン状態
である。パイロットはすでに目まいをお越し失神状態！！！！。
The pilot is already in the state of the eye excess faint.
取説によると地上で回転を上げ、テールが左右にふれないようにトリムボタンで調節とあるが、、、、
それでやっても調節はそう簡単には出来ない!!しろものである！。
それもそのはず、回転翼の回転をあげると、その揚力に比例した抗力が発生し、抗力は胴体を反対に振り回すトルクを発生させることになり、
反トルクも増やさなければ、尾部ブームの回転は止まらない。空中に揚力と重力が微妙なバランスで浮かんでいる
ヘリには絶えず変化する気流や外乱の中でﾊﾟﾜｰコントロールとラダーコントロールを同時に1スティックで制御するのは制御工学でいうクロスカップリング制御ににていて初心者には不可能な技であるが、、、空中に浮かんでいるヘリＱを見ながら ”汗”！？をかきかき、、トリムボタンをもう片方の指で操作し、何とかテールの向きを安定させようと夢中になる瞬間がこれまた楽しい！ともいえる。
When managing the direction of the tail is stabilized, it is frantically ..
becoming it moment.. happy ..this... It is possible to say.
初期のヘリコプターの操縦が難しいと言われていたのはこの反トルクの調節（ラダーペダルの操縦にあった）である。
ラダーの調節は反トルクだけでなく、気流や刻々変わる風向き方向、突風の影響をもろにうけて、その調節は固定翼をはるかにしのぐ熟練が必要であり、パイロットには大変な神経をつかう激務であった。 そのうち、外乱による瞬間的なヨー軸加速度を高精度で検出するジャイロを使った安定装置（ヨーダンパー）ができて、今日のへりの操縦は大変楽になった。
このチョロＱヘリは現在、黎明期実物ヘリの開発段階に近いと言える。It can be said that this Choro Q Heli is near the development phase in the
thing brim of the dawn now.
しかし、近年、バイモルフ型のシリコンジャイロ回路の超小型技術が進んでいるので数年イや、半年ぐらいでこの問題は解決されるであろーことを期待したい。
そして、今以上に安定した飛行ができるようになるとこのチョロＱへりの面白さはますます増大するに違いない。A micro technology of the silicon giro circuit of the Baimolf type is advanced and this problem wants to expect solution ｰ at I for several years and half a year in recent years.
And, the interest of this Choro Q decrease is sure to increase more and more if it comes to be able to do a steady flight more than now.
また、このチョロＱヘリには前後左右飛行に必要な回転翼技術（サイクリックピッチコントロール機構）がまだ搭載されていない。 その原理機構はさらに空力的にも機構的にも大変複雑になるので現開発段階では搭載を見送ったと推測する。
近いうちにぜひこの前後左右飛行技術も見事に小型化して搭載してくることをぜひ、ぜひ期待したい。
筆者もその日を想像し、色々な飛ばし方のシーンが脳裏に浮かぶ今日この頃である。
しかし、このへりＱはヘリの原理を学ぶに格安の格好のアイテムであり、この
飛行で空中感覚になれれば、より上級のラジコンヘリコプターにステップアップするのには
良いアイテムと考える。
このチョロＱへりでヘリの魅力に取りつかれ、将来ヘリパイロットを志望する人が増えることを期待したい。I want to expect the number of those who will aspire after the brim pilot in the future to cling to
the charm in the brim by this Choro Q decrease, and to increase.
下は我が家のリビングの上空を飛行するへりＱ
under pix is decrease Q that flies the sky of the living of my home.
