ロケット交流会2012

人力飛行機の電装系

○ 樋田啓 (Team’F’)

2012/11/04

ロケット交流会2012@早稲田大学

概要

1.人力飛行機の計測システム

2.開発した計器

3.計測例

飛行ログ

後処理結果

4.電装標準化計画

5.まとめ

ロケット交流会2012 2012/11/04 人力飛行機の電装系 2

人力飛行機とは

•人力飛行機の典型的な構成

主翼

プロペラ

コクピット

胴体

垂直尾翼

水平尾翼

推進力を供給操舵

Cf. Fly@WASA（61号館 202教室）


•計測による人力用アビオニクスの発展

人力飛行機と計測

プロペラ推力 (歪ゲージ)

回転数 (回転数計)

位置、対地速度(GPS受信機)

対気速度(風速計)

トルク (歪ゲージ)


それでも貧弱なアビオニクス

•一般の航空機と比較して特に劣る要素

•精度よく航空機の状態を知るための機器

•パイロットを支援するための各種表示機器

『どう飛んでいるの?』 (表示機器)

姿勢は?


開発したアビオニクス

•データロガー＋表示器を新たに開発

軽く、小さいことが必須更には低消費電力であること


データロガー＋表示器

•対気速度等を記録・表示する装置

•慣性センサ+GPSの後処理による姿勢角

•大きさ 99 x 60 x 14 mm、重さ約80g


計測システムの構成


計測例(1): フライトデータの収集


計測例(2): 姿勢角

ペダリングによるコックピットの振動

コックピット

主翼取り付け部


計測例(3): Kinematic-GPS

Fix率: 67.8%

旋回飛行@笠岡ふれあい空港 1500mのコースを3分15秒で周回（速度日本記録申請中）


計測例(4): 回転数の脈動

高周波成分の減衰

パイロット側

プロペラ側


人力飛行機の電装系の課題

•同じようなものを毎年作り直している

•同じような失敗を繰り返す

•ログが取得できれば御の字？

•解析はあまり行われていない？

•勉強のため？データのため？

•単にデータが欲しいだけでも労力がかかる


電装標準化計画

•標準ハードウエア・解析スクリプトを用意

•異なるタイプの機体で飛行特性の比較

•ロケットとの共通規格化?


標準ハードウエア設計中 100 x 80 mm 32chロガー + 11DoFセンサ

まとめ

•姿勢角を含むフライトログを収集

•カラー液晶による表示器を作製

•電装系の標準化?


Self Improvement

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