※「坂巻・石井のＦ１Ｇ（クープ級）新作について」坂巻敏雄・石井英夫・連載第２回（更信2002.02.**）
　　　　　　　　連載 第二回

■Ｆ１Ｇ級の新作２機をまとめて発表します．発表のスタイルは，設計・製作の主要技術課題について，両者のコメントが併記される方式です．なお，データ毎にリード文の部分は石井です．

　　 　　　　

３．主翼設計上の諸問題
　主翼の設計は，翼断面形、翼縦横比（アスペクトレシオ）など性能にじかにひびく要素をにらむいっぽう，材料，構造，強度，工作の難易度など，現実面にも配慮を怠れない，けっこう気苦労な仕事です．そうして，坂巻機と石井機では，見たところここがいちばん様子が違いますが．
（Ａ）翼設計問題その１，「縦横比」


※ 石井機の縦横比は１１。８
　ＦＦ競技機なら何の種目でもそうですが、最近はハイ・アスペクト翼（ロングスパン翼）の全盛で、ロングスパン機にあらざれば高性能機にあらず、といった風潮が見えます。良さそうな試みはあらかたやりつくして、残るは誘導抵抗の削減だけだ、と言っているわけですが、Ｒｎ数（レイノルズ数）が３０、０００に達しないＦ１Ｇ級の場合はどうか。
　Ｆ１Ｇ級でもロングスパン翼はやっぱり有効だというのが石井の見解で、適切な翼断面なら、という条件つきですが、たぶん縦横比１５ぐらいまでは翼特性向上の効ありとみています。根拠はランチャーズＨＬＧ競技の実見にあり、誰もが知るように、Ｒｎ数がほゞ同じロングスパン大型ＨＬＧの滑空ぶりを見ていると、ハイアスペクト翼効果の有難味が実感できます。
　にもかかわらず、新型石井Ｆ１Ｇ翼の縦横比は控えめな１１。８です。翼断面特性とかＲｎ数効果とかそんなことではなくて、単に実用強度の心配からこういうことになっています。２分割翼のうえに５％の薄翼、これで２２グラムの割り当て重量では、強度が心配でこれ以上細長くは伸ばし切れません。


※坂巻機の縦横比は１２．５
　縦横比は知っているつもりだったんですが、じゃあテーパー翼の縦横比ってどうやって計算するの？てなもんですから、こうした計算はあまりしないんです。頼りないですが、とにかく縦横比を計算してみると、平均コード９．６ｃｍ、スパン１２０ｃｍ、とすると縦横比１２．５となります。
　翼面積に制限のないＦ１Ｇの場合、無闇に大きな縦横比を狙わずに、適度な縦横比で翼面積を拡大したほうが強度的に無理がなく、競技機としては実質的に思えます。



（Ｂ）翼設計問題その２、「翼断面」
※石井機翼断面は純正ＴＡＭＡ５５３７５５
　石井機の場合は不本意な小ぶりな翼で性能を稼ぎ出さなければなりませんから、翼断面のことはとりわけ重要です。といって特別な対策の用意があるわけもありませんから、手なれた愛用のＴＡＭＡ翼型のなかから、適当なのを選びます。
　近来は工作に手間ヒマがかかるのがおっくうな老体になりましたので、ある意味手ぬきというか、工作の便をｊまず考える傾向にあります。そう考えて、翼下面を直線の組合せで処理した、純正ＴＡＭＡ翼型というのを久しぶりに復活させました。後部の２５％は厚さ１ミリのバルサ板そのままです。
　これでずいぶん工作の手間が省けるつもりでいましたが、案外にそうでもなく、工作には治具が必要です。もうひとつ必要なのが、長期にわたって狂いのこない、軽くて良質のＣカットバルサ。前作の１／２クープ級機に験して好結果を得ているので、Ｆ１Ｇ機にもこの翼型を採用してみたのですが、性能的にはこれで通常のカンバー翼型に遜色はないようです。
　なお申し添えますと、本機の場合には乱流線は張っていません。理由はふたつ。前縁が尖って後部の薄いＴＡＭＡ翼型で（自然乱流翼といいます、ＨＬＧ翼型も同じ。線張りなどで乱流化を図るのは強制乱流翼）、乱流線を張っても効果は不明。もうひとつの理由は、乱流線が効くのは前縁の丸いやや厚めの翼で、もう少し上のレイノルズ数域ではないかとの小生の見解によるものです。

※坂巻機の翼断面はボブ・ホワイトの翼型
私はこのところＦ１Ｇでは、ボブ・ホワイトが考案した翼型を使っています。つい最近まで、Ｐ３０用に発表されているキャンバーの小さい翼型を愛用していて、今回も当初はこの翼型を使いました。ところが、どうやってみても同じ翼型を使用した前作機の滑空性能に遠く及ばないことが判明したので、主翼を全面的に作り直してスパンを１１０ｃｍから１２０ｃｍにするとともに、よりキャンバーの強い翼型に改めました。
　結果は良好で滑空性能に満足しましたが、今まで使ってきて好結果だった翼型が何ゆえ今回は十分な滑空性能を発揮しなかったのか不明のままです。翼構造の違いと若干の寸法的な相違があるとはいえ、翼型を変えたつもりはなく、性能的には寸法的影響を超えて優劣を生じてしまったわけで、そこには私の知り得ていない微妙な空力的要素があったのだと思います。それから、乱流線については、滑らかな翼面上に出っ張りを付けるのに抵抗を覚えますが、乱流線で滑空性能が画期的に改善された経験があるので、乱流線の効果を疑うことはありません。前述のとおり翼型には微妙な部分があって、結果を得るには乱流線の取り付け位置、太さなど試してみるしかなさそうです。



（Ｃ）翼構造と工作
※石井機の翼はアルミ板ジョイントバルサ材トラス構造
　２分割のアルミ舌板ジョイント方式で、舌板材料は１ミリの硬質アルミです。２分割は３グラムほど余分な重量を喰いますが、取り扱いの便と、機体保全両用の利があります。翼構造はバルサ小骨を多数三角状トラスに組合せた石井流儀のもので、長年この方式になじんでしまっているので、もう改案できません。いまカーボン構造翼が全盛で、バルサ主材翼は曲げ応力とねじれ応力ではカーボン翼に及びませんが、ネバリがあるために破断には強く、少々のことではこわれないのが取り得です。紙張りは薄くて軽くて塗料を吸わない、和紙ふうの洋紙、佐治川というのを使っています。


※坂巻機の翼構造は新素材Ｄボックス構造
　Ｆ１Ｂでは常識になっている、カーボン・ケブラー系のＤボックス構造を採用しました。被覆は主にマイラーフィルムです。製作前の検討で、Ｄボックス構造は重量的に厳しくなるのではと心配しましたが、従来構造の翼とほとんど変わらない重量に収まりました。従来構造に比較して、強度・剛性が画期的に改善されるとともに、ほとんどくるわないのが大きな利点で、いったん調整の済んだ機体はいつでも安心してフル捲き飛行が可能です。


（Ｄ）主翼の問題その他のこと
※石井語録"翼の薄いは七難かくす"
　古い俗言"色の白いは…"のもじりですが、小さい機体の性能の落ち込みを防ぐ手段は薄翼しかないと理解しています。翼中央部は強度を考えて５。５％厚、上反角部５％厚、そして翼端４％としています。また翼端部翼弦を７０ミリと、絞り切らずに矩形翼に近くしているのは、翼端部においてもＲｎ数２０、０００を切りたくないという石井流のこだわりです。


坂巻流の追加意見
　翼型についてどうこう云うには、私の製作事例があまりにも少なすぎます。ですからここでは、“こうかもしれない”、“そんな気がする”といったあまり確信のない論であることを、予めお話しておきます。Ｆ１Ｂで実績のある翼型をＦ１Ｇで何度か試しました、逆にＦ１Ｇで使ってこれはと思う翼型をＦ１Ｂで試したこともありましたが、いずれも失敗に終わりました。結果的に今使っているのは、Ｆ１Ｂでは見た目にボテっとしたやや厚めの翼，Ｆ１Ｇはスマートな薄翼といったことになっています。つまりＦ１Ｂにあう翼型，Ｆ１Ｇにあう翼型がありそうです。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（以下次号）


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