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裸足のホルモンとロステク

※前回同様プロペラについて真面目に話しています※



こんにちは
Team Birdman Trial 18代プロペラ設計の堺です。
二回目の登場ですね。

前回ハルジオンがどうこう言っておきながら夏に魅惑されて今は“裸足でsummer”にはまっています。

そう言えば今日(書いているのは7/22の日曜日です)会議の議事録に代表が“消火器の用意お願い”と書くところを“消化器の用意お願い”と書いたせいで今、とてもホルモンが食べたいです。
なぜ「ホルモンメチャクチャ買ってくればいいの?」なんてボケツッコミをしたのかと後悔しています。

では本題に入りましょう。
前回も書きましたがTBTのプロペラは“低レイノルズ数プロペラの設計法”で設計されていますが・とても・悲しいことに・この間まで・ロステクしていました!!!!!!
Lost!!!!!!!Technology!!!!!!
この世で五番目くらいに聞きたくない言葉ですね。………ハァ。辛……。
辛といえば夏はカライ物がおいしいですよね。

まぁでもここに書くくらいですし、していましたって書いているので結論から言いますと、取り戻しましたよ!!!!!!“低レイノルズ数プロペラの設計法”!!!!!!

翼型をDAE51にしても今あるプログラムと同じになってしまうので、SD7037でプログラムを組みました。では見ていきましょう。

一枚目の画像はCLReごとのCDReとCLを得る為の等高線図です。

11.png

CLの初期配置はRe=0でCL=0.15、Re=1でCL=1、となるようにしました。
(論文通りにReは300000、CLは1.2で規格化しています。)

翼型のデータはRe=10000ではXFLR5、Re=60000、100000、200000、300000ではUIUCの“Summary of Low-Speed Airfoil Data Volume1”のSD7037(A)を基に作りました。

プログラム自体は完全な我流なのでチェックのために今度DAE51で動かしてみたいと思います。
計算手法に焼きなまし法(シュミレーテッドアニーリング的手法)をもちいていますが、局所最適解を得るために計算過程でCLの初期移動量をとても小さくしています。

これで得られたCDReとCLは以下のようになりました。

12.png

13.png

横軸はレイノルズ数(7/24 修正しました。)CLReなのですが、CLと同様に規格化されたままなので、もし吟味される場合はCLとReについては正規化をお願いします。(正規化し忘れていました……)

これが得られれば後は設計プログラムを動かすだけです。
で、設計されたプロペラが以下の通りです。

14.png

低レイノルズ数でのCLを低めにしたため根元付近はとても太いですね。
最大翼弦長は29~30[㎝]です。
本当の根元(自分は一番リブと呼んでいます)の長さは15㎝強あります。
これは循環強度が0.2を下回らないように制限をかけたからです。
制限をかけて一番リブを長くした理由はプロペラ桁にあります。

15.png

赤字部分が設計上のプロペラ桁外径なのですが、とても太いです。
軽くするために昨年から太くなりました。
実際は製作誤差でΦ20ほどになります。
TBTのリアスパマンドレルがΦ20なのでほぼリアスパです。というか強度の高いリアスパです!!!!!!!(リアスパではなくプロペラ桁)

そんなプロペラの解析結果が次の画像です。

16.png

問題なさそうですね。
画像にはありませんがこのプロペラも回転数を増やしたときに失速しだすのは最大翼弦長付近でした。

二度目になりますがこのプロペラも今度DAE51でチェックをしたいと思います。

こんな感じで設計法に対する理解をチームとして取り戻したのですが、このプログラムは恐らく使われません!!!!!!!
理由としては現行のLiveScriptでglobalを使い書かれているプログラムの方が早いからです。
では何故新しくプログラムを作ったのか、それはあえてScriptで書くことでトレースのしやすいプログラムにして、未来のプロペラ設計の勉強教材になればいいと思ったからです。

この復活?によって得られた一番の成果はコンセプトに合わせて翼型を変更出来るようになったことだと思います。

話は変わりますが、
現在TBTは多くの企業や個人の方、そして大学に活動資金や設備等でご支援をして頂いており、学生チームとしてはとても恵まれた環境にあります。
準備をしっかり行えば風洞実験によりオリジナル翼型の解析も行えます。
今のTBTに足りていないのはその環境を活かしきるノウハウです。
一年間設計を務めてきた自分やその他の設計者には「もっと環境を活かせたのに」と言う後悔が少なからずあります。
だからこそその後悔をバネにしてノウハウを積み、恵まれた環境を活かしきれるチームになるため、もう二度とロステクをしないチームになるために今後、19代プロペラ設計との引き継ぎを頑張っていきたいと思います。

長文失礼いたしました。
最後まで読んで頂きありがとうございました。
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ハルジオンが咲く頃って名曲ですよね。byプロペラ設計

※ プロペラについてのお話です ※



はじめまして。
Team Birdman Trial 18代プロペラ設計の堺です。

ブログタイトルにも書いてありますが“ハルジオンが咲く頃”いい曲ですよね。
特に「ハルジオンが雨に打たれて」の部分メチャメチャ好きです。これだけでは白ごはん三杯は行けますね。
何なんでしょう、特に生田絵梨花さんの歌声は流石と言うべきかとても心地良いですね。
“ハルジオンが咲く頃”でセンターをつとめていた深川麻衣さん、とても綺麗な方ですね。深川さんのような姉が欲しい人生だったと思いますね。
……………………

何言ってんだこいつ!!と思ったあなた、僕も思っています。
プロペラ設計について書こうと思っていたのについ別のことを書いてしまいました。
そろそろ本題に入ろうと思います。

先ずは設計諸元からいきましょう。(ざっくりと)

要求推力:46[N]
設計推力:55[N]
進行速度:7.7[m/s]
回転数:166.8[rpm]
回転半径:1.72[m]
根元回転半径:0.12[m]
パワー:480[W]
ブレード枚数:2翅
翼型:DAE51、GEMINI(根元付近のみ)

二人乗りなのでこんなもんですね。円板荷重、進行率は他チームさんと比べてどうなんでしょうか?
設計法はJAXAの原田さんが提唱された“低レイノルズ数プロペラの設計法”で行ってます。
特筆すべきところは無いですね。
(設計時点で渦法の理解が出来ていなかったので……ごめんなさい)
ただ設計する際に先端だけは気を使いましたね。
どう気を使ったかと言うと先端部の取付角を全て同じにして解析をしたことです。
なぜそんなことをしたのか?と思われている方もいると思うので説明をすると、TBTのプロペラ先端部はスタイロフォームを削り出し、FRP積層をして製作していて、この削り出し時にねじりが無くなるだろうと予想したからです。
実際去年先端部製作を担当していた2人に話を聞いたらねじりを残しての製作は無理だと言っていたので、設計段階からねじりを無くしました。

で、そんなプロペラを解析して出力した迎角のグラフがこれです。

無題


実線はケイデンスが定常84[rpm]時の迎角で点線が115[rpm]時での迎角になります。どちらも進行速度は7.7[m/s]で解析してます。

見ての通り今年の設計では最大翼弦長付近から失速角を超え始めるので、先端の迎角にそこまでシビアになる必要は無さそうですが、実際どうなんでしょう。詳しい方が居れば話を聞いてみたいところですね。
ただ、自分は迎角の管理についてはシビアであるべきだと思うのでこのようにしました。


今年のプロペラについて書くようなことはこれといって他にはなさそうなのでこれくらいにしておきます。


あ、ちなみに僕は乃木坂では若様こと若月佑美さん推しなので鳥コンには割り箸を100膳ほど持っていこうかと思います。使い道ないですけど……………

以上です。最後まで読んで頂きありがとうございました。

鳥コンまでなんと5日だそうです!!


こんにちは!
副代表の舟山です

鳥コンまであと…

20170724191855 編集

5(五)日です!!

驚くことにもう今週に迫っていました!!


この文字を体を張って作ってくれたのは
プロペラ班2年の5人です

ダイゴ(一番上)の手がプロペラ感満載ですね笑


ちなみにプロペラ班の様子を見てみると

20170724192007 編集

髪色の様々な3人が
何かを必死に削っていました…!

うめちゃんが昨日がんばっていたスピナもありますね


その横ではアルテが
夏らしい恰好をしていました

20170724191937 編集

トレーニング後のアイシングですかね…?

涼しそうでいいですね!



4号館へ行ってみると、


パッと見同じような恰好の2人(翼接合者ですね)が
後縁あたりをいじっていたり…

20170724192034 編集

かあくんがフィレットを作っていたり…(表情が笑)

20170724192043 編集

なんども貼りなおしていたフィルムも
もう本番用に最後に貼ったものなんですね…

しみじみします((+_+))


そういえば最後に…

なぽりが頑張って作っていた
テールコーンが塗装されていました!!

20170724192016 編集

機体名がCygnus(シグナス)だけに

Cygなぁす!


鳥コンまであと5日!!

今日はしっとり


こんにちは!
副代表の舟山です

今日はプロペラ班を見に行ってきました!


いつもは騒がしいにぎやかなプロペラ班ですが
見に行ったときは人が少なく
落ち着いた雰囲気でした笑


形状をチェックする設計者Mr.

DSC_0029 編集


形状をチェックするのん

DSC_0030 編集


チェックしてやすり足りないところには
ペンでしるしをつけておきます

DSC_0032 編集


やすり具合を説明する設計者Mr.

DSC_0031 編集

これでまた1年生を始めとした班員が
指示通りやすり、形状を整えます


これを繰り返してより美しい
雄型を作り上げていきます!

綺麗な雄型ができるのが楽しみですね(^^)/



今日はしっとりとしたプロペラ班でした!



フレーム Coming soon~!!!!

DSC_0023111 編集

プロペラ講習会っ!



お疲れさまです
副代表の舟山です!


続々と紹介していきます、講習会weeeeeek!
3つ目はプロペラっ!

ガレージで行われました


プロペラ班の作業といえば
やすってやすってやするイメージですが、
講習会ではカーボンクロスを切って
樹脂を染み込ませて固めてうちわを作ります

こちらは設計者のMr.が指導します!

DSC_0114 編集

DSC_0119 編集


こちらはプロペラの醍醐味、やすり組!

1472187101668 編集


メロンとのんが楽しく雑談を混ぜながら
お手本を見せていきます

DSC_0113 編集

講習会で体験するのはほんの数時間ですが、
実機作業になってずっとプロペラをやすりつづけていると
プロペラがかわいくてかわいくて仕方がなくなるそうです(メロン談)

DSC_0117 編集


実機作業が始まってからプロペラのかわいさにはまってしまうのは誰でしょうかね!笑


ちなみに硬化したうちわの丸い部分がこちら

DSC_0131 編集


そろそろ夏も終わりですね…
うちわを使う季節ももうすぐ終わってしまうのでしょうか

台風も来て気候も荒れてきていますが
みなさんも健康にお気をつけてお過ごしください!!

プロフィール

TeamBirdmanTrial

Author:TeamBirdmanTrial
夏に開催される鳥人間コンテストに出場するTBT(芝浦工業大学)のアカウントです。



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