HUES 4.0
last update 2007.3.19
機体コンセプト
HUES 4.0 は、昨年度と同様に単胴双発機として設計された人力飛行機です。HUES 3.0 が台風により大会を棄権したため外形は、ほぼそのままにマイナーチェンジを重ねた機体となっています。
以下に HUES 3.0 からの主な変更点を挙げます。
- ギアボックスの徹底的な軽量化
- 駆動経路の完全なシャフト化
- 主翼全体を対象にした流体解析
- リブ、ストリンガーを含めた詳細な構造解析
- 尾翼の稼働方式をフラップ方式から全駆動方式に変更
マイナーチェンジ機となったため新規設計を行う時間を解析ツールの改良に割くことができ、その結果 "Design by Analysis" を真に体現する機体となりました。
機体主要目
| 全体 | |||||
| 全長 | 8.23 | (m) | 機体重量 | 49.2 | (kg) |
| 全高 | 3.32 | (m) | パイロット重量 | 53.0 | (kg) |
| 設計速度 | 7.2 | (m/s) | 全備重量 | 102.2 | (kg) |
| 必要パワー | 140×2 | (W) | 重心位置 | 34.8 | MAC |
| プロペラ | |||||
| プロペラ直径 | 2.54 | (m) | 翼型 | FX63-137 | |
| プロペラ回転数 | 160 | (rpm) | ブレード数 | 2枚 | |
| 主翼 | |||||
| 翼幅 | 30.3 | (m) | 平均空力翼弦長 | 1.013 | (m) |
| 翼面積 | 30.702 | (m2) | 翼面荷重 | 3.33 | (kgf/m2) |
| 翼型 | FX76-MP140,DAE11-21-31 | 取り付け迎角 | 5.0 | (deg.) | |
| アスペクト比 | 29.91 | | |||
| 水平尾翼 | 垂直尾翼 | ||||
| 翼幅 | 2.80 | (m) | 翼幅 | 1.40 | (m) |
| 翼面積 | 1.94 | (m2) | 翼面積 | 1.1 | (m2) |
| 翼型 | NACA0009 | 翼型 | NACA0009 | ||
| 操舵角 | ±10 | (deg.) | 操舵角 | ±15 | (deg.) |
| (備考) プロペラ×2 垂直尾翼×2 単胴双発 | |||||
機体の特徴
駆動系をすべてドライブシャフト化したことによるギアボックスの増加に伴う重量増加が懸念されましたが、ギアボックスの材料にエンジニアリングプラスチックや超々ジュラルミン、チタン合金を用い、 小型化することで従来とほぼ同じ重量を維持しています。また、ドライブシャフトはフレーム内に収納されパイロットの安全も考慮されたものとなっています。
尾翼も構造的に大きな変更が加えられています。尾翼は全駆動方式に変更されただけでなく、操舵方式をワイヤリンケージ方式からフライ・バイ・ワイヤー方式に変更し、操舵におけるパイロットの負荷の軽減を図っています。マウントにはCFRPハニカム構造を用いることで計量かつ非常に高い剛性を実現しています。
HUES のリブに特徴的な三角の肉抜き穴が採用されたのも HUES 4.0 からです。前述の通り解析ツールを大幅に改良したことで従来まで別々に行っていた解析を一元的に行うことに成功し、詳細な空力弾性変形を予測した解析が可能になりました。このことがリブの極限の軽量化につながっています。
このように様々な変更が加えられましたが、HUES 4.0 最大の特徴は、楕円クランク機構 SDV(Super da Vinci) にあります。SDV は、低回転高出力の駆動機構であり、高負荷が予想される人力飛行機の駆動に対して有効と判断し採用されました。独立行政法人産業技術総合研究所の報告によると低回転時において円ペダリングと比べ約1.8倍のパワーが得られることが判明しています。
(注) SDV は、オーテック有限会社により特許出願が行われています。
| 発行国 | 日本国特許庁(JP) |
| 公報種別 | 公開特許公報(A) |
| 公開番号 | 特許公開2005-112259 |
| 公開日 | 平成17年4月28日(2005.4.28) |
| 発明の名称 | 人力駆動機構 |
| 審査請求 | 未請求 |
| 出願番号 | 特許出願2003-351623 |
| 出願日 | 平成15年10月10日(2003.10.10) |
| 出願人 | オーテック有限会社 |