大阪工業大学人力飛行機プロジェクト

一枚ブレードについて



私たちは1枚ブレードプロペラを採用しています。このプロペラは、投入パワーを推力に変換する効率が高く、製作も1枚作れば完成などのメリットがあります。
しかし、振動が発生するというデメリットもあり、その抑制には工夫が必要です。またその対策は出力が変化すると調整が狂うなどの弱点もあります。

1枚ブレードプロペラは模型飛行機の世界で発展してきました。古くはゴム動力機でその使用例があり、Uコンスピード機・パイロンレース機の種目では現在も大半の選手が採用し、世界記録などの高記録を生み出してきました。ルールで使用制限の無い10クラスパイロンレースでは、ほぼ全機が1枚ブレードプロペラを採用しています。



この優れた技術を人力飛行機に取り込めないかと研究を重ねること7年、2枚ブレードの標準システムに決して劣らないレベルに仕上がってきました。鳥人間コンテスト2015年大会では、50kg近い重量級の機体ながら、1枚ブレードプロペラで挑み5,368mの飛行で3位入賞を果たしました。プロペラシステムとして確立しつつもさらなる成長を目指して研究を重ねています。

【1枚ブレードプロペラの効率が優れている点】
・誘導抗力が発生する先端部が1つしかない
・2枚を1枚に集約することで、より大きなブレードを使用できる。
よって対気速度が増大し、レイノルズ数が上がることで効率が向上する。
・ブレード間の干渉が少なくなる。
・より先の新鮮な空気を搔ける

【振動対策について】
[振動発生の理由]
① 重量バランスの偏り
② 推力の偏り(ブレードがあるところのみに推力発生)
③ 抵抗の偏り(ブレードがあるところのみに抵抗発生)



[振動対策]
振動を打ち消すためにブレードの反対側とその90度方向におもりが必要になった。回転試験で2個のおもりの位置を調整。後に計算で遅延角の付いた1個のおもりに置き換えた。振動の対策は推力一定の場合のみ成り立つ。



このホームページでは、1枚ブレードプロペラの有用性、利便性、また製作法や独自の振動対策法などを紹介していきます。



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