2013年9月26日木曜日

最良滑空速度 Speed-to-fly



愛読書クロスカントリーソアリングの最良滑空速度の章では数学的にポーラーカーブを解析し、最良滑空速度が考察されている。

クラブの機体はマクレディリングに書いてある翼面荷重がどう考えても重すぎるので、Excelを使ってSZD-51-1とASW24の正しい最良滑空速度表を作ってみた。

下の手順通りにやればどの機体でも作れるはずだ。

1.ポーラーカーブの入手

クラブのwikiに飛行規定のポーラーカーブを印刷して定規で測ってExcel化した資料があったので使った。ない場合は同じ事をする必要がある…と思う。

翼面荷重はパイロット重量などによって変わるので、翼面荷重比の平方根を沈下率にかけて補正する。

2.近似曲線を引き、接点を求める

ポーラーカーブを適切な曲線で近似して接線を考える。

Ws:沈下率  V:対気速度  a b c d e:定数 とおく。

2次で近似するのであれば、

Ws = aV^2 + bV + c

3次で近似するのであれば、

Ws = d/V + eV^3

a~eの定数は巡航速度のあたりでうまくフィットするように選ぶ。

2次のほうが楽なのだが、どうしてもうまく合わない速度域がある。Jr.のような遅い機体なら実用上問題ないのだが、24だと3次で近似する必要があるかもしれない。

ASW24 青:元データ 赤:2次近似 緑:3次近似

イマイチフィットしないのだが170キロ以上出すような条件はあんまりないので問題無いだろう。

微分して接線を求める。3次になるとまともに解くのが辛いのでゴールシークで解く。
接線とy軸(沈下率の軸)との交点が0.5m/s刻みで1~7m/sになるような13本の接線を引き、それぞれの接点を求める。

3.最良滑空速度表を作る



接点を求め、近似式により沈下率を計算し最良滑空速度表を作る。
例としてマクレディ1の時を解説する。

交点1の時の速度は129.087278、沈下は-1.0237291なので右の表の一番上に記入する。
次の行には速度140.863464を記入する。(交点)-(マクレディ) = 1.5 - 1 = 0.5なので大気の沈下率は-0.5である。沈下-1.2299439に大気の沈下率-0.5を足し記入する。
次の行には速度151.172072を記入する。(交点)-(マクレディ) = 2 - 1 = 1なので大気の沈下率は-1である。沈下-1.4472163に大気の沈下率-1を足し記入する。

これを繰り返して、表の沈下率が-5程度まで作れば完成。

マクレディリングもこの表があれば作れるが円形に数字を配置するスキルがないので綺麗に作れなさそうだ。

4.使い方

マクレディ値を決め、決めた値の表を見てバリオの指示値に最も近い速度にセットする。
速度が変化するとバリオ指示値も変化するので再度速度セットし直す。
だいたい合ったら最良滑空速度である。

マクレディ値はサーマルを離脱するときの上昇率(終期上昇率)にセットし、離脱した次のサーマルはマクレディ値以下だったら旋回しないで通過する。
終期上昇率=初期上昇率を守ることで、マクレディ理論的に最速で飛ぶことが出来る。
トップが高ければマクレディ値を上げ、あんまりトップから離れてしまうようなら下げて飛行中に条件に応じて変えていく必要がある。

参考にしたサイト http://interessante.blog12.fc2.com/blog-entry-26.html

2013年9月9日月曜日

東京六大学戦

2013年9月9日


野球じゃなくてグライダーの六大戦が始まった。
昨日までは雨だったので、今日が実質競技初日でとてもいい天気だった。
天気図を見るに数日は好条件が続きそうだ。

1118にJr.で出撃。
積雲が広がっていたが新しい雲は見られず、日射を遮るだけの邪魔者になっていた。
まずは離脱高度が420mなので近場で探し回るがいまいちぱっとしない。
そうこうしているうちに近くの機体は東大のASW24とJr.以外全滅してしまった。
仕方なく+0.1のサーマルでだらだら回って待っているとどこかのASK21が回っているのを発見。
近くによって行く途中で運良く+2をヒットしひたすら上がった。
下に寄ってきたASW24はなぜか上がらないようで、ブレイクするとついてきた。

第一旋回点を余裕の高度でクリア。六大戦はGPS判定で1m単位で採点されるので旋回点最低高度をぎりぎりでクリアすると減点されてしまうことがある。
夏の第一旋回点周りは水田が広がっており、広大な沈下帯と化しているためまた500mまで落とされてしまう。
またうろうろしつつ、しょぼいサーマルで回っていると+3にぶち当たる。第一旋回点周りとは違って第二旋回点周りは強いサーマルが林立しており、もっと早く突っ込んでおけば良かった。
第二旋回点も余裕の高度でクリアし、速度を出してゴールした。いくら急いでも150km以上出すとセスナ並みのL/DになってしまうのでやはりJr.は遅い。

本日の成績 0+46 個人5位
GPSログ


9月10日


高層に朝から雲が広がっておりかなり邪魔だった。

1125にJr.で出撃。
すぐ前に離陸した東大のASW24が近くで回っているので迷わず下に行くが、450mでなくなってしまい2機ともブレイク。
次はASK21がよく回っていたところに突撃して+2で上がり700mでブレイク。
第一旋回点に行くASK21について行ったが高度が足りないので旋回点手前で回っているASW24とDiscusの下に入る。
ルール上同高度ガグルは2機までなのだが、性能差でJr.の方が早く上がってしまうので追いつかないように調整しつつだらだら回る。780mでブレイクし第一旋回点をクリアした。

DiscusとASW24を見失ってしまったので今度はASK23とASK21が回っているところに突撃し700mでブレイク。
第二旋回点に直行するが、高層の雲のせいで日陰が広がっており道中逃げ帰る機体や低高度で撃沈する機体が進路に多数見え途中でコース変更。
日清シスコ妻沼工場の上に行き、ココナッツサブレの香りの中+1.5で上がる。
650mでブレイクし三洋の工業団地でまた750mまで上げ、第二旋回点をクリアしてゴールした。

本日の成績 0+49 本日までの合計成績 個人4位
GPSログ


9月11日


前日にウェザー当番だったので適当に南風&曇り予報を出していたらなんと起きたら雨。しかも風も北風。
割としっかり降っていたが妻沼の晴れ率を信じて昼から競技開始になった。
所々雲の切れ目から差し込む日差しだけが頼りで、他の場所は全くサーマルがなく大変だった。
1230にJr.で出撃するがさすがに無理でバッタ。こんな天気でもよそのdiscusは浮いてて流石だった。

気を取り直してJr.で1400に出撃。
ウインチマンがへたくそでそこそこ風が吹いているのに400mしか離脱がとれなかったが近くで600mまで上げる。
わずかに日差しがあるところに全機体が群がっており、7機くらいのガグルになっていた。
怒られないことを信じて何とかねじ込み回るが、同高度に4機もいて多すぎて中々上がれない。600mで頭打ちになってしまい、他が抜けることを期待して回る。東大のASW24も一緒に下で回っていた。
何機かガグルを抜け他の地点に行ったので回りながら観察していたが、富士重工の工業団地に行った奴が上がるようだったので向かう。ASW24もついてきた。
だが日差しが弱いせいでサーマルまで弱く、600m付近で上下を繰り返す。下のASW24は逃げ帰ってしまった。
不毛なことをしているうちに近くに日差しの当たっている住宅地を発見。上に向かうと期待通り+2で上がり、900m位まで上げて第一旋回点をクリアした。ASW24がランディングする無線が聞こえたので他の機体を探すが全滅していた。
旋回点で旋回し振り返ってみると、もうほぼ全天雲で覆われており、照らされているのがさっきの住宅地と第二旋回点付近だけという惨状。とりあえずさっきのサーマルに逃げ帰り上げ直す。
どうするか真剣に悩んだがどこも日射がない以上第二旋回点まで突っ切る以外ないので950mまで上げきって突撃。
なんとか第二旋回点まで来たが高度が30m位足りない。だが日射が当たっていただけあってサーマルをつかむことに成功。ぎりぎりで第二旋回点をクリアしゴールした。

本日の成績 1+10 本日までの成績 個人3位
GPSログ

ネジが緩んでカメラが横を向き顔ばっか写ってしまった

9月12日


昨日と一転してブルーサーマルの競技開始になった。昼頃から積雲が出始め、14時にはそこら中で強いサーマルが出来ていたようだ。

1051にJr.で出撃。
近くで上げていると先に離陸したdiscusが寄ってくる。一緒に回って600mでブレイク。
3km位先の工業団地に移動し回っているとさっきのdiscusが来る。相手の方がうまいので合わせているとよく上がった。
600mでやはり頭打ちになるが、discusが旋回点に突撃していくのでついて行く。セクターに入ってしまうと高度違反で減点を食らってしまうので直前でコースを変え、第一旋回点前で回る。
結局例のdiscusも入ってきて、その後も東大のASW24や他のLS4、discusやらが入ってきた。
サーマルがやたら広いのでてんでばらばらに回っていて後で怒られた。
第一旋回点をスタンダード機連中と同時にクリアしたが、性能の違いでそのままついて行けないのでその後は別のルートを行く。
途中でガグルにねじ込もうとして怒られて入れなかったりして低くなったので滑走路横で上げ直す。

だが例によって後に離陸した機体が全滅しており次のサーマルの見当がつかない。
第二旋回点クリア無線が続々入っているので旋回点付近はよく上がるに違いないと信じて突撃する。すり鉢ぎりぎりになってしまったが+2をヒットし回っているとスタンダード機連中が旋回点をクリアするのが見えたので、ほぼ同時にクリアしてゴールした。

スタンダード機に追いつけたので割と満足。Jr.はすぐ高度を稼げるので風さえ弱ければ飛行速度は大して変わらないようだ。

本日の成績 0+51 本日までの成績 個人3位
GPSログ


9月13日


前日のウェザーではオーバーキャストとか予報されていたが全然違った。
朝からボコスカ積雲が出ており、ランウェイ付近にも山ほどできていた。
くじ引きで1番になったので1030にJr.で出撃。

運良くほぼ全ての積雲が成長中でどこ行っても上がった。
雲底は600mないので450~600mくらいをクルーズバンドにして第一旋回点まで行く。
600mないと第一旋回点クリアできないので手前で回っていると次に来たdiscusが入ってきた。
だがこちらの高度も600mでサーマルトップなのでサーマルが弱すぎてうまくガグルが組めず逃げ帰ってしまった。
750mまで上がったので旋回点をクリア。550~700mをクルーズバンドにしてまた巡航する。
順調に第二旋回点をクリアしてゴールした。最初のdiscusもほぼ同じ経路を通りすぐ後にゴール。

今日もスタンダード機を抜けて満足。久々の積雲コンディションで楽しかった。

本日の成績 0+41 本日までの成績 個人2位
GPSログ

9月14日


高気圧が抜け、台風が接近してきた。朝から半分くらい高層を雲が覆っており、日射が弱かった。
常に日射不足でサーマルは弱くトップは低く沈下は強く、出発してしばらくすると条件がしぼみ、沈下に叩かれて全機体が着陸するという不毛な日だった。
ランウェイ3本しかないのに8機くらい一斉に着陸するので割とグラウンドクルーが悲惨だった。
運良く朝のごく限られた時間帯に出撃した選手が得点していたが自分は全然上がれなかった。
20分×4発も飛んで疲れたので次の選手に交代して降りた。

朝日新聞デジタルの記事
昼過ぎに空中衝突事故が発生。大会はそのまま終わってしまった。
幸いにしてけが人は出なかったが身につまされる思いである。

この影響で事故チームが棄権。3位だった個人順位が繰り上げになり優勝してしまった。
何だかなぁと言う気持ちだが連日得点を続けていたこともあるし優勝は優勝として素直に喜びたい。

昨年と違って今年の六大戦は最終日以外は毎日周回できるくらい条件が良かった。風が弱いこと、タスクが短いこと、得点のハンディキャップ係数がJr.のような遅い古い機体に有利に働き高得点を取ることが出来た。

これだけ得点できた理由は、視野が広くなったのが大きいと思う。教官が散々視野視野といっていたのがピンと来ていなかったが、この前関宿でATソロに出たときに急に視界が開けた感じがして水平線も曳航機も計器も視線を動かさずに全部一度に見られるようになった。
飛行中は血眼で他機を探し情報を収集して常に先読みを心がけていた。次のサーマルはどこに行くかだけでなく、その次は、そのまた次はどうするか、どこで何m上げて次に行くかを計算していた。
同高度のガグルもしょっちゅうだったので、相手を注視して視線は上を向いたままセンタリングすることも慣れ親しんだJr.なら難しくなかった。

2013年8月25日日曜日

関宿滑空場とGoPro

2013/08/24



関宿滑空場でATソロに出ました。
曳航機が1機しかないのにグライダーが9機もあり、ほとんどが複座機で離着陸を繰り返すためディズニーランド並に待ち時間が長い日でした。
降りたら2時間待ちという大混雑の中やっと順番が来たのが17時で、大気は極めて静穏でソロ向きでした。
ふよふよと漂いつつ、野焼きがあったので行きましたが0.1でしか上がらず。まあ無理ですね。

ATも同乗で6発乗ったのでさすがに慣れ、周囲を見る余裕ができると同時に視野が大きく広がりました。
教官が口を酸っぱくして「広い視野を持て」と言っていましたが出来るようになってどれほど視野が大事かわかりました。

GoPro HERO3を買ったので撮影しました。ヘッドマウントして撮ったのですがキャノピーにぶつけて傷をつけてしまいました…
今度はこんな感じで一脚を使ってみようと思います。


HERO3の最大の利点はタブレット等でプレビューが見られることです。
設定変更もタブレット等からできるのでものすごく使いやすくなりました。
画角も広く、フルHDだと最強に画質が良いです。どうせサイズを小さくしてエンコードするので大して関係ないのですが。
小型化の弊害でバッテリーが小さくなっており、2時間しか使えませんがフルHD画質で1時間8GBも容量を食うのでそこまで問題ではないです。

2013年8月7日水曜日

8月合宿

Day1

曇りがちで割と涼しい日だった。
昼頃から雨がぱらつきだし、夕方からずっと雨が降っていた。
ASK21でチェックフライトを1発。

Day2

妻沼付近だけブルーで、とてつもなく暑かった。
あまりの暑さにASW24のメインピンが膨張して入らず、冷凍庫で冷やさないと機体が組めなかった。
大騒ぎの末やっと機体を組み1200に出撃。
1100過ぎから粘っている機体も見えたがトップが低く旋回点にたどり着く機体はいなかった。
350mで離脱しまっすぐに回っている機体の下に向かうがサーマルが弱く中々上がらない。
弱いサーマルが林立しているためうろうろしながら250~350mを上下していると水門上空でヒットしAvg1.3くらいで650mまで上がる。
その後850mまで上げ旋回点に向かい下限ぎりぎりでクリア。
だが帰り道はサーマルが見つからないまま滑走路に近くなってきたところでタイムアップ。
1+03
GPSログ

2Lのペットボトルを持って乗ったのだが、半分くらい飲んでしまった。それでも暑さと脱水からだんだんぼんやりしてきて足もしびれて危なかった。

Day3

NOAAでスタビリティDだったので期待していなかったが、やはり朝から高層雲で日射が遮られがちで昼まではあまり暑くならなかった。
昨日の反省からメインピンを冷凍したため一瞬でASW24が組めたが、トップが400mくらいで粘れはするものの全然移動できないようだった。結局12時過ぎまで放置していた。
13時過ぎに出撃するが離脱300mだったので近場のサーマルを探し回るがないものはなく撃沈。3km先に回っている機体があるのだが高度がないため全く届かなかった。
昨日と同じく12時過ぎの一瞬に出撃した機体だけ周回できるくらい高度を稼げたようだ。

Day4

大会に備えてひたすらJuniorに乗った。

どう見ても無理そうな中11時に出撃したが案の定1発目と2発目は上がれるほどのサーマルを見つけられずゆっくり降りただけ。
3回めの出撃のあたりになってサーマルがまとまってきたが、トップが400mしかない上にやたら機体が多くどこのサーマルも3機程度のガグルになっていた。
400mで離脱してまっすぐに3機のガグルに突撃するがさすがに高度が近すぎて入れず、サーマルの周囲の沈下帯をゆる~く旋回しながら高度差を付けて入った。
回っているうちに4機が近い高度になったため東大のASK21が2機どいてASW24とガグルを組んでいた。
しょぼいサーマルなのですぐASW24を追い越して上がったが、500mくらいで頭打ちになり2機ともブレイク。
旋回点に向かうがサーマルは皆無と言っていいほどで結局2機とも元の場所に逃げ帰る。
今度はJuniorとASW24とどこかのASK21とLS8で、高度が近い上に機体性能がバラバラすぎて大変だった。
トップが低くなっており、400~450mを上下しながらこれをトップが上がるまで続けるのかとウンザリしているとサーマルが消えてしまった。
ブレイクするASW24に付いて行こうか一瞬迷ったが高度が低いのでランウェイ近くに戻って上げなおそうと思った。だが更にトップが低くなっているというか一帯が沈下に変わっており逃げられず撃沈。

この後は選手交代して後輩が飛んでいたがトップは結局500m程度から上がらず誰も得点しなかった。

夏の妻沼はランウェイ北側が上がり、南側はサーマル皆無という法則通りの日だったようだ。田んぼに水が入り、一面沈下になっているのも辛い。

  • 熊谷が高温となるのは、海風に乗り北上してくる東京都心のヒートアイランド現象により暖められた熱風と、フェーン現象によって暖められた秩父山地からの熱風が、一般的に日中の最高気温となる午後2時過ぎに同市の上空付近で交差するためだと考えられており、「熱風の交差点」と呼ばれることもある。
ほんまかいな。



8月合宿の飛行時間 2+27
単座機は4日間で4時間程度しか飛んでおらず、つまらない合宿だった。

2013年7月9日火曜日

関宿滑空場

2013/07/06


関宿滑空場に飛びに行ってきました。
普段はWTばかりなのでATの練習です。

気温34度、風速10~20KTという天気で、地上ではあまり暑くなかったものの…
キャノピーを閉めて風が入らなくなると滝のように汗が出てきます。
30分飛んだだけなのに上体から流れ落ちる汗でズボンの色が変わってしまいました。
これからの時期は水を忘れたら致命的ですね。

暑いだけにサーマルも多数、強風だけに乱流まみれと大変な条件でした。
ATの練習には良かった気がします。
低空ではたくさんあったサーマルも強風で壊され使えるものは殆ど残っていませんでした。

関宿のASK21はオーディオバリオがないのでCOLIBRIを持って行きましたが、両面テープで計器盤に貼ったらすぐ取れてしまい使えませんでした。
この機体は東大のASW24より明らかにバリオの反応が早くて羨ましいです。

2013年5月25日土曜日

5月合宿

Day 1


予報では一日中曇りで気温も上がらずとほとんど期待していなかったが…
高層を雲が一面覆っているものの10時から積雲が発生し、すぐに高層の雲も晴れいいソアリング日和になった。

タスクは妻沼→千代田→給水塔→妻沼の△24kmコース。
1230にJuniorで出撃。単座機乗りが増えて順番が混んでいるため30分で降りることになっていた。
8分で750m(空域上限)まで上げ旋回点にまっすぐ突撃するもL/Dが思ったより悪く、当てにしていた旋回点付近のサーマルもなく旋回点最低高度を割ってしまう。

1300に再度Juniorで出撃。離脱後沈下にたたかれ220mまで落ちるが、さんざん粘った末に+3をヒットしただひたすらに上がった。
500mを超えたあたりから+5を振り切るようになり、全周+3~+5で上がるという素晴らしいサーマルだった。
1050mまで上げて移動し出発から30分で千代田クリアしたが、やはり順番が混んでいるため高度処理して着陸。自分の機体が欲しい…

本日の飛行時間 1+40

Day 2


ASW24で出撃するが全く上がれなかった。
その上Juniorのタイヤがパンクして飛べなくなってしまった。
ASW24の定時点検が無事終わったのだけが成果。

Day 3


8時からボコスカ積雲ができており、1030に出発した同期がASW24で五時間滞空していた。
1600にASW24で出撃。沈下が弱く、弱いサーマルが広がっていたので速度を抜いて緩旋回を続ける。
高度計が400mから全く動かないまま20分くらい回っていると良くなってきて+2を指すようになる。
1000m以上に何機かいたので期待していたが650mで頭打ちだった。
旋回点に向かうが時すでに遅く、撤収時間が来てしまったので帰る。
0+51
GPSログ

Day 4


1400にASW24で出撃。強風の中強いサーマルがたくさん発生しており、コアの周りはド沈下という状況だった。
サーマルを見つけてもすぐに弾かれてしまい周りの沈下で高度を失う間にサーマルに置いて行かれということを繰り返すうちに着陸。
コアの位置はわかるのだが旋回中心を急に移す技術がなくさっぱりサーマルコアに入れなかった。

フライトの方はさっぱりだったが、待望の新GPSが届いて早速使った。
液晶がとても明るく、視認性が良いがバッテリーがすぐ切れるので外部電源の配置に悩みそうだ。
粗暴な航空部員が扱うだけに収納ケースも揃えなくては…


Day 5

雨。
パンクしたJr.のテールギアチューブを大利根飛行場まで買いに行った。往復で8時間かかった…
タンデム複座木造モグラのRF-5が美しかった。


Day 6

雨。
Jr.のテールギアチューブを交換し組み付けた。
COLIBRI2の収納ケースを作った。


Day 7

0930から離脱後に十分到達できる範囲に積雲が出ており、ASK21が上がっていた。
急いでJr.の始業点検を終わらせ出撃するも条件の浮き沈みの移り変わりが早く、沈下にハマり着陸。
その後次第に積雲が遠ざかりブルーサーマルの条件になった。
1200頃に再出撃し、第一旋回点をクリアする。
しかし旋回点まで来た経路を戻ったつもりが少しずれていたのか、沈下にハマり5km進むうちに500m失高してしまう。上げなおそうと頑張るが一旦高度が下がるとなかなかサーマルを探せず着陸。
Juniorは低速域の性能がよく、とても良くサーマルで上がる反面高速性能が極めて悪く、沈下帯を突破してとなりの上昇風帯で高度を上げ直すことが難しい。良い経路を選んで巡航しないとすぐ高度を失ってしまう。


Day 8



1030にASW24で出撃。都合よくランウェイ近くで沢山野焼きをしており、離脱後すぐに+2程度で上がる。
旋回点に向けて巡航開始するが、上昇風帯と沈下帯がはっきりしているのに沈下帯を斜めに横切るなどミスが多くやたら時間がかかってしまった。
ウロウロする間に多々良沼のあたりまで行ってしまい、30分以上かかって第一旋回点をクリア。その後第二旋回点に直行する途中で+2をヒットし回る。途中からavg+3であがり、1350mまで上げて200km以上出して第二旋回点をクリアしゴールした。
高速だとエレベータがよく効くので、よそ見している時にうっかり操縦桿を押してしまい荷物室の中にしまっていた鉛蓄電池が吹き飛んできて痛かった。次からはモバイルブースターを使おうと思う。
地上の気圧が急激に下がったため高度計がかなりずれており低空進入してしまった。
降りた頃にはもう高層を雲が全面覆い、楽しい時間は終わってしまったようだ。

OLCにあげてみた

2013年5月9日木曜日

ハンググライダー




ハンググライダーの体験飛行に行ってきました。

最近のハンググライダーは性能がどんどん上がって、L/D 20の機体もあると聞いて前から気になっていました。
今日乗った機体はL/D 8くらいの頑丈で扱いやすい初級機で最小沈下速度は30km足らずですが、サーマルでぐんぐん上がるのでサーマルを乗り継いで20分で2kmくらい移動して、上がらないところを探して着陸しました。

バリオメーターはトータルエナジー式ではないので、体に感じるGと風切り音を頼りに飛びました。腹ばいの姿勢なのでサーマルに突き上げられる感じがよくわかります。体で風を感じ、畑のサーマルから立ち上る肥料の臭いに包まれるハングは凄くふわふわした飛び心地です。

一緒に行った友人がGoProを持って行ったのですが、GoPro持ち込んだ奴は初めてだと笑われました。彼の番の時はサーマルが弱すぎて5分で降りたので(バッタではなくぶっ飛びというらしい)僕の順番の時に動画を撮っていれば良かったです…

気になっていた固定翼の高性能機が180万くらいと聞いたので、維持費的にも自分のグライダーを所有するよりは現実的です。そもそも実家に帰らないとハウトレを停める場所も車もありません。
すぐに遠くまでいけるほど上達するかはよくわかりませんが、航空部が暇になったらスクールに入ってハングを始めてみようと思います。