COME Design ~水・陸・空 無限大~ 機体コンセプト 1. 一家に一台 ・ガレージに入る大きさ ・核家族+荷物 = 175[kg] Where do you want to go today?? 機体コンセプト 2. 場所を選ばずTake Off & Touch Down ・水陸両用 機体コンセプト 3. 飛行範囲は九州全土をカバー 300km 240km 着陸、着水場所 九州各地にある一級河川、湖、湾、 平野、空港 主な着水可能場所 河川 ・筑後川 ・遠賀川 湖 ・池田湖 ・航続距離往復600km程度 湾 ・大村湾 ・別府湾 ・島原湾 ・鹿児島湾 など 機体コンセプト ・ガレージに入る大きさ ↓ 小型化のため、複葉機を採用 ・ペイロード 175kg程度 ・水陸両用 ・航続距離600km程度 他機例調査 AIR ELITE SEASTORM ROBIN DR400/180 DIAMOND DA50 主翼・尾翼 設計手順 1.翼型の選定 翼面積Sを仮定 巡航時のCLcruseの推算 W 1 2 Vcruse SC Lcruse 2 そのClに対してCdが小さく、 Clmaxが大きい翼型を選定 Clmaxから翼面積を算出 W 1 2 VStall SC L maxFlap 2 仮定した翼面積と比較 翼型決定!! NACA23012 主翼・尾翼 設計手順 2.翼平面形・尾翼の決定 江藤の偏見と統計値から決定 主翼; Area: 6.21㎡×2 Span: 7.05m Aspect Ratio: 8.00 Swept Angle: 0.00deg Taper Ratio: 1.00 Dehedral Angle: 2.00deg Offset AoA: Upper 0.124deg Lower 0.624deg Gap: Stagger: Wing Loading: 1.488m -0.30m 80.5kg/㎡ 垂直尾翼; Tail Volume: Area: Span: Aspect Ratio: Swept Angle: Taper Ratio: 0.06 0.83㎡ 1.00m 1.20 20.0deg 0.80 水平尾翼 Tail Volume: Area: Span: Aspect Ratio: Swept Angle: Taper Ratio: 0.70 2.19㎡ 2.77m 3.50 0.00deg 0.50 機体の重量推算 質量推算の式 主翼 水平尾翼 Wwing 0.036 S ※General-Aviation Weights 0.758 w W A 2 cos 0.0035 fw Whorizontal 0.016 N zWdg 0.414 tail 垂直尾翼 q 0.006 tail Main Landing gear Sub Landing gear WSub 0.376 0.12 0.3 N zWdg A 2 cos ht 100t / c q 0.122 Svt0.873 cos vt 0.177 Lt 0.051 L / D 0.095 N lWl 0.768 Lm /12 0.125 N lWl 0.566 Ln /12 0.409 0.845 0.072 0.49 0.043 0.49 vt0.039 landing gear landing gear 100t / c cos 0.357 W fuselage 0.052 S 1.086 N zWdg f Wmain 0.04 100t / c q 0.168 S ht0.896 cos Wvertical 0.073 1 0.2 H t / H v N zWdg A 2 cos vt 胴体 0.6 q 0.241 W press h0.02 機体の重量推算[kg] 胴体 主翼(2枚の合計) 水平尾翼 垂直尾翼 Main Landing Gear Sub Landing Gear エンジン フロート* 燃料 268.2 140.4 21.6 17.2 81.7 16.5 133.0 125.0 143.5 * ;http://www.wipaire.com/index.php 抵抗の推算(有害抵抗) Equivalent Skin-Friction Method ①Cfeを求める C fe : 等価表面摩擦係数 フロートが付いている時 C fe 0.0065 (Prop Seaplane) タイヤが付いている時 C fe 0.0055 (Light aircraft-single engine) ②各部の濡れ面積を求める 考慮した部分 胴体 タイヤ 主翼 ストラット(翼間) 水平尾翼 ストラット(フロート-胴体間) 垂直尾翼 ストラット(胴体-タイヤ間) フロート エンジン ③以下の式で有害抵抗値を求める。 フロートが付いている時 タイヤが付いている時 CD0 C fe S wet Sref CD0 _ float 0.03617 CD0 _ gear 0.02543 抵抗の推算(誘導抵抗) CL2 CDi Ae 複葉機の場合 2 (1 r 2 ) e 2 2 r r 2 : 短い主翼のス パン / 長い主翼のス パン r : 短い主翼の揚力 / 長い主翼の揚力 CDi 0.0015 よって全抵抗は CD CD0 CDi フロートが付いている時 タイヤが付いている時 大気密度 1.1[kg/m3] 巡航速度 80[m/s] 主翼面積 12.424[m2] CDfloat 0.03767 CDgear 0.02693 Dfloat 1647.3[ N ] Dgear 1177.6[ N ] ギア設計 機体総重量 1000kgから推算 ギア 前輪(二つ) 後輪 0.31m 0.12m 重量の90%をカバー 0.08m ギア設計 機体 総重 1000[kg] 量 離陸 1000[kg] 0.21m 重量 着陸 920[kg] 重量 重量の10%をカバー ギア設計 設計要求 10° 25° 以上 緩衝装置 エンジン選定 (仮定) 3 blade プロペラ効率 0.8 SFC=0.4 (性能要求) 必要推力 361.31 [lb] Hp/W0=0.1023 T/W=0.164 HP=172.4 搭載燃料 103.7 [kg] 使用エンジン Lycoming AEIO-360-A1A 200 HP エンジン性能緒言 Length 50 [cm] Width 87 [cm] Height 76 [cm] Dry weight 133 [kg] 燃料タンク容量 180 [L] プロペラ直径 1.72 [m] 離陸距離 CLTO=1.75 W/S=16.48 [lb/ft2] BHP=180 と仮定 TOP=115 Hobstacle=15 [m] よって表から 離陸距離は 222.5[m] 着陸距離 CLMAX=1.944 W/S=13.51 [lb/ft2] Sa=600 Hobstacle=15 [m] よって 着陸距離は352.3[m] フロート設計 水の比重 62.4 [lb/ft3] フロートの数は3つ。 主フロート2つに副フロート1つ。 沈水体積 main 28.25 [ft3] sub 7.06 [ft3] 機内空間 乗員規格 座席 16° 機内空間 操縦桿~手 20[cm] 目の位置 荷物置き ペダル位置 12[cm] 三面図 Ver1:水上用 4 三面図 Ver2:陸上用 まとめ&感想 ・7m四方のガレージに収容可能! ・オプションを代えることで水陸両用! ・航続距離は600km! コンセプトをクリア…! 300km 300km Tank you Fin
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