組み立て作業開始
オークションでシミュレータ用の接続ケーブルを落札したついでに勢いで買ってしまった電動ヘリコプターの組み立てキットになります。
ALIGN製のT-REX450 SPORT V2 Super Comboという製品で、ヘリコプター本体の他にモーターやESC（エレクトロニックスピードコントローラー）、ジャイロ、サーボモーターなどがセットになったものになります。
もう少し大きな箱を想像していたのですが、パソコンのキーボードと比較してもかなりコンパクトです。ダンボールに包まれて送付られてきましたので外から見ても何が入っているのか分からないと思ったのですが、荷札には商品名としてヘリコプターパーツと大きな文字で書いてありました。
箱の蓋を開けてみると中には黒い小さな箱が3個収められています。一番上の長い箱がメインブレード、左下がフレームセット、右の小さな箱にはエレクトリックデバイスと書かれています。
これまではエンジン付きのヘリコプターしか経験がなかったので、こんなに小さな箱に本当にすべてのパーツが入っているのかという感じです。では早速中身を確認してみたいと思います。
それぞれの小さな箱の中には袋詰めされた細かなパーツ類が隙間無く詰め込まれていました。特に無理をして入れたという感じではなく無駄の無いパッケージングではないでしょうか。
左上に写っているカラフルなパーツはキャノピーと呼ばれるもので、これまでに経験した30クラスのエンジンヘリコプターに比べると1/3くらいの大きさしかないのではないかと思います。
組み立てが終了した段階あたりでエンジンヘリコプターとの比較写真などもご紹介できればと思っておりますので、大きさが気になる方はそれまでお待ちください。
今回、電動ヘリコプターは初めてということで、こんなものまで買ってしまいました。バッテリー用の充電器になります。
今回購入したのはHiTEC製のmulti charger X1 MFという製品です。この製品は従来からある模型用のニッカド電池やニッケル水素電池、リチウムイオン電池の他にも最近流行のリチウムポリマー電池やリチウムフェライト電池などを充電することが出来ます。勿論、昔からある鉛電池にも対応しています。
最近の模型用電池としては軽量で高性能なリチウムポリマー電池、通称リポ（Li-Po）が主流になってきており、電動ヘリコプターが普及したのもこの電池の登場による影響が大きいようです。
リチウムポリマー電池というのは良いことばかりではないようで、充電方法などの取り扱いを誤ると発火の可能性があるということで、数年前からニュースなどで伝えられている電池の発火事故はこのリチウムポリマー電池が大半のようです。
ということで、あまり怪しい充電器を使用すると危険なようですので、今回は中国製の安い充電器は見送り、こちらの製品を購入したということです。まだ電池も買っていないので充電器だけ先に買っても使うことはないのですが、この充電器にはサーボモーターのテスター機能などもあるようですので、これから使い方などを徐々に勉強したいと思います。
では早速ですがヘリコプターの組み立て作業に入って行きたいと思います。このT-REXというヘリコプターは台湾にあるALIGNという会社が製造、販売しているもので、電動ヘリコプターの代名詞のような存在になっているようです。
台湾製ということで組み立て説明書は英語と中国語で記載されています。購入する前から日本語の記載がないことは分かっていたのですが、漢字なので部品名などは何となく分かるものの、やはり組み立て方法や注意書きなどは理解できませんので何とか英語の方で頑張りたいと思います。
T-REX450に関しては、いろいろな方がネット上で情報を公開しておられますので、説明書で理解できなくても大丈夫なようです。既に今日の時点でもネット上の情報を参考にさせて頂きました。
ちなみに今回購入した充電器のHiTECという会社は韓国ですが、こちらは日本語の説明書が付いていました。チョッと表現が変な箇所もありますがパソコンのパーツなどに付属する英語を直訳したような日本語ではないので何となく使い方は理解できそうです。
説明書に関する前置きが長くなってしまいましたが、まずはローターヘッド周りの組み立てから始めたいと思います。
ALIGN製の組み立てキットは各パーツがある程度組み立てられた状態で袋詰めされています。ネジなどは仮止めしてある程度で組み立て済みだと思ってそのまま作業を進めると初飛行で空中分解ということにもなりかねないとのことですので、組み上がった姿を確認した後に一旦すべてのネジを外して分解します。
全体に油が付着しており、このままネジ止め剤を使用しても効果がありませんので、分解した後は一つひとつのパーツを脱脂剤を使って洗浄してやる必要があるようです。
『たぬきおやじ』はホームセンターなどで売られているパーツクリーナーと呼ばれるスプレー缶を使用しています。
塗装部分や樹脂製のパーツに使用すると影響がありますのでネジ止め剤を使用する箇所を良く確認して全体にスプレーが掛からないように注意して作業を行いました。
脱脂能力がかなり高いのでベアリング内の入るとグリスが溶け出してしまいますのでこちらも注意が必要です。
ということで、今日の時点ではまだ一部の作業しか出来ていませんが、どちらかというと組み立て作業が好きな『たぬきおやじ』ですので、のんびり気長に作業を進めたいと思います。
一応、ヘリコプターの操縦の方はシミュレーターで練習できますので、完成してすぐに墜落ということがないようにこちらも合間をみて頑張りたいと思っております。
以前に比べれば安くなったとはいえ、それでも高価な品物（おもちゃ）ですので。
2013年09月15日
順調に進む組み立て作業
前回の更新以降、作業の方は順調に進んでいるのですが、いろいろと忙しくてこのページの更新をサボってしまいましたので今日は一気にご紹介したいと思います。かなりの長文になります。
まずはローターヘッド周りの組み立て状況です。仮組みしてあった各パーツを一旦ばらした後、スラストベアリングなど必要な箇所のグリスアップを行い再び元の状態に組み上げて行きます。この時にネジの部分にはネジ止め剤（ネジロック）を必ず塗布するようにします。
ヘリコプターは飛行中に相当の振動がありますので、ネジ止め剤を忘れていると空中分解といった状況にもなりかねません。
フライバーのロッドは左右の長さが少しでも異なっていると振動の発生源になってしまいますのでノギスを使って正確に長さを合わせます。
エンジンヘリコプターを始めた頃はこのパーツをスタビライザーと呼んでいたのですが、海外ではフライバーと呼ばれることが多く、最近ではこの呼び方が一般的になっているようです。
このフライバーというパーツは飛行中のヘリの姿勢を安定させる目的で設けられたラジコン独特のもので、本物のヘリコプターには存在しないものです。
最近ではジャイロの性能が大幅に向上しており3軸ジャイロで機体の姿勢を制御することによってフライバーを省略したものが主流になっています。
ローターヘッド周りの組み立てが完了しました。回転部や各リンク機構が無理なくスムーズに動作するかよく確認し、少しでも違和感を感じる部分があれば修正します。
今回のこのモデルではヘッド周りのほとんどのパーツがアルミの削り出しで出来ています。以前であれば樹脂製のパーツが多く使用されていたのですが、このような金属製の製品が安価で手に入るようになったのは本当に嬉しいことです。技術の進歩はすごいですね。
ではヘッド周りの作業はこの状態でひとまずお休みさせて頂いてフレーム関係の組み立てに入って行きたいと思います。
このヘリコプターの場合、左右4枚のフレームとボトムプレート1枚で構成されており左右のフレームにはカーボンファイバー製のものが使用されています。
このフレームパーツの場合も以前は樹脂製やアルミ製のものが主流であり、カーボンファイバー製のパーツは相当高価なオプションパーツという存在でしたが、このような安価なヘリコプターにまで標準で採用されるようになったということで技術の進歩と時代の流れを感じてしまいます。
では上段のアッパーフレームから組み立てます。注意することは平らな水平な場所で真っ直ぐに組み立てるということです。
左右のフレームにベアリングホルダーやテールブームマウントなどを挟み込んでネジ止めして行きますが、各ネジは最後まで締め付けるのではなく軽く締め付けた状態とします。
全体が組み上がったら上から少し押さえるような形で水平を保ちながら各ネジを締めて行きます。ガラステーブルなどの上で作業すると水平が出し易いと思います。
全てのネジの締め付けが終了したら三角定規などを使って各パーツが直角に組み立てられているか確認します。
組み立てる時にはベアリング部分に必ずマストを通して手を離したときに自重で軽くストンと落ちることを確認します。少しでも抵抗が感じられられる場合は一旦ネジを緩めてフレームの組み立て状態を確認した方が良いと思います。
続いて下段のロアフレームの組み立てです。組み立て方はアッパーフレームと同様ですが、内部にモーターを取り付ける必要がありますのでピニオンギアなど必要なパーツを準備します。
このモーターはブラシレスと呼ばれるもので一般的な模型用のモーターの場合、外側に永久磁石があり、その中心に置かれた巻き線部分が回転するようになっていますが、ブラシレスモーターの場合は逆で中心に置かれた巻き線部分は固定されており外側の磁石の部分が回転するようになっています。
写真のモーターも上の黒い部分をフレームに固定するのですが、その下にあるシルバーの部分はケースごと回転するため初めて見るとチョッとびっくりです。
モーターにピニオンギアを付ける時に軸の部分に台座を作ると良いということでしたので、写真では分かり難いですがネジの位置に合わせて軸をヤスリで削って台座を作りました。
飛行中にネジが緩んでモーターが空回りしないための対策とのことですが、ヤスリを使っての加工はチョッと面倒です。
アッパーフレーム、ロアフレームともに組み上がりましたのでもう一度各部が真っ直ぐに組み立てられているかを確認し、問題がなければネジを1本ずつ外してネジ止め剤を付けて行きます。
必ず1本ずつ作業を進めないとフレームがまたゆがんでしまいますので、ネジ止め剤を付けて締め込んだネジを確認しながら漏れのないように注意します。
全てのネジが締まったら再度マストを通してみてスムーズに回転するか確認しておきます。最後にアッパーフレームとロアフレームを接続し、底面にボトムプレートを取り付ければ完成です。
ボトムプレートは樹脂製ですのでタッピングネジを使って固定するようになっていますが、内部に受信機を設置したり、その配線処理などもありますので、それが終わってから固定するようにしたいと思います。
フレームの次はテールローターの駆動ユニットの組み立てに入りたいと思います。ここもローターヘッド周りと同様に仮組み状態ですので各パーツを分解した後、ネジ止め剤を使いながら組み立てて行きます。
分解しながら気付いたのですがテールローターホルダーについては仮組み状態ではなく最初から組み上がっているようです。
ネットで他の方の情報なども見てみましたが、この部分はパーツが破損し易いこともあり工場で組み立て済みとのことですので無理をして分解しない方が良いと思います。
とりあえず今日までのところの作業状況はこんな感じになります。完成までにはもうしばらく日数を要しそうですが、追加でパーツを注文していたものが届きましたので簡単にご紹介したいと思います。
この写真が昨日届いたパーツ類になります。左側にある黒いのがリチウムポリマー電池です。1回の充電で飛行できるのは5～10分程度ですので、とりあえず2本購入しました。
上にある黄色いのはピッチゲージと呼ばれるもので、メインローターのピッチ（羽根の角度）を図るための測定器です。エンジンヘリコプターの時も持っていたのですが久し振りに取り出してみたところ真ん中から半分に割れてしまっており使用できない状態でしたので今回新調となりました。
中央に写っているテトラポットのような形をしたものはスワッシュプレートと呼ばれるパーツの水平状態を確認するための道具になりますが、使い方は実際の作業工程の中で改めてご紹介したいと思います。
後はバッテリーを固定するためのマジックテープや電池を接続するためのコネクタなど小物類になります。後から購入しても良かったのですが送料を節約するためにリチウムポリマー電池と合わせて購入しました。
最後の大物がこちらのプロポ（送受信機）になります。購入するのはもう少し組み立て作業が進んでからでも良かったのですが、サーボモーターのホーンの調整など組み立て中にあると何かと作業が楽になります。
今回購入したのはFutaba製の8Jと呼ばれるモデルです。送信機と受信機のセットでサーボモーターなどが付属しない製品になります。以前からJR製のプロポを使用しておりFutaba製を購入するのは初めてということもありJR製のXG8というモデルにするか悩んだのですが、Futaba製の方が1万円ほど安かったので今回はコスト優先の選択になりました。
ALIGN製の電動ヘリコプターの場合、Futaba製のプロポを標準品として販売しているようですので結果的にこれで良かったのではないかと思います。
こちらは古いJR製のX-3810と並べてみた写真です。新しいプロポにはアンテナがありません。
以前、上空用のプロポには40MHzと72MHzの周波数が割り当てられており送信機には長いロッドアンテナが付いていたのですが、最近では新たに割り当てられた2.4GHzが主流になっており非常に短いアンテナが付いたものやこのように送信機本体にアンテナが内蔵されてしまっている製品が多くなっているようです。
昔のアンテナにはどの周波数を使用しているかを示すリボンが付いており、そのリボンの動きを見て風向きや強さの目安にしていたのですが、アンテナがないとそういう使い方は出来ませんね。
2013年09月22日
ヘリコプターらしくなってきた
では昨日に引き続いてテールローターの駆動ユニット周りから始めたいと思います。ピッチコントロール部分が組み上がりましたのでテールブームに取り付けます。ブームは前と後ろで構造が異なりますので間違えないように注意が必要です。
次にブームをフレーム側にあるマウントに差し込みます。写真には写っていませんがブームの中にはテールローター駆動用のベルトが入っています。
ブームにベルトを通すときは長い針金などがあると便利なのですが、適当なものが見当たりませんでしたので余ったスピーカーコードを使用しました。
テールブームの取り付けが終わりました。ブームにはコントロールロッド用のガイドを2個取り付ける必要がありますので入れ忘れないように注意します。忘れていると駆動ベルトを通すところからやり直しが必要です。
フレーム側に通した駆動ベルトはブームの中で90度捻ってプーリーに掛けますが、捻る向きを間違えるとテールローターが逆転してしまいますので図面を良く見ながら向きを確認します。
確認すると言っても細いパイプの中を覗きこむことは出来ませんので、ベルトを手で少し動かしながらローターの回転方向が正しいことを確認しました。たぶん合っていると思います。
駆動ベルトが掛けられたら次にベルトのテンション（張り具合）の調整に入ります。やり方は簡単でテールブームを後ろ側に引っ張って適切なテンションになったところでテールマウントの左右にあるネジを締め付けて固定します。
駆動ベルトのテンションについては説明書に具体的な記載がありませんが強過ぎず弱過ぎずという感じに仕上げます。
プーリーに掛かった左右のベルトをピンセットなどで挟んで2本が接触しないくらいが良いのではないかと思いますが、エンジンヘリコプターの時の経験しかありませんので、後は飛行後の状況で判断したいと思います。
テール部分が一段落したところでメインのドライブギアを取り付けます。このギアは上下で2個のギアが重なっており上段の大きい方がモーターで駆動されます。下段の少し小さいギアはテールローターの駆動用です。
この２枚のギアの間にはワンウェイベアリングが入っており、モーターが回転している時は動力を伝えますが、モーターが停止した時はメインローターやテールローターだけが空転するようになっています。
これはオートローテーションと言って、モーターの異常などで駆動力を失った時にローターの回転力だけで着陸を可能にするためのもので、実際のヘリコプターでも採用されています。操縦資格を取得する時の必須科目になっているようです。
ギアの取り付けが終わったらスムーズに回転するか、ワンウェイベアリングは問題無く機能しているか、テールローターの回転方向に誤りがないかを確認します。
メインシャフトには上段のベアリングホルダーとの間にワッシャを挿入するようになっており0.2ミリ厚のもの1枚と0.1ミリ厚のもの1枚を組み合わせて上下方向にガタが出ないように調整するのですが、図面通りに2枚とも使用してしまうと隙間が無くなり過ぎてワンウェイベアリングとしての機能が失われてしまいますので、面倒でも組み合わせを変えながら回転状態を確認した方が良いと思います。
続いてはスワッシュプレート周りのリンケージを組み立てて行きたいと思います。スワッシュプレートについては後ほど詳しくご説明したいと思いますが、メインローターのピッチ（羽根の角度）を制御するための重要な機構でヘリコプターには無くてはならない存在です。
今回はこのスワッシュプレートとサーボモーターを接続するためのリンケージロッドを組み立てます。金属製のロッドに樹脂製のロッドエンドと呼ばれる丸い穴の開いたパーツをねじ込んで組み立てますが、ねじ込む量で長さが変わりますので図面に書かれた寸法を確認し、ノギスで測定しながら正確に合わせます。
この寸法を正確に測っておかないと後の調整で苦労しますので慎重に作業を行いました。日本製の場合だと図面には実寸図が書かれていることが多いのですが、このモデルの場合、図面は実寸ではありませんので図面に合わせて長さを調整しないように注意しましょう。
次はサーボモーターの取り付けと行きたいところですが、購入したバッテリーとESC（エレクトロニックスピードコントローラー）を接続するリード線が短くて、このままコネクタをハンダ付けしても届かないことが分かりましたので、昨日、延長用のリード線を追加で発注しました。
使用するのはシリコンゴム被覆のリード線ですが、近所のホームセンターや家電量販店、オートバックスなどにも行ってみたものの、あるのはビニル被覆のものばかりで使えそうなものが見当たりませんでした。こういう時に田舎は不便です。
このリード線とサーボモータは関係無いように思えますが、サーボモーターのニュートラル調整をやろうと思うと受信機の電源が必要になり、バッテリーにつなげないと電源も確保できないと状況です。ということで、スキッド（ヘリの脚の部分）やテールブームブレース、尾翼などを先に組み立てました。
逆光で撮影しており非常に見難い写真で申し訳ありませんが、何となくヘリコプターらしくなってきなのではないでしょうか。次回はサーボモーターやESC（エレクトロニックスピードコントローラー）、ジャイロの搭載作業に入って行きたい思います。
2013年09月23日
メカ類とローターの取り付け
昨日はいろいろと忙しくて、このページを更新している時間がありませんでしたので、とりあえず今朝の段階での進捗状況をご紹介したいと思います。
まずはサーボモーターや受信機の積み込みを行いました。写真の左側が受信機、中央の黒いケースがラダー用のサーボ、残りの3個、ケースがシルバーのものがスワッシュ用のサーボです。
右側のiPhoneは大きさが分かるように置いてみました。とにかくサーボモーターも受信機もかなり小さいです。
先週の時点ではバッテリーの接続が出来るようになるまでサーボの取り付けが出来ないと書きましたが、古い受信機の電池があることを思い出し、それを使用してサーボホーンのニュートラル調整などを行いました。
この写真がサーボモーターを取り付けて調整作業を行っているところになります。右側に写っている黒いのが受信機用のバッテリーです。
サーボホーンのニュートラル（センター）は、使用するホーンとサーボモーターとの組み合わせを代えながら出来るだけ中央になるようにしておきます。しかし完璧な組み合わせというのはなかなかありませんし、今回は予備のホーンもありませんのである程度中央付近になる組み合わせを選定して取り付けました。
今後、破損などにより交換が必要になれば、より中央に近いものを選定して取り付けることにしたいと思います。
サーボモーターの取り付けが完了したらスワッシュプレートの水平を確認します。まずは各サーボホーンが完全に水平になるように送信機のサブトリム機能を使って調整します。
この作業を忘れるとスワッシュプレートの調整が上手く行かなくなってしまいますので注意が必要です。
サーボホーンが水平になったらスワッシュプレートの上に確認用のゲージを乗せて調整作業に入ります。確認用のゲージというのは水平を確認するための治具で銀色の3本脚のものになります。
スワッシュプレートが水平でない場合はゲージとの間に隙間が生じるため、3箇所とも隙間が無くなるようにスワッシュプレートを支えている3本のロッドの長さを調整します。
この時に絶対に送信機のサブトリムで調整してはいけません。あくまでロッドで調整しましょう。
続いて先週発注しておいたシリコンゴム被覆のリード線が届いていましたので、ESC（エレクトロニックスピードコントローラー）の電源線の延長とT型コネクタのハンダ付けを行います。
ESCに付いているリード線がもう少し長ければ延長も不要なのですが、バッテリー側のリード線も長くないため、もう少しが足りないという感じです。
この写真は作業完了後の状態になります。T型コネクタ側をハンダ付けする時は作業中にコネクタが動いてしまうとやり難いためプライヤーに輪ゴムを巻いて簡易のミニ万力として使用しました。
リード線の接続箇所やT型コネクタの端子部分には赤と黒の熱収縮チューブを被せ、ドライヤーを使って収縮させました。
リード線の接続箇所はプラス側とマイナス側が同じ位置になってしまいますので、短絡防止を目的に熱収縮チューブは2重にしてあります。飛行中に振動などで万一短絡したら動力だけでなく制御用の電源も無くなってしまいますので非常に重要な箇所ではないでしょうか。
ジャイロの写真を撮り忘れましたが受信機と同様に説明書に記載の位置に専用の両面テープで固定しています。
では最後に配線関係の処理を行います。サーボモーターから受信機までのリード線は機体の中を通しても良いのですが、今回はスパイラルチューブを使って機体の外部に通しています。
もっと大型のヘリであれば内部にも余裕がありますが、このように小さな機体の場合、無理に中を通すと飛行中にギアなどに接触して断線する恐れもありますので外部の方が安心だと思います。
今回使用したスパイラルチューブは内径が3ミリのものになります。パソコン用のものは最も細いものでも5ミリくらいですのでラジコン用にはこの3ミリのものが細くて良いと思います。ホームセンターのコーナンで販売されているサイズがSSというもので、価格は2メートルで118円でした。
この写真はスパイラルチューブを使って配線処理が終わった段階になります。ヘリの前方（写真の左側）にバンドで固定してあるのが今回使用するリチウムポリマー電池です。
電池の固定用バンドはALIGN製の純正品もあるようですが、付属していませんでしたので同じような製品をホームセンターで購入して使用しました。
配線関係も終わったところで、いよいよローターヘッドの取り付けとピッチ（羽根の角度）の調整作業に入りたいと思います。
ローターはグラスファイバー製のものが付属しています。片方の長さが325ミリですのでヘッドを含んだローターの直径は715ミリになるかと思います。
ローターはヘッドに取り付ける前に左右のバランス確認と重量調整を行います。木製のローターに比較すると重量の差は少ないですが、僅かの重量差でも振動が発生してしまいますのでに必ず測定が必要です。この写真はバランスを確認している状況ですが、中央の黒い天秤のようなものが測定器になります。中央に水準器があり左右がバランスしていればOKですが重量に差がある場合は軽い方のローターにシールなどを貼って調整します。
では、次回はピッチ（羽根の角度）の調整作業や送信機側の設定などについてご紹介したいと思います。
2013年09月29日
