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2016年11月

2016年11月19日 (土)

空ものラジコン天気予報 その2 Windyty

ラジコンフライヤー御用達決定版風予想

風は強さよりムラの方が怖い

空を飛ばす場合は、雨だけでなく風が重要である。
風は単に強いよりも向きや強さが変わるムラの方がより飛ばすのがややこっしくなる。
軽い機体ほど風の向きの影響を受けやすく、文字通り翻弄される。
急に弱くなると重さに関係なくストンと落ちる。
急に風が強くなったときは、できるだけ風が安定してくれるのを祈って、速度速めで、ストンと落ちるのを防ぐのを重視するか、強い向かい風で速度がゆっくりなのを利用して風が急に弱くならない方に賭けるか滑走路との風の向きを勘案して決めることになる。
河原空軍基地は滑走路の幅が30m近くあるので、滑走路に直角近く強く吹いているときは、真横に着陸させることができる。
このとき、高度をいつもより高く取らないと風に押されているうちに高度を失って手前に墜落する人が多い。
45度くらいまでのクロスウィンドーでラダーがついているなら、横風着陸がお勧めである。
着地させたい滑走路地点の風上側の端に立って自分に向かって飛ばしてくれば、自然と風で流されるし、機体の状態もよく見えるので、滑走路の真ん中に着地させやすい。
着地するまでは無理にラダーを使わなくても良いが、斜めに着地するので最後はラダーを使わないと風上に大きく機首を向ける。
風のムラさえ小さければ横風着陸は意外と簡単である。

さて、天気予報で風の強さだけなら表示してくれるサイトはいっぱいあるが、風のムラまで調べるとなると以前はNOAAなどのむずかしいデータをひも解くしかなかったと思うが、Windytyというサイトができてからは、地図で指定すれば風のムラの予想が簡単にできるようになった。
まだ紹介してなかったので紹介する。

Windyty

Windyty1

https://www.windyty.com
知る人ぞ知る、風の動きを10日くらい先までの予測を地図上に表示してくれるありがたいサイトである。
自分が良く使う場所を中心にすると、アドレスバーには?マークの後に緯度と経度と地図の拡大指数を引数としたアドレスが表示されるのでそのままブックマークとして保存すると良い。


ここに表示されるデータは、基本的に欧州のECMWFのデータのようである。
日本の気象庁と米国のNOAAとが的中率を争っている世界の気象データの御三家のようで、その中でもECMWFが今のところ一番信頼性の点で少し抜きんでているらしい。
もちろん、数時間先までの丁目単位の狭い地域の予報は気象庁のデータを基にしたナウキャストやWeathernewsの雨雲予想などが精度が高いが、日にち単位になると、ECMWFやNOAAの予報も遜色無くなる。
Windty自体は風のムラの表示はないが、地図上にわかり易く風の流れが表示され下のバーを操作するか、キーボードの左右の矢印で予想の時間を選択できるので、土地の古老程度よりも豊富な情報を簡単にわかり易く得ることができる。


雨などの表示も可能だが、かなり大雑把である。

Windyty2

調べたい場所を選んでクリックすると、図のようなマークが表示される。
この白い表示の中の「この場所の詳細な予報」をクリックすると


Windyty3

Meteoblue.comという別のサイトから引張って来た、その場所の数日間の詳細なデータが表示される。
この下の方のグラフをクリックすると、


Windyty4

グラフが拡大される。
これは3段に分かれていて上の段が天気と温度、中段が、雨量と高度別の雲量、下段が風向と風速と風のムラ(Wind gusts)である。
太い線が平均風速で細い線が最大風速(もしくは偏差)と思えば良いだろう。
したがって平均風速が小さくても細い線が大きければ飛ばすに骨が折れると言うことがすぐにわかる。
風速などの単位はWindtyの画面の右上にある設定で変えられる。
ktになっていたらノット単位なので大雑把に半分にすればm/sになるが、簡単なので設定しておいた方が良い。


Windyty5

この詳細データを提供してくれているmeteoblue.comには、グラフ以外も表示されているふたつの画面の中ほどの「予報元:Meteoblue.com」をクリックすると簡単に移動できる。
このサイトは、無料以外でも有料でもっと長期の予想を提供しているらしい。
このサイトは説明も豊富でわかっている人には良いサイトだろう。
しかし自分には高度過ぎてWindtyに表示されるもので十分である。


なお、WindytyはAndoroid版iPhone版もあるので、Windytyで検索してインストールすると良い。

Windtyを使ったことが無いラジコンフライヤーは、是非使うことを勧める。

2016年11月13日 (日)

3Dプリンタ BS01+によるRCパーツの実践

プロペラだけどこかへ飛んで行ったホビキンのA1スカイレイダーはプロペラ固定用のハブの販売がホビキンでは無かった。もっともこの程度のものなら3Dプリンターで楽勝だろう。

BS01最大の難関

Bs01ul

3Dプリンタは放熱が悪くて焼き切れたFETをブロックごとやすいものに交換して修理完了し、テストもOKだったのになぜか製品に組み込むとちゃんと動かない盆栽ラボのBS01+ 3Dプリンタである。
盆栽ラボだからといっても、水を上げたりしてはいけない。まあ、どこが怪しいかは推測が付く。


Cimg1306

怪しいのは、何と言ってもコネクターの挿し間違いである。
1階のArduinoの大家さんちの2階に3Dプリンタを制御するコントローラーを入居させているのだが、ちゃんと設置するには、2階をくっつける前に大家さんを土台に固定しなければならない。
しかし、現場が奥まった狭くて暗い場所なので、実際どのようにつながっているのか判断するには、近いところが良く見えず、白魚のような指とは無縁の人間にとっては、とってもつらい要求である。
しかも、2階に接続する線は、ヒーターへの出力を除いてみな、ロック機能の無い単に差し込むだけの外れやすい接続である。
幸い、間違って挿しても簡単に壊れない場合が多いので、最終的に動くようになったが、動かなかった全てを原因と合わせて列挙してみよう。

  • ヒーターの温度が上がらない
         ヒーターの線がコネクタから抜けていた
  • ヒーターの温度が上がらない。その2
         2階建て基盤の上下がずれていた
  • ヒーターの温度が上がらない。その3
         温度センサーのコネクタの挿す位置が隣だった
  • X軸のモーターが動かない
         コネクタを一穴ずれて挿していた
  •    
  • Z軸のモーターの原点設定で逆向きに少し動いて止まる
         Z軸の原点センサーのコネクターの挿す位置が隣だった

な、なんと、すべてコントローラーへの接続ミスである。

簡単に壊れるわけではないので(ただし電源とヒーターの間違いは危険)たかを括って挿していると思われても仕方がない、とってもお粗末な話ではではあるが、近いところが良く見えず、人並み以上に太い指の人間には酷な作業であると言っておこう ^^;

何か手を考えなければ、ちゃんと接続する前に自分が自己崩壊してしまう。
1階を土台に固定すると、そのあとは暗い密室のような場所で接続するのが困難の原因なので、密室での謀議を上手くこなすようにするよりもオープンスペースで作業するようにした方が世の中の役に立つ場合が多い(3Dプリンタの中ってどんな世の中なんだ?)。
基盤にオスねじをぷらせいのナットで固定してベースに挿してから裏からナットで閉め込むなど、方法はいくつか考えられる。

だけど、よく考えてみたら何も無理に固定しなくても、オープンスペースで接続してテストしてOKとなったら、無理に固定しなくても、置くだけでもUSBコネクタを差し込むとそこそこ動きが制限される。
あ、あくまでも臨時の措置である。
そこそこの質量をもった物は固定していないと思わぬ不具合を生じるので、基本的になんらかの動きの制限を掛けるのは鉄則である。

かくして、ようやく上手く接続できおずにほったらかしになっていたBS01を稼働させることにした。
(いつになったらちゃんと固定できるかわからないけど)

幸い、メカはしっかり組めているので、この配線さえ間違いなければ、結構安定して動いてくれる。


プロペラハブの造形

さて、プロペラ自体はなぜか2種類も載っているのに肝心なプロペラハブがサービスパーツとして載っていないホビーキングである(そういえばWEBのデザインが少し変わっていた)。
3Dプリンタはこういうときのために(も)ある。

20161112_143446

ちゃちゃっと図面化した。
こういう、曲線と円弧だけでできている形状は、今ではどんな3D CADでもパソコンで簡単に作れるだろう。
最初にパソコンに3D CADを移植しようとした人々に敬意
(‘-‘*ゞ


ABSによる造形で一番注意が必要なのは、反り対策のようだ。
よくわかってはいないが、周囲(ベッドだけではないことに注意)の温度や、ベッドとの固着方法、連続した造形はできるだけ短くすることなど、注意点がいくつかあるが、前回のテストでこの程度の大きさなら問題は少なそうなので取敢えず出力する。

20161112_142744

使用するソフトはSIMPLIFY3Dである。
こいつが出力するサポータは、バキバキと簡単に取れる。しかもデフォルトの設定でである。
無料のReptier-Hostも使いやすい良いソフトでデフォルトでSIMPLIFY3Dの倍くらい速い造形速度になるようだが、サポートが多い形状では、それを取るのに、造形の何倍もの時間と器用さを必要とする。
左図の灰色の柱がサポート材の部分である。


ベッドの温度の使用している固着効果の高いBUILDTAKの耐熱温度60℃を少し超えて65℃に設定した。
金型による成型の場合精度を上げるのに金型の温度を上げて冷える速度をゆっくりにするという、定番の方法パクリである。
もっとも、BUILDTAKを外してもっと温度を上げられるようにして条件を試すべきではある。

Cimg1299

実際に成型してみると5%ほど小さくなったので、SIMPLIFY3Dで全体的に5%大きくした。
2回目の成型で寸法が間違っているところを発見したのを直して3回目で多少修正すれば使えそうなレベルのものができた。
プロペラを挟めるように余分な出っ張りを少し削り、まだ隙間が大きいが、お手軽に作ることを優先して細かいところを気にせずにそのまま使った。
ただし、成型の特徴から造形したときの上下方法が積層が剥がれる方向なので強度がかなり落ちるので手を打った。
アセトンを塗って溶かして溶着させる方法をなにかで見たので取敢えず、手持ちの瞬間接着剤の剥離液がアセトンなのでこれを塗った。
アセトンと密閉した容器に入れてアセトンの蒸気で積層の段差を溶かしてツルツルにする方法も結構行われているらしい。
アセトンは可燃物で危険だが毒性は低いようなので、試す価値はありそうだ。


Cimg1301

寸法がきっちり出ていなくて修正もいい加減だが、地上のフルパワーテストでもプロペラは飛んで行きそうな感じは全くないので、飛ばして見ると全く普通に飛んでいく。


めでたし、めでたし

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