ラジコン ヘリコプター

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ラジコンヘリコプター

模型に興味のある人、最近ラジコンに興味を持った人などなど、寄ってらっしゃい、みてらっしゃ~い!\("O")/


ラジコンヘリコプター初心者の、おいらゲンタが学んだことを書いてるよ。特に、ラジコンヘリコプター(ラジコンヘリ 、ラジヘリ)がマイブーム中なので、これを中心に書いていくね。


もしかしたら間違って理解しちゃったこともあるかもしれないけど、そこらへんは広い心で読んでね。いつか読み返して気がついたら直しておくからね。
ベテランの方たちにはとおーーーく、及ばないけれど・・・。
いつかはクリアできるようにがんばろうっと。


それでは、スタートするよ。コンテンツはだんだん増えていく    ハズ!(汗)




 模型をコントロール(Control)するには
 ラジコン(RC)の簡単なしくみ
 ┗英語のサイトでは?
 周波数(frequency)
 プロポ(Proportional)について
 サーボ(Servo)って何者?
 アンプ(Amplifier)って何者?
 モータ(Motor)って何者?
 電池(Battery)はただものではない!
 ┗おいらが知らなかった電池の世界
 安全に充電するには
 ジャイロ(Gyro)って何者?
 フー ここらで一息
 本を読んで知識を増やそう






模型をコントロール(Control)するには


さてさて、模型と言えば、自動車、飛行機、船、グライダー、戦車、ヨット、バイク、それにおいらの好きなヘリコプター。戦車や潜水艦なんてのも。


今はいろいろな模型があるんだよね。実際には存在しないUFO(未確認飛行物体)をモデルにしたような模型なんかもあるから、いろいろ探してみるのもおもしろいと思う。


これらの模型のうち、自分の好きなものを自由自在に操ることができたら、それはそれはおもしろいハズ!!! P(~_~)/


実物に乗りたいのはやまやまだけど、どーも今はそうもいかない。となると、模型でならシミュレーションできるし、実機ではできない芸当(ヘリコプターの宙返りなど)ができてしまうから、夢が広がるんだな。これが!


いまどきは、YouTube(ユーチューブ)などで動画を見ることができるので、とてもイメージをつかみやすいよ。一度みると面白さがわかると思うんだけど。


おいらが初めて見た、ラジコンヘリのアクロバット飛行。
初めて見た人は、おいらと同じく「なんだこりゃぁ~~」となること間違いなし!


アンビリーバボー(Unbelieverble)!なラジコンヘリの映像をどうぞ~ →所さんの
(2012/10/26確認したら映像が消されていた。)
       替わりにこの動画をみてね。      この映像も迫力満点





どうだった?


本題に入るけど・・・ いいですか~? では。


まず、模型をあやつる(コントロールする:Control)ためには、人間と模型との間で操作する信号を送り受け(送受信)する必要があるんだ。


ここで、コントロール方法について大きく分けてみると、


1 信号を電線で伝える「有線」タイプ
2 目では見えないけど光のなかまの「赤外線」を利用するタイプ
3 電波をつかう「無線」タイプ


の3種類になる。ほかにも超音波なんてのもあるよ。


2の赤外線については、おいらの「トイヘリ(模型ヘリコプター)」をみてね。


それぞれ長所や欠点があるから、製品をつくる時によく研究して最適なタイプを採用しているんだ。
おもちゃ屋さんに行くと、大抵は、有線タイプか赤外線タイプが使われていると思うよ。もちろん例外もあるんだけどね。






おもちゃからちょっとグレードアップしてくると無線タイプになるんだ。何故かというと、自由度や信頼度が高いから。
自分の思い通りに、しかも安全にコントロールするためには、今のところ一番最適な方式なんだね。


通称、「ラジコン」(ラジオコントロール:Radio Control:RC:R/C)と呼ぶんだ。


ラジコン自動車(ラジコンカー:RC car:R/C car)
ラジコン飛行機(ラジコンプレーン:RC plane:R/C plane)
ラジコンヘリコプター
(ラジコンヘリ:ラジヘリ:RC heri:R/C heri:RC hericopter:R/C hericopter)
などなど。






ちょっと趣味から抜け出してみると。
今や、宇宙にはロケットで打ち上げられた人口衛星がたーーーーーくさんあるんだ。


この衛星の姿勢を調整したり、長い間働いてお役ごめんとなった衛星を地球に戻したり(大気圏で焼けちゃうけどね)、月、火星など他の星に向けて誘導したり、と


ラジオ(無線)でコントロールしてるから、こんなのもラジコンと言うんじゃないかな。プロはそんな風には呼ばないと思うけどね。


思い出した! おいらが子供のとき人気だったマンガ「鉄人28号」もラジコンのロボットでした。(歳ばれちゃうなぁ)


農業でもこのラジコンの技術は活躍しているんだよ。広い田んぼに農薬を撒くために、専用のラジコンヘリコプターがあるんだ。


いろいろな分野で活躍しているよ。


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ラジコン(RC)の簡単なしくみ



さて、手始めにラジコンのシステムを簡単に書くと、こんなふう。


模型をコントロールするため順序は

おいら(あたし)→送信機→受信機→サーボやアンプ→モータやエンジン


当然、電気部品を動かすための、電池(バッテリー:Battery)は必需品!
エンジン(Engine)なら燃料(Fuel)も必需品!


サーボで模型の舵(かじ)など可動部分を動かし、アンプモータをを動かすんだ。これらについては、あとで説明するからね。






このしくみのうち「送信機→受信機→サーボ」を「プロポ」と言うんだ。語源はプロポーショナル(Proportional)で、日本ではなんでも短縮する風潮があるので、こう呼ぶようになったんだ。


このプロポーショナル(Proportional)を辞書でひくと、「比例して、比例した」という意味だけど、何が比例してるか?というと、


送信機にはスティックやダイヤルが付いた抵抗があって、スティックやダイヤルを「クイックイッ」て動かしたときに、その動かした量に「比例して」サーボが動いたり、アンプがモータにその変化分出力する。ということで、「プロポ」と呼んでいるんだね。






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英語のサイトでは?


将来、海外のサイトも見る機会があると思うので、それっぽい説明を簡単に。


プロポは「Proportional Radio Control System」と説明しているのをよく見かけるよ。また、送信機は「Transmitter」(トランスミッタ)、受信機は「Receiver」(レシーバ)、サーボは「Servo」、アンプは「Amplifier」(アンプリファイア)


海外ショップによっては、プロポ関連を「Radio Equipment」(レディオ イクィップメント)というのもあるからね。


日本では、本やサイトを見ていると、送信機のみでも「プロポ」と呼んでいる人もいる。このパターンのほうが多いみたい。TPOで使い分ければいいと思うね。









周波数(Frequency)


これからラジコンを趣味として楽しんでいくために、周波数(Frequency: フレケンシ)という言葉を覚えておこう。ちょっと長くなるけど勘弁ね。


1秒間に振動する回数と覚えておいてね。学問的にはとても難しい話になるので、さっとイメージを。






身の回りの空間や空、宇宙などにある微粒子がその場でブルブルと震えていることをイメージしてね。その振るえが横の微粒子を動かして、またその隣の微粒子を・・・・ と遠くに伝わっていくのを想像しといて。


1秒間に1回震えると1Hz(ヘルツ)、1000回震えると1000(千)Hz、でもこれは一般的に1kHz(キロヘルツ)というよ。


ちなみに、個人差はあるけど、20Hzから20000Hz(20kHz)くらいは人間の耳の鼓膜を震わして、「音」として感じることができる周波数なんだ。


さらに1kHzの千倍の1000000(百万)回を1MHz(メガヘルツ)
さらにその千倍の1000000000(十億)回を1GHz(ギガヘルツ)
さらにその千倍の1000000000000(1兆)回を1THz(テラヘルツ)


フー!疲れた。


日本では、趣味のラジコンのために27MHz帯(たい)、40MHz帯、72MHz帯、2.4GHz帯の周波数が法律で割り当てられているよ。






ふーん周波数ね・・・。でも、なぜ周波数が関係あるのかって? と言う人へ


これはフィクションである。

あるとても天気の良い日曜日、仲良し家族がショッピングセンターへ行きました。


さっそくお母さんはお気に入りの洋服店を見に行きました。
お父さんは日ごろの残業の疲れが残っているのでベンチに座ってウトウトし始めています。
長女のもけちゃんは、そろそろ携帯電話がほしいのでショップへ直行。
末っ子のラジトは久しぶりだったので元気余って走り回ってます。






お母さんは長女好みの洋服を見つけたので、もけちゃんに向かって「ちょっとおいで~」と呼びました。もけちゃんはその声に反応して、お母さんのほうに歩いてきました。


その前をラジトが猛スピードで横切り、もう少しでもけちゃんにぶつかりそうになりました。それを見ていたお母さんは「なにしてるの、危ないから一緒にこっちへきなさいっ!」と。


ラジトはその声を聞いてピタッと止まり、すごすごとお母さんのところに歩いてきました。(あー怒られるなぁ ショボン)


気持ちよく寝ているパパのそばで、ママの声に良く似たお母さんが「パパもう帰りますよう」と、同じく横で気持ちよく寝ていた別のお父さんに声をかけてます。


「はっ」と仲良し家族のパパは起き上がって、出口のほうに行っちゃいました。(あれあれ、違いますよぅ)


とさ。






家族みんなは、お母さんの声の高さや質などを覚えていて、お母さんの言うどおりに動くことができたよね。このお母さんの声を「周波数」と思ってもらえればいいんじゃないかな。でも、パパだけは間違えちゃったね。


ラジコンの場合は、送信機と受信機がまったく同じ「周波数」で信号を送り受けしているんだ。実際のプロポは決まった周波数用の「クリスタル」(Crystal)という部品を送信機と受信機に差し込んで使うんだよ。そして、その周波数用のリボンを送信機のアンテナに取り付けて、みんなから使っている周波数がわかるようにしているんだ。






ここでとても重要なことがあるんだ。絶対、絶対忘れないようにしてね。


27MHz帯、40MHz帯、72MHz帯の周波数を使っているプロポシステムでは、2つ以上の送信機が同じ周波数を使っていると、受信機は電波の強い方に反応してしまうんだ。


仲良し家族のお父さんが間違ったのは、このせいだったんだよ。


人間の場合なら気がつけば「おっと違うじゃないか~」と元にもどれるけど、


ラジコンの場合だと、もし違うところで遊んでいる人のプロポが、自分の飛行機で使っているプロポの周波数とまったく同じだった時を想像してほしい。


自分の飛行機が何気なくその人の近くに行ったとき、その人の操縦どおりに動くことになってしまうんだ。つまり、自分の思い通りに飛んでくれないことになるっていうこと。
ラジコン飛行機は自分で考えられないもんね。






最悪のケースでは、楽しくラジコンをみている人たちの中に墜落して、プロペラが顔などに当たって大怪我をさせてしまうかもしれないんだ。
ゾーっとするね。絶対あってはならない事故だよね。


こんな悲劇が起きないように、かなり広い範囲で同じ周波数は絶対に使ってはいけないんだ。とても厳しく管理しないといけないんだ!


このことは一番大事なマナーなので、これらの周波数を使うプロポで楽しむ場合は、周波数をしっかり管理しているクラブに入るべきだね。






さて、最近は2.4GHz帯のプロポが開発されて、これからの流れはこれになりそうだよ。なぜならば、27MHz帯、40MHz帯、72MHz帯の周波数を使っているプロポと違う、すばらしいしくみがあるからなんだ。


さっきの仲良し家族の話を2.4GHz帯風にアレンジしてみると、こうなる。


ある仲良し家族がショッピングセンターへ行きました。


今日は、とても込んでいるしお母さんと同じ声の人が沢山います。
あちこちで、お母さんの声によく似た別のお母さんたちが大きな声で子供やお父さんに注文をつけているよ。かなりにぎやかだ。


仲良し家族のお母さんは「いつものように、合言葉は『ラジコンコン』ですよ」とみんなに言いました。さらに、「今日は混んでいるので、ちょっと低い声で呼ぶから注意していてね。じゃあまた後でね」と伝えました。


さっそくお母さんはお気に入りの洋服店を見に行きました。
お父さんは日ごろの残業の疲れが残っているのでベンチに座ってウトウトし始めています。
長女のもけちゃんは、そろそろ携帯電話がほしいのでショップへ直行。
末っ子のラジトは久しぶりだったので元気余って走り回ってます。






相変わらず、店内はがやがやしていて、お母さんに似た声があちこち飛び交っています。


お母さんに似た声のお姉さんが、もけちゃんの後ろから「その携帯電話かわいいわねぇ」と独り言をいいながら近づいてきました。
もけちゃんは、お母さんの声は低くないし合言葉もなかったので「あー違う人か。でも声が良くにているなぁ」と思っただけでした。


お母さんは長女好みの洋服を見つけたので、もけちゃんに向かって「ラジコンコン。もけちゃんちょっとおいで~」と、ちょっといつもより低い声で呼びました。もけちゃんはその声に反応して、お母さんのほうに歩いてきました。


その前をラジトが猛スピードで横切り、もう少しでもけちゃんにぶつかりそうになりました。それを見ていたお母さんは「ラジコンコン。ラジトなにしてるの、危ないからもけちゃんと一緒にこっちへきなさいっ!」と。


ラジトはその声を聞いてピタッと止まり、すごすごとお母さんのところに歩いてきました。(あー怒られるなぁ ショボン)


気持ちよく寝ているパパのそばで、ママの声に良く似たお母さんが「パパもう帰りますよう」と、同じく横で気持ちよく寝ていた別のお父さんに声をかけてます。(仲良し家族のパパさん起きるかな?)


仲良し家族のお父さんは目をさましません。(だって合言葉がなかったんだもんね)


買い物が終わって、お母さんがお父さんに「ラジコンコン。パパ帰りますよ~」と声をかけるとお父さんは目を覚まして、みんなの後をどすどすと追いかけて帰っていきました。


ちゃんちゃん!






解った?


そう、2.4GHz帯の新しいプロポは、「合言葉」(ID:Identification)が決まっていて、送信機から送られてくる合言葉(ID)が受信機の記憶している合言葉と合わないと反応しないようになっているんだ。


新しく使うときには、送信機と受信機をそれぞれ認識する必要があるんだ。これを、「バインド」(Bind:結束、結びつける)する、とか「ペアリング」(Pairing:2つのものを結びつける)する、とか言うんだ。


こうすることで、送信機と受信機どおしで通信できるようになり、受信機はこの送信機以外のものには反応しなくなるんだ。
(海外の製品では、複数の受信機とバインドまたはペアリングする送信機があるようんだ。送信機1台で同時にの2機ラジコンヘリを操縦できるなんて・・・ むっずかしそ~!)






さらに、周囲で同じ周波数を使っていることを見つけると、自動で妨害しない周波数を選んで信号のやり取りをするんだよ。これってすごいね!


このしくみのおかげで、同じ場所で周波数を気にせずに同時にラジコンを楽しむことができるようになったんだ。いままでの周波数管理の苦労から開放されるとてもすばらしい技術なんだね。


このように周波数を自動的に判断するので、クリスタルを送信機と受信機に取り付ける必要もないんだよ。






注意!!


おいらのJRPROPO(JRプロポ)の取扱説明書には、他の送信機からの妨害は受けにくいしくみだけれど、同時に操作できる送信機は「15台以内」とするように注意書きがあるぞ。十分気をつけよう!


すばらしい技術ではあるけれど、限界があるということだね。やはり周波数管理はしっかりとすべきだよね。


余談だけど、実はこの2.4GHz帯にはいろいろな種類の電波が飛び交っていて、ここの周波数を使うためにはおのずとこのような高度な技術が必要になったんだね。
つまり、常に混信していると思っておいたほうがいい。






おいらの身近なものを探してみたら・・・


まずはよく使っているパソコンの無線LANがあった。
それから、パソコンで使っている無線マウスの周波数もそうだったぞ。
それに、地デジテレビのソニーブラビア用のリモコンもこの周波数を使っていたよ。


さらには「レンジでちーん!」の電子レンジもこの周波数帯を使っているんだ。レンジの横の説明パネルに、「使用周波数 2450MHz」って書いてあったよ。
(2450MHzは2.45GHzだよね)






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プロポ(Proportional)について


まずは送信機。


こんな感じかな?


送信機のタイプというか、形は2種類あるんだ。
四角い箱型タイプで、左右にスティックがついているタイプと、自動車用としてハンドルとかタイヤイメージのダイヤル式のものがある。


ヘリコプター、飛行機など用プロポ
これ、おいらの2.4GHz愛用プロポ。
JR-PROPO(日本遠隔制御株式会社)
の「11X ZERO」
ロボットの顔のようだね。
車用プロポ
左手でグリップを握り、右指でダイヤルを操作するんだ。


どちらも、模型をコントロールしやすいようによく研究されている。自動車用はスピードコントロール用の部分はピストルなどの引き金に似ている。よく考えたもんだね。


余談だけど、おいらが中学生のときにはボタンが1つだけついている送信機があって、ボタンを押す回数を変えてコントロールするものがあったんだ。今では信じられないよね。






ラジコンヘリを買って、飛ばすようになると、この送信機の設定がとても重要になってくるんだ。おいらもまだまだだけど、覚えること結構あるからね。楽しみに!






次は、受信機の番だよ。


27MHz帯、40MHz帯、72MHz帯では、いろいろなメーカが発売しているので、自分の好みで選ぶことができるけど、2.4GHzでは同じメーカ品でなければバインドできないんだ。信号をやり取りする方式に違いがあるんだ(H22現在)


ここのところはしっかり覚えておいてよ。


JRPROPOの6チャンネル受信機だよ。とても小さくて軽いんだ。 受信機から伸びている線がアンテナだよ。
右上のは別売りの外付け用アンテナ。2.4GHzはアンテナに注意を払う必要があるんだ。


Walkera(ワルケラ)社のCB100に付属している受信機。先端についているレモン色のがそれだ。 E-Flite社の Blade mSRの受信機だ。先端についているんだ。受信機のほかにもサーボジャイロもこの基盤一枚に付いているんだ。すごいね! サーボは裏側に2つあるんだ。






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サーボ(Servo)って何者?


「サーボ」と言う言葉は、機械を動かす分野でよく使われているんだ。中にモータが入っていて、スティックやダイヤルを動かした量だけ動くようになっているんだよ。そう、産業用のロボットなどのようにコンピュータで事前に記憶させたとおりに動かすこともできるんだ。


ラジコンでは、サーボで自動車のタイヤの向きを変えたり、船の舵(かじ)を動かして、進む方向を変えることができるようになるんだ。


模型の大きさによって動かすための力が違ってくるので、その模型に合うように、たくさんの種類があるんだよ。それと動かす早さもいろいろあって、その数はびっくりするはず。最初はどれを選んでいいのかサッパリ判らないと思うから、サーボ付きの模型を選ぶか、メーカやショップお勧めのものを選ぶといいよ。






これが小型模型用のサーボだよ。 ラジコンヘリコプターに取り付けたサーボ。



E-Flite社のBlade mSRについているサーボ。mSRは受信機、サーボ、ジャイロが1つの基盤にレイアウトされているんだ。軽くするためのアイデアなんだね。
サーボ用の銀色のモータが一番前に下向きに見えるね。モータのすぐ左に見える上に伸びている黒い針金が上下に動くんだ。




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アンプ(Amplifier)って何者?


音楽や技術に興味のある人は「アンプ」って聞いたことあると思うけど。音楽に興味がある人は増幅器を「アンプ」っていうよね。プレーヤーやCDから読み取った音はとても弱い信号なので、スピーカを鳴らすことができるまでの強い信号にする為のものだよね。


ラジコンでアンプと言えば、飛行機のプロペラを回すためのモータや自動車のタイヤを回すためのモータの回転数を変化させるためのものなんだ。


小型ヘリコプター用のESC
GAUI(ガウイ)社の18A(アンペア)用だよ。
電池は2~4セル対応。○の中にMと書いてある方に「モータ」をつなげるんだ。
Walkera(ワルケラ)社のCB100というマイクロヘリのアンプ(ESC)だよ。「Speed Controller」って書いてあるね。



受信機に届いた「モータよ、速く回れ~!」という微弱な信号を、モータが速くブンブンと回るまで増幅するものだよ。 (イメージね!)


今はカタログやショップサイトなどでは、アンプというより「ESC」(Electronic Speed Controler:エレクトロニック スピード コントローラ:電気的に(モータの回転)スピードをコントロールするもの)と書いてあるよ。


ついでなので、ESCについて見ていると「BEC」(ベック)という字が目に付く。これはBattery Eliminator Circuitの略で、日本語では「バッテリ除去回路」と書いてあるかな。最初おいらにはピンと来なかったんだ。「何を除去しちゃうの?」って。


でも、読んでいるうちにわかったんだ。モータ用アンプのESCから受信機用の電源(バッテリー)も作っちゃおうということたんだ。もっと言うと、ESCから「ちょっと、もらっちゃおう!」って感じかな


なぜかって?


特に空を飛ぶ飛行機やヘリコプターなど小型の模型は、できるだけ軽いほど運動性能がよくなるんだ。だから、少しでも軽くしたかったんだな。


特に電源となる電池(バッテリー)は重い部品の1つなので、すこしでも小さく軽いほうがいいんだ。できれば無いほうがいい。
そこで、モータ用のアンプであるESCに受信機用の電源回路を追加しちゃったんだね。これを最初に考えた人はエライっ! 尊敬もんです。


上の左の写真をよ~く見てみると、右側の電池(バッテリ)へ接続する上の線に沿って何本か線が出てるんだけど、この線を受信機につなげるんだ。この線のうち2本がBEC回路から出てきた線で、受信機用の電源線なんだよ。


でも、大きな模型になってくるとモータやらサーボなど電気を食うようになってくるので、受信機専用のバッテリを搭載することになるよ。






さて、このESCも模型に合うモータを回すのに必要な容量のものが沢山売られているよ。これもサーボと同じで、模型に付いているのを選べばとても楽。そうでなければ模型メーカやショップのお勧め品を選ぼう。


モータもESCも、機体にマッチするものを探すのはなかなか大変みたいだよ。でも、それも楽しみになるとは思うので、だんだんとステップアップしていこう。






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モータ(Motor)って何者?


おいらの認識では、モータといえば「マブチモータ」社の製品しか見たこと無かったと思う。最初買ってもらったときは本当にうれしくて抱いて寝てたんだ。(ちょっと恥ずかしいが・・・)


モータが回る原理は、小学生のときにモータを学ぶ簡単な教材を作って知ったよ。「ヘー!」って驚いたことを思い出すな。家でも自作のモータを作ったりして楽しんでいた。


この原理については「マブチモータ」社のサイトにとてもよく判るコンテンツがあるので、ぜひ見てチョーダイ!


ホームページの「技術ガイド」→「モータの原理」のところだよ。


ここで、電動ラジコンヘリについていろいろ調べていいたときに目に付いたのが、「ブラシレスモータ」(Brushless DC electric motor:BL motorなど)






モータには、極性を切り替えるための「ブラシ」は当たり前の部品だと思っていたんだが、今はこのブラシが無い「ブラシレスモータ」が主流になりつつあるんだ。
ブラシは使うほどに削れてしまう消耗部品だし、回るときの抵抗にもなるので、無いほうがいいに決まっているよね。


そのうち「ブラシって何?」という子供たちが増えてくるんだろうなぁ。


ブラシが無くってどうやって極性を変えるのか? 実はアンプ(ESC)が極性を切り替えているんだって。「うーん、なるほど!」


もちろんブラシあり用のアンプもあるので、買うときはどちらかを確認しないといけないので注意しとこう。






もう1つ驚いたことがあったんだ。それは(Outrunner motor)という言葉だったんだ。
「アウターロータ」(Outer Rotor motor)とも言うよ。


モータと言えば中の「ロータ」という銅線が巻かれた可動部が回転するもんだとばっかり思っていたけど、なんと周りの磁石がついた円筒部分が回るモータなんだ。プロペラや歯車を回すときの力(トルク:tork)が強くて、小型化にもってこいなんだよ。


中のロータが回る、Walkera(ワルケラ)社のCB100についているモータだよ。
おいらはこのモータしか知らなかったんだ。
GAUI(ガウイ)のHURRICANE255についているアウトランナモータ。






上の右写真のモータで、上の銀色の部分は機体に固定してあるんだ。
そして、「GAUI」と書いてある黒い部分が回るんだ。



「うーん」こればっかしは実際のものを回してみないとイメージがわかないかもしれないので、YouTube(ユーチューブ)などで見てみるといいよ。






「モータ」も模型にピッタリあったものを使うことが大事なので、アンプ(ESC)やサーボなどと同じく、模型についているのを選ぶのがベターだと思うよ。付いていなければ模型メーカやショップ推奨の製品を買おう。


これについても段々とステップアップしていこう! ワクワクするね。






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電池(Battery)はただものではない!


ラジコンヘリを趣味にしようと思っていろいろ調べるうちに、イマドキの模型に使っている電池(Battery:バッテリ)はとても進化していることが判ったんだ。


空を飛ばす模型が手軽に、しかも比較的安く楽しめるようになったのは、この電池とモータの進歩が大きいんだと思ったよ。


モータは小型でパワーばつぐんになってきたし、電池(Battery:バッテリ)は小型で高い電圧で容量が多いときている。すごい製品が開発されているんだ。


ここら辺をちょっと書いてみる。






おいらの今までの知識だと、電池と言えばこんなもんだった。電圧は単体の値だよ。


マンガン乾電池 1.5V zinc-carbon dry battery
zinc-carbon dry cell
おもちゃやテレビなどのリモコン、懐中電灯に携帯ラジオなどに使用してるね。
アルカリ乾電池 1.5V Alkaline Battery
単体電圧1.5V ちょっとパワーが必要なカメラやラジカセなどに使ってると思うよ。
リチウム電池 3.0V Lithium battery
上の2つの電池より電圧が倍で、容量が10倍ほども多いんだ。カメラなど電気を多く使うものに使われているよ。


以上が一次電池って言われているもので、使い捨ての電池だよ。これからは二次電池と言って、電気を繰り返し蓄えたり(充電)出したり(放電)できる電池だよ。


鉛蓄電池 2.0V
オートバイや自動車のエンジン始動とかライト、ウインカー、オーディオ、パワーウィンドウなど電気製品を動かすためのものだね。
ニッカド(二次)電池 1.2V Ni-Cd
Nickel Cadmium rechargeable battery
ニッケルカドミウム リチャージャブル バッテリ
電気を繰り返し蓄えたり(充電)放出したり(放電)したりできる二次電池の1つで大変便利な電池だよ。
ニッケル水素(二次)電池 1.2V Ni-MH
Nickel Metal Hydride rechargeable battery
ニッケルメタルハイドライド リチャージャブル バッテリ
カドミウムが環境に悪いということらしく、ニッカド二次電池に代わる電池だよ。今販売されているのは、昔のNi-Cdより充放電できる回数が飛躍的に多くなっているからより経済的になってきていると思うよ。容量も多くなっている。



Panasonic(パナソニック)のEVOLTA(エボルタ)という電池。容量も多いし、充電回数も昔に比べて2倍以上多くできるようになっていて、とても頼もしい!


充電器は電池を入れてコンセントに差し込むだけで、とても使いやすいよ。






そのうちにこんなのも出てきていたんだ。


リチウムイオン(二次)電池 3.7V Li-ion
Lithium-ion rechargeable battery
リチウムイオン リチャージャブル バッテリ
今のデジカメや携帯電話の電池はたいていこれじぁあないかな。ちょっとフタを開けたり、取り出してみて眺めてごらん。今までの電池より電圧が高くなってるね。






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おいらが知らなかった電池の世界


リチウムイオンポリマ(二次)電池 3.7V
Li-Po
Lithium-ion Polymer rechargeablebattery
リチウムイオンポリマ リチャージャブル バッテリ
難しいことは抜きにして、リチウムイオン二次電池に使う「電解質」というものに固体と液体の中間的な「高分子ゲル」というプヨプヨした物質を使ってるんだって、液体ではないので液漏れしないのがメリット。今のラジコンではこの電池が普及し始めているよ。
今までの電池に比べて同じ電圧で比べてみると、だーんぜん軽いし容量が多いんだ。また、同じ重さで比べると、電圧も高いし容量も多くて、模型の重量を軽くするためには最適なアイテム(Item)なんだ。






Walkera(ワルケラ)社のCB100についてきたLiPoバッテリ(左) 1セルなので電圧は3.7V。容量は500mAh、右は一緒に買ったStorm社製。容量は600mAh。 E-Flite社のBlade mSRについてきたLiPoバッテリ(右:120mAh) 左は後から買った容量が少し多いもの(150mAh)
とても小さくて軽いよ。


GAUI(ガウイ)社のHURRICANE255に付いてきたバッテリ(上) APLUS(アプラス)社製。2本ついてきたよ。
下の青いのは一緒に購入したHYPERION(ハイペリオン)社製。
3セルだから電圧は11.1Vとなる。
容量はそれぞれ800mAhと850mAh。
全部並べてみると、形や大きさがいろいろあるね。大型機用になると、ここに収まりきらないほど大きくなるよ。








Caution!!! 注意 注意


ここで注意することがあるよ。このリポバッテリは使用方法を間違えると、破裂して火を噴くんだぞ。結構怖いパーツと認識しておくこと。初心者用の本では必ずと言っていいほどよく出てきて注意しているほどだからね。


でも、あくまでも「使用方法を間違えると」という条件つきだよ。しっかり勉強して、やってはいけないことを身につけておけば、そんなに怖がることはないって。おいらも幾度か使っているけど今のところ大丈夫だよ。


ちなみに、


海外サイトだけど、「RC herisite」のホームページ右側に、
「Lipo Battery Charging & Safety Guide」というコンテンツがあるので、そこへ飛んで動画をみてごらん!


バッテリは、ある程度名の通った信頼の置けるメーカ品を使おう。


もうちょっと詳しく言うと、Li-po(リポ)バッテリを安全に充電するためには、・・・・・・・・
次のコンテンツをどうぞ~(もったいぶってごめんね) m(_ _)m






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安全に充電するためには


おいらが知らなかった電池の世界」では、リポバッテリの(Li-Po battery)を安全に充電しないと破裂・発火する危険があることを書いた。


ではどうすれば・・・?(不安 不安 不安・・・ やめようか?)


心配ご無用!!
かなり安全に充電できる充電器(Battery Charger:バッテリチャージャ)という製品があるんだ。(絶対、絶対、絶対安全とは言えないけどね)


年を重ねるごとに安全性が高まって、多くのメーカからいいものが沢山販売されているから、じっくり選んででみよう。電池自体も安全になっていくと思うから、もっと安全性は高くなっていくと思うよ。


間違っても、


「ニッカド電池用の充電器があるから使っちゃう」とか「バイクのバッテリー充電器をディスカウントショップで安く買えたから、これでがんばってみよう」などと、お気楽に頑張っていると、そのうち「ドッカーン! ボワッ!!!」と火を噴くかもよ。


絶対やめよう!


結構不安をあおってしまったけど、家や車が火事になって悲しまないためにも、RCを楽しく永く趣味として続けていくためにも、お互い十分注意しよう!






どうしてリポバッテリは膨らんで、火を噴くかについては、なかなか難しいので興味があったら専門サイトで勉強してみて。実はおいらは勉強してないのでわからないんだ(ゴメン)


充電の仕方について解っていることを書くと、


充電していると最初はどの電池もグングンと電気を溜め込んでいくのは一緒なんだけれど、最後、満タンにするときに、同じ勢いで電池に押し込むことができる電池と、無理やり押し込んでいくと電池の中身が膨らんでしまう電池があるんだ。


そう! 膨らんでしまう電池がリポバッテリ(Li-Po)なんだって。
このバッテリを満タンにするためには、最後はゆっくりとやさしく電気を入れていく必要があるんだ。


また、電圧が高い電池の場合は何個か重ねて作られている(11.1VのLi-Poならば3.7Vが3個直列につながっている)んだけど、どの電池にも同じ量の電気が入っていけば問題はない。


でも、使っているうちに電圧がバラバラになってきて、ある電池はまだ余裕あるからグングン入れられるけど、ある電池はもう満タンなので、グングン入れていると破裂する危険が出てくる。


と言う訳なので、3個つながった電池ならば3個の電池の充電状態を常に見ている(監視する)必要があるんだよ。そして3個の電圧を同じにするようにコントロールするんだ。
この機能(しくみ)をバランサ(Balancer)と呼ぶんだ。


たとえば。


みんなが家に遊びに来て、ひとしきり楽しく遊んだ後、「さーそろそろお茶にしようかぁ」
といって、お客さま用のおそろいの湯飲み茶碗を並べて、急須に茶葉とお湯を入れて、どの湯のみにも少しずつ均等にそそいでいくと思うんだけど・・・


Li-Po用の充電器はこんな風に電気を入れていると思うといい。


もうちょっと詳しく言うと、


ものさしを用意して、注いだお茶の深さを丁寧に測りながら、順番に湯のみに1㍉ずつ正確に注いでいくイメージ。
途中ちょっとお茶が多く入っている湯のみには、他の湯のみの深さに近くなるまで「パス」する。


そして、最後は湯のみもふちぎりぎりに、あふれる寸前までお茶が入って「終わり~」 


みたいなっ! (運ぶときこぼさないようにねぇ~)




だから、電池が満タンになるまでには結構長い時間がかかるんだ。
実際には、空っぽから満タンまでには60~80分くらいかかるよ。
もっと短時間で充電できる充電器もあるけど、基本的な話として理解しておいてね。


ニッカド電池やリチウムイオン電池用など、何時間かかけて充電するのが標準的だけど、「30分急速充電」などといって売っている充電器があるよね。それに近いんだよ。


ゆっくり丁寧に充電することもできるけど、外であそんでいるときに何時間もかけてると日が暮れちゃうしね。






マイクロヘリなどと呼ばれる超小型の電動ラジコンヘリは、ほとんどが、飛ばすために必要なものがセットになって売っているんだ。
逆に機体だけ買おうと思っても、結構見つけるの大変なんだ。


そういうセットにはほぼ間違いなく、バッテリチャージャが付属されているから、当面は大丈夫。


ワンランク上を目指すときにも、必要なものがセットされたものが多く売られているので、そういうのを選択するのもいいかもしれない。





模型用では、一般的には屋外でバッテリを電源にして充電できるような製品がほとんどなので、家などの100Vコンセントを使うときには、100Vから充電器が使う12Vに電圧を落とす装置がいるんだ。下の写真の右のがそうなんだ。


探してみると、この電源を内蔵した製品も出てきているので、それらをチョイス(Choice)するのもいいね。使うシチュエーションにあわせて選ぼう。


ちなみに、おいらの電源と充電器たちだよ~ん


HTPERION(ハイペリオン)社のEOS0615i DUO3
この充電器は、電池を同時に2つ充電できるし、かなり大きなバッテリにも対応できる。
しかも、ほとんどのバッテリを充電できるすぐれものなんだ。
アマチュア無線などで結構人気のある電源。アルインコ社のDM-330MV
容量もたっぷりで結構大きな電池にも対応できるよ。(とエルモも言ってるぞ)

Qalkera(ワルケラ)のCB100のセットに付属している充電器だよ。クリーム色のものは日本のコンセントに合うように取り付けたアダプター。これも付属してきたよ。 E-Flite社のBlade mSRのセットに付属している充電器だ。リポバッテリ(Li-Po)を2本挿してあるよ。


おすすめ!!!


「あっそうそう」 リポバッテリの充電中は何があってもすぐに対応できるように、できるだけ近くにいよう! 充電したまま外出したりしないようにね。


それから燃えやすいものは近くに置かない。
火に強いものの上に置いて充電すること。


などが、おいらのおすすめかな。






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ジャイロ(Gyro)って何者?


「ジャイロ」は「ジャイロスコープ」(Gyroscope)の略なんだ。
「ジャイロスコープって何?」 だよね。この名前は「フーコーのふりこ」で有名なフーコーさんが名づけ親なんだって。


それは置いといて。


ラジコンヘリは、メインロータ(頭の上の大きな羽根のこと:Main Rotor)が回る(一般的には時計の針が回る方向と同じだよ)と、胴体がロータの軸の周りを反対(時計の針と反対)に回ろうとするんだ。これをお尻についてる羽根(テールロータ:Tail Rotor)が「グッ」と抑えているんだな。


このテールロータはただ回っていればいいかと言うと、「そうじゃない」


メインロータの回転や横風なんかによって、機体が反時計周りに回転しようとする力は常に変わっているんだ。だからその力と同じ力でテール(お尻)を瞬間的に押したり緩めたりしてあげないと、「ピタッ」と空中で静止してくれないんだ。


ちなみに、この空中で静止することを「ホバリング」(Hovering)というよ。初心者はしょっちゅう見たり聞いたりする言葉だから覚えてね。






機体が動いた瞬間的にお尻を押したり緩めたりする必要があるけれど、そのタイミングを瞬間的に知る必要がある。
「機体が動いたっ」と感じるもの、これを「センサ」(Senser)というよ。このセンサが「ジャイロ」(Gyro)なんだよ。


「人間が送信機で『チョイチョイッ』と操作すればいいんじゃない?」と思うかもしれないけど、この変化の速さったら、人間の出る幕じゃあないんだ。とんでもない速さで操作しないといけない。


それに、人間がラジコンヘリの動きを見てから操作しているようじゃ、とても間に合わないんだ。


ここは高性能なジャイロにお任せして、それ以外を人間がコントロールするんだよ。
ラジコンヘリにとっては、今じゃ当たり前のようだけど、このジャイロは救世主なんだ。
もし手にするようなことがあったら「アリガトウ」となでてやってね。






ジャイロの基本は「こま」なんだ。「こま」は知ってるよね。ベーゴマで遊んだことある人も少なくないんじゃあないかなぁ? 今は「ベイブレード」って言うんだね。
おいらは子供のとき、よく遊んだよ。クルクルと回転するあれだよ。


特に速く回っているコマは「スッ」とまっすぐに立って、止まっているように見えるよね。


これを「ジャイロ効果」と言うんだ。基準となる軸が動かないと、始めの向きからどれだけ動いたかが正確に判るんだ。
この動いた量だけ反対に動かせば元の位置に戻るってワケ!


この「こま」を応用したジャイロはとてもじゃないけど重くって、ラジコンヘリ(RCヘリ)には実用的じゃあない。そこで電気的な性質を利用したジャイロをつかっているんだ。とても小さくて軽いんだ。それでいて超高性能ときている。


余談だけど、


このジャイロは、今一家に1台はある(と思う)デジカメやビデオカメラの手振れ防止機能にも使われているんだよ。
今のカメラは結構手元が揺れていても、ジャイロが感知した量だけレンズか受光素子を動かして、画像がブレないようにしているんだ。
とってもきれいに取れるんだ。


三脚なしで、手持ちで夜景をとることもできるカメラもあって、とても便利。
おいらもソニー(Sony)のサイバーショット(Sybershot) DSC-TX1というコンパクトデジカメ(コンデジ)を持っていて、とても活躍しているぞ。コンテンツがあるから興味がある人はごらんあれ →ここ だよ。






百円玉と比べてみても小さいね。
しかもとっても軽くて、小型ヘリコプターにはもってこい。
WalkeraのCB100についている、ジャイロ内蔵型の受信機。軽いんだぞ~


プロポ(Proportional)について」はもう読んだかな? 読んでなければ一読あれ。
受信機、サーボとジャイロが1つの基盤になっているものもあるんだ。






この「ジャイロ効果」。気がついた人いるかなぁ?


実は、メインロータも「こま」のように「グールグル」勢いよくまわっているよね。そう、このメインロータも一度回りだせば、ジャイロ効果でそのままの姿勢でいようとしているんだ。


このメインロータの周りには、そのままの姿勢で安定していようとする、すばらしい工夫があるんだよ。「スタビライザ」(Stabilizer)というしくみが付いているんだ。


ついでなので、このスタビライザは姿勢をそのままにしようとするのに加えて、こんどは姿勢を変えようとするときにも使うんだ。


これら2つのしくみは、説明がけっこう難しくなるので、別の機会にするよ。
後で紹介する本に書いてあるから読んでみるのもいいよ。とりあえず写真だけでも、どうぞ。






GAUIのHURRICANE255を真上から見た図だけど、ちいさな黒い羽根がスタビライザだよ。 このクラス以上のラジコンヘリは、メインロータとスタビライザは直交しているんだ。


判りにくいかもしれないけど、WalkeraのCB100はメインロータとは45度傾けてあるんだ。 CB100とE-flite社のBlade mSRを並べてみた。mSRもCB100と似たような角度で付いているんだね。


ちなみに、Walkera(ワルケラ)のCB100のスタビライザの動きをYouTube(ユーチューブ)の →ここ  にアップしてあるので、暇なときにでも見てね。






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フー ここらで一息


ラジコンを楽しむ上で、まずはこんなことを知っておくと、とりあえず本やインターネットサイトの中身が、ちょっと見えてくるかなと思うことを書いてみたよ。


まだまだ、ぜんぜん予備知識としては足らないけど、ここら辺で、ちょっと一休みしておさらいをしてみるといいよ。どの趣味もそうだけど、奥が深いので、焦らず少しずつ学んでいこう。


おいらも半年くらい、いろいろ調べたりしているとそれなりに知識も増えてきて、だんだん判ってきたよ。最初全然頭に入ってこなかったことも、しばらくするとスッと理解できたりするものが結構あったんだ。


本や説明書などを読み返すとしっかりと書いてくれてあるんだけれど、おいらの頭の中に溶け込んでこなかったわけで、時間とともにジワッとしみこんで来たって感じかな。(完璧じゃないけどね)


やっぱり、本物を見ながら、動かしながら読んでみると、さらに理解が深まるので、どこかのタイミングで、まずは一歩踏み出す(購入する)検討をしてみてはいかが?


ラジコンヘリのしくみを知ることや飛ばし方、まずはホバリングだけど、このステップは、暇を見つけて何回も飛ばすのがいいので、部屋の中でも飛ばせる超小型機がおすすめなんだけどね。


予備バッテリを4~5本一緒に購入するとして、だいたい2万円くらい用意できればいいんじゃないかな。壊れそうなパーツは付属しているものが多いので、そんなのをよく調べて選べばいいと思うよ。


おいらが書いてきたことそれぞれについて、もう少し伝えたいこともあるけど、最初はこんなものかと思うので、また違う機会までおまちを。






おいらは、自慢じゃないけど、理解するのに時間がかかる人間なので、まどろっこしいところとか、くどいところがあったかと思うけど、これからもそんなところはサラッと読んでね。


今度は、RCヘリ(ラジコンヘリ)の構造の違いとか、海外からの輸入方法とか問い合わせ、送信機設定のわかりにくかったことなど、おいらが理解しづらかったことについて書いてみようと思ってる。


少しずつ増やしていくから、また覗いてみてね。よろしく!






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本を読んで知識を増やそう


知識を増やしていくためには、本を読むのが大事だよ。とても詳しく説明してくれている本があるので、いつかは買って見るといいよ。
何回も読んで眺めていると脳みそに染み込んでくるからね。
用語説明記事はじっくり読もう!


では、おいらがよく読んでいる本を紹介するね。(定価はH22時点)


MOOK 新世代電動ヘリコプター 最強の教科書 1890円 洋泉社
→この本の中身をマスターできれば初心者卒業かな。
 でも、なかなか手ごわいと思うよ。
MOOK 電動ヘリコプター 最強&超速マスター術 1890円 洋泉社
→最強の教科書と同じく、とても判りやすく解説されている。注目の電動ヘリ
 を25種類紹介しているので、なかなかおもしろい。
RC Fan(ラジコンファン:月刊) 920円 洋泉社
→毎月4日に発売。初心者向けだよ。基本的なことが毎月良く出てくるので、だんだん
 と確実に知識が増えてくるぞ。新しい製品の説明が多くて新鮮。
RC AIR WORLD ラジコン解体新書 1890円 枻(えい)出版社
→この本でラジコンヘリコプター本体のしくみがよくわかったぞ。実機を買って実際に
 眺めたり、動かすと、さらによく判る。
RC AIR WORLD RCヘリテクニックファイル 1890円 枻(えい)出版社
→初心者を卒業して、機体を組み立てたり、アクロバット飛行・3Dを目指すひとに
 とても参考になることがいっぱい書いてあるぞ。T-REX450 PROの組み立て
 コンテンツもあるので、他の機体を組み立てるときにも参考になると思う。






最後に、おいらがよくみているサイトをリンク集に掲載してあるから、こちらも訪問してみるとおもしろいぞ。 → ここから どうぞ









ラジコンヘリコプター
最高!
3Dに挑戦だぁ~






こんなかんじ?









それとも・・・









実はこんなもんじゃぁ~


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