REPORT

2019 Spring Semester Flying Robot Project Team F Article 6June 05, 2019

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This week, We worked on wing structure and motor mounting.Right wing structure which we have made last week had serious failure in wash out angle. So we remade it. We made jig tool in order not to make the same mistake and improved accuracy.

Mounted motors are shown in the figure. As you can see, our motors and propellers direct downward because our aircraft will have only upward thrust. Ribs beside motors are bigger than others. We expect them to work as air-duct and to improve thrust.

Our aircraft has 2 types of motion. One is the vertical rise and the other is the glide. 2 motors will stabilize and lift up aircraft in the vertical rise part. They can also lift it in the gliding part.

Details of stabilizing of roll, pitch and yaw is as follows.

1.We can control roll angle by thrust gap between right and left motors.
2.We will move some weight forward and backward in order to move center of gravity. Pitch angle will be controlled by it.
3.Right and left motors rotate to the opposite direction. The gap of them will cause yaw momentum. However we can't control yaw angle.

As I wrote in "3." we can't control yaw angle because we use the gap of motors thrust for controlling roll angle. If coupling of roll and yaw were in the best case, we may be able to control them. However that miracle won't happen, so we ignore yaw stabilization. It means the aircraft will rotate in yaw direction during vertical rise part, and we will control yaw angle by rudder during the glide part. It is challenging but we will work on it at max effort. 今週は主翼の製作とモータの取り付けを行った。主翼については先週作ったものに捻り下げが適切についていないというミスがが発覚したので全て作り直した。今回はミスを防ぐため、治具を利用して先週より精度を高めた。

モータの取り付けは図のように行った。私たちの機体は上向きの推力のみを持つので、図にあるように主桁から下向きに取り付けた。モータとプロペラの両隣のリブについては、大きくすることで、エアダクトとして働くことを期待している。

私たちの機体は垂直上昇と滑空の2種類の運動をするが、今回取り付けたモータとプロペラは垂直上昇時の推力と制御、および滑空時に高度を回復するための推力として働く。

垂直上昇時の制御についてロールピッチヨーをそれぞれの制御方法は次の通りである。

・プロペラの推力差によってロール方向のトルクを発生させて制御する．
・ピッチ方向については、重りを前後させることによる重心移動で安定させる予定である。
・モータは左右で逆回転をしているが、これは互いにヨー方向のトルクを打ち消すためであり，推力差でヨー方向のトルクを生むことができる。しかし、一つ問題がありヨーは制御できない。これは後述する。

ヨー制御の項目において述べたが、ヨー方向の制御はできない。その理由はロール方向制御のために左右の推力差を利用するためである。機体のロールとヨーの連成がモータのそれと奇跡的に噛み合えば両方とも制御できるかもしれないが、今回はヨー制御を放棄することにした。つまり、垂直上昇中はヨー方向にぐるぐる回転しており、滑空を始めた後にラダーで制御するという方針だ。これが上手くいくかは今のところ未知であるが、新しいタイプの垂直離陸機として是非成功させたいと思う。

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