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Uコン飛行機に弄ばれる(その10)

今回も尖閣問題や民主党に絡む”政治ネタ”はもうお腹一杯でヘドが出そうなのでヤメにして...(お下品でどうもスミマセン)。

というワケで、マタマタ当り前の事ばかりで大変退屈だとは思いますが、今回も”模型飛行機ネタ(Uコン飛行機ネタ)”でいってみたいと思います。

前回は、Uコン飛行機に特有ともいえる”ユニフロー型タンク”内の”空気抜き管”について少しお話しましたが、今回も引き続き、この”空気抜き管”の件について触れていきたいと思います。

この前は、空気抜き管の末端処理の違いによって、ユニフロー効果が発揮される領域の違いについて説明しましたが、今回は”空気抜き管を太くする”と、”ユニフロー効果はどうなるか?”という事について少し考えてみたいと思います。

かなりのUコン経験者の方であっても、まぁタマ~にですが”ユニフロー型タンクの空気抜き管を太くすればエンジンの吸入負荷が減る!(つまり吸入効率が上がる!)”なぁ~んて事を平然とおっしゃる方がいたりします。

そりゃまぁ、空気抜き管が燃料供給管よりも細い!っていう場合、その細さのレベルによっては問題となる可能性が全く無い事もない、とは言えます。
まぁ、極端に細すぎる場合はウゥ~ん!ってな事もあるワケで、そりゃまぁ極端に細いよりは少し太い程度の方がまだマシかなぁ~という程度に過ぎません
じゃ空気抜き管の方が太けりゃ太いほど何かメリットがあるのか?っていうと、それも全然意味解ってないんだよなぁ~っといったトコロが今回のおハナシです。

結論から先に言いますと、ハッキリ言って先ずほとんどの場合、燃料供給管よりも太い空気抜き管なんぞは全く不要です。

今回は、それらの点から少し考えてみました。

というワケで、先ずは次の図を見て下さい。
あ!そうでした。
毎度の事でどうも申し訳ありませんが、そのままでは文字が小さいので、図はクリックしてポップアップを開いてからご覧下さい。

Photo

さて、図の(1)シリーズと(2)シリーズの最大の違いは何か?と言いますと、言うまでもなく”空気抜き管”の太さです。

(2)は、(1)よりも、その断面積比で3倍もの大きな”吸気管”の断面積を持っています。
ではエンジンを運転する上で、(1)と(2)を比較した場合何か大きな差があるでしょうか?。

結論から言いますと、ハッキリ言って”その効果には大した差は無い!”という事です。
まぁそれでもトコトン厳密に言えば、ドッチかと言うと径が太くなる方が、かえって別の吸引ストレスがあるとも言えるんですよね。

空気抜き管の径ですが、太けりゃ太い方が、燃料の吸い込みには都合よさそうなのに一体ナゼでしょう...。

空気抜き管の径を太くしても大して差が無いその理由としては、以前にも何度か触れましたが、”燃料供給管”から自由落下して流れ出る燃料の体積よりも、空気抜き管から入ってくる空気の体積の方がより多く必要になる事など、普通ならまず絶対に有り得ない、という事がその一つです。
またそれは、ペットボトルの底部に突き刺した内径約2mm(外径3mm)、かつ約100ミリ長のパイプから、真下に向けて100ccの水を自然落下させる事によって出し切るのに約50秒程度しかかからない、という現実の”流動抵抗”を踏まえた上でのハナシでもあります。
一般的なUコン曲技(F2B)の飛行時間リミットは7分以内、もうなにをかいわんやです。

つまり、”粘性”や”流動性”から考えても、燃料が流れ出る燃料供給管よりも太い径の空気抜き管などは、よほど尋常でない条件や使用目的でもない限り、Uコン用エンジンの運転中には全く必要ないという事です。
(※私がそんな状況にあるとするならば、何よりも真っ先に燃料供給管の方を太くするか、もしくはバルーンタンクや各種燃料ポンプなどによる圧送や,強制吸入する方を先に考えます。でもその時点で既に”ユニフロー型タンク”の意味など木端微塵に無くなってしまうため、ハナシの前提そのものが雲散霧消してしまいますので悪しからず)

もう一つの大きな要因といいますか、まさに本日の”お題”となるのが次の通りです。

(1)-Aと、(2)-Aを、よぉ~く見比べて下さい。

図を見れば解る通り、どちらも運転中は”燃料供給管”側でニードルバルブの穴んトコまで最低限引っ張り上げている燃料の容量(=質量)って、全く同じだって事がスグに解りますよね。
(コレも、考えやすくするためのモデルパターンなので条件は限定してますから、ソコは何卒ご容赦!)

そして例えばコレのエンジンを途中で停止した場合、それまで燃料供給管側に満たされていた燃料は、連結管の原理により、(1)のパターンでも、(2)のパターンでも、その各管の容積比によって燃料供給管側にあった燃料が、各管で液面が水平になるように空気抜き管と燃料供給管のそれぞれに分配されることになります。

図の中にあるまさにこの”(1)-B,(2)-B”の液面が、Uコン飛行機のエンジンが飛行中に吸い上げを開始しなければいけない、つまり負荷を継続して発生しなければならない”静止液面(吸上げ開始の基準液面=(飛んでる最中にエンジン君が吸い上げなきゃいけない負荷の開始点))”となるのは前にお話しした通りです。
(今回も面積比だけで勘定できるように条件を限定,単純化してありますのでココもご注意!)

つまり、(1)も(2)も、エンジン運転時に必要な燃料(容量,質量)を吸い上げるのに必要な負荷は、どちらも同じであるという事です。
という事は同時に、イコール”空気抜き管を殊更太くした”からといって、エンジンの燃料吸入負荷軽減(吸入効率アップ)には特にメリットがあるワケでは無い、という事の証明でもあります。

ここでまた、以前に紹介した図ですが再度ご覧頂きたいと思います。

Photo



この図で、②のパターンにある”本家本元チキンホッパー型ユニフロータンク”ですが、空気抜き管は一体ドコにあるでしょうか?。
このUコン飛行機にはとても使えそうもない、だけどUコン飛行機のユニフロー型タンクと全く同じ機能を果たしているヘンテコリンなカタチのタンクの空気抜き管は、一番下の受け皿に満たされた、大気中に開放されている液体の表面積の全てになります。
つまり、パイプを太くするとかしないとか言うレベルを遙かに超えた、メチャメチャでかい空気抜き管を持ってる事になるワケです。
でもコレ(②のパターン)は、エンジンの吸引負荷も機能的にも、実際は③や④とまったく同じなんです。

”空気抜き管をできるだけ太くしたい!”と考える方というのは、恐らく前回の”空気抜き管のタンク内(超)斜めカット”をされる方と同じく、エンジンの吸入負荷低減(空気の吸入効率アップ)したい!と考えているのではないか?、と私的には想像しています。

ですがココで説明しました通り、吸入効率的には何ら差は無い事が分かります。
それどころか、メチャメチャ厳密に言えば、径が太くなった分だけ空気抜き管の縁の表面張力が、細い管に比べると太い方が更なる吸い込み抵抗になる事だって充分に考えられるワケですし。
まぁこのサイズであれば、どうでもイイっちゃどうでもイイレベルだとは思いますけど...。

あぁ~、それにしても今回もまたどうでもイイ事をゴチャゴチャと書いてしまいました。

そういえば、なんか最近タマに模型関係の方で読んで下さったり、しかもレスまで下さるような奇特な(もとい!有り難い!)方もマレにいらっしゃるのですが、”あぁッ!もう!このブログ!字ばっかでメンドくさッツ!”って思ったら、チャッチャと読み飛ばして下さいね。
ウザったい内容で、もうホントにご勘弁下さいましです。

だってモトモトは自分用の備忘録なんですモン...(泣)。

最後は多少ボヤキ?が入ってしまいましたか?
なんかどうもスンマソンです。

デハデハ~。

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コメント

質問です。

マフラープレッシャーやクランクケースプレッシャーは、エンジン回転に伴い圧力が脈動してますよね?
圧力を一定に取り出すために、わざとタンク内のチキンホッパーパイプを細く長くしたり、つぶしたりするのですが?
この効果はどうなんでしょ?

投稿: Uコン復活 | 2011年2月26日 (土) 10時49分

Uコン復活さん、コンチャ!
レス遅くなってホントにスミマセン!知らないウチにレス頂いてたんですね
なんせこのトコロ、連日睡眠時間が2~3時間程度でPC開く時間がありませんでした
多分しばらくこの状態が続きそうなので、レスはかなり不定期になると思いますが何卒ご容赦下さい

さて、なるほど~、タンクプレッシャーの一定化を工夫するって事ですか~
私はご存知のようにかなり能天気な性格なので、タンクプレッシャーの一定化なんて気にした事もありませんでしたけど、「も・し・も」私がタンクへの加圧の一定化を図るとしたら、間違いなく”燃料フィルター”を使うでしょうねぇ
YSフィルターなんかはタバコのフィルターみたいで中身がミッチリだからバッフル板効果も期待できるし、それでも「更に!」という事なら、その前か後ろに、容量の大きめの燃料フィルターをバッファ室効果を狙って連続して付けてもいいかもですね
昔、F3Aに熱中してた頃は、全く別の目的でマフラープレッシャーとタンクの間に燃料フィルターを入れてましたから問題ないですよ
タンク内気抜き管の径を直接イジルのは、その後再調整したくなった時に後悔しそうだから、私なら他に理由がない限り、まずやらないと思います

ところで別の問題、というか知っておく事が一つあります
お分りだと思いますが、チキンホッパータンクの気抜き管にプレッシャーで加圧すると、それはもうチキンホッパータンクじゃなくなるんですよね
つまり、kmcのキットなんかに付いてくるごく普通~の自由落下型タンクにプレッシャーで加圧した場合と極めて同じ効果が得られる結果(要はユニフロー効果が消滅する)となります

ただ私自身も、「あ!今チキンホッパー型しか持ってない!でも面倒臭いからコイツをマフラープレッシャーで使いたい!」なんて事もありますけど、その場合は「全て承知の上」でプレッシャーかけたりしてるんですけどね
これもやはり、自分がそれを分ってやってるかどうか?がやっぱポイントかな
タハハ
おっと!時間が、デハデハ~

投稿: MUU | 2011年2月27日 (日) 16時28分

>、「も・し・も」私がタンクへの加圧の一定化を図るとしたら、間違いなく”燃料フィルター”を使うでしょうねぇ
電気回路でいう、「コンデンサー」効果ですよね。

>タンク内気抜き管の径を直接イジルのは、その後再調整したくなった時に後悔しそうだから、
確かに、その通り、この方法、いい塩梅を見つけるまで大変なんです。
調整の度に、タンクをバラしますから。

ただし、効果は絶大、
チキンホッパータンクは開放型タンクに比べて圧力が低い欠点があるんですが
これだと全体的に圧力を高くすることができるということです。

吸気パイプを太くしたいと思っている方が多い話が書いてあったのですが、
その方達は、「チキンホッパータンクは開放型タンクに比べて圧力が低い」
と、それとなく感じていたのでしょうね。
その解決方法の1つとして、「太く」するのではなく、「細く長く」することだとしたら、とても「皮肉」ですよね

投稿: Uコン復活 | 2011年2月27日 (日) 23時56分

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