バルーン空撮[技術解説] － 開発失敗バルーンの例
普通のエバール製バルーンなら、撮影中止の風が吹いています
この日は、バルーン動画撮影の機材テストで河川敷にあるテスト場に入りました。梅雨の時期と言うことから、業務が薄くなることから集中的に機材の開発を進めています。
今回は、低下した余剰浮力を補うために徹底的な軽量化を施しています。
この1年間では、最大の軽量化を果たしています。
その重さは、実に200g以上。
1年前の夜景撮影開発に伴う軽量化と同等の大幅な軽量化を実現しています。
そこで、0～2m/s程度の風が吹いていることを期待して河川敷に向かいました。
しかし・・・
現場は、2～5mS程度の風が常に吹いていました。
このテスト場は、事務所から30分程度の移動距離を必要とします。
何もせずに、帰るのはムダになってしまうので、強風下での動画撮影テストに切り替えました。
すると・・・
想定外の問題が発生しました。
飛行姿勢が明らかに悪いのです。
具体的には、以下の現象が出ています。
- 尾翼がフラフラとして飛行姿勢が安定しない
- ドリフト現象が出ている(写真の状態)
- 繋留角度が60度を切っている
これでも、デジタル一眼レフを搭載してるエバール製のバルーンとしては、破格の性能を保っています。
しかし・・・
0[Zero]の基準では、不合格と言わざるを得ません。
バルーンが風上を向かない
これが、全ての性能低下の原因です。
少しのバランスで、飛行性能は別物になる
昨日の失敗から改修ポイントを絞り込みました。
バルーンが風上を向かうには、キチンと、垂直尾翼に風を当てることがポイントとなります。
程よい大きさの垂直尾翼を、可能な限り機体の中心点から遠くに設置。
その、垂直尾翼に質の高い風を当てる。
言葉にすると簡単ですが、これを現実の形にするのは相当な経験と生まれ持ってのセンスが必要です。
尾翼の大きさと位置からは、過去の経験から問題なしと考えました。
ドリフト現象は、尾翼に有効な風が当たっていないことの明らかな証拠です。
つまり「質の高い風を垂直尾翼に当てること」で解決できます。
質の高い＝乱流成分が少ない進行方向からの一定の風と定義します。
改善点として用意したのは、画像の矢印の部分。
「尾翼」なのですが、風上を向ける目的ではありません。
銀色のバルーン部分の延長として、乱流を軽減することが目的です。
水滴型や翼型と呼ばれる形状で、乱流の少ない効率的な空力ボディを実現出来ます。
自動車などでは、ある程度の重量増加も許されますが、余剰浮力が少ない小型バルーンでは、グラム単位の軽量化が飛びに直結します。
乱流が発生するメカニズムさえ理解出来れば、この様な簡易的な部品でも十分な効果が発揮されるという好例です。
結果は、良好でした。
「ピタッ」と張り付くように上空に止まっています。
ローリングが目立つのは、自立安定バランサーを兼ねている撮影機材部分が軽量であることに起因します。
ピッチを抑制することを狙い取り付けられている水平尾翼の調整で対応できると睨んでいます。
このロールさえ止められれば、夜景撮影の限界風速上限を改訂出来る可能性も見えてきました。
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