バルーン空撮[技術解説] － 0[Zero]のバルーンが風に強い理由。その1「尾翼が大きい」
尾翼が大きいことが、0[Zero]のバルーンの特徴
0[Zero]のバルーンは、開発当初から垂直尾翼が大きいことが一つの特徴でした。
これは明確な理由があります。
開発目標は、「風速5m/sでも安心して空撮ができる」と設定していました。
この風速5m/sは時速に換算すると、18km/hという速度になります。
自転車を使えば人力で余裕をもって到達できる速度です。
確かに、風は体に受けるのですが「空力」と呼べるレベルの風圧は発生しません。
他社の風に弱いバルーンの多くは、本物の飛行船や、飛行機などをモデルにしています。
時速100km/h(飛行船)や飛行機をモデルとした段階で、まちがったコンセプトで開発が進んでいると言えます。
0[Zero]のバルーンでは垂直尾翼図①が大きく、バルーン本体から離されて取り付けられています。
弱すぎる風(風速5m/s=時速18km)では、小さな尾翼では十分な整流効果が期待出来ないからです。
なお、図②は、バルーン本体(銀色の部分)が発生させる乱流を押さえる目的で取り付けられています。
質の高い風を垂直尾翼に導こうという考えです。
ひと頃は、バルーンの小型化のためにバルーン最後端の形状をフラットな形にしていました。
これをガス容量は減っても尖った形状としたは、同様な理由からです。
このパーツは、風速1m/s程度の微風でも、10m/sを超えるような強風でも有効であることが確認出来ています。
図③は、垂直尾翼と呼べないことも無いのですが・・・
少し違います。
飛行中は、この尾翼は地面に対して斜めになり揚力を発生させます。
バルーン本体の発生する揚力は、ガスが発生させる浮力と重心ポイントが異なります。
この尾翼により重心位置の調整を行っています。
これが無くても、対風性能は大きく変わりません。
変わるのは、ピッチングに起因する成果物(写真)です。
主に夜景撮影の画質を向上させるために取り付けられている部品です。
対風性能の再確認
耐久テスト中の動画撮影から
バルーン本体や撮影部分の信頼性を確認するために、この様なテストを日常的にくり返しています。
現場は、常に5m/s以上の風が吹いている状態。
地上では、最大で13m/sを記録するなどと言う条件でのテストです。
ちなみに、自称「風に強い」とされるバルーンでも、風速5m/sが実用限界です。
10m/s以上に耐える・・・
などと言っていますが、0[Zero]の様に動画が公開できないことが全ての答えです。
風速10m/sを超える様な条件でも、「楽」＝業務として撮影を行うことがあります。
それは、海岸です。
海からの一定の風は、下降気流などが発生しないことから、風速10m/sでも問題になりません。
過去には、平均8m/sという条件で4時間の業務を行ったこともあります。
普通の尾翼サイズは危険と言える
同型バルーンの尾翼を補助翼のみ＝普通のバルーン空撮会社と同じ大きさへ
タネも仕掛けもありません。
まったく同じバルーンの、垂直尾翼を小型化(普通の会社の大きさ)状態です。
補助翼が、普通の会社の尾翼と同じくらいの大きさであったため、この様な動画を撮影してみました。
確かに、フルサイズデジタル一眼が重いので、条件としては優しくありません。
しかし・・・
コンパクトデジカメなどに交換しても、この傾向は変わりません。
普通の会社のバルーンは、風速3m/sを超えると自社ホームページで公開可能な動画は撮影出来ません。
0[Zero]でもバルーン空撮の参入当時は、バルーン機材製作会社によるエバールバルーンを使っていました。
風速2m/sで、まともに飛ばないという、オモチャのような性能のバルーンでした。
尾翼の大きさに気が付いている空撮会社も存在します
←尾翼開発中の写真。
各所の強度を仮に補強するために、カーボン棒が幾つも入っています。
重量・強度・帆の面積・製造コストなどを考えつつ、尾翼の改良も入ります。
0[Zero]の同じ飛びに近づけるには、尾翼のテストと限定しても10回はテストフライトが必要でしょう。
なお、他社のホームページを拝見する限りは、0[Zero]の様に尾翼に風を当てることが重要であることに気が付いている会社もあります。
2009年現在は、空撮用バルーンの垂直尾翼は「大型が良い」という常識は普及していません。
なので、半信半疑なのでしょうが・・・尾翼に風を集めようと言う考えはあるようです。
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