翼型作ってみました(3月くらいの話)

　ここ1,2年、人力飛行機業界ではこれまでのDAE21,31やFX76MP120などから脱却して新たな翼型を使おう/作ろうという流れがTT機を中心に出てきました。
　その要因はTT機の片持ち化が進んでいることでしょう。片持ち機はワイヤー機と違って桁のみで翼を支えるため桁が重くなりがちであり、桁を太くすることが軽量化につながります。しかしTT機の場合Dist機に比べて翼面積が相当小さいのでコード長が稼げず桁は細くなりがちです。
　そのため細い桁を使って重量増に泣き叫ぶか、スパンを短くして誘導抗力増で枕を涙に濡らすかの二択でした。
　そこで「桁の厚みを出来るだけ大きくしつつ、揚抗比ができるだけ小さい翼型をないんだったら作ろう」ということになって現状いろんな大学が取り組んでいるんだと思います。

　ちなみに僕が参加している某人力飛行機サークルは片持ちのDist機です(サークル名言ってるようなもんだ!!)。翼型はDAE31を使ってきました。そうするとTT機ほどではないですが
「翼を伸ばすとコード長が縮み桁が入らなくなるから伸ばせない→誘導抗力増→抵抗増」
という状態になっていました。(他の強豪校が翼幅32~3mに対してうちは30m強)
そこで「とにかく翼を伸ばして誘導抗力をへらし、桁が通るように翼厚が大きい翼型を使おう」ってなったわけです(今年の2月)

というわけで作ってみました。
DaE97.01

上面はこれまで使ってきたDAE31、下面は後縁側半分はEppler66、下面はDAE31を後縁につながるようにキャンバーと翼厚をいい感じにいじって前縁側の曲率半径を小さくしたものです。
一番下に翼型の座標を載せました。使用、改変は自己責任でご自由にどうぞ。

で、気になることは１.翼の厚さ、２.揚抗比が他の翼型と比べるとどういう特徴を持ってるか考えてみます。
　まず比べ方を考えてみます
・翼の厚さ
　たとえば太い翼型を見て「やった〜、使おう」と思って使おうとします。そうすると実はその翼型のClが大きいとします。そうすると翼上のそれぞれでの揚力の大きさl(N/m)は
　l = 1/2×ρ×c×Cl×V^2
となり、Clが大きい分cが小さくなり、翼の厚さは
　(翼厚)=(翼型の厚み)×c
であるためかえって翼厚が小さくなってしまいます。
　それを避けようとするとこれまでのように同一Reで翼型の厚さを比べるのではなく、例えば同一lで
　(翼型の厚み)/Cl
を比べるべきだと考えています
・翼の揚抗比
　これも翼の厚さと同様に同一Reではなく、同一lでの揚抗比を比べるべきだと考えています。

で、やってみました。
揚抗比の比較(V=7.2m/s 迎角=4.0degree)

桁穴径の比較(桁穴位置38% オフセットなし)

各翼型の簡単な紹介
・DaE97.01 今回の翼型
・DAE31　　 人力業界でよくつかわれている翼型。ダイダロス開発時に「揚抗比最大」を目指した・
・FX76MP120 Distで使おうとしている団体もある。マスキュレアーに使われた
・FX76MP149 WASAのmorita.nさんが去年FX76MP120と140を使って作った翼型
・FX76MP140 分厚〜い翼型
・216016 某大学人力飛行機サークルが今年作った分厚い翼型。
・NaGAf54_512 WASAのmorita.nさんが遺伝的アルゴリズムを用いた翼型混合最適化で作った翼型
・E66　　　 Eppler教授がグライダー/模型飛行機用に作った翼型。WASAが翼端側に今年使用
・E6612.3 E66の翼厚を12.3%にした翼型

で分かりにくいので
DaE97.01
DAE31
FX76MP120
FX76MP140
FX76MP149
だけの比較もやりました

DaE97.01
1.00000 0.00000
0.98702 0.00290
0.96694 0.00768
0.94620 0.01290
0.92495 0.01849
0.90332 0.02443
0.88137 0.03068
0.85917 0.03719
0.83679 0.04389
0.81431 0.05072
0.79190 0.05752
0.76970 0.06415
0.74777 0.07049
0.72607 0.07645
0.70453 0.08200
0.68305 0.08716
0.66162 0.09192
0.64020 0.09629
0.61875 0.10026
0.59725 0.10384
0.57569 0.10705
0.55405 0.10989
0.53234 0.11236
0.51057 0.11449
0.48876 0.11627
0.46693 0.11770
0.44512 0.11879
0.42335 0.11953
0.40165 0.11990
0.38005 0.11990
0.35856 0.11954
0.33723 0.11880
0.31611 0.11768
0.29524 0.11618
0.27467 0.11429
0.25450 0.11203
0.23480 0.10941
0.21569 0.10646
0.19729 0.10318
0.17971 0.09963
0.16308 0.09585
0.14748 0.09192
0.13300 0.08787
0.11967 0.08377
0.10747 0.07966
0.09636 0.07558
0.08628 0.07157
0.07715 0.06764
0.06888 0.06381
0.06139 0.06008
0.05461 0.05645
0.04845 0.05292
0.04285 0.04947
0.03775 0.04612
0.03310 0.04285
0.02886 0.03967
0.02499 0.03655
0.02144 0.03351
0.01821 0.03052
0.01525 0.02759
0.01256 0.02471
0.01013 0.02188
0.00795 0.01907
0.00601 0.01630
0.00431 0.01354
0.00284 0.01080
0.00160 0.00807
0.00066 0.00537
0.00013 0.00268
0.00001 0.00135
0.00000 -0.00012
0.00009 -0.00252
0.00045 -0.00500
0.00120 -0.00755
0.00246 -0.01008
0.00426 -0.01243
0.00654 -0.01450
0.00916 -0.01619
0.01201 -0.01762
0.01504 -0.01884
0.01825 -0.01992
0.02163 -0.02092
0.02520 -0.02184
0.02899 -0.02265
0.03302 -0.02342
0.03730 -0.02409
0.04188 -0.02471
0.04680 -0.02525
0.05209 -0.02572
0.05782 -0.02614
0.06403 -0.02651
0.07080 -0.02681
0.07822 -0.02702
0.08637 -0.02717
0.09537 -0.02722
0.10534 -0.02717
0.11641 -0.02702
0.12872 -0.02675
0.14235 -0.02633
0.15736 -0.02578
0.17375 -0.02508
0.19139 -0.02423
0.21013 -0.02325
0.22974 -0.02216
0.25003 -0.02097
0.27079 -0.01971
0.29189 -0.01839
0.31319 -0.01702
0.33462 -0.01564
0.35612 -0.01424
0.37765 -0.01284
0.39917 -0.01145
0.42067 -0.01009
0.46476 -0.00738
0.48788 -0.00596
0.51098 -0.00457
0.53405 -0.00319
0.55707 -0.00185
0.58006 -0.00055
0.60300 0.00070
0.62587 0.00190
0.64868 0.00304
0.67141 0.00410
0.69407 0.00509
0.71664 0.00599
0.73911 0.00679
0.76145 0.00748
0.78365 0.00806
0.80565 0.00850
0.82745 0.00878
0.84899 0.00890
0.87021 0.00883
0.89105 0.00855
0.91143 0.00803
0.93128 0.00721
0.95059 0.00601
0.96940 0.00431
0.98783 0.00200
1.00000 0.00000