電動ヘリコプター・ホバリングから上空飛行へ

■初めてのホバリング
誰もが始めるホバリングから練習しないと、上空を飛行機のようには飛ばせません。まず、通称アメンボ（転倒防止器具）を装着して練習を始めます。最初は５センチから１０センチぐらい浮かせては降ろします。実はヘリコプターの場合、ローター回転で巻き起こす下降気流で地面に近いほど不安定です。ではアイレベルまで上昇させると安定すると思って高度を取るとまず墜落するでしょう。初めてのホバリングは無風で地面が芝生など平で柔らかい場所にします。人もいなくて２０ｍ四方は何も無い場所が良いでしょう。風があれば機首を風上に向け、ヘリコプターの後方５ｍぐらいの位置に立ちます。少しづつスロットルを上げてわずかに機体が浮こうとした時にヘリコプターは後方から見て左側に移動しようとします。（調整が取れている場合）
プロポのステイック操作の練習のためでもあり、ヘリコプターが浮くか浮かないかぐらいで３ｍ四方からはみ出ないように練習します。

ヘリコプターはローター回転が低いと舵が効きにくく、回転が高いと舵がシャープに効きます。私は送信機のエルロン、エレベーター感度をノーマル飛行の時は敏感にしています。この段階で、制御できなければ舵角が少ないか、リンクがシブイ、ローターが低回転すぎる、あるいはピッチが高すぎるなどの原因が考えられますので、再度、機体や送信機側で調整を行います。
調整ができましたら、序所に高度を上げ目線でホバリングの練習をします。地上から目線までゆっくり上昇下降着陸を繰り返しながら、スムーズに行えるように送信機でスロットル量やピッチを調整します。少し変更するだけでだいぶ違うことに気づくはずです。上の写真は私がアメンボを付けて練習している頃の写真です。まだこの頃のT-REX450 XLは購入時のメインローターヘッドやテールローターのアセンブリーはプラスティックです。

■ＦＭＳ、フライトシュミレーターでの練習。
私のT-REX450はリポバッテリー2100mAH３セルを使用しています。ホバリングで約１０分ぐらいです。２本買っていましたが、充電するのに１本４０分から５０分ぐらい時間がかかります。最初のファオーバリング練習は緊張しますので３分を３回ぐらいに分けて練習をすれば良いと思います。プロポを操る指や肩まで力がはいります。
さて、バッテリー駆動だけに現地ですぐ練習を始められるのは良いのですが終了も早く。練習量が不足します。もし墜落などしたら破損した部品取り寄せでせっかく覚えた感触を忘れがちですので、パソコンのシュミレーターで練習します。シュミレーター用のプロポや手持ちのプロポをパソコンと接続できる器具を購入すればFMSというシュミレーターソフトを無料でダウンロードして練習できます。実機とは少し違いますが、スティック操作は同じです。
■ホバリング中上級編
まだまだ転倒防止（アメンボ）は外しません。私は上空飛行（単なる３０ｍ四方で旋回）を始めたときまで使用していました。アメンボはある一定のローター回転に共振しますが、不注意なランディングから機体を守ってくれます。
さて、ホバリング中級編では目線からさらに上空へ地上３ｍ～５ｍぐらいでホバリングしたり目線まで降ろしたりの練習です。機体を後部から見ます。上げた高さを４５度以下の角度で､見上げられる位置で操作するように意識します。
高度操作ができるようになりますと、機首を右に向け、オペレーターも右を向いてホバリング練習します。なおかつその方向で高度操作をします。また反対側に機首を向けての同じ練習です。
「ワンポイント：ホバリングで高度（３ｍ～５ｍ）を取る練習は草の上でします。送信機でスロットルホールドを設定しておきます。墜落しそうになった時はスイッチＯＮでスロットルレバーの位置に関係なく強制的にモーターを停止させます。テールの不具合で操縦不能になった時などは、ホールドスイッチをＯＮにしスロットルスティックを上げピッチをプラス側に大きくする事でゆっくり下降させたりローター回転を低くすることができます。不時着後、無傷の場合もあります。墜落時の損傷を出来るだけ少なくする方法です。」

高度をとる練習をしていると、不意に横風で１ｍ～２ｍぐらい上昇することがあります。ヘリは下降中にスロットルを少し上げても下降を続ける場合もあります。ヘリのホバリングでの舵やスロットル操作はアイドルアップに比べて鈍感です。FMS・シュミレーターでの練習では起こりません。FMSのシュミレーターではアイドルアップを入れた状態と同じで、スロットル中央でピッチ角度ゼロの3Dモードです。実際の電動RCヘリでも3Dモードのアイドルアップでは横風で上昇したり、下降したりすることは少なくなります。一方、各舵が鋭く効き、少しのスロットル操作でも敏感に上下します。
ホバリングの最終段階では、一定の高度、位置をキープしながら右､左、対面などラダー操作で機首の向きを変える練習も良いと思います。綺麗にできなくも機体を壊さないことが第一です。もともと電動４００クラスでピタっと止めるホバリングは簡単ではありません。それ以下のクラスだとさらに難しいと思います。機体の調整が取れていれば、無風時、アイレベルの高さで数秒ぐらい送信機のスティックから指を放してもその位置でホバリングします。
通常ヘリのローター回転方向は時計回りです。この影響で、右に平行移動しようとすると高度が下がり、左に平行移動しようとすると高度は上がります。

■上空飛行への練習
私の場合、上空へ飛ばそうという頃にはシュミレーターでは”相当な腕前”になっていました。(~_~;)
シュミレーターでは前進で高度を変えずに８の字旋回ができることや、後進でも高度を変えず８の字旋回もできるように練習しておきます。これはヘリが想定外の飛行をした時に慌てないためです。
上空飛行の練習も芝生などの平地で離陸し草の上にヘリコプターを移動させます。高度３～４ｍぐらいで右に５ｍ行ったらそこで停止させ、向きを変えて左に５ｍというように最初は一旦停止してから向きを変えて戻します。たいへん緊張しますので１フライトに数分ぐらいづつに区切ったほうが良いと思います。右左に向きを変えて５ｍの前進はシュミレーターで練習しておけばそれほど困難ではありません。むしろヘリコプターの姿勢を見る練習が主になります。

小さい４００クラスの電動ヘリコプターですから、最初は遠くへ行くと姿勢が解らなくなります。片方１５ｍぐらいで旋回を繰り返し練習します。太陽は必ず自分の背にして機体は見やすい方向で飛ばします。旋回はヘリのテールが自分の方向へ向くようにします。ヘリコプターは前進している時は姿勢が解りやすいのですが、遠くで止まった時にパニックになる時があります。私の場合は、テールをぐるっと回してみて姿勢を把握していました。上空飛行に慣れてきますとなんとなくヘリの姿勢を把握できるようになります。慣れるまではワンパターンで何度も練習しましょう。私は上空飛行練習の最初の頃はノーマルモードのままでした。
この頃になりますと、機体を何度も修理したり部品の交換や飛行調整にも慣れてきます。操縦と機体メンテナンスが同時に上手くなってくると思います。
■RＣヘリと飛行機操縦の違いにつきまして。
当然のことながらヘリコプターは、前後左右､上昇下降とそのままの姿勢で移動できます。飛行機の操縦に比べ微妙なスロットル操作とラダー操作が絶えず必要です。飛行機の左右の傾きにつきましては、エルロン操作で機体の傾きを操作しますが、この点はヘリコプターも同じです。通常の飛行機にはない飛び方でヘリを後進させる時の操作イメージや、背面前進、背面後進などが飛行機と大きく違う飛び方です。ヘリの場合、スロットルレバーはピッチ角度にも連動していますので、背面でスロットルレバーを下げると機体は上昇することになります。また背面飛行でのラダースティック操作は通常飛行の反対になります。
飛行機操縦より操作パターンが多いということが最大の違いではないでしょうか。しかも感覚で覚えてないと、逆舵で姿勢をくずし墜落することもあります。

■ヘリコプターの飛行原理
複雑すぎて、私もよく理解していません。
○ベル方式、ベル・ヘリコプター・テキストロン社（アメリカ）で開発された方式でホバリングを安定させる為、スタビライザーを装着したローターヘッドで常に水平な回転面を保持させます。
○ヒラー方式
アメリカのヒラー社の開発したスタビライザーブレードによりメインローター回転面を周期的にコントロールする方式です。
本で調べましたが、ラジコンヘリの場合、この両方を取り入れた方式が多く、ベルシステムの安定性を保ちつつ、ヒラーシステムで運動性を備えたベルヒラーシステムということになります。さらに安定性を高くするには、スタビライザーバーの左右に重りを付けます。ベルとヒラーの比率を変えることで飛行特性に変化を与えることができるようです。

ヘリコプターの機体には、飛行機のようにエレベーターやエルロンは備えていません。プロポのエルロンステイックを右に倒した時はヘリの機体は右に傾きます。スロットルレバーの位置が同じであれば右に傾きながら移動し高度が下がります。スティックを倒しぱなしにしますと、ひっくり返りますのですぐ中央に戻します。エルロンステイックを反対側に倒せば同じように左に傾き移動しながら高度を下げます。メインローターはメインシャフトに対して垂直に固定されていますので、メインローターの回転面は一定です。機体全体が傾いてその方向に移動します。私のT-REX 450と3DX 450ＳＥの場合ですがほとんどの可変ピッチのRCヘリは同じと思います。調べていてわかりましたが、上の図のようにメインローターは時計周りに回転します。送信機のエルロンステイックを右に倒した時、メインブレードのピッチ角度はＣの時点でプラス側に多くなり、Ａの時点でピッチはマイナス側に多くなります。ＤとＢの地点ではホバリングいているピッチ角度に両方のブレードが戻ります。ところがそのブレードの回転効果は、時計回りに９０度移動したＢ地点とＤ地点に現れます。したがって機体はＢ方向へ傾くこととなります。前後も同じ現象です。
ホバリングピッチと回転数の関係は送信機で、変更できます。高回転でホバリングするほど舵の効き方はシャープになるのもうなづけます。

■初めてのアイドルアップ
私の場合は、ノーマルモードで約３ヶ月ぐらい（約３０回）上空飛行を練習したある日、アイドルアップスイッチをパチンとオンに入れてみました。想像した通り、モーターは高音でうなりだし機体は少しづつ降下してきます。ジャイロも異常なしでテールも止まっています。慌てず、スロットルをゆっくり上げていきますと機体は反応よくピュっと上昇します。少しスロットルを下げると同じように反応よく降下します。上空を旋回させますと、スピードも出てたいへん楽に飛んでいきます。ノーマルモードより上空飛行は安定しコントロールもしやすく感じました。余談ですが、私は電動ヘリの練習もしながら電動飛行機も楽しんでいます。そのせいか速い電動飛行機に慣れていると、ヘリコプターが多少スピードが出ても違和感はありませんでした。
飛行機のようにヘリコプターを飛ばす事を目標にしていましたので、その日にループとロールに挑戦しました。どちらも墜落しそうになりました。ループでは頂点で止まりそうになったり、急降下したりで、飛行機操作とはもちろん違いますが、シュミレーターの操縦とも違いを感じました。ロールもヨレヨレです。その数日後には背面飛行に挑戦しようと背面に切り替えたと同時に機体がバックしはじめ、思わずプロポを操作する指はフリーズ。少しして背面のまま墜落でした。幸い草の上ですので、被害は少なかったのですが、メインブレード２枚、メイシンシャフト、スピンドルシャフト、テールパイプ、サーボホーン、テールドライブベルトなどが破損。その時はスロットルホールドに指が反応しなかった事も被害を大きくした原因でした。挑戦しての失敗は意外とすがすがしいものでした。
その時の反省から上空アクロバット飛行はシュミレーターで出来るようになっても、実機では慌てずゆっくり練習していく事にしました。

■上級者の飛行
3Dアクロバット飛行は言うまでもありませんが、私の操縦とどこが違うかと比べますと、無駄舵がなくヘリの傾きや機首の方向を一つの舵の操作で修正しています。ホバリングもピタっと止まりますし飛行もスムーズです。着陸も狭い目標地点の真上５０センチぐらい上でピタっと止まりゆっくり降下し着陸します。風向きなども頭に入れて着陸態勢に入って来ます。離陸は比較的簡単ですが、１ｍ四方の目標へ一発で着陸するのは簡単ではありません。繰り返し練習しているうちになんとなく上達するのかも知れません。