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November 30, 2005

息子の模型飛行機

e0281今日は、昨日に続いて我が家の模型飛行機シリーズ第二段、息子の模型飛行機だ。

これは、ユニオン・モデルの「模型飛行機 基本工作セット」と言うキットを作ったもの。

ものすごく簡単に作れる・・・が、飛びは、それなり。

e0282 萱場達郎著 「やさしい模型飛行機ガイド」に載っていた記事を、そのまま作ったもの。

「やさしい模型飛行機ガイド」の表紙を飾っている機体だ。

スチレンペーパーから作るので、簡単。

e0283でたっ!! A級ライトプレーンだ。

ユニオン・モデルの「A級ライトプレーン オリンピック」と言うキットを作ったもの。

「模型飛行機を飛ばそう」のイラストを飾った機体だ。

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November 29, 2005

最近、飛ばしている模型飛行機

e0272スパン35センチのスチレンペーパー機。

オリジナルではなく、山森善進著「よく飛ぶ模型飛行機」と言う本にあったものを、そのまま作った。

これが意外と良く飛ぶ。

e0273スパン55センチのゴム動力機。ゼロから設計した完全オリジナル自作機。

24センチのB級ライトプレーン用折りペラを付けている。

折りペラだと安定して滑空するが、同じ24センチの空転ペラにするとローリング傾向が出る。

と言う事は、垂直尾翼容量不足か!?

e0274上記の骨組み完成状態。

主翼中央部分の「Y」と書いてある「リブ」は、小学生の息子が作ったもの。

リブ切りぬき専用ジグを作ったので、子供でもリブを切りぬける。

e0275リブ切り出し用の治具
クラークYのような下面が平らな翼型専用の治具

短冊状に切ったバルサに、二枚重ねのプラスチックの縁を押しあてて、リブを切り出す。

e0271これは、もちろん、「メーヴェのようなもの」の紙飛行機。

「ナウシカ?」風の紙人形が特徴。

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November 25, 2005

「学生の人工衛星」と「2005年のロケットボーイズ」

ss009先月末から今月初めにかけて、学生たちの人工衛星のイベントが続いた。

10月30日の日曜日は、衛星設計コンテストの最終審査会が都立航空高専で行われた。
今回は、高校生部門があって面白い。
色々なアイデアがあったのだが、傑作だったのが、宇宙用洗濯機のアイデアであった。

月面恒久基地とか火星探査とか、長期間の宇宙滞在を考えた場合、洗濯物は大きな問題となる。
宇宙で生きて行くのに必要なものと言うと、酸素や飲料水は誰でも思い付くのだが、実際は、生命維持に必要な酸素・飲料水・食料の合計の何倍もの質量の衛生水(洗顔とかシャワー用の水)や着替えが必要になる。
この間、スペースシャトルが久々に宇宙ステーションにドッキングして帰って来たが、2トンのゴミを持って帰ったということだ。詳細は調べて居ないが、ゴミのうちの相当量が「洗濯物」じゃないかと思う。

洗濯機のアイデア、面白いなあと思って居たら、アイデア賞だった。

でも、この「衛星設計コンテスト」、実際に作って宇宙に飛ばすのでは無く、アイデアや設計を競うだけなので、ちょっと寂しい。

11月5日の土曜日は、次期大学衛星設計評価会が東京工業大学で開催された。
これは、一昨年や、つい先日打ち上げられた東大や東工大の学生が作った1キログラムの人工衛星「キューブサット」の、次の世代の設計を評価する会だ。
以前の「キューブサット」や「カンサット(空き缶型衛星)」の設計評価会で、色々コメントしたら、川島レイさんに本に書かれてしまった。今回は大人しくしてようかと会場を見渡すと川島さんは来て居ないようなので、ほっとする。

開催された場所は、東工大だが、東工大の学生衛星だけじゃ無くて、東大や日大の学生さんが作った衛星の設計や製作状況報告もあって面白かった。
東大の学生さんからは、10月27日に打ち上がったばかりのキューブサット XI-V の運用報告もあった。

この設計評価会は、衛星設計コンテストと違って、本気で作って打上るつもりなんで、学生さんたちの意気込みも違う。
あっちこっち、設計・製作上問題になりそうな点を指摘したら、評価会終了後、学生さんがやって来て、色々聞かれてしまった。


それにしても、「衛星設計コンテスト」にしても、「次期大学衛星設計評価会」にしても、参加している大人(宇宙開発のプロ)側のメンバーって、ほとんど同じ。「衛星設計コンテスト」の審査委員や実行委員が「次期大学衛星設計評価会」で評価して居るってわけ。
(私の場合、「衛星設計コンテスト」では審査員じゃ無くて実行委員なんだが)
結局、若い人の手伝いをすすんでやろうと言う人は、それだけ少ないってわけ。

つくづく思うんだが、学生さんたちの「新しいアイデア」を、我々みたいな人間が審査したり評価しちゃいけないと思う。
私にしたって、自分じゃ、まだ若いつもりだし、先入観や常識に捕らわれない斬新なアイデアを考えたり評価して居ると思ってる。
だけど、何だかんだで、20年も、この世界で食って居るわけだから、それなりに固まってしまったところもある。
だから、私が審査なり評価する場合、良い意味でも悪い意味でも、どうしても20年の経験が基準になってしまう。
(繰り返すが、私は「衛星設計コンテスト」では審査員じゃ無くて実行委員)

学生たちの設計の技術的な「見落とし」等を指摘し、改善方法を教えることで、少しでも成功のためになる事を言っているうちは良い。
だが、若い人の柔軟な想像力のアイデアを、古い先入観念で「奇想天外で、あり得ない」とか「そんなもの役に立たない」と言ってしまう事もあるかもしれない。

模型飛行機を飛ばそう」の記事にも書いたが、「斬新なアイデア」の可否は、「物理法則」のように人間の主観が入らないところで行うべきだと思う。人工衛星なら、実際に作って、打上げて、宇宙に飛ばして試してみるべきだ。

「衛星設計コンテスト」は、残念ながら、実際に作ったり飛ばす事なく、設計を競うだけなので、どうしても審査員の主観に左右される。
(衛星設計コンテストの審査員は、知った人ばかりなので言い訳すると、審査員の人選が悪いと言いたいのではない。私が審査しても同じような結果だったと思う。要は、誰が審査しても余りに斬新なアイデアは評価しようがないって事だ。)

「キューブサット」の方は、実際に作って打上げることを目的としている。だが、人工衛星の打上げの機会が少なく、コストは高い。
人工衛星の打上げに関係したことがある人なら判ると思うが、打上げは本当に大変なことなのだ。
東大と東工大の学生さんたちが作った「キューブサット」が実際に打ち上がり、成功を収めているのは、東大の中須賀先生、東工大の松永先生の両先生の多大の努力があったからだ。

打上げは、大変であり、自ずと打上げ機会は限られる。
日本の大学全体で、数年に1回の打上げ機会が、やっとの現状だ。
少ない打上げの機会を有効に使いたい。どうしても「役に立つ衛星」とか「うまく行く可能性の高い衛星」を選んでしまう。
私は、「キューブサット」では、外部者として、評価するだけの立場である。が、それでも、どうしても「役に立つ」とか「成功可能の高い」方へ推そうとしてしまう。

模型飛行機を飛ばそう」の記事で書いた事と矛盾してしまっている。
本来、斬新で奇想天外なアイデアは、私のような人間の先入観で評価されるべきではない。
また、そもそも、真の実験とは「うまく行くか? 行かないか?」が判らない事を確認することだ。最初からうまく行くことが判っている実験は意味が半減する。

奇想天外なアイデアを実際に宇宙で試し、うまく行くか行かないか判らない実験を行うには、よほど打上げの機会が豊富でないと不可能だろう。
年に何十機、何百機を超る学生や素人の衛星が打上げられる機会が必要そうだ。(それだけ打上げがあったら、デブリ対策も必須だが)
そうなって、初めて本当のブレークスルーを生む革新が起こるだろう。

と、そんな事を考えていたら、「2005年のロケットボーイズ」と言う小説を紹介されので、読んでみた。

小説は、高校生が「キューブサット」を作って、実際に宇宙へ打上げると言う話。
少なくとも、作者の想定した読者対象に私は含まれていない・・と思った。小節のテーマの一つが「作ることが極めて困難な人工衛星」なのだが、私は衛星くらい自分で作れちゃうもの(プロなんだから、当り前)。

むしろ、小説の中で、あっさり数百万円払っただけで、自分達で作ったキューブサットを打上げられる機会を得られる方が、実際には、よほど可能性がない。
本当に、その程度で誰でも打上げの機会が得られるようになれば、良いんだがなあ。

とは言え、クライマックスのファーストAOS(打上げ後、最初に衛星から電波信号が入感すること)は、ジンとしてしまった。
自分の作った衛星のファーストAOSは、緊張するし楽しいからねえ。

== 蛇足情報 ==

「2005年のロケットボーイズ」を、1月9日、NHK でドラマ放映するそうだ。

訂正
 ドラマ放映するテレビ局はNHKではなく、「テレビ東京」系らしい。間違った情報を伝えて、誠に申し訳ない。
 新たな情報が入ったら、またお知らせする。

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November 16, 2005

何度も Debian Linux Sarge をインストールする

e026続けて、職場と自宅のコンピュータに Debian Linux Sarge をインストールした。
一般的に、Debian Linux Sarge はインストールが難しいと言われるが、その通りとなった。その報告である。

まず、職場のコンピュータの方であるが、これは、そんなに古く無い、ごく一般的なタワー型パソコンである。(IBM PC 互換機では無く、IBM そのものの製品)
Debian Linux Sarge のインストール用の CD-ROM を入れて起動したところ、最初の起動はうまく行ったものの、その後、CD-ROM がマウントできず、インストーラーが読み込め無いと言って、異常終了してしまった。
仕方が無いので、フロッピーを捜し出して来て、フロッピー用のブート&インストーラー・イメージを書き込む。
フロッピーからインストーラーが読み込めれば、後はネット経由でインストールするから、問題無い。
Debian Linux Sarge がインストールされた後に起動すると、今度は、ちゃんと CD-ROM がマウントできるから、不思議である。

自宅のコンピュータの方は、相当古いサブノートだ。CD-ROM など無いから、最初からフロッピーでブートだ。
だが、今度はハードディスクがマウントできないと言って、これまた異常終了した。
昔ダウンロードし、取って置いた Debian Linux Woody (一つ前のバージョン)のブート&インストーラー・フロッピーを試すとうまく行く。これでベースシステムまでインストールが完了した。
このままでは、Woody なので、apt-get で、Sarge にアップグレードする。

どっちも最終的には Debian Linux Sarge がインストールできたから良いが、普通の人だったら途中で諦めるよねえ。
職場でインストールした時は、結構 Linux に詳しくて、今まで何度も Vine や TurboLinux をインストールした経験のある人が見て居たのだが、「 Debian Linux は、インストールが難しいと噂には聞いて居たが、ここまでとは思わなかった」と感想を漏らして居た。

確かに、Debian Linux Sarge のインストールは難しすぎる。これでも、Woody 以前に比べると格段に易しくなったが、それでもちょっとでもトラブルと普通の人では修復不可能だろう。
余程、神経が図太いか、無神経で無いと Debian Linux Sarge のインストールには身が持たない。
私のように、Woody やテスト版時代から Sarge を何度もインストールした経験があったり、それどころか 386BSD のころから、PC-UNIX に触れてた人が居ないとインストールできないようじゃ、困ったもんだ。

一度、インストールができてしまえば、Debian Linux Sarge は極めて使い易い。
しかし、多くの人は、インストールの途中でトラブルが起きたら、諦めてしまうよねえ。
もうちょっと、インストールが楽だったら、Debian Linux Sarge も、普及すると思うのだが・・・

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November 15, 2005

玄箱の時計が進んだり、遅れたり

e025我が家のデータストレージの主役は、玄箱である。昨年の夏から使っている。
玄箱は、元々、NAS(Network Attached Storage)なのだが、Linux で動くのを良い事に Debian を入れて、各種サーバーとして使ってい出した。サーバーなので、一度電源を入れたら、何日も何ヶ月も付けっぱなしである。
昨年11月からノンストップで、Wiki とか、掲示板のサーバーに使っていたら、書き込み時刻がエラク狂っていることに気が付いたのが、今年の1月である。
どうやら、一日に3分くらい進んでいたようだ。2カ月弱連続で使っていたので、3時間近く進んでいたので、気が付いたのだ。

試しに電源を一度OFFし再起動したら、時刻は、ほぼ正確になった。
このことから、リアルタイムクロックは問題なく、狂っているのは、システムクロックの方だと判った。

パソコンも同じだが、玄箱にもクロックが2つあり、一つがリアルタイムクロックで、もう一つがシステムクロックだ。
リアルタイムクロックは、本体の電源が入っていなくても、動いている時計だ。システムクロックは、CPUの駆動クロックを源振にした時計で、当然ながら、本体の電源が切れている時は動かない。
電源投入時には、リアルタイムクロックから時刻を呼び出し、システムクロックに反映する。その後、電源が入っている間は、システムクロックを使う。

元々、玄箱は、NAS つまり外付きの HDD の一種なので、連続で使用するのは、せいぜい数時間程度と想定されて作られたようだ。このような使い方なら、リアルタイムクロックさえ正確なら多少システムクロックが狂おうと構わない。

しかし、私のようにサーバーとして連続運転で使う場合は問題だ。
ネットを調べたら、同じく玄箱をサーバーとして使っていて、時刻が狂う事を気にしている人が居た。そこには、CPUクロックからシステムクロックにする時、分周比を変えることで調整する方法があった。

試行錯誤の末、2月にはシステムクロックが満足できる精度を得た。

何事もなく、数カ月が過ぎたが、7月になって、今度は一日に5分も遅れる状態になった。
気温に依存するのだろうか? 再び調整して、満足できる精度を得た。

9月に入り、再び、システムクロックが進み始めた。

いい加減あきれたので、ntpdate を使って時刻を自動更新することにした。
システムクロックは、わざと遅れるように設定しておいて、一日に一回午前4時にネット上の時刻サーバーを呼びだしシステムクロックを訂正する。システムクロックをわざと遅れるようにしたのは、時刻更新後、続けて時刻サーバーを呼び出さないようにするためだ。
ついでに、時刻更新の時、修正時間を記録した。

その記録をグラフ化して、最初に見た時、「こりゃ、温度に依存するかも」と思って、ネット上から東京の最高気温と最低気温の情報を得て、並べてみた。(本当は松戸に住んで居るのだが、松戸のデータは無かった。そのため、最も近い東京のデータを使った。)
グラフの通り、見事に気温と関係している。先にも述べた通り、システムクロックが1日35秒も遅れているのは、わざとだが、細かい変動は気温に依存している。

気温が高ければシステムクロックは遅れ、気温が低ければ進み気味になる。
振り子式の機械時計も気温と進み遅れが関係する。気温が高ければ、振り子が伸びて周期が長くなって遅れる。気温が低ければ、振り子が縮み進む。

私の腕時計も機械式で、全体としては進む傾向なのだが、夏はやや遅れ気味に、冬は更に進み気味になる。一週間に一度、日曜日の朝に合わせることにして居るが、夏場だと5秒強進み、冬場だと40秒前後進む。

「全く、玄箱の時計も機械式並みだなあ。クォーツの風上にもおけないな」(詳しく調べた訳じゃ無いが、玄箱のクロックも水晶発振だと思うので)

・・と思って居たのだが、詳細にグラフを見て居るうちに、思い違いに気が付いた。

私の腕時計は、一日あたりだと、夏場は1秒程度進み、冬場は6秒程度進む訳だから、温度による変動分は5秒程度だ。

これに対し、玄箱のシステムクロックの遅れは、35.2 秒から 35.5 秒の間を変動して居る。
つまり、一日あたりの変動は、わずか 0.3 秒だ。
ただし、グラフで示した範囲は、真夏と真冬は記録されておらず、最高気温が16度から33度、最低気温が12度から25度の範囲内だ。
気温の範囲は、記録期間の気温変動範囲の3倍を超ることは在り得ないだろう。すると玄箱のシステムクロックの変動範囲は、0.9 秒以下と推測される。
一日あたりの変動が、1秒以下なら、機械式の時計より、ずっと良い。

だが、先にも書いたように「2月に満足できる精度の調整したシステムクロックが、7月になると一日に5分も遅れ、9月には元に戻った。」と言う事実に反する。

メモを頼りに再現すると、1月末から2月にかけては、一日あたり 35.1 秒の遅れがあったらしい。これは、完全に上記のグラフの延長線に乗る。
だが、7月の頭は、一日あたり 368 秒も遅れて居たらしい。これは、上記のグラフから逸脱して居る。

どうやら、7月初めから8月の末の期間、グラフのような温度依存性の線形範囲を超えて居たようだ。
最高気温が、35度を超るような『超真夏日』では、玄箱の中で、何かがあったようだ。原因は何だろう?

7月から8月の間の詳細なデータが無いのが悔やまれる。
来年の夏が楽しみだ。

(恒温槽にほうり込めば良い・・等と言わないこと。流石にこわい)

== 参考リンク ==

玄箱の時刻合わせ adjtimex を使って、玄箱のシステムクロックを合わせる方法。
気温データのページ 毎日の最高気温・最低気温が記録されて居る。気温データの使用を快諾して下さった中村さんに感謝!!

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November 13, 2005

萩尾望都さんと会う

e02411月 9日、恒例となって居るロフトプラスワンでのイベントに、漫画家の萩尾望都さんをゲストに招いた。
元々、私は萩尾さんの大ファンで、前回のイベントの後、徹夜で歌舞伎町の中華料理屋で飲んだ時、ロフトプラスワンの斉藤さんが「萩尾望都さんなら、うちの店に何度か来たことありますよ」と言ったのを聞いて、「是非、ゲストに萩尾さんを呼んで・・」と拝み倒して、今回の企画となった。

中学生の時からの憧れの人に会うというので、緊張しっぱなしだった。
藤谷さんや八谷さんからは、「いつもの野田さんじゃない!!」と言われる。正直、こんなに緊張したのは、H-IIA ロケット 1 号機の打ち上げ以来だ。

完全に舞い上がった状態で、イベントは進んだ。基本的に宇宙を扱った SF 漫画の科学考証に突っ込みを入れる構成だ。自然と萩尾望都さんの作品では、「11人いる」とか「スターレッド」などが、話題の中心になる。萩尾望都さん以外の作品では、「21エモン」とか「銀河鉄道999」とかが対象となった。

と・・、後は何を言ったか、良く覚えていない。失礼な事を口にしていなければ良いのだが・・

覚えているのは、意外なほどの優しい萩尾望都さんの声だけである。

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November 12, 2005

メーヴェ・・ のようなモノ

e023八谷さんが作って居る「メーヴェ・・のようなモノ」の紙飛行機を入手した。早速作ってみた。

八谷さんは、実際に人が乗れる大きさの「メーヴェ・・のようなモノ」を製作して居て、愛地球博にも展示したくらいだ。既に完成していて、後は試験飛行を残すのみとなって居る。

紙飛行機を作ってみると判るが、この「メーヴェ・・のようなモノ」、翼端部に意外と大きな後退角を持って居る。複雑なガル翼のため、写真などでは、この後退角は判らない。
この後退角こそ、安定の秘密だ。

実際に、紙飛行機を飛ばしてみると、ピッチ軸周り(上下)の安定は全く問題ない。
だが、ヨー軸周り(左右)の安定/復元性の不足が気になった。全く飛ばない訳ではないのだが、ちょっとした横風で、ひっくりかえる。

紙飛行機を横から見ると、胴体前部、実機ならジェットエンジンが入って居る部分が大きすぎる。これがヨー軸周りの安定性不足の原因になっていると推測される。
メールで、八谷さんに聞いたところ、「メーヴェ・・のようなモノ」の実機を設計された四戸さんという方を経て返事をもらった。

「この紙飛行機、10円玉を重りに使うため、実機よりも胴体前部の幅も長さも大きくして居る」との返事を受けた。
こりゃ、ヨー軸周りの安定/復元性が不足していて、当然だ。

スケール機のフライングモデルを作ったことのある人なら判ると思うが、特にフリーフライト機は、実機よりも安定性を大きめにしないと安定して飛ばない。
だから、主翼の上反角を大きめに、尾翼を大きめにすることが多い。
特に、紙飛行機のような平面胴体の場合、実機をそのままのスケールダウンしたプロフィールで胴体を作るとヨー軸周りの安定が取れないことすらある。これは、実機の胴体は円筒形なのに対し、紙飛行機は平面であるからだ。横から風を受けた時、円筒形の胴体なら、風は上下にスムーズに抜ける。これに対して、平面の胴体は横風をモロに受ける。つまり、平面の胴体は、円筒形の胴体より横風の影響を受け易いのだ。胴体、特に胴体前部が横風の影響を受け易いと、ヨー軸周りの不安定性を生む。

ただでさえ、ヨー軸周りの安定が不足しがちな紙飛行機に実機よりも大きな側面の胴体前部が付いて居れば、ヨー軸周りの安定/復元性が不足していて仕方が無い。
また、「メーヴェ・・のようなモノ」では下反角の付いた翼端部が垂直尾翼代りになって、ヨー軸周りの安定性に寄与する。しかし、紙飛行機の場合、どうしてもロール軸周りの安定性のために、上反角を大きめにしがちだ。そうすると、下反角が不足してヨー軸周りの安定不足になると言うことも四戸さんから聞いた。

もっと紙飛行機らしく飛ばそうと、ヨー軸周りの安定のために、ナウシカ(?)の紙人形を作ってみた。
人形は、上下に足を開いたポーズを取らて、垂直尾翼の効果をねらった。

実際に飛ばした所、予想通り、安定性が増し、姿勢の変動や横風などの外乱からの復元性も、格段に向上した。

以前は直線の滑空がやっとだったが、「これなら、いけるかもしれない」と斜め上方に投げてみた。

滞空競技用紙飛行機ほど、全力で投げるのは無理だが、軽い急上昇から旋回滑空に入れることに成功した。

秋空の中、ゆっくりと旋回しながら飛ぶ「メーヴェ・・のようなモノ」の上に、ナウシカ?の人形が見えた時は、まるで映画の一場面のようだった。

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「メーヴェ・・のようなモノ」の入手方法については、次のリンクを
  ・ペーパープレーンキットのご案内

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