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モホーク製作記(5):バージョン1.0公開

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なし モホーク製作記(5):バージョン1.0公開

msg# 1.1.1.1.1.1.1
depth:
6
前の投稿 - 次の投稿 | 親投稿 - 子投稿なし | 投稿日時 2015-10-13 11:32 | 最終変更
hide  長老 居住地: 兵庫県  投稿数: 635
hideです。自作機 Miles Mohawk の最新バージョン(1.0)を先日、JPオリジナルダウンロードで公開させて頂きました。すでに何人かの方に、試して頂けましたようで光栄です。遅ればせながら、こちらでもご報告致します。
 新たに手を加えたのは以下の点です。
  ・一応、Rembrandt に対応しました。
  ・パイロットの頭部や機体の一部が、ビリビリ振動して見える問題を解決しました。
  ・操縦性、安定性を大幅に改善。離陸やトリム調整が楽で、しっとり安定し、舵の利きもよくなりました。

 まだ改良の余地はあるものの、ひとまず完成形になったかなと感じています。よろしければ、ぜひお試し下さい。
 (Miles Mohawk Ver1.0のダウンロードは下記から)
  http://flightgear.jpn.org/modules/d3downloads/

●●Rembrandt への対応:
 モホークには、高速用と低速用のプロップディスク(回転中のボケたプロペラを表現する、半透明の円盤)があり、回転数によって表示を切り替えています。仮にプログラム上、何も対策を取らずに Rembrandt 機能をオンにすると、ご承知のようにプロップディスクは不透明に見えてしまいます(しばらく前のFlightGearでは確か、風防ガラスも不透明に見えたと思います)。本機ではこのほかにも、後述しますように、空いちめんに謎の白い六角形ノイズが発生する、他機では見たことのないトラブルが生じました。これらを解決しないことには、とてもVer1.0を名乗ることは出来ません。

 プロップディスクを Rembrandt に対応させるのは割に簡単です。他機のファイルを参考に、Models/Mohawk.xml(アニメーションファイル)に、
<effect>
<inherits-from>Effects/model-transparent</inherits-from>
<object-name>group-prop-disk</object-name>
<object-name>group-prop-disk3</object-name>
</effect>
…と追記したところ、機外視点では半透明に見えるようになりました。でもガラス越しの cockpit view では、Rembrandtを使おうが使うまいが、完全透明になってしまいます。上記<object-name>タグに風防ガラスのパスも書き込めば、プロップディスクは正常に見えますが、今度は風防ガラスの反射光が消えてしまう、という問題が起きました。
 モホークの風防は、ごくオーソドックスに、shader機能の crome 指定で表面反射を入れてありますが、なぜか無効になってしまうのです。風防ガラスは、1枚の平面を裏表両面表示で使っていますので、一時はこれが原因かと思って、ガラスの内側表面を(他機によくあるように)片面表示の独立ファイルにしてみましたが、効果なし。新たにガラスを作り直してもダメ。となると、プロペラ回転面と風防ガラスの反射の、どちらかを選ばざるを得なくなります。
 風防内に反射光を仕込むと正直、操縦の邪魔になります。どちらかと言えば、ない方が好きです。ただし、これを消してしまうと困ります。モホークの風防は窓枠が固定式で、開閉部分は左右2分割の樹脂ガラスだけが上下にスライドする仕組みです。零戦のように窓枠ごと動くわけではないし、実機通り透明ガラスにしましたので、表面の反射が消えると全然見えなくなり、風防の開閉動作も楽しめなくなってしまうのです。

 また本機の風防は、パイロットの頭すれすれに、低く細く設計されています。本機同様リンドバーグの注文で開発されたロッキード・シリウスにも、似た風防が付いており、この時期の彼の好みのようです。視界を犠牲にして空気抵抗を減らし、高性能をアピールしている感じですが、はっきり言って狭苦しいです。この狭さをFlightGear でも表現したいと思い、あえて邪魔なガラス反射を入れました。(15分も操縦すると、つい風防を開いてしまいますが、このときの開放感は素晴らしく、風が吹き込んで来るような気がします。戦前は、風防を開けたまま飛ぶのを好むパイロットが大勢いたそうですが、こんな気持ちだったのかな…と)(笑)

●●「謎の六角形」および「ビリビリ現象」との戦い:
 Rembrandt 使用時の宿題は、まだあります。8月にデスクトップ機を自作した際にご報告しましたが、空に六角形の白いタイルが多数チカチカ表示される、謎の現象を退治しなくてはなりません。この症状が映っている画像のアドレスを、以下に再掲しておきます。
   http://flightgear.jpn.org/modules/myalbum/photo.php?lid=326
 「謎の六角形」の集団は、天頂を中心に渦を描いて分布します。Rembrandt を使わないと現れませんので、最初は風防ガラスが絡んでいるのかと思いましたが、風防全体を外しても変化なし。オブジェクトのどこかに無理があるのかと、成形に苦心したフィレットを外したり、中央部を残して主翼を切り捨てたり、尾翼や後部胴体を順次消したりして、とうとうエンジンとペラとコクピットの丸裸になりましたが、やはり六角形の嵐は収まりません。

 そこでアプローチを変えることにして、最初のモックアップから最新版まで、保管してある細かなバージョン46種のすべてを対象に、いつから「六角形」が出現したのか検証しました。まず、飛行可能な最古のバージョンを起動。これは大丈夫でした。しかし直近のβ2版では現れます。次に両者の中間の日付のモデルを調べて、更にその中間をテスト…という風に絞り込んだところ、コクピット内壁を作り込んでいた7月3日製の機体までは無事ですが、翌日セーブした型では「六角形の嵐」が起きることが分かりました。明らかに、このとき何かが起こったのです。
 継ぎはぎ的な成形を重ねるうちに、オブジェクトの頂点の数と面の状態に矛盾が生じたとか、何か問題があったのでしょうが、残念ながら原因は分かりませんでした。しかし改良作業のスタート地点は判明したわけで、前記の7月3日バージョンを土台に、付いていなかった計器を改めて組み込んだり、特に工作の汚い部品を作り直したり、一歩ずつ最新版に近づけながら Rembrandtの 起動テストを重ねて、「六角形」が出現しない完成機を手に入れました。

 ここで、嬉しい発見がもう一つ。モホークは Rembrandt を使わない状態でも、画面表示に少々問題がありました。主脚タイヤや風防の窓枠など、一部のパーツの輪郭が、駐機中にビリビリ震えるのです。こうした振動は他機でもまれに見かけますので、あまり気にしていなかったのですが、モホークでは特に前席パイロットの頭に頻発し、段々ひどくなりました。飛行帽がまだらにハゲて素肌が見えたり、一瞬で元に戻ったり。かなり悲惨な状況でしたので、何とかしたいと思っていました。
 起動時のコンソール画面を精査したら、削除済みの計器前面ガラスに関する記述が、プログラム内に残っていたのが原因で、エラーメッセージが一つ出ていました。この問題をつぶしたら、ややビリビリが少なくなりましたが、根絶には至らず悩みのタネでした。幸いこの「ビリビリ現象」も「六角形の嵐」が解決した時点で、ほぼ完全に収まりました。おそらく共通の原因だったのでしょう。
 実機の開発では、機械的・空力的な振動の収束に苦心するようですが、立体オブジェクトに発生する「ビリビリ現象」もデリケートで厄介です。防止のコツはよく分かりませんが、オブジェクトの面と面が重なり合うのを極力避け、マクロには複雑な機体に見せかけつつ、ミクロには出来るだけシンプルな構造として、1工程ずつていねいに仕上げること…あたりでしょうか。

●●操縦性を煮詰める:
 当面の課題をクリアしたので、最後に操縦性と安定性を見直しました。
現代では決して、足が速いとは言えないモホークは、巡航中に風の影響を大きく受けるため、地文航法と推測航法のおさらいに向いています。正確な航法を行うには、偏流(風でコースから横滑りする角度)を正確に観察して修正角を決める必要があり、そのためには横滑りを起こさず直進できることが条件となります。
 本機は当初、オートパイロットで直進中に浅くバンクして飛ぶ癖が見られ、旋回計でもかすかな横滑りが確認できましたので、まず直線飛行のバランスを見直しました。バンクを解消するにはエルロン調整だけでなく、ラダーのトリムも変化させて試行錯誤を重ねたいので、他機を参考に Mohawk-set.xml ファイルをいじって、トリム調整の項目を書き加えました。
<controls>
 <flight>
  <aileron-trim>0.035</aileron-trim>
   <elevator-trim>-0.01</elevator-trim>
  <rudder-trim>-0.0</rudder-trim> <!-- fixed -->
 </flight>
</controls>
 このうちエルロンとエレベーターのトリムは、飛行中にジョイスティックから変更可能ですが、ラダー調整は私の環境では無理なようですので、上の記述が唯一の手段です。実機で言うと、地上で調整する「固定タブ」に当たります。最初はラダーを少し切ってバンクを消しましたが、途中から Mohawk/Mohawk.xml(空力ファイル)の調整作業も進めまして、舵の利きと復元力、操舵に対するダンピング特性などを各種いじって、操縦安定性全体のバランスが変わりました。その結果ラダートリムは、最終的には中立に戻りました。

 一連の調整作業で狙ったのは、「舵を使えば切れ味よく運動し、中立に戻せばしっとり安定する」という、いいことずくめの飛行特性ですが、先のVerβ2に比べれば、ある程度実現できたと思います。
 モホークVer1.0は、以前より速い角速度でエルロンロールし、今回初めてスナップロールもこなせるようになりました。140KIAS以上に加速すれば、連続宙返りも不可能ではありません。本機はもともと、オーナーが自分で操縦を楽しんで旅行にも使う、練習機より高性能を狙った長距離自家用機で、曲技機に近い系統ではありませんが、気が向けばちょっと振り回してみることは可能で、以前よりさらに楽しい飛行機になったかと思います。

●●13日午後の付記:
 あとで思い出したのですが、「ビリビリ現象」にはもう一つ、別の要因が絡んでいました。パイロットの視点の問題です。
最近のFlightGearは、pilot view で大きく視線を横に振ると、パイロットが首を横に突き出したみたいに、カメラ位置が横移動しますね。お陰で斜め下が見えやすくなって、便利ですし大変リアルだと思いますが…風防が非常に狭いモホークの場合、カメラ視点がガラス面に近づきすぎて、風防ガラスの一部が消えてしまいます。理由は、viewカメラがパイロットの頭部に遮られずに外界を見る目的で、至近距離の物体は無視するように設定されているからです。
 設定距離はデフォルトで10〜12僂らいだと思いますが、以前toshiさんに教わった記述を、機種名-set.xml に追加すると変更可能です。
<rendering>
<camera-group>
<znear type="double">0.005</znear>
</camera-group>
</rendering>
Mohawkβ2では、上記のように設定値を0.005(スケールサイズで5ミリ)まで縮め、ほぼガラスが消えずに済みましたが、この設定ではビリビリ現象が悪化することが後日判明。バージョン1.0では0.025(25ミリ)まで緩めています。目一杯後ろを見ると一部ガラスが消えますが、斜め後ろ40度くらいでしたら大丈夫。実機でも後ろを見る時は、風防を開けて頭を突き出したと思いますので…これでいいのでは(笑)。
 以上、view の最小距離を調整する場合のご参考でした。

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