機体データを管理しよう
（水平尾翼容積の使い方）

ここでは水平尾翼容積（Ｖｔ）を用いた機体データの管理法を紹介します。
水平尾翼容積、空力平均翼弦、などについては様々な文献、サイトなどで紹介されていますが途中まで読み進んだが複雑な計算式が出現したり、突然定義されていない記号が式の中に出現したりすると理解困難になり「別に理論を知らなくても飛ばせるや」と諦めてしまった方も多いでしょう。
ここでは極めておおざっぱな計算で製作した機体のデータを数値として残し、数多くの機体のデータの蓄積で新作機の設計に応用しようとするものです。

まず最初に翼のデータを調べます。
調べる項目は、

上反角を付けた状態での翼幅

平均翼弦　（Ｃｎの平均）

平均翼弦の０％位置

平均翼弦の２５％位置（Ｂｎの平均）

投影翼面積　（Ｃｎの平均×翼幅）

１、	方眼紙に翼を原寸で描きます。
	片側だけで良いでしょう。
２、	翼の中央部から翼端に向かって
	５ｍｍ間隔で線を引きます。翼を５ｍｍ毎にスライスした様になります。大型機の主翼などは１ｃｍ間隔、水平尾翼などは３ｍｍ間隔でも良いでしょう。右図では２１分割になりました。

３、	スライスした各翼弦（ＣｎがＣ1 からＣ21）の長さを測定します。
	これらの長さの平均をＣｎ ave とします。Ｃｎ ave ＝（Ｃ1 からＣｎの合計）／ｎ　　で求められます。（Ｅｘｃｅｌなどを使用すると簡単にできます）これは厳密な意味での「空力平均翼弦」とは異なりますが、数多くの翼の計算をいつも同じ手法で行うと言う意味では機体の相対的な比較検討には十分使用できます。
４、	スライスした各翼弦の前縁側から２５％の位置に線を引きます。
	（Ｃｎの上から１／４の位置）
５、	翼の前端から各翼弦の２５％位置までの長さ（ＢｎがＢ1からＢ21）を測定します。
	これらの長さの平均をＢｎ ave とします。Ｂｎ ave ＝（Ｂ1 からＢｎの合計）／ｎ　　で求められます。
６、	Ｂｎの平均の位置に線を引き、この位置を２５％位置とします。
	この位置からＣｎの平均の１／４だけ上の位置に線を引き、この位置を０％位置とします。また、この位置からＣｎの平均の３／４だけ下の位置に線を引き、この位置を１００％位置とします。
７、	６での０％位置と１００％位置を上下に結んで長方形を描きます。（上図の青線の長方形）
	赤の楕円翼と青の長方形は同じ面積になるはずです。　これで翼面積は求められます。図の青線の長方形の上部分が「重心０％位置」になり、下部分が「重心１００％位置」となります。
８、	同様の方法で水平尾翼についても測定しておきます。

９、	重心位置から水平尾翼の２５％位置までの
	距離を「テールモーメントアーム」と言い右図ではＬで表しています。文献によっては「主翼の２５％から尾翼の２５％まで」としているものもあるようですが、いつも同じ定義で測定する」事の方が大事ですのでここでは「重心位置から」を採用します。
１０、	過去に製作した機体での重心位置を参考に
	予想される重心位置を仮決定しておきます。
１１、	目標の「水平尾翼容積」を設定します。
	ハンドランチ機やループ上昇機などは１．０前後、垂直上昇機では１．５程度のものもあるようです。

１２、

水平尾翼容積は以下のような式で表されます。

主翼面積	＝Ｓ　　（上反角を付けた状態の投影面積です）	ｃｍ2
主翼平均翼弦	＝Ｃ　　（Ｃｎの平均値を使用します）	ｃｍ
水平尾翼面積	＝Ｓｔ	ｃｍ2
モーメントアーム	＝Ｌ　　　　とすると、	ｃｍ

水平尾翼容積　　Ｖｔ＝（Ｓｔ × Ｌ）／（Ｓ × Ｃ）　　　　　式１

この式をＬを求める式に展開して、

モーメントアーム　　Ｌ＝（Ｖｔ × Ｓ × Ｃ）／Ｓｔ　　　　　式２

式２を用いてＬを求めて胴体の寸法を決定します。

１３、

フライトテストでのオモリの増減を行って最終的な重心位置が決まったらＬの値を再度実測して

最終的な水平尾翼容積Ｖｔを式１を用いて計算し直して資料として保存します。
また、最終的な重心位置が何％の位置になるかも求めておきます。

フライト後に再計算した値で右の様なグラフにプロットしておくと良いでしょう。
また、飛ばしたときの感想も併せてメモしておくと良いでしょう。

数多く製作しては飛ばし、資料として残しておくことにより新型機の設計の参考になり、自然とお気に入りの機体が見えてくる様になるでしょう。

一般的にグラフの右下になるほど縦安定が悪くピッチングしやすい機体となります。
また、左上になるほど安定は良くなりますが滑空速度が速くなります。