折り紙飛行機作成支援ソフト PMF - 目指せ！フライト大王！！ - 堀 邦明 山田 泰広 芳川 健 セレイヴィ ラ －縮小版－

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1 折り紙飛行機作成支援ソフト PMF - 目指せ！フライト大王！！ - 堀 邦明 山田 泰広 芳川 健 セレイヴィ ラ －縮小版－

2 PMF とは ヴァーチャル折り紙飛行機作成 ↓ シミュレーション ↓ 折り線を付けた用紙の印刷 ↓ ３ D で表現された折り方を見ながら実際に折る ↓ ヘルプを見て機体の調整 までの工程を行い、折り紙飛行機の製作の総合的な支援 を行う。 Play- 遊ぶ、 Make- 作る、 Fly- 飛ばすの略

3 PMF とは - 環境 - 機体を折る 既に作成された機体の折り 方 人 コンピュータ 紙 機体の航路シミュレーショ ン 機体の新規作成、折り方の登 録 機体の作成、飛ばし方のアドバイス ユーザとシステムの関係 動作環境 Java 、 Java3D がインス トールされている環境 折り線付き印刷

4 PMF とは - 独創的な部分 - 新規作成により長方形の紙から仮想的に 折れること マルチプラットフォームであること 機体の折り方を３ D で表示できること 誰にでも使えること 折り線付き印刷機能

5 PMF とは - 類似品との相違点 - 折り紙飛行機であること 切り紙飛行機の支援ソフトはすでに存在するが折り紙飛 行機の支援ソフトはまだない。 折り紙飛行機切り紙飛行機

6 シミュレー ション パラメータ の算出 シミュレーション 新規作成で作成した機体や、既存の 機体からパラメータを算出し、飛行経 路をシミュレートすることができる。 シミュレーションでは運動方程式をル ンゲクッタ法で解く。精度が落ちるが 時間間隔（ dt ）を広げることにより処 理回数を減らし、早く、手軽に飛行経 路を知ることができる。

7 シミュレーション - 機体データ 構造 - 面の配列 面は点の配列で構成されてい る 機体 面１面１ 面３面３ 面２面２ 面i面i ・・・ 点１点１ 点２点２ 点i点i

8 シミュレーション - 設定パラメー タ - L R D Vc α θ Z X mg u w

9 質量 (m) – 紙一枚分の重さとする 空気密度 (p) – 空気の密度、自由に設定可 能 初速度 (Vo) – 投射速度、自由に設定可能 飛び出し角度 (θ0) – 投射角度、自由に設定可能 慣動半径（ｒｙｙ） – 重心から先端までをｒｆ、 後尾までをｒｂとして 寄生抵抗係数 (C D0 ) – 摩擦抵抗、圧力抵抗、干渉 抵抗などの揚力と関係なく 発生する抵抗 重心 lhg 空力平均翼弦長 ch 翼幅 sp 空力 中心位置 hnw １４ 胴体中心線 取付角 set ｒｆ ｒｂ シミュレーション - 設定パラメータ２ -

10 シミュレーション - パラメータの 導出 - １．正規化 AC AC 計算しやすいように 移動させる ２．重心 ・ ・ それぞれの 面の重心 重心位置の 平均をとる

11 重心 lhg 空力平均翼弦長 ch 翼幅 sp 空力 中心位置 hnw １ ３ 胴体中心線 取付角 set ｒｆ ｒｂ シミュレーション - パラメータの 導出２ - 取り付け角 胴体中心線と機体胴体 との角度差 空力平均翼弦長 片翼の重心を通る翼弦 の長さ 空力中心位置 後尾から空力平均翼弦 長の３／４の位置 翼幅 図参照

12 終わりに この機能を使って折る前にシミュレーションで飛行経 路を見ることができるので、製作の失敗を少なくする ことができるがあるこのソフトを使用して多くの人に 折り紙飛行機の奥深さ、楽しさを知ってもらえればと 思う 参考文献 Excel で解く機械系の運動力学：増山 豊：共立出版株式会社 航空機力学入門：加藤 寛一郎、他：東京大学出版社 仮想空間における折り紙の対話型操作の実現：宮崎 慎也、他：情報処理学会論文 誌 Vol34,No9,pp.1994-2001 Aerodynamics, Aeronautics, and Flight Mechanics ： B.W.McCormick ： John Wiley & Sons.Inc