部品を買おうと通販サイトに行ったら１ヶ月前の部品の価格がいきなり４割ほど上がっていて、結構、自分で作ってみようというチャレンジャーがたくさんいるんだなと思ってこのブログモードは終わっていますが一言コメントします。

現状の竜巻エンジンの構造は２つの大きな欠陥があります。

１つはフード形状、もう一つはプロペラ形状です。フード形状は以前述べたことがあるので割愛します。

プロペラ形状については、高速に回転させると上昇気流が平板プロペラを突き抜けてアクリル板に衝突しエネルギーを激しくロスし増幅出来なくなります。おそらく円錐状にひだをつけるようなプロペラ形状にしなければなりません。頑張ってください。

バイパスの電圧測定の比較実験ですが、モーター側と顕著な違いは検出できませんでした。

コントローラの誤作動の可能性は排除できず、結論としてはグレーで短期攻略作戦は失敗、敗北を認めなければなりません。今後は長期戦に移行します。力不足で申し訳ありません。

それでも悲観する必要はありません。最近、メールをいただいたのですが、その方が重力発電機に似た形式の永久機関の発電実証に成功しており、近く事業化すると言われていたので目的を成し遂げてくれるでしょう。

誰が最初にやるかではなく誰かがやることが重要なんだとずっと思っていましたので、他の人がやってくれるのは昔から望んでいたことです。

本日でこのブログモードは終了とさせていただきます。残念な結果に終わり、奈落の底に落ちた気分です。這い上がれるかはわかりません。

落ち込んでいて思い出したのですが、まだ試していない禁断の水流方式がありました。水流だと劇的にパワーアップ出来るかも知れません。長期戦の中でやってみることにしましょう。続編を期待させるように終わるのは小説の基本ですよね。

乾電池直結作戦は失敗です。1.5Vでも3.0Vでも竜巻効果には至りません。

おそらく理屈はこうです。少し加速している状態ではギヤなどのやや大きめの機械抵抗があっても加えられている電気エネルギーで相殺されており、プロペラを加速させる際の風への抵抗にはならず、峠を越えて竜巻効果に至りますが、プロペラが一定回転している場合は機械抵抗に打ち勝つだけの風がなければなりません。が、その風はプロペラの反作用で逆に減速させられてしまうので、増幅状態である竜巻効果に至るのは難しいのです。

竜巻効果に至るにはプロペラが少し加速していることが望ましく、プロペラの加速は急激すぎてもいけません。追い風が届かなくなると加速させられないからです。

このような微妙なバランスも難しいところです。うっかり忘れていました。

新たに買ってきた別のスピードコントローラーを試して見ようとは思いますが、スピードコントローラー次第でスイッチ切り替えにより誰にでも視覚的にわかりやすい映像が撮影できるかは自信がないので、以前のバイパス作戦の電流が逆方向に流れるであろう現象を利用するかも知れません。

2.4GHz帯のちょっと高級なスピードコントローラを買ってはきましたが、2V程度の定電圧による初期エネルギーを注入することで竜巻効果が起こるなら、1.5Vとか3.0Vの乾電池を直付けしスイッチでオンオフすればいいのであって、スピードコントローラのような複雑な部品は必要ありません。

ラジコンのコントローラを使わなければ、ノイズを拾うだの、電流カットだの、ノーコンだの、保護回路だの、受信感度だの、他の電波（電気機器）の影響だのと何が起こっているかよくわからない複雑な問題に頭を悩ませる必要はありません。スピードコントローラの説明書には振動する部分には設置しないでくださいと書いてありましたが、ラジコンカーは振動しないで走らせられるのでしょうかね。

基礎的実験というものはシンプルな構成であることが望ましいので、やってみないとわかりませんが、次の作戦は乾電池直結作戦にしました。

新ジョイント部品＆遊星歯車は予想通りに振動を劇的に低減させました。遊星歯車の機械抵抗はグリスが効果的です。最初グリスをつけておらず抵抗に負けてしまいました。

実験はコントローラの電流カットにも負けず、結構、回り続けました。神に誓ってアクセル操作による電圧は2V程度までしか上げておらず、7V程度まで上がる際にはアクセルはオフにしています。

＜遊星歯車実験映像 DSCF3221.MOV 256MB＞(右クリックしてファイルを保存してください)

本当はバッテリー系統からスイッチで切り離し電球でも光らせようと思っていたのですが、不思議なことにスイッチに近寄ると回転が止まってしまいます。

そうなるとコントローラの誤作動も疑われるわけで、決定的な証拠は結局得ることが出来ませんでした。

対策としては別のコントローラを使ってみることや、ラジコンをやめてノイズを拾いにくい有線にするとかが考えられますが、無間地獄に陥っているようで現存戦力による短期決戦はこのぐらいで限界のような気もしてきました。改善したい点は他にもフード形状をお椀のようにしたい等があり、戦力を立て直し、長期戦に移行した方がいいかも知れません。短期決戦のつもりがずるずる長期化すると補給切れを起こし餓死することになります。

昨日のバイパス作戦の映像もついでに掲載します。画面下部のコントローラのLEDが映っておらず、肝心なものを撮り損ねてしまいましたが、もうバラしてしまったので撮り直しは出来ません。

＜ツインモーターバイパス作戦映像 DSCF3210.MOV 165MB＞(右クリックしてファイルを保存してください)

この映像でもアクセル操作による電圧は2V程度までしか上げておらず、7V程度まで上がる際にはアクセルはオフにしています。通常アクセル操作ではあのように急激に加速させることは出来ません。

状況証拠はそれなりに得られ、狸の尻尾は掴んでいますが、なかなか捕まえられず狸汁にできません。んー、どうしましょう。

昨日のバイパス作戦はイマイチでした。

竜巻効果でモーターが発電機になるとバイパスにはそれまでと反対方向に電流が流れることになり、右往左往してやっぱり安定しないようで、結局止まってしまいます。

モーター１つの時に回転軸が弾き飛ばされることから、ツインモーターで対策しようとしていたのですが、逆に深みに嵌ったのかも知れません。

モーターの１つのギヤが外れたことと新たなジョイント部品が届いたこともあり、ツインモーターには見切りをつけました。そういった訳でまた大改修になりました。



下手な小説を書いているわけではないのですが、なかなかゴールには辿り着けないものです。

ツインモーター方式を振り返ってみれば、プロペラ回転軸の両脇にモーターギヤがあり、それぞれのモーターギヤには誤差があるので振動要因でした。また回転軸はベアリング軸受け２つとアクリル板のベアリング口の３点を通り、３点を正確に通す直線を引くのは難しいので、これも振動要因になっており、精度の低い装置になっていました。モーターの負荷も２倍になったため、加速させるのは難しくなっていました。

新たなジョイント部品は回転軸をアクリル板のベアリングと遊星歯車接続部分の２点で貫け、バネのような柔軟性があるので、アクリル板のペアリング口に合わせて回りそうであり振動をかなり低減できそうです。また、モーター回転軸とプロペラ回転軸は同一なのでモーターの負荷が高い場合にもどちらかの方向に回転軸が傾くということはなく、モーターの回転によりバランスが乱されることもありません。竜巻効果が起こりスピードコントローラの電流カットにより電気ブレーキがかかっても安定してそれに打ち勝つことを期待するものです。

新しいジョイント部品でも打ち勝てないなら、スピードコントローラが7.2Vで電流カットするのが障壁なので、最大12Vとか14.4Vのスピードコントローラを使えば、7.2V(最大8.4V)のモーターでは12Vまでは到達できないため、電気ブレーキもかからないことになるので解決できる気がします。

ツインモーター方式は7.2V(最大8.4V)のモーターを直列で繋げていたので、最大16.8Vまで到達する可能性があり、7.2Vはすぐに超えてしまいそうで、そういう点でも問題ありました。

2V程度の一定電圧を加えているとキュキューンと竜巻効果が起こりかけるのですが、そのまま増幅することなく跳ね返されます。

この逆方向の収束させる力の源は何だろうと、竜巻効果が発生した瞬間に、スピードコントローラの赤いLEDを観察したところ点滅が起こっていました。



このLEDはスピードコントローラの出力に電位差が生じている際に光るもので、アクセルをオフにしている時とアクセルを最大にしているときは通常（竜巻効果がない場合）消えます。（竜巻効果が発生している場合はアクセルをオフにしていても電位差が生じるのでLEDは光ることがあります。）

今までアナログテスターの電圧計を見ており、それは2V付近でしたが、アナログテスターは応答性が悪く、実際は瞬間的に7.2Vを超えたため、LEDが消えたものと考えられます。

LEDが消えると電流がカットされた状態で、前日述べたようにモーターには電気ブレーキの最大抵抗がかかります。アナログテスターの7.2V付近で跳ね返されるのではなく、実際は竜巻効果が起こり始めた瞬間から跳ね返されていました。おそらく、これが竜巻効果が単純に増幅しない原因です。加速し出した直後に電気ブレーキがかけられてしまうのです。

このような状態でもアナログテスターの7.2V付近で頑張って回り続けようとしていたことは、以前、電気ブレーキでは止められないだろうと自転車のブレーキを付けたことも間違ってはいなかったようです。(自転車のブレーキはまだ活躍していませんが。)

さて、竜巻効果の加速直後の電気ブレーキ問題はどうやって解決すべきでしょうか。

簡単なうまい方法がありました。バイパスを付ければいいのです。電流がカット状態になればスイッチが切られたのと同じなので、モーターが発電した電気は自然にパイパス側に流れていきます。

スピードコントローラの出力端子を枝分かれさせ、一本はモーター側へ、もう一本は電球だけがあるバイパスに繋げます。モーターと電球を並列に繋いだ状態と同じです。



ちょっと試運転してみたところ予想通り竜巻効果はスムーズに増幅し相当いいです。純粋に光り輝く電球はとても綺麗に見えました。ゴールは見えた気がします。

アクリル板の上から別の９号フードを使い、１０号フードをくり抜いたもので押さえることでエアリーク対策を行いました。

(設置前)

高圧口４つの１層で実験したのですが、これはそれなりに効果があったようで、以前より長く竜巻効果が持続し、7.2V付近で跳ね返されて電圧が下がり、再び7.2V付近まで上昇するということを何度か繰り返し、一瞬どうやって止めようかとブレーキを使おうかと思ったぐらいでしたが、残念ながら、やがて自然に止まってしまいました。

7.2Vで何で跳ね返されるかというと、スピードコントローラの最大電圧が7.2Vなので、それ以上にならないように電流がカットされることになるので、モーターには最大抵抗の強力な電気ブレーキがかかることになるためです。さすがにモーター２つは荷が重いようです。

撮影しようかと思い、再度やったのですが、今度はうまく行きません。見ての通り精度の低い装置なので振動などでどこか微妙に変化するようで不安定なのは相変わらずです。

竜巻エンジンはかなりピーキーな特性で、低回転付近から一気に加速しますが、中回転付近からは加速しなかったりもします。飛行機は向かい風では飛びますが、追い風では失速するのと似たものがあります。竜巻効果が起こった際にスイッチでバッテリー系統から、抵抗系統へ切り替えようと思っているのですが、２つのモータは直列で繋いでおり短時間で7.2V付近まで上がって急ブレーキがかかってしまうのと、切り替えという動作は急激であり、モーター１つの場合はプロペラ停止状態から(空気は回り続けており竜巻効果が起こるので)回り出すこともありましたがモーター２つでは起こりません。モーターの抵抗が大きいと減衰後の再加速も難しくなります。モーター２つではスイッチ切り替えという方法は厳しいかも知れません。新たなジョイント部品が届いたらモーター２個から１個に戻した方がいいかも知れません。

高圧口制御の２層も試して見たところ、



竜巻効果はより起こりやすいようでしたが、打たれ弱いようです。減衰してから、再度加速するのは難しいようです。確かめようとしていたところ、コントローラのバッテリーが切れてしまい充電が必要になり、本日は終了となりました。

アクリル板のベアリング口の加工は良好でベアリングは外れなくなりました。また、アクリル板の凹みは回転軸に添えられているリングを１つ増やすことで低減させました。

アクリル板には傷防止のために最初から薄い膜が貼られているのですが、プロペラがよく見えないので「いらね」とあまり良く考えずに剥がしてしまったのですが、これは水道の蛇口のパッキンのように結構効いてたみたいです。そう思って今まで剥がさずやっていたのですが、時々こういう馬鹿なことをやります。(時々？)

おそらく上記理由によるエアリークで安定性（持続性）が思ったより上がらないので、これはまた作り直すしかないなと思ってそんなことを始めたのですが、それでは不十分かも知れないと思い、以前作成した１０号フードのドーナツ型の押さえを持ち出して、それで挟むことにより密閉性を高めました。



それで２０秒ぐらいは竜巻効果が維持できるようにはなったのですが、まだ、安定稼働には至りません。

膜を剥がしたアクリル板は光の反射で歪みとかがよく見えるようになったので高回転時に観察すると外側の高圧口付近が盛り上がってしまっており、内側９号フードの上縁を越えてしまうようです。こうなると空気抵抗だけになり効率低下は顕著になるので、現状の密閉対策は不十分で竜巻効果が持続しない大きな原因になっていました。

次回はこの対策で１０号フードをもう１つ犠牲にして、９号フードの縁を押さえられるようにくり抜いたものを作成しエアリーク対策にします。徐々にではありますが確実に良くなってはいます。

以前からの高圧口４つの１層は良好です。昨日の高圧口８つより強力でした。

ただし、高圧口８つの内の４つは後から開けたもので施工が悪く若干下側(低圧口側)に開けられており、なるべく上側に開けることが望ましいので、それで非効率の原因になっていたのかも知れません。単純に８つがダメとは言い切れません。

高圧口４つの実験で竜巻効果の継続時間が延びたのですが、１回目はモータの歯車が緩んでしまい、締め直した後の２回目はアクリル板の穴に嵌められているベアリングが外れてしまいました。これはおそらくアクリル板の凹みが起こったからです。竜巻効果が起こると高速回転することになるので、回転軸付近の気圧低下は避けられないことかも知れません。

アクリル板に付けられているペアリング口は正確に中央になければフードの振動要因になり、このベアリング口を塞がなくても中央付近は低気圧になるだろうし、外気を取り入れれば空気の密度が上がることになるのでエネルギー増幅効率が上がるかも知れないと思い、ベアリングを嵌めずに３回目を実施しました。

面白いことにベアリング口が空いていると竜巻効果が起こる前の低回転時にアクリル板が上に盛り上がることが観測されました。台風の目からの上昇気流は結構まっすぐ上に上昇するようで、零戦とかの機関銃がプロペラ越しに撃たれるように、すり抜けてくるようです。

そのためベアリング口が空いているとエネルギー増幅は難しいようで、ベアリング口は塞がないと問題あるようです。

それで塞いだとしても、竜巻効果が起こった際にまたベアリングが外れることが予想されるので、アクリル板の改善が必要になりました。

このアクリル板の直径は31.5cmぐらいあり、手持ちの円形カッターは30cmが限界で前回は円形カッターを改造して何とかしたのですが、あまり精度が高くなく、ベアリング口は正確にセンターに開けられていないため、組み上げが大変な部分がありました。

精度を上げようと１０号フードを定規のようにして、カッターでなぞって切ろうとしたのですが、これは相当大変です。平板プロペラを作る際に何度となくアクリル板をカッターで切っていますが直線でも200回くらいなぞらなければなりません。それを円形にくり抜くのは厳しすぎて始めた後に挫折しました。

どうしようかと考えた結果、地震による建物の破壊は弱いところを狙ったかのように壊れるので、１０号フードで押さえて引っ張ってパリパリと折ったところ、うまい具合にカッターの切り込みに沿ってくり抜くことが出来ました。部分的にはニッパーやヤスリで調整して結構精度のいい円形になりました。

次にベアリング用の中央の穴ですが、外れにくいように突起を持つように成型しました。



これってどうやって作ればいいと思います？

ドリルを逆回転させて、時間をかけて摩擦で溶かせばいいんです。（ちょっと時間をかけすぎて溶かさないでいいところまで溶けかけてしまいましたが、まぁ、問題ないでしょう。）

そんなことをしていて、今日は終わってしまいました。

ウネウネ歯車はそのままですが、モーターへの歯車の取付け方法を改善したところ振動はかなり収まりました。

分解時に観察したところ、モーターの回転軸が中心からずれており、あんな施工では大振動が起こるのも当然でした。歯車とモーター軸の間にはプラスチックのスペーサのようなものを入れているのですが、新たなスペーサを使ったのが失敗でした。以前のものに戻したところほとんど中心からずれません。

それで実験してみたところ竜巻効果の持続時間が若干延びて改善は見られたのですが安定稼働には至りませんでした。竜巻効果が起こっている際に、透明アクリル板のプロペラ側への凹みが観測されました。このようなことが起こると経験上ダメです。エアリークも起こったかも知れません

この原因として以下のようなことが考えられます。

• 高圧口を８つにしていたので排気と吸気のバランスが崩れた
• 台風の目は2mmぐらいの大変狭い間隔であったので高回転になると台風の目が大型化できず吸気効率が下がる
• モーターが２つになったので当然負荷は上がっている

次回は以下の３つを試して見ることにします。

• 高圧口４つ
• 高圧口４つの２層（高圧口開閉方式）
• 高圧口８つの２層（高圧口開閉方式）

ツインモーター用の金属平歯車も一応発注しました。

今日は竜巻エンジンとは関係ない余談です。以前購入した遊星歯車というものがありますが、この構造をよく見れば、以前提案した重力発電機と基本的に似た構造をしています。

重力発電機の試作が困難だったのは外側の衛星歯車に大きな遠心力が掛かりベアリング軸受けなどが加重に耐えられなかったという点がありました。

遊星歯車は中心の太陽歯車を回し、外周歯車を固定することで外側の衛星歯車を回していますが、この場合太陽歯車と衛星歯車の回転方向は逆になり、衛星歯車の回転重力場と遠心力の相互作用による推進力の方向は衛星歯車の移動方向（太陽歯車の回転方向と同一）と反対になりエネルギーの増幅は出来ません。

手品のようですが、中心の太陽歯車を固定し、外周歯車を回すようにすれば、外周歯車と衛星歯車の回転方向は同一になり、衛星歯車の移動方向は外周歯車の回転方向に一致し、衛星歯車の回転重力場と遠心力の相互作用による推進力の方向は外周歯車の回転方向と同じで衛星歯車の移動方向と同一になるので、エネルギー増幅が可能になります。

衛星歯車の遠心力による加重は外周歯車が支えることができ、エネルギー増幅を目的とすれば減速比を持つギヤとしての機能は必要ないので、大きな遠心力がかかる衛星歯車にベアリングなどの複雑な部品は必要ありません。ベアリングがあったとしても外周歯車が加重を支えるのでベアリングには大きな加重はかかりません。（遠心力による加重により外周歯車と衛星歯車間の遊びがなくなって機械抵抗が過大になるかも知れないという懸念はあります。）

この遊星歯車改の構造はシンプルなので高速回転にも耐えられるでしょうから、この構造はかなり興味深いものです。

外周歯車も自転しているので、衛星歯車を外周歯車の回転円の延長線上から回転軸に平行に少しずらすと更に興味深いことも起こりそうです。衛星歯車の回転重力場と外周歯車の回転重力場の相互作用で回転軸に平行に装置全体に推進力が生ずることになるでしょう。この辺の話は昔からやっている重力制御の応用技術です。

ツインモーター方式はそれほど悪くはありません。エンジンがかかりそうになりました。最近のクルマのエンジンは電子制御で何も苦労することなく掛かりますが、昔のポンコツのクルマみたいになかなかエンジンが掛かりません。



回転軸のブレ対策でこの方式を導入したのでしたが、回転軸のブレは特になくなったのですが、今度は装置全体の振動が激しくなり、振動はエネルギーロスであり装置全体のブレなので、竜巻効果は持続することなく、根本的な解決にはなっていません。高圧口８つを試して見ましたが、プロペラの設置はかなり下で台風の目がかなり狭い状態でしたが、エンジンが掛かりそうになったのは高圧口８つは増幅効率が上がるかも知れません。(実は逆に悪くなっていたのかも知れません。ツインモーター方式で高圧口４つと比較してみないと確かなことはわかりません。)台風の目の隙間が狭かったことから、振動にシビアだったとも考えられるので、高圧口開閉制御の２枚重ねの方法は有効かも知れません。

モータ直結のギヤの１つはウネウネ君であり、またモータへのギヤの設置方法にも若干問題がありました。設置方法は改善可能ですが、ウネウネ君の対処案はギヤを買い直して運が良ければ当たりに出会えます。

現在何に困っているかと言えばギヤの精度であり、以前購入した遊星ギヤで解決すれば話は早いので、再び別のジョイント金具を発注することにしました。しかし、これが届くのは１０日ぐらいかかります。

クルマのエンジンでも組み上げ精度が悪ければ掛かるわけがないので、つまらない、イケてない部品精度の問題で長期間滞っている気がしいます。

昨日の異常振動の原因はやはりダブルクリップでした。それで竜巻効果は起こったのですが、以前、頑強に補強したつもりだった軸受け２つの回転軸が、相変わらず弾き飛ばされてしまいます。棚のフレーム自体から歪んでしまうようです。



新兵器を作って対抗したはずが、全く歯が立たなかったということです。

以前の高級ギヤは遊星ギヤなのでプロペラの回転軸とモータの回転軸が同一線上になるのでいいのですが、あのジョイント金具でちょっと安定性を試してみましたが、全然、強度が足りないようなので、最初からこの案は没になりました。

それならばと土俵中央で押し合う力士モードで対抗することにしました。２つのモーターで回転軸を挟むようにすれば、弾き飛ばされないだろうということです。



白い歯車をまた買ってきましたが、ちょっと改善されたように見えたのは偶然だったようです。３種類のペアで使えるのは１種類だけでした。回転軸とモータの一体構造は施工が大変なので本当はやりたくないのですが、歯車の都合でしょうがありません。

ここまで苦労するのは全然予想外でしたが、まぁ、怪物相手なので仕方ありません。

エアリーク対策は万全のはずでしたが、何か異常振動が発生するようになってしまいました。

バラしてバランス調整等の試行錯誤をしましたが解決しません。よく見るとダブルクリップのつまみが振動しており、ここからエアリークが起こり、バネによる反発で振動が起こっているようです。そう言えば押さえ１０号フードを切り取る前にダブルクリップを思い切り開いて使ったため、バネが緩くなってしまっており、圧力不足になってしまったようです。確かにあの部分は風圧がかなりかかるはずなので圧力不足は問題ありました。(どこに原因があるのかよくわからないし、後になってわかるので、こんな原因究明するのが結構大変なんです。)

それでダブルクリップと小型のクランプがあればそれも買いに行ってきます。今日は成果なしです。(ダブルクリップが重要ということがわかりました。）

昨日の１０号の押さえはエアリーク対策にはなっていませんでしたが、高圧口の稼働中の開閉制御には適した構造かも知れません。２枚使われる９号フードを上から押さえつつ回転させるにはどうすればいいのだろうというのが懸案事項でしたが、強度が不足した１０号の押さえがバネのような役割を果たし、上から押さえつつ９号フードを回転させることが出来ます。エアリーク対策はアクリル板と９号フードをビス留めが接着剤で貼り付ければいいので問題ありません。

それでいきなり稼働中高圧口開閉制御を導入してもいいのですが、現在の課題は暴走させることにあるので、１０号の押さえは更に小さくし、スペーサのようにしました。



これでエアリーク対策は万全です。(切り取る前の１０号フードを使って竜巻効果が持続しなかったのはギヤのスリップとエアリークの複合問題だったと思われます。アクリル板の盛り上がりが見えましたから。)

45歯のギヤが緩まないように思い切り締めたまでは良かったのですが、六角レンチのネジ山が飛んでしまい、締めることも緩めることも出来なくなってしまいました。神はどこまで私に試練を与えるのでしょう、って、５００円ぐらいのことですけど。シャフトに平面を作るためグラインダーで削るべきでしょうか。

それで急遽バックアップにギヤを買いに行ったのですが、このギヤは過去の経験上品質に信頼性がなかったので、45歯を3つ、50歯を2つ買ってきて、品質チェックを行いました。



45歯については全て良で50歯は１つは良でもう一つは可でした。このぐらいなら品質に問題はありません。風の噂で悪口が聞こえたのかも知れません。

今日は大迷走してしまいました。

予定通り１０号の押さえを切断しました。



見た目は結構良くなったのですが、切断したことにより強度が不足し、エアリークが起こってしまいます。エアリーク防止用に用意されていたのですから、これは全くの機能不全に陥りました。

45歯のギヤのイモネジを締め付けるのはフレームへの組み付け前にやればいいことで、本来切断する必要はなく、また余計なことをしてしまいました。

それならばと、今まで使っていた一回り大きいアクリル板を付けてみたのですが、上部に反ってしまい、遠心力の大きい場所がアクリル板の端になるので、その部分で空気が回り続けることになり、高圧口に効率良く排出されなくなってこれもダメです。

他にも余計なことをしたのですが割愛します。

将棋も悪手だと後から気付いても、その手を善手にしようと言い分を通そうとして惨敗するものですが、頭を冷やして、破壊してしまった部品をもう一度作り直すべきなんでしょうが、そんなの屈辱的ですよね。切断する前の方法も実は完全ではない気もします。

高圧口の開閉方式はかなり良さげです。試運転してみたところエンジンが掛かりそうになりました。

それで結構安心していたのですが、今度は45歯のギヤと回転軸のところがスリップしていました。



このイモネジ部分はモータとの接合位置を合わせるため組み上げ後に締めたりするので、仮締めであまり強く締めてはいませんでした。以前、モータ軸でも同じようなことがあったのですが、回転軸の直径は5mmでモータ軸(3.17mm)よりは太いので滑りにくいのですが、何か急激な加速度がかかるようで思い切り締め上げないといけないようです。

それで締めようとは思ったのですが、くり抜いて押さえに使っている上側１０号フードが邪魔で思うようにメンテナンス出来ません。

この上側１０号フードはエアリークしないように押さえに使っているだけなので、上側の部分は切断した方が良さそうです。で、またバラして切断して組み上げなければならず、その作業は結構大変なので明日に順延となりました。

高圧口の開閉ができる構造で組み立てて見ました。



とりあえず稼働中には高圧口の開閉制御は出来ません。稼働可能でなければ開閉制御も意味がないですから。この方式は手が入る隙間が小さく施工が大変で疲れました。

開閉制御を除いて、この方式のメリットは台風の目の隙間が十分にあるということで、デメリットは高圧口からの空気抵抗が増しているので効率低下がありそうだということです。

台風の目が大きな要因を占めていれば、うまく行くかも知れませんが、だいたい新しいことをやるとダメなのでほとんど期待していません。

それでも何の期待もせず一番最初に適当に組み立てたものでいきなり竜巻効果が起こったので、何も期待しないというのは意外といいかも知れません。今思えば、最初に適当に組み立てたものが動いたのは奇跡的です。

この高圧口開閉方式がダメなら、外側の１０号フードの底をくり抜いて、小皿でも貼り付けてみることにしましょう。

ブレーキを付けたことから暴走対策は万全で、それで実験する腹積もりでしたが、相変わらずバランス調整に悩まされます。

設置精度は上がっているのですが、ブレーキを付けるために回転軸をずらすなどしたため新たにバランス調整をすると竜巻効果が起こったり、起こらなかったします。（ギヤの遊びなど他の要因が原因だったかも知れませんが、微妙な調整が必要であることは間違いありません。）

このような微妙な実験装置では再現性を疑われても仕方ありませんし、何かデモをしようと実験装置を持って行くと稼働せず恥をかくことになってしまいます。

相手は怪物でひとたび峠を越えて正体を現すと恐ろしいほどに暴れますが、微妙なことで捕まらないように姿を眩まします。

バランス調整の何が難しいかと言えば、外側の１０号フードの底は若干盛り上がっており、下降気流を起こさないために平板プロペラはなるべく下側に設置したいのですが、そうすると台風の目の隙間がほとんどなくなってしまいます。逆に台風の目の隙間を十分取ろうとすると平板プロペラは上側になり、下降気流の原因になるというトレードオフのようなことになっています。現状、台風の目の隙間は2〜3mm程度しかありません。



少し前に高圧口の開閉制御をやろうと考えていましたが、あの方法にすれば内側の９号フードが２枚重ねになるので、外側の１０号フードの底は遠くなり、十分な台風の目の隙間が得られることになります。以前、ホース型の実験では5mm以上の間隔がありましたので、おそらく間隔が広がるのは問題ありません。

その他の要因で高圧口の開閉制御を組み込んだものが稼働可能かはやってみなければわかりませんが、機能改善にもなり、やってみる価値はありそうです。

なかなか簡単には行かず、自然界の女神にあざ笑われているようですが、そんなことが技術開発の面白さなんでしょう。簡単に（本物の）竜巻が出来たら困りますし。

進捗が悪くてすみません。

乏しい研究費のため、仕方なくこの１０号フードを使っていますが、理想的な形状はおそらくお椀のように下に窪んだ形です。そうすれば慣性でお椀の端を伝って、回転しながら底に空気が集められるので自然と台風の目が生成されると思われるからです。平板プロペラによる外側への風とも干渉しずらいでしょう。

乏しい研究費で思い付きましたが、フードの製造に花火の玉の外枠のように紙を貼り合わせて形成するとか、石膏を使うとかすればいいかも知れません。

あくまで実証用試作品なので、あまり凝らないで、動画撮影のためだけに繊細な手作業で組み上げればいいのかも知れません。

高圧口の開閉制御は追加していませんが、それ用に用意した上方からの固定方式を改善しました。



かなりカッチリした作りになりました。よく見るとガマガエルに似ていますね。

自転車のブレーキを付けてみました。立派な言い方をすれば、機械的抵抗による回転数制御機構です。高圧口の開閉制御より、こっちの方が簡単です。



そういえば中学生の頃、自転車の改造マニアだったことを思い出しました。ブレーキやギヤなどちょっといい部品に交換したりして、それで性能が良くなったことを実感できるわけでも無いのですが、そんな意味の無いことを昔っからやっているわけですね。心理的にはブランドの時計が欲しいというのと同じかも知れません。すっかり大人になった私はそんな気はなくなりましたが。

自転車をバラすのは専用工具が必要だったりして意外と難しいんですよ。特にスポーク張りは職人芸です。だから何って感じでしょうけど。

新たなジョイント金具が届きました。



このジョイント金具。簡単に外れてしまうのでジョイントとして、今回の用途には全く使えないことがわかり、思わず笑ってしまいました。(待ってなくて良かった。これはどういう用途で使えばいいんでしょうかね？)

かつて無い程高精度に組み上がりました。



が、以前の実験で竜巻効果の加速は急激で一瞬で7V付近までに上昇したので、回転軸の精度が上がるとエネルギー増幅の連鎖で、すぐにモーターの限界性能を超えてしまうことが予想されます。

当初の想定では電気抵抗のブレーキで一定回転に保つことが出来るだろうと想像していましたが、実際の竜巻効果の回転数の上昇は強烈でおそらく電気抵抗のブレーキでは止められないと思われます。

この実験をしたところで、１秒後にエアリークを起こして強制停止させることになれば、安定稼働には程遠くやってみたところで意味はありません。エネルギーが増幅するのは分かり切っていることであり、私にとっては興味がある実験ではありません。

竜巻エンジンがエネルギーを増幅させることは以前の実験映像で実は明らかになっていると思います。モーターからのトルクでプロペラの回転軸がモーターギヤから離れる方向に傾くことは有り得ないからです。

竜巻エンジンをエンジンと呼んでいる理由は加減速制御が容易に行えると考えられるところもあり、加減速制御は避けて通れない気がしてきました。

ガソリンエンジンのように高圧口にスロットルバルブのようなものを組み込む方法も考えましたが複雑な構造になるので、もっとシンプルな方法を考えました。



９号フードを２枚使い、１０号フードと下側の９号フードを固定し、上側の９号フードを回転させれば高圧口の開閉が可能になります。これならば稼働中にも回転数制御ができるでしょう。

この９号フードには８つの高圧口がありますが４つで作り直すつもりです。

そんなことでまた改善モードです。

やはり原因はモーターでした。

SPORT TUNEDに換装したら、竜巻効果が確認出来ました。

ということは軸受け２つの回転軸はとりあえず問題なさそうです。

それで実験したらいいんでしょうけど、毎回バランス調整に苦労するのも進歩がないので、フレーム周りの改善をやっておりました。



全部バラして組み直したりしてて、それで今日はおしまい。
(チューニングマニアの気持ちが少し分かる気がします。)

んー、実験は不調です。エンジンが掛かりません。何が悪いんでしょう？

あれこれバランス調整とかしつつリトライしてもうまく行きません。

何が変ったかと言えば、回転軸の高精度化と高級モーターです。

犯人は高級モーターでしょうか。回転数は計測しませんでしたが、感覚的に十分な気がします。過去の経験上、低回転域から竜巻効果は起こるからです。

竜巻効果が起こったかどうかの判断はモーター音とモーター直結の電圧計によって行っています。
悩んだ揚げ句、おそらく原因はモータ軸のスリップです。Graupnerのモーターの回転軸は純粋な円筒形ですが、普通の540クラスモータには平面の部分があり、そこをイモネジで固定することでスリップしない構造になっています。



５種類ぐらいの540クラスのモーターが手持ちでありますが、それらの回転軸には全て平面の部分があります。

竜巻効果の急激な加速によりモーター軸でスリップが起こると単純にブレーキをかけているのと同じで、エネルギーをロスし、モータの回転数の変化も起こりませんので、竜巻効果は外からは検出できなくなってしまいます。

最も高出力で最も高価なモーターにスリップ対策がないとは。こういうことは買ってみないとわからないので困るんですよね。普通のラジコンぐらいなら十分なのかも知れないですけど。(最初見たときから嫌な予感はしていましたが。)

このGraupnerのモーターは5.900円もしたのにがっかりです。(SPORT TUNEDは 1,000円ぐらいです。)Graupnerのモーターを買った時点で一度は嵌ることが運命づけられていた落とし穴でした。

やはり２箇所同時に変えてはいけないという鉄則は無精者でも守らなければなりません。

気力が失せたので、SPORT TUNED への戻しは次回に持ち越しになりました。

ジョイント部品が来るまでボーと待っているのも阿呆ですし、新たな部品に期待される精度があるとも限らないので、プラスチック製の歯車に戻し精度向上を図りました。

以前のベアリング軸受けは１つしか使っておらず、そこを支点にブレが生じていましたが、今度は２つにして強力な金具で固定したため、回転軸はビクともしなくなりました。



ついでにモーターも12V(最大14.4V)のGraupner社製(ドイツブランドですが、made in japanと書いてありました。本当はどこ製なんでしょう？)の高級モーターに換装してみました。（12Vは車載バッテリーと同じなので、市販のインバータで交流100Vにして電灯を点けてみようなんて企画もあります。）

バッテリーは最大7.2Vなので、10Vとかになれば発電の実証になります。あのテスターは最大10Vに設定されていますから、針が振り切れればそれで一目瞭然になります。

回転軸のブレの問題は解決されたはずなので、明日テストしてみようと思っています。

プラスチック製の歯車は精度の点で今一なので、高級ギヤを復活させ、組み立てては見ました。



竜巻エンジンは、台風の目の形成がとても重要なようで、回転軸のブレにシビアで以下のジョイント金具



はブレが大きく使い物にならないことがわかりました。考えてみれば、このジョイント金具はシャフトを直接イモネジで押さえる方式なので偏向するのは至極当然な構造でした。

そこで新たなジョイント金具を発注しました。

この部品が届くまでペンディング状態になったため、実証実験はすぐに実施できない状況となっています。

竜巻エンジンの実験を行いましたが結果は不調で、怪しい動きはするものの安定稼働には至りませんでした。一応、動画を撮影しましたので掲載します。この動画は何の証拠能力もありません。頑張ってまっせーレベルのものです。(最後は溜息で終わっています。)

竜巻エンジン実験映像(失敗) 285MB(右クリックして、対象をファイルに保存してください。)

映像の最初の方でギャオギャオ−とモータが唸っていますが、あれはコントローラのアクセルの操作ではありません。竜巻効果が起こっているものと思われます。安定稼働に至らない理由はほぼ察しが付いています。竜巻効果の急加速時に回転軸がぶれてしまっており、台風の目の位置が安定しないことにより、竜巻が転んでしまってエネルギー増幅は持続しません。

回転軸がぶれるということを注意深く観察すれば、力がモータのギヤからではなく、平板プロペラの方から伝達されたため、モータを回すための抵抗の反動(反作用)でぶれたといういうことなんでしょうね。

どうしましょうか。

もっとカッチリフードを固定するべきなんでしょう。
ギヤの遊びが問題な気もするので、高級ギヤを復活させるべきでしょうか。

明日からちょっと用事があるので、残念ながら来年に持ち越しになりました。

皆さん、良いお年を(^_-)/

やっとエンジンが掛かりました。プロペラの回転が止まった後にブオーっと勢いよく回り出すので一瞬何が起きたかわからずパニックになります。

前回まではモータ直結でやるつもりでしたが、モータ軸の接続金具



の精度が悪く、15cmもある軸の先端では無視できないぐらいのブレが生じてしまい、平板プロペラ幅30mmに対応するために要求される精度が実現できません。また、先端付近の回転軸のブレは台風の目の生成に大きな影響があるので効率上かなり問題になってしまいます。（プロペラ25mm幅の実験がうまく行かなかったのはこれが主要な原因だったかも知れません。）

そこで再びギヤをかますことにしました。ギヤがあるとベアリング軸受けの上下に回転軸を分散させることができるのでカウンターウェイトのようになり、安定的に回転させることができます。



この歯車は45歯で、以前問題があった50歯とは違うものですが、同じ会社の製品です。たまたまこの45歯は精度が良かったので採用することにしました。モータ側は13歯なので減速比は約3.5ですが、ギヤを噛ましている理由はトルクを出すためではなく、回転軸の安定性のためです。

当初の計画では、第三者検証のために竜巻エンジンの実験装置を販売しようと考えていましたが、結局、曰く付きのこのギヤに依存することになったので、販売は中止せざるを得なくなりました。

その代わりと言っては何ですが、詳細な仕様を公開しますので、興味がある方はご自身で製造してください。

平板プロペラは1mmのアクリル板を22cm×3cmに切り、２枚重ねテープで貼り合わせています。穴は中心から1.5cm離れた場所に5mmのドリルで２箇所開けられています。平板プロペラの設置時は低圧口側に隙間を設け台風の目をつくるための僅かな間隔がなければなりません。



この写真は幅25mmのものですが、基本的な構造は同じです。金色のリングが2つ付いていますが、円形のアクリル板の中央のベアリングに当てることで一定の間隔を保とうとしているものです。ベアリングがあるためほとんど抵抗にはなりません。

フードは盆栽用のもので、アップルウェアー(株)という会社製で「陶鉢皿9号 きん茶」が内側で、一回り大きい10号が外側です。内側の9号には4つの高圧口と1つの大きな低圧口が空いています。これらの穴は高圧口が15mmドリルで、低圧口が円形カッターで直径210mmで開けられました。

おそらく、上記が重要な仕様で、モータはラジコン用の540クラスであれば、どれでもあまり差はないように思います。ちなみに使われているのは、TAMIYA RS-540 SPORT TUNED MOTOR です。バッテリーは7.2VでスピードコントローラはタミヤRCシステム ファインスペックFM 電動RCドライブセットというものです。

色々と迷走を続けて、このようなヘタレ日記を書くことになりましたが、結局、行き着いた結果は一番最初に組み立てたものとそっくり同じになりました。違う点と言えば、平板プロペラと回転軸との接合方法ぐらいです。

幸運というかカンが鋭いというか、まぁ、そんな偶然も必要なんでしょう。

明日は動画撮影をしようと思っています。

新しいギヤを使って吊り下げ式にしてみましたが、ギヤの機械抵抗が大きいようでエンジンは掛かりませんでした。（本質的原因は他にあるかも知れませんが。）

回転数を計測したところ2,900rpmぐらいまでしか上がりません。モータ(MABUCHI MOTOR RS-540SH)の適正負荷回転数は14,000rpm(7.2V)ですから、減速比4.5で計算上ほぼ合っています。回転数を上げればいいというものでもありませんが、モータ直結にすれば上げられると思われるので、そうしてみることにします。



このモータはTAMIYA RS-540 SPORT TUNED MOTOR(実はMABUCHI製)で最大効率回転18,300rpm(7.2V)で少し高速型です。

回転数を計測してみたところ、余裕で4,800rpmぐらいまでは上がりました。電圧は2Vぐらいまでしか上げていません。最大15,000rpmぐらいまで上げられそうな気もしますが、身の危険を感じるのでやめています。回転数が上げられる上に機械抵抗も減ったことになるので、モータ直結にするというアイデアは悪くはありません。

恐れていたことが起こりました。



フライホイール(重り)を付けると慣性で安定するので、コの字型の鋼鉄金具を付けていたのですが、飴玉のように曲がってしまいました。遠心力恐るべしです。

平板プロペラは幅20mmでやっていました。前回述べた台風の目を作るため、低圧口側に広い隙間を設けようと考えたからです。(トップページの平板プロペラは30mmでした。)

またまたよく考えてみれば、この平板プロペラの幅も実はかなり重要な要素であることに気付きました。平板プロペラが上側の高圧口側に偏っていると、下降気流が生じることになり、遠心力による上昇気流と衝突しエネルギーロスが起こってしまいます。エンジンが掛からない本質的な原因はここにありそうです。

次に平板プロペラの幅を25mmにしました。コの字金具は当然やめました。



その25mmで組み立ててみました。



回してみるとプロペラが止まった後に最後の小便のようにチョロと回ったのですが、すぐに止まってしまいます。おそらくプロペラが回ることにより、下降気流が起こって、エネルギーの増幅を止めてしまうのでしょう。

プロペラが見える構造で少しはマシですが、相手は空気で目に見えないところが厳しいところです。かなり微妙なものです。小さな発砲スチロールの玉みたいのものを入れて見ればいいかも知れないですが。

それで結局また元に戻って、プロペラの幅は30mmが適正のようです。この幅は台風の目の隙間を持たせると、高圧口側のふたとの間はほとんど隙間がないので、精度良く組み立てないとプロペラが接触する可能性があるので難しいのですが、そのようなことが物作りには重要なんでしょうね。

新しいギヤを使った片層構造の実験結果ですが、結局エンジンは掛かりませんでした。

何だか狼BOYみたいになってきました。どうしてエンジンが掛からなかったんでしょう？

実績のあるトップページの写真の構造との大きな違いは以下の２つです。

• 新しいギヤのギヤ比は4.5, 以前は3.0程度、ギヤの機械抵抗もかなり増している
• 実績があった構造は吊り下げ式だった

低圧口側のシャフトにはストッパーを付けてプロペラとの相対位置を固定にしました。このようにした方が堅牢な構造になると思ったのです。



以前の吊り下げ式は低圧口付近にはシャフトすら通っていませんでした。そうしたのは水流式にも使い回そうと考えていたため、ベアリングの穴が開いていると水漏れするので穴を開けることは避けなければなりませんでした。

よく考えてみれば、シャフト等があると流体の粘性でそれ自身が周りの空気に遠心力を生じさせることになります。一方シャフトがないと外側への力が働かず、中心付近は気圧が極度に低い真空のような状態になります。おそらく、絞り込みの少ないあまり良い構造ではないフードの欠陥を補って、この真空のような中心に向けて空気が流れ込んだためエネルギー増幅効率が高まったのだろうと考えられます。

低圧口付近にシャフトがあると台風の目に相当するものが作られないことになり効率が著しく低下することになるようなのです。自然には色々と教えられます。

また醜態を晒してしまったようですが、推理小説の犯人捜しのようで少しは面白いかも知れません。実際は既に犯人は逮捕済みなのですが、再検証しようとして余計なことをしているだけです。

何か良くしようと思って悪くするのはよくあることです。ニュートン力学を良くしようとして実は壊してしまっていたり、別れた後に昔の恋人の良さが初めてわかったり。それでも失敗により１つ賢くなれました。

昔の恋人とよりを戻すのは容易ではありませんが、実験装置なら簡単です。

「だから最初から同じやり方でやればいいじゃないか」

おっしゃる通りです。

吊り下げ式にして、おそらくトルクはあまり必要ないと思われるので、ギヤの機械抵抗が大きいようならモータ直結にしてやってみようと思います。

DOS攻撃を仕掛けた人がいるようですが、将来地球が灼熱砂漠になり人が住めない星になってもいいのですか。

そのような攻撃を仕掛けてくるということは竜巻エンジンが真の永久機関だとムービーなど見ずとも理解している大変理解力の高い人だと思います。もう既に全ての真実は公開されてしまったので、今更妨害しても無駄だとも分かってらっしゃると思います。

間違えていたのは全ての人ですから、あなたが代表して責任を感じる必要はありません。

これから竜巻エンジンの時代になるのは避けられないことです。もっと建設的な考えになって、人類文明に貢献していただければと思います。

新たな歯車を接続しました。この歯車（内蔵型）は電動ラジコン飛行機に使われるもので減速比4.5です。お値段は少々張りましたが、精度は問題なくなりました。

さて、竜巻エンジン上下２層単一方向型の実験結果ですが、結局エンジンはかかりませんでした。

上下２層にすれば効率２倍などと安直な発想でこの方式を試作してみましたが、よく考えてみれば、下からの上昇気流と上からの下降気流が衝突することになるので、おそらく大きなエネルギーロスが起こってしまいます。

大師匠(自然界の女神)にはまたまた自分の馬鹿さ加減を思い知らされました。

やはり片層構造じゃないとダメなようです。

実績のある片層構造に新たに入手した歯車を付けて作り直すことにします。以前の片層構造は歯車が外れるという問題点がありましたが、支え板のボルトを締め付けていなかったし、新たな歯車は外れることはないのでおそらく大丈夫です。

「最初から片層でやればええやんけ」とお思いでしょうが、何か良さそうな方法があるとやってみたくなるじゃないですか。まぁ、精度のいい歯車を入手出来たので良かったと解釈することにしましょう。

そういう訳でまた仕切り直しとなりました。

以下は短命に終わった竜巻エンジン上下２層単一方向型の遺影です。

この歯車。精度が悪く回転軸に対して若干傾斜していて、回転させるとウネウネと波打ち、回転半径の違いが生じるため横振動を起こし、安定して回転せず、歯車が外れてしまいます。

不良品かと思い、新たに２つ買って来ましたが全滅でした。（見た目ではわかりません。）どの程度の精度までが仕様か明記されているわけではないので、それが仕様と言われればそれまでです。

現在のところ、1/5の確率でしか使えるものがありません。こんなことは予想できませんでした。全くつまらないことで引っかかってしまいました。

それで歯車をやめてモータに回転軸を直結してみたのですが、案の定、トルクが出なくてダメでした。

ギヤ付きモータというものがあるのですが、


出来ればギヤ比は３倍ぐらいにしたいのですが、最も回転数が高いものでも10倍のギヤ比で、今度は回転数が上げられずにダメでした。

臨界点（連鎖反応が起こる回転数）に至らないとただ回っているだけで、飛ばない飛行機のようにまったくつまらない結果になるのが厳しいところです。

部品の目処が立たなくなったため、既に全ての真実は公開されたため決着は付いていますが、ムービーの早期公開は難しい状況になりました。中々思うようにはならないものです。力不足で申し訳ありません。(精度のいい規格品の金属歯車を探して、発注してみることにします。)

こうなったからにはしょうがないので、高圧口の数を増やせば効率が上がるような気がするので、次はそれにトライしてみることにします。

フード形状も最適とは言えないので発注した方がいいとは思ってはいますが。

とりあえず、竜巻エンジン上下２層単一方向型を組み立ててみました。



いかにも怪しげな外観ですよね。

無事エンジンがかかるかやってみないとわからないところが困るんですよね。自然界の女神にはいつもボコボコにされてて、ゴルフのイップスみたいにかなりの恐怖になっています。この人(人じゃないですけど)のベールを剥ぐなどという失礼なことは私には決して言えません。過去に言っていたらすいません。訂正します。