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2017年1月29日 (日)

AlphaIIIでカメラ撮影。神戸高校モデルロケット授業終了。

Title

Photo

 以前にご報告した、神戸高校でのモデルロケット授業ですが、1月27日に全8回の授業をすべて終えました。

 生徒からの希望で、AlphaIII(アルファ3)ロケットにカメラを積んで撮影を行いました。(上の画像など)。今回は主にそのへんの事を書きたいと思います。

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使ったカメラはSQ8

Camera

 使ったカメラは中国製のSQ8。「超小型カメラ」としてAmazonで売られているものです。安ければ1700円ぐらい。
 重さはmicroSD込みで28g。モデルロケットに載せるには重さ的にも価格的にも手ごろなようですが、レビューを見ると信頼性には問題がありそうなので、念の為2個用意しました。

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例によって3Dプリンタで作る

3dcg

 最近、「3Dプリンタが使えるだけが取り得の人」みたいになっていて何ですが、カメラを支える台と、ノーズコーンは例によって3Dプリンタで作りました。

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ノーズコーンを差し替える

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 AlphaIIIは小さなロケットなので、カメラはノーズコーンを差し替えて、先頭に積むしかないというわけです。
 ちなみに、透明部分は東急ハンズで透明アクリルのチューブを切ってもらいました。
上は接着剤留め、下は、カメラのスイッチを入れてから装着する必要があるのでネジ留めです。あと、ショックコードを取り付けるため、お尻にヒートンをねじ込んであります。

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打ち上げ

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 さて、打上げです。今回打上げに使ったエンジンはB6-4です。カメラ等を加えた重さが110gあるので、重さ的にはぎりぎりですが、飛行そのものは(後述の問題を除けば)安定していたようです。

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AlphaIIIからの画像(神戸の街・打上げ直後)

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 カメラの動画から切り出した静止画、これは発射直後です。
 生徒はこの画像のように海の方が撮りたいみたいだったですが、そもそも神戸高校は高台にあり、教室からこういう風景は見慣れているので、私は、むしろ冒頭の写真のような普段見れない角度からの方が面白いんじゃないかと思うのですが。

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AlphaIIIからの画像(神戸高校南東側

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これは南東側、ロケットの速度が速くブレています。

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AlphaIIIからの画像(神戸高校東側

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 ブレるだけならいいのですが、どうもこのカメラは順次スキャンをして書き込んでいるようで、同じ一枚の画像の中でも場所によって撮ったタイミングが違うらしく、ロケットの速度が速いと、画像がゆがんでくるみたいです。
 それはそれで面白い絵になって楽しいのですが、正確な写真を求めるのには不向きかもしれません。

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AlphaIIIからの画像(ロンドン塔

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 神戸高校を象徴する「ロンドン塔」のあたりです。

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AlphaIIIからの画像(校門付近

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 校門付近。これなんかも普段見られないアングルだと思います。

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元動画



 静止画を切り出す前のAlphaIIIカメラの動画です。
 ご覧いただくとバレてしまうのですが、実はパラシュート不開傘で弾道落下しています。

 弾道落下の推定原因については後でまとめて話をしますが、他の同クラスのカメラでサットに積んだものは、このブログでも何度か紹介していますがそれにはゆがみは起こっていないので、もしパラシュートが開いてゆっくり降りてくれば、ゆがみのない画像が取れたのかもしれません。

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生徒たちの研究課題

Kadai

 さて、生徒たちが自分たちで設定した研究課題は、「空気抵抗や重さの違うロケットを打ってみて、高度が違うかどうかを調べる」というものでした。エンジンはA8-3。
 標準の重さは空気抵抗のものに合わせて総重量65gとし、重いのは77.7gです。
 通常のAlpaIIIより重いのは、高度を測るために高度計「Altimeter One(9.9g)」を積んでいるからです。
 結果は、標準が43m、空気抵抗(写真の丸いもの)をつけたものが、32m、重さを重くしたものが27mでした。この日は時間によって風の強さがコロコロ変るので、実際にはそれぞれ打上げ時の風速と打上げ角度が異なるのですが、そのへんはシミュレータ(OpenRocket)の値とも比較して、ほぼ狙い通りの高度になっていたようです。

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不開傘の推定原因

 実は今回、カメラを積んだAlphaIIIだけでなく、課題研究の3本のロケットもすべて不開傘でした。幸い生徒の課題は「高度を求めるもの」だったので、弾道落下でも支障はなかったのです。
 不開傘の原因ですが、パラシュートが溶けているので、原因はリカバリーワディングの詰め方のように思えます。
 しかし、生徒たちは、前回のモデルロケット教室の時はちゃんとワディングを詰めることができていたし、今回も『ちゃんと「ポン!」という音がしました』と言っているので、何かその他の要因があるような気がします。
 
 考えられるのは、この授業、1回を授業の時間割の中で行うため、打ち上げの準備から撤収までを1時間で行わなければならず、そのため「リカバリーワディングをあらかじめ詰めた状態で1週間寝かせた」後に打っています。
 時間の関係でそうなったのですが、言われてみれば私も確かにそんな打ち方はしたことがなく、普通は打つ直前に詰めいていますよね。
 
 なので、ひょっとしたらこれが原因なのではないか、と勝手に推定しているのですが、この『リカバリーワディングを詰めた状態で一週間放置した後に打つと、不開傘になる』と言う件について何らかの知見をお持ちの方は、是非ご教授いただければ幸いです。

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ありがとうございました。
 今回、3ヶ月以上にわたり、このような指導の機会を与えていただいただけでなく、毎回の授業にあたり、いろいろと細かい事までお手伝いいただきました神戸高校の先生方、いつもながらご支援をいただいているモデルロケット関係の皆様、そして何より、つたない指導にもかかわらずがんばってくれた生徒の皆さんに心からお礼申し上げます。
 個別のお名前を出していいかどうか確認し漏れたので、包括的なご挨拶になってしまって申し訳ありませんが、お一人お一人に大変感謝しております。
 ありがとうございました。

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