ザクとは違うのブログ一覧

久しぶりの製作記です。
その割には、今回もあんまり進みません(^^ゞ

前回は、電飾の配線計画で悩んでいるというところで止まっていましたが、今回はその前にイオンエンジン部分の工作から始めます。

と、ここで恒例となった一口メモ「イオンエンジンについて」。

電気推進の一つで、イオンの持つ電荷を利用したエンジン。
推進剤であるキセノンを加速させることで発生したイオンを噴出し、推進力とするもの。
最大の特徴は「燃費のよさ」。従来の化学エンジン（例えばジェットエンジンなど）の10倍の燃費と言われる。はやぶさの場合、キセノンを６６kg搭載し、イトカワまで往復したが、帰還時にもまだ２０kgくらい残っていたと考えられている。
ただ、一方で推力はきわめて弱い。地球上なら1円玉を持ち上げられるかどうか。
はやぶさ以前のイオンエンジンは電極型が主流だったが、はやぶさに搭載されたのは「マイクロ波型」。このタイプの実用化は、はやぶさが世界初。
また、イオンエンジンとスイングバイを併用した探査機の加速成功も世界初。
なお、ひとつの探査機に４基搭載というのは珍しい。なぜ４基かというと、「駆動させるエンジン数により推力を変えられるから」と「冗長性を考慮したから」。

実はこのイオンエンジン、単なる推進装置という役割だけでなく、スラスター的な役割も出来るように作られています。
すなわち、イオンエンジンの基部が蛇腹状になっており、そこが数度傾けられるのです。
キットではその蛇腹が省略されています。
そこでその再現にチューインガムを巻きつけてみました。

んー、イマイチ。
蛇腹が上から下に向かって広がっています。また、イオンエンジンの付いている板（ジンバル）のへりがきれいに出ていません。
作り直し！
ということで、こんな感じに。

次に噴射口の工作です。
一部の方の工作記事を見ると、「噴射口はハニカム柄」としているようですが、こちら↓の文献を見る限り、丸い穴が大量に空いているという構造です。
「イオンエンジンによる小惑星探査機「はやぶさ」の帰還運用」（←ググって下さい）

で、挑戦。

失敗。（画像が小さいので分かりにくいのですが、噴射口ひとつに、穴が２つくらいしか無い・・・）
他に方法が無いかといろいろ考えたのですが、思いつかなかったので潔くあきらめ、クリアーブルーで塗った透明プラ版を貼り付けるだけにしました。


さて、お次はいよいよ電飾の配線計画。
前回のブログ以後、いろいろな案を考えました。

案１：小さなバネを台に取り付け、はやぶさ本体下部に穴を開けて内部の配線に接触させる
思いつく最小のバネがこちら↓

シャープペンメーカーの方、ごめんなさい。
でも、バネの直径が５mm。ということは最低でも６mmくらいの穴を開けないといけない。それはちょっと・・・。

案２：バネははやぶさ内部に仕込み、台にはバネに接触させるための端子をつける
イメージ図↓

バネは端子同士を確実に接触させるための仕掛け。
うーむ、構造が複雑すぎる気が・・・。

案３：はやぶさ内部に可動端子を薄いプラ版で作り、これと台の端子を接触させる
試作品で実験したところ、これがもっとも単純な構造でありながら、確実に通電させることができる方法だと確信しました。ちなみに端子は、プラ板の上にアルミテープを巻きつけました。
こんな感じ↓

ふーっ、ようやくここまでたどり着いた。
とりあえず中間報告の図。


次にサンプラーホーンの製作に取り掛かります。
まずは一口メモ「サンプラーホーンとは」。
イトカワの表面にある物質を採集するための装置。
採集方法はトリモチ方式、回転ブラシ方式、ガス噴き付けによる舞い上がり方式など数々の方法が検討されたが、結局、弾丸を発射し、砕けた試料をカプセルまで舞い上がらせる方法が採用された。
この方法は世界初の技術で、現在では各国で採用されている。
実際の運用では弾丸が発射されなかったようだが、計３回試みられたイトカワへのタッチダウンのうち２回目に、約１時間程度、イトカワ表面にはやぶさが着地した（この間、カプセルの入口は開放状態）ため、試料の採取に成功した。

製作に当たって、まず資料集め。
JAXAの相模原キャンパスに実物大模型がありますが、これがあまり信用ならないというのは、はやぶさモデラーの間では通説。
よって参考にしたのは下の写真と文献。

「接地摩擦を考慮した小惑星探査機の運動シミュレーション」（←ググって下さい）
うーむ、写真はイマイチ不鮮明だし、論文は試作機のことを言っているようだし・・・。
とりあえず、本体中ほどは蛇腹の上にヘリカルスプリングがおごってある様子ですが、キットはこんな感じ。

中ほどを２mmプラ棒に交換した後、またまたチューインガム巻き付け。

上においてある黒い蛇腹はストローを黒く塗ったものですが、太すぎるので却下。
銅線とプラペーパーを使ってそれらしく成形してみました。

うーむ、なんか違う気がする。作り直そうかな・・・。

といったところで、今日はここまで。
こんなペースで、目標である「年内完成」が実現できるのかな・・・。

でも、こんなことも同時並行でやってたりして(^^ゞ

はやぶさ製作記も、はや４回目。
でも作業は遅々として進んでいません。今回も牛歩戦術で(*^_^*)

さて、前回は太陽電池パドルの裏面をどのように塗装するかというところで頓挫してしまいました。
そのブログへのコメントで、成田のオッサンさんから「裏全体を白く塗る。それもちょっと厚めに→次に黒を塗る→配線の上を目の細かいサンドペーパーでそっとなぞる」というプランをいただきました。
うーむ、私の技術でできるだろうか・・・。
不安を抱えながら、実行。

まずは下地塗装。

この段階ではいい加減に塗ってます。一応、この上からトップコートは吹いておきました。
次に前面に黒を塗り、いよいよペーパーがけ。

おおっ、けっこうイケるぞ！
そして完成。

若干、仕上げが粗いのはご愛嬌ってことで(^^ゞ

次に表面に移ります。
表には一面に太陽電池が貼り付けられていますが、このホログラム感をどうやって表現するか…。


案１：こんなのを使ってみる
　　　→ちょっと魅かれましたが、やはりチープに楽しむのが私の主義。（≒ボンビー）
案２：ラッピング用のシートでホログラムっぽいのを使う
　　　→百均やハンズを回りましたが、残念ながらありません。
案３：こんなのを使ってみる
　　　→近所のパソコンショップなどには置いてありませんでした。通販は・・・なので、断念。

結局、色塗りで頑張ることにしました。
ということで、実験。
下地にフラットアルミを塗り、その上に水で薄めたブルー（光沢）を塗ってみました。

失敗。
次にフラットアルミとブルーを１：２の割合で混合。（写真右）

写真では分かりづらいのですが、実物は若干ホログラムっぽい感じになりました(^｡^)
ということで、表面完成！

パドルの隅にある切り欠き部（フラットアルミで塗ってある部分。計１０箇所）は、箱絵などを参考にモールドを追加しました。
（アオシマさん、これくらいはモールドしておいてほしかったなぁ・・・）
アーム部分は、キットの指示では黒で塗るようになっていましたが、これが本当かどうか、どれだけ調べても分かりませんでした。
ただ「探査機や衛星は塗装しない。素材のままの色が基本である」との情報があったため、あえてフラットアルミとしてみました。

次はいよいよ本体の工作に入ります。
と、その前に小物を少々。
はやぶさは、その姿勢制御のため小型のスラスターがついています。
と、ここで恒例の「一口メモ」。

はやぶさのスラスター（ＲＣＳ）は全部で１２基。正式名称は「化学推進スラスター」。小型のロケットエンジンでガスを噴出させてその反力で機体姿勢制御及び詳細位置制御を行う。イトカワへのタッチダウン時に燃料漏れを起こし、全機使用不能となった。
ちなみに、はやぶさの姿勢制御装置はスラスターの他にも「リアクションホイール」がある。これは円盤の回転する力によってコマの姿勢を安定させる原理を利用した装置だが、はやぶさ打ち上げの約２年後（イトカワ到着直前）に、３台のうち２台が故障した。
これらにより、はやぶさの姿勢制御はかなり限定された方法によらねばならず、その運用は困難を極めた。

写真↓がRCSですが、とりあえず噴射口をピンバイスで開口してみました。

スラスター本体についているカバーは厚みがありすぎるので、後日、自作予定です。

そしてお待ちかねの本体。（←誰も待ってない爆）
実は今回、イオンエンジンの発光ギミックを加える予定にしています。
当初は、さらにレーザー高度計も光らせようと考えていたのですが、ちょっと難しそうなので断念(T_T)

ここで本日二回目の「一口メモ」。

レーザー高度計は、はやぶさ下面に設置され、レーザーパルスを発射してはやぶさとイトカワの距離を測定するもの。単なる測距儀にとどまらず、イトカワの自転を利用した表面形状計測、重力計測などの科学観測機能も担う。イトカワへの接近から着陸まで、50kmから50mという大変広い距離を測定可能なものが搭載された。JAXA製作のCG動画では赤いレーザーが４本発射されている。

とりあえずイオンエンジン噴射口をピンバイス（２mm）で開口し、リーマーで拡大。

同時に側壁（写真右の部品）中央にも開口部を２箇所追加するとともに、右上部に四角いモールドを追加しました。
ここまで来ると、いよいよ発光ギミックを考えないと。
「製作記　その２」で台座の製作を延期していますが、その裏には「クリスマスが近づけばツリー用の麦球が百均に出回る」という読みがありました。
それで買ってきたのがこちら。

点滅式なので、そのパターンを利用してイオンエンジンの故障経緯を表現しようという野心的な計画です（´▽｀）ノ
色はグリーン、レッド、イエローとあり、グリーンを選択。
でも噴射時の色は水色です。
ではなぜグリーンなのか。答えはこちら。

光の三原色です。
この図で行けば、青と緑を合わせれば水色になります。
ならば、青に塗った透明プラ板の向こうに緑の麦球を光らせば、水色になるかも！
やってみました↓

失敗。
仕方なく、近所のおもちゃ屋さんで無色の麦球を購入し、再実験。

今度は成功でした(^_^;)
なんか、今回は失敗の連続ですね（汗）

そして今度は配線計画を立てねばなりません。

台座の上に本体下面の部品を載せてあります。カッティングマットの部分にプラ板製のベースを作り、サージカルテープが置いてある場所に電池ボックスを配置し、本体から台座とベース裏を経由し、電池ボックスまで配線を這わせるという計画です。
ちなみに台座と本体は下写真のように接触します。


さて困った。
台座と本体は取り外せるようにしたいのですが、台座から本体へどのように電気を伝えるか。
本体に仕込む無色麦球は常灯式で寂しいので、本体の取り付け角度を変える（例えば右向きと左向きとか）ことで、それぞれ別のイオンエンジンが点灯するようにしたいと考えています。
つまり、都合４つの端子が台座と本体双方に必要になると思われます。
でもあんまり目立っちゃうのもイヤだし・・・。

なんかいいアイデアありませんか？

追伸：
前回の製作記に一部間違いがありましたので、訂正。
「はやぶさは軽量化のため、蓄電池を搭載していない。（厳密には、リチウムイオン電池があるにはあるらしい。ただ、打ち上げ後の太陽電池パドル展開のために使う分だけの能力しかなかった模様。）」と記載しましたが、パドル展開のみでなく、①打ち上げ時の機内恒温化（ヒーター作動）②スウィングバイ時の地球による日陰通過時の電源確保などで利用されていたようです。

参考文献＝「はやぶさ」搭載リチウムイオン電池の運用経過

大変失礼しましたm(__)m

ようやく３回目の製作記のアップに至りました。

前回はハイゲインアンテナの肉抜き失敗のところまで。
今回はその続きです。

前回のブログへのコメントで、アンテナ自体の作り方について、たくさんのご意見をいただきました。
意見を集約すると、主に３とおりに分かれます。

１　地道、かつ慎重に肉抜きを続ける
２　肉抜きはあきらめ、表面に格子状の物を貼り付けるなどにより、演出する
３　キットは使用せず、別の何かを使って再現する（≒フルスクラッチ）

これには大変悩み、仕事も手につかず、夜も眠れない日々が続きました（ウソ爆）が、結局、
「男子たる者、スケスケのアンテナを作るべし」
という結論に至りました。
やっぱ、男はみんなスケスケ大好きですもんね（´▽｀）ノ
（↑なんの話し？）

ということで肉抜き作業継続！

ようやく半分。
１ブロックに大体２０分くらいかかります。
全部で１８ブロックなので、ざっと６時間！
ヒエーッヽ(;´Д`ヽ)(ノ;´Д`)ノ

そしてあと１ブロック！

作業も後半になると、持つ部分が限られてくるので、さらに慎重さが求められ、作業効率が落ちてしまいます。このあたりだと１ブロック３０分くらいかかっていました(T_T)
そして、ようやく肉抜き完了。
ふーっ。

しかし、骨組みの中ほどにローゲインアンテナのための三脚を通す切り欠き部があります。
実物ではこんなつくりになっておらず、三脚はアンテナの骨をよける形で立っています。
つまり切り欠き部は埋める必要があるということ。
このため、久々の延ばしランナーを使うことにしました。
いやぁ、２０年以上ぶりかな～。懐かしい（遠い目）

一番手前のものが太さ的によさげなので、これを使用。
そのあといよいよ、スケスケの取り付けに入ります。
スケスケは以前に百均で買ったこちら。

瞬接で慎重に貼り付け、出来上がり！

なかなかのスケスケ具合でしょ？
瞬接が多めに付いてしまったところが白化しちゃってるのはご愛嬌ってことで(^_^;)

いやー、本当に疲れました。
しかし、まだたった一つの部品が完成しただけ。
昼間には必要物品の調達もしました。
まずは百均にてアルミテープ。文房具屋ではライトグレーの極細ペン。


アルミテープの出番はまだまだ先ですが、極細ペンは次の工程で早速試してみました。
次の工程とは「太陽電池パドル」です。

では再び製作の前に、太陽電池パドルについて。

はやぶさには、左右３枚ずつ合計６枚の太陽電池が搭載されている。はやぶさは軽量化のため、蓄電池を搭載していない。（厳密には、リチウムイオン電池があるにはあるらしい。ただ、打ち上げ後の太陽電池パドル展開のために使う分だけの能力しかなかった模様。）つまり常に太陽電池が太陽の方向を向いていないと、はやぶさは稼動できないということ。よって、太陽電池＝はやぶさの命と言える。
発電能力は1.0AU※において約2.6kW。（※AUとは、天文単位Astronomical Unit の略で、距離を表す単位です。1.0AUは、地球と太陽の間の平均距離を示す。）ちなみにはやぶさの電源は直流。

ふーん、直流なんだ。
そういえば、クルマも直流。でも家庭は交流。
なんでそういう違いがあるんでしょうね？？？
誰かご存知ありませんか？

キットでは次のようになっています。

写真右側が太陽電池の裏側ですが、ここに細いモールドが施されています。
これが厄介。
電池裏面は黒いのですが、このモールド部分のみ白いのです。
これをどう再現するか。
はやぶさ製作者なら誰でも悩むこの問題。
私の案は、先ほどの極細ペンを使うというもの。
ということで試しにやってみました。

だめだ。太すぎる。
0.7ミリではダメですね。0.2ミリくらいでないと。そんなペンあるのかな？
うーむ、これまた困った。
明日、ハンズで物色してこよっと。

ということで、ちっとも進まない製作記。
第４回をお楽しみに～（´▽｀）ノ

ようやくにも手に入れたはやぶさのプラモデル。
ようやくにもアップできるようになった第２回製作記です。

まずは資材調達。
１００均にて、こんなのを買ってきました。


こいつの一部をイトカワ型台座に内蔵させる予定です。
実は、本体より先に台座を作ろうと考えていたのですが、諸般の事情により延期することとしました。

ということで、先に本体。
まず手始めには安易に手が付けられる部分からということで、ハイゲインアンテナから作業することとしました。

実際の製作状況の前に、ハイゲインアンテナについて。

ハイゲインアンテナとは、「高利得アンテナ」ともいう。
はやぶさには他に「ミドルゲイン（中利得）アンテナ」と「ローゲイン（低利得）アンテナ」が付いているが、ハイゲインの名のとおり、通信速度が速いアンテナのこと。
探査機上面（＋Z 軸）にある大きなアンテナで、2kbps (4kbps?)で通信可能。画像データなどを高速に送るのに使われる。指向性が極めて高い。ステアリングがついていないため、地球方向に向けるには探査機ごと向かなくてはならない。
「ハイ」から「ロー」の違いは、指向性の強弱と通信速度の強弱が反比例の関係にあることである。
なお、イトカワ接近中に姿勢制御装置が次々と壊れてしまったため、ハイゲインアンテナは事実上使用できない（地球のほうを向けない）状態となってしまった。
といったところでしょうか。

プラモデルでは次のように表現されています。


パラボラアンテナと同じ形状ですが、決定的に違うのが、おわん部分がメッシュ状になっていること。
これを表現するためにこちらを使います。


このネット部分を取り外して、アンテナにつけるという寸法です。
まずはキットの骨部分を残してネット部分を削除する作業に入ります。

と、つい手が滑って・・・


ｶﾞ━━━(ﾟﾛﾟ;)━━ﾝ!!
やってしまいました。右上の骨が切れてしまっています。
まずい。慎重に作業しないと。

と、その直後。
ｶﾞ━━━(ﾟﾛﾟ;)━━ﾝ!!×２

またやってしまいました。左端部分がまた切れてしまった(T_T)

こりゃ、今日はだめだ。
明日以降、気分を切り替えてからやらないと。
と思いつつ、ついドリルを握り「せめて穴あけだけでも」と作業を継続してしまう私(*^_^*)

いやー、電動ドリルは楽でいいなぁ(^｡^)
などと思いつつ、切削カスを歯ブラシで落としていたその瞬間！
ｶﾞ━━━(ﾟﾛﾟ;)━━ﾝ!!×３


ついに決定的（もしくは致命的と言う）な事態となってしまいました。
これはもう部品注文しかないかな・・・。

己の技術力の低さと注意力の散漫さをまざまざと実感させられて時間でした。
合掌。

ということで、「製作記　その３」は、果たしてあるのでしょうか・・・。

ちょっと前に入手したプラモデル「はやぶさ」。
実はまだ全然手を付けていません。
何しろ久しぶりのスケールモデル。昔の血が騒いでいます。

「昔の血」とは・・・
まず資料を集め、徹底的にリサーチして、技術の限り実物の雰囲気を理解すること。
そして、それをどう具体化するかを激しく妄想すること。

それでは資料集めから。
とりあえずJAXAのHPチェックや各種画像・映像の拾い出し。
これにはしばらく前に導入したソーラレイ（光ファイバーとも言う）が役に立ちます。
しかし、実機の写真がなかなか見当たりません。
やはり昔ながらの書籍か。
それで買ってきたのがこちら↓


中のページはこんな感じです。
　　

特別付録で、こんなきれいなポスターもついていました（´▽｀）ノ


残念ながら実機の写真の数は多くありませんでしたが、的川博士や川口マネージャーのインタビュー記事など、大変興味深いものが数多く掲載されています。

本屋さんに行ってきたついでに、百均でこんなものを買ってきました。

はやぶさ製作のために使うものですが、さてどう使うのでしょう（*´艸｀*）

それからこちらは庭で拾った砂利。

これもはやぶさ製作のために使います。

今日の第１回製作記はここまで。
え？プラモデル本体が全然出てこないって？
いやぁ、ヘタレモデラーの製作ペースなんて、こんなもんですよ(*^_^*)

さて第２回はいつになることやら。