ホバークラフトを自作する

全国のお父さん、こん○○は!(^^)
夏休みも盆を過ぎ、そろそろ残りの方が少なくなって、子どもの宿題の手助けに追われ始めている頃ではないでしょうか?
うちもご多分に漏れず、息子の自由研究をこの盆休みに仕上げるのが目標。
この時期を逃すと、もうゆっくりとした時間をもてない…
何を作りたいか聞いてもはっきりしない長男をつれて、東急ハンズに。
そこで、ホバークラフトのキットを発見する。長男もちょっと興味を示す。
しかし、これを買って作ったのでは、自由研究にならない。
キットを見てみると、必要な部品は、モーター・プロペラ・乾電池ホルダー…
よーし、これだけ買って、後は自作だ!
どこもそうかもしれないが、この手の自由研究は、最終的にはお父さんのこだわりが強く反映する(^^)
夜中の2時までがんばって、試作品を完成! ホバークラフトの浮く原理と、前進させる方法を理解する。
次の日、もう一つ乗り気でない長男を説得して、制作に入る。
そして、完成したのがこれ。
Hovercraft1
さて、上手く浮いて動くだろうか…


ホバークラフトの原理では、浮力を作るモーターと、推進力を生み出すモーターと二つ必要だが、それでは重たくなりすぎる。
それを一つのモーターで兼ねさせる。
要は、一つのモーターで作り出した風を土台の下のビニールで作ったスカート部分に送り込むと同時に、残りの風を推進用にするわけだ。
スカート部分に風を送り込む風受けは、コンビニでよく売っているコップを切って使う。
土台のボール紙に穴を開け、コップの風受けにあたった風が下にながれる仕組みだ。
拡大図はこれ。
Hovercraft2
プロペラの大きさを考え、できるだけ低い位置に設置し、多くの風が下のスカート部分に供給されるようにするのがこつ。
スカート部分だが、これはどこの家にもあるビニールのポリ袋を使う。Sサイズで十分。
問題はどこにどのくらいの穴を開けるか…
原理的に、床に空気を勢いよく当て、それで浮き上がる仕組みだ。
しかし、大きな穴を空けてしまうと空気が逃げてしまって、かえって浮かない。
試行錯誤の結果、前の部分に大きな穴、後ろの方は、空気供給口の真下を避けて、ちょっと左右にずらして二つ、前の穴に比べると、3分の1以下の穴を空けるといいみたい。そして、推進力を生み出すために、後ろに更に小さい穴を作る。
以下の写真で、感じはわかるだろうか。
Hovercraft3
これは試行錯誤して、穴の大きさを探るしかない…
大きすぎてもだめ。小さくても浮かない…
半日かけて、長男と一緒に紙を切って、モーターをつける位置を決めて、穴の大きさを考えて…
何とか、完成。スイッチを入れると、おお、進みました!
以下が証拠ムービー。
Hovercraft
勢いよく進む様子に、長男も満足。そして、何よりも僕が大満足(^^)
後は、いろいろ色を塗ったり、カッコイイカバーをつけたりしたら完成。
久しぶりに知的好奇心を刺激された感じ。
トレーで作ったらもっと簡単にできるようだが(オガワ模型のキット)、できるだけ本物らしく作ることに意味があるんだ。
これって、中学生ぐらいなら、摩擦の勉強にぴったりの教材だと思う。
もう一つ大切なこつは、特に電池が重いので、重心が真ん中よりちょっとだけ後ろに来るようにすること。
長男が作ったものは、後ろ過ぎるので進むのにちょっと苦労しているが、上手く重心があえばおもしろいほどまっすぐ進む。
自由研究にお悩みのお父さん、これはなかなかおもしろいですよ。

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