フリーフライト (模型航空)
ホビー/スポーツとして楽しまれている現在の室内機の起源は、1920年代まで遡る。但し、19世紀までの模型航空は飛行を学術的に追求した実験で、条件の管理や実験操作が楽な室内が使われた。(下記)
世界で最初の模型気球実験(1709年バルトロメウ・デ・グスマウ神父: リスボン所在のカザ・ダ・インディアの大使応接室: ポルトガル国王など臨席)
蒸気動力つき模型飛行機の実験(1848年ウイリアム・ヘンソン: イギリスの工場建屋の中)。
1920年代中頃にはアメリカで室内機の競技会が開催され、平板翼型で2分内外の記録が出た。2分の滞空は現在の屋外のライトプレーンでも熟練者水準の記録で、湾曲板翼を使うようになると滞空時間は5分台へと倍増した。
1930年頃のバルサ導入によって軽い機体が容易に作れるようになり、加えて中空(パイプ)の胴体が導入され、滞空記録は10分の大台にのる。
1934年にはカール・ゴールドバーグがマイクロフィルム(後述)機で滞空記録22分。
ライトプレーンは、一定の形式の小型ゴム動力模型飛行機を指す。
戦前~戦中にかけて、模型飛行機の教育が小学校・国民学校で正課として行われ、その教材として「ライトプレーン」が使われた。
この教材機の形状は、1本の棒材(ヒノキ)の胴体の外側に動力ゴムを装備し、翼は竹ひごを縁(ふち)にして、キリ板のリブで前後縁を繋いだ、片面紙張り であった。
教材機は学科として全学童によって製作されたから、機数は膨大であり、一般に与えるイメージとして極めて強力であった。そのために、上記のような形式のゴム動力飛行機に、「ライトプレーン」と言う呼称が定着した。
日本模型航空連盟(J.M.A.)や、その前身の日本模型飛行機競技連盟(M.A.F.J.)が制定した戦後の公式競技規定の上では、「ライトプレーン」の語句は使われず、単に「A級」と呼ばれた。
いわゆる「ライトプレーン」に相当するA級の競技の出場機の多くは、前項の形式のものであったが、規定上で定められた条件は
ゴム動力模型飛行機である。
翼の構造については規定をしていないため、従来の竹ひご構造のほか、大型機で使うようなバルサ材組み立の厚さを持つ翼(両面翼)や、スチレン材の削り出し翼、スチレンペーパー翼など、自由である。
胴体の構造や材質も、特に定めが無いために、組立て式の中空箱型断面のもの、薄板を巻いたパイプ胴、更にはカーボン材のパイプ胴(釣竿)なども使われている。
3.4.2 室内模型航空機F1D級の機体仕様
単葉航空機の最大翼幅(スパン) 550mm
揚力発生面の最大翼弦(コード) 200mm
尾翼の最大翼幅(スパン) 450mm
ゴムをつけないときの機体最少重量 1.2g
潤滑油をつけた動力ゴムの最大重量 0.6g
30分の壁は15年後にクリアされ、それより13年後の1962年には、イギリス空軍のカーディントン基地の飛行船格納庫(長さ250m、幅55m、高さ48m)で45分に達した。
現在では室内機の滞空性能は1時間を越えるが、室内野球場などの大きな空間によっても記録は向上するので、記録を追う意味が薄れてきている。そのため、会場の大きさに段階を設け、それぞれのクラスで記録を比べるようになった。また、機体も仕様制限を強化して絶対性能を抑え、加えて大小・難易のクラス分けを行い、多彩な競技を楽しめるような枠組みに変化している。
日本の室内機競技は、世界記録が40分を越えた1960年代に、その技術を文献上で勉強したエリートたちが、最新の材料で作った機体を使って始めた。比較的短期間の内に10分の大台を超えることはでき、1970年代初めには20分が、そして70年代末には40分が記録され、20年足らずの間で世界に追いついた。
現在では、オープン系のゴム動力機は飛ばす場所が無くなったので、現役の機体に基づ設計例はほとんど存在しない。 僅かに、イギリスで「B.M.F.A.(ブリティッシュ・モデル・フライング・アソシエーション: イギリス模型航空協会)ラバー」という、動力ゴムだけ50gに制限した規格を、従前の真のオープン・ラバー級の後継として試みている。
過去においては、1960年前後がイギリスのオープン・ラバーの最盛期であった。 当時の設計としては、F1B級程度の翼面積の機体を、より簡易な軽量構造で作り、軽量化された重量分を動力ゴムに置き換えたものが、一般的であった。
機体を大型化した場合、二乗三乗の法則により、翼面荷重(機体重量/翼面積)は大型機ほど増えることになり、飛行速度・沈下速度は大きくなる。大型化は空力効率の向上をもたらすが、前述の性能低下と相殺され、不利となる場合も少なくない。1960年当時の技術水準では、F1B級程度の大きさのオープン・ラバー機が妥協点であった。
1960年代以降、新種のプラスティック材、接着剤、更にはカーボン繊維材など新素材が断続的に取り入れられ、工作手法も進歩したので、オープン・ラバーは大型化している。
大型の設計としては、F1C級(合計翼面積は37.5平方dm)を超える大きさで、翼幅(スパン)と全長が1.8mくらいのものもある。現在のB.M.F.A.ラバーでも、この大きさを踏襲した機体が試みられている。
日本の旧R級は、当時のFiB(W)級より一回り小さい、主翼面積12~13平方dmくらいが、全重量170gに対応する実用最大寸法であった。また、戦中の旧C級を踏襲した翼幅・全長が900mmくらいで、全重量が100~130g程度の機体が、手ごろな中型機であった。