模型航空
以上の枠組みを満足した上で、設計者の意思によるアイデアが投入され、機体の形が決定されることになる。 機体の形を決めるに当っては、同級機・類似機などの資料が不可欠である。 現実に、模型航空機の設計の初歩は、実績のある優秀機を基本に、小部分を自分の考えで変更し、習熟するにつれて変更部分を増やすという漸進的な方法が採られることが多い。
以上は、基本的には小さな軽量木製部品を組み立てる「木細工」と、一部の重構造部分に使われる金属や硬い木の工作であるが、これらはいずれも固形物に関わる工作である。空気力を受けるために、機体の表面に紙やフィルムのような薄くやわらかい膜を張る作業は、障子・襖張り、提灯・唐傘張りに類した仕事になる。 更に、機体に張られた紙などの耐久力をつけ、色彩を加えるためにラッカーなどの塗料を塗装する工程は、塗装屋の仕事である。使用される塗料と塗装技術には、模型航空機独自の軽量化の要求や、湿度によるたるみ対策、加熱状態で排気口から機体に吹き付けられる特殊燃料に対する耐久力など、独特のノウハウを必要とする。
以上のように、模型航空機の製作活動は極めて多彩な要素を含み、ホビー活動の中でも特異な内容を持つ。加えて、元々が多彩であるだけに様々な分野との接点があり、後記のように時代を追うごとに他分野の新技術が取り込まれている。
模型グライダーの曳航発航は凧揚げに例えられることが多く、発想の起源は古くまで遡ることになるが、意図的・組織的に開発されたのは、1930年頃のドイツに於いてである。
グライダー(実機)は、第1次世界大戦後に発達を始める。 第1次世界大戦に敗れたドイツは、ヴェルサイユ条約によって飛行機とエンジンの製造が厳しく制限された。航空技術は研究対象が無い環境下では衰退するので、制限に触れないグライダー(実機)に向けられた。グライダーの製造と研究は強力に推進され、航空スポーツも奨励された。模型グライダーもその一環として推進されている。終戦直後の1920年から、この目的で「レーン(地名)滑空大会」が毎年開催され、以降グライダーの性能は急速に向上している。
グライダーは動力を持たないので、飛行するためには他から力を借りて、機体を上空に上昇させる必要がある。レーン大会で、大、中型の模型グライダー向けに「索をつけて凧のように曳航して上昇させる」方法が開発された。索を曳く方法は、飛ばす人が走って引っ張る「直接曳航」が一般的であるが、ハンドグラインダーにドラムをつけて索を巻き取る「ウインチ式」や、ゴム索と曳航索をつないでゴム索の弾力で曳く「ショックコード式」もあった。
機体を操る技術や曳航フックの形式が進歩すると、今まで風上にだけ曳航することが常識であったものが、横や風下に引き戻すことも出来るようになった。
曳航中に上昇気流の一端をかすめたことが感じられた場合、Uターンして引き戻し、その上昇気流の真ん中に入れなおすような機動や、索を付けたまま何回も旋回させて上昇気流を待つテクニックも開発された。前者の機動は、発明者G・リッツ(1959年世界戦主権者・米)の名前から「リッツ・ターン」と呼ばれ、後者は「サークリング」と呼ばれる。 これらの曳航テクニックは、従来よりも長時間の曳航を可能にしたから、間歇的なサーマルの発生とグライダーの離脱とを同期させることが可能であった。特にサークリングは理論的には無限に続けることが可能であるので、10分を越える曳航も行われている。
このような長時間曳航は、索の離脱によって起動する時計式タイマーの出現によって離脱時期を自由に選べるようになり、実用化された。
フリーフライトの滞空競技用模型機には、機体が飛びすぎ行方不明にならないように、一定時間で降下させる「デサマライザー(上昇気流離脱装置)」が標準装置として付いていた。デサマライザーは1940年頃考案されたが、作動時期を制御する手段には軽く確実である火縄が使われ、その利点のために現在でも一部で使われている。
1950年代も火縄で一定時間後に尾翼を動かして降下させる方法が主流であったが、その点火は出発時に行うために、時間設定(火縄の長さ)は予想曳航時間と予定飛行時間の合計になる。従って、予想以上長時間にわたって曳航すれば、予定飛行時間以前に機体を降下させることになり、競技成績は下がる。逆に、速く離脱させれば飛行時間が長くなり、遠くまで流されて回収が困難になる。従って曳航時間は制限を受けて、自由なタイミングで離脱することができない。
<資料1>日本模型航空機記録規程(1940年頃)
第4、競技用模型航空機ノ出発ニ関スル規則
(1、2項 略)
3、滑空機
イ、手ヨリ出発スル場合=競技者ハ平地上ニ立ツコト
ロ、ゴム索を応用シテ出発スル場合=ゴム索ノ自由長3メートルヲ最大限度トス
ハ、駈走シテ曳航シ出発スル場合=不伸張曳航索ノ長サハ100メートルヲ最大限トシ、競技者ハ75メートル以上駈走ヲナサザルコト、而シテ競技者ノ停止位置ヲ以ッテ出発点トス
(「模型航空機―理論と工作―」:中正夫:三省堂:昭和17年)
<資料2>F.A.I.のスポーティング・コード(2008年現在)
3.1.4 公式飛行の定義
a) 3.1.5.の定義で不成立とされたアテンプト以外の1回目のアテンプトで達した飛行時間.(もし3.1.5f の理由によりアテンプトが不成立で、かつ2回目のアテンプトが成立しない場合は、第1アテンプトの飛行時間が公式飛行時間となる.)
b) 2回目のアテンプトで達した飛行時間.もし、2回目のアテンプトが3.1.5.a., 3.1.5.b., 3.1.5.c、3.1.5.d. あるいは3.1.5.e.の定義により不成立の場合は、飛行時間は0である.
3.1.5 不成立アテンプトの定義
グライダーが発航して、次のような結果の少なくとも一つが起きた場合はそのアテンプトは不成立とする.1回目のアテンプトでこれが生じたときは、競技者は2回目のアテンプトを行う権利を有する.
1948年にFAIがノルディックA/2級(現F1A級)曳航グライダーを国際競技種目に制定し、平時の模型グライダーの国際競技が始まった。当初は、戦中の技術や設計の踏襲であったが、機体に関しては1950年頃より、F.W.シュミッツの研究(「模型航空力学」、「乱流翼」を参照)を取り入れた革新的な薄翼・大縦横比の設計が登場している。 他方、曳航技術に関しては、曳航索が戦中と同じ100mで、曳航者の操作に対して機体が反応しにくい状態にあり、後年の戦術的・スポーツ的な曳航は見られなかった。 1955年に曳航索の長さが50mに切り下げられると、曳航中の機体の操作が容易になり、積極的に各種の操作を行う傾向が強まった。
機体側の条件として、飛行パターンが従前の直線滑空から、サーマル内に止まれる旋回滑空に変わっている。