フリーフライト (模型航空)
室内機の翼材料で最も軽いものはマイクロフィルムと呼ばれている。マイクロフィルム以前は、日本のガンピ紙やコンデンサー・ペーパーなど薄い紙を張っていた。ガンピ紙は伝書鳩や忍者の通信文に使われ、コンデンサー・ペーパーは電気回路のコンデンサーに使われる紙で、両方とも非常に薄く、1平方dm(10cm×10cmで模型機の翼面積の常用単位)当たり0.1gくらいの重さである。
マイクロフィルムを張った室内機は、10平方dmくらいの大きさの翼でも全重1g程度まで軽量化される(FAIの規定するクラスF1Dの最低重量が1.2g)。しかし、マイクロフィルムは、機体製作者が手作りしてうまく作れたものを採取する必要があること、強度もギリギリでデリケートな扱いを要するなどの点があり、一般的には前述および後述の材料がよく使われている。
このマイクロフィルムは、セルロースエステル(ニトロセルロース)の薄膜で、基剤を溶剤に溶いたものを水面に滴下して油膜のように広げて採取する。厚さ0.数ミクロン。重量は1平方メートルあたり3~5ミリグラム。
室内機の翼の構造では、大きな翼には張り線による補強が必要。室内機の張り線に使うタングステン線の太さは1/100mmくらいで、長さ1mあたりの重量は1mg程度で、重さは無視できる。
電子機器の小型軽量化に伴い、模型飛行機でも高度の判断・操舵能力を持つサーマル・センサーとコンピュータ、サーボ操舵機構のセットを搭載可能となった。地上と無関係の「フリー・フライト状態」でありながら、高度の航法能力や状況に応じた判断・操舵能力を持つ模型飛行機が実現可能となった。
この状況は、飛行中の操作を排除した伝統的なフリー・フライト状態と乖離するため、FAIスポーティング・コードのセクション4C-模型航空機1.3.模型航空機の区分の1.3.1.フリー・フライト項では、以下のような拡張された定義に変更された。
バルサ構造からカーボン材、プラスティックス材への転換は材料革命。1930年頃に起こった、硬木よりバルサ材への転換も同様であったが、このときは多の材料と工具が単一のものに集約された。今回はそれが再び多種に分散する形の変革である。進行はなし崩しで徐々であるが、強度の増大は著しく影響は大きい。
主翼縦横比の拡大、モーメントアーム拡大と尾翼の縮小によって、機体の空力効率は向上した。
ゴム動力機の場合、動力ゴムを選手が腕力で巻き込まなければならないから、使用する動力ゴムの量に対して体力的な限界に起因する上限が存在する。
歴史的に見ると、動力ゴムの重量の上限は150gくらいである。現在の動力ゴムが蓄積するエネルギーは1gに付き1kg-mであるから、これを巻き込む仕事量は150kg-mになる。
動力ゴムのワインダーにはハンド・ドリルが使われ、右手でクランクを廻すことによって巻き込んだから、機械式のジャッキで自動車を持ち上げる作業に類似し、150g-mの仕事量はトラックのタイヤ交換にも匹敵する。
オープン・ラバーの競技の場合、1日に数回、上記のゴム巻き作業を行い、加えて、飛んで行った機体を回収するために数kmのクロスカントリー走が必要である。このような肉体的負担の大きい飛行作業は難しく、その半分くらいの動力ゴムが一般的であった。
半世紀前のF1B級の動力ゴムは80gであり、機体の大きさ(F1B級の項を参照)はそれに見合ったものであった。一般的には、オープン・ラバー機の大きさは、制限されなくてもF1B級程度に収斂した。 グライダーやエンジン付き模型飛行機の場合は、機体の大きさの上限を自然的に抑制する要因が無いため、大型化の歯止めが利かず、大型化による弊害が生じたので、比較的に早期に大きさの制限(全重量、翼面積、翼幅など)が加えられた。
機体の大きさの拡大に対する歯止めを内蔵していたため、オープン・ラバー種目は長寿であり、数年前までイギリスの国内級に存続していた。存続の積極的な理由としは、設計上の自由度の大きさがある。オープン・ラバーは、ゼロからすべてを決めなければならないと言う作業を要求されるので、模型航空機の設計を学ぶ上で最良の教材であるとされている。
A字型は、飛行の安定性を保つために双発・推進式という形式をとった。プロペラが互いに反転する双発であれば、飛行の安定を保つことは出来るが、プロペラが前に付く普通の双発機、あるいは機首と機尾にプロペラがあるタンデム(串型)双発機の場合、2本の手でプロペラと機体姿勢を同時に固定することは困難で、発航動作が極めてやりにくい。
離陸発航の場合も、機体が地面に支えられるので多少は楽になるが、上記の問題は解消されない。
A字型(広義)であれば、飛行者は機体の後端にある2つのプロペラを両手で持ち、前に押し出すことによって、一人で発航させることが可能である。従ってA字型機は、当時の取り扱い性の条件にも適合した、合理的な形式といえる。
飛行準備を楽にするために、当時は、互いに逆転する2つのゴム巻きフックを持つワインダーが市販されていた。
機体の全重量が数g以下であるので、部品の重量管理には精密秤が必要である。精密天秤(1/1000g)や、同じ精度のデジタル秤もあるが、細いピアノ線を水平に張り出し、その先端に部品を掛けて撓み量を測るやり方でも大凡の測定は出来る。