ストロー・カイト

2016/02 © Hideo Nakano

nh1886@yahoo.co.jp

ストロー･カイト

はじめに

これは、ストローで骨組みを作った簡単な飛行機の作り方の手引きです。つばさには薄いポリエチレンのゴミ袋を使います。トイレット･ペイパーの芯で作ったプロペラを輪ゴムの力で回転させて飛行します。上手に作れば屋内でも20 mほど飛びます。

材料と道具

材料（一機分）

道具

つばさ型紙より大きなボール紙（板紙）

厚さ 0.02 mm以下のポリエチレン袋（袋を切り開いて一枚のシートにした時、100 cm x 55 cmあればつばさが3枚作れる。）

直径 5.0～6.0 mm長さ20 cm以上の品質が均一なストロー10本

直径 7.0 mm長さ20 cm以上の硬めのストロー3本

良質な輪ゴム、クリップ、竹ぐし、おもちゃ用のプロペラ・セット（ゴム動力ヘリコプター参照）

ストロー･カイト用ストローの切り方型紙

つばさ用型紙

カッティング・マット

カッター

プライヤー

18 mm幅の両面粘着テープ

24 mm幅のセロハン粘着テープ

24ゲージの銅線50 cm

（または同じ長さの釣り糸）

ストロー・カイトの飛ばし方

学校の体育館など屋内で飛ばすことをおすすめします。

左手でプロペラ軸のプロペラに近い側を持って、右手の人差し指でプロペラを時計回りに回してプロペラ軸内の輪ゴムを巻き上げていきます。最初に飛ばすときは150回ほど巻いてください。（二回目以降は200回ほどまで巻けます。）

プロペラ・ブレイドの一方を左手で押さえ、右手でストロー・カイトの尾（テイル）をつまみます。

ストロー･カイトを胸の前まで引き寄せます。

斜め上へ押し出すようにしてストロー・カイトを放します。

１．つばさ

ボール紙などの厚紙を使ってつばさの型紙を作ります。下の大きさは、右半分を表しています。その大きさで2枚作るか、さらに大きな厚紙を使って右半分と左半分をつなげた1枚の型紙を作ってもかまいません。

前

後

大き目のカッティング・マットに薄いポリエチレンのゴミ袋から作ったシートを貼り付けます。その上につばさの型紙をおいてカッターでつばさを切り出します。何枚かシートを重ねておけば同時に複数のつばさが切り出せます。

２．ストローの切り方

次のページにある切り方の型紙を印刷します。型紙上の定規が249 mm～251 mmの間にあれば、そのまま使います。長いか短い時はPCの設定を調整するか、複写機の拡大・縮小機能を使って目的のサイズにします。

左の上の図は、横方向の切り込みの入れ方。下の図はストローの短腕に縦方向の切り込みを入れる切り方を示しています。

直径5.0 mm ～6.0 mmの均質なストローからは以下の部品を切り出します。

上横ビーム（半分）2本

キール（竜骨）

下横ビーム2本

前ビーム2本

前ビーム延長部2本

キール延長部1本と尾部1本

（同じ長さ）

直径7.0 mmの硬めのストローを使って次の部品を作ります。プロペラ軸ばさみ、プロペラ軸、ビーム・キール用ジョイント（4本）、上横ビームの芯です。

３．ストロー･カイトの骨組みの作り方

３．１　上横ビーム

まず上横ビームから作り始めます。2本の上横ビーム（半分）の短腕には縦の切り目が入っていること、硬めの太いストローから作った上横ビームの芯には端から端まで切り目が入っていることを確認してください。また、プロペラ軸ばさみとセロハン粘着テープを用意してください。

・上横ビームの芯を一方の上横ビーム（半分）の長腕に2.0 cmだけさしこみます。次に残りの部分をもう一本の上横ビーム（半分）の長腕にさしこみます。

・一本になった上横ビームの両端にある短腕が同じ方向を向くようにします。

・セロハン粘着テープで左右の半分を固定します。

・上横ビームをプロペラ軸ばさみに通します。

模式図

実際の部品の写真

３．２　キール（竜骨）、前ビーム、下横ビーム

キール（竜骨）と2本の前ビームをつなぎます。後ほど下横ビームと上横ビームを結合させるとストロー･カイトは前から見た時に次の三角形になっています。


キールの短腕と長腕のヒンジ側にある長腕の穴に、前ビームの短腕を2本ともさしこみます。	前方からみると124°の角度をなすV型にしてください。


下横ビームの2本の短腕を前ビームの長腕、キールの長腕に図のようにさしこみます。	上横ビームと二つの三角形を結合させる前に、前方から見た時、写真のようなV字型をなしているか確認します。


上横ビームの短腕を下横ビームの長腕にさしこみます。（前ビームの長腕ではありません。）	四面体ができあがりました。

３．３　前ビーム延長部とキールの延長

太いストローで作ったジョイントを使って前ビームとキールを延長します。まず三つのジョイントを半分だけ前ビームの後方の穴（二箇所）とキールの後方の穴にさしこみます。続いてジョイントの自由な端を前ビーム延長部とキール延長部にさしこみます。キールの延長部の自由な端にはさらにもう一つのジョイントを入れます。そこには尾部（テイル）をつなぎます。

実際の骨組みのようす

両面粘着テープを8 mm x 18 mm に切ります。これを3枚用意して上図のように前ビームと前ビーム延長部の接続面、キールとキール延長部の接続部に貼り付けます。外側を向いている剥離紙（はくり紙、白い紙）はまだはがしません。

20 mm x 24 mm ほどのセロハン粘着テープをキール延長部と尾部の境目に貼り付けて、はずれないようにします。

３．４　プロペラ軸の取り付け

左の図のようにプロペラ軸ばさみを両側から押し上横ビームの下に輪ができるようにします。その輪の中にプロペラ軸を通します。プロペラ軸をずらして行って、キールの短腕をプロペラ軸の中に入れます。

輪ゴムのつなぎ方

赤い矢印が銅線の両端を入れる場所を示しています。

輪ゴムを四つ用意し、2つずつの輪ゴムをつないで2つの8の字の形にします。銅線（または釣り糸）を図のようにそれぞれの8の字の一方の輪に通します。ストロー･カイトの先端にあるキールの短腕の穴に銅線の両端を入れます。銅線がプロペラ軸の反対側に出るようにします。

おもちゃ用プロペラの作り方

輪ゴム・ストッパーの大きさ

竹ぐしをカッターとプライヤーで薄板のように加工して輪ゴム・ストッパーを作ります。プロペラ軸の先端から出ている輪ゴムの下端にストッパーを通し輪ゴムの下端を固定します。銅線を引いて輪ゴムの上端を出し、そこにおもちゃ用プロペラのフックを引っ掛けます。

３．５　つばさの貼り付け

両面粘着テープを 8 mm x 18 mm の大きさに更に4枚切り出して、図で示された場所に傾きに注意しながら貼り付けます。

両面粘着テープの全ての剥離紙（白い紙）をはがします。

図の番号順に慎重につばさを貼り付けて行きます。つばさには前後があるので注意してください。できれば友人に手伝ってもらいましょう。

7番の場所にはストローの上からセロハン粘着テープを貼ります。

試験飛行の後、必要があれば金属クリップで機体のバランスをとります。（8）

４．ストロー･カイトのバランス調節

ストロー・カイトの飛行はストローの品質・質量、つばさの質量、おもちゃ用プロペラの性能、輪ゴムの品質、組み立て方によって影響を受けます。

何回か試験飛行をしているとストロー･カイトが何故飛べるのかとか、何故右に向かって飛ぶ傾向があるのかなどに気づくと思います。

ストロー・カイトの上部にあるプロペラは後方に向けて空気の流れを作ります。機体上の速い空気の流れは機体上の空気の圧力を下げます（ベルヌーイの定理）、したがって圧力の高い機体下の空気は機体を押し上げ、上部の空気は機体を吸い上げるように働きます。また、プロペラが後方へ押し出す空気は、機体を逆方向に動かします（作用反作用の法則）。こうした原理でストロー･カイトは飛行ができるのです。

機体後方からストロー・カイトを観察するとプロペラは反時計周りに回転しています。そのためトルク効果によって機体はプロペラ軸に対して時計回りにひねられます。したがって右側に曲がりながら飛行する傾向があります。

ストロー･カイトを真っ直ぐに飛ばしたければ、尾部（テイル）よりも左翼の後端（前ビーム延長部）にクリップなどの重りを付けるとよいでしょう。