プロジェクトＸ

　このページは色々作りたいもの、思いつきの計画を掲載します。実現するのか？構想のみで消えていくのか？まったく分かりません。


１．２Ａ３真空管アンプ


　名古屋　大須の小坂井電子でソブテックの２Ａ３が１ペア￥６０００で売ってました。1枚ﾌﾟﾚｰﾄと書いてありますが、通常の構造で特性のみ２Ａ３に合わせたものと思われます。内部構造は頑丈そうで綺麗な球ですし、なんと言っても安い。と云うことで２ペア購入して帰りました。２ペアあればプッシュプルアンプを作ることが出来ます。以前５０ＢＭ８のシングルアンプを作ったときにソースによってはゲイン不足を感じてましたので、１０Ｗぐらいは出る真空管アンプを作りたいと思っていました。真空管アンプを作ろうとすると、どうしてもトランスが必要になりますが、これが重くて、高価でなかなか購入に踏み切れません。プッシュ用はトランスに直流が流れないので小さくても良いかなと思って、秋葉原に安いトランスが売っていたので購入しました。（￥３９８０／１個）
　これで出力段は作れますので問題は２Ａ３のドライブ回路です。２Ａ３は大きなドライブ電圧を必要とします。固定バイアスとして、グリッド抵抗は数十ｋΩぐらいの小さめとして、強力なドライブ回路でドライブします。予定ではライン入力直後に正相、逆相の信号をトランスで作って、トランジスタアンプ２回路（ステレオなので４回路）でドライブ電圧を作ろうと考えています。高電圧、大振幅、小負荷（たかが、数十ｋΩ）アンプは結構良いものが出来るような気がするのですが！
　いつになったら着手できますか？ここまで部品集めて飽きてしまっています。

　２００１年１月５日パイオニアＳＸ−４２を購入したので計画は中止。真空管式ＦＭ，ＡＭチューナと６ＢＱ５Ｐ−Ｐのアンプが一体となった１９６０年代？の製品。レストアして現役復帰。


２．電話制御装置？



　出先から電話を使って家の様々な機械を制御したいと以前より思っていました。特に携帯電話がこれだけ普及するとなおさらです。部屋の換気をしたい、エアコン入れておきたい、ビデオの録画セットしたいなど。そのうち出てくるとは思いますが、まだ世の中にない今のうちに着手したいものです。
　難しいことをいきなりやれませんので、差し当たって信号送って制御する実験から始めることにしました。
　家の留守番電話は何の支障も無いようにしなければならないので。制御する場合は留守電の案内が出ている間にＤＴＭＦのコードを送って、それを検出すると留守電を停止して、制御回路を起動すると云うものを作ろうと考えました。

　まず電話はどのように動いているのか調べました。電話がかかってくると　�@　１６Ｈｚ７５Ｖの交流電圧１秒送られてきて、２秒休んで、１秒送られてきて、２秒休む、これを繰り返すことで、あの電話のジリジリリン……ジリジリリン（昔のベルを鳴らす黒電話はこんな感じに聞こえました。）の呼び出し音が出ます。　�A　電話回線には通常４５Ｖぐらいの直流電圧が印加されていますが、電話が掛かって来たと思って受話器を取ると電話器は回線を短絡させて電流を流し、電話交換機に電話を取ったことを伝えます。　�B　電話交換器は相手が受話器を取ったことを検出すると、電話回線を繋ぎ、回線に流す電流の極性を反転します。
　携帯が普及して、デジタル回線で通信しているとしても、末端の電話器ではこの様な大昔のシステムで動いています。留守番電話では最初のベルの鳴った回数で起動するようになっています。我が家では３回に設定しています。そこで、ベルが鳴ると制御回路が起動してベル３回目で留守電が案内を始めるとＤＴＭＦ信号を待ち、特定のコードが送られてくると、留守電への回線を遮断して、制御動作に移ります。コードが送られて来なければ通常の留守番電話動作をします。と云うのが計画です。
　しかし、電話器と云うのは不思議なもので２本の線しかないのに、同時に双方向に通話できます。これは電話器の中にスピーチプロセッサが入っていて、マイクの音声とスピーカの音声をうまく分離します。（昔の電話器ではトランスが使われてました。）この部分を作るのは面倒ですし、部品も入手出来ないので、ジャンクの電話機買って来ました。（’００　７／１）

　￥２０００で買ってきた電話器を分解してみると、どこの国で作られたのか良く分からない機械で、使ってある部品も日本製は殆どありません。回線に繋いでみるとちゃんと電話として動作しますので、まあ安心です。殆どＩＣ化されてもっと部品数が少ないのではと予想していたのですが、スピーチプロセッサの部分はディスクリートなようです。非常に面倒でしたが、片面基板でしたので回路を読んで回路図を起こしました。キーを押すとちゃんとＤＴＭＦ信号が出ますので、返信も出来そうです。
　今使っている留守番電話と並列に繋いでみるとちゃんと両方の電話器から音声が聞こえましたので、あんまり面倒なことを考えなくても回線と繋いだり切ったりすれば良さそうです。本当は電話回線には認定を取得した機械しが繋いではいけないのですが、認定とってなさそうな外国製の電話器も多数売ってますし、実験と云うことで大目に見てもらいましょう。（’００　８／６）


　電話回線と接続する基板です。左のコネクタを回線につないで、右のコネクタが留守番電話につながります。黒い３個の四角の物はリレーで、左の1個が電話回線の接続を検出するリレー、右の2個の内、下は留守番電話を切り離すリレー、上はジャンク電話基板のフックスイッチを切り換えるリレーです。右半分は５Ｖの電源回路です。（回路図はこちら）

　ジャンク電話基板を乗せた様子。ＤＴＭＦ信号を送るため、キースイッチの端子を引き出しています。フックスイッチは取り外し、下の基板のリレーで制御します。ベルの回路は不要なので、部品を取り外してあります。


　制御には秋月電子のＨ８ＣＰＵ基板を使います。左に並んでいるのはジャンク電話基板のキースイッチをＯＮ，ＯＦＦさせるフォトカプラです。ＣＰＵ基板の右側にはＤＴＭＦ信号デコーダと４００Ｈｚトーンデコーダです。（４００Ｈｚデコーダは回線切断を検出するのに必要と思って付けましたが、結局使っていません。回路図はこちら。）



　ケースに入れました。差し当たって使用目的は特定していませんので、前面に１０ピンコネクタがあるのみです。Ｈ８のＡ／Ｄ入力とＤ／Ａ出力を出してあります。側面に電話回線と留守番電話からの配線を繋ぎます。


　電源は電話がかかって来たことを検出するとＣＰＵに供給され起動するので、普段は３端子レギュレータとＬＥＤインジケータのみしか電源は入っていません。そのため待機電力は極めて少ないです。（１Ｗ以下）
　左は待機電力測定などに使っている。簡易電力量測定器です。（商品名エコワット）　これでは待機電力は測定できませんでした。

　差し当たってＤＴＭＦ信号が検出できて、留守電への回線切断、ＤＴＭＦ信号返信の出来る回路が出来ましたので、温度センサーを付けて、特定のＤＴＭＦ信号を送ると部屋の温度を送り返すプログラムを組みました。ケースの上に乗っているのが温度センサーです。


　温度センサーはセイコー電子のＳ−８１００Ｂです。これを使いこなすのにてこずりました。Ｈ８のＡ／Ｄの基準電圧は３端子レギュレータの５Ｖをそのまま使っていて精度は低いのです。おまけにＳ−８１００Ｂの出力変化は８．１ｍＶ／℃と小さく、正確な温度は検出できません。その上Ｓ−８１００Ｂも８．１ｍＶ／℃はカタログ値で、使った物の特性を測ると実際は８．４ｍＶ／℃（僅かなようですが、この差はすぐ１０℃ぐらい測定値の誤差になる。）　
　基準電圧精度の問題は、正確な基準電圧源が入手出来ませんし使いたくも無かったので、ＬＥＤに１ｍＡの電流を流して、これの電圧の温度変化を測って温度センサとして使い、Ｓ−８１００Ｂの出力とを比較して、Ａ／Ｄの基準電圧誤差を計算でキャンセルするようにしました。今回始めてＬＥＤの順方向電圧降下の温度特性測ってみました。変化量は少ないですが、結構精度の良い温度センサーとして使えることが分かりました。
　といったところで、電話を使って部屋の温度を出先からモニターすることが出来るようになりました。ＤＴＭＦデコーダは秋月電子のキットを使っています。（’００　１１／２８）

　これからどうしましょう？エアコンスイッチのＯＮ，ＯＦＦが出来るようにするのか？また、飽きてしまいました。


３．１９６０年代ラジコンシステム復活



　マイクロエスケープメントＭＬ−２を入手したので実際に使ってみたくなりました。重量を測ってみると１４ｇ、動作電圧３Ｖで２００ｍＡも消費します。左端はユニオンモデルの６ｇサーボです。３０年の技術進歩の凄さを感じさせます。

　送信機はアルコンシングル送信機を用います。発振はクリスタルですから交換して調整すれば現代のルールに適合出来る筈です。シングル送信機は操縦用の押しボタンスイッチが１個あるのみです。右下にステレオジャックがありますが、これは前の持ち主がＫＯコントロールＢＯＸを取りつけた際に電源スイッチを取り付けるために空けた穴をカモフラージュするために取り付けました。押しボタンスイッチのみで操縦するのは難しいので、そのうち現代版コントロールＢＯＸを作ってここから接続する予定です。今ならモノマルチとゲート数個で簡単に作れます。

　受信機はさすがにＦ４−ＬＲＳのような超再生では現代には通用しませんので、クリスタル発振の局発を持ったシングルスーパー受信機を作ります。少し前に流行った三洋の１チップＡＭラジオＩＣ　ＬＡ１６００を用いれば簡単に出来るはずですが、２００１年３月現在保守廃品種指定のようです。最近はもはやこの様な単機能のＩＣは殆ど生産されていません。ＰＬＬなども単体のフェイズコンパレータやプログラマブルカウンタは入手困難な状況です。途方に暮れていると、ＦＣＺ研究所よりＬＡ１６００を用いた５０ＭＨｚ受信機のキットが売り出されていました。これのクリスタルとコイルを交換すると目的とどんぴしゃの受信機が作れます。

　送信機修理


　入手したときの送信機の状態です。本来の押しボタンは取り外されＫＯのコントロールＢＯＸが取り付けられていました。コントロールＢＯＸを取り外し本来の押しボタンに交換して外観を昔に戻しました。

　次に、回路の動作確認を行いました。分解して内部を掃除し、ハンダ付けの状態を確認します。劣化している所のハンダ付けをやり直し、電池スナップを新品と交換しました。付属していなかった電池ＢＯＸを購入してつなぎました。



　電源ＳＷオン！ラジオで電波を確認します。しかし何か変です。近距離で受信していにも関らず電波が弱いのです。ロッドアンテナを収納した状態でもラジオのＳメータは振りきれる筈です。オシロで出力波形を見るとトーンを出したときの方が出力が大きく、異常に過変調です。
　仕方ないのでまず回路図を起こしました。典型的なＡＭ送信機の回路です。どうもキャリア発振後１段目の増幅回路がおかしいようです。調べてみると２ＳＡ７０が死んでいます。うーん困った、こんなトランジスタもはや入手出来る訳ありません。と思いましたがむかし同じような形状のトランジスタを購入した記憶がありました。捜してみると何たる偶然、２ＳＡ７０の新品が部品箱の底から出てきました。（右の写真）交換するとばっちり正常な出力が出るようになりました。ファイナルは正常だったようです。しかし不思議なのはこの２ＳＡ７０です。データブックを見ると２ＳＡ７０は松下電器製の筈ですが、手持ちの２ＳＡ７０にはＳＯＮＹの文字が印刷されています。それに購入した時、神戸工業（今の富士通テン）の箱に入っていた記憶があります？？最近はトランジスタのセカンドソースなど考えられませんが、昔はあったのかもしれません。
　クリスタルはソケットをつけて現代のバンドルールに合うクリスタルに交換しました。双葉電子の交換用クリスタルを購入して使用したのですが、送、受信機用２個セットで定価￥１２００しかしません。（実売￥１０００ちょっとでした。バンドを示す旗付きでです！）　２５年前は１個￥２０００以上した記憶があるのですが安くなったものです。送信機用はプラスチックのケースに組み込んであったのですが、そのまま装着できたので外しませんでした。（０６と書いてあるのがクリスタルです。）（’０１　３／１５）

　受信機製作


　ＦＣＺ研究所の受信機キットを元に製作を開始しましたが結局使用したのはＬＡ１６００だけでした。コイルは入手可能な一番小さいＦＣＺ５Ｓを用いて立体配線で組みたてました。重量１０．２ｇ　消費電力３Ｖ１０ｍＡ。
　右は双葉電子製の２ｃｈ受信機ＦＰ−Ｒ１２２ＪＥです。最近はデコーダを含めて１チップで構成されています。重量は１６．６ｇですが、ケースを外すと１０．４ｇで今回作ったものと変わりません。やっぱり小型，軽量化は最新の部品にはかないません。但し、エスケープメントの動作電圧は３Ｖですから、市販の受信機では電源電圧が合いませんので自作した意味はあります。（’０１　３／２５）

　完成した受信機システムです。（回路図はこちら）受信機１０．２ｇ、エスケープメント＋ドライバー１５．７ｇ、単５電池２本＋スイッチで１７．４ｇ、合計４３．３ｇです。実際にはエスケープメント駆動用ゴムが必要ですからもう少し重くなりますが目標の５０ｇ以下はクリヤできたようです

　メモリーバックアップ用の３．６Ｖ５０ｍＡｈのニッカド電池で作った電源です。１０．５ｇと軽量なのですが、メモリーバックアップ用は内部抵抗が高く電圧変動が大きいので使えませんでした。（もしかしたらこの電池が不良なのかもしれませんが！ずいぶん昔に入手した物ですから。）
　カメラ用のリチウム電池が使えるかもしれません。しかしリチウム電池は高価です。


４．久しぶりにラジコン



　上記計画を実現するため、久しぶりにラジコン飛行機を飛ばす練習を始めようと思いました。とは言っても昔のようなオイルでベトベトになるエンジンの飛行機は大変ですし、バルサで作るのはサンディングや塗装を考えると今の住宅事情では無理です。（工作室と実験室と倉庫が欲しい。）
　そこで３年ほど前、衝動買いしておいたユニオンモデルの電動ライトプレーンを製作することにしました。外観は胴体の後ろの部分がバルサの丸棒１本で昔飛ばしたポンコツ号を思い出させます。発泡スチロールの組みたてキットですから、接着剤でくっ付けてシールを貼るとすぐ完成です。簡単なのは良いんですが発泡スチロールはやっぱり発泡スチロールで表面はすぐ傷だらけになるし、エッジにシャープさが無いし、と昔の作り方が恋しくなります。
　この飛行機は時速１５ｋｍ／ｈでゆっくり飛ぶとのことで、飛行練習にはもってこいと思ったのですが、当たり前のことですが風に弱いんです。風速２ｍ／ｓｅｃ以上では飛ばさないで下さいと書いてあります。完成した日の翌日は雲一つ無い快晴で殆ど無風と思いました。勇んで飛ばしに出かけたのですが、若干風があります。普段なら気にも留めない微風なのですが、これには強風でした。風下に流すと帰って来れません。それでも最初は何とか飛ばしてたのですが、少し風が出てくるともうお手上げでした。やっぱりもう少しパワーとスピードが無いと屋外での飛行は無理です。（’０１　４／７）


　一応ふわふわと飛びますので現代の受信機、サーボを取り外し、自作受信機とＭＬ−２を搭載することにしました。しかしエスケープメントの動力はゴムですし、現在のサーボのようには簡単にはリンケージ出来ません。
　エスケープメントの調整は手間取りました。電磁石と可動板の間にテープのスペーサ入れたり、スプリングを強い物と交換したりして、やっと安定して動くようになりました。


　ラダーはトルクロッドで駆動しますのでエスケープメントの回転運動をスライド板で変換します。トルクロッドはキットに付属していたリンケージロッドを加工して使用しました。
　写真だけでは分かり難いので、リンケージ部分の構成を図で示します。（’７０年４月ラジコン技術臨時増刊　初級ラジコン機製作集より。）
　これを作るのは結構面倒くさいです。


　尾翼の部分です。エレベータは固定します。ラダーの舵角は上の図のように、トルクロッドの先に付いたスライド部分の待ち針の固定位置で調整します。

　'６０年代の０２エンジンの付いた機体は大体同様に処理されていたと思います。今考えると構造的に弱く、よくこれでエンジンの付いていた飛行機を飛ばしていたなと恐ろしくなります。やっぱりフリーフライトに近い機体で、たまに電波を送って操縦するといったイメージだったのかもしれません。それならばこの機体にはピッタリです。


　スキッド部分には０．２ｍｍのアルミ板を貼りました。また、マイクロスイッチを付けて、着地しているときはモーターへの電源をカットするようになっています。墜落させるとモーターの場合エンストしませんので無理やり回転を止められた状態が続き過大な電流が流れます。モーターオートカットしかないので保護として付けました。しかし、裏返しになったりしたらまったく無効なのは云うまでもありませんので、気休め程度かもしてませんが！



　シングルですから本来は押しボタンのみで操縦します。押し続けると右舵、１回押して放し、もう一度押し続けると左舵になります。これで操縦するには結構訓練が必要です。
　うまくできる自信は有りませんので、電子的に信号を作る現代板のコントロールＢＯＸを作りました。今ならモノマルチのみで構成できます。ケースはタカチのプラスチックケースを用い、幅が合わなかったので真中で切断して接着し送信機の幅に合わせました。操作は跳ね返り型のトグルＳＷを使ったのですが、操作部分が小さくて寂しかったので昔の送信機のスティックを流用して延長しました。
　コントロールＢＯＸの効果は抜群で非常に操縦が簡単になります。やっとここまで漕ぎ着けました。初飛行の日が待ち遠しいです。
　休日が無風でありますように！（’０１　５／１５）


　昨日の気象情報から今日は弱風。その中でも早朝は風が弱いことが分かっていますので、朝早くから試験飛行に出かけます。目が醒めたら５：３０、遠足に出かける子供みたいです。あまりに早すぎますのでもう一度ベットにもぐり込むと６：３０、朝食もそこそこに出かけます。と言っても歩いて５分のグランドなんですが、急がないとサッカーや野球屋さんがやってきます。
　これまでに無い最高の無風状態です。組み立ての後、一度落ち着いて動作テストをします。何しろ３０年以上前のシステムですし、受信機は自作ですのでどのくらい距離操縦可能かまったく分かりません。グラウンドはサッカー場２面分の広さがありますが、端から操作できることが分かりましたので、数百ｍは大丈夫でしょう。　まずはモーターを動かさずグライドテスト。一度は飛ばしていますので問題はありません。ニッカドを３０秒ほど充電して初飛行です。飛びました！ラダーの効きは非常に悪いです。舵を切ったままにしてもゆっくり旋回します。２０秒程度でモーターがカットオフし、グライドの後着陸。（墜落じゃありません。）　しかし安定して飛びます。
　今度はラダーの舵角を決める待ち針の位置を最大舵角となるように調整します。ニッカドの充電時間は１分。飛ばす前に忘れずにエスケープメント駆動用ゴムを全部巻き戻し、新たに２５０回巻きます。（機体の丸棒の部分を良く見ると、下面にゴムがあるのが分かります。）エスケープメントの駆動用ゴムの管理は重要です。これが動かないとラジコンじゃ無くなってしまいます。面倒でも毎回巻き戻して、規定の回数巻きます。（昔のラジコン技術に力説してありました。）　今度も快調です。無風だとこんなに操縦が楽しいとは思いませんでした。ゆっくり上昇して希望通りの経路を飛びます。モーターカットオフ後もゆっくりグライドして手元に着陸しました。
　次はニッカド（６Ｖ１００ｍＡｈ）の最大の２分充電します。今度も快調に飛行します。しかし、ラダーの効きが悪く旋回してもあまり高度が下がりませんのでどんどん上昇していきます。あまり上がり過ぎますとグラウンド外に出て行ってしまうおそれがありますので、何とか降下させたいところです。困っているところでモータカットオフ、何とかグランド内に誘導します。しかし、どうも様子がおかしいです。左には旋回しません。ここに来てメカトラブル？なんとかグランドの端に降ろしました。


　せっかく無風なので操縦練習用のガーデンチャンピオンを取りだし、飛ばします。こちらもこんな無風状態での飛行は始めてですが、これまでの苦労がうそのように軽快に飛行します。これも翼面過重は２倍もありますが、風に対する強さはそれほど変わらないようです。何回か飛ばしているうちに野球屋さんたちが到着、今日はこれまでにしましょう。

　もって帰ってエスケープメントのチェックを行いましたが正常に動作します。どうやら駆動用ゴムが解けて、駆動力を失っただけなようです。２５０回の巻き数では２分の飛行は限界だった訳です。２分飛ばすには３００回ぐらい巻いておく必要があることが分かりました。（’０１　５／２０）


５．Ｆ１０４Ｊを作ろう！




　航空自衛隊浜松広報館にあるＦ１０４Ｊ、最後の有人戦闘機と呼ばれた戦闘機です。超音速ジェット機とは思えない後退角の無い申し訳程度に付けた主翼、縦安定の悪そうなＴ尾翼、ミサイルに翼を付けて無理やり戦闘機にしたような機体です。私はジェット機はあまり興味が無いのですが、このカミソリみたいなＦ１０４だけは好きです。しかし、本当に空を飛ぶ模型を作ろうと思ったら、最も難しい機体の一つでしょう。子供の頃から一度は作ってみたかったのですが、まず飛ばないことは分かっていましたので、我慢していました。
　最近、ラジコン飛行機を少し飛ばすようになって、昔の思いが甦ってきました。なんとしても１度作ってみたい。無理を承知でチャレンジすることにします。部品も進化していますしもしかしたら？
　あまり気合を入れずにぼちぼち作っていく予定です。製作状況が見たい方はこちらを覗いて下さい。

　右の写真はＦ１０４Ｊのインパネです。左下にサイドワインダーの制御パネルがあります。バルカン砲も装備されていますが、残弾カウンターなんてついていません。説明員の人に聞いたのですがＦ１５にもバルカン砲の残弾カウンターなんて付いていないと伺いました。（説明員は航空自衛隊のＯＢです。）
　確か、新谷かおるのエリヤ８８では残弾カウンターが出てくるのですが、あれは間違いなのでしょうか？（マッコイスペシャル？）　しかし、弾の残りの有り無しぐらい分からないと戦闘中に困ると思うのですが！弾が無くなったら逃げ出すしかない筈ですから。


６．空中撮影


　以前からラジコン飛行機から見える風景を見てみたいとの願望はありました。今では小型のＣＣＤカメラモジュールなどいくらでもありますし、カメラの捕らえた映像を無線で送ることなどは簡単です。ただ無線で送られる映像はあまり綺麗とは言えませんし、ラジコンも電動のパークプレーンを暇な時に飛ばす程度ですから、それほどの熱意はありませんでした。
　ところが最近店頭で小型のデジカメが目に入りました。それまでにもおもちゃ屋などで小型で安いデジカメを見たことはありましたが、今回はちょっと違いました。聞いたことも無いメーカで名前はチ−ズスパイシー、電池無しの重量が３４ｇ、驚きの軽さです。電池は単４が１本。久しぶりに神の声が聞こえました。「これは買いだ！」　ちょっと高価（￥８０００ぐらいだったけ？）ですが躊躇わず購入しました。



　安物にしては、結構外観は立派です。無論メモリーカードなどは使えませんが、ＶＧＡモードで２６枚撮影できますので十分です。私のプロレタリアートなページなどでは掲載されている写真の通常解像度はＱＶＧＡ（ＶＧＡの１／４）です。ただメモリーが揮発性なので必ず電池のバックアップが必要など、実際に使うには結構問題がありそうです。



　分解してみると基板は１枚で、約２４×５５ｍｍ、重量は１４．６ｇしかありません。画像データの読み出しはＵＳＢで行いますがそのコネクタも小型のものが付いています。モードや撮影枚数などを示すＬＣＤが付いていますが、ＬＣＤはプリント基板と導電ゴムで接触しケースで圧力を加えることで接続を確保しています。ケースから外すと接続しなくなりますので、導電ゴムに圧力を加えた状態でＬＣＤをエポキシ接着剤で固定しました。

　スイッチはモード設定とシャッターの２個、電源スイッチはありません。モードスイッチを押すとモード選定ができて、シャッターを押せば撮影ＯＫです。なにも操作しなければ約３０秒で電源ＯＦＦに相当するスタンバイモートになります。動画？やセルフタイマーなど結構生意気なモードもあります。

　この重量と大きさならば小型のラジコン機にも十分搭載できそうです。送信機でシャッターを切る回路を考え始めました。そこで問題になったのが電源スイッチが無いことです。通常はモードスイッチを押してＬＣＤで撮影モードを確認して撮影する訳ですが、カメラを３０秒操作しないとスタンバイモードになります。この状態から撮影するにはモードスイッチを押して撮影モードに設定しなければなりませんが、飛行中にモードの確認は出来ません。常時撮影モードにしておければよいので、メーカのサービス窓口に問い合わせたところ「スタンバイモードに入るのを禁止することは出来ません。」との予想通りのお姉さんのお答えです。

　困ったところで取り扱い説明書を良く見ると、モード設定に強制的にスタンバイモードになる設定がありました。このカメラモードスイッチを押すと順番に各モードに設定されますので、最初がスタンバイモードと分かっていれば順番に設定していけば良いと思いつきました。そこで最初はスタンバイモードから始まり、モードスイッチを押して撮影モード、シャッター押して撮影、モードスイッチ押して強制スタンバイモード、シャッター押してスタンバイのシーケンスでスイッチ操作すれば問題無く撮影できます。


　ラジコンのサーボ制御パルスでカメラを操作する回路です。ラジコンのサーボはパルス幅によりアナログ的に制御されますので、パルス幅の変化を検出してカメラのモード、シャッターＳＷ制御シーケンスを起動します。１回の撮影シーケンス（約４秒）中は次の操作は受け付けなくしてあります。従って、送信機でシャッターＯＮのままにしておくと、カメラは４秒間隔でメモリー一杯まで撮影を続けます。１回の撮影シーケンスが約４秒と長いのが不満ですが、シャッターチャンスを狙うカメラでもないのでそう支障は無いでしょう。
　ＰＩＣなどを使えばもっと小型に出来るのかもしれませんが、通常のフラットパッケージＩＣの組み合わせで作りました。


　完成した空中撮影カメラユニットです。電源は最初モーター駆動電池から取ろうとも思ったのですが、メモリーが揮発性で電池でバックアップしていないとデータが消えてしまいます。モーター用の電池交換の際には必ず別にバックアップ電池が必要になるため、面倒なので単５電池でカメラ単独にしました。撮影中は約０．２Ａとかなり消費しますし、スタンバイモード時にも数ｍＡ流れますので、メモリー一杯の２６枚撮影１回の使い捨てと考えています。まあそんなに使うものではありませんし。
　電池無しで２２ｇ、単５アルカリ乾電池含めても３１ｇですから、目標のパークプレーンへの搭載も何とか可能でしょう。



　操縦練習用のユニオンガーデンチャンピオンに搭載しました。右の写真から分かるようにカメラは胴体側面からレンズを出しました。黒いスポンジで包まれているのは受信機で、カメラにはなんら防振対策は施していません。サーボがユニオンの６ｇサーボ、受信機はＧＷＳのＮＡＲＯ６ｃｈ、スピコンはスピード５とかなり軽量化してありますが、やはりカメラ搭載はきつくて約３００ｇになりました。（ニッカド電池は３５０ｍＡ／ｈ）


　撮影した写真の例です。結構綺麗に撮れます。（撮影はＶＧＡですが、１／４に解像度を落としています。）
　ここがいつも飛ばしているグランドです。右上は主翼が写っています。周りは民家などが密集していますので、外に出ないように気を使います。しかし、ガーデンチャンピオンで３００ｇはやはり重くてなかなか上昇しません。しかもこの日は風が強いなか無理やり飛ばしたので心配でしたが、（ヘリコプターでもないのにホバリングしてました。）結構それらしい写真がとれました。


７．Iｎ-Dｏｏｒ　ＡｉｒＰｌａｎｅを作る



　玩具売り場をさまよっていると小さなラジコン自動車を見つけました。ＴＯＭＹのＢＩＴＣＨＡＲ−Ｇ。たったの￥２９８０です。小型のラジコンはキーエンスのものなど幾つか見たことがありましたが、こんなに小さくて安いものは初めてです。動かしてみるとプロポーショナル動作ではありませんので運転は難しいのですが、ちょこまかと楽しい動きをします。ステアリングはマグネットアクチュエータで駆動しているようです。電池まで入ってこの大きさ、「これは買いだ！」と神の声が聞こえました。
　￥２９８０でモーターとマグネットアクチュエータ制御回路入り受信機と送信機が手に入ります。周波数は２７，３５，４５，５７ＭＨｚの４周波数ですから、受信機部分はスーパーヘテロダインではなさそうです。とりあえず２７ＭＨｚの物を購入して帰りました。



　車の重量を測ってみると、２２．５ｇしかありません。ステアリングはやはりマグネットアクチュエータでステアリングにマグネットが付いていて、２個のコイルで左右に吸着して曲がります。回路基板は１枚でクリスタルらしき物は見られませんので、もしかしたら懐かしい超再生回路かもしれません。この部品を流用すれば軽量のインドアプレーンが作れそうです。電源は５０ｍＡ／ｈのニッカド１個ですが、電池を取り外して外部から電源を入れて２．４Ｖにしても正常に動作しますので、ニッカド２セルでも良さそうです。

　機体はずいぶん前にユニオンのコンデンサプレーンを購入してありましたので、これをラジコンに改造することにします。車体から回路基板、コイル、マグネットを取り外し、コンデンサプレーン用のモーターとプロペラ、５０ｍＡ／ｈのニッカド２個と電池ＢＯＸ（単５電池１個用電池ＢＯＸでニッカド２個がちょうど入ります。）で重量を測ると２０ｇを切ります。これなら３０ｇ程度のラジコン飛行機が作れそうです。

　一応完成した所です。最初は５０ｍＡ／ｈニッカド２セルを予定していたのですが、テストしてみるとパワー不足だったので３セルにしました。電池は単４電池用の電池ＢＯＸにピッタリ入ります。但し、３セルだとニッカド電池が１０．５ｇ、電池ＢＯＸが３．２ｇで合計１３．７ｇもありますので、小型のリチウムイオン電池に変えようかとも考えています。受信回路が電圧に耐えられるか不安でしたが、４Ｖを加えてもなんら異常はありませんでした。モーターＯＮ，ＯＦＦは１Ａ程度流れますので、２ＳＡ１０２０（Ｉｃｍａｘ＝２Ａ）を追加してあります。主翼も１ｍｍバルサで補強用スパーを追加して３２ｇで完成しました。（３０ｇを切りたかったな！）　全長３５６ｍｍ、全幅３９０ｍｍ、主翼面積２．７３ｄ�u、翼面荷重１１．８ｇ／ｄ�u、もう少し主翼面積が欲しいところです。

　送信機はそのままでは操作しづらいので、ラダー用にはセンターリターン型のトグルＳＷに、モーターコンは通常のトグルＳＷに改造しました。元が車のＴＯＹラジコンですから電波がどのくらい届くかが問題ですが、この受信機は受信できないとモーター、アクチュエータへの電流の供給を止めますので、舵はニュートラルでモーター停止となりフェイルセーフとして働き安心です。

　ラダーの動作です。ラダーに埋め込んだ磁石をコイルが吸着して舵を切ります。比例制御ではありませんので、操縦はリード式のようなパルス打ちです。うまく飛んだらギャロッピングゴーストのテストも考えています。

　本来屋内で飛ばすものですが、使えそうな場所もありませんので無風の日を選んで屋外でテスト飛行を行いました。残念ながらまったく上昇しません。このモーターとプロペラではちょっと推力不足のようです。（’０１　１２／８）


　これ以上電圧を上げても推力の大幅増加は望めませんので、ギヤダウンして大きいプロペラに交換することにしました。元の車に付いていたギヤを用いてギヤダウンユニットを作り取り付けました。プロペラはライトプレーン用で一番小さいものに交換しました。プロペラ保護用のスキッドを強化したりしましたので、重量は３４ｇまで増加してしまいました。推力は増加したようですが、今度は上昇してくれますでしょうか？

8．全真空管式シングルプロポ製作



　１２Ｖ管のラジオを入手してから色々調べてみました。ラジオにはあまり使われていませんが？１２Ｖで動作するスペースチャージグリッド管があってプレート電圧がたったの１２Ｖで５０ｍＡ程度も電流が流せます。以前なら入手困難でしたが、良い時代になったもので結構容易に入手できます。この球を使ったらひょっとして半導体を使わずにサーボが作れるんじゃないか？とまた変なことを思いついてゴールデンウイークから開発を始めました。

　スペースチャージグリッド管が電流が流せるといっても高々数十ｍＡですから、少電流で動作するモータが必要です。昔のミクロマックスを使えばたぶん大丈夫ですが、面白くないので他を探します。太陽電池で動かすソーラーモータは少電流で回りますので、市販品からチョイスしました。見つけたのは、RF-510TN。動作電圧1.5〜12V、無負荷時消費電流10〜15mA。ロータのボリュームが大きくてサーボ用には向きませんが、なんといっても少電流で動作電圧範囲が広い。通常はDCモータで1.5Vから12Vまで電圧を上げると恐ろしく回転が上がって、消費電流が大幅に増える筈ですが、このモータは電圧を上げても消費電流は殆ど変わらず、回転数もあまり上がりません。不思議なモータですが、真空管式DCサーボにはぴったりです。

　スペースチャージグリッド管の１２K5を使ってSEPPもどきの回路を作ってモータを駆動します。主電源は２４Ｖ（±１２Ｖ）を予定。12K5 3本でモータ駆動回路を試作して本当にモータが回るんだろうか？と思っていたら、あっけなく回りました。

　次の難関は誤差アンプ。電圧制御サーボですから誤差アンプのゲインが精度を決定します。最初は差動増幅＋インピーダンス変換？のオーソドックスな構成で試作したんですが、まったくゲインが取れません。段数増やせば良いかとも思いましたが、真空管だとコンプリメンタリなんてありませんから、電源電圧の数がどんどん増えます。真空管式のオペアンプ回路を眺めたんですが、電源電圧を高く取らないとやっぱり難しい。どうしたものかと悩みましたが、HeathkitのアナログコンピュータEC-1の回路が参考になりました。
　EC-1のオペアンプは６Ｕ８ 1本で出来ています。６Ｕ８は５極管と３極管の複合管なので、初段を５極管部分で増幅し、次段を３極管をカソードフォロワとして初段に正帰還をかけてゲインを稼いでいます。１２Ｖ用の双３極管の１２ＡＥ７が入手出来ましたので、片側で増幅して、もう片側をカソードフォロワとして正帰還をかけました。正帰還なんかかけたら不安定で使えないんじゃないか？と思いましたが、結果は大成功で十分なゲインを確保できました。正帰還量を調整することでスムーズにゲインが調整できますし、心配した発振も起こりません。正帰還量を上げ過ぎると発振せずにヒステリシスを持つようになります。（ヒステリシス付きコンパレータとして使えますね。）１２Ｖ管だけで真空管式のアナログコンピュータも作れそうです。

　二つの関門を突破できたので、電圧フィードバック式のＤＣサーボモータを作りました。電源電圧はＢ電圧が２４Ｖ（±１２Ｖ）とＣ電圧の１２Ｖで合計でも３６Ｖ。ヒータは２本を直列にして２４Ｖから供給します。モータの減速ギア比は試行錯誤の結果１６２：１、トルクはギャロッピングゴーストのアクチュエータよりは十分あるので、まあ完成と言えるでしょう。真空管だけで、それも３６Ｖの低電圧でＤＣサーボを作ったのはおそらく世界初？消費電力はなんと２３Ｗ。９３％がヒータ電力です。スゲー大飯ぐらい。
次は受信機ですね。（２００９年６月１９日）





　受信機の回路は昔モービルハムで流行った１２ＡＦ６を使った超再生。超再生回路って不思議なことに、ＡＦ出力が電波強度によってあまり変動しません。今回は約５０ｄＢの範囲でほぼ一定になりました。これは変調周波数をディスクリミネータで電圧変換してサーボを制御するには好都合で、ＡＵＤＩＯ振幅を一定にするリミッティングアンプが不要になります。

　ＡＵＤＩＯは１２ＡＦ６と１２ＥＫ６の２段増幅。ディスクリミネータを駆動するのに大きな電圧がいるので６０ｄＢ弱のゲインが欲しかったのですが、２段で６０ｄＢは無理でした。トランスを多用して何とかゲインを確保しましたが不足気味です。やっぱり１段あたり２０ｄB程度で見積もらないと厳しいです。

　ディスクリミネータとエンコン用リレー駆動は１２Ｕ７を２本使いました。１２Ｕ７は１２Ｖ用に作られた球ですが、特性は１２ＡＵ７のプレート電圧５０Ｖ以下とほぼ同じです。最初は１２Ｕ７が手に入らなかったので５９６３でテストしたんですが、差し換えても動作は変わりませんでした。リレーも１２Ｕ７で駆動しますが、プレート電流は１ｍＡ程度しか流れませんので、リレーは秘蔵のCitizen-Ship Super Sencitive Relayを使いました。電池管でももう少しプレート電流流せる物はあるので、それを使えばリレーの選択範囲が広がりますが、直熱管なのでディスクリミネータに使うとA電池が個別に必要になります。傍熱管でも電流流せる球はありますが（サーボに使った１２AE7とか）、ヒータ電力が大きいので止めました。

　一応動作はOKですが、なぜか時間が経つとサーボの動作範囲が狭まります。温度上昇により受信機の出力電圧範囲が減少するようです。原因はディスクリミネータの温特じゃなさそうで、AUDIO増幅段のゲイン変動みたいです。もう少しいじってみるか？？
　エンコン回路の感度も良くないので、電波が弱くなるとエンコン制御が先にダウンします。やっぱりゲインに余裕が無いのが問題。もう１本真空管足しておけば良かったんでしょうね。これでも消費電力は約１０W。傍熱管のヒータ電流はきつい。

　エンコンサーボは自作するまでも無いので、Citizen-Shipの３Ｒを使いました。後ろにあるのはスイッチハーネスをまとめたＢＯＸで、起動時のヒータ突入電流を制限するリレーが入っています。（タイマーリレーじゃないよ。）

　送信機も新規に作るほどでもないので、手持ちの真空管式シングル送信機を改造します。エンコンボタンＳＷの論理を変えて、変調回路の周波数を変えられるようにするだけ。もう少しです。（２００９年７月１２日）





　Ｆ＆ＭのＶＥＮＵＳ送信機を改造しました。米国製なので周波数は２７．２５５ＭＨｚ、使用している真空管は１Ｌ４と３Ａ４。１Ｌ４のブロッキング発振回路で変調トーン発生させて、３Ａ４のクリスタル発振回路に直接変調をかけています。送信機が一番簡単な回路構成です。＋Ｂ電圧はオリジナルでは１３５Ｖですが、送信電力がオーバーパワーなので６７．５Ｖに下げて使います。遊ぶには数十メートルも届けば十分ですので問題ありません。押しボタンＳＷをマイクロＳＷタイプと交換して、押したときブロッキング発振が停止するように配線を変更しました。発振回路の抵抗を引き出し、可変抵抗と交換して、送信機上部のスティックで操作できるようにしました。スティックはジャンク部品の組み合わせで作りましたが、結構良い感じで出来たと思っています。

　受信機、サーボと組み合わせて動作テスト。受信機、サーボ電源のバッテリーはまだ作っていないので、手持ちのスイッチング電源を総動員しています。動作は一応ＯＫかな？

　送信機のスティックの可変抵抗器には手持ちの２５０ＫΩを使ったんですが、変化範囲が大きすぎて使い難い。今度２００ＫΩ買ってきて交換します。受信機はやっぱりいまいち。ディスクリミネータに使う球のばらつきに敏感だし、ＡＦゲインが不足気味なので、どうもサーボへの出力電圧が不安定です。実際に船に積んで走らせようと計画しているので、もう少し安定していないと使うのは不安です。トランジスタをポンと追加すればＯＫなんでしょうが、半導体は一切使わないと決めたので、なんとかしないと。



　暗くしてサーボと受信機の写真撮りました。真空管のヒータの明かりは綺麗ですね。（２００９年７月２２日）





　受信機内部です。真空管は立体配線になるのでグチャグチャです。AFゲインはどうしてもこれ以上上がらなかったので、超再生の回路いじりました。結局、グリッドのコンデンサを小さくすることで、AF出力を約１．５倍に増やすことができました。ディスクリミネータのオフセット調整ボリュームも追加してこれで完成。



　サーボの内部。モータとラグ板が干渉してしてラグ板削ったので、ちょっとみっともないです。抵抗値調整してニュートラル合わせて完成。
　バッテリーは単３サイズの２５００mAhのニッケル水素電池を既に購入してあるんですが、搭載スペースに合わせてパッキングするのでまだ当分先です。（２００９年８月１日）





　無線機が出来たので、実際に使ってみたくなりました。飛行機はちょっと無理ですが、ボートなら何とかなりそうです？

　ボートの素材は、以前ヤフオクでおまけに付いてきたＪＵＮＫのボートがあったので、これを修理することにしました。（捨てなくて良かった。）　恐ろしく汚れていて塗装も傷んでいたのですが、一から作るよりは楽だろうと思って修理を始めました。塗装を剥がして傷を埋め、下塗りのクリア塗装まで漕ぎ着けましたが、思ったより大変でした。このボートは４０年以上前に作られたもので、最初は船外エンジンで走らせるようになっていたと思われます。バルサで作られていて、とても軽量です。最近はこんな平底の幅の広いボートなんてありませんし、そもそもボートのキットが売っていません。

　一度プロペラボートを作ってみたかったので、プロペラボートに改造することにしました。モータのパイロンが完成した所です。
　モータは３８０ですが、最近市販されているマブチの３８０モータは進角が付いているので、電圧極性を変えて逆回転ができません。ヤフオクで進角なしのモータが売っていたのでそれを使いました。模型屋さん行っても車ばかりでリンケージ用の部品も入手し難いし、ハケで下塗りなんてする人は居ないのか、良質なハケさえも入手困難です。ここ数年で急激に無くなったような気がします。昔ながらの作り方するのはだんだん困難になってきますね。
９月中に完成できるかな？？（２００９年９月６日）





　やっとほぼ完成しました。無線機は7月末には一応完成してましたので、ボート作るのに5ヶ月も掛かったことになります。
何が大変って、塗装が大変。1回塗装すると3日は放置したいし、何回もしくじってやり直していたら嫌になりました。8割方完成するとやる気が無くなるいつもの悪い癖も出て、ちっとも進みません。



　小さい船体なので、搭載はきっちきちです。プロペラボートでないと、推進用のモータさえ搭載できませんでした。アクリルのカバーは出来ればドーム状が格好良いんですが、作るのが大変なので諦めました。

　気が付くとすでにシーズンオフ。まだ手直ししたい所が少しありますので、暇を見てちまちまやります。
　走行テストは暖かくなるまでお預け。（２００９年１２月２９日）

　回路図