東北大学Windnauts支援募金

東北大学Windnauts支援募金

東北大学Windnautsについて

東北大学Windnauts（正式名：東北大学学友会人力飛行部）は、毎年7月に琵琶湖で開催される鳥人間コンテストに出場し、優勝することを目的として活動している部活です。
今年で創部30周年を迎えました。チーム名はWind（風）とnauts（船乗り）を合わせた造語で「風の船乗り」という意味です。「風の海を渡っていく」という願いが込められています。

過去の鳥人間コンテストでは、2006年、2008年、2011年、2012年、2015年の大会で優勝しており、2008年の大会では、大会史上初の琵琶湖完全往復を達成し、当時の学生記録（36000.00m）保持チームとなりました。

昨年（2022年）の大会では、現在のコースになってから初めてプラットフォーム前での旋回を成功させ、36868.80mという記録（チーム新記録）を残し、優勝しました。

今年（2023年）の大会では、昨年のチーム記録、さらに学生記録を塗り替える42837.78ｍという記録を達成し、学生団体では1位、全体では準優勝しました。

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今年の学生記録達成の要因

今年Windnautsが42837.78ｍという記録を達成できた要因は、これまでの活動の蓄積があったこと、パイロットの特性に合わせて機体を製作したこと、本番に向けた練習に時間をかけたことが挙げられます。

これまでの活動の蓄積というのは、Windnautsは創部30周年を迎え、代々試行錯誤して機体製作をしてきた知識が部内に引き継がれています。部員は0から設計するのではなく、過去の先輩方が残した様々なデータを吟味し、そこに自分のアイデアを加えていきます。この膨大なデータの蓄積が、Windnautsを支えています。

パイロットの特性に合わせた機体というのは、昨年の機体はコロナの影響で数年間の製作の結果完成し、パイロットの丹治さんに完璧にフィットした機体ではありませんでした。

しかし、今年の機体は1から製作することができるため、パイロットである岩田さんの特徴である

体重が軽く、粘り強く、パワーよりも足の回転数で勝負する

という特徴を活かすために、主翼の長さを例年より長くすることや、プロペラの回転数を上げることや、これまでの機体の車輪やCFRPパイプの構造を見直して軽量化を図り、パイロットのための機体というものを徹底して作り上げました。その結果他チームよりはるかに優れた効率で空を飛ぶことを可能にしました。

本番に向けた練習は、Windnautsは5月からテストフライトを実施して、パイロットが実際に機体に乗り浮上することで、操縦感覚を養いました。その結果、本番では電装班がパイロットと設計者に的確なデータを提供し、琵琶湖上空を最適なルートで飛行することができました。琵琶湖上空の強風に対しても、パイロットが的確な操縦を行えたことはテストフライトの大きな成果でした。

以上のような要因が今年のWindnautsのビックフライトを実現させました。

私たちは多くの方々に支えられた恵まれた環境で機体製作に集中して取り組むことができるからこそ素晴らしい機体を製作することができます。改めまして、いつも応援してくださる皆様に感謝しております。
 

活動について

我々の機体製作は、主に「班作業」と「全体作業」の2つから成り立っています。

班作業は、その名の通り班に分かれて行う作業です。Windnautsには①翼班、②プロペラ班、③コックピット班、④フェアリング班、⑤操舵班、⑥駆動班、⑦電装班の7つの班があり、各班2～7名体制で作業を行っています。

①翼班は、その名の通り、主翼や尾翼を製作しています。骨格となるCFRP製のパイプに、「リブ」と呼ばれる翼の断面形状を形作る部品などを取り付け、最後にフィルムを表面に貼ることで翼を作り上げています。

主翼は30ｍ以上ありますが、重量は1Mあたり1㎏にも満たず、Windnautsの長距離飛行を可能にしている重要な要因です。今年はコロナ渦以降初めて1から製作開始をしたことで、歴代でも最高精度の翼を作りました。

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②プロペラ班は、こちらもその名の通り、プロペラを製作しています。断面形状を形作るリブはバルサ材でできており、1つずつ手作業で切り出しています。これらのリブを、設計通りのねじれがつくように取り付けていき、表面に木材の外皮を貼り付け、塗装と研磨を繰り返し、完成します。現在、プロペラ班では、作業の効率化を目指し、カーボン製のプロペラの製作を行おうと考えています。みなさんから頂いたご寄附の一部は、そのための研究資金にも用いられる予定です。

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③コックピット班は、パイロットが乗り込む部分の骨格（「コックピットフレーム」と呼ばれます）と、主翼の一部を製作しています。機体の骨格となる材料を互いに接着することで、コックピットフレームを作り上げていきます。また、このコックピットフレームと直接繋がっている「CW（Center Wing）」と呼ばれる主翼の一部分も同時に製作しています。このCWはV字型の構造をしており、Windnautsはこの構造を取り入れている数少ないチームの1つです。今年は車輪をカーボンパーツに交換することで軽量化を図りました。

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④フェアリング班は、フェアリングを製作しています。「フェアリング」というと聞きなじみのない言葉ですが、パイロットが乗り込む部分の外側にある白い胴体のことを指します。フェアリングは、ブロック状の発泡スチロールを電熱線やカッター、ヤスリで切削してパーツを製作した上で、それらをコックピットフレームに合わせて組み上げていくことで完成します。

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⑤操舵班は、操舵系統を製作しています。Windnautsの操舵系統は「ワイヤリンケージ」と呼ばれる、操縦桿と尾翼をワイヤで直接繋げる方式を採用しています。この機構は応答性が高く、パイロットの手動の操縦が直接尾翼に伝わり、Windnautsの安定した飛行に結びついています。

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⑥駆動班は、駆動系統を製作しています。「駆動系統」とはパイロットの漕ぐ力をプロペラまで伝達するための部品の総称であり、我々ができる範囲でその部品を製作しています。普段は、青葉山キャンパスにある創造工学センターで、旋盤やフライス盤を用いてビスなどの金属部品の加工を行っています。

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⑦電装班は、電装機器の製作とデータ収集を行っています。機速計や高度計などの計器類を製作し、パイロットが必要とする情報を収集し、表示できるようにしています。琵琶湖上空でパイロットと設計者が常に最新の情報を得られるのは電装班の成果です。

このような班作業とは別に、部員全員で行う「全体作業」と呼ばれるものがあります。この全体作業には、「桁焼き」や「試験飛行」などがあります。

「桁焼き」とは、先程の翼班の紹介で出てきた「桁」を製作する作業です。他チームでは外注しているところが多いですが、Windnautsではほとんどの桁を自分たちの手で製作しています。この作業は、大変なものだと1本あたり三日三晩かかり、さらに、何本も製作するため数ヶ月間かかります。おそらくWindnautsでも一二を争う過酷な作業とも言えるでしょう。

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「試験飛行」とは、その名の通り、完成した機体を試験的に飛行させるものです。部内では「TF（Test Flight）」と呼ばれています。毎年6月から7月にかけて、川内キャンパスのグラウンドや角田滑空場で週に2～3回のペースで行っています。このTFは、機体の安全性の検証の他に、パイロットの操縦の習熟も目的としています。したがって、TFの成功は鳥人間コンテスト本番でのビッグフライトに繋がります。

パイロットは、このような製作を行っている裏で、常にトレーニングを行っています。長時間ペダルを漕ぎ続ける体力、脚力はもちろんのこと、様々な風の状況に対応できる操縦技術も身に付けなければなりません。そのため、ロードバイクなどでのトレーニングや、ラジコン、シミュレータを用いた操縦練習を行っています。
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東北大学Windnautsの活動資金について

我々は、1年に1機製作を行っていますが、1機の製作に際してかかる費用は、およそ300万～400万円となっています。各部員から徴収している部費や大学からの補助金、OB会からのご寄附や応援してくださる企業様からの支援金で製作を行っていますが、現在それでも活動資金が不足している状況です。

そこで、東北大学Windnautsでは、企業の皆様、本学卒業生・関係者の皆様、地域の皆様、我々の活動方針に共感いただけるすべての皆様に、東北大学基金を通じてご寄附をいただきたいと思っております。ご理解とご協力のほど、よろしくお願いいたします。
 

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昨年の支援基金の使用用途

昨年の東北大学Windnauts支援基金の使用用途として主に物品購入に充てさせていただきました。具体的には翼に欠かせないフィルムとCFRPパイプ、プロペラ班が使うCFRPパイプ、駆動班の加工器具や、すべての班が使う消耗品(接着剤、木材等)のように活動に必要な物品の購入に皆様の寄付金を使わせていただきました。活動を支援してくださり、本当にありがとうございました。