重心位置は定められた前方限界と後方限界の間に設定することが求められます。

後方限界は機体の形状が決まると自動的に決まってきます。
実は後方限界には幾つかあって、Cmα＜０という条件以外に実機では昇降舵を固定した場合とフリー（手放し飛行）にした場合の要求があります。
実機の後方限界はこれらの要求の一番厳しい昇降舵フリーの制限値をとりますが、模型飛行機では昇降舵に関する要求まで考える必要はないと思います。


以下の表は手持ちの機体について調査したものです。
この表の重心後方限界はCmα＝0となるポイントを示しています。
また静安定余裕は設定した重心位置と後方限界との差です。

後方限界は主に尾翼の復元力によって前後します。
尾翼面積が大きくなったり、尾翼までの距離が大きくなると復元力が大きくなり、重心後方限界は後へ移動し重心設定範囲に余裕が出てきます。




京商ゼロ戦EP500はマニュアル通りの位置に重心を合わせると35％～38％MACになってしまいます。
重心後方限界を計算すると43.2％なので、静安定余裕は5.2～8.2％しかありません。

購入当初説明書通りに35％MACで飛ばしたのですが、非常に安定度が悪く、ちょっとした事で失速するような姿勢になってしまい、1度落としてしまった事があります。
今は30％MACにして非常に飛ばしやすい機体になりました。
静安定余裕は13.2％に上がっています。

また今は強風モドキに改造してしまった紫電EP400ですが、意外にも雷電より後方限界が前にあり、静安定余裕は他と比べて一番小さかったです。
今思うと、確かに時々フラフラっとした事が何度かあり、一番飛ばしづらい感じがありました。

その後強風モドキへと改造しましたが、表を見ていただくと分かるとおり、重心後方限界が前方へ移動しています。
実は縦の静安定は胴体の容積の影響も受け、胴体が大きくなると不安定側に影響します。
後方限界が前方に移動して38.2％になったのは、フロートの容積を計算に加えた結果です。
フロートは胴体と同じ様な大きさになってしまっているので、縦の静安定への影響は無視できないものになっています。

なので30％MACのままでは、とても不安定で飛ばせません。
静安定余裕も8.2％しかありません。
事実、初飛行の際には3回ほど失速し、もはや帰還は無理という状態に追い込まれてしまいました。

強風モドキの改造記に書いたように、現在は25％MACにしており静安定余裕は13.2％に改善しています。

で、結局改めて統計を取ってみると、静安定余裕が11％以上無いと安定した飛行は難しいと分かりました。
できれば13％以上が望ましいと思います。
その点から見るとFMSのBIG ZEROはマニュアル通りの指定で14％の静安定余裕があるので、十分飛ばし易い機体だということが分かります。


じゃあ、静安定余裕を計算する為に、どうやって重心後方限界を出すの？って話しになりますが、これは式が複雑な上、尾翼位置での主翼吹き下ろしだの、全機揚力係数だの、飛行力学の専門領域になるので一般的ではありません。

なので、大戦機などのスケール機については、重心後方限界はそんなに今回の例とはかけ離れていないと思うので、25～30％MACでいいと思います。
水平尾翼が他と比べて小さめだなぁと感じたら、なるべく前へという事も付け加えておきます。

重心位置はあくまでもMAC基準です。
主翼の付け根ではないので注意してください。
MACがどこにあるのかは、簡単に求める方法をこのブログで紹介していますので、そちらを参考にしていただければと思います。

重心位置と平均空力翼弦
2段テーパー翼の平均空力翼弦位置（３）

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