ZW3Dはエンジン設計を最適化してくれました

ULPower Aero Engines(www.ulpower.com)のパートナー、Russel Pescod氏は、2004年、ヘリコプタープロジェクトに取り組んでいた時に、ある問題に直面していました。 その問題とは、性能が当初望んでいたものとは違っていたという点でした。 およそ1年間、実験的な軽量ヘリコプターの性能の向上を試みた後に、サードパーティのベンダーから購入したエンジンに問題があるのではないかと疑い始めました。 彼らは、エンジンをパフォーマンスショップへ持ち込み動力計に置くと、その馬力はメーカーが約束していたものよりかなり低いことがわかりました。


　自分たちのエンジンを創ること

「我々はより強力なパワーを必要としていたので、エンジンの専門家に相談することにしました。」と、Pescod氏は言います。 「そして私たちが必要とするパワーを得るために、2つの方法があることを知りました。 既存のエンジンを買い、それを分解し改装再建するか、もしくは、最初から私たち自身でエンジンを組立てるかです。　結局、私たちはすべての変数を制御できることを理由に、自分たちでエンジンを設計して、組立てることに決めました。」
その決定の後、Pescod氏は、新しい航空エンジンを設計する際に使用するのに適したCADパッケージを探し始めました。 多くの比較検討の結果、彼はZW3D CAD/CAMを選択しました。

設計を１ヶ月で完了

　「私たちは以下の理由によりZW3Dソフトウェアを選びました。」と、彼は言います。「 1つは、私たちは資金に乏しい小会社なので、費用対効果に優れている点です。 2つめは、ZW3D CAD/CAMは十分な性能を揃えている点です。ZW3D　CAD/CAMは必要な全てのツールを備えていたし、それ以上の機能をも持っていたのです。 そして最終的には、ZW3D社が私たちの計画に非常に協力的だったためです。」

Pescod氏は、フラットフォー形式、そして、燃料噴射装置形式の航空エンジンの製作に乗り出しました。 フラットフォーは立証された構成であり、燃料噴射装置にはキャブレーターより、少ないメンテナンス、プラグアンドプレイコンピュータ制御性能、より良い燃費、調整管理免疫、キャブレターアイシングの除去、および、より良い曲芸飛行等の多くの利点があります。


「プロトタイプ用に金属片を切る前に、エンジン全体の詳細を設計しました。ZW3Dを使用した場合、完了までにに1カ月もかかりませんでした。」 Pescod氏は言います。 「あるボルトがある特定の位置に入ると指定したとき、それが正確に適合することが分かったので、私はナットとボルトのライブラリを作成しました。」

ZW3Dソフトウェアで、Pescod氏は、すべてが正しく適合していること、穴が整列すること、エンジンをメンテナンスする時が来たらツールが適合することさえをも確実にするために、断片を動かすことができました。

「ピストン、コネクティングロッド、クランクシャフト、キャムシャフト、およびバルブ・トレインを一斉に動かせる能力は、可動部間の干渉がないかどうかチェックするのを容易にしました。」と、彼は言います。 「ZW3Dは、航空エンジンにとってとても重要なスペースと重さの両方を節約し、可能な限り小さい領域に収まるよう、エンジンのデザインを最適化させました。　 質量特性は個々のコンポーネントの重さを計算するのに使用され、コンポーネントが手元になかったときでさえ部品組立品の重さにおいて瞬時に答えを得ることを容易にしました。」



高性能エンジンUL260iの誕生


Pescod氏がシリンダーヘッドを設計していたときに、ZW3Dのもうひとつの便利な特徴が明らかになりました。 注入口は、空気が渦を巻くようにカーブしています。そして、Pescod氏が知る必要のあった主要測定の1つは、注入口と排気口の間の最も壁の薄いポイントでした。 その壁が薄過ぎると、排気熱はそれを溶かしてしまいます。 幸い、ZW3Dではその測定を得ることも、必要に応じて壁寸法を調整することも簡単にできました。

動力のクロスセクショニングもまた、十分な材料がシリンダーヘッドのボルトホールと様々な通路の間に存在しているのを確実にするために、非常に重要でした。 シリンダーヘッドなどの複雑な部品のための領域計算は、アルミニウムの陽極処理のための見積りをチェックするために使用されました。

　Pescod氏は、事実上ZW3Dソフトウェアでエンジン全体を組立てる能力は、設計者が多くの潜在的誤りを除去できるので、プロトタイプを築き上げる時が来たら、お金を節約するということに言及しています。 ZW3Dの利点の1つは、デザインファイルがきれいにエクスポートされ、部品を作るためのフライス盤を運転するために使用されるということを彼はすぐに指摘しています。 ZW3Dの統合機械加工の利点を享受できない設計のみの会社にとってこのことは重要です。 彼はまた、顧客がエンジンをカバーする空気力学のエンジンカバーの設計を依頼した時、ZW3Dはそのような厄介な問題処理に優れていると言っています。

　Pescod氏が最初にコンピュータの前に座った日から、最初の実際に可能であることを示すプロトタイプが起動された日までは7カ月もかかりませんでした。 今日、世界中の多くの軽量航空機は、ZW3Dによって組み立てられた高性能なエンジン、UL260iによって動かされています。