空を切り開くか!ドローン新時代

ドローン新時代

*p1*空を切り開くか!ドローン新時代
ここ数年、ラジコン業界ならず、写真放送業界まで、空撮手法として、展示会をにぎわしているのが

 ドローンと呼ぶ、4枚プロペラの模型?機である。米国では大手の運送会社やネット販売業界もこれで販売物を自前のマシンで手軽に
個人の自宅に宅配するシステムを実験、実用化にのりだそうとしている。それが波紋をよび、、新しい航空管制上の問題として急浮上していて、NASAと運輸当局が法規制案や飛行管制方法の具体的
検討をはじめたようだ。アメリカでは2007年に施行された法律で軍以外の一般人が無人航空機を飛ばすことは禁止されていると聞く。
 IT関連企業や一般宅配業者の無人航空機を使った新規事業参入の思惑と法律がそぐわない現状をかもし始めているようだ。

画像出典:DHLより
以下のような個人空撮用のドローンも市場をにぎわしている

DJIjapanサイトより。
このファントムという名のマルチコプターは扱いが簡単で定評があり、正式な”無人航空機”の概念ではないがラジコンマニアのみならず、一般ユーザーも
多く、亡国国営放送局もニュース取材に使い始めたようだ。

 この”ドローン”という名前、、、古くはもともとは軍事用の小型標的機からきている。対空射撃訓練につかう2サイクル小型ピストンエンジンを搭載した、
いわば使い捨て!の大型ラジコン機である。その飛行する音がブーン!!(ホントはドロ〜ン〜ン〜ン♪と聞こえたかも)と上空を鳴り響いて飛ぶさまを”ドローン”と呼んだのが始まりらしい。英単語も”DRONE"とある。
下の画像は昔の米軍が大戦前から使用していた本物ドローン。

後ろのプロペラで推進する双胴の機体。機体長さ5〜6mもある巨大なラジコン機。
エンジンはマッカラー水平対向4気筒約1600CC。最高速度350km位出たらしい。
それをm当時は真空管式無線機でしかもボタン打ちのマルチCH方式だから、飛ばすにも”職人技”が必要な代物であった。
 それを対空機関銃で打ち落とす訓練に使った。今みたいにレーダーコンピューティングサイトでは無く、
目視照準、未来位置などはこれまた”職人技”なので、、なかなか撃墜できなかったと聞く。
マフラー無しなので、その飛行時の音はうるさく、それが名前の由来になった。

 筆者は”航空マニア軍事オタク”も兼務しているのでこの”ドローン””DRONE"でピン!とくるのだが、普通の一般人にはこの呼び方は最初は???となるだろう。(最初聞くと、、泥まみれーみたいに聞こえて、とてもハイテク飛行機のイメージとは程遠い印象だ。)
筆者はじめ、ラジコンマニアには”マルチコプター”(ローターがいっぱい付いたヘリの意味)の方がピン!とくる。

しかし、こんなものが身近で玩具以上に宅配便などのビジネスで空をたくさん飛び回るようになると”忙しない空”になってくるだろう。
 トラブルによる墜落などが多発すると、、車の交通事故に加えて、空を見上げるという注意が増えることになる。

考えただけで”空恐ろしいが”(そんな空にならないよう、運輸当局の法的対策の先行が必要だろう)

この”ドローン”マルチコプターを最初にネット上で見たとき、、なんと”露骨で無骨な機体”なんだ!と正直あまり、好きになれなかった。
流体力学的航空ラジコンマニアである筆者には、ただ単に直接的に上向きに推力を発生させるプロペラ4つの機体は
あまりにも魅力に乏しかった。 空飛ぶシステムとして、のメカニズム的工夫が、外観に見れず、いまいち魅力に感じなかった。

とはいうものの、、そのマイコンの電気信号による、内面的、電子回路的、飛行制御技術もあたらしい時代の飛行機制御のあり方かと
思うようになるまで時間がかかったが。

筆者もマルチコプターがラジコン界をにぎわし始めた数年前、CH製の自作キットを購入した。
 ラジコンマニアを自称する以上、マルチコプターとはどんなものか、その構造、原理、電子回路、飛行を総合的に深く理解をしておく必要があり、
その研究用にキットを一から組み立て、飛行させて見た。

気体は航空ベニア製で十字フレームを作り、その端に4つのモータープロペラを搭載。
 なんとキットには電子制御基盤を保護するカバーが無かったので手持ちのクロムメッキアクりドームをつけたので
UFOみたいな外観になった。それはそれで、近未来の飛行体のようなユニークな外観になった。(このクロームメッキ(アルミ蒸着処理)は
 電子装置の不要輻射妨害を防ぐ一石二丁の効果も狙った)
モーターはブラシレス、バッテリーはLI-PO。機体の大きさはプロペラ最大径測定で直径約80cmとかなり大きい!。
センターには4つのジャイロを搭載した電子飛行制御基盤を搭載。
 バッテリー込みの重量は1.3kgほどになった。
浮上はこの4つのプロペラの推力で浮上なので、昔のブラシ式電動モーター+重いNICADバッテリーの時代にあっては
 所詮浮上できないしろものである。

飛行制御は互いに反転する4つのプロペラの回転数を制御することでピッチ、ロール、ヨーの3軸をコントロールしている。
電子回路には調整のためにディップSWやトリムVRがたくさんあり、それを細かく調整する。


 この制御回路と飛行制御プログラムはドイツ人M氏の発明である。3軸ジャイロの制御信号をミックスして組み合わせて、4つのモータの回転数制御で安定飛行を実現している。M氏はその基本基盤と制御プログラムを公開したのでそれがアット言う馬に広まった。

飛行させて見ると、思うように、浮かず、おtっととっと!!の蛙飛び状態の連続!!!。
 マイコンのパラメーターの設定→蛙飛び→設定変更→蛙飛び、、、、、、
延々と何日も時間をかけて、、、公園の日が暮れるのも忘れて、、、、、お寺の金がなり、カラスの帰ろーと鳴く始末。
(こんなに熱中させてくれてありがとう)
飛行調整の連続、、、イやになるほど、もうやめー!!!と思いたくなるほど、、、調整試行錯誤の連続の日々、、、、、。
 そんな、延長戦上でやっと地上50cmほどのホバリングを達成!!。
このときの達成感は筆舌に尽くしがたい感動があった!!。
この飛行調整作業の連続が
 マルチコプターの原理と飛行特性、電子制御回路の原理の理解ができ、、
ノウハウの蓄積になった。
 ドローン様ありがとう。