JP2018086916A - Flight vehicle - Google Patents

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清輝 葉山
Kiyoteru Hayama
清輝 葉山
博樹 入江
Hiroki Irie
博樹 入江
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flight vehicle having both a rotary wing and a fixed wing for the purpose of reducing difficulty in controlling the attitude or maneuvering at the time of transition between a horizontal flight and a vertical takeoff or landing, in which the structure and movable units thereof are desirably simplified.SOLUTION: A flight vehicle comprises: an airframe; a main wing fixed to the airframe for generating a dynamic lift at the time of horizontal forward flight along a machine axis direction; a pair of right and left first-class rotors arranged symmetrically on both sides of the machine axis so that a tilt of a rotary shaft is not variable; a second-class rotor arranged on the machine axis so that the tilt of the rotary shaft is variable; and a rudder plate pivotally supported on the rudder axis that is connected and fixed on the air-blast downstream side of the second-class rotor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、飛行体に関する。   The present invention relates to a flying object.

従来、代表的な飛行体の形状として、飛行機等の固定翼式飛行体とヘリコプター等の回転翼式飛行体とがある。   Conventionally, as a typical shape of a flying body, there are a fixed wing type flying body such as an airplane and a rotary wing type flying body such as a helicopter.

固定翼式飛行体は、機体に取り付けられた主翼の揚力で浮上する飛行体である。すなわち、固定翼式飛行体は、略水平方向へ機体を推進する推進装置を有し、機体の前進時に、機体に取り付けられた主翼の周囲の気流が主翼上面と主翼下面の間に形成する差圧が揚力となる飛行体である。固定翼式飛行体は、エネルギー効率が良く、高速飛行が可能である点で有利である。ただし、離着陸に滑走路場を要するため、離着陸場の確保が難しいという不利益が有る。   A fixed-wing aircraft is an aircraft that ascends with the lift of the main wing attached to the aircraft. In other words, the fixed-wing aircraft has a propulsion device that propels the aircraft in a substantially horizontal direction, and the airflow around the main wing attached to the aircraft forms between the main wing upper surface and the main wing lower surface when the aircraft advances. A flying body in which pressure is lifted. A fixed-wing aircraft is advantageous in that it is energy efficient and can fly at high speed. However, since a runway is required for takeoff and landing, there is a disadvantage that it is difficult to secure a takeoff and landing field.

回転翼式飛行体は、回転翼によって必要な揚力や推力の全部あるいは一部を得て飛行する飛行体である。回転翼式飛行体は、垂直離着陸可能であるため離着陸に場所をとらず、小回りが利く点で有利である。また、いわゆるマルチコプターは、最低限必要な可動部品がモーターとローターブレードのみであり、ギアなどの機械的な構成部品が少ないため、信頼性が高く、振動ノイズが少ない点で有利である。ただ、固定翼式飛行体に比べると飛行速度が遅く、飛行時間や航続距離が短い点で不利益が有る。   A rotorcraft is a flying object that obtains all or a part of the lift and thrust required by the rotor and flies. Since the rotary wing type aircraft can take off and land vertically, it is advantageous in that it does not take a place for takeoff and landing and has a small turn. In addition, the so-called multicopter is advantageous in that it has high reliability and low vibration noise because the minimum necessary moving parts are only a motor and a rotor blade and there are few mechanical components such as gears. However, there are disadvantages in that the flight speed is slower than the fixed-wing aircraft and the flight time and cruising distance are short.

そこで、固定翼式飛行体と回転翼式飛行体を組み合わせた飛行体が種々提案されている。   Various proposals have been made for a combination of a fixed-wing aircraft and a rotary-wing aircraft.

例えば特許文献1には、主翼の両端のそれぞれに機軸に直交する水平軸まわりに回転可能に対をなすローターを装置し、胴体最後部に機軸に直交する水平軸まわりに回転可能に1個のローターを装置した航空機が開示されている。この航空機では、離着陸時及びホバリング時には、3つのローターをいずれもその回転面がほぼ水平面内にあるように回転させて用い、機体が水平飛行に移る場合や水平飛行から前進速度を落して着陸する場合においては、従来のティルトローターと同様に3つのローターの回転面を約90°偏向して鉛直方向に回転させて用いる。   For example, in Patent Document 1, a pair of rotors is provided at both ends of the main wing so as to be rotatable about a horizontal axis orthogonal to the machine axis, and one piece is provided at the rear of the fuselage so as to be rotatable about a horizontal axis orthogonal to the machine axis. An aircraft with a rotor is disclosed. In this aircraft, during take-off and landing and hovering, all three rotors are rotated so that the plane of rotation is almost in the horizontal plane, and the aircraft moves to level flight or landing at a lower forward speed. In some cases, like the conventional tilt rotor, the rotating surfaces of the three rotors are deflected by about 90 ° and rotated in the vertical direction.

また、例えば、特許文献2には、胴体の長手方向軸にほぼ沿って配置された少なくとも2つの駆動されるローターを備えた航空機が開示されている。ローターユニットは回転台座または枢動台座を介して胴体に結合され、回転ユニットを動かすことで、航空機はホバーモードから移行モードにおよび次いで前進飛行モードに移行し、また戻ることが可能である。ホバーモードにある間は、ローターは、胴体に対して主に下方向に配向された推力を生成し得る。前進飛行モードにある間は、ローターは、主に胴体の後部方向に配向された中心線推力を発生させ得る。   Further, for example, Patent Document 2 discloses an aircraft including at least two driven rotors arranged substantially along the longitudinal axis of the fuselage. The rotor unit is coupled to the fuselage via a rotating pedestal or pivoting pedestal, and by moving the rotating unit, the aircraft can transition from hover mode to transition mode and then forward flight mode and back. While in hover mode, the rotor may generate thrust that is oriented primarily downward with respect to the fuselage. While in forward flight mode, the rotor may generate centerline thrust that is primarily oriented in the rear direction of the fuselage.

特許文献1,2に記載のティルトローター方式の飛行体によれば、固定翼式飛行体と回転翼式飛行体の特性を併せ持ち、回転翼式飛行体であるヘリコプターに比べて飛行速度、飛行時間及び航続距離を改善することができる。   According to the tilt rotor type flying body described in Patent Documents 1 and 2, it has the characteristics of a fixed wing type flying body and a rotary wing type flying body, and the flight speed and flight time compared to a helicopter that is a rotary wing type flying body. And the cruising range can be improved.

特開平05−193583号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-193583 特表2016−501154号公報JP-T-2006-501154

しかしながら、従来提案されてきた固定翼式飛行体と回転翼式飛行体を組み合わせた飛行体は、いずれも水平飛行と垂直離着陸との間で遷移させる際の姿勢制御や操縦が難しい。また、ティルトローター式の飛行体は、回転翼の方向を切り替える可動部が多く、構造が複雑になる傾向があった。   However, any of the conventionally proposed fixed wing and rotary wing aircraft combinations is difficult to control and control when making transition between horizontal flight and vertical takeoff and landing. In addition, the tilt rotor type flying body has many movable parts that switch the direction of the rotor blades, and the structure tends to be complicated.

本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、回転翼と固定翼の双方を備える飛行体において、水平飛行と垂直離着陸との間で遷移させる際の姿勢制御や操縦の難しさを緩和することを目的とする。また、望ましくは、回転翼と固定翼の双方を備える飛行体の構造や可動部の簡素化を図る。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and eases the difficulty of attitude control and control when making a transition between horizontal flight and vertical takeoff and landing in an aircraft including both rotary wings and fixed wings. For the purpose. In addition, it is desirable to simplify the structure of the flying object including both the rotary wing and the fixed wing and the movable part.

本発明の態様の1つは、機体と、前記機体に固定され機軸前方に水平飛行する際に揚力を生じる主翼と、機軸を挟んで対称に配設され回転軸の傾きが可変しない左右一対の第1種ローターと、機軸上に配設され回転軸の傾きが可変する第2種ローターと、前記第2種ローターの送風下流側に連結固定された舵軸に軸支された舵板と、を備えることを特徴とする飛行体である。   One of the aspects of the present invention is a pair of left and right aircrafts, a main wing that is fixed to the aircraft and generates lift when flying horizontally in front of the axle, and a pair of left and right that are symmetrically disposed across the axle and the inclination of the rotating shaft is not variable. A first type rotor, a second type rotor that is disposed on the axle and in which the inclination of the rotating shaft is variable, and a rudder plate that is pivotally supported by a rudder shaft that is connected and fixed to the downstream side of the second type rotor. It is an aircraft characterized by comprising.

このように構成された飛行体は、従来のマルチコプターと異なり機体に主翼が設けられており、且つ、複数あるローターのうち左右一対の第1種ローターについては回転軸の傾きが可変せず、第2種ローターについては回転軸の傾きが可変する構成となっている。これら少なくとも3つのローターが直線上に並ばないように配設することで垂直上昇時は3つのローターの協働により浮上する。また、少なくとも3つのローターの回転軸の可変の可否を相違させることで、水平飛行時には回転軸を可変可能な第2種ローターの回転軸を進行方向に傾けて水平方向の推進力を発生させ、同時に主翼の揚力を利用してローターによる垂直方向の上昇力を低下できる。更に、舵板が第2種ローターの送風下流側に連結されて第2種ローターと連動するため、第2種ローターが発生する気流を利用した揚力が舵板に発生する。また、第2種ローターと舵板の相対的な位置関係が変わらないため、舵板で第2種ローターの回転反作用トルクの全部又は一部を打ち消す揚力や、水平飛行時に飛行体を旋回させる揚力等を効果的に発生でき、飛行体のヨー軸周りの回転制御を容易に行える。   Unlike the conventional multicopter, the flying body configured in this way has a main wing provided on the fuselage, and the inclination of the rotation axis is not variable for the pair of left and right first type rotors among the multiple rotors, The second type rotor is configured such that the inclination of the rotation shaft is variable. By arranging these at least three rotors so that they do not line up in a straight line, they float by the cooperation of the three rotors when vertically rising. In addition, by varying whether or not the rotation axes of at least three rotors can be varied, the rotation axis of the second type rotor that can change the rotation axis during horizontal flight is tilted in the traveling direction to generate a horizontal thrust. At the same time, the lifting force in the vertical direction by the rotor can be reduced using the lift of the main wing. Further, since the rudder plate is connected to the second air rotor downstream of the second type rotor and interlocked with the second type rotor, lift using the airflow generated by the second type rotor is generated in the rudder plate. Moreover, since the relative positional relationship between the type 2 rotor and the rudder plate does not change, the rudder plate cancels all or part of the rotational reaction torque of the type 2 rotor, or the lift force that turns the flying object during level flight. And the like, and the rotation control around the yaw axis of the flying object can be easily performed.

本発明の選択的な態様の1つは、左右一対の前記第1種ローターは略鉛直に配向された回転軸を有し、前記第2種ローターは垂直離着陸時に回転軸の傾きを略鉛直に可変され、前記垂直離着陸時において、前記舵軸を中心とする前記舵板の角度調整により前記第2種ローターの回転反作用トルクと逆向きの揚力を発生することを特徴とする飛行体である。   One of the optional aspects of the present invention is that the pair of left and right first type rotors have a rotation axis oriented substantially vertically, and the second type rotor makes the inclination of the rotation axis substantially vertical during vertical takeoff and landing. The flying body is variable, and generates lift in the direction opposite to the rotational reaction torque of the second type rotor by adjusting the angle of the rudder plate around the rudder shaft during the vertical takeoff and landing.

このように構成された飛行体は、第1種ローターの回転軸が略鉛直に配向されているため、第2種ローターの回転軸を略鉛直に可変することで、第1種ローターと第2種ローターの出力調整で飛行体の垂直離着陸を行うことができる。しかも、機軸上に配設された第2種ローターの送風下流側に連結固定された舵軸に軸支された舵板の角度調整によって、第2種ローターの回転反作用トルクを打ち消す揚力を得ることができる。   Since the rotation axis of the first type rotor is oriented substantially vertically in the thus configured flying body, the first type rotor and the second type rotor can be changed by changing the rotation axis of the second type rotor substantially vertically. The aircraft can make vertical takeoff and landing by adjusting the output of the seed rotor. In addition, by adjusting the angle of the rudder plate that is pivotally supported by the rudder shaft that is connected and fixed to the air blowing downstream side of the second type rotor disposed on the axle, a lift force that counteracts the rotational reaction torque of the second type rotor is obtained. Can do.

本発明の選択的な態様の1つは、前記水平飛行時において、前記第2種ローターの回転軸を非鉛直に傾けて前記第2種ローターによって水平方向の推進力を得て前記主翼に揚力を発生させ、当該主翼の揚力の分だけ前記第1種ローターの出力を低下することを特徴とする飛行体である。   One of the optional aspects of the present invention is that during the horizontal flight, the rotation axis of the second type rotor is tilted non-vertically and a horizontal thrust is obtained by the second type rotor to lift the main wing. And the output of the first type rotor is reduced by the amount of lift of the main wing.

このように構成された飛行体は、第2種ローターの水平方向への推進力を用いて水平飛行する際に、第1種ローターの出力を主翼の揚力の分だけ低下するため、第1種ローターの消費電力が低下して飛行可能時間が長くなる。   Since the flying body configured in this manner reduces the output of the first type rotor by the amount of lift of the main wing when performing horizontal flight using the thrust of the second type rotor in the horizontal direction, The power consumption of the rotor decreases and the flightable time increases.

本発明の選択的な態様の1つは、前記水平飛行時において、前記舵軸を中心とする前記舵板の角度調整により本飛行体をヨー軸周りに旋回させる揚力を発生することを特徴とする飛行体である。   One of the selective aspects of the present invention is characterized in that, during the horizontal flight, the lift for turning the flying body about the yaw axis is generated by adjusting the angle of the rudder plate around the rudder axis. The flying body.

このように構成された飛行体は、舵軸を中心とする舵板の角度調整によって、垂直離着陸時の第2種ローターの回転反作用トルクの打消しと、水平飛行時の飛行体のヨー軸周りの旋回との双方を行うことができる。   The flying body constructed in this way is capable of counteracting the rotational reaction torque of the second type rotor during vertical take-off and landing and adjusting the angle around the yaw axis of the flying object during horizontal flight by adjusting the angle of the rudder plate around the rudder axis. Both of the turning can be performed.

以上説明した飛行体は、他の機器に組み込まれた状態で実施されたり他の方法とともに実施されたりする等の各種の態様を含む。また、本技術は飛行体の制御方法、制御プログラム、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、等としても実現可能である。   The aircraft described above includes various modes such as being implemented in a state where it is incorporated in another device, or being implemented together with another method. The present technology can also be realized as a flying object control method, a control program, a computer-readable recording medium storing the program, and the like.

本発明によれば、回転翼と固定翼の双方を備える飛行体において、水平飛行と垂直離着陸との間で遷移させる際の姿勢制御や操縦の難しさを緩和することができる。また、回転翼と固定翼の双方を備える飛行体の構造や可動部の簡素化を図ることもできる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the difficulty of the attitude control at the time of making a transition between horizontal flight and vertical take-off and landing in a flying body provided with both rotary wings and fixed wings can be reduced. In addition, the structure of the flying object including both the rotating wings and the fixed wings and the simplification of the movable part can be achieved.

第1の本実施形態に係る飛行体の斜視図である。1 is a perspective view of a flying object according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る飛行体の側面図である。It is a side view of the flying body concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る飛行体の正面図である。It is a front view of the flying body concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る飛行体の平面図である。1 is a plan view of a flying object according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る飛行体の背面図である。It is a rear view of the flying body concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る飛行体の垂直離着陸時の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state at the time of the vertical takeoff and landing of the flying body concerning a 1st embodiment. 垂直離着陸時のテールローター付近の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state of tail rotor vicinity at the time of vertical takeoff and landing. 第1の実施形態に係る飛行体の水平飛行時の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state at the time of the horizontal flight of the flying body which concerns on 1st Embodiment. 水平飛行時のテールローター付近の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state of tail rotor vicinity at the time of level flight. 水平飛行時のテールローター付近の他の状態を説明する図である。It is a figure explaining other states near a tail rotor at the time of level flight. テールローター付近の更に他の状態を説明する図である。It is a figure explaining the other state of tail rotor vicinity. 第1の実施形態に係る飛行体の重心と主翼の揚力中心との位置関係を説明する図である。It is a figure explaining the positional relationship of the gravity center of the flying body which concerns on 1st Embodiment, and the lift center of a main wing. 第2の実施形態に係る飛行体の重心と主翼の揚力中心との位置関係を説明する図である。It is a figure explaining the positional relationship of the gravity center of the flying body which concerns on 2nd Embodiment, and the lift center of a main wing. 第3の実施形態に係る飛行体の重心と主翼の揚力中心との位置関係を説明する図である。It is a figure explaining the positional relationship of the gravity center of the flying body which concerns on 3rd Embodiment, and the lift center of a main wing. コントローラの機能の概略を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the outline of the function of a controller.

以下、下記の順序に従って本技術を説明する。
(A)第1の実施形態:
(B)第2の実施形態:
(C)第3の実施形態:
Hereinafter, the present technology will be described in the following order.
(A) First embodiment:
(B) Second embodiment:
(C) Third embodiment:

(A)第1の実施形態:
図1は本実施形態に係る飛行体100の斜視図、図2は本実施形態に係る飛行体100の側面図、図3は本実施形態に係る飛行体100の平面図、図4は本実施形態に係る飛行体100の正面図、図5は本実施形態に係る飛行体100の背面図である。以下では図中に示す方向(前後左右上下)を用いて説明を行う場合がある。また、ローターや飛行体100全体の回転方向を説明する際は、飛行体100の上方から見た回転方向(時計回り/反時計回り)を用いて説明を行う。また、以下では、横風等の気流条件の無い状態で前進水平飛行する際の姿勢を基準姿勢と呼ぶ場合がある。なお、飛行体100の姿勢は、後述する3軸加速度センサ52及び3軸ジャイロセンサ53の出力に基づくコントローラ50の制御により、リモートコントローラ等によって指示される一定の傾き姿勢を維持するように自動調整される。
(A) First embodiment:
FIG. 1 is a perspective view of a flying object 100 according to the present embodiment, FIG. 2 is a side view of the flying object 100 according to the present embodiment, FIG. 3 is a plan view of the flying object 100 according to the present embodiment, and FIG. FIG. 5 is a rear view of the flying object 100 according to the present embodiment. Hereinafter, description may be made using directions (front and rear, right and left, up and down) shown in the drawing. In addition, when the rotation direction of the rotor and the entire flying object 100 is described, the rotation direction (clockwise / counterclockwise) viewed from above the flying object 100 will be described. In the following, the posture at the time of forward horizontal flight in a state where there is no airflow condition such as cross wind may be referred to as a reference posture. Note that the attitude of the flying object 100 is automatically adjusted so as to maintain a certain inclination attitude instructed by a remote controller or the like by the control of the controller 50 based on the outputs of a triaxial acceleration sensor 52 and a triaxial gyro sensor 53 described later. Is done.

飛行体100は、概略、機体10、主翼20、左右一対の第1種ローターとしてのローター30L,30R、1以上の第2種ローターとしてのローター30B、ローター傾角調整機構40、制御部としてのコントローラ50、ラダー機構60、及び、電源70(不図示)を備える。ローター30L,30R及びローター30Bは、ローター30L,30Rが底辺の両端、ローター30Bが頂点に相当する略二等辺三角形の位置関係で配設されている。なお、本実施形態では、左右一対の第1種ローターを1組、第2種ローターを1つ備える構成を例に取り説明するが、左右一対の第1種ローターを複数組備えてもよいし、第2種ローターを複数備えてもよく、その数に制限は無い。   The flying object 100 is roughly composed of a fuselage 10, a main wing 20, rotors 30L and 30R as a pair of left and right first type rotors, a rotor 30B as one or more second type rotors, a rotor inclination adjusting mechanism 40, and a controller as a control unit. 50, a ladder mechanism 60, and a power source 70 (not shown). The rotors 30L and 30R and the rotor 30B are arranged in a substantially isosceles triangular positional relationship in which the rotors 30L and 30R correspond to both ends of the base and the rotor 30B corresponds to the apex. In this embodiment, a description will be given by taking as an example a configuration including a pair of left and right first type rotors and a pair of second type rotors, but a plurality of pairs of left and right first type rotors may be provided. A plurality of second type rotors may be provided, and the number thereof is not limited.

電源70は、ローター30L,30R,30B、ローター傾角調整機構40、及びコントローラ50に対して直接又は間接的に電力を供給する。その他、図1〜図5に示す例では、着陸時に飛行体100全体を着陸面上で所定の姿勢に支持する脚部80a〜80cを設けてある。   The power source 70 supplies power directly or indirectly to the rotors 30L, 30R, and 30B, the rotor tilt adjustment mechanism 40, and the controller 50. In addition, in the example shown in FIGS. 1 to 5, legs 80 a to 80 c that support the entire flying object 100 in a predetermined posture on the landing surface at the time of landing are provided.

機体10の形状及び構造は、様々なものを採用可能であるが、軽量で後述する垂直離着陸や水平飛行の際の空気抵抗が少ないことが望ましく、人員や貨物を収容搬送する必要が無い場合は、例えば線状の部材を組み合わせた骨組状の構造体とすることが考えられる。   Various shapes and structures of the fuselage 10 can be adopted, but it is desirable to be lightweight and have low air resistance during vertical take-off and landing and horizontal flight, which will be described later, and when there is no need to accommodate and transport personnel and cargo For example, it can be considered that a frame-like structure is formed by combining linear members.

主翼20は、機体10に固定されている。主翼20は、平面視、飛行体100の胴体の略中心を通り略前後方向に延びる基準線である機軸X1を挟んで左右対称な前進翼形状を有し、前方寄りの部位に設けられる左右幅が最も大きい幅広部21と、幅広部21から後方へ向かうにつれ左右幅が徐々に狭幅化する幅漸減部22と、を有する全体として略逆三角形状としてある。主翼20の形状に幅広部21と幅漸減部22とを設けることで、主翼20のサイドエッジで発生する乱流の影響を緩和することができる。   The main wing 20 is fixed to the fuselage 10. The main wing 20 has a symmetric forward wing shape across the axis X1 which is a reference line extending substantially in the front-rear direction through the substantial center of the fuselage of the aircraft 100 in plan view, and has a lateral width provided at a portion closer to the front. As a whole, it has a substantially inverted triangular shape including a widened portion 21 having the largest width, and a width gradually decreasing portion 22 in which the left and right widths gradually narrow toward the rear from the wide portion 21. By providing the wide portion 21 and the gradually decreasing width portion 22 in the shape of the main wing 20, the influence of turbulent flow generated at the side edge of the main wing 20 can be reduced.

主翼20は、図2に示すように、基準姿勢において一定の仰角を付けて水平飛行時に揚力を発生する形状としてある。なお、図に示す主翼20は薄板状の部材で形成した例を示してあるが、主翼20の形状はこれに限らず、例えば、いわゆる翼型と呼ばれる形状(前後に延びる垂直断面において、前縁が丸く、前縁から1/3程度の所で最大厚みとなり、後縁が鋭利な細長い涙滴形状であって、当該断面の上下中間を結ぶ線が円弧状である形状)を採用してもよい。   As shown in FIG. 2, the main wing 20 is shaped to generate lift during horizontal flight with a constant elevation angle in the reference posture. The main wing 20 shown in the figure is an example of a thin plate-like member, but the shape of the main wing 20 is not limited to this. For example, a so-called airfoil shape (in a vertical cross section extending in the front-rear direction, the leading edge) Is round and has a maximum thickness at about 1/3 of the leading edge, a sharp teardrop shape with a sharp trailing edge, and a shape in which the line connecting the top and bottom of the cross section is an arc shape) Good.

主翼20は、図4や図5に示すように、基準姿勢において翼の根元から翼端に向かってそれぞれ上り傾斜を付けた一定の上反角を付けてあり、水平飛行時に横滑りを防止する形状としてある。なお、水平飛行時の横滑り防止形状としては、基準姿勢において翼の根元から翼端に向かってそれぞれ下り傾斜を付けた一定の下反角を付ける形状としてもよい。   As shown in FIGS. 4 and 5, the main wing 20 has a certain dihedral angle with an upward slope from the root of the wing toward the tip of the wing in the reference posture, and has a shape that prevents a side slip during horizontal flight. It is as. In addition, as a skid prevention shape at the time of horizontal flight, it is good also as a shape which attaches a certain dihedral angle which respectively gave the downward inclination toward the wing tip from the root of the wing | blade in the reference posture.

図12は、飛行体100の重心C1と主翼20の揚力中心C2との位置関係を説明する図である。重心C1と揚力中心C2は、平面視においていずれも機軸X1上にあり、重心C1が揚力中心C2よりも前方に位置するように調整してある。重心C1の調整は、飛行体100のコントローラ50や電源70等のように、飛行体100の中で配設位置に関する制限の無い荷重要素の位置調整により行うことができる。   FIG. 12 is a diagram for explaining the positional relationship between the center of gravity C1 of the flying object 100 and the lift center C2 of the main wing 20. The center of gravity C1 and the center of lift C2 are both on the axis X1 in plan view, and adjusted so that the center of gravity C1 is positioned forward of the center of lift C2. The center of gravity C1 can be adjusted by adjusting the position of a load element that has no restriction on the arrangement position in the flying object 100, such as the controller 50 and the power source 70 of the flying object 100.

ローター30L,30Rは飛行体100の前方寄りに設けられており、機体10と主翼20の少なくとも一方に対して固定されることにより主翼20との相対的な位置関係を固定されている。   The rotors 30 </ b> L and 30 </ b> R are provided near the front of the flying object 100, and the relative positional relationship with the main wing 20 is fixed by being fixed to at least one of the airframe 10 and the main wing 20.

本実施形態においては、主翼20の左部20L及び右部20Lには、それぞれ、上下に貫通する開口23L,23Rが設けられている。ローター30Lは左部20Lの開口23Lに配設され、ローター30Rは右部20Rの開口23Rに配設される。左部20L及び右部20Rは、機軸X1を挟んで左右対称の位置関係及び形状で形成されており、左部20L及び右部20Rにそれぞれ形成される開口23L,23Rも機軸X1を挟んで左右対称の位置関係及び形状に形成されている。   In the present embodiment, the left portion 20L and the right portion 20L of the main wing 20 are provided with openings 23L and 23R penetrating vertically. The rotor 30L is disposed in the opening 23L of the left portion 20L, and the rotor 30R is disposed in the opening 23R of the right portion 20R. The left part 20L and the right part 20R are formed in a symmetrical positional relationship and shape with the axis X1 in between, and the openings 23L and 23R respectively formed in the left part 20L and the right part 20R are also in the left and right with the axis X1 in between. It is formed in a symmetrical positional relationship and shape.

開口23L,23Rは、ローター30L,30Rの回転半径よりも若干大き目の径以上に形成されており、ローター30L,30Rの回転翼先端が描く円と開口23L,23Rの内側面との間に一定以上の隙間が設けられる。これにより、ローター30L,30Rと開口23L,23Rとの直接的な干渉が防止され、ローター30L,30Rが発生する気流を介した空気抵抗等の間接的な干渉も緩和される。   The openings 23L and 23R are formed to have a diameter slightly larger than the rotation radius of the rotors 30L and 30R, and are constant between the circle drawn by the rotor blade tips of the rotors 30L and 30R and the inner surfaces of the openings 23L and 23R. The above gap is provided. As a result, direct interference between the rotors 30L and 30R and the openings 23L and 23R is prevented, and indirect interference such as air resistance via the airflow generated by the rotors 30L and 30R is reduced.

ローター30Lとローター30Rは、機軸X1を挟んで左右対称に配設されている。ローター30Lとローター30Rは、回転方向が逆向きであり、回転反作用トルクを互いに相殺し合う。ローター30Lとローター30Rの回転軸は、左右方向の力が発生しない又は左右方向の力が相殺し合うような回転軸傾きであり、ローター30L,30Rの回転軸がいずれも略鉛直に配向している態様やローター30L,30Rの回転軸が機軸X1を挟んで左右対称な傾きを持つ態様が例示される。ローター30L,30Rの回転軸が前後方向に傾きを持つ場合は、ローター30L,30Rの前後方向の力は、ローター30Bの回転軸に前後逆方向の傾きを設けて相殺し合うように構成する。   The rotor 30L and the rotor 30R are arranged symmetrically with respect to the axis X1. The rotation direction of the rotor 30L and the rotor 30R is opposite to each other, and the rotational reaction torques cancel each other. The rotation axes of the rotor 30L and the rotor 30R are inclined so that no lateral force is generated or the lateral forces cancel each other, and the rotational axes of the rotors 30L and 30R are both oriented substantially vertically. And a mode in which the rotation axes of the rotors 30L and 30R have a symmetrical inclination with respect to the axis X1. When the rotation shafts of the rotors 30L and 30R have a tilt in the front-rear direction, the force in the front-rear direction of the rotors 30L and 30R is configured to cancel each other by providing a tilt in the front-rear direction to the rotation shaft of the rotor 30B.

主翼20の開口23L,23Rは、ローター30L,30Rのプロペラガードとして用いることもできる。例えば、ローター30L,30Rの回転面を開口23L,23Rの主翼20の肉厚内に配設することで、主翼20周辺を流れる気流に対して主翼20がプロペラガードとして機能する。この場合、ローター30L,30Rの回転面は、主翼20の傾きに合わせて傾けてもよい。むろん、ローター30L,30Rの回転面の全部又は一部が主翼20の肉厚外に出ていても構わない。主翼20の肉厚が薄い場合には、ローター30L,30Rの回転面の少なくとも一部を主翼20の肉厚内に位置させ、ローター30L,30Rへの空気抵抗を緩和してもよい。   The openings 23L and 23R of the main wing 20 can also be used as propeller guards for the rotors 30L and 30R. For example, by disposing the rotation surfaces of the rotors 30L and 30R within the thickness of the main wing 20 of the openings 23L and 23R, the main wing 20 functions as a propeller guard against the airflow flowing around the main wing 20. In this case, the rotation surfaces of the rotors 30 </ b> L and 30 </ b> R may be inclined according to the inclination of the main wing 20. Of course, all or part of the rotating surfaces of the rotors 30L and 30R may be out of the wall thickness of the main wing 20. When the wall thickness of the main wing 20 is thin, at least a part of the rotating surface of the rotors 30L and 30R may be positioned within the wall thickness of the main wing 20 to reduce the air resistance to the rotors 30L and 30R.

ローター30L,30Rを主翼20又は主翼20近くに固定すると、飛行体100の姿勢安定性が向上する。例えば、煽り風や乱流で主翼20にブレが発生して飛行体100の姿勢が変化した場合に、この姿勢変化を抑制するようにコントローラ50がローター30L,30Rの出力制御を行うことになるが、その際、ローター30L,30Rが主翼20に固定されていると、ローター30L,30Rの力の主翼20への伝達時間が短縮され、姿勢安定までのタイムラグが短縮し、姿勢安定に係るコントローラ50がローター30L,30Rの出力制御の精度が向上する。   When the rotors 30L and 30R are fixed to the main wing 20 or near the main wing 20, the attitude stability of the flying object 100 is improved. For example, when the main wing 20 is shaken due to a breeze or turbulent flow and the attitude of the flying object 100 changes, the controller 50 controls the output of the rotors 30L and 30R so as to suppress this attitude change. However, if the rotors 30L and 30R are fixed to the main wing 20 at that time, the time for transmitting the force of the rotors 30L and 30R to the main wing 20 is shortened, the time lag until posture stabilization is shortened, and the controller for posture stabilization 50 improves the output control accuracy of the rotors 30L and 30R.

また、ローター30L,30Rを主翼20の左部20L及び右部20Rの広い部分にそれぞれ固定すると、飛行体100の姿勢安定性が向上する。例えば、煽り風や乱流で主翼20にブレが発生して飛行体100の姿勢が変化した場合に、この姿勢変化を抑制する力をローター30L,30Rが主翼20の翼面積の大きい部位に加えることで、姿勢安定に係るコントローラ50がローター30L,30Rの出力制御に対する飛行体100の姿勢変化の応答性を向上することができる。   Further, when the rotors 30L and 30R are respectively fixed to the wide portions of the left part 20L and the right part 20R of the main wing 20, the attitude stability of the flying object 100 is improved. For example, when the attitude of the flying object 100 changes due to a shake in the main wing 20 caused by a breeze or turbulent flow, the rotors 30L and 30R apply a force that suppresses the attitude change to a portion of the main wing 20 having a large wing area. As a result, the controller 50 for posture stabilization can improve the responsiveness of the posture change of the flying object 100 to the output control of the rotors 30L and 30R.

ローター30Bは、飛行体100の後方寄りに設けられており、主翼20の尾端付近、すなわち略逆三角形の頂部付近に配設されている。ローター30Bは、ローター傾角調整機構40を介して機体10又は主翼20に連結されている。ローター傾角回転軸駆動部42は、ピッチ軸と平行な回転軸を中心にローター30Bを軸回転させることで、ローター30Bの傾きを主翼20に対して相対的に可変する。   The rotor 30B is provided near the rear of the flying object 100, and is disposed near the tail end of the main wing 20, that is, near the top of a substantially inverted triangle. The rotor 30 </ b> B is connected to the airframe 10 or the main wing 20 via the rotor tilt angle adjustment mechanism 40. The rotor inclination rotation shaft drive unit 42 rotates the rotor 30B about a rotation axis parallel to the pitch axis, thereby changing the inclination of the rotor 30B relative to the main wing 20.

ローター傾角調整機構40は、機体10に軸支されたローター傾角回転軸41と、ローター傾角回転軸41を回転駆動するローター傾角回転軸駆動部42とを備える。ローター傾角回転軸41は、回転軸を飛行体100のピッチ軸と略平行に配向した状態で機体10に対し、軸回転可能に固定されている。ローター30Bは、ローター傾角回転軸41に対して略垂直にその回転軸を配向させた状態で固定されており、ローター傾角回転軸41の軸回転に連動してローター傾角回転軸41周りを回動することで前後方向の傾き、いわゆるピッチングが可変する。   The rotor tilt angle adjustment mechanism 40 includes a rotor tilt angle rotation shaft 41 that is pivotally supported by the machine body 10 and a rotor tilt angle rotation shaft drive unit 42 that rotationally drives the rotor tilt angle rotation shaft 41. The rotor tilt angle rotation shaft 41 is fixed to the airframe 10 so that the shaft can rotate with the rotation axis oriented substantially parallel to the pitch axis of the flying object 100. The rotor 30B is fixed in a state in which the rotation axis is oriented substantially perpendicular to the rotor tilt rotation shaft 41, and rotates around the rotor tilt rotation shaft 41 in conjunction with the rotation of the rotor tilt rotation shaft 41. By doing so, the inclination in the front-rear direction, so-called pitching, is variable.

ローター傾角回転軸駆動部42は、例えばサーボ機構により構成することができる。サーボ機構としてのローター傾角回転軸駆動部42は、例えば、機体10に対して固定されたサーボモータ42a、コントローラ50の制御に従いサーボモータ42aを駆動するドライバ42b、及び、サーボモータ42aの回転力をローター傾角回転軸41に伝えるリンク機構42cにより構成される。このように構成されたローター傾角回転軸駆動部42は、コントローラ50の制御に応じてローター30Bのピッチングを調整する。   The rotor inclination rotation shaft drive unit 42 can be configured by a servo mechanism, for example. The rotor tilt rotation shaft drive unit 42 serving as a servo mechanism includes, for example, a servo motor 42a fixed to the machine body 10, a driver 42b that drives the servo motor 42a according to the control of the controller 50, and the rotational force of the servo motor 42a. The link mechanism 42c is configured to transmit to the rotor tilt angle rotation shaft 41. The rotor inclination rotation axis drive unit 42 configured in this way adjusts the pitching of the rotor 30 </ b> B according to the control of the controller 50.

本実施形態に係る飛行体100は、ローター30L,30Rの傾きを変化せずに、ローター30Bの回転軸の傾きを調節するだけで垂直離着陸/水平飛行の切り替えを行うことができる。   The flying body 100 according to the present embodiment can switch between vertical take-off and landing / horizontal flight only by adjusting the inclination of the rotation axis of the rotor 30B without changing the inclination of the rotors 30L and 30R.

垂直離着陸や水平飛行の間のローター30L,30R,30Bの出力制御は、既存のマルチコプターのローター出力制御アルゴリズムと同様のアルゴリズムにより、後述する3軸加速度センサ52及び3軸ジャイロセンサ53の出力に基づいて、飛行体100が一定の姿勢を維持するようにコントローラ50が自動調整するものとする。なお、飛行体100をプロポーショナル等のリモートコントローラで制御する場合は、コントローラ50は、リモートコントローラの操作インターフェースを介して入力される指令信号に応じて、ローター30L,30R,30Bの出力、及び、ローター傾角調整機構40を制御することになる。   The output control of the rotors 30L, 30R, and 30B during vertical take-off and landing and horizontal flight is performed by the same algorithm as the rotor output control algorithm of the existing multicopter to the outputs of the 3-axis acceleration sensor 52 and the 3-axis gyro sensor 53 described later. Based on this, it is assumed that the controller 50 automatically adjusts so that the flying object 100 maintains a certain posture. When the flying object 100 is controlled by a proportional remote controller, the controller 50 outputs the rotors 30L, 30R, 30B and the rotor in accordance with a command signal input via the remote controller operation interface. The tilt angle adjusting mechanism 40 is controlled.

垂直離着陸を行う際は、図6,図7に示すように、ローター30Bの回転軸が略垂直(ただし、ローター30L,30Rが前後方向の水平分力を有する場合は、これを相殺する水平分力が発生する傾き方向)に配向するようにローター傾角回転軸駆動部42を制御し、この状態で飛行体100が基準姿勢を保つようにローター30L,30R,30Bの上昇力FL,FR,FBを釣り合わせる。このようにローター30Bの回転軸を略垂直に配向させてローター30L,30R,30Bの上昇力FL,FR,FBを釣り合わせると、主翼20を設けない一般的なマルチコプターと同様の垂直離着陸を行うことができる。   When performing vertical take-off and landing, as shown in FIGS. 6 and 7, the rotation axis of the rotor 30B is substantially vertical (however, if the rotors 30L and 30R have a horizontal component in the front-rear direction, the horizontal component that cancels this off) The rotor tilt angle rotation shaft drive unit 42 is controlled so as to be oriented in the direction in which the force is generated, and the ascending forces FL, FR, and FB of the rotors 30L, 30R, and 30B are maintained so that the flying object 100 maintains the reference posture in this state. Balance. In this way, when the rotational axis of the rotor 30B is oriented substantially vertically and the ascending forces FL, FR, FB of the rotors 30L, 30R, 30B are balanced, the vertical takeoff and landing similar to that of a general multicopter without the main wing 20 is achieved. It can be carried out.

水平飛行を行う場合は、上述の垂直昇降によって一定高度まで浮上してから、図8,図9又は図10に示すように、ローター30Bの回転軸の傾きを略非鉛直な所望の傾きに可変し、この状態で飛行体100が基準姿勢を保つようにローター30L,30R,30Bの上昇力FL,FR,FB1を釣り合せる。このとき、ローター30L,30R,30Bの上昇力FL,FR,FB1の釣り合いにより飛行体100の基準姿勢が維持されつつ、ローター30Bはローター30L,30Rと釣り合わない水平分力FB2を持ち、ローター30Bの水平分力FB2に応じた推進力で飛行体100が水平飛行を行う。   When performing horizontal flight, after ascending to a certain altitude by the above-mentioned vertical elevation, the inclination of the rotation axis of the rotor 30B can be changed to a substantially non-vertical desired inclination as shown in FIG. 8, FIG. 9 or FIG. In this state, the ascending forces FL, FR, and FB1 of the rotors 30L, 30R, and 30B are balanced so that the flying object 100 maintains the reference posture. At this time, the rotor 30B has a horizontal component force FB2 that is not balanced with the rotors 30L and 30R while the reference posture of the flying object 100 is maintained by the balance of the ascending forces FL, FR, and FB1 of the rotors 30L, 30R, and 30B. The flying object 100 performs a horizontal flight with a propulsive force corresponding to the horizontal component force FB2.

すると、飛行体100の水平飛行速度に応じた揚力FWが主翼20に発生し、この揚力FWによって主翼20前端が持ち上がって飛行体100が仰け反り始める。このとき、コントローラ50は、3軸加速度センサ52、3軸ジャイロセンサ53の出力に基づいてこの傾きの変化を検出し、傾きが一定するようにローター30L,30R,30Bの出力(特にローター30L,30Rの出力)を主翼20の揚力FWを加味して釣り合う程度に自動的に調整する。これにより、飛行体100の仰け反りが回避されると同時に、水平飛行時のローター30L,30R,30B(特にローター30L,30R)の消費電力が低減し、飛行体100の飛行可能時間を延長できる。なお、水平飛行時に後方への推力を得たい場合は、図11に示すようにローター30Bの回転軸を後方側に傾けてローター30Bが後方へ向かう水平分力を発生するように可変してもよい。   Then, a lift FW corresponding to the horizontal flight speed of the flying object 100 is generated in the main wing 20, and the front end of the main wing 20 is lifted by this lifting force FW and the flying object 100 starts to warp. At this time, the controller 50 detects the change in the inclination based on the outputs of the three-axis acceleration sensor 52 and the three-axis gyro sensor 53, and outputs the rotors 30L, 30R, and 30B (particularly the rotor 30L, 30R) is automatically adjusted to the extent that it balances with the lift FW of the main wing 20 taken into account. As a result, the warping of the flying object 100 is avoided, and at the same time, the power consumption of the rotors 30L, 30R, 30B (particularly the rotors 30L, 30R) during horizontal flight is reduced, and the flightable time of the flying object 100 can be extended. If it is desired to obtain a thrust in the rear during horizontal flight, the rotor 30B may be varied so that the rotor 30B generates a horizontal component toward the rear by tilting the rotation axis of the rotor 30B to the rear as shown in FIG. Good.

このように傾きの可変により垂直離着陸と水平飛行を容易に切替可能に構成されたローター30Bの送風下流側(ローター30Bの送風に晒される側)にはラダー機構60が設けられている。ラダー機構60を設けることで、飛行体100のヨー軸周り回転を制御することができる。ラダー機構60は、概略、ラダー回転軸61、舵板62及びラダー回転軸駆動部63を有する。   A ladder mechanism 60 is provided on the downstream side of the air blowing of the rotor 30B (the side exposed to the air blowing of the rotor 30B) that can be easily switched between vertical take-off and landing and horizontal flight by varying the inclination. By providing the ladder mechanism 60, the rotation of the flying object 100 around the yaw axis can be controlled. The ladder mechanism 60 generally includes a ladder rotation shaft 61, a rudder plate 62, and a ladder rotation shaft drive unit 63.

ラダー回転軸61は、ローター傾角回転軸41に対して略垂直な方向に延びる回転軸であり、ローター傾角回転軸41に対して軸回転可能に固定されている。このため、ラダー回転軸61は、ローター傾角回転軸41との相対的な位置関係を維持しつつ、ローター傾角回転軸41の軸回転量に連動して配向方向が変化する。すなわち、ラダー回転軸61の配向方向は、ローター傾角回転軸41の軸回転に伴い、機軸X1を含む略垂直面に沿う面内で変化する。ラダー回転軸61には、舵板62が軸支されている。   The ladder rotation shaft 61 is a rotation shaft extending in a direction substantially perpendicular to the rotor tilt angle rotation shaft 41 and is fixed so as to be rotatable with respect to the rotor tilt angle rotation shaft 41. Therefore, the alignment direction of the ladder rotation shaft 61 changes in conjunction with the amount of axial rotation of the rotor tilt rotation shaft 41 while maintaining the relative positional relationship with the rotor tilt rotation shaft 41. That is, the orientation direction of the ladder rotation shaft 61 changes in a plane along a substantially vertical plane including the machine axis X1 as the rotor rotation angle rotation shaft 41 rotates. A rudder plate 62 is pivotally supported on the ladder rotation shaft 61.

舵板62は、ラダー回転軸61に軸支された平板板状部材である。なお、舵板62の形状は、公知の様々な舵板形状を採用可能であり、例えば一般的な舵板の形状(水平断面形状の前方が丸く後半部はなだらかな曲線となり後端部が鋭く尖った流線形状)としてもよい。   The rudder plate 62 is a flat plate member that is pivotally supported by the ladder rotation shaft 61. As the shape of the rudder plate 62, various well-known rudder plate shapes can be adopted. For example, the shape of a general rudder plate (the front of the horizontal cross-sectional shape is round and the second half portion is a gentle curve and the rear end portion is sharp. A sharp streamline shape).

舵板62には、上述したラダー回転軸61を挿通する軸孔を有する。図に示す例では、舵板62の最もローター30B寄りの縁部62aに沿って軸孔が形成されている。舵板62のローター30B寄りの縁部62a近くには、縁部62aとローター30Bとの間を遮る位置に直線状の棒状部材64が設けられている。棒状部材64は、横回転軸に固定されている。   The rudder plate 62 has a shaft hole through which the ladder rotating shaft 61 described above is inserted. In the example shown in the figure, a shaft hole is formed along the edge 62a of the rudder plate 62 closest to the rotor 30B. Near the edge portion 62a of the rudder plate 62 near the rotor 30B, a linear bar-like member 64 is provided at a position that blocks between the edge portion 62a and the rotor 30B. The rod-shaped member 64 is fixed to the horizontal rotation shaft.

ラダー回転軸駆動部63は、舵板62の板面の角度(舵角)を調整するものであり、ラダー回転軸61を中心とする軸回転量の調整により舵板62の板面の角度(舵角)を調整する。   The ladder rotation shaft drive unit 63 adjusts the angle (steering angle) of the plate surface of the rudder plate 62, and the angle of the plate surface of the rudder plate 62 (by adjusting the amount of shaft rotation around the ladder rotation shaft 61 ( Adjust the rudder angle.

ラダー回転軸駆動部63は、例えばサーボ機構により構成することができる。サーボ機構としてのラダー回転軸駆動部63は、例えば、ローター傾角回転軸41に対して固定されたサーボモータ63a、及び、サーボモータ63aのドライバ63bにより構成され、コントローラ50の制御に従い、ドライバ63bがサーボモータ63aを駆動することでラダー回転軸61の軸回転量を調整することができる。   The ladder rotation shaft drive unit 63 can be configured by a servo mechanism, for example. The ladder rotation shaft drive unit 63 as a servo mechanism is configured by, for example, a servo motor 63a fixed to the rotor tilt angle rotation shaft 41 and a driver 63b of the servo motor 63a. By driving the servo motor 63a, the axial rotation amount of the ladder rotation shaft 61 can be adjusted.

舵板62は、その板面の延びる方向を可変することで、ラダー回転軸61及びローター傾角回転軸41を介して飛行体100の尾部に力を加えて、飛行体100のヨー軸周り回転を制御する。すなわち、垂直離着陸時においては、舵板62は、ローター30Bの回転反作用トルクの一部又は全部を打ち消す力、又は、反作用トルクを上回る力を飛行体100の尾部に加える。また、水平飛行時においては、飛行体100を右旋回又は左旋回させるために必要な力を飛行体100の尾部に加える。   The rudder plate 62 changes the extending direction of the plate surface, thereby applying a force to the tail of the flying object 100 via the ladder rotating shaft 61 and the rotor tilting rotating shaft 41 to rotate the flying object 100 around the yaw axis. Control. That is, at the time of vertical takeoff and landing, the rudder plate 62 applies a force that cancels a part or all of the rotational reaction torque of the rotor 30B or a force that exceeds the reaction torque to the tail of the flying object 100. Further, during horizontal flight, a force necessary to turn the flying object 100 to the right or to the left is applied to the tail of the flying object 100.

ローター30Bの回転反作用トルクを打ち消す力は、具体的には、ローター30Bが上方から見て時計回りに回転する場合、舵角を図中右方向に傾けることで回転反作用トルクを打ち消す揚力として発生し、ローター30Bが上方から見て半時計回りに回転する場合、舵角を図中左方向に傾けることで回転反作用トルクを打ち消す揚力として発生する。   Specifically, the force that counteracts the rotational reaction torque of the rotor 30B is generated as lifting force that cancels the rotational reaction torque by tilting the rudder angle to the right in the figure when the rotor 30B rotates clockwise as viewed from above. When the rotor 30B rotates counterclockwise as viewed from above, it is generated as a lifting force that cancels the rotational reaction torque by tilting the rudder angle to the left in the figure.

飛行体100を右旋回又は左旋回させるために必要な力は、具体的には、舵角を図中右に傾けることで飛行体100を右旋回させる揚力として発生し、舵角を図中左に傾けることで飛行体100を左旋回させる揚力として発生する。   Specifically, the force required to turn the flying object 100 to the right or to the left is generated as a lift force that turns the flying object 100 to the right by tilting the rudder angle to the right in the figure. It is generated as a lift force that causes the flying object 100 to turn counterclockwise by tilting to the middle left.

なお、舵板62の舵角調整に係る制御はコントローラ50が行うものとし、垂直離着陸時の回転反作用トルクの打消し及び水平飛行時の旋回は、既存のトライコプターのテールローターの傾き調整に用いる制御アルゴリズムと同様のアルゴリズムにより行うことが可能であり、後述する3軸加速度センサ52及び3軸ジャイロセンサ53の出力に基づいて自動調整することができる。   Note that the control related to the adjustment of the rudder angle of the rudder plate 62 is performed by the controller 50, and the counteraction of the rotational reaction torque at the time of vertical take-off and landing and the turning at the time of horizontal flight are used for the inclination adjustment of the tail rotor of the existing tricopter. It can be performed by an algorithm similar to the control algorithm, and can be automatically adjusted based on outputs of a triaxial acceleration sensor 52 and a triaxial gyro sensor 53 described later.

図15は、コントローラ50の機能の概略を説明するブロック図である。同図に示すように、コントローラ50は、制御用コンピュータ51、3軸加速度センサ52、3軸ジャイロセンサ53、受信部54を備えている。コントローラ50は、リモートコントローラの送信部から送信される指令信号を受信部54で受信し、ローター30L,30R,30Bの出力、及び、ローター傾角調整機構40を制御する。   FIG. 15 is a block diagram illustrating an outline of functions of the controller 50. As shown in the figure, the controller 50 includes a control computer 51, a three-axis acceleration sensor 52, a three-axis gyro sensor 53, and a receiving unit 54. The controller 50 receives the command signal transmitted from the transmitter of the remote controller by the receiver 54, and controls the outputs of the rotors 30L, 30R, and 30B and the rotor tilt angle adjusting mechanism 40.

制御用コンピュータ51は、内蔵するメモリに記録された制御プログラムによりローター30L,30R,30Bの回転数やローター30Bの傾き、舵板62の傾きを制御する。   The control computer 51 controls the rotation speed of the rotors 30L, 30R, 30B, the inclination of the rotor 30B, and the inclination of the rudder plate 62 by a control program recorded in a built-in memory.

制御用コンピュータ51の入出力回路51a〜51eには、それぞれローター30L,30R,30BのモータアンプAmp1〜Amp3、ローター30Bの傾きを調整するサーボSv1、及び、舵板62の傾きを調整するサーボSv2、がそれぞれ接続されている。   The input / output circuits 51a to 51e of the control computer 51 include motor amplifiers Amp1 to Amp3 of the rotors 30L, 30R, and 30B, a servo Sv1 that adjusts the inclination of the rotor 30B, and a servo Sv2 that adjusts the inclination of the steering plate 62, respectively. , Are connected to each other.

コントローラ50は、主に3軸ジャイロセンサ53の出力する角速度の積算により得られる角度情報を用いて機体10のピッチ軸周り及びロール軸周りの水平方向に対する傾き並びにヨー軸周りの回転を検出する。機体10のピッチ軸は、図中に示す上下方向に延びている。また、コントローラ50は、3軸ジャイロセンサ53のオフセット量を、3軸加速度センサ52の出力する傾き情報を用いて補正する。これにより、コントローラ50は、機体10のピッチ軸周りの傾き及びロール軸周りの傾き並びにヨー軸周りの回転を正確に検出することができる。   The controller 50 detects the inclination of the airframe 10 around the pitch axis and the roll axis with respect to the horizontal direction and the rotation around the yaw axis by using angle information obtained mainly by integrating the angular velocities output from the three-axis gyro sensor 53. The pitch axis of the airframe 10 extends in the vertical direction shown in the figure. Further, the controller 50 corrects the offset amount of the triaxial gyro sensor 53 using the tilt information output from the triaxial acceleration sensor 52. Thereby, the controller 50 can accurately detect the inclination of the airframe 10 around the pitch axis, the inclination around the roll axis, and the rotation around the yaw axis.

コントローラ50は、垂直上昇を示す指令信号を受信部54を介してリモートコントローラから受信すると、サーボSv1を制御してローター30Bの回転軸の傾きを略垂直に調整し、モータアンプAmp1〜Amp3を制御してローター30L,30R,30Bの出力を上昇させる。このとき機体10のピッチ軸周りの傾き及びロール軸周りの傾きが略水平を保つようにローター30L,30R,30Bの出力を制御する。また、サーボSv2を制御して舵板62の角度を調整し、ローター30Bの回転反作用トルクにより生じる飛行体100のヨー軸周りの回転が適正な範囲に収まるように制御する。   When the controller 50 receives a command signal indicating vertical ascent from the remote controller via the receiving unit 54, the controller 50 controls the servo Sv1 to adjust the inclination of the rotation axis of the rotor 30B to be substantially vertical, and controls the motor amplifiers Amp1 to Amp3. Then, the output of the rotors 30L, 30R, and 30B is increased. At this time, the outputs of the rotors 30L, 30R, and 30B are controlled so that the inclination of the airframe 10 around the pitch axis and the inclination around the roll axis are kept substantially horizontal. In addition, the servo Sv2 is controlled to adjust the angle of the rudder plate 62 so that the rotation around the yaw axis of the flying object 100 caused by the rotation reaction torque of the rotor 30B is controlled within an appropriate range.

コントローラ50は、水平飛行を示す指令信号を受信部54を介してリモートコントローラから受信すると、サーボSv1を制御してローター30Bの回転軸の傾きを調整しつつ、機体10のピッチ軸周りの傾き及びロール軸周りの傾きが略水平を保つようにローター30L,30R,30Bの出力を制御する。これにより、上述したように、主翼20の揚力とローター30L,30R,30Bの上昇力との釣り合いで飛行体100の基準姿勢が保たれた状態が実現され、ローター30L,30Rの出力が低下した状態で水平飛行することができる。このとき、コントローラ50は、サーボSv2を制御して舵板62の角度を調整し、ローター30Bの回転反作用トルクの垂直分力により生じる飛行体100のヨー軸周りの回転が適正な範囲に収まるように制御する。また、右旋回又は左旋回を示す指令信号を受信部54を介してリモートコントローラから受信すると、コントローラ50は、サーボSv2を制御して舵板62の角度を調整し、舵板62の揚力で飛行体100が旋回するように制御する。   When the controller 50 receives a command signal indicating horizontal flight from the remote controller via the receiving unit 54, the controller 50 controls the servo Sv1 to adjust the inclination of the rotation axis of the rotor 30B, The outputs of the rotors 30L, 30R, and 30B are controlled so that the inclination around the roll axis is substantially horizontal. As a result, as described above, a state in which the reference posture of the flying object 100 is maintained by the balance between the lift of the main wing 20 and the ascending force of the rotors 30L, 30R, 30B is realized, and the outputs of the rotors 30L, 30R are reduced. You can fly level in the state. At this time, the controller 50 controls the servo Sv2 to adjust the angle of the rudder plate 62 so that the rotation of the flying object 100 around the yaw axis caused by the vertical component of the rotational reaction torque of the rotor 30B falls within an appropriate range. To control. Further, when a command signal indicating a right turn or a left turn is received from the remote controller via the receiving unit 54, the controller 50 controls the servo Sv2 to adjust the angle of the rudder plate 62, and the lift of the rudder plate 62 Control is performed so that the flying object 100 turns.

(B)第2の実施形態:
本実施形態に係る飛行体200は、主翼の形状が後退翼形状である点で大きく飛行体100と異なる。図13は、本実施形態に係る飛行体200の概略形状を示すとともに、重心C1と主翼220の揚力中心C2との位置関係を説明する図である。
(B) Second embodiment:
The aircraft 200 according to the present embodiment is largely different from the aircraft 100 in that the shape of the main wing is a swept wing shape. FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic shape of the flying object 200 according to the present embodiment and explaining the positional relationship between the center of gravity C1 and the center of lift C2 of the main wing 220.

飛行体200は、概略、機体210、主翼220、2以上の第1種回転翼としてのローター230L,230R、1以上の第2種回転翼としてのローター230B、ローター傾角回転調整機構240、制御部としてのコントローラ250(不図示)、ラダー機構260、及び、電源270(不図示)を備える。飛行体200にも脚部を設けてよい。なお、これら構成要素で飛行体100の対応する構成と共通する構造や機能等については説明を省略する。   The flying body 200 is roughly composed of a fuselage 210, main wings 220, rotors 230L and 230R as two or more first type rotary wings, rotor 230B as one or more second type rotary wings, a rotor inclination rotation adjustment mechanism 240, and a control unit. As a controller 250 (not shown), a ladder mechanism 260, and a power source 270 (not shown). The flying body 200 may also be provided with legs. It should be noted that description of structures, functions, and the like common to the corresponding configuration of the aircraft 100 among these components is omitted.

主翼220は、平面視、飛行体200の胴体の略中心を通り略前後方向に延びる基準線である機軸X1を挟んで左右対称な後進翼形状を有し、後方寄りの部位に設けられる左右幅が最も大きい幅広部221と、幅広部221から前方へ向かうにつれ左右幅が徐々に狭幅化する幅漸減部222と、を有する全体として略三角形状としてある。主翼220の形状に幅広部221と幅漸減部222とを設けることで、主翼220のサイドエッジで発生する乱流の影響を緩和することができる。   The main wing 220 has a reverse wing shape that is bilaterally symmetric with respect to the axis X1, which is a reference line that extends substantially in the front-rear direction through the substantial center of the fuselage of the aircraft 200 in plan view, and is provided with a left-right width provided at a rearward portion. The wide portion 221 having the largest width and the width gradually decreasing portion 222 whose width is gradually narrowed toward the front from the wide portion 221 are substantially triangular. By providing the wide part 221 and the gradually decreasing width part 222 in the shape of the main wing 220, the influence of turbulent flow generated at the side edge of the main wing 220 can be reduced.

主翼220は、基準姿勢において一定の仰角を付けてあり、水平飛行時に揚力を発生する形状としてある。なお、主翼220の形状は、薄板状の部材で形成してもよいし、いわゆる翼型と呼ばれる形状を採用してもよい。主翼220は、基準姿勢において、一定の上反角又は一定の下反角を付けた形状としてある。   The main wing 220 has a certain elevation angle in the reference posture, and has a shape that generates lift during horizontal flight. The main wing 220 may be formed of a thin plate-like member, or a so-called wing shape may be employed. The main wing 220 has a shape with a certain upper angle or a certain lower angle in the reference posture.

重心C1と揚力中心C2は、平面視においていずれも機軸X1上にあり、重心C1が揚力中心C2よりも前方に位置するように調整してある。   The center of gravity C1 and the center of lift C2 are both on the axis X1 in plan view, and adjusted so that the center of gravity C1 is positioned forward of the center of lift C2.

ローター230L,230Rは、主翼220の左部220L及び右部220Rの斜め前方に機体10から延設された支持部211L,211Rに固定されており、機軸X1を挟んで左右対称の位置関係で、主翼220と重複しない位置関係に配設されている。すなわち、ローター230L,230Rは飛行体200の前方寄りに設けられており、主翼220に対して固定されることにより主翼220との相対的な位置関係を固定されている。このため、主翼220には、飛行体100のような開口23L,23Rに対応する構造は設けられていない。ローター230Lとローター230Rの出力を一致させた際に発生する左右方向の力が相殺し合うようになっている点は、飛行体100と同様である。   The rotors 230L and 230R are fixed to support portions 211L and 211R extending from the airframe 10 obliquely in front of the left portion 220L and the right portion 220R of the main wing 220, and have a symmetrical positional relationship across the axis X1. The main wing 220 is disposed in a positional relationship that does not overlap. That is, the rotors 230 </ b> L and 230 </ b> R are provided closer to the front of the flying body 200, and the relative positional relationship with the main wing 220 is fixed by being fixed to the main wing 220. For this reason, the main wing 220 is not provided with a structure corresponding to the openings 23L and 23R like the flying object 100. It is the same as the flying object 100 in that the left and right forces generated when the outputs of the rotor 230L and the rotor 230R are made to cancel each other out.

ローター230Bは、ローター傾角調整機構40と同様のローター傾角調整機構240を介して機体210又は主翼220に連結されており、主翼220の尾端付近、すなわち略三角形の底辺部中央付近に連結されている。   The rotor 230B is connected to the fuselage 210 or the main wing 220 via a rotor inclination adjustment mechanism 240 similar to the rotor inclination adjustment mechanism 40, and is connected to the vicinity of the tail end of the main wing 220, that is, the vicinity of the center of the base of the substantially triangular shape. Yes.

このように構成した飛行体200は、ローター230Bの出力を用いた姿勢安定性は低下するものの、自立安定性が向上する。   The flying body 200 configured as described above improves the self-supporting stability although the posture stability using the output of the rotor 230B is reduced.

その他、主翼220の略三角形の底辺部の左右両側に対応する尾部にエレボン223L,223Rを設けてもよい。エレボン223L,223Rを設けることで、ラダー機構260の舵板262の揚力を用いず、エレボン223L,223Rの角度調整で左右の旋回を行うことも可能となる。なお、エレボン223L,223Rについても角度調整用のサーボ機構を設けて、このサーボ機構をコントローラ250が制御することで角度調整を行うことになる。   In addition, you may provide the elevons 223L and 223R in the tail part corresponding to the both right and left sides of the base part of the substantially triangular shape of the main wing 220. By providing the elevons 223L and 223R, it is possible to turn left and right by adjusting the angle of the elevons 223L and 223R without using the lift of the rudder plate 262 of the ladder mechanism 260. In addition, the servo mechanism for angle adjustment is provided also about the elevons 223L and 223R, and angle adjustment is performed by the controller 250 controlling this servo mechanism.

(C)第3の実施形態:
本実施形態に係る飛行体300は、概略、飛行体100を前後逆に構成した形状、及び構造である。図14は、本実施形態に係る飛行体300の概略形状を示すとともに、重心C1と主翼20の揚力中心C2との位置関係を説明する図である。
(C) Third embodiment:
The flying object 300 according to the present embodiment has an outline, a shape and a structure in which the flying object 100 is configured upside down. FIG. 14 is a diagram for explaining the positional relationship between the center of gravity C1 and the center of lift C2 of the main wing 20 while showing a schematic shape of the flying object 300 according to the present embodiment.

飛行体300は、概略、機体310、主翼320、2以上の第1種回転翼としてのローター330L,330R、1以上の第2種回転翼としてのローター330B、ローター傾角回転調整機構340、制御部としてのコントローラ350(不図示)、ラダー機構360、及び、電源370(不図示)を備える。飛行体300にも脚部を設けてよい。なお、これら構成要素で飛行体100の対応する構成と共通する構造や機能等については説明を省略する。   The flying object 300 is roughly composed of a fuselage 310, main wings 320, two or more first-type rotors 330L and 330R, one or more second-type rotors 330B, a rotor tilt angle adjustment mechanism 340, and a control unit. A controller 350 (not shown), a ladder mechanism 360, and a power source 370 (not shown). The flying body 300 may also be provided with legs. It should be noted that description of structures, functions, and the like common to the corresponding configuration of the aircraft 100 among these components is omitted.

主翼320は、平面視、飛行体100の胴体の略中心を通り略前後方向に延びる基準線である機軸X1を挟んで左右対称な後進翼形状を有し、後方寄りの部位に設けられる左右幅が最も大きい幅広部321と、幅広部321から前方へ向かうにつれ左右幅が徐々に狭幅化する幅漸減部322と、を有する全体として略三角形状としてある。主翼320の形状に幅広部321と幅漸減部322とを設けることで、主翼320のサイドエッジで発生する乱流の影響を緩和することができる。   The main wing 320 has a reverse wing shape that is bilaterally symmetric with respect to the axis X1, which is a reference line that extends substantially in the front-rear direction through the substantial center of the fuselage of the flying object 100 in plan view, and is provided with a left-right width provided at a position closer to the rear. The wide portion 321 having the largest width and the width gradually decreasing portion 322 in which the left and right widths gradually narrow toward the front from the wide portion 321 are substantially triangular. By providing the wide portion 321 and the width gradually decreasing portion 322 in the shape of the main wing 320, the influence of turbulent flow generated at the side edge of the main wing 320 can be reduced.

主翼320は、基準姿勢において一定の仰角を付けてあり、水平飛行時に揚力を発生する形状としてある。なお、主翼320の形状は、薄板状の部材で形成してもよいし、いわゆる翼型と呼ばれる形状を採用してもよい。主翼320は、基準姿勢において、一定の上反角又は一定の下反角を付けた形状としてある。   The main wing 320 has a certain elevation angle in the reference posture, and has a shape that generates lift during horizontal flight. The main wing 320 may be formed of a thin plate member or may be a so-called airfoil shape. The main wing 320 has a shape with a certain dihedral angle or a certain declination angle in the reference posture.

重心C1と揚力中心C2は、平面視においていずれも機軸X1上にあり、重心C1が揚力中心C2よりも前方に位置するように調整してある。   The center of gravity C1 and the center of lift C2 are both on the axis X1 in plan view, and adjusted so that the center of gravity C1 is positioned forward of the center of lift C2.

ローター330L,330Rは飛行体300の後方寄りに設けられており、機体310と主翼320の少なくとも一方に対して固定されることにより主翼320との相対的な位置関係を固定されている。ローター330L,330Rを主翼320又は主翼320近くに固定すると、飛行体300の姿勢安定性が向上する。また、ローター330L,330Rを主翼320の左部320L及び右部20Rの広い部分にそれぞれ固定すると、飛行体300の姿勢安定性が向上する。   The rotors 330 </ b> L and 330 </ b> R are provided closer to the rear of the flying body 300, and the relative positional relationship with the main wing 320 is fixed by being fixed to at least one of the airframe 310 and the main wing 320. When the rotors 330L and 330R are fixed to the main wing 320 or near the main wing 320, the attitude stability of the flying object 300 is improved. Further, when the rotors 330L and 330R are respectively fixed to the wide portions of the left portion 320L and the right portion 20R of the main wing 320, the attitude stability of the flying object 300 is improved.

本実施形態においては、主翼320の左部320L及び右部320Lには、それぞれ、上下に貫通する開口323L,323Rが設けられている。ローター330Lは左部320Lの開口323Lに配設され、ローター330Rは右部320Rの開口323Rに配設される。左部320L及び右部320Rは、機軸X1を挟んで左右対称の位置関係及び形状で形成されており、左部320L及び右部320Rにそれぞれ形成される開口323L,323Rも機軸X1を挟んで左右対称の位置関係及び形状に形成されている。開口323L,323Rは、ローター330L,30Rの回転半径よりも若干大き目の径以上に形成されている。   In the present embodiment, the left part 320L and the right part 320L of the main wing 320 are provided with openings 323L and 323R penetrating vertically. The rotor 330L is disposed in the opening 323L of the left portion 320L, and the rotor 330R is disposed in the opening 323R of the right portion 320R. The left part 320L and the right part 320R are formed in a symmetrical positional relationship and shape with the axis X1 in between, and the openings 323L and 323R formed in the left part 320L and the right part 320R, respectively, also in the left and right with the axis X1 in between. It is formed in a symmetrical positional relationship and shape. The openings 323L and 323R are formed to have a diameter slightly larger than the rotation radius of the rotors 330L and 30R.

ローター330Lとローター330Rは、機軸X1を挟んで左右対称に配設されている。ローター330Lとローター330Rは、回転方向が逆向きであり、回転反作用トルクを互いに相殺し合う。ローター330Lとローター330Rの回転軸は、左右方向の力が発生しない又は左右方向の力が相殺し合うような回転軸傾きであり、ローター330L,330Rの回転軸がいずれも略鉛直に配向している態様やローター330L,330Rの回転軸が機軸X1を挟んで左右対称な傾きを持つ態様が例示される。ローター330L,330Rの回転軸が前後方向に傾きを持つ場合は、ローター330L,330Rの前後方向の力は、ローター330Bの回転軸に前後逆方向の傾きを設けて相殺し合うように構成する。   The rotor 330L and the rotor 330R are arranged symmetrically with respect to the axis X1. The rotation direction of the rotor 330L and the rotor 330R is opposite to each other, and the rotational reaction torques cancel each other. The rotational axes of the rotor 330L and the rotor 330R are inclined so that no lateral force is generated or the lateral forces cancel each other, and the rotational axes of the rotors 330L and 330R are both oriented substantially vertically. And a mode in which the rotation axes of the rotors 330L and 330R have a symmetrical inclination with respect to the axis X1. When the rotating shafts of the rotors 330L and 330R have a tilt in the front-rear direction, the force in the front-rear direction of the rotors 330L and 330R is configured to cancel each other by providing a tilt in the front-rear direction to the rotating shaft of the rotor 330B.

ローター330Bは、飛行体300の前方寄りに設けられており、主翼320の先端付近、すなわち略三角形の頂部付近に配設されている。ローター330Bは、ローター傾角調整機構340を介して機体310又は主翼320に連結されている。ローター傾角回転軸駆動部342は、ピッチ軸と平行な回転軸を中心にローター330Bを軸回転させることで、ローター330Bの傾きを主翼320に対して相対的に可変する。   The rotor 330B is provided near the front of the flying object 300, and is disposed near the tip of the main wing 320, that is, near the top of a substantially triangular shape. The rotor 330 </ b> B is connected to the fuselage 310 or the main wing 320 via the rotor inclination adjustment mechanism 340. The rotor inclination rotation shaft drive unit 342 rotates the rotor 330B about a rotation axis parallel to the pitch axis, thereby changing the inclination of the rotor 330B relative to the main wing 320.

ローター330Bの送風下流側(ローター330Bの送風に晒される側)にはラダー機構360が設けられている。ラダー機構360を設けることで、飛行体300のヨー軸周り回転を制御することができる。   A ladder mechanism 360 is provided on the air blowing downstream side of the rotor 330B (the side exposed to the air blowing of the rotor 330B). By providing the ladder mechanism 360, the rotation of the flying object 300 around the yaw axis can be controlled.

以上説明した飛行体300は、垂直離着陸時の制御は飛行体100と同様であるが、水平飛行時の制御はローター330Bの傾き方向が前後逆になる点で相違する。このように構成した飛行体300によれば、主翼形状が後退翼形状になって自立安定性が向上するとともに、前で舵を切る形なので、自動車の操舵と類似で感覚的に操作しやすくなる。   The aircraft 300 described above has the same control at the time of vertical takeoff and landing as the aircraft 100, but the control at the time of horizontal flight is different in that the inclination direction of the rotor 330B is reversed. According to the flying body 300 configured in this way, the main wing shape becomes a swept wing shape, so that the self-supporting stability is improved and the rudder is turned in front. .

なお、本発明は上述した各実施形態に限られず、上述した各実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した各実施形態の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。また,本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されず,特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes configurations in which the configurations disclosed in the above-described embodiments are mutually replaced or combinations are changed, known techniques, and the above-described embodiments. Also included are configurations in which the configurations disclosed in 1 are replaced with each other or combinations are changed. Further, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but extends to the matters described in the claims and equivalents thereof.

10…機体、20…主翼、20R…右部、21…幅広部、22…幅漸減部、23L…開口、23R…開口、30B…ローター、30L…ローター、30R…ローター、40…ローター傾角調整機構、41…ローター傾角回転軸、42…ローター傾角回転軸駆動部、50…コントローラ、51…制御用コンピュータ、51a〜51e…入出力回路、52…3軸加速度センサ、53…3軸ジャイロセンサ、54…受信部、60…ラダー機構、61…ラダー回転軸、62…舵板、62a…縁部、63…ラダー回転軸駆動部、64…棒状部材、70…電源、80a〜80c…脚部、100…飛行体、200…飛行体、210…機体、211L…支持部、211R…支持部、220…主翼、220L…左部、220R…右部、221…幅広部、222…幅漸減部、223L…エレボン、223R…エレボン、230B…ローター、230L…ローター、230R…ローター、240…ローター傾角回転調整機構、250…コントローラ、260…ラダー機構、262…舵板、270…電源、300…飛行体、310…機体、320…主翼、320L…左部、320R…右部、321…幅広部、322…幅漸減部、323L…開口、323R…開口、330B…ローター、330L…ローター、330R…ローター、340…ローター傾角回転調整機構、342…ローター傾角回転軸駆動部、350…コントローラ、360…ラダー機構、370…電源、Amp1〜Amp3…モータアンプ、Sv1…サーボ、Sv2…サーボ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Airframe, 20 ... Main wing, 20R ... Right part, 21 ... Wide part, 22 ... Widening part, 23L ... Opening, 23R ... Opening, 30B ... Rotor, 30L ... Rotor, 30R ... Rotor, 40 ... Rotor inclination adjustment mechanism , 41... Rotor tilt angle rotation axis, 42... Rotor tilt angle rotation axis drive unit, 50... Controller, 51... Control computer, 51 a to 51 e. DESCRIPTION OF SYMBOLS Receiving part 60 ... Ladder mechanism 61 ... Ladder rotating shaft 62 ... Rudder plate 62a ... Edge part 63 ... Ladder rotating shaft drive part 64 ... Rod-shaped member 70 ... Power source 80a-80c ... Leg part, 100 ... Aircraft, 200 ... Aircraft, 210 ... Aircraft, 211L ... Supporting part, 211R ... Supporting part, 220 ... Main wing, 220L ... Left part, 220R ... Right part, 221 ... Wide part, 222 ... Gradually decreasing part, 223L ... elevon, 223R ... elevon, 230B ... rotor, 230L ... rotor, 230R ... rotor, 240 ... rotor tilt angle rotation adjustment mechanism, 250 ... controller, 260 ... ladder mechanism, 262 ... rudder plate, 270 ... power supply, 300 ... Aircraft, 310 ... Airframe, 320 ... Main wing, 320L ... Left part, 320R ... Right part, 321 ... Wide part, 322 ... Width gradually decreasing part, 323L ... Opening, 323R ... Opening, 330B ... Rotor, 330L ... Rotor, 330R ... Rotor, 340 ... Rotor inclination rotation adjustment mechanism, 342 ... Rotor inclination rotation shaft drive unit, 350 ... Controller, 360 ... Ladder mechanism, 370 ... Power supply, Amp1 to Amp3 ... Motor amplifier, Sv1 ... Servo, Sv2 ... Servo

Claims (4)

機体と、
前記機体に固定され機軸前方に水平飛行する際に揚力を生じる主翼と、
機軸を挟んで対称に配設され回転軸の傾きが可変しない左右一対の第1種ローターと、
機軸上に配設され回転軸の傾きが可変する第2種ローターと、
前記第2種ローターの送風下流側に連結固定された舵軸に軸支された舵板と、
を備えることを特徴とする飛行体。
The aircraft,
A main wing that is fixed to the aircraft and generates lift when flying horizontally in front of the axle;
A pair of left and right first type rotors that are symmetrically disposed across the axis and in which the inclination of the rotation axis is not variable;
A second type rotor disposed on the axle and having a variable inclination of the rotation axis;
A rudder plate pivotally supported on a rudder shaft connected and fixed to the air blowing downstream side of the second type rotor;
A vehicle characterized by comprising:
左右一対の前記第1種ローターは略鉛直に配向された回転軸を有し、
前記第2種ローターは垂直離着陸時に回転軸の傾きを略鉛直に可変され、
前記垂直離着陸時において、前記舵軸を中心とする前記舵板の角度調整により前記第2種ローターの回転反作用トルクと逆向きの揚力を発生することを特徴とする請求項1に記載の飛行体。
The pair of left and right first type rotors have a rotation axis oriented substantially vertically,
The rotor of type 2 is variable in the inclination of the rotation axis to be substantially vertical during vertical takeoff and landing,
2. The flying body according to claim 1, wherein during the vertical take-off and landing, a lift opposite to a rotational reaction torque of the second type rotor is generated by adjusting an angle of the rudder plate with the rudder shaft as a center. .
前記水平飛行時において、前記第2種ローターの回転軸を非鉛直に傾けて前記第2種ローターによって水平方向の推進力を得て前記主翼に揚力を発生させ、当該主翼の揚力の分だけ前記第1種ローターの出力を低下することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の飛行体。   During the horizontal flight, the rotation axis of the second type rotor is tilted non-vertically to obtain a horizontal thrust by the second type rotor to generate lift in the main wing, and the amount corresponding to the lift of the main wing The flying object according to claim 1 or 2, wherein the output of the first type rotor is reduced. 前記水平飛行時において、前記舵軸を中心とする前記舵板の角度調整により本飛行体をヨー軸周りに旋回させる揚力を発生することを特徴とする請求項3に記載の飛行体。

The flying body according to claim 3, wherein during the horizontal flight, a lift force that turns the flying body around the yaw axis is generated by adjusting an angle of the rudder plate about the rudder axis.

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