JP2021032016A - ドローンポート - Google Patents
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Abstract
Description
近年、ドローンを用いて、小型の荷物を無人で搬送することが計画されている。かかるドローンを「物流用ドローン」と呼ぶ。
ドローンが離着陸するドローンポートの離着陸面には、従来、開口部の少ない平板が主に用いられていた。しかし、この場合、ドローンにより発生するダウンウォッシュが離着陸面ではね返り、ドローンの回転翼周辺は下降流と上昇流が混在する状態となる。そのため、離着陸時のドローンの姿勢制御が困難となり、着陸精度が低下し、安全性が損なわれる、可能性があった。
(1)離着陸台の盤面に貫通孔部と開閉切替部が設けられるため、離着陸台の開口率が低く、ダウンウォッシュのはね返りが大きい。
(2)ダウンウォッシュは高速であり、空気吸引部が高速下降流を吸引するには、大型の空気吸引部(例えば大型のファンモータ)を必要とする。そのため、必要となるエネルギ(例えば電力)が大きい。
(3)ダウンウォッシュ(空気の下降流)には高速領域があり、空気吸引部を用いても吸引が不十分になりやすく、はね返りの低減効果が少ない。
前記離着陸面は、上面の空気を下方に流す複数の排気開口を有しており、
さらに、前記離着陸面の下方に位置し、前記排気開口から下方に流出した空気流の向きを水平方向外方にそらす転向装置を有する、ドローンポートが提供される。
この構成により、ドローンの回転翼により発生するダウンウォッシュ(空気の下降流)の大部分を離着陸面の下方へ流出させることができる。
この図において、ドローンポート100は、離着陸面10、及び、外壁20を備える。
離着陸面10は、ドローン1が離着陸可能な固定天板12を有する。固定天板12は、上面が平らな1枚板であることが好ましいが、分割可能な複数の板であってもよい。
なお、固定天板12の大きさは、この例に限定されず、任意に設定することができる。
この図において、ドローン1は、複数の回転翼2を有し、遠隔操縦でき、空中で静止飛行が可能な無人マルチコプターである。
離着陸面10は、固定天板12で構成され、離着陸面10は、上面の空気を下方に流す複数の排気開口13を有している。排気開口13は、離着陸面10の全面に設けられることが好ましいが、その一部(例えば外周部のみ)に設けてもよい。
排気開口13は、離着陸面10の全面に均一に設けられていることが好ましい。また、離着陸面10の開口率は高いほど好ましく、例えば60%以上であるのがよい。
隣接する支持部材15の間隔は、ドローン1及び固定天板12を支持できる限りで大きく設定され、固定天板12の開口率よりも大きい開口率(例えば70%以上)を有する。この構成により、固定天板12の開口率への影響を最小限に抑えることができる。
整流空間V1,V2の上下方向の間隔L1,L2は、排気開口13から下方に流出した空気流A2,A3の速度分布が平滑化される距離であることが好ましい。この間隔L1,L2は、例えば排気開口13の最大開口の3〜5倍以上であるのがよい。
外部排気口22の面積は、全体として、排気開口13の総面積より大きいことが好ましい。また外部排気口22の位置は、転向装置14で水平方向外方にそらされた空気流A3の方向に位置することが好ましい。
離着陸面10(この例で固定天板12)の開口率が高いので、ダウンウォッシュA1の大部分は離着陸面10を下向きに流出(通過)し、一部が離着陸面10ではね返り上昇流B1となる。排気開口13から下方に流出した空気流A2は、離着陸面10の開口率(この例では固定天板12と支持部材15の開口率)に比例し、例えばダウンウォッシュA1の50%以上である。
排気開口13から下方に流出した空気流A2は、転向装置14で水平方向外方にそらされ、外部排気口22より外部に排気される。
この構成により、ドローン1の回転翼2により発生するダウンウォッシュA1(空気の下降流)の大部分を離着陸面10の下方へ流出(通過)させることができる。
この図において、固定天板12は格子板12b又は連子板12bであり、離着陸面10は、格子板12b又は連子板12bの上面である。なお、連子板12bは格子板12bの一種であるが、排気開口13の形状が細長い長方形であるものを意味する。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。
なおこの場合、ドローン1の支持脚下端4が水平部材を有し、格子板12b又は連子板12bの排気開口13に嵌らないように構成することが好ましい。
この図において、転向装置14は複数の円弧板14bである。円弧板14bはこの例で1/4円の円弧面を有し、排気開口13から下方に流出した空気流A2の向きを水平方向外方にそらすようになっている。
その他の構成は、第2実施形態と同様である。
この例において、離着陸面10は、その一部(この例では中央部)にドローン1を支持するドローン支持板18を有する。
ドローン昇降装置24は、例えば直動シリンダであるが、その他の構成、例えば、ラックとピニオン、チェーンとスプロケットであってもよい。
この例において、転向装置14は、離着陸面10の下方に位置する転向板26と、転向板26とその下方のポート支持面16との間に設けられた転向空間28と、を有する。
この構成により、ドローン1の回転翼2により発生するダウンウォッシュA1(空気の下降流)の大部分を離着陸面10の下方へ流出させることができる。
B1 はね返り上昇流、H 上昇高さ、H2 転向空間の高さ、L1,L2 間隔、
V1,V2 整流空間、1 ドローン、2 回転翼、3 支持脚、
4 支持脚下端、10 離着陸面、12 固定天板、
12a 金網又はパンチングメタル、12b 格子板又は連子板、
13 排気開口、14 転向装置、14a 傾斜板、
15 支持部材、16 ポート支持面、18 ドローン支持板、20 外壁、
22 外部排気口、24 ドローン昇降装置、26 転向板、28 転向空間、
100 ドローンポート
Claims (7)
- ドローンが離着陸可能な離着陸面を有するドローンポートであって、
前記離着陸面は、上面の空気を下方に流す複数の排気開口を有しており、
さらに、前記離着陸面の下方に位置し、前記排気開口から下方に流出した空気流の向きを水平方向外方にそらす転向装置を有する、ドローンポート。 - 前記転向装置により前記水平方向外方にそらされた前記空気流を外部に排気する外部排気口を有する、請求項1に記載のドローンポート。
- 前記離着陸面と前記転向装置との間、及び前記転向装置とその下方のポート支持面との間に前記空気流の乱れを低減する整流空間を有する、請求項1に記載のドローンポート。
- 前記離着陸面は、金網、パンチングメタル、格子板、又は連子板の上面である、請求項1に記載のドローンポート。
- 前記転向装置は、傾斜板又は円弧板である、請求項1に記載のドローンポート。
- 前記転向装置は、前記排気開口から下方に流出した前記空気流を前記離着陸面の中央部又は外周部から下方に流す転向板と、
前記転向板とその下方のポート支持面との間に設けられ前記空気流のはね返り上昇流を抑制しかつ前記空気流の向きを水平方向外方にそらす転向空間と、を有する、請求項1に記載のドローンポート。 - 前記離着陸面は、その一部に前記ドローンを支持するドローン支持板を有しており、
さらに前記ドローン支持板を前記離着陸面と前記離着陸面より上方の上昇高さとの間で昇降させるドローン昇降装置を備える、請求項1に記載のドローンポート。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114030630A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-11 | 复亚智能科技(太仓)有限公司 | 一种机巢舱门及无人机机巢 |
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2019
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