JP2819295B2 - 遠隔操縦式ヘリコプタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する技術分野］ この発明は、ラジオコントロール等で遠隔操縦される
遠隔操縦式ヘリコプタに関し、詳しくは例えば農薬散
布、航空撮影等に用いられ、特にその飛行領域を容易に
かつ精度よく制御できる遠隔操縦式ヘリコプタに関する
ものである。

［従来の技術］ 無人ヘリコプタを、例えば農薬散布、航空撮影に使用
する場合は、例えばラジオコントロールによって、へリ
コプタの飛行領域を制御することが行なわれることがあ
る。

この場合、操縦者が発振器を操作することによって、
位置性制御信号をヘリコプタに搭載された受信器に送信
し、この信号によりメインロータのピッチ角等を変化さ
せ、これによってヘリコプタの前後方向、上下方向左右
方向の位置を制御するようになっている。

ところで、このような無人ヘリコプタによって例えば
農薬散布を行なう場合、散布する領域を飛行させる必要
があるが、一般に散布領域は相当に広いのでヘリコプタ
は操縦者からはるかに離れた位置を以降することとな
り、操縦者が地上で目測でヘリコプタの飛行位置を精度
よく制御するのは困難となる。

このため、ヘリコプタの機体を、飛行領域を規制する
ためのワイヤやロープ等の係留体により地上と連結する
と、ヘリコプタの前後方向位置がこの係留体長によって
規制され、操業者は操業にあたっては、その上下位置及
び左右方向のみを制御すればよいからそれだけ操縦が容
易となる。

［発明が解決しようとする課題］ このように、ヘリコプタに係留体を備える場合には、
正確に飛行制御するには係留体に張力を作用させた状態
で飛行することになるが、係留体に張力をかけるには、
ヘリコプタを前方へ傾斜させて、メインロータを前傾さ
せることにより、ヘリコプタに頭下げモーメントを発生
させた前傾姿勢にする必要がある。

しかしながら、係留体の張力に釣り合うようなヘリコ
プタの前傾姿勢を、メインロータを前傾させることによ
って与え続けると、メインロータの取付位置に常に過大
な力がかかり、特にダンパ部材の耐久性が低下する等の
問題が生じる。

この発明は従来の課題を解決するためになされたもの
で、特別の装置を用いることなく、機体の前傾姿勢を得
ることができる遠隔操縦式ヘリコプタを提供することを
目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この
発明は以下のように構成した。

請求項１記載の発明は『エンジンにより駆動されて機
体に揚力と推力を得るためのロータを備え、飛行領域を
規制するための係留体により、機体を地上と連結し、遠
隔操縦される遠隔操縦式ヘリコプタにおいて、前記エン
ジンから略垂直上方に出力軸を延設し、この出力軸の上
部に前記ロータを取付け、機体前部内方に前記エンジン
を搭載すると共に、補機類の取付けで前記ロータの出力
軸より前側に機体重心をもたせ、さらに前記機体前部に
連続して後方に機体後部を延設し、前記係留体の引張力
と機体重心とが釣り合うような前記機体後部の位置に前
記係留体を連結したことを特徴とする遠隔操縦式ヘリコ
プタ。』である。

この発明の遠隔挿縦式ヘリコプタは、機体前部内方に
エンジンを搭載すると共に、補機類の取付けで、機体に
揚力と推力を得るためのロータの出力軸より前側に機体
重心をもたせている。このため、係留体の張力に釣り合
うようなヘリコプタの前傾姿勢を、ロータの前傾によら
ないで容易に得ることができ、ロータの取付位置に常に
過大な力がかかることなくなる。

また、係留体の引張力と機体重心とが釣り合うような
機体後部の位置に係留体を連結したから、機体重心から
離隔した機体後部の部位が係留体によって引っ張られ、
機体は常に係留体上端の延びる方向に沿う方向を向こう
とするので機体の姿勢が安定する。

また、機体の姿勢安定飛行のために機体後部の部位を
係留体によって引っ張るようにし、この引張力と機体前
側に機体重心をもたせたことがうまく釣り合い、機体が
安定水して飛行できる。

［発明の実施の形態］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細につい
て説明する。

第１図はこの発明の遠隔操縦式ヘリコプタの側面図、
第２図はその平面図、第３図はその正面図である。

図において符号１は農薬散布用の無線操縦式無人のヘ
リコプタであり、このヘリコプタ１の機体２の前部下方
には脚部３が機体フレーム４に設けられ、また前部内方
には図示しないエンジン、受信器、制御装置、サーボ機
構等が配置され、これらは機体フレーム４に搭載されて
いる。

エンジンから略垂直上方に延びる出力軸５にはメイン
ローラ６が取付けられており、また機体２の後端にはテ
ールロータ７が取り付けられている。このテールロータ
７はメインロータ６による反転トルクを打ち消すための
ものであり、水平方向でかつ進行方向に向かって、左側
に延びる回転軸８を介して機体２の後方へ設けられてい
る。

メインロータ６とテールロータ７との間の機体２には
尾翼９が機体の下方に設けられている。

そして、機体２の機体前部に連続して後方に機体後部
を延設し、この機体後部には、尾翼９が設けられてい
る。また、係留体10の引張力と機体重心とが釣り合うよ
うな機体後部の位置に係留体10を連続している。即ち、
尾翼９の後方位置には係留体10が固定され、メインロー
タ６を支持する機体フレーム４から離れた位置に取付け
られている。この係留体10はパイプ11に挿通され、この
係留体10はヘリコプタ１の飛行領域を、特にその前後方
向において規制するためのものであり、この係留体10の
他端は地上に設けられた図示しないロープ巻回装置に接
続されている。

また、係留体10の引張力と機体重心とが釣り合うよう
な機体後部の位置に係留体10を連結したので、機体重心
から離隔した機体後部の部位が係留体10によって引っ張
られるため、機体２は常に係留体上端から延びる方向に
沿う方向を向こうとするため機体の姿勢が安定する。

この係留体10は、例えば合成樹脂で形成され、軽量
で、しかもヘリコプタ１の推進力による張力に耐える強
さが要求される。

パイプ11は機体２に固定されたヒンジ12に回動可能に
軸支され、さらに機体２に設けたブラケット13に上下方
向へ移動可能にガイドされ、ヒンジ12を取付支点として
機体２に対して上下方向に可変可能になっている。この
ため、係留体10の長さによってパイプ11の機体２に対す
る取付角度を変化させることができ、ヘリコプタ１の推
進力で係留体10に生じる張力がパイプ11に作用して機体
２に影響することが、防止され、係留体10の長さにかか
わらず、機体２の姿勢を常に一定にすることができる。

このパイプ11は機体２の後方に延びており、このパイ
プ11の後端はテールロータ７の回転範囲の外方で、かつ
後方に位置し、テールロータ７と干渉しないようになっ
ている。

しかも、飛行の際にヘリコプタ１はテールロータ７側
で、パイプ11を介して係留体10がガイドされており、こ
の部分はメインロータ回転位置から離れた機体後方位置
であるからダラー操作が容易である。さらに、ヘリコプ
タ１が左右方向へ飛行する場合には、パイプ11の後端部
が機体の取付支点となり、操縦安定性が向上する。

機体２のメインロータ６より前側には、エンジン、補
機類14が配置され、通常メインロータ６の真下にある機
体重心を強制的に前側へ移動している。この実施例では
ヘリコプタ１が農薬散布に使用されるため、補機類14は
薬剤散布装置で構成され、この薬剤散布装置は薬剤タン
ク15、ポース16,17、散布ノズル18,19、ポンプ20及びバ
ッテリ21等からなっている。薬剤タンク15は取付具22に
よって、機体フレーム４から前方へ突出する一対の支持
アーム23に支持され、機体２の前側で脚部３の間に配置
されている。この薬剤タンク15の上部には薬剤を左右の
ホース16,17及び散布ノズル18,19に供給するポンプ20が
取付けられ、また薬剤タンク15の前側にはポンプ20を駆
動するバッテリ21が取付けられている。

機体２の左側の機体フレーム４にはブーム24が固定さ
れ、このブーム24は斜め前方へ突出しており、薬剤タン
ク15に接続したホース16が支持され、このホース16には
５個の散布ノズル18が所定間隔で設けられている。機体
２の右側の機体フレーム４にも同様にブーム25が固定さ
れ、このブーム25は斜め後方へ突出しており、このブー
ム25に薬剤タンク15に接続したホース17が支持され、こ
のボース17にも同様に散布ノズル19が設けられている。

このそれぞれの散布ノズル18,19は吐出口が下方を向
いており、このうち機体２に最も近い散布ノズル18,19
はヘリコプタ１の脚部３の上方位置にあるため、外方へ
延ばして脚部３から外した位置に設けられている。この
散布ノズル18,19から散布される薬剤は、メインロータ
６の回転による下方への風で目的物へ散布される。この
ヘリコプタ１は左右方向へ飛行して、薬剤を散布するた
め、機体フレーム４にブーム24,25を前後方向に伸ばし
た縦置にし、このブーム24,25に散布ノズル18,19を有す
るホース16,17を支持し、左右方向の飛行で広い範囲に
薬剤を散布することができるようにしている。

次に、この実施例の作用効果について説明する。ヘリ
コプタ１を所定の飛行領域内で飛行させるには、まず係
留体10の長さからロープ巻回装置によって、ヘリコプタ
１の前後位置を確認する。そして、この状態で、操縦者
が発信器から操縦信号をヘリコプタ１に搭載された受信
器に送信することによって、ヘリコプタ位置をコントロ
ールする。この場合、ヘリコプタ１はロープ巻回装置を
中心としロープ長さを半径とする円弧に沿って飛行し、
操縦者はこの前提のもとで上下及び左右方向の位置だけ
において留意すればよい。

このような飛行によって、散布装置を駆動して薬剤タ
ンク15の薬剤をホース16,17を介して散布ノズル18,19へ
供給して散布する。このとき、ヘリコプタ１には散布装
置によって重心がメインロータ６より前側の機体２に移
動されている。従って、メインロータ６を前傾させるこ
となく、ベリコプタ１を常に前傾姿勢にすることがで
き、係留体10に所定の張力が生じ、正確な飛行制御が行
なわれる。

なお、この実施例は薬剤を散布するヘリコプタについ
て説明したが、航空撮影を行なうヘリコプタにも応用に
適用でき、この場合はカメラ等を撮影装置を機体のメイ
ンロータより前側に配置すると機体重心が強制的に前側
に移動する。

また、前記実施例において、ヘリコプタはメインロー
タとテールトータとを備えているが、この係留体で機体
を地上に連結することにより、係留体の張力に反転トル
クを打ち消す分力が生じるから、テールロータを廃止す
ることができ、この発明はこのようにテールロータを備
えないヘリコプタにも同様に適用することができる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明の遠隔操縦式ヘリコプタで
は、機体前部内方にエンジンを搭載すると共に、補機類
の取付けで、機体に揚力と推力を得るためのロータの出
力軸より前側に機体重心をもたせているため、係留体の
張力に釣り合うようなヘリコプタ前傾姿勢を、ロータの
前傾によらないで容易に得ることができ、ロータの取付
位置に常に過大な力がかかることがなくなり、ダンパ部
材等の耐久性が向上する。

また、係留体の引張力と機体重心とが釣り合うような
機体後部の位置に係留体を連結したから、機体重心から
離隔した機後部の部位が係留体によって引っ張られ、機
体は常に係留体上端の延びる方向に沿う方向を向こうと
するので機体の姿勢が安定する。

また、機体の姿勢安定飛行のために機体後部の部位を
係留体によって引っ張るようにし、この引張力と機体前
側に機体重心をもたせたことがうまく釣り合い、機体が
安定して飛行できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の遠隔操縦式ヘリコプタの側面図、第
２図はその平面図、第３図はその正面図である。 図中符号１はヘリコプタ、２は機体、３は脚部、４は機
体フレーム、６はメインロータ、７はテールロータ、10
は係留体、14は補機類である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンにより駆動されて機体に揚力と推
   力を得るためのロータを備え、飛行領域を規制するため
   の係留体により、機体を地上と連結し、遠隔操縦される
   遠隔操縦式ヘリコプタにおいて、前記エンジンから略垂
   直上方に出力軸を延設し、この出力軸の上部に前記ロー
   タを取付け、機体前部内方に前記エンジンを搭載すると
   共に、補機類の取付けで前記ロータの出力軸より前側に
   機体重心をもたせ、さらに前記機体前部に連続して後方
   に機体後部を延設し、前記係留体の引張力と機体重心と
   が釣り合うような前記機体後部の位置に前記係留体を連
   結したことを特徴とする遠隔操縦式ヘリコプタ。