JP7081060B1 - 飛行体 - Google Patents

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Abstract

エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現する。飛行体1は、電動モータ51及びプロペラ52を含み、揚力を発生する複数のロータ5と、電動モータ51にそれぞれ供給する電力を発生するエンジン発電機ユニット3と、複数のロータ5及びエンジン発電機ユニット3を支持する機体フレーム2と、エンジン発電機ユニット3と機体フレーム2とを連結する複数の連結部4と、を備えている。複数の連結部4は、それぞれ、機体フレーム2に対してエンジン発電機ユニット3を支持した状態での連結部4の固有振動数がエンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる加振周波数よりも低くなるように、複数の繊維が編み込まれた織物を含む。

Description

本発明は、飛行体に関する。
電動モータ及び前記電動モータによって回転駆動されるプロペラを含み、揚力を発生する複数のロータを有する飛行体が知られている。このような飛行体として、例えば特許文献1に開示されているように、機体と、飛行用モータユニットと、発電ユニットと、発電ユニット吊り下げ機構とを備えた飛行体が知られている。
前記特許文献1に開示されている飛行体では、前記発電ユニットは、前記飛行用モータユニットへ電力を供給する発電機と、前記発電機を駆動するエンジンとを有する。前記発電ユニット吊り下げ機構は、前記発電ユニットを前記機体の下方に吊り下げる。前記発電ユニット吊り下げ機構は、振れ止め部材と、フレーム部材と、吊り下げ部材とを有し、軽量カーボンファイバー素材などを利用して構成されている。前記発電ユニット吊り下げ機構は、前記フレーム部材に設けられたダンパー部材により、前記発電ユニットの駆動によって生じる振動を吸収する。
また、複数のロータを有する飛行体として、例えば特許文献2に開示されているように、機体と、ロータと、エンジンモジュールと、発電機モジュールと、ヘッドアセンブリと、複数の減衰アセンブリとを備えた無人飛行機が知られている。
前記複数の減衰アセンブリは、前記機体と前記エンジンモジュール及び前記発電機モジュールとの間に設けられている。前記複数の減衰アセンブリは、クッションゴムダンパーまたはダンピングスプリング等を有しており、前記エンジンモジュール及び前記発電機モジュールによって生じる振動に対して緩衝効果を有する。
特許6575834号公報 中国特許出願公開第108609168号明細書
上述の特許文献1、2に開示されている飛行体は、エンジン及び発電機の駆動によって生じる振動を吸収可能な構成を有する。このように、複数のロータを有する飛行体では、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収可能な構成が望まれている。また、前記飛行体では、重量が飛行性能に影響を及ぼすため、軽量な構成も望まれている。すなわち、前記飛行体では、前記エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な構成が求められている。
本発明は、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現することを目的とする。
本発明者は、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成について検討した。鋭意検討の結果、本発明者は、以下のような構成に想到した。
本発明の一実施形態に係る飛行体は、電動モータ及び前記電動モータによって回転駆動されるプロペラを含み、揚力を発生する複数のロータと、前記複数のロータにおける前記電動モータにそれぞれ供給する電力を発生するエンジン発電機ユニットと、前記複数のロータ及び前記エンジン発電機ユニットを支持するフレームと、前記エンジン発電機ユニットと前記フレームとを連結する複数の連結部と、を備えた飛行体である。前記複数の連結部は、それぞれ、前記フレームに対して前記エンジン発電機ユニットを支持した状態での前記連結部の固有振動数が前記エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる加振周波数よりも低くなるように、複数の繊維が編み込まれた織物を含む。
エンジン発電機ユニットをフレームに連結するとともに、前記フレームに対して前記エンジン発電機ユニットを支持した状態での前記連結部の固有振動数が前記エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる加振周波数よりも低くなるように、複数の繊維が編み込まれた織物を含む連結部により、前記エンジン発電機ユニットの駆動によって生じた振動が、前記フレームに伝達されるのを抑制できる。
しかも、前記連結部は、複数の繊維が編み込まれた織物を含むため、金属等によって連結部を構成する場合に比べて、設計自由度が高い連結部の構成が得られるとともに、飛行体を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現することができる。
他の観点によれば、本発明の飛行体は、以下の構成を含むことが好ましい。前記織物は、前記エンジン発電機ユニットの振動の少なくとも一部が減衰されるように、前記複数の繊維同士が相対的に変位可能に編み込まれている。
これにより、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じた振動を、前記エンジン発電機ユニットの振動の少なくとも一部が減衰されるように複数の繊維同士が相対的に変位可能に編み込まれた織物を含む連結部によって、効果的に減衰させることができる。しかも、前記繊維を含む連結部を用いて前記エンジン発電機ユニットをフレームに連結することにより、金属等によって前記連結部を構成する場合に比べて、飛行体を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を効果的に吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現することができる。
他の観点によれば、本発明の飛行体は、以下の構成を含むことが好ましい。飛行体は、前記連結部を少なくとも3つ有する。前記エンジン発電機ユニットは、少なくとも3つの前記連結部を介して前記フレームに連結されている。
これにより、それぞれ織物を含む少なくとも3つの連結部によって、エンジン発電機ユニットをフレームにより安定した姿勢で連結できる。
しかも、それぞれ織物を含む前記少なくとも3つの連結部によって、前記エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動をより吸収できるとともに、金属等によって連結部を構成する場合に比べて、飛行体を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニットをフレームに対してより確実に連結しつつ、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動をより効果的に吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現することができる。
他の観点によれば、本発明の飛行体は、以下の構成を含むことが好ましい。前記複数の連結部のうち少なくとも一部の連結部は、前記飛行体の平面視で繊維の延びる方向が異なる織物を含む。前記エンジン発電機ユニットは、前記飛行体の平面視で繊維の延びる方向が異なる織物を含む前記少なくとも一部の連結部を介してフレームに連結されている。
これにより、エンジン発電機ユニットを、飛行体の平面視で繊維の延びる方向が異なる織物を含む連結部を介して、フレームに対してより高い強度で連結することができる。
しかも、飛行体の平面視で繊維の延びる方向が異なる織物を含む連結部によって、前記エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動をより吸収できるとともに、金属等によって連結部を構成する場合に比べて、飛行体を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニットをフレームに対してより確実に連結しつつ、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現することができる。
他の観点によれば、本発明の飛行体は、以下の構成を含むことが好ましい。前記複数の連結部にそれぞれ含まれる前記織物は、母材が主に有機物によって構成されている繊維が編み込まれた織物を含む。
これにより、軽量で且つ高い強度を有する織物が得られる。よって、前記織物を含む連結部によって、エンジン発電機ユニットをフレームに対してより確実に連結することができる。
しかも、母材が主に有機物によって構成されている繊維が編み込まれた織物を含む連結部によって、前記エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収できるとともに、金属等によって連結部を構成する場合に比べて、飛行体を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニットをフレームに対してより確実に連結しつつ、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現することができる。
他の観点によれば、本発明の飛行体は、以下の構成を含むことが好ましい。前記エンジン発電機ユニットは、前記飛行体の飛行中において、前記エンジン発電機ユニットと前記連結部との接続部であるエンジン発電機ユニット接続部と、前記連結部と前記フレームとの接続部であるフレーム接続部との最短距離が、前記エンジン発電機ユニット接続部と前記フレーム接続部との水平方向の距離よりも大きくなるように、前記連結部によって前記フレームに連結されている。
これにより、複数の繊維が編み込まれた織物を含む連結部のバネ定数を、前記エンジン発電機ユニット接続部と前記フレーム接続部との最短距離が、前記エンジン発電機ユニット接続部と前記フレーム接続部との水平方向の距離と等しい場合のバネ定数に比べて小さくすることができる。よって、前記連結部の固有振動数を、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動の周波数よりも低くすることができる。したがって、前記連結部により、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を効果的に吸収することができる。
しかも、複数の繊維が編み込まれた織物を含む前記連結部によってエンジン発電機ユニットをフレームに対して連結することにより、金属等によって連結部を構成する場合に比べて、飛行体を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動をより効果的に吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現することができる。
他の観点によれば、本発明の飛行体は、以下の構成を含むことが好ましい。前記エンジン発電機ユニットは、前記飛行体の飛行中において、前記エンジン発電機ユニットと前記連結部との接続部であるエンジン発電機ユニット接続部が、前記連結部と前記フレームとの接続部であるフレーム接続部よりも下に位置するように、前記連結部によって前記フレームに連結されている。
これにより、飛行体の飛行中において、複数の繊維が編み込まれた織物を含む連結部によって、フレームに対してエンジン発電機ユニットを支持できる。
しかも、前記織物を含む連結部によって、前記エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収できるとともに、金属等によって連結部を構成する場合に比べて、飛行体を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現することができる。
本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態のみを定義する目的で使用されるのであって、前記専門用語によって発明を制限する意図はない。
本明細書で使用される「及び/または」は、一つまたは複数の関連して列挙された構成物のすべての組み合わせを含む。
本明細書において、「含む、備える(including)」「含む、備える(comprising)」または「有する(having)」及びそれらの変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分、及び/または、それらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び/または、それらのグループのうちの1つまたは複数を含むことができる。
本明細書において、「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」、及び/または、それらの等価物は、広義の意味で使用され、“直接的及び間接的な”取り付け、接続及び結合の両方を包含する。さらに、「接続された」及び「結合された」は、物理的または機械的な接続または結合に限定されず、直接的または間接的な電気的接続または結合を含むことができる。
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術用語及び科学用語を含む)は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。
一般的に使用される辞書に定義された用語は、関連する技術及び本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはない。
本発明の説明においては、いくつもの技術および工程が開示されていると理解される。これらの各々は、個別の利益を有し、他に開示された技術の1つ以上、または、場合によっては全てと共に使用することもできる。
したがって、明確にするために、本発明の説明では、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。しかしながら、本明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明の範囲内であることを理解して読まれるべきである。
本明細書では、本発明に係る飛行体の実施形態について説明する。
以下の説明では、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な例を述べる。しかしながら、当業者は、これらの具体的な例がなくても本発明を実施できることが明らかである。
よって、以下の開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
[飛行体]
本明細書において、飛行体とは、モータなどの駆動源によって得られる駆動力により空中を移動可能な移動体である。前記飛行体は、例えば、複数のロータを有するマルチコプターを意味する。前記複数のロータの回転軸は、鉛直方向に延びている。前記複数のロータは、電動モータによって駆動される。また、前記飛行体は、少なくとも発電機を搭載しており、前記発電機が発電した電力を前記電動モータに供給可能に構成されている。前記飛行体は、無人飛行体及び有人飛行体の両方を含む。
[エンジン発電機ユニット]
本明細書において、エンジン発電機ユニットとは、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジンなどの各種のレシプロエンジンによって、発電機を駆動して発電する装置である。前記エンジン発電機ユニットは、外部からの電力発電要求に応じて、前記エンジンの出力を制御して発電する。
[繊維]
本明細書において、繊維とは、織物を織る材料となる細長い素材である。前記繊維は、長手方向に撚られることにより糸になる。すなわち、前記繊維は、糸の素材である。前記繊維は、天然繊維及び化学繊維の両方を含む。
[織物]
本明細書において、織物とは、繊維または繊維を撚り合わせた糸を編み込むことによって得られる布地である。
[連結部がエンジン発電機ユニットを支持した状態]
本明細書において、連結部がエンジン発電機ユニットを支持した状態とは、エンジン発電機ユニットが連結部を介してフレームに支持されている状態を意味する。すなわち、前記連結部が前記エンジン発電機ユニットを支持した状態は、前記連結部に、前記エンジン発電機ユニットの重量の少なくとも一部が作用して引張力が生じている状態である。
[母材が主に有機物によって構成]
本明細書において、母材が主に有機物によって構成とは、繊維に含まれる成分の半分以上の割合を占める成分が、有機物によって構成されていることを意味する。
本発明の一実施形態によれば、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現することができる。
図1は、実施形態1に係る飛行体の概略構成を示す平面図である。 図2は、実施形態1に係る飛行体の概略構成を示す側面図である。 図3は、実施形態2に係る飛行体の概略構成を示す平面図である。 図4は、実施形態2に係る飛行体の概略構成を示す側面図である。 図5は、その他の実施形態に係る飛行体の概略構成を示す側面図である。 図6は、その他の実施形態に係る飛行体の概略構成を示す側面図である。 図7は、その他の実施形態に係る飛行体の概略構成を示す平面図である。
以下で、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同一部分には同一の符号を付して、その同一部分の説明は繰り返さない。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
[実施形態1]
<飛行体1の全体構成>
図1及び図2を用いて本発明の実施形態1に係る飛行体1について説明する。図1は、飛行体1の概略構成を示す平面図である。図2は、飛行体1の概略構成を示す側面図である。
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態1に係る飛行体1は、複数のロータ5によって飛行するマルチコプターである。飛行体1は、無線による遠隔操縦及び各種センサによる自律飛行が可能に構成されている。飛行体1は、機体フレーム2と、エンジン発電機ユニット3と、複数の連結部4と、複数のロータ5と、飛行体制御装置6とを備える。
機体フレーム2は、エンジン発電機ユニット3、図示しないバッテリー、ロータ5及び飛行体制御装置6を支持する。機体フレーム2は、フレーム本体部21と、複数のロータ支持部26とを有する。機体フレーム2は、例えば、アルミニウム合金製のパイプ材から構成されている。機体フレーム2が、フレームに対応する。
フレーム本体部21は、エンジン発電機ユニット3を支持する。フレーム本体部21は、飛行体1の平面視で、例えばループ状である。フレーム本体部21は、飛行体1の平面視で、例えば、矩形状、円環状、多角形状など、どのような形状を有していてもよい。フレーム本体部21の少なくとも一部は、棒状またはパイプ状の部材によって構成されている。なお、フレーム本体部21は、エンジン発電機ユニット3を支持可能な形状であれば、梁状などのように、ループ状以外の形状を有していてもよい。フレーム本体部21の少なくとも一部は、板状の部材によって構成されていてもよい。
ロータ支持部26は、ロータ5を支持する。ロータ支持部26は、フレーム本体部21に接続されている。複数のロータ支持部26は、飛行体1の平面視で、フレーム本体部21に対して放射状に延びている。複数のロータ支持部26は、飛行体1の平面視で、フレーム本体部21の中心に対して点対称に配置されるのが好ましい。
エンジン発電機ユニット3は、発電用エンジン32の駆動力によって発電機31を駆動させて発電する発電専用の装置である。エンジン発電機ユニット3は、発電機31と、発電用エンジン32とを有する。
発電機31は、発電用エンジン32から供給される動力によって回転して発電する。発電機31は、例えば交流発電機である。発電機31は、発電した交流電力を直流電力に変換して、図示しないバッテリーに出力する。なお、発電機31は、変換した直流電力を、後述するロータ5の電動モータ51に供給してもよい。
発電機31は、図示しない回転子を有する。発電機31の回転子は、発電用エンジン32から出力される動力によって駆動可能なように、発電用エンジン32に連結されている。
発電用エンジン32は、発電機31を駆動する動力源である。発電用エンジン32は、図示しないクランク軸に図示しないコンロッドを介して図示しないピストンが連結されている。発電用エンジン32は、前記ピストンを往復運動させて前記クランク軸を回転運動させる。発電用エンジン32は、例えば、2気筒の水平対向エンジンである。発電用エンジンは、2気筒の水平対向エンジン以外のエンジンであってもよい。
発電用エンジン32の前記クランク軸の両端部には、発電機31の回転子がそれぞれ連結されている。つまり、発電用エンジン32には、2台の発電機31が駆動可能に連結されている。発電用エンジン32は、前記クランク軸の回転運動によって2台の発電機31を駆動する。また、発電機31と発電用エンジン32とは、図示しない発電機制御装置及びエンジン制御装置によって、外部からの電力指令、発電量及びバッテリーの残量等に基づいて制御が行われる。なお、発電用エンジンによって駆動される発電機は、1台または3台以上であってもよい。
図1及び図2に示すように、エンジン発電機ユニット3は、複数の連結部4を介して、フレーム本体部21によって支持されている。複数の連結部4は、それぞれ、エンジン発電機ユニット3に接続されているとともにフレーム本体部21にも接続されている。すなわち、各連結部4は、一端がエンジン発電機ユニット3に接続されていて、他端がエンジン発電機ユニット3に接続されている。本実施形態では、エンジン発電機ユニット3は、4つの連結部4によって、フレーム本体部21に接続されている。
4つの連結部のうち2つの連結部は、エンジン発電機ユニット3において、発電用エンジン32よりもクランク軸(図示省略)の軸方向の一方に位置する部分に接続されていて、残りの2つの連結部は、発電用エンジン32よりも前記軸方向の他方に位置する部分に接続されている。4つの連結部は、飛行体1の平面視で、エンジン発電機ユニット3の重心に対して前記軸方向及び前記軸方向に直交する方向にそれぞれ対称の位置で、エンジン発電機ユニット3に接続されるのが好ましい。連結部4の詳しい構成は後述する。
なお、各連結部4とエンジン発電機ユニット3とは、直接接続されていてもよいし、金具等の接続部材を介して接続されていてもよい。各連結部4は、エンジン発電機ユニット3に接続される接続金具を有していてもよい。各連結部4とフレーム本体部21とは、直接接続されていてもよいし、金具等の接続部材を介して接続されていてもよい。各連結部4は、フレーム本体部21に接続される接続金具を有していてもよい。
エンジン発電機ユニット3に対する複数の連結部4の接続位置も、上述の位置に限らず、エンジン発電機ユニット3を複数の連結部4によってフレーム本体部21に支持可能な位置であれば、どのような位置であってもよい。
飛行体制御装置6は、外部から入力される制御信号等に基づいて、複数のロータ5の駆動を制御することにより、飛行体1の位置、姿勢、速度、飛行方向等を制御する。飛行体制御装置6は、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスによって接続された構成であってもよい。また、飛行体制御装置6は、ワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。飛行体制御装置6には、各ロータ5の回転速度を制御したり、発電用エンジン32、発電機31、図示しないバッテリー、図示しない計測装置等の動作を制御したりするための種々のプログラム及びデータが格納されている。
飛行体制御装置6は、慣性計測装置、方位センサ、高度センサなどを有する。前記慣性計測装置は、飛行体1の3軸の角速度及び角加速度を計測する装置である。前記慣性計測装置は、飛行中の飛行体1の角速度及び角加速度を精度よく計測するため、前記慣性計測装置に加わる振動速度及び振動加速度を閾値以下に抑制する必要がある。
飛行体制御装置6は、既述のエンジン制御装置及び発電機制御装置に発電機制御信号を送信可能に構成されている。飛行体制御装置6は、ロータ5の電力変換装置53に駆動制御信号を送信可能に構成されている。飛行体制御装置6は、前記慣性計測装置から飛行体1の角速度及び角加速度の計測値を取得し、前記方位センサから飛行体1の方位の計測値を取得し、前記高度センサから飛行体1の高度の計測値を取得することができる。飛行体制御装置6は、取得した各計測値から、前記発電制御信号及び前記駆動制御信号を生成することができる。
なお、飛行体制御装置は、慣性計測装置を有していなくてもよい。飛行体制御装置は、方位センサを有していなくてもよい。飛行体制御装置は、高度センサを有していなくてもよい。
飛行体制御装置6は、飛行体制御装置支持部7によって支持されている。飛行体制御装置支持部7は、フレーム本体部21に固定されている。飛行体制御装置支持部7は、複数の支持脚71と、取付板72とを有する。複数の支持脚71は、フレーム本体部21に接続されていて、取付板72を支持する。本実施形態では、飛行体制御装置支持部7は、2つの支持脚71を有する。飛行体制御装置支持部は、1つの支持脚を有していてもよいし、3つ以上の支持脚を有していてもよい。
取付板72は、長方形の板状部材であり、複数の支持脚71によって支持されている。取付板72上には、飛行体制御装置6が固定されている。取付板72は、飛行体1の平面視で、フレーム本体部21の中心に位置する。
<連結部>
連結部4は、母材が主に有機物によって構成された繊維を、編み込むことによって形成された織物である。前記織物は、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じた振動の少なくとも一部が減衰されるように、複数の前記繊維同士が相対的に変位可能に編み込まれている。本実施形態では、前記織物は、例えば帯状のベルトである。前記織物は、例えば、繊維を撚って得られた糸を縦横1本ずつ編み込む平織りによって得られた織物である。このような平織りによって得られた織物は、引張強度が高く、摩擦に強い特長を有する。
なお、前記織物は、綾織りによって得られた織物であってもよい。綾織りは、縦糸が、2本または3本の横糸の上を通過した後に、1本の横糸の下を通過することを繰り返す織り方である。このような綾織りによって得られた織物は、伸縮性に優れていて、しわが発生しにくい特長を有する。
前記繊維は、例えば天然繊維、合成繊維などである。前記繊維が合成繊維の場合、前記繊維は、例えば、ポリエステル、ナイロン、アラミド、ビニロン、ポリ塩化ビニル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリクラール、ポリ乳酸などによって構成される繊維を含む。なお、ポリエステルのヤング率は、例えば、2100から4200MPaであり、ナイロンのヤング率は、例えば1000から2600MPaである。
前記母材が主に有機物とは、繊維に含まれる成分の半分以上の割合を占める成分が、有機物であることを意味している。
連結部4は、エンジン発電機ユニット接続部41と、フレーム接続部42とを有する。エンジン発電機ユニット接続部41は、連結部4において、エンジン発電機ユニット3に接続される部分である。フレーム接続部42は、連結部4において、機体フレーム2のフレーム本体部21に接続される部分である。既述のように、エンジン発電機ユニット3は、電力を発生する装置であるため、駆動力を出力するエンジンのように駆動反力を受けない。そのため、織物を含む連結部4によって、フレーム本体部21に対してエンジン発電機ユニット3を支持することができる。
飛行体1の平面視で、エンジン発電機ユニット接続部41は、フレーム接続部42よりもフレーム本体部21の内方に位置する。
複数の連結部4は、エンジン発電機ユニット3とフレーム本体部21との間に、異なる方向に延びている。各連結部4では、繊維は、例えば長手方向に延びている。よって、複数の連結部4の少なくとも一部の連結部4は、飛行体1の平面視で繊維の延びる方向が異なる織物を含んでいる。エンジン発電機ユニット3は、飛行体1の平面視で繊維の延びる方向が異なる織物を含む連結部4を介して機体フレーム2に連結されている。
これにより、エンジン発電機ユニット3を、飛行体1の平面視で繊維の延びる方向が異なる織物を含む連結部4を介して、機体フレーム2に対してより高い強度で連結することができる。
しかも、飛行体1の平面視で繊維の延びる方向が異なる織物を含む連結部4によって、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動をより吸収できるとともに、金属等によって連結部4を構成する場合に比べて、飛行体1を軽量化することができる。
連結部4によってエンジン発電機ユニット3をフレーム本体部21に対して支持した状態で、複数の繊維が編み込まれた織物を含む連結部4の固有振動数は、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動の周波数よりも低い。
なお、連結部4のヤング率、長さ及び断面積から求められる連結部4のバネ定数K(N/mm)と、エンジン発電機ユニット3の質量M(kg)とを用いて、下式によって、連結部4の固有振動数fe(Hz)を求めることができる。
Figure 0007081060000001
求めた連結部4の固有振動数feが、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動の周波数よりも小さければ、連結部4は、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動の伝達を抑制する効果を有する。一般的に、連結部4の固有振動数feに対してエンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動の周波数の比が大きいほど、振動吸収率は大きくなる。よって、連結部4の固有振動数feは、より低いのが好ましい。
飛行体1の飛行中において、エンジン発電機ユニット3は、連結部4を介して、フレーム本体部21に対して吊り下げられる。よって、飛行体1の飛行中において、連結部4には、エンジン発電機ユニット3の荷重による引張力が生じる。飛行体1の飛行中において、連結部4は、フレーム本体部21からエンジン発電機ユニット3まで、鉛直方向に対して傾斜する方向に延びている。すなわち、飛行体1の飛行中において、連結部4は、飛行体1の平面視で、フレーム本体部21からその内方に向かって延びている。飛行体1の飛行中とは、例えば図2に示すように、飛行体1が浮き上がることにより、エンジン発電機ユニット3の荷重によって連結部4に引張力が生じている状態を意味する。
したがって、飛行体1の飛行中において、連結部4は、エンジン発電機ユニット接続部41とフレーム接続部42との最短距離Lが、エンジン発電機ユニット接続部41とフレーム接続部42との水平方向の距離Dよりも大きくなるように、フレーム本体部21に対してエンジン発電機ユニット3を支持している。
これにより、複数の繊維が編み込まれた織物を含む連結部4のバネ定数Kを、エンジン発電機ユニット接続部41とフレーム接続部42との最短距離Lがエンジン発電機ユニット接続部41とフレーム接続部42との水平方向の距離Dと等しい場合のバネ定数に比べて小さくすることができる。よって、連結部4の固有振動数feを、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動の周波数よりも低くすることができる。したがって、連結部4により、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動を効果的に吸収することができる。
飛行体1の飛行中において、エンジン発電機ユニット3は、エンジン発電機ユニット接続部41がフレーム接続部42よりも下に位置するように、織物を含む連結部4によって機体フレーム2に連結されている。
これにより、飛行体1の飛行中において、複数の繊維が編み込まれた織物を含む連結部4によって、機体フレーム2に対してエンジン発電機ユニット3を連結できる。しかも、前記織物を含む連結部4によって、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動を吸収できるとともに、金属等によって連結部を構成する場合に比べて、飛行体1を軽量化することができる。
本実施形態では、飛行体1は、電動モータ51及び電動モータ51によって回転駆動されるプロペラ52を含み、揚力を発生する複数のロータ5と、複数のロータ5における電動モータ51にそれぞれ供給する電力を発生するエンジン発電機ユニット3と、複数のロータ5及びエンジン発電機ユニット3を支持する機体フレーム2と、エンジン発電機ユニット3と機体フレーム2とを連結する複数の連結部4と、を備えている。複数の連結部4は、それぞれ、機体フレーム2に対してエンジン発電機ユニット3を支持した状態での連結部4の固有振動数がエンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる加振周波数よりも低くなるように、複数の繊維が編み込まれた織物を含む。
エンジン発電機ユニット3を機体フレーム2に連結するとともに、機体フレーム2に対してエンジン発電機ユニット3を支持した状態での連結部4の固有振動数がエンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる加振周波数よりも低くなるように、複数の繊維が編み込まれた織物を含む連結部4により、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じた振動が、機体フレーム2に伝達されるのを抑制できる。
しかも、連結部4は、複数の繊維が編み込まれた織物を含むため、金属等によって連結部を構成する場合に比べて、設計自由度が高い連結部4の構成が得られるとともに、飛行体1を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体1の構成を実現することができる。
また、本実施形態では、連結部4の少なくとも一部を構成する織物は、エンジン発電機ユニット3の振動の少なくとも一部が減衰されるように、複数の繊維同士が相対的に変位可能に編み込まれている。
これにより、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じた振動を、エンジン発電機ユニット3の振動の少なくとも一部が減衰されるように複数の繊維同士が相対的に変位可能に編み込まれた織物を含む連結部4によって、効果的に減衰させることができる。しかも、前記繊維を含む連結部4を用いてエンジン発電機ユニット3を機体フレーム2に連結することにより、金属等によって連結部を構成する場合に比べて、飛行体1を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動を効果的に吸収可能で且つ軽量な飛行体の構成を実現することができる。
また、本実施形態では、飛行体1は、連結部4を少なくとも3つ有する。エンジン発電機ユニット3は、少なくとも3つの連結部4を介して機体フレーム2に連結されている。
これにより、それぞれ織物を含む少なくとも3つの連結部4によって、エンジン発電機ユニット3を機体フレーム2により安定した姿勢で連結できる。
しかも、それぞれ織物を含む少なくとも3つの連結部4によって、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動をより吸収できるとともに、金属等によって連結部4を構成する場合に比べて、飛行体1を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニット3を機体フレーム2に対してより確実に連結しつつ、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動をより効果的に吸収可能で且つ軽量な飛行体1の構成を実現することができる。
また、本実施形態では、複数の連結部4にそれぞれ含まれる織物は、母材が主に有機物によって構成されている繊維が編み込まれた織物を含む。
これにより、軽量で且つ高い強度を有する織物が得られる。よって、前記織物を含む連結部4によって、エンジン発電機ユニット3をフレームに対してより確実に連結することができる。
しかも、母材が主に有機物によって構成されている繊維が編み込まれた織物を含む連結部4によって、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動を吸収できるとともに、金属等によって連結部を構成する場合に比べて、飛行体1を軽量化することができる。
したがって、上述の構成により、エンジン発電機ユニット3を機体フレーム2に対してより確実に連結しつつ、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体1の構成を実現することができる。
[実施形態2]
図3は、実施形態2に係る飛行体101の概略構成を示す平面図である。図4は、実施形態2に係る飛行体101の概略構成を示す側面図である。実施形態2に係る飛行体101の構成は、機体フレーム102の構成、ロータ5の数等が実施形態1に係る飛行体1の構成と異なる。以下では、実施形態1と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略し、実施形態1と異なる部分についてのみ説明する。
機体フレーム102は、フレーム本体部121と、複数のロータ支持部126とを有する。
フレーム本体部121は、環状の第1枠体122と、環状の第2枠体123と、第1枠体122と第2枠体123とを連結する複数の支柱124とを有する。第1枠体122及び第2枠体123は、平面視で六角形に形成されている。第1枠体122及び第2枠体123は、平面視で、それらの中心、各辺及び各頂点が互いに重複するように配置されている。第1枠体122及び第2枠体123は、対向する頂点同士が支柱124によってそれぞれ連結されている。このように、フレーム本体部121は、六角柱状に形成されている。本実施形態では、支柱124は、上下方向に延びている。
ロータ支持部126は、ロータ5を支持する。ロータ支持部126は、6本の支持アーム127と6本のリブ部材128とを有する。各支持アーム127の基端部は、フレーム本体部121の第2枠体123の各頂点に連結されている。各支持アーム127は、第2枠体123の各頂点から放射状に延びるように配置されている。
各支持アーム127は、各リブ部材128を介してフレーム本体部121に支持されている。リブ部材128の先端部は、支持アーム127の長手方向中央部に連結されている。リブ部材128の基端部は、支持アーム127が連結されている第2枠体123の頂点と対向する第1枠体122の頂点に連結されている。なお、各支持アーム127は、リブ部材128を介してフレーム本体部121に支持されていなくてもよい。
ロータ5は、ロータ支持部126における支持アーム127にそれぞれ設けられている。ロータ5は、電動モータ51と、プロペラ52と、電力変換装置53とを有する。電動モータ51は、支持アーム127においてリブ部材128が連結されている部分に設けられている。つまり、電動モータ51は、支持アーム127とリブ部材128とによって支持されている。
ロータ5は、電動モータ51によってプロペラ52を回転させることにより、フレーム本体部121の支柱124の軸方向に揚力を発生させる。
電力変換装置53は、支持アーム127に固定されている。本実施形態では、電力変換装置53は、プロペラ52のダウンウォッシュ(プロペラ52の回転時に下方向に吹き下ろす気流)が通過する位置に配置されている。これにより、電力変換装置53は、前記ダウンウォッシュにより冷却される。
飛行体制御装置6は、飛行体制御装置支持部107によって支持されている。飛行体制御装置支持部107は、4本の支持脚171と、取付板172とを有する。4本の支持脚171は、それぞれ、フレーム本体部121の第1枠体122の頂点に接続されている。また、4本の支持脚171は、トラス構造を構成するように、隣り合う支持脚171または第1枠体122に接続されている。これにより、飛行体制御装置支持部107は、飛行体制御装置6に伝達される振動を抑制可能な支持剛性を有する。
なお、飛行体制御装置支持部の構成は、上述の構成に限らず、飛行体制御装置6に伝達される振動を抑制可能に、飛行体制御装置6を支持できる構成であれば、どのような構成であってもよい。すなわち、飛行体制御装置支持部は、3本以下または5本以上の支持脚を有していてもよいし、トラス構造を有していなくてもよい。また、飛行体制御装置支持部は、板状部材及び網状部材などを有していてもよい。
取付板172は、長方形の板状部材であり、4本の支持脚171によって支持されている。取付板172には、飛行体制御装置6が固定されている。取付板172は、飛行体1の平面視で、フレーム本体部121の中心に位置する。
本実施形態の構成においても、複数の連結部4は、それぞれ、機体フレーム102に対してエンジン発電機ユニット3を支持した状態での連結部4の固有振動数がエンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる加振周波数よりも低くなるように、複数の繊維が編み込まれた織物を含む。
これにより、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動を吸収可能で且つ軽量な飛行体101の構成を実現することができる。
また、本実施形態の構成においても、実施形態1と同様、飛行体101の飛行中において、連結部4は、エンジン発電機ユニット接続部41とフレーム接続部42との最短距離Lが、エンジン発電機ユニット接続部41とフレーム接続部42との水平方向の距離Dよりも大きくなるように、フレーム本体部121に対してエンジン発電機ユニット3を支持している。
また、本実施形態の構成においても、実施形態1と同様、飛行体101の飛行中において、エンジン発電機ユニット3は、エンジン発電機ユニット接続部41がフレーム接続部42よりも下に位置するように、織物を含む連結部4によって機体フレーム102に連結されている。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
前記実施形態1では、飛行体1は、4つのロータ5を有する。しかしながら、飛行体は、3つ以下のロータを有していてもよいし、5つ以上のロータを有していてもよい。前記実施形態2では、飛行体101は、6つのロータ5を有する。しかしながら、飛行体は、5つ以下のロータを有していてもよいし、7つ以上のロータを有していてもよい。
前記各実施形態に係る飛行体1,101は、エンジン発電機ユニット3の下部に着地用の接地部を有してもよい。これにより、飛行体1,101が着地している際に、機体フレーム2,102のフレーム本体部21,121に連結部4によって支持されたエンジン発電機ユニット3が、地面等に接触するのを防止できる。
以下で、実施形態1の飛行体1のエンジン発電機ユニット3に接地部208を設けた場合を、図5を用いて説明する。なお、図5において、実施形態1の飛行体1と同様の構成には同一の符号を付している。
図5に示すように、エンジン発電機ユニット3の下部には、接地部208が固定されている。これにより、飛行体201が飛行していないときには、接地部208が地面等に接触している。よって、エンジン発電機ユニット3が、地面等に直接接触することを防止できる。
しかも、エンジン発電機ユニット3は、機体フレーム2に対して、織物を含む連結部4によって連結されている。よって、飛行体1の着陸時に機体フレーム2が地面に対して斜めに傾いた状態で接地したり、飛行体201が不整地に着地したりする場合でも、連結部4の撓みによって、エンジン発電機ユニット3全体の荷重が接地部208に加わる前に接地部208の複数箇所を接地させることができる。これにより、接地部208に対する局所的な衝撃の入力が緩和される。したがって、上述のように連結部4によってエンジン発電機ユニット3と機体フレーム2とを連結することにより、接地部208の破損及び機体フレーム2の破損を軽減しつつ、飛行体201を軽量化することができる。
なお、図5に示す飛行体201の機体フレーム2には、機体フレーム2を地面等に対して支持するための図示しない接地部が設けられている。接地部208は、ペイロード支持部として機能してもよい。エンジン発電機ユニット3の下部に、接地部208とは別にペイロード支持部が設けられていてもよい。飛行体201は、接地部208とは別にペイロード支持部を有していてもよい。
エンジン発電機ユニット3の下部にペイロード支持部が設けられている場合には、機体フレーム2の軽量化を実現できるとともに、ペイロード支持部によって積載物を支持する場合には飛行体201の重心に近い位置で前記積載物を支持することができる。これにより、マスの集中化による飛行体201の運動性能向上を図れる。
接地部208の形状は、エンジン発電機ユニット3を地面等に対して支持可能な形状であれば、どのような形状であってもよい。
実施形態2の飛行体101のエンジン発電機ユニット3に接地部308を設けた場合を、図6を用いて説明する。なお、図6において、実施形態2の飛行体101と同様の構成には同一の符号を付している。
図6に示すように、エンジン発電機ユニット3の下部には、接地部308が固定されている。これにより、飛行体301が着陸している際には、接地部308が接地している。よって、エンジン発電機ユニット3が接地することを防止できる。接地部308が接地した後、複数の繊維が織り込まれた織物を含む連結部4は撓むため、フレーム本体部121の下部に位置するフレーム接地部309が接地する。よって、フレーム接地部309により、機体フレーム102を地面等に対して支持することができる。なお、飛行体301の飛行中では、接地部308の下端部は、フレーム接地部309の下端部よりも下に位置する。
エンジン発電機ユニット3は、機体フレーム2に対して、織物を含む連結部4によって連結されているため、図5に示す構成と同様、接地部308の破損及び機体フレーム102の破損を軽減しつつ、飛行体301を軽量化することができる。しかも、上述のように接地部308の接地によって連結部4が撓んでいる場合、フレーム本体部121のフレーム接地部309も接地する。よって、接地部308を簡素で軽量な構成にすることも可能である。
なお、接地部308は、ペイロード支持部として機能してもよい。エンジン発電機ユニット3の下部に、接地部308とは別にペイロード支持部が設けられていてもよい。飛行体301は、接地部308とは別にペイロード支持部を有していてもよい。
エンジン発電機ユニット3の下部にペイロード支持部が設けられている場合には、機体フレーム102の軽量化を実現できるとともに、ペイロード支持部によって積載物を支持する場合には飛行体301の重心に近い位置で前記積載物を支持することができる。これにより、マスの集中化による飛行体301の運動性能向上を図れる。
前記各実施形態では、エンジン発電機ユニット3は、機体フレーム2,102のフレーム本体部21,121に対して4つの連結部4によって支持されている。しかしながら、エンジン発電機ユニットは、フレーム本体部に対して3つ以下または5つ以上の連結部によって支持されていてもよい。
また、複数の連結部は、飛行体の平面視で、互いに平行に配置されていてもよいし、互いに交差するように配置されていてもよい。例えば、複数の連結部は、飛行体の平面視で、たすき掛けのように配置されていてもよい。
図7に、飛行体401の平面視で、複数の連結部4をたすき掛けのように配置した場合の飛行体401の概略構成を示す。図7において、実施形態1と同様の構成については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。なお、図7では、説明のために、飛行体制御装置及び飛行体制御装置支持部の図示を省略している。
図7に示すように、飛行体401は、例えば12本の連結部4を有する。12本の連結部4は、一対の連結部4を6組、含む。一対の連結部4における一方の端部は、フレーム本体部21に対して周方向の同じ位置に接続されている。一対の連結部4は、飛行体401の平面視で、一方の端部から他方の端部に向かって間隔が広がるように配置されている。一対の連結部4における他方の端部は、他の一対の連結部4のうち一方の連結部4と上下方向に重なりつつ、エンジン発電機ユニット3に接続されている。これにより、複数の連結部4は、2つの連結部4の一部が厚み方向に重なった状態で、フレーム本体部21に対してエンジン発電機ユニット3を支持している。
このように連結部4が厚み方向に重なることによって、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じる振動を減衰する効果が得られる。これにより、エンジン発電機ユニット3の駆動によって生じた振動が機体フレーム2に伝達するのをより確実に抑制することができる。
なお、上述のような連結部4のたすき掛けの構成は、実施形態2の飛行体101などのように他の構成を有する飛行体に対して適用してもよい。
また、上述のように連結部4が厚み方向に重なる部分に、他の減衰機構を設けてもよい。例えば、連結部4が厚み方向に重なる部分に、摩擦係数及び減衰係数が大きい材料(例えばゴム等)によって構成された接触部を設けてもよい。なお、減衰機構は、連結部4が厚み方向に重ならない部分に設けてもよい。また、減衰機構は、連結部4の一部が厚み方向に重ならない構成において、連結部4に設けてもよい。
前記各実施形態では、連結部4は、複数の繊維が編み込まれた織物であり、例えば帯状のベルトである。しかしながら、連結部は、織物であれば、ひも状、ロープ状などであってもよい。また、複数の連結部のうち少なくとも一部の連結部は、飛行体の平面視で、繊維の延びる方向が同じであってもよい。前記繊維は、母材が主に有機物以外の材料によって構成されていてもよい。前記繊維は、母材に有機物以外の材料を含んでいてもよい。
前記各実施形態では、エンジン発電機ユニット3は、飛行体1,101の飛行中において、エンジン発電機ユニット接続部41とフレーム接続部42との最短距離Lが、エンジン発電機ユニット接続部41とフレーム接続部42との水平方向の距離Dよりも大きくなるように、織物を含む連結部4によって機体フレーム2に連結されている。しかしながら、エンジン発電機ユニットは、飛行体の飛行中において、エンジン発電機ユニット接続部とフレーム接続部との最短距離が、エンジン発電機ユニット接続部とフレーム接続部との水平方向の距離と同じになるように、連結部によって機体フレームに連結されていてもよい。エンジン発電機ユニットは、連結部によって機体フレームにどのような姿勢で支持されていてもよい。連結部によって機体フレームに対してエンジン発電機ユニットを支持可能であれば、前記連結部が延びる方向も、前記各実施形態において連結部が延びる方向に限定されない。
前記各実施形態では、エンジン発電機ユニット3は、飛行体1,101の飛行中において、エンジン発電機ユニット接続部41が、フレーム接続部42よりも下に位置するように、織物を含む連結部4によって機体フレーム2,102に連結されている。しかしながら、エンジン発電機ユニットは、飛行体の飛行中において、エンジン発電機ユニット接続部が、フレーム接続部と同じ高さかフレーム接続部よりも上に位置するように、連結部によって機体フレームに連結されていてもよい。
前記実施形態2では、フレーム本体部121は、複数の第1枠体122と複数の第2枠体123と複数の支柱124とによって六角柱状に形成されている。しかしながら、フレーム本体部は、円柱状、他の多角柱状、球状などの他の形状であってもよい。フレーム本体部の少なくとも一部は、板状部材によって構成されていてもよい。
1、101、201、301、401 飛行体
2、102 機体フレーム(フレーム)
3 エンジン発電機ユニット
4 連結部
5 ロータ
6 飛行体制御装置
7、107 飛行体制御装置支持部
21、121 フレーム本体部
26、126 ロータ支持部
31 発電機
32 発電用エンジン
41 エンジン発電機ユニット接続部
42 フレーム接続部
51 電動モータ
52 プロペラ
53 電力変換装置
71、171 支持脚
72、172 取付板
122 第1枠体
123 第2枠体
124 支柱
127 支持アーム
128 リブ部材
208、308 接地部
309 フレーム接地部

Claims (7)

  1. 電動モータ及び前記電動モータによって回転駆動されるプロペラを含み、揚力を発生する複数のロータと、
    前記複数のロータにおける前記電動モータにそれぞれ供給する電力を発生するエンジン発電機ユニットと、
    前記複数のロータ及び前記エンジン発電機ユニットを支持するフレームと、
    前記エンジン発電機ユニットと前記フレームとを連結する複数の連結部と、
    を備えた飛行体であって、
    前記複数の連結部は、それぞれ、
    前記フレームに対して前記エンジン発電機ユニットを支持した状態での前記連結部の固有振動数が前記エンジン発電機ユニットの駆動によって生じる振動の周波数よりも低くなるように、複数の繊維が編み込まれた織物を含む、飛行体。
  2. 請求項1に記載の飛行体において、
    前記織物は、
    前記エンジン発電機ユニットの振動の少なくとも一部が減衰されるように、前記複数の繊維同士が相対的に変位可能に編み込まれている、飛行体。
  3. 請求項1または2に記載の飛行体において、
    前記連結部を少なくとも3つ有し、
    前記エンジン発電機ユニットは、少なくとも3つの前記連結部を介して前記フレームに連結されている、飛行体。
  4. 請求項1から3のいずれか一つに記載の飛行体において、
    前記複数の連結部のうち少なくとも一部の連結部は、前記飛行体の平面視で繊維の延びる方向が異なる織物を含み、
    前記エンジン発電機ユニットは、前記飛行体の平面視で繊維の延びる方向が異なる織物を含む前記少なくとも一部の連結部を介してフレームに連結されている、飛行体。
  5. 請求項1から4のいずれか一つに記載の飛行体において、
    前記複数の連結部にそれぞれ含まれる前記織物は、母材が主に有機物によって構成されている繊維が編み込まれた織物を含む、飛行体。
  6. 請求項1から5のいずれか一つに記載の飛行体において、
    前記エンジン発電機ユニットは、
    前記飛行体の飛行中において、前記エンジン発電機ユニットと前記連結部との接続部であるエンジン発電機ユニット接続部と、前記連結部と前記フレームとの接続部であるフレーム接続部との最短距離が、前記エンジン発電機ユニット接続部と前記フレーム接続部との水平方向の距離よりも大きくなるように、前記織物を含む前記連結部によって前記フレームに連結されている、飛行体。
  7. 請求項1から6のいずれか一つに記載の飛行体において、
    前記エンジン発電機ユニットは、
    前記飛行体の飛行中において、前記エンジン発電機ユニットと前記連結部との接続部であるエンジン発電機ユニット接続部が、前記連結部と前記フレームとの接続部であるフレーム接続部よりも下に位置するように、前記織物を含む前記連結部によって前記フレームに連結されている、飛行体。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101876346B1 (ko) * 2018-01-24 2018-07-10 (주) 에이티디랩 무인 비행체
US20180194484A1 (en) * 2017-01-10 2018-07-12 Aurora Flight Sciences Corporation Vertical Lift by Series Hybrid-Propulsion
US20190256218A1 (en) * 2018-02-17 2019-08-22 Juan Manuel CORREA HAMILL Transmission system for aircraft structure
CN210133292U (zh) * 2018-12-18 2020-03-10 广州市华科尔科技股份有限公司 一种植保无人机的减震组件
JP2020100387A (ja) * 2018-12-21 2020-07-02 株式会社プロドローン 無人航空機
JP2020128196A (ja) * 2019-02-07 2020-08-27 愛三工業株式会社 マルチコプタ
CN211893633U (zh) * 2020-03-05 2020-11-10 无锡智上新材料科技有限公司 一种碳纤维无人机
JP2020183210A (ja) * 2019-05-09 2020-11-12 愛三工業株式会社 マルチコプタ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180194484A1 (en) * 2017-01-10 2018-07-12 Aurora Flight Sciences Corporation Vertical Lift by Series Hybrid-Propulsion
KR101876346B1 (ko) * 2018-01-24 2018-07-10 (주) 에이티디랩 무인 비행체
US20190256218A1 (en) * 2018-02-17 2019-08-22 Juan Manuel CORREA HAMILL Transmission system for aircraft structure
CN210133292U (zh) * 2018-12-18 2020-03-10 广州市华科尔科技股份有限公司 一种植保无人机的减震组件
JP2020100387A (ja) * 2018-12-21 2020-07-02 株式会社プロドローン 無人航空機
JP2020128196A (ja) * 2019-02-07 2020-08-27 愛三工業株式会社 マルチコプタ
JP2020183210A (ja) * 2019-05-09 2020-11-12 愛三工業株式会社 マルチコプタ
CN211893633U (zh) * 2020-03-05 2020-11-10 无锡智上新材料科技有限公司 一种碳纤维无人机

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