JP7311149B2 - rotorcraft - Google Patents

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本発明は、回転翼機に関する。 The present invention relates to rotorcraft.

複数の回転翼を有する回転翼機が各種の分野で使われている。このようなマルチコプターやドローンとも呼ばれる回転翼機は、高度に係る情報を例えば気圧センサで取得することで、緻密な飛行制御を可能としている。例えば、特許文献1には、気圧センサ、姿勢測定センサおよび相対風速センサを用いてドローンの高度測定値を調整する手段を備える技術が開示されている。 Rotorcraft having multiple rotor blades are used in various fields. Such rotary wing aircraft, which are also called multicopters or drones, acquire altitude information using, for example, an air pressure sensor, enabling precise flight control. For example, Patent Literature 1 discloses a technique that includes means for adjusting altitude measurement values of a drone using an air pressure sensor, an attitude measurement sensor, and a relative wind speed sensor.

特開2017-178301号公報JP 2017-178301 A

しかしながら、回転翼機の機体が小型化するにつれて、回転翼による気流の影響を気圧センサが受けやすくなる。そうすると、気圧センサによる回転翼機の高度の推定精度に影響が出やすくなり、回転翼機の制御が難しくなる。 However, as the fuselage of the rotary wing aircraft becomes smaller, the atmospheric pressure sensor is more susceptible to the influence of the air currents caused by the rotary wing. This tends to affect the estimation accuracy of the altitude of the rotorcraft by the air pressure sensor, making it difficult to control the rotorcraft.

本発明は、このような背景を鑑みてなされたものであり、小型化された回転翼機の高度の推定精度を維持または向上させることができる、回転翼機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rotary-wing aircraft capable of maintaining or improving the estimation accuracy of the altitude of a downsized rotary-wing aircraft.

上記課題を解決するための本発明の主たる発明は、回転翼機であって、前記回転翼機の機体を構成する本体部と、前記本体部に支持される回転翼と、前記本体部の一部に支持され、大気導入孔を備える気圧センサと、長尺状の中空部材であって、一端の開口部が前記大気導入孔と接続され、他端の開口部が開放された中空部材と、を備える。 The main invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a rotary wing aircraft, comprising: a main body constituting a fuselage of the rotary wing aircraft; rotary wings supported by the main body; an air pressure sensor supported by a portion and including an air introduction hole; an elongated hollow member having an opening at one end connected to the air introduction hole and an opening at the other end open; Prepare.

その他本願が開示する課題やその解決方法については、発明の実施形態の欄及び図面により明らかにされる。 Other problems disclosed by the present application and solutions thereof will be clarified by the section of the embodiment of the invention and the drawings.

本発明によれば、小型化された回転翼機の高度の推定精度を維持または向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to maintain or improve the accuracy of estimating the altitude of a downsized rotorcraft.

本発明の一実施形態に係る回転翼機1の構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing the configuration of a rotorcraft 1 according to an embodiment of the present invention; FIG. 同実施形態に係る中空部材6およびその周囲の構成を示す模式図である。。It is a schematic diagram which shows the hollow member 6 which concerns on the same embodiment, and the structure of the circumference|surroundings. . 同実施形態に係る中空部材6による作用の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the effect|action by the hollow member 6 which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る中空部材6による作用の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the effect|action by the hollow member 6 which concerns on the same embodiment. 同実施形態の一変形例に係る中空部材6’の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a hollow member 6' according to a modified example of the same embodiment; 本発明の一実施形態に係る実施例および比較例に係る、飛行時間に対する測定された高度の推移を示すグラフである。5 is a graph showing changes in measured altitude with respect to flight time according to an example and a comparative example according to one embodiment of the present invention;

本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による飛行体は、以下のような構成を備える。 The contents of the embodiments of the present invention are listed and explained. An aircraft according to an embodiment of the present invention has the following configuration.

[項目1]
回転翼機であって、
前記回転翼機の機体を構成する本体部と、
前記本体部に支持される回転翼と、
前記本体部の一部に支持され、大気導入孔を備える気圧センサと、
長尺状の中空部材であって、一端の開口部が前記大気導入孔と接続され、他端の開口部が開放された中空部材と、
を備える回転翼機。
[項目2]
項目1に記載の回転翼機であって、
前記本体部は、
前記回転翼機の飛行を制御するフライトコントローラおよび/またはバッテリを支持する支持フレームと、
前記支持フレームに接続され、前記回転翼を支持するアームを含む補助フレームと、
により構成され、
前記気圧センサは、前記補助フレームに支持される、回転翼機。
[項目3]
項目1または2に記載の回転翼機であって、
前記他端の開口部は、前記本体部を水平に載置した際に、上方を向いている、回転翼機。
[項目4]
項目1~3のいずれかに記載の回転翼機であって、
前記中空部材の長手方向において、前記中空部材の内径が前記一端の開口部における内径よりも大きい箇所が少なくとも一箇所存在する、回転翼機。
[Item 1]
a rotorcraft,
a main body that constitutes the airframe of the rotorcraft;
a rotary blade supported by the main body;
an atmospheric pressure sensor supported by a portion of the main body and provided with an atmosphere introduction hole;
an elongated hollow member having an opening at one end connected to the atmosphere introduction hole and an opening at the other end open;
A rotorcraft with a
[Item 2]
The rotorcraft according to item 1,
The main body is
a support frame for supporting a flight controller and/or battery for controlling flight of the rotorcraft;
an auxiliary frame connected to the support frame and including an arm that supports the rotor;
is composed of
The rotary wing aircraft, wherein the atmospheric pressure sensor is supported by the auxiliary frame.
[Item 3]
The rotorcraft according to item 1 or 2,
The rotorcraft, wherein the opening at the other end faces upward when the main body is placed horizontally.
[Item 4]
The rotorcraft according to any one of items 1 to 3,
A rotary wing aircraft, wherein there is at least one location in the longitudinal direction of the hollow member in which the inner diameter of the hollow member is larger than the inner diameter of the opening at the one end.

<実施の形態の詳細>
以下、本発明の一実施形態に係る回転翼機1について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る回転翼機1の構成を示す斜視図である。本明細書において、図1に示すX方向、Y方向およびZ方向は、それぞれ回転翼機1の前後方向、幅方向および高さ方向を意味する。
<Details of Embodiment>
A rotorcraft 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a rotorcraft 1 according to this embodiment. In this specification, the X-direction, Y-direction and Z-direction shown in FIG.

図1に示すように、本実施形態に係る回転翼機1は、本体部2と回転翼3とを備える。なお、図1に示す回転翼機1の構成は一例であり、図1に示す本体部2および回転翼3とは異なる構造、形状およびサイズを有する回転翼機であっても、以下に説明する本体部2および回転翼3に対応する構成を有する回転翼機であれば、本発明の範疇に含まれうる。 As shown in FIG. 1 , a rotorcraft 1 according to this embodiment includes a main body 2 and rotor blades 3 . Note that the configuration of the rotorcraft 1 shown in FIG. 1 is an example, and a rotorcraft having a structure, shape, and size different from those of the main body 2 and the rotor blades 3 shown in FIG. 1 will be described below. Any rotary wing aircraft having a configuration corresponding to the main body 2 and the rotary wing 3 can be included in the scope of the present invention.

より具体的には、本体部2は、支持フレーム21と、補助フレーム22とからなる。補助フレーム22は、支持フレーム21に接続される。具体的には、補助フレーム22は、支持フレーム21の前後方向のそれぞれから伸びるように接続される。かかる補助フレーム22は、アーム23を含む。図1に示すように、回転翼3はアーム23に支持される。なお、本実施形態に係るアーム23は、支持フレーム21とも接続している。本体部2を構成する素材は特に限定されず、例えば、炭素繊維樹脂、ガラス繊維樹脂、マグネシウム、マグネシウム合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄鋼、チタンその他の材料であり得る。 More specifically, the body portion 2 consists of a support frame 21 and an auxiliary frame 22 . Auxiliary frame 22 is connected to support frame 21 . Specifically, the auxiliary frame 22 is connected so as to extend from each of the support frames 21 in the front-rear direction. Such auxiliary frame 22 includes arms 23 . As shown in FIG. 1, the rotor blade 3 is supported by the arm 23. As shown in FIG. Note that the arm 23 according to this embodiment is also connected to the support frame 21 . The material constituting the body portion 2 is not particularly limited, and may be, for example, carbon fiber resin, glass fiber resin, magnesium, magnesium alloy, aluminum, aluminum alloy, steel, titanium, or other materials.

支持フレーム21は、図示しない回路基板、フライトコントローラまたはバッテリ等、回転翼機1の飛行の制御および動力に係る部品を積載して支持する。例えば、支持フレーム21には、フライトコントローラを含む制御回路が実装されてもよい。かかるバッテリから後述するモータ20およびセンサ類に電力が供給され、フライトコントローラによりモータ24の回転数等の制御が行われる。 The support frame 21 loads and supports components related to flight control and power of the rotorcraft 1, such as a circuit board (not shown), a flight controller, or a battery. For example, the support frame 21 may be mounted with a control circuit including a flight controller. Electric power is supplied from the battery to the motor 20 and sensors, which will be described later, and the flight controller controls the number of revolutions of the motor 24 and the like.

補助フレーム22は、回転翼機1の機体を構成し、支持フレーム21に接続され、回転翼3を支持する。図1に示す例では、補助フレーム22は、支持フレーム21の前後方向端部から前後方向に伸び、途中から幅方向において左右に延伸する構成を有している。補助フレーム22は、回転翼3のプロペラガードとしての機能を発揮しうる。例えば、飛行体の衝突時に、補助フレーム22は、モータ4に取り付けられる回転翼3とモータ4とを保護し得る。 The auxiliary frame 22 configures the body of the rotorcraft 1 , is connected to the support frame 21 , and supports the rotor blades 3 . In the example shown in FIG. 1, the auxiliary frame 22 extends in the front-rear direction from the end of the support frame 21 in the front-rear direction, and extends laterally in the width direction from the middle. The auxiliary frame 22 can function as a propeller guard for the rotor blades 3 . For example, the auxiliary frame 22 may protect the rotor 3 attached to the motor 4 and the motor 4 in the event of an aircraft collision.

アーム23の、補助フレーム22の端部と支持フレーム21との間に、回転翼3が設けられる。図1に示す例では、アーム23にはモータマウント231が設けられ、モータマウント231に回転翼3に動力を与えるモータ4が設けられ、回転翼3はモータ4に取り付けられる。 A rotary blade 3 is provided between the end of the auxiliary frame 22 and the support frame 21 of the arm 23 . In the example shown in FIG. 1 , the arm 23 is provided with a motor mount 231 , the motor mount 231 is provided with the motor 4 that powers the rotor 3 , and the rotor 3 is attached to the motor 4 .

なお、アーム23および回転翼3は、本実施形態においては、前後左右の4箇所に設けられているが、本発明はかかる例に限定されない。回転翼機1の構造、形状、装備およびサイズ等に応じて、アーム23および回転翼3の設けられる数は適宜変更されうる。 In this embodiment, the arms 23 and the rotor blades 3 are provided at four locations on the front, rear, left, and right, but the present invention is not limited to this example. Depending on the structure, shape, equipment, size, etc. of the rotorcraft 1, the number of arms 23 and rotor blades 3 provided may be changed as appropriate.

また、回転翼機1の前方側の支持フレーム21と補助フレーム22との接続部分において、支持フレーム21に、一人称視点(First Person View:FPV)で撮像するためのカメラ30が設けられてもよい。カメラ30は、図1に示す位置の他に、支持フレーム21の任意の箇所に設けることができる。 Further, a camera 30 for capturing an image from a first person view (FPV) may be provided on the support frame 21 at the connecting portion between the support frame 21 and the auxiliary frame 22 on the front side of the rotorcraft 1. . The camera 30 can be provided at any position on the support frame 21 other than the position shown in FIG.

また、図1に示すように、本実施形態に係る回転翼機1は、補助フレーム22に気圧センサ5が設けられる。かかる気圧センサ5は、回転翼機1の高度を推定するために設けられる。気圧センサ5により得られた気圧に関するデータは不図示フライトコントローラに送信され、かかる気圧に関するデータに基づいて高度が推定される。気圧センサ5の種類は特に限定されないが、例えば、ピエゾ抵抗方式の気圧センサを用いることができる。 Further, as shown in FIG. 1 , the rotary wing aircraft 1 according to this embodiment is provided with an air pressure sensor 5 on the auxiliary frame 22 . Such an atmospheric pressure sensor 5 is provided for estimating the altitude of the rotorcraft 1 . The atmospheric pressure data obtained by the atmospheric pressure sensor 5 is transmitted to a flight controller (not shown), and the altitude is estimated based on the atmospheric pressure data. Although the type of the atmospheric pressure sensor 5 is not particularly limited, for example, a piezoresistive atmospheric pressure sensor can be used.

かかる気圧センサ5には、大気を導入するための大気導入孔51が備えられている。大気導入孔51を介して気圧センサ5の内部と外部との間で大気が流入または流出する。気圧センサ5は、大気からの圧力(すなわち気圧)に係る信号を検出し、かかる気圧に関するデータを生成して、フライトコントローラにかかる情報が送られる。 The atmospheric pressure sensor 5 is provided with an air introduction hole 51 for introducing air. Air flows in or out between the inside and outside of the atmospheric pressure sensor 5 via the air introduction hole 51 . The barometric pressure sensor 5 detects a signal relating to pressure (ie barometric pressure) from the atmosphere, generates data relating to such barometric pressure, and sends such information to the flight controller.

そして、図1に示すように、本実施形態に係る回転翼機1においては、気圧センサ5の上部に中空部材6が設けられる。中空部材6は長尺状であり、長手方向の両端が開放している。 Further, as shown in FIG. 1 , in the rotorcraft 1 according to the present embodiment, a hollow member 6 is provided above the atmospheric pressure sensor 5 . The hollow member 6 has an elongated shape and is open at both ends in the longitudinal direction.

図2は、本実施形態に係る中空部材6およびその周囲の構成を示す模式図である。図2に示すように、補助フレーム22には気圧センサ5が設けられており、気圧センサ5の上部に中空部材6が設けられている。中空部材6は、気圧センサ5の大気導入孔51と、中空部材6の気圧センサ5が設けられている側の開口部61とが接続するように設けられている。また、中空部材6の開口部61とは反対側の開口部62は上方に向いている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the hollow member 6 and its surroundings according to this embodiment. As shown in FIG. 2 , the auxiliary frame 22 is provided with the atmospheric pressure sensor 5 , and the hollow member 6 is provided above the atmospheric pressure sensor 5 . The hollow member 6 is provided so that the air introduction hole 51 of the atmospheric pressure sensor 5 and the opening 61 of the hollow member 6 on the side where the atmospheric pressure sensor 5 is provided are connected. An opening 62 of the hollow member 6 opposite to the opening 61 faces upward.

図3および図4は、本実施形態に係る中空部材6による作用の一例を説明するための図である。図3に示す例は、補助フレーム22に支持された気圧センサ5に中空部材6が設けられている例である。図4に示す例は、補助フレーム22に支持された気圧センサ5に中空部材6が設けられていない例である。 3 and 4 are diagrams for explaining an example of the action of the hollow member 6 according to this embodiment. The example shown in FIG. 3 is an example in which the air pressure sensor 5 supported by the auxiliary frame 22 is provided with the hollow member 6 . The example shown in FIG. 4 is an example in which the air pressure sensor 5 supported by the auxiliary frame 22 is not provided with the hollow member 6 .

回転翼機1を飛行させる場合、回転翼3が回転して回転翼機1の上方から下降に気流が生じる。そうすると、回転翼3の周囲において空気の流れ(図中の矢印)が生じる。図4に示した例では、回転翼3により生じる気流が大気導入孔51の直上を通過したり、該気流が大気導入孔51に流れ込むことによって、気圧の変動が大きく生じる。特に、気流の発生により大気導入孔51から空気が引っ張られて外部に流れやすくなる。そのため、飛行時の実際の高度に対応する気圧とは異なる気圧が推定されたり、気圧の変動が大きくなり高度を一意に推定することが難しくなる。 When the rotary wing aircraft 1 is to fly, the rotary wing 3 rotates and an air current is generated downward from above the rotary wing aircraft 1 . Then, an air flow (arrows in the figure) is generated around the rotor blades 3 . In the example shown in FIG. 4, the airflow generated by the rotor blades 3 passes right above the atmosphere introduction hole 51 or flows into the atmosphere introduction hole 51, thereby causing large fluctuations in atmospheric pressure. In particular, the generation of the air current pulls the air from the atmosphere introduction hole 51 and makes it easier to flow to the outside. As a result, the estimated atmospheric pressure is different from the atmospheric pressure corresponding to the actual altitude during flight, or the atmospheric pressure fluctuates greatly, making it difficult to uniquely estimate the altitude.

一方、図3に示す例は、大気導入孔51が中空部材6の開口部61と接続しており、中空部材6の開口部62を介して空気が出入りする構造となっている。この場合、気圧センサ5は、実質的に開口部62を出入りする空気の出入りによる圧力の変化を検出することとなる。そうすると、回転翼3により生じる気流の影響は、大気導入孔51には直接与えられない。そのため、気圧の変動が起きにくく、実際の気圧をより精度高く検出することができる。よって、飛行中の回転翼機1の高度をより精度高く推定することが可能となる。 On the other hand, in the example shown in FIG. 3 , the air introduction hole 51 is connected to the opening 61 of the hollow member 6 , and air enters and exits through the opening 62 of the hollow member 6 . In this case, the atmospheric pressure sensor 5 substantially detects changes in pressure caused by air entering and exiting the opening 62 . Then, the influence of the airflow generated by the rotor blades 3 is not directly applied to the atmosphere introduction holes 51 . Therefore, fluctuations in atmospheric pressure are less likely to occur, and the actual atmospheric pressure can be detected with higher accuracy. Therefore, it becomes possible to estimate the altitude of the rotorcraft 1 in flight with higher accuracy.

なお、中空部材6の開口部61が設けられている側の端部61aは、気圧センサ5または気圧センサ5を支持する補助フレーム22と密着していることが好ましい。例えば、端部61aと、気圧センサ5または補助フレーム22とは、接着剤やシール部材等により密着されてもよい。 It is preferable that the end portion 61a of the hollow member 6 on the side where the opening portion 61 is provided is in close contact with the atmospheric pressure sensor 5 or the auxiliary frame 22 that supports the atmospheric pressure sensor 5 . For example, the end portion 61a and the atmospheric pressure sensor 5 or the auxiliary frame 22 may be adhered to each other with an adhesive, a sealing member, or the like.

また、気圧センサ5は、本体部2のいずれに設置されてもよい。本実施形態においては、支持フレーム21には、フライトコントローラおよび/またはバッテリ等の発熱体が設けられる。これらの発熱体による気圧センサ5への熱の影響を低減するため、気圧センサ5は、支持フレーム21ではなく、補助フレーム22に設けられることが好ましい。また、気圧センサ5は、必ずしも本体部2の上面側に設けられなくてもよく、下面側や、側面側等に設けられていても良い。 Also, the atmospheric pressure sensor 5 may be installed anywhere on the main body 2 . In this embodiment, the support frame 21 is provided with a flight controller and/or a heating element such as a battery. In order to reduce the thermal influence of these heating elements on the atmospheric pressure sensor 5 , the atmospheric pressure sensor 5 is preferably provided on the auxiliary frame 22 instead of the support frame 21 . Further, the atmospheric pressure sensor 5 does not necessarily have to be provided on the upper surface side of the body portion 2, and may be provided on the lower surface side, the side surface side, or the like.

また、補助フレーム22が、アーム23とそれ以外の部分により構成される場合、気圧センサ5は、アーム23以外の部分に設けられることが好ましい。アーム23には回転翼3が設けられるため、アーム23に気圧センサ5がさらに設けられると、気圧センサ5は回転翼3の回転により生じる気流の影響を受けやすくなる。そのため、気圧センサ5は、回転翼3から離れた部分(すなわちアーム23以外の部分)に設けられることが好ましい。 Moreover, when the auxiliary frame 22 is composed of the arm 23 and other parts, the air pressure sensor 5 is preferably provided in the part other than the arm 23 . Since the rotor blades 3 are provided on the arm 23 , if the air pressure sensor 5 is further provided on the arm 23 , the air pressure sensor 5 is likely to be affected by the airflow generated by the rotation of the rotor blades 3 . Therefore, it is preferable that the atmospheric pressure sensor 5 be provided at a portion away from the rotor blade 3 (that is, at a portion other than the arm 23).

また、中空部材6の素材は特に限定されない。例えば、中空部材6は、ゴム、プラスチック、樹脂、金属、セラミクス等であってもよい。回転翼機1の飛行制御の観点から、比較的軽量の素材を用いることが好ましい。また、中空部材6の肉厚は特に限定されない。回転翼機1の飛行制御の観点から、該肉厚は比較的薄肉であることが好ましい。 Moreover, the material of the hollow member 6 is not particularly limited. For example, the hollow member 6 may be made of rubber, plastic, resin, metal, ceramics, or the like. From the viewpoint of flight control of the rotorcraft 1, it is preferable to use a relatively lightweight material. Moreover, the thickness of the hollow member 6 is not particularly limited. From the viewpoint of flight control of the rotorcraft 1, the wall thickness is preferably relatively thin.

また、中空部材6の長手方向の長さは特に限定されない。該長さは、例えば、回転翼3により生じる気流の影響、および飛行時の回転翼機1の制御性等に応じて適宜設定されうる。 Moreover, the length in the longitudinal direction of the hollow member 6 is not particularly limited. The length can be appropriately set according to, for example, the influence of the airflow generated by the rotor blades 3, the controllability of the rotorcraft 1 during flight, and the like.

なお、中空部材6は、上述したように、可撓性の部材であってもよい。この場合、中空部材6は必ずしも一方向に沿って伸びる形状ではなく、曲がった形状であってもよい。例えば、中空部材6は、L型、U型、S型など、中心軸が任意の一曲線に沿った形状となる部材であってもよい。 In addition, the hollow member 6 may be a flexible member as described above. In this case, the hollow member 6 does not necessarily have a shape extending along one direction, and may have a curved shape. For example, the hollow member 6 may be an L-shaped, U-shaped, S-shaped, or other member whose center axis follows an arbitrary curved line.

また、中空部材6の開口部62の向く方向は特に限定されないが、本実施形態に係る開口部62のように、開口部62は本体部2を水平に載置した際に上方を向いていることが好ましい。低空飛行時は、回転翼3から下方に流れる空気が地面に衝突して吹き返しが生じやすい。その際に、例えば開口部62が下方を向いている場合、吹き返された空気が中空部材6に流れ込みやすいため、気圧センサ5が検出する気圧の変動が生じやすい。そのため、開口部62は上方を向いていることが好ましい。ここでいう上方とは、開口部62における中心軸の向きを構成するX方向、Y方向、Z方向の各成分のうち、Z方向成分が上向きに正となっている状態を意味する。 The direction in which the opening 62 of the hollow member 6 faces is not particularly limited, but like the opening 62 according to the present embodiment, the opening 62 faces upward when the main body 2 is placed horizontally. is preferred. During low-altitude flight, the air flowing downward from the rotor blades 3 collides with the ground and tends to blow back. At this time, for example, if the opening 62 faces downward, the blown back air tends to flow into the hollow member 6, so that the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 5 tends to fluctuate. Therefore, it is preferable that the opening 62 faces upward. The term “upward” here means a state in which the Z-direction component of the X-direction, Y-direction, and Z-direction components constituting the direction of the central axis of the opening 62 is positive upward.

また、中空部材6の長手方向に直交する断面の大きさや形状は特に限定されない。中空部材6の開口部61の開口面積が気圧センサ5の大気導入孔51の開口面積以上であれば十分である。 Moreover, the size and shape of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the hollow member 6 are not particularly limited. It is sufficient if the opening area of the opening 61 of the hollow member 6 is equal to or larger than the opening area of the air introduction hole 51 of the atmospheric pressure sensor 5 .

また、中空部材6の断面形状は特に限定されない。本実施形態に係る中空部材6の断面形状は円(すなわち中空部材6は円筒部材である)としたが、角筒断面であってもよい。また、中空部材6の断面形状は、中空部材6の長手方向において変化する形状であってもよい。例えば、中空部材6は、その長手方向において、中空部材6の内径が開口部61における内径よりも大きい箇所が少なくとも一箇所存在するものであってもよい。 Moreover, the cross-sectional shape of the hollow member 6 is not particularly limited. The cross-sectional shape of the hollow member 6 according to this embodiment is a circle (that is, the hollow member 6 is a cylindrical member), but it may be a rectangular tube cross-section. Moreover, the cross-sectional shape of the hollow member 6 may be a shape that changes in the longitudinal direction of the hollow member 6 . For example, the hollow member 6 may have at least one location in its longitudinal direction where the inner diameter of the hollow member 6 is larger than the inner diameter of the opening 61 .

図5は、本実施形態の一変形例に係る中空部材6’の構成を示す図である。図5に示すように、中空部材6’は、開口部61よりも外側に膨出している膨出部63を有している。膨出部63における中空部材6’の内径は、開口部61における中空部材6’の内径よりも大きい。その他の部分の構成は、図2に示した中空部材6の構成と同様である。 FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a hollow member 6' according to a modified example of this embodiment. As shown in FIG. 5 , the hollow member 6 ′ has a bulging portion 63 that bulges outward from the opening 61 . The inner diameter of the hollow member 6 ′ at the bulging portion 63 is larger than the inner diameter of the hollow member 6 ′ at the opening 61 . The configuration of other parts is the same as the configuration of the hollow member 6 shown in FIG.

図5に示す中空部材6’においては、膨出部63において中空部材6’の内側の空間が大きくなる。かかる空間において中区部材6’の内側を流通する空気の流れの変動を抑えることができる。これにより、大気導入孔51を流通する空気の量の変動が小さくなるので、気圧センサ5により検出される気圧の変動が小さくなる。よって、気圧センサ5に基づく回転翼機1の高度の推定におけるノイズが低減し、高度の推定精度が向上する。 In the hollow member 6' shown in FIG. In such a space, fluctuations in the flow of air flowing inside the middle section member 6' can be suppressed. As a result, fluctuations in the amount of air flowing through the atmosphere introduction hole 51 are reduced, so fluctuations in the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 5 are reduced. Therefore, noise in the estimation of the altitude of the rotorcraft 1 based on the atmospheric pressure sensor 5 is reduced, and the estimation accuracy of the altitude is improved.

次に、本実施形態に係る回転翼機1についての一実施例について説明する。 Next, an example of the rotorcraft 1 according to this embodiment will be described.

図1および図2に示した上記実施形態に係る中空部材6が設けられた回転翼機1(実施例)と、図4に示したような中空部材6が設けられていない回転翼機(比較例)とを用い、それぞれを離陸させてから所定の高度にてホバリングするまでの時間に対する気圧センサに基づいて測定された高度について測定した。精度の比較のために、回転翼機を用いずに気圧センサで測定した高度を真値として用いた。中空部材6の長さは、回転翼3の直径と略同等とした。 The rotary wing aircraft 1 (example) provided with the hollow member 6 according to the above-described embodiment shown in FIGS. 1 and 2 and the rotary wing aircraft (comparative Example) were used to measure the altitude measured based on the barometric sensor for the time from takeoff to hovering at a given altitude for each. For comparison of accuracy, the altitude measured by the barometric sensor without using the rotorcraft was used as the true value. The length of the hollow member 6 was made substantially equal to the diameter of the rotor blade 3 .

図6は、本実施例および比較例に係る、飛行時間に対する測定された高度の推移を示すグラフである。図6に示すグラフにおいて、各回転翼機は、0~t1においては離陸前であり、t1において回転翼を回転させて飛行を開始し、その後所定の高さまで上昇し、t2において所定の高さに到達し、t2以降において所定の高さでホバリングしている。 FIG. 6 is a graph showing changes in measured altitude versus flight time according to the present embodiment and the comparative example. In the graph shown in FIG. 6, each rotorcraft is before takeoff from 0 to t1, rotates the rotor at t1 to start flight, then climbs to a predetermined height, and reaches a predetermined height at t2. and hovering at a predetermined height after t2.

図6のグラフに示すように、実施例に係る回転翼機1は、離陸直後は吹き返しの影響で高度の測定値が下降しているものの、飛行開始以降は真値に近い値を示している。一方で、比較例に係る回転翼機は、吹き返しによる高度の測定値の下降幅が大きく、飛行開始以降も真値よりも大幅に低い値を示している。 As shown in the graph of FIG. 6, in the rotorcraft 1 according to the embodiment, although the measured value of the altitude drops due to the effect of blowback immediately after takeoff, it shows a value close to the true value after the start of flight. . On the other hand, the rotary wing aircraft according to the comparative example shows a large drop in the measured value of altitude due to blowback, and the value is significantly lower than the true value even after the start of flight.

以上の結果から、大気導入孔51を覆うように中空部材6を設けることにより、回転翼により生じる気流の影響を気圧センサ5が受けにくくなっていることがわかる。したがって、より実際の高度に近い値を気圧センサ5により得られることが示された。このことから、より高い精度で高度を推定できるので、回転翼機1の飛行制御をより正確に行うことができる。 From the above results, it can be seen that by providing the hollow member 6 so as to cover the atmosphere introduction hole 51, the atmospheric pressure sensor 5 is less susceptible to the influence of the airflow generated by the rotor blades. Therefore, it was shown that the air pressure sensor 5 can obtain a value closer to the actual altitude. As a result, the altitude can be estimated with higher accuracy, so the flight control of the rotorcraft 1 can be performed more accurately.

このように、本発明の一実施形態に係る回転翼機1においては、気圧センサ5の大気導入孔51と接続する開口部61を有する長尺状の中空部材6を設けることで、気圧センサ5により検出される気圧の変動を小さくし、より高い精度で高度を測定することが可能である。閉所や狭所において撮影、点検等を行うような小型の回転翼機1の飛行制御において、本実施形態に係る構成は、より効果を奏するものである。かかる回転翼機1は、プロポによる操縦や自律飛行において、より的確な飛行を実現するものである。 As described above, in the rotorcraft 1 according to the embodiment of the present invention, the air pressure sensor 5 can be It is possible to reduce the variation in atmospheric pressure detected by , and to measure altitude with higher accuracy. The configuration according to the present embodiment is more effective in flight control of a small rotorcraft 1 for photographing, inspection, etc. in a confined or narrow space. Such a rotary wing aircraft 1 realizes more accurate flight in radio control and autonomous flight.

以上、本実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。 Although the present embodiment has been described above, the above-described embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention, and is not intended to limit and interpret the present invention. The present invention can be modified and improved without departing from its spirit, and the present invention also includes equivalents thereof.

1 回転翼機
2 本体部
3 回転翼
4 モータ
5 気圧センサ
6 中空部材
21 支持フレーム
22 補助フレーム
23 アーム
51 大気導入孔
61、62 開口部
REFERENCE SIGNS LIST 1 rotorcraft 2 main body 3 rotor 4 motor 5 atmospheric pressure sensor 6 hollow member 21 support frame 22 auxiliary frame 23 arm 51 atmosphere introduction hole 61, 62 opening

Claims (5)

回転翼機であって、
前記回転翼機の機体を構成する本体部と、
前記本体部に支持される回転翼と、
前記本体部の一部に支持され、大気導入孔を備える気圧センサと、
空部材であって、一端の開口部が前記大気導入孔と接続され、他端の開口部が開放された中空部材と、
を備え、
前記中空部材の前記他端の開口部は、平面視において前記本体部の中心から見て前記回転翼の中心よりも外側の位置に設けられ、且つ、前記機体の左右方向において、左側の前記回転翼と右側の前記回転翼の間に位置する、回転翼機。
a rotorcraft,
a main body that constitutes the airframe of the rotorcraft;
a rotary blade supported by the main body;
an atmospheric pressure sensor supported by a portion of the main body and provided with an atmosphere introduction hole;
a hollow member having an opening at one end connected to the atmosphere introduction hole and having an opening at the other end open;
with
The opening at the other end of the hollow member is provided at a position outside the center of the rotor blade when viewed from the center of the main body in a plan view, and the rotation to the left in the left-right direction of the fuselage. A rotorcraft , located between the wing and said rotor on the right .
請求項1に記載の回転翼機であって、
前記本体部は、
前記回転翼機の飛行を制御するフライトコントローラおよび/またはバッテリを支持する支持フレームと、
前記支持フレームに接続され、前記回転翼を支持するアームを含む補助フレームと、
により構成され、
前記気圧センサは、前記補助フレームに支持される、回転翼機。
A rotorcraft according to claim 1,
The main body is
a support frame for supporting a flight controller and/or battery for controlling flight of the rotorcraft;
an auxiliary frame connected to the support frame and including an arm that supports the rotor;
is composed of
The rotary wing aircraft, wherein the atmospheric pressure sensor is supported by the auxiliary frame.
請求項1または2に記載の回転翼機であって、
前記他端の開口部は、前記本体部を水平に載置した際に、上方を向いている、回転翼機。
A rotorcraft according to claim 1 or 2,
The rotorcraft, wherein the opening at the other end faces upward when the main body is placed horizontally.
請求項1~3のいずれかに記載の回転翼機であって、
前記中空部材の長手方向において、前記中空部材の内径が前記一端の開口部における内径よりも大きい箇所が少なくとも一箇所存在する、回転翼機。
The rotorcraft according to any one of claims 1 to 3,
A rotary wing aircraft, wherein there is at least one location in the longitudinal direction of the hollow member in which the inner diameter of the hollow member is larger than the inner diameter of the opening at the one end.
請求項1~4のいずれかに記載の回転翼機であって、The rotorcraft according to any one of claims 1 to 4,
前記気圧センサ及び前記中空部材は、前記回転翼を構成するプロペラよりも上方に位置する、回転翼機。The rotary wing aircraft, wherein the atmospheric pressure sensor and the hollow member are positioned above a propeller that constitutes the rotary wing.
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