JPH11334698A - 無人ヘリコプター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水上での離着水や航走が可能なように機体の
本体下方に浮力体を取り付けたような無人ヘリコプター
において、波が高いような時でも、水上での離着水や航
走の時に、回転中のテールローターが水没して当該部分
が破損するようなことのないようにする。 【解決手段】 機体の本体下方に浮力体が取り付けられ
た無人ヘリコプターにおいて、浮力体２０が水面Ｌに浮
いた状態でメインローターマスト１９の軸線Ｘが前方に
傾くように、ヘリコプター１の本体２と浮力体２０を所
定の角度差を持って連結したり、あるいは、テールロー
ター７の下方に沈下防止体３０を取り付けたりする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線による遠隔操
作で操縦されるような無人ヘリコプターに関し、特に、
水上での離着水や航走が可能なように機体の本体下方に
浮力体を取り付けたような無人ヘリコプターに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、農薬や作物の種等を空中散布
するのに使用するために、無線による遠隔操作で操縦さ
れる無人ヘリコプターが使用されており、そのような無
人ヘリコプターでは、機体を着陸面に対して略水平な状
態で離着陸させるように、機体の本体に対して、機体の
幅方向でアーチ状の脚部材を、本体の下面側に前後で一
対に設置すると共に、機体の前後方向に延びる金属パイ
プ製の接地部材を、脚部材の下端部に左右で一対に設置
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な無人ヘリコプターについては、例えば、災害時等にお
いて水上での荷物の運搬や救助などに使用できるよう
に、機体の本体下方に浮力体を取り付けることで、水上
での離着水や航走が可能なようにすることも考えられて
いるが、そのような場合、例えば、通常の離着陸の場合
と同じように機体を水面に対して略水平な状態で離着水
させたりすると、波が高いような時には、回転中のテー
ルローターが水没することで当該部分が破損したりする
ような不都合が生じる。

【０００４】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするものであり、具体的には、水上での離着水や航走
が可能なように機体の本体下方に浮力体を取り付けたよ
うな無人ヘリコプターにおいて、波が高いような時で
も、水上での離着水や航走の時に、回転中のテールロー
ターが水没して当該部分が破損するようなことのないよ
うにすることを課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、機体の本体下方に浮力体が取り
付けられた無人ヘリコプターにおいて、上記の請求項１
に記載したように、浮力体が水面に浮いた状態でメイン
ローターマストの軸線が前方に傾くように、ヘリコプタ
ーの本体と浮力体を所定の角度差を持って連結したり、
あるいは、上記の請求項２に記載したように、テールロ
ーターの下方に沈下防止体を取り付けたりすることを特
徴とするものである。

【０００６】上記のような構成によれば、ヘリコプター
を水上で離着水させたり航走させたりする場合に、波が
高いような時でも、テールローターが水没するのを避け
ることができ、その結果、テールローターが回転中に水
没して破損するということを防止することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の無人ヘリコプター
の実施形態について、図面に基づいて説明する。

【０００８】本発明の一実施形態に係る無人ヘリコプタ
ーについて、図１は、浮力体のフロートを右半分だけ切
り欠いた状態でヘリコプターの全体を側方から見たもの
であり、図２は、ヘリコプターの全体を上方から見たも
のであり、図３は、浮力体の部分のみを上方から見たも
のである。また、図１〜図３に示したヘリコプターにつ
いて、図４は、浮力体により機体が水上に浮いている時
の状態を示すものであり、図５は、機体を略水平にして
離着水する時の状態を示すものである。

【０００９】ヘリコプター１は、無線による遠隔操作で
操縦される無人ヘリコプターであって、図１および図２
に示すように、それぞれ樹脂製のカバーで覆われた本体
２とテール部３からなる機体に対して、上方にスタビラ
イザー５を付設したメインローター４が、回転面の角度
やピッチ角度（ローター翼の角度）の制御が可能な状態
で、回転面の角度が機体に対して略水平面となるよう
に、本体２の上方に設置されている共に、垂直尾翼６が
形成されたテール部３の後端部分には、テールローター
７が、ピッチ角度の制御が可能な状態で、回転面の角度
が機体に対して略垂直面となるように、垂直尾翼６の片
側に設置されている。

【００１０】樹脂製のカバーで覆われた本体２の内部に
は、図示していないが、メインローター４やテールロー
ター７を回転させるためのエンジンや、エンジンに供給
する燃料を貯留するための燃料タンクや、地上からの送
信機により機体を自在にコントロールして飛行させるた
めのコントローラー等が内蔵されており、地上の送信機
から発信される電波により、エンジンの運転状態や、メ
インローター４の回転面角度や、メインローター４とテ
ールローター７のそれぞれのピッチ角度等が、それぞれ
コントローラーを介して制御されることとなる。

【００１１】ヘリコプター１の本体２の前部には、本体
２の上面側から下面側に空気が通過可能なように、エン
ジンを冷却するためのラジエーター８が設けられてお
り、本体２の後部の上面には、燃料タンクのキャップ９
が開閉可能に露出されていると共に、該キャップ９の後
方に、エンジンを始動させるためスタートスイッチやコ
ントローラーの電源をオン・オフするためのメインスイ
ッチ等を備えた操作パネル１０が設けられている。

【００１２】また、本体２の下面側には、本体２に内蔵
されたエンジンからの排気管１１が延出されて、該排気
管１１にマフラー１２やサイレンサー１３が連結されて
いると共に、機体の幅方向でアーチ状となる樹脂製の脚
部材１４が、前後に一対で本体２の下面側に固着され、
該脚部材１４の下端部に、機体の前後方向に延びる金属
パイプ製の接地部材１５が、左右に一対でそれぞれ固着
されている。

【００１３】垂直尾翼６が形成されたテール部３の後端
部分には、エンジンの回転に連動してメインローター４
と同期的に回転するようにテールローター７が設置され
ていると共に、垂直尾翼６の下方に１本の尾脚１６が設
けられ、また、垂直尾翼６を挟んでテールローター７の
反対側に、ヘリコプター１を無線操縦するために地上の
送信機から発信された電波を受信するためのアンテナ１
７が、上向きと斜め下前向きに２本設けられている。

【００１４】上記のような構造を備えた無人ヘリコプタ
ー１に対して、更に、水上での離着水や航走が可能なよ
うに、本体２の下方に、ヘリコプター１の機体を水面上
に維持するための接水部材として、ゴムボート状の浮力
体２０が着脱可能に取り付けられていると共に、テール
部３の後端部分の下方には、水中に沈下させないための
抵抗体となるように、水平尾翼状の沈下防止体３０が着
脱可能に取り付けられている。

【００１５】ヘリコプター１の本体２の下方に取り付け
られる浮力体２０については、図３に示すように、上方
から見て略Ｕ字状のフロート２１に対して底板２２と後
側板２３を設けたゴムボート状のものであり、浮力体２
０の底板２２は、前端板２２ａと基板２２ｂにより構成
されていて、図１に示すように、側方から見て前端板２
２ａを基板２２ｂから斜め上方に傾斜させることで、図
４に示すように、水に浮かせた状態ではその前部が水面
Ｌから離れるように形成されている。

【００１６】浮力体２０のフロート２１の上面には、ヘ
リコプターの本体２に対して浮力体２０を連結するため
に、左右２個ずつ計４個の連結部２４がそれぞれ一体的
に固着されており、それぞれの連結部２４に対して、図
２および図４に示すように、伸縮性を有するゴム材から
なるショックコード等のような連結用ロープ２５が、本
体２の下面側にあるフレーム部分１８との間に張設され
ている。

【００１７】一方、ヘリコプター１の本体２の下方に取
り付けられた左右一対の金属パイプ製の接地部材１５の
それぞれには、図１に示すように、機体の前後方向で間
隔を置いて配置された２個のスペーサー２６が、結合部
品２７を介してそれぞれの接地部材１５の下方に一体的
に固着されており、連結用ロープ２５により本体２の下
方に浮力体２０が連結された状態において、左右の接地
部材１５のそれぞれは、各スペーサー２６を介して、浮
力体２０の底板２２（基板２２ｂ）に当接することとな
る。

【００１８】ヘリコプター１の接地部材１５と浮力体２
０の底板２２との間に介装される各スペーサー２６につ
いては、その上面同士が同じ１つの仮想面上にあり、そ
の下面同士が同じ１つの仮想面上にあって、しかも、各
上面を含む仮想面と各下面を含む仮想面とが前方で交差
するように、各スペーサー２６はその前後方向での断面
が楔状となるように形成されている。

【００１９】それにより、ヘリコプター１の本体２と浮
力体２０は、各スペーサー２６が介装されることで、所
定の角度差を持って連結されることとなり、その結果、
図４に示すように、浮力体２０が水面Ｌに浮いた状態で
は、メインローター４の回転駆動軸であるメインロータ
ーマスト１９の軸線Ｘが垂直方向に対して所定の角度θ
（本実施形態では約５°程度）だけ前方に傾くように、
ヘリコプター１の機体が前方に傾くこととなる。

【００２０】なお、本実施形態では、浮力体２０の底板
２２の前端板２２ａと基板２２ｂのそれぞれにおいて、
図３に示すように、枠となる周辺部や各スペーサー２６
が載置される部分を除いて、空気や水が通り抜けるよう
な孔部となる網部２２ｃがそれぞれ形成されている。

【００２１】ヘリコプター１のテール部３の後端部分の
下方に取り付けられる沈下防止体３０については、本実
施形態では、浮力を得ることができるような密度の低い
材料により水平尾翼状に形成されており、沈下防止体３
０を尾脚１６やアンテナ１７よりも下方に位置させるた
めに、枠状の取付ステー３１を介してテール部３に取り
付けられている。

【００２２】沈下防止体３０の取付ステー３１は、ヘリ
コプター１を取り扱う時には掴み部としても使用される
ものであって、本実施形態では、従来から使用されてい
るヘリコプターの機種に対しても使用できるように、テ
ール部３に対して着脱可能なものとなっているが、使用
される機種が専用のものである場合には、テール部３の
カバー部材と一体的に成形しても良い。

【００２３】上記のような構造を備えた本実施形態の無
人ヘリコプターによれば、図４に示すように、浮力体２
０が水面に浮いた状態で、メインローターマスト１９の
軸線Ｘが垂直方向に対して所定の角度θだけ前方に傾く
ように、ヘリコプター１の機体が前方に傾くようになっ
ているため、テールローター７をより高い位置に維持す
ることができて、波が高いような時でも、テールロータ
ー７が水没するのを避けることができる。

【００２４】また、テールローター７の下方に沈下防止
体３０が取り付けられているため、波が高いような時
や、テール部３の後端を下げて水上を後進するような時
でも、沈下防止体３０よりも上方の部分が水中に沈むの
を妨げることができて、テールローター７が水没するの
を避けることができる。

【００２５】そして、そのようにテールローター７の水
没を避けることにより、ヘリコプター１を水上で離着水
させたり航走させたりする場合に、回転中のテールロー
ター７が水没して破損するということを防止することが
できる。

【００２６】また、浮力体２０の着水面（底板２２の基
板２２ｂ）に対してヘリコプター１の機体が前方に傾い
ていることで、ヘリコプター１の機体を略水平にして上
方に離水する時には、図５に示すように、水面に張り付
いた浮力体２０の着水面を前側から徐々に水面からスム
ーズに引き離すことができて、少ない推力で離水させる
ことができる。

【００２７】特に、本実施形態では、浮力体２０が水面
に浮いた状態で、浮力体２０の底板２２の前部（前端板
２２ａ）が水面から離れるように形成されていること
で、水上を航走させる時には、少ない推力で前進させる
ことができると共に、上方に離水させる時にも、浮力体
２０の底部２２の水面への張り付き面積が低減されてい
るため、より少ない推力により離水させることができ
る。

【００２８】さらに、本実施形態では、浮力体２０の底
部２２に空気や水が通り抜けるような孔部（網部２２
ｃ）が設けられていることで、ゴムボート状に形成され
た浮力体２０の内部に波が侵入しても、離水時に侵入し
た水が孔部（網部２２ｃ）から抜けるため、離水時にお
ける浮力体２０の重量増加や水面への張り付きを回避す
ることができて、一層少ない推力で離水させることがで
きる。

【００２９】また、浮力体２０の底部２２に空気や水が
通り抜けるような孔部（網部２２ｃ）が設けられている
ことで、メインローター４からの吹き下ろし風に対する
浮力体２０による空気抵抗をできるだけ少なく抑えるこ
とができて、その結果、ラジエーター８を通過して下方
にスムーズに流れる風の通路が形成され、且つ、その風
により排気管１１等を冷却することができて、エンジン
のオーバーヒートを効果的に防止できると共に、上空を
飛行する時の必要推力も減少させることができる。

【００３０】また、本実施形態では、沈下防止体３０が
水平尾翼状に形成されていることで、沈下防止体３０が
水平尾翼としての機能を奏することとなり、より安定し
た飛行状態を得ることができる。

【００３１】以上、本発明の無人ヘリコプターの一実施
形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に
示したような具体的な構造に限られるものではなく、例
えば、その用途については、水上だけでなく沼地や深い
雪の上などで使用しても効果的なものであり、また、そ
の具体的な構造についても、以下に例示するように、適
宜設計変更可能なものである。

【００３２】すなわち、例えば、ヘリコプター１の接地
部材１５と浮力体２０の底板２２との間に介装される各
スペーサー２６については、接地部材１５の側ではな
く、浮力体２０の底板２２の側に固着しても良く、浮力
体２０の底板２２に設ける孔部についても、網部２２ｃ
のような構造に限らず、空気や水が通り抜けるものであ
ればどのようなものでも良い。

【００３３】また、沈下防止体３０については、上記の
実施形態では、浮力を得ることができるような密度の低
い材料により水平尾翼状に形成されたフロート３１を使
用しているが、浮力を得ることができるような密度の低
い材料による場合には、球形のフロートにする等その形
状を必ずしも水平尾翼状に形成する必要はなく、また、
浮力を得ることができない密度の高い材料を使用して
も、水平面方向に一定の面積を有するような平板状のも
のとすれば、沈下防止の機能を果たすことができて実施
可能である。

【００３４】さらに、テールローター７の水没による破
損を防止するためには、浮力体２０に対してヘリコプタ
ー１の機体を前方に傾けるという構成と、テールロータ
ー７の下方に沈下防止体３０を取り付けるという構成に
ついて、場合によっては何れか一方の構成だけを採用す
ることで実施することも可能であり、また、浮力体２０
の底板２２の前部（前端板２２ａ）を水面から離すよう
にしたり、浮力体２０の底板２２に空気や水が通り抜け
るような孔部（網部２２ｃ）を設けたりする等の構成を
省略して実施することも可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したような本発明の無人ヘリコ
プターによれば、ヘリコプターを水上で離着水させたり
航走させたりする場合に、波が高いような時でも、テー
ルローターが水没するのを避けることができるため、回
転中のテールローターが水没して当該部分が破損するよ
うなことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無人ヘリコプターの一実施形態につい
て、浮力体のフロートを部分的に切り欠いた状態でヘリ
コプターの全体を示す側面図。

【図２】図１に示したヘリコプターの全体を示す上面
図。

【図３】図１に示したヘリコプターの浮力体の部分のみ
を示す上面図。

【図４】図１に示したヘリコプターが浮力体により水上
に浮いている時の状態を示す側面図。

【図５】図１に示したヘリコプターの離着水時の状態を
示す側面図。

【符号の説明】

１ 無人ヘリコプター ２ （ヘリコプターの）本体 ３ （ヘリコプターの）テール部 ４ メインローター ７ テールローター １９ メインローターマスト ２０ 浮力体 ２２ｃ 網部（浮力体の底部の孔部） ３０ 沈下防止体 Ｌ 水面 Ｘ メインローターマストの軸線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機体の本体下方に浮力体が取り付けられ
   た無人ヘリコプターにおいて、浮力体が水面に浮いた状
   態でメインローターマストの軸線が前方に傾くように、
   ヘリコプターの本体と浮力体が所定の角度差を持って連
   結されていることを特徴とする無人ヘリコプター。
2. 【請求項２】 機体の本体下方に浮力体が取り付けられ
   た無人ヘリコプターにおいて、テールローターの下方に
   沈下防止体が取り付けられていることを特徴とする無人
   ヘリコプター。
3. 【請求項３】 ヘリコプターの本体下方に取り付られた
   浮力体に対して、その底板に空気や水が通り抜けるよう
   な孔部が設けられていることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の無人ヘリコプター。