JPWO2007015447A1 - 無人ヘリコプタ - Google Patents

Abstract

メインボディ（４）とテールボディとを有する機体（１ａ）と、メインボディ（４）の上方に配設され機体（１ａ）内のエンジンが駆動するメインロータ（６）と、テールボディ（５）の後部に配設されたテールロータとを備える。メインボディ（４）の左右下部から下方へ延びる左右一対の支持脚（８，８）と、これら支持脚（８）の下端部に設けられ、正面視においてメインボディ（４）より機体（１ａ）の幅方向の外側に位置する左右一対のスキッド（９）とを備える。側面視においてスキッド（９）の前端より前方に位置し、メインボディ前部の底面（８３）付近から下方に延在するように形成されて受風面が機体（１ａ）の前後方向を指向するラジエータ（７１）を有する。このラジエータ（７１）における機体（１ａ）の幅方向の外側端は、正面視において、ラジエータ（７１）に近接しているメインボディ底面（８３）の外側縁より外側方に突出する。また、このラジエータ（７１）の外側端（７１ａ）は、スキッド９より機体（１ａ）の幅方向の内方に位置付けられている。

Description

本発明は、ラジエータを備えた無人ヘリコプタに関するものである。

従来より、オペレータが機体を見ながら遠隔操作できる無人ヘリコプタによって、上空からの農薬散布や、航空写真あるいはビデオ等の撮影が行われている。近年の無人ヘリコプタは、ＧＰＳを利用することにより、オペレータの視界外でも飛行させることができるようになってきた。この結果、この種の無人ヘリコプタは、例えば火山や災害現場等のように有人ヘリコプタが近づきにくい場所の撮影が可能であり、実際にこのような場所で活躍している。例えば特開２００２−１６６８９３号公報には、農薬等の薬剤を散布する無人ヘリコプタが開示されており、特開２００２−２９３２９８号公報には、航空写真等を撮影する無人ヘリコプタが開示されている。

従来の無人ヘリコプタは、機体の最前部であって機体の幅方向の中央部に、斜め前上方を指向するラジエータを備えている。このラジエータは、機体が前進する場合には、飛行により風を正面に受けるとともに、メインロータからのダウンウォッシュを受ける。このため、前進時にラジエータの冷却水が冷却され、それによりエンジンを冷却することができる。

農薬散布の用途で使用される無人ヘリコプタは、操縦のしやすさを考えて、通常は、所定面積の範囲で前進および後進を繰り返すように使われている。その際、後進時には、ラジエータは正面から風を受けることができなくなるため、冷却性能が低下する。しかし、農薬散布の場合には、一定の距離を後進した後に再び前進するため、ホバリングや微速後進などの飛行は少ない。したがって、長時間にわたって正面のラジエータが風を受けなくなるということはない。このため、機体の正面に備えられたラジエータのみによって充分にエンジンを冷却することができる。

ところが、ヘリコプタは、前進、後進以外にも、微速後進や停止飛行（ホバリング）等を行うことが多い。上空での監視や観測撮影、定点撮影等を行う無人ヘリコプタは、上空でホバリングしたり、微速後進で飛行をしなければならない場合がある。このような条件で長時間飛行すると、機体の正面に飛行による風を受けにくくなってラジエータへの流入空気が低減する。このため、このような飛行を行う場合は、充分にエンジンを冷却することができなくなってしまう。

エンジンの冷却性能を向上させた無人ヘリコプタとしては、例えば特開２００２−１９３１９３号公報に開示されたものがある。この公報に示されている無人ヘリコプタは、機体の前部であって幅方向の中央部に装備されたラジエータ（メインラジエータ）に加えて、機体前部の下側や両側部にサブラジエータを備えている。このサブラジエータを備えた従来の無人ヘリコプタを図９に示す。

図９は、サブラジエータを備えた従来の無人ヘリコプタの正面図である。この無人ヘリコプタ１００は、機体１０１の外側を覆うメインボディ１０２の正面にメインラジエータ１０３を備えている。また、この無人ヘリコプタ１００は、機体１０１の前部の下側または両側方にサブラジエータ１０４，１０５を備えている。機体１０１の下部には、メインボディ１０２の左右下部から下方へ延びる左右一対の支持脚１０６，１０６が設けられている。これらの支持脚１０６，１０６の下端部には、それぞれスキッド１０７が設けられている。これらのスキッド１０７は、機体１０１の前方から見てメインボディ１０２より機体１０１の幅方向の外側に位置付けられている。

機体前部の下側に設けられたサブラジエータ１０４は、機体１０１の下面近傍で機体１０１の幅方向に延在し、かつ飛行によって風を受ける面（以下、単に受風面という）が機体１０１の前後方向を指向するように形成されている。このサブラジエータ１０４の長さは、メインボディ前部の底面の幅寸法と同等かそれより小さく形成されている。機体１０１の両側方に設けられたサブラジエータ１０５は、機体１０１の側方で上下方向に延在し、かつ受風面が機体１０１の前後方向を指向するように形成されている。これらのサブラジエータ１０４，１０５は、図示してはいないが、機体１０１を側方から見た状態でスキッド１０７の前端より前方であって、メインボディ前部の底面付近から下方に延在するように形成されている。このようにサブラジエータ１０４，１０５を装備することにより、メインラジエータ１０３を補足して冷却能力を高めることができる。

しかし、機体前部の下側にサブラジエータ１０４を設けたとしても、長時間にわたってホバリングしたり微速後進を行うと、エンジンがオーバーヒートするおそれがある。これは、このサブラジエータ１０４は、受風面積（飛行によって風を受ける面の面積）がメインラジエータ１０３と同等かそれより小さいうえに、その後方にマフラーやその他の補機が配設されていることが原因で後方からくる風の一部が阻止されるからである。このため、この従来の無人ヘリコプタは、機体前部の下側にサブラジエータ１０４を備えているにもかかわらず、エンジンがオーバーヒートを起こすのを防ぐために、飛行可能であるか否か、または飛行の内容などを決めるに当たって、気温の制約を受けるという問題があった。

一方、機体の両側方に設けられたサブラジエータ１０５は、ホバリング時や微速後進時でも風を充分に受けることができる。しかし、このサブラジエータ１０５を備えた無人ヘリコプタ１００は、サブラジエータ１０５がスキッド１０７より機体１０１の側方に突出しているために、運搬するときに問題が生じる。すなわち、この無人ヘリコプタ１００では、例えば狭い作業所などから外に運び出す場合、出入口の壁にサブラジエータ１０５が当たり易いから、運搬作業を慎重に行わなければならず、運搬に要する時間が不必要に長くなる。また、この無人ヘリコプタ１００を自動車の荷台に載せて運ぶ場合は、サブラジエータ１０５がスキッド１０７より突出している分だけ荷台入口の左右側壁に当たり易くかつ無人ヘリコプタ１００の占有スペースが広く必要になる。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、機体をコンパクトに形成しながら、機体の前方から飛行による風を受けない後進時やホバリング時でも、エンジンの冷却効果を充分に得られる無人ヘリコプタを提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る無人ヘリコプタは、メインボディとその後部に連なるテールボディとを有する機体と、メインボディの上方に配設され機体内のエンジンによって駆動されるメインロータと、テールボディの後部に配設されたテールロータと、メインボディの左右下部から下方へ延びる左右一対の支持脚と、これら支持脚の下端部に設けられ、機体の前方から見てメインボディより機体の幅方向の外側に位置付けられた左右一対のスキッドと、機体を側方から見てスキッドの前端より前方であって、メインボディ前部の底面付近から下方に延在するように形成され、受風面が機体の前後方向に向けられたラジエータとを有する無人ヘリコプタにおいて、ラジエータにおける機体の幅方向の外側端は、正面視において、このラジエータに近接しているメインボディ底面の外側縁より外側方に突出した位置であって、かつスキッドより機体の幅方向の内方に位置付けられているものである。

本発明によれば、ラジエータをメインボディの外で大きく形成することができるため、ラジエータの受風部分の面積を大きくとることができ、冷却能力を向上させることができる。ラジエータは、受風面が機体の前後方向を指向しているため、前進時に風を充分に受けることができる。このラジエータの幅方向の外端部は、メインボディ底面の外側縁より外側方に突出しているから、後進時に風を受けることができる。メインロータが回転することにより生じるダウンウォッシュは、下方へ流れながらメインロータの回転方向へも流れる風であるから、ラジエータの外端部に斜め上方から当たる。このため、ラジエータはホバリング時にはダウンウォッシュによる風を受けることができる。

したがって、本発明によるラジエータを搭載した無人ヘリコプタによれば、前進時の冷却性能を向上させることができるばかりか、ラジエータが前方から風を受けることがない後進時やホバリング時にも冷却性能を向上させることができる。また、ラジエータはスキッドより機体の幅方向の内方に位置しているから、無人ヘリコプタを地上で移動させる場合や運搬用車両の荷台に載せて運ぶ場合に取り回しを容易に行うことができる。また、本発明に係る無人ヘリコプタは、ラジエータによって機体の占有スペースが拡大されることがなく、機体がコンパクトであるから、運搬時や駐機時に必要なスペースが狭くてよい。

図１は、本発明の第１の実施の形態による無人ヘリコプタの側面図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態による無人ヘリコプタの正面図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態による無人ヘリコプタの平面図である。 図４は、第１の実施の形態による無人ヘリコプタの機体前部の構成を示す側面図である。 図５は、第１の実施の形態による無人ヘリコプタのエンジン部分を拡大して示す平面図である。 図６は、本発明の第２の実施の形態による無人ヘリコプタの側面図である。 図７は、本発明の第２の実施の形態による無人ヘリコプタの正面図である。 図８は、本発明の第２の実施の形態による無人ヘリコプタの平面図である。 図９は、従来の無人ヘリコプタの例を示す正面図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る無人ヘリコプタの一実施の形態を図１ないし図５によって詳細に説明する。

この実施の形態による無人ヘリコプタ１は、後述する機体フレーム２（図４および図５参照）と、この機体フレーム２の上に搭載されたパワーユニット３と、機体フレーム２の下方を除く周囲を覆うメインボディ４（図１〜図３参照）と、前記機体フレーム２の後端部に接続されたテールボディ５とからなる機体１ａを有する。メインボディ４の上部にはメインロータ６が設けられ、テールボディ５の後部にはテールロータ７が設けられている。

機体フレーム２は、図４および図５に示すように、無人ヘリコプタ１の前後方向に延びる中空の箱状に形成されている。この機体フレーム２の下端部には、機体１ａの前後方向に対をなす支持脚８が固定されている。支持脚８は、機体フレーム２から下方に向けて延びるように形成されている。これら支持脚８の下端部には、左右一対のスキッド９，９が取付けられている。

支持脚８の上端は機体フレーム２に固定されている。支持脚８は、図２に示す正面視において、下方に向かうにしたがって漸次機体の幅方向の外側に拡がるように形成されている。この支持脚８の下端部に設けられた一対のスキッド９，９どうしの間隔は、図２に示すように、メインボディ４の最大幅より広くなるように形成されている。

機体フレーム２における機体１ａの幅方向の両側部には、図４および図５に示すように、取付用ブラケット２ａによってペイロードバー１０が取付けられている。このペイロードバー１０は、後述するカメラ装置１１（図１参照）などの搭載部品を取付けるためのものである。このペイロードバー１０は、断面円形のパイプからなり、図１に示す側面視において、メインボディ４の前端部から後端部まで機体１ａの前後方向に延在する長さに形成され取付けられている。

機体フレーム２上に搭載されたパワーユニット３は、図４および図５に示すように、水冷式２サイクル水平対向二気筒エンジン１２と、このエンジン１２の動力をメインロータ６に伝達するための動力伝達装置１３とによって構成されている。このパワーユニット３は、機体フレーム２の上面に突設された第１〜第３のブラケット１４〜１６に弾性部材１７（図５参照）を介して支持されている。第１のブラケット１４は、機体フレーム２の前端部であって機体１ａの幅方向の中央部に配設されている。第２のブラケット１５と第３のブラケット１６とは、第１のブラケット１４より後方であって、機体フレーム２における機体１ａの幅方向の両端部に配設されている。

これら第１〜第３のブラケット１４〜１６には、パワーユニット３から下方に延びる第１〜第３の支持ステー１８〜２０の下端部が取付けられている。これら３箇所の取付部分は、第１〜第３の支持ステー１８〜２０の下端部に弾性部材１７を固着し、この弾性部材１７を固定用ボルト２１によって第１〜第３のブラケット１４〜１６に固定する取付構造が採られている。第１のブラケット１４に固定した固定用ボルト２１の軸線は、機体１ａの幅方向を指向し、第２、第３のブラケット１５，１６に固定した固定用ボルト２１の軸線は、機体１ａの前後方向を指向している。

エンジン１２は、図４および図５に示すように、クランクケース２２と、このクランクケース２２から機体１ａの幅方向に突出する第１および第２のシリンダ部２３，２４とを備えている。クランクケース２２は、機体１ａの幅方向の中央部においてクランク軸２５を回転自在に支持している。
クランク軸２５は、機体１ａの前後方向を軸線方向としてクランクケース２２に設けられている。クランク軸２５の前端部は、クランクケース２２から前方に突出しており、このクランク軸２５の前端部には、始動歯車２６を有するフライホイール２７が取付けられている。

クランク軸２５の後端部は、クランクケース２２の後端部に設けられた自動遠心クラッチ２８の入力部（図示せず）に接続されている。この自動遠心クラッチ２８のクラッチハウジング２８ａは、クランクケース２２と動力伝達装置１３との間に介装され、これら両者を接続している。自動遠心クラッチ２８の出力部（図示せず）は、動力伝達装置１３の第１の動力伝達軸２９に接続されている。

動力伝達装置１３は、自動遠心クラッチ２８から後方に延びる第１の動力伝達軸２９と、この第１の動力伝達軸２９の後端部に傘歯車３０，３１を介してギヤ結合された第２の動力伝達軸３２と、この第２の動力伝達軸３２に平歯車３３，３４を介してギヤ結合されたメインロータ軸３５とを備えている。このメインロータ軸３５は、動力伝達装置１３に上方へ向けて突設されたガイド部３６を貫通してパワーユニット３の上方に導出されている。メインロータ６は、このメインロータ軸３５の上端部に取付けられている。

第１の動力伝達軸２９の中間部には駆動歯車３７が取付けられている。この駆動歯車３７は、テールロータ駆動軸３８や冷却水ポンプ３９と連動する従動歯車（図示せず）に噛合している。テールロータ駆動軸３８は、テールボディ５内に収容されたベルト式の動力伝達手段（図示せず）を介してテールロータ７に接続されている。

クランクケース２２の上端部には、図５に示すように、吸入口２２ａが開口し、吸気管４１（図４参照）を介して気化器４２が接続されている。吸入口２２ａの下流側近傍にはリード弁（図示せず）が設けられている。このエンジン１２の燃料は、機体フレーム２の後端部上に搭載された燃料タンク４３から供給される。
第１のシリンダ部２３と第２のシリンダ部２４とは、クランクケース２２と一体に形成されたシリンダボディ４４と、このシリンダボディ４４の端部に取付けられたシリンダヘッド４５と、ピストン４６およびコンロッド４７とを備えている。

エンジン１２の排気は、シリンダボディ４４の下端部に形成された排気口（図示せず）から排出される。排気口には、図４に示すように、排気管５１を介して排気チャンバー５２が接続されている。排気管５１は、第１のシリンダ部２３と第２のシリンダ部２４とにそれぞれ設けられており、排気チャンバー５２の幅方向の両端部にそれぞれ接続されている。排気チャンバー５２は、機体１ａの幅方向の中央部であってエンジン１２の下方に配設されており、エンジン１２に排気管５１によって支持されている。この排気チャンバー５２の下方には、パイプ５４を介して消音器５５が接続されている。排気チャンバー５２に排出された排気は、パイプ５４を通って消音器５５に入り、消音器５５の下端部に形成された複数の排出口（図示せず）から大気に排出される。

シリンダボディ４４内とシリンダヘッド４５内とには、エンジン冷却水を通すウォータージャケット（図示せず）が形成されている。このウォータージャケットは、図５に示すように、シリンダボディ４４の後端部に形成された冷却水入口５６からシリンダヘッド４５の上端部に形成された冷却水出口５７に冷却水を導くように形成されている。冷却水入口５６は、第１の冷却水パイプ５８によって冷却水ポンプ３９の吐出口（図示せず）に接続されている。冷却水出口５７は、第２の冷却水パイプ５９によって後述する第１のラジエータ６１（図４参照）の流入タンク６２に接続されている。

第１のラジエータ６１は、図４に示すように、コア部６３と、このコア部６３の上端部に接続された流入タンク６２と、コア部６３の下端部に接続された流出タンク６４とによって構成されている。この第１のラジエータ６１は、クランクケース２２の下部から機体１ａの前方へ延びる側面視三角形の第１のステー６５と、クランクケース２２の上部から機体１ａの前方へ延びる第２のステー６６と、これら両ステー６５，６６どうしを接続する第３のステー６７とによってクランクケース２２に支持されている。

これらの第１〜第３のステー６５〜６７は、機体１ａの幅方向に対をなすように設けられており、第１のラジエータ６１の両側部を支持している。また、第１のステー６５の前端部には、後述する第２のラジエータ７１が取付けられている。第１のラジエータ６１によって、請求項４に記載した発明でいうメインラジエータが構成され、第２のラジエータ７１によって、請求項１および請求項２に記載した発明でいうラジエータが構成されている。

第１のラジエータ６１は、エンジン１２の前方において、前下がりに傾斜するように装備されている。この第１のラジエータ６１のコア部６３はメインロータ６と対向している。また、第１のラジエータ６１の上部には導風ガイド７２が取り付けられている。この導風ガイド７２は、メインロータ６の回転によって生じるダウンウォッシュＷ（吹き降ろし風）をコア部６３に導くためのものである。この導風ガイド７２は、コア部６３の周囲を囲むとともにコア部６３の上方に向けて突出する筒状に形成されている。

この導風ガイド７２は、メインボディ４の機体前側の上面に形成された冷却風取入口７３（図２参照）に挿入されている。なお、図２は、冷却風取入口７３の形状を理解し易いように導風ガイド７２を省略して描いてある。
この実施の形態によるメインボディ４は、機体フレーム２の下方を除く周囲を覆う形状に形成されるとともに、機体左側半部４ａと機体右側半部４ｂとによって機体１ａの幅方向に２分割可能に形成されている。また、このメインボディ４におけるエンジン１２の第１、第２のシリンダ部２３，２４のシリンダヘッド４５と対応する部位は、図２に示すように、機体１ａの側方へ膨出するように形成されている。各シリンダヘッド４５，４５は、この膨出部分７４の内方に収容されている。膨出部分７４の前端部には、機体１ａの前方に向けて開口する空気取入口７５が形成されている。

メインボディ４の機体左側半部４ａと機体右側半部４ｂとは、図１に示すように、機体フレーム２側に設けられているペイロードバー１０に支持部材７６によって機体１ａの幅方向へ開閉自在に支持されている。支持部材７６は、ペイロードバー１０を支点にしてメインボディ４の両半部４ａ，４ｂを機体１ａの幅方向へ揺動自在に支持する構造が採られている。なお、メインボディ４の両半部４ａ，４ｂは、ペイロードバー１０や機体フレーム２などに着脱自在に取付けることもできる。

これらのメインボディ４の半部４ａ，４ｂどうしを閉じることによって、機体前部に位置する機体フレーム２と、この機体フレーム２上に支持されたエンジン１２と、動力伝達装置１３と、メインロータ軸３５と、第１のラジエータ６１などがメインボディ４内に収容される。一方、両半部４ａ，４ｂを開くことによって、上述した各装置、部材などが機体１ａの外に露出することになる。

また、第１のラジエータ６１は、図４に示すように、電動ファン７７を備えている。この電動ファン７７は、エンジン冷却水の温度が予め決められた値に達した時に作動するもので、コア部６３の下方に位置付けられている。この電動ファン７７が作動すると、第１のラジエータ６１の上方の外気がコア部６３に向けて吸い込まれる。コア部６３を通過した冷却風は、排気チャンバー５２の周囲を通過し、機体１ａから後斜め下方に排出される。

第１のラジエータ６１の流出タンク６４は、図４に示すように、第３の冷却水パイプ７８によって第２のラジエータ７１の流入タンク７９（図２参照）に接続されている。
第２のラジエータ７１は、図２および図３に示すように、機体１ａの幅方向の中央部に位置するコア部８０と、このコア部８０の機体右側の端部に接続された流入タンク７９と、コア部８０の機体左側の端部に接続された流出タンク８１とから構成されており、機体１ａの幅方向に長い横長形状に形成されている。この第２のラジエータ７１は、第１のラジエータ６１だけでは不足する冷却性能を補うものである。第２のラジエータ７１の流出タンク８１は、第４の冷却水パイプに８２（図４参照）によって冷却水ポンプ３９の吸込口（図示せず）に接続されている。

第２のラジエータ７１は、図１に示すように、機体１ａを側方から見てスキッド９の前端より前方に位置付けられており、メインボディ前部の底面８３付近から下方に延在するように形成されている。この第２のラジエータ７１の受風面（コア部８０の前面または背面）は機体１ａの前後方向に向けられている。

この第２のラジエータ７１の機体幅方向の長さは、図２に示すように、この第２のラジエータ７１に近接しているメインボディ底面８３の幅Ｌより長く形成されている。詳述すると、第２のラジエータ７１における機体１ａの幅方向の外側端７１ａは、図２に示す正面視において、この第２のラジエータ７１に近接しているメインボディ底面８３の外側縁より外側方に突出した位置であって、かつスキッド９より機体１ａの幅方向の内方に位置付けられている。

メインボディ４の後部上側には、コントロールパネル８５が設けられている。コントロールパネル８５は、飛行前のチェックポイントやセルフチェックの結果等を表示するものである。なお、図示してはいないが、このコントロールパネル８５の表示は地上局でも確認できるように構成されている。

スキッド９の後方に位置する機体下部には、自律制御ボックス８６が搭載されている。自律制御ボックス８６内には、自律制御に必要なＧＰＳ制御装置、地上と通信するデータ通信機や画像通信機、および制御プログラムを組み込んだ制御基板等が収容されている。自律制御は、機体１ａの位置や速度などの飛行データ、機体１ａの姿勢や方位などの機体１ａデータ、エンジン回転数やスロットル開度などの運転状態データに基づいて行われる。この自律制御によれば、予め定められた運転モードや制御プログラムを自動的に選択するか、あるいは地上局からの命令によって選択することにより、気象条件や積載重量などの飛行条件に応じて最適な飛行状態が得られるように無人ヘリコプタ１を飛行させることができる。

無人ヘリコプタ１は、このような自律制御によって飛行する他に、オペレータが飛行状況を目で確認しながら、飛行状況や機体１ａから送信された各種運転状態データに基づいて、無線操縦機によりマニュアルで操作することも可能である。

メインボディ４の前端部下側には、図１および図２に示すように、カメラ装置１１が配設されている。このカメラ装置１１は、ペイロードバー１０の前端部に懸架用ブラケット８７を介して取付けられている。カメラ装置１６は、垂直方向のパン軸廻りに回転して左右任意の方向の撮影が可能であるとともに、内部のカメラ自体がチルト軸廻りに回転して仰角および俯角の任意の方向の撮影が可能である。

自律制御ボックス８６の周辺部であって機体前側には、前述の自律制御に必要な運転状態データや飛行指令データ等の操縦データ（デジタルデータ）を地上局との間で送受信するためのデータアンテナ８８が、機体１ａ側から垂下して取り付けられている。また、自律制御ボックス８６の周辺部であって機体１ａ後側には、カメラ装置１１で撮影したアナログデータの画像データを地上局に送信するための画像データアンテナ８９が、機体１ａ側から垂下するように取り付けられている。自律制御ボックス８６の後部には、表示灯９０が設けられている。表示灯９０は、燃料残量や機体１ａの異常等を表示し、地上のオペレータに視認させる。

テールボディ５の下面側には、地磁気に基づく方位センサ９１が設けられている。この方位センサ９１により、東西南北の機体１ａの向きが検出される。さらに、機体フレーム２内には、図４に示すように、ジャイロ装置からなる姿勢センサ９２が設けられている。なお、この機体フレーム２内には、エンジン１２やメインロータ制御用コレクティブサーボモータ（図示せず）などの電装品を制御するためのコントロールユニット９３も設けられている。

テールボディ５の上面側には、メインＧＰＳアンテナ９４およびサブＧＰＳアンテナ９５が設けられている。テールボディ５の後端部には、無線操縦機からの指令信号を受信する無線操縦用受信アンテナ９６が設けられている。

このように構成された無人ヘリコプタ１が前方へ進行しているときは、機体１ａの正面から風を受けるので、第１のラジエータ６１に空気が流入する。一方、第２のラジエータ７１は、メインボディ４の外でメインボディ４より機体１ａの幅方向に大きく形成されており、受風部分（飛行により風を受ける部分）の面積を大きくとることができる。しかも、第２のラジエータ７１の受風面は、機体１ａの前後方向を指向している。このため、無人ヘリコプタ１が前進するときは、第１のラジエータ６１と第２のラジエータ７１とによって高い冷却効果が得られる。

無人ヘリコプタ１がホバリングする場合や後方へ進行する場合等は、前方から風を受けることができないために、第１のラジエータ６１だけでは冷却水を充分に冷却することができない。
しかし、第２のラジエータ７１は、その幅方向の外端部がメインボディ底面８３の外側縁より外側方に突出しているから、この突出部分、すなわち第２のラジエータ７１の両側部で後進時にも風を受けることができる。

メインロータ６が回転することにより生じるダウンウォッシュＷは、下方へ流れながらメインロータ６の回転方向へ捻られるように流れる風であるから、第２のラジエータ７１の外端部に斜め上方から当たる。すなわち、メインロータ６が図３に示す平面視において時計方向に回転する場合、ダウンウォッシュＷは、第２のラジエータ７１に機体１ａの左斜め上後方から当たる。この場合、主に第２のラジエータ７１における機体左側に位置する部位に風が当たる。

したがって、第２のラジエータ７１は、後進時に機体１ａの側面に沿って流れる風を受けるだけでなく、メインロータ６の回転により生じるダウンウォッシュＷをも受けることができる。このため、この実施の形態による無人ヘリコプタ１は、機体前部の正面に設けられている第１のラジエータ６１が風を受けにくい状態でも、第２のラジエータ７１によって風を受けて冷却効果を充分に発揮することができる。

また、第２のラジエータ７１は、スキッド９より機体１ａの幅方向の内方に位置しているから、無人ヘリコプタ１を地上で移動させる場合や自動車の荷台に載せて運ぶ場合に取り回しを容易に行うことができる。しかも、この実施の形態による無人ヘリコプタ１は、第２のラジエータ７１によって機体１ａの占有スペースが拡大されるようなことはなく、機体１ａがコンパクトであるから、運搬時や駐機時に必要なスペースが狭くてよい。

この実施の形態による第２のラジエータ７１は、メインボディ前部の底面８３付近から下方に延在するように形成されている。このため、メインボディ４の機体左側半部４ａと機体右側半部４ｂとを開いたり機体１ａから取外すときに、第２のラジエータ７１に干渉されることはない。したがって、第２のラジエータ７１を搭載しているにもかかわらず、メインボディ４を開いたり取外す作業を容易に行うことができ、しかも、メインボディ４を開く場合には大きく開くことができる。

（第２の実施の形態）
本発明に係る無人ヘリコプタは図６〜図８に示すように構成することができる。これらの図において、前記図１〜図５によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
この実施の形態によるヘリコプタ１は、機体１ａの左側であって、メインボディ４よりも下側の位置に、上下方向に長い縦長形状に形成された第２のラジエータ７１が設けられている。この第２の実施の形態で示す第２のラジエータ７１によって、請求項３に記載した発明でいうラジエータが構成されている。この実施の形態による第２のラジエータ７１は、図７および図８に示すように、機体左側に位置するペイロードバー１０にブラケット１０ａによって取付けられている。

詳述すると、この実施の形態による第２のラジエータ７１は、図６に示すように、機体１ａを側方から見てスキッド９の前端より前方に位置付けられており、メインボディ前部の底面８３付近から下方に延在するように形成されている。また、この第２のラジエータ７１の受風面は機体１ａの前後方向を指向している。

第２のラジエータ７１をメインボディ前部の底面８３付近から下方に延在するように形成することにより、メインボディ４の機体左側半部４ａと機体右側半部４ｂとを開いたり機体１ａから取外すときに、第２のラジエータ７１に干渉されるのを防ぐことができる。したがって、第２のラジエータ７１を搭載しているにもかかわらず、メインボディ４を開いたり取外す作業を容易に行うことができ、しかも、メインボディ４を開く場合には大きく開くことができる。

この第２のラジエータ７１における機体１ａの幅方向の外側端７１ａは、図７および図８に示すように、第２のラジエータ７１に近接しているメインボディ底面８３の外側縁より外側方に突出した位置であって、かつスキッド９より機体１ａの幅方向の内方に位置付けられている。また、この第２のラジエータ７１における機体１ａの幅方向の内側端７１ｂは、メインボディ底面８３の外側縁より外方に位置付けられている。

無人ヘリコプタ１の揚力を発生させるメインロータ６は、時計回りまたは反時計回りのいずれか一定の方向に回転する。このため、メインロータ６が回転することにより生じるダウンウォッシュＷは、必ずメインロータ軸３５を中心として捩れて流れる。この結果、後進時に機体１ａの後方から流れる風は、メインロータ６からの捻れながら下降するダウンウォッシュＷと合成され、左右非対称の流れになる。すなわち、後進時、機体１ａの片側は風量が増加し、反対側では減少する。風量が増加する側面に第２のラジエータ７１を設けることにより、小型でも充分に風を受けることができ、冷却性能が確保される。

図８中に二点鎖線で示すように、ヘリコプタ１のメインロータ６が、上方から見て時計方向に回転する場合は、機体１ａの左側には、矢印Ａで示すように、下降しながら後方から前方へ向かうダウンウォッシュＷによる風が生じ、機体１ａの右側には、矢印Ｂのように、下降しながら前方から後方へ向かうダウンウォッシュＷによる風が生じる。機体１ａが後進するときには、第２のラジエータ７１の後方側から風が当たるので、図８に示すように左側に第２のラジエータ７１を設けることにより、メインロータ６によるダウンウォッシュＷと合成されて、強い風が第２のラジエータ７１に当たる。

一方、機体１ａの右側に第２のラジエータ７１を設ける場合は、後進によって受ける風と、メインロータ６が回転することによって生じるダウンウォッシュＷによる風とが逆方向になるため、風は弱くなり、充分な冷却効果を得ることはできない。したがって、図８に示すように、メインロータ６の回転方向が上方から見て時計回りの場合は、機体１ａの左側に第２のラジエータ７１を設けることにより、小型でも充分な冷却効果を得ることができる。これとは逆に、メインロータ６が上から見て反時計方向に回転する場合は、第２のラジエータ７１を機体１ａの右側に設ける。

すなわち、この実施の形態による第２のラジエータ７１は、機体１ａの幅方向の一側方と他側方とのうち、メインロータ６の回転により発生するダウンウォッシュＷが機体１ａの前方へ向けて流れる一側方に設けられているから、コア部８０の全域でダウンウォッシュＷを受けることができる。また、この第２のラジエータ７１はスキッド９より機体１ａの幅方向の内方に位置しているから、無人ヘリコプタ１を地上で移動させる場合や自動車の荷台に載せて運ぶ場合に取り回しを容易に行うことができる。しかも、この実施の形態による無人ヘリコプタ１は、第２のラジエータ７１によって機体１ａの占有スペースが拡大されるようなことはなく、機体１ａがコンパクトであるから、運搬時や駐機時に必要なスペースが狭くてよい。

上述した第１および第２の実施の形態に示すメインボディ４は、機体１ａにその幅方向へ開閉自在に取付けられている。すなわち、この無人ヘリコプタ１によれば、メインボディ４を開くことによって機体フレーム２上のエンジン１２、動力伝達装置１３、メインロータ軸３５、メインラジエータ６１などを容易に露出させることができる。このため、第１および第２の実施の形態によれば、運搬が容易であるばかりかメンテナンスも容易な無人ヘリコプタ１を製造することができる。また、第２のラジエータ７１がメインボディ前部の底面８３付近から下方の延びるように形成されており、メインボディ４の開閉または着脱に際し邪魔になることがない。このため、メインボディ４の開閉または着脱を容易に行うことができ、メインボディ４を開閉する場合は大きく開くことができる。

第２の実施の形態では機体１ａの一側方に第２のラジエータ７１を設けた例を示したが、第２のラジエータ７１は、機体１ａの幅方向の両側方に設けることができる。さらに、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態では第１のラジエータ６１と第２のラジエータ７１とを備えた無人ヘリコプタ１について説明したが、第２のラジエータ７１の受風面をさらに大きく形成して冷却性能を向上させることにより、第１のラジエータ６１を使用することなく、第２のラジエータ７１のみによってエンジン１２を充分に冷却することができる。

本発明は、航空写真撮影用の無人ヘリコプタ１の他、農薬散布用無人ヘリコプタやその他の用途に用いる無人ヘリコプタとしても適用できる。

Claims (4)

1. メインボディとその後部に連なるテールボディとを有する機体と、
   前記メインボディの上方に配設され機体内のエンジンによって駆動されるメインロータと、
   前記テールボディの後部に配設されたテールロータと、
   前記メインボディの左右下部から下方へ延びる左右一対の支持脚と、
   これら支持脚の下端部に設けられ、機体の前方から見て前記メインボディより機体の幅方向の外側に位置付けられた左右一対のスキッドと、
   機体を側方から見て前記スキッドの前端より前方であって、メインボディ前部の底面付近から下方に延在するように形成され、受風面が機体の前後方向に向けられたラジエータとを有する無人ヘリコプタにおいて、
   前記ラジエータにおける機体の幅方向の外側端は、正面視において、このラジエータに近接しているメインボディ底面の外側縁より外側方に突出した位置であって、かつ前記スキッドより機体の幅方向の内方に位置付けられていることを特徴とする無人ヘリコプタ。
2. 請求項１記載の無人ヘリコプタにおいて、
   ラジエータは、機体の幅方向の長さがメインボディ底面の幅より長い横長形状に形成され、メインボディの下方を前記幅方向に横断するように設けられていることを特徴とする無人ヘリコプタ。
3. 請求項１記載の無人ヘリコプタにおいて、
   ラジエータは、その内側端がメインボディ底面の外側縁より外方に位置する縦長形状に形成され、機体の幅方向の一側方と他側方とのうち、少なくともロータの回転により発生するダウンウォッシュが機体の前方へ向けて流れる一側方に設けられていることを特徴とする無人ヘリコプタ。
4. 請求項１記載の無人ヘリコプタにおいて、
   メインボディの内部に、機体フレームと、この機体フレーム上に支持されたエンジンと、動力伝達装置と、メインロータ軸と、メインラジエータとが収容され、
   前記メインボディは、前記機体フレームの下方を除く周囲を覆う形状に形成されるとともに、機体の幅方向に２分割可能に形成され、
   メインボディの一方の半部と他方の半部とは、前記機体フレーム側を支点にして機体の幅方向に開閉自在に形成されていることを特徴とする無人ヘリコプタ。

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