WO2007015447A1

WO2007015447A1 - 無人ヘリコプタ

Info

Publication number: WO2007015447A1
Application number: PCT/JP2006/315116
Authority: WO
Inventors: Osamu Sakamoto; Ikuhiko Hirami; Hironori Nakayama
Original assignee: Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2007-02-08
Also published as: KR100958598B1; JPWO2007015447A1; US20100181416A1; CN101238033A; KR20080005967A; JP4589394B2

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

明細書

無人へリコプタ

技術分野

[0001] 本発明は、ラジェータを備えた無人へリコプタに関するものである。

背景技術

[0002] 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へリコプタによって、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。近年の無人へリコプタは、 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つてきた。この結果、この種の無人へリコプタは、例えば火山や災害現場等のように有人へ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へ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へリコプタが開示されている。

[0003] 従来の無人へリコプタは、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ェータを備えている。このラジェータは、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ゥォッシュを受ける。このため、前進時にラジェ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。

[0004] 農薬散布の用途で使用される無人へリコプタは、操縦のしゃすさを考えて、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、ラジェータは正面力も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、ホバリングゃ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。

[0005] 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へリコプタは、上空でホノ《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つてラジェ一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、充分にェンジンを冷却することができなくなってしまう。

[0006] エンジンの冷却性能を向上させた無人へリコプタとしては、例えば特開 2002— 19 3193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へリコプタは、機体の前部であって幅方向の中央部に装備されたラジェータ (メインラジェータ）に加えて、機体前部の下側や両側部にサブラジェータを備えている。このサブラジェータを備えた従来の無人へリコプタを図 9に示す。

[0007] 図 9は、サブラジェータを備えた従来の無人へリコプタの正面図である。この無人へリコプタ 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ェータ 10 3を備えている。また、この無人へリコプタ 100は、機体 101の前部の下側または両側方にサブラジェータ 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、る。

[0008] 機体前部の下側に設けられたサブラジェータ 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。このサブラジェータ 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ェータ 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。これらのサブラジェータ 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ェータ 104, 105を装備することにより、メインラジェータ 103を補足して冷却能力を高めることができる。

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0009] しかし、機体前部の下側にサブラジェータ 104を設けたとしても、長時間にわたってホノ《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、このサブラジェータ 104は、受風面積 (飛行によって風を受ける面の面積）がメインラジェータ 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、ることが原因で後方力くる風の一部が阻止されるからである。このため、この従来の無人へリコプタは、機体前部の下側にサブラジェータ 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。

[0010] 一方、機体の両側方に設けられたサブラジェータ 105は、ホバリング時ゃ微速後進時でも風を充分に受けることができる。しかし、このサブラジェータ 105を備えた無人ヘリコプタ 100は、サブラジェータ 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、この無人へリコプタ 100では、例えば狭い作業所など力も外に運び出す場合、出入口の壁にサブラジェータ 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、この無人へリコプタ 100を自動車の荷台に載せて運ぶ場合は、サブラジェータ 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へリコプタ 100の占有スペースが広く必要になる。

[0011] 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、機体の前方力飛行による風を受けない後進時ゃホバリング時でも、ェンジンの冷却効果を充分に得られる無人へリコプタを提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0012] この目的を達成するために、本発明に係る無人へリコプタは、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、機体の前方力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ェ一タとを有する無人へリコプタにおいて、ラジェータにおける機体の幅方向の外側端は、正面視において、このラジェータに近接して!/、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。

発明の効果

[0013] 本発明によれば、ラジェ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、ラジェ一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。ラジェータは、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。このラジェ一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ゥォッシュは、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、ラジェ一タの外端部に斜め上方から当たる。このため、ラジェータはホノ《リング時にはダウンゥォッシュによる風を受けることができる。

[0014] したがって、本発明によるラジェータを搭載した無人へリコプタによれば、前進時の冷却性能を向上させることができるばかりか、ラジェータが前方力も風を受けることがない後進時ゃホノリング時にも冷却性能を向上させることができる。また、ラジェ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、無人へ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、本発明に係る無人へリコプタは、ラジェータによって機体の占有スぺースが拡大されることがなぐ機体がコンパクトであるから、運搬時ゃ駐機時に必要なスペースが狭くてよい。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施の形態による無人へリコプタの側面図である。

[図 2]図 2は、本発明の第 1の実施の形態による無人へリコプタの正面図である。

[図 3]図 3は、本発明の第 1の実施の形態による無人へリコプタの平面図である。

[図 4]図 4は、第 1の実施の形態による無人へリコプタの機体前部の構成を示す側面図である。

[図 5]図 5は、第 1の実施の形態による無人へ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]図 6は、本発明の第 2の実施の形態による無人へリコプタの側面図である。

[図 7]図 7は、本発明の第 2の実施の形態による無人へリコプタの正面図である。

[図 8]図 8は、本発明の第 2の実施の形態による無人へリコプタの平面図である。

[図 9]図 9は、従来の無人へリコプタの例を示す正面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0016] (第 1の実施の形態）

以下、本発明に係る無人へ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。

[0017] この実施の形態による無人へリコプタ 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 la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。

[0018] 機体フレーム 2は、図 4および図 5に示すように、無人へリコプタ 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 la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。

[0019] 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、下方に向力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。

[0020] 機体フレーム 2における機体 la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の前端部力後端部まで機体 laの前後方向に延在する長さに形成され取付けられて、る。

[0021] 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 1 7 (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 la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 laの幅方向の両端部に配設されている。

[0022] 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 la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 laの前後方向を指向している。

[0023] 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 la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 la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 la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。

[0024] 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!、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。

[0025] 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。

[0026] 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 )に嚙合している。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、る。

[0027] 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 4 1 (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。

[0028] 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）力も排出される。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一 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、排気チャンバ一 52の幅方向の両端部にそれぞれ接続されている。排気チャンバ一 52は、機体 la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。この排気チヤンバー 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。排気チャンバ一 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。

[0029] 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。

[0030] 第 1のラジェータ 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のラジェータ 61は、クランクケース 22の下部力も機体 la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 la の前方へ延びる第 2のステー 66と、これら両ステ一 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、る。

[0031] これらの第 1〜第 3のステー 65〜67は、機体 laの幅方向に対をなすように設けられており、第 1のラジェータ 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のラジェータ 71が取付けられている。第 1のラジェータ 61によって、請求項 4に記載した発明でいうメインラジェータが構成され、第 2のラジェ一タ 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ェータが構成されている。

[0032] 第 1のラジェータ 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のラジェータ 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のラジェータ 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ゥォッシュ W (吹き降ろし風）をコァ部 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。

[0033] 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 V、ように導風ガイド 72を省略して描、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 la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 la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 la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。

[0034] 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 la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 la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。

[0035] 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のラジェータ 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 laの外に露出することになる。

[0036] また、第 1のラジェータ 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 のラジェータ 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、排気チャンバ一 52の周囲を通過し、機体 laから後斜め下方に排出される。

[0037] 第 1のラジェータ 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のラジェータ 71の流入タンク 79 (図 2参照）に接続されて!、る。第 2のラジェータ 71は、図 2および図 3に示すように、機体 la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 laの幅方向に長い横長形状に形成されている。この第 2のラジェータ 71は、第 1 のラジェータ 61だけでは不足する冷却性能を補うものである。第 2のラジェータ 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。

[0038] 第 2のラジェータ 71は、図 1に示すように、機体 la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、る。この第 2のラジェータ 71の受風面（コア部 80の前面または背面）は機体 laの前後方向に向けられている。

[0039] この第 2のラジェータ 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、るメインボディ底面 83の幅 Lより長く形成されて、る。詳述すると、第 2のラジェータ 71における機体 la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のラジェータ 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 laの幅方向の内方に位置付けられている。

[0040] 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、る。

[0041] 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 laの位置や速度などの飛行データ、機体 laの姿勢や方位などの機体 la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力、あるいは地上局力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へリコプタ 1を飛行させることができる。

[0042] 無人へリコプタ 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 laから送信された各種運転状態データに基づ!/ヽて、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。

[0043] 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 8 7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。

[0044] 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 la側力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 la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 la側力も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 laの異常等を表示し、地上のオペレータに視認させる。

[0045] 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 la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、ジャイロ装置力なる姿勢センサ 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。

[0046] 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。

[0047] このように構成された無人へリコプタ 1が前方へ進行しているときは、機体 laの正面力も風を受けるので、第 1のラジェータ 61に空気が流入する。一方、第 2のラジェ一タ 71は、メインボディ 4の外でメインボディ 4より機体 la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のラジェータ 71の受風面は、機体 laの前後方向を指向している。このため、無人へリコプタ 1が前進するときは、第 1のラジェータ 61と第 2のラジェータ 71とによって高い冷却効果が得られる。

[0048] 無人へリコプタ 1がホノ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のラジェータ 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のラジェータ 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のラジェータ 71の両側部で後進時にも風を受けることができる。

[0049] メインロータ 6が回転することにより生じるダウンゥォッシュ 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のラジェータ 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、ダウンゥォッシュ Wは、第 2のラジェータ 71に機体 laの左斜め上後方から当たる。この場合、主に第 2のラジェータ 71における機体左側に位置する部位に風が当たる。

[0050] したがって、第 2のラジェータ 71は、後進時に機体 laの側面に沿って流れる風を受けるだけでなぐメインロータ 6の回転により生じるダウンゥォッシュ 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へリコプタ 1は、機体前部の正面に設けられている第 1のラジェータ 61が風を受けにくい状態でも、第 2のラジェータ 71によつて風を受けて冷却効果を充分に発揮することができる。

[0051] また、第 2のラジェータ 71は、スキッド 9より機体 laの幅方向の内方に位置しているから、無人へリコプタ 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。し力も、この実施の形態による無人へリコプタ 1 は、第 2のラジェータ 71によって機体 laの占有スペースが拡大されるようなことはなく、機体 laがコンパクトであるから、運搬時ゃ駐機時に必要なスペースが狭くてよい。 [0052] この実施の形態による第 2のラジェータ 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 laから取外すときに、第 2のラジェータ 71に干渉されることはない。したがって、第 2のラジェータ 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、し力も、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。

[0053] (第 2の実施の形態）

本発明に係る無人へリコプタは図 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へリコプタ 1は、機体 la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のラジェータ 71が設けられている。この第 2の実施の形態で示す第 2のラジェータ 71によって、請求項 3に記載した発明でいうラジェータが構成されている。この実施の形態による第 2のラジェ一タ 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。

[0054] 詳述すると、この実施の形態による第 2のラジェータ 71は、図 6に示すように、機体 laを側方カゝら見てスキッド 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のラジェ一タ 71の受風面は機体 laの前後方向を指向している。

[0055] 第 2のラジェータ 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、たり機体 laから取外すときに、第 2のラジェータ 71に干渉されるのを防ぐことができる。したがって、第 2のラジェータ 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。

[0056] この第 2のラジェータ 71における機体 la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のラジェータ 71に近接して、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 laの幅方向の内方に位置付けられている。また、この第 2のラジェータ 71における機体 laの幅方向の内側端 7 lb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ヽる。

[0057] 無人へリコプタ 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ゥォッシュ 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 laの後方力流れる風は、メインロータ 6からの捻れながら下降するダウンゥォッシュ 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 1 a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。

[0058] 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 laの左側には、矢印 Aで示すように、下降しながら後方力前方へ向力うダウンゥォッシュ Wによる風が生じ、機体 laの右側には、矢印 B のように、下降しながら前方力も後方へ向力ダウンゥォッシュ Wによる風が生じる。機体 laが後進するときには、第 2のラジェータ 71の後方側力も風が当たるので、図 8に示すように左側に第 2のラジェータ 71を設けることにより、メインロータ 6によるダウンゥォッシュ Wと合成されて、強い風が第 2のラジェータ 71に当たる。

[0059] 一方、機体 laの右側に第 2のラジェータ 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ゥォッシュ 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 la の左側に第 2のラジェータ 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のラジェータ 71を機体 laの右側に設ける。

[0060] すなわち、この実施の形態による第 2のラジェータ 71は、機体 la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ゥォッシュ Wが機体 la 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の全域でダウンゥォッシュ Wを受けることができる。また、この第 2のラジェータ 71はスキッド 9より機体 laの幅方向の内方に位置しているから、無人へリコプタ 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。し力も、この実施の形態による無人へリコプタ 1は、第 2のラジェータ 71によって機体 laの占有スぺースが拡大されるようなことはなぐ機体 laがコンパクトであるから、運搬時ゃ駐機時に必要なスペースが狭くてよ、。

[0061] 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 laにその幅方向へ開閉自在に取付けられている。すなわち、この無人へリコプタ 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、メインラジェータ 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へリコプタ 1を製造することができる。また、第 2のラジェータ 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。

[0062] 第 2の実施の形態では機体 laの一側方に第 2のラジェータ 71を設けた例を示した力第 2のラジェータ 71は、機体 la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のラジェータ 61と第 2のラジェータ 71とを備えた無人へリコプタ 1について説明したが、第 2のラジェータ 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のラジェータ 6 1を使用することなぐ第 2のラジェータ 71のみによってエンジン 12を充分に冷却することがでさる。

産業上の利用可能性

[0063] 本発明は、航空写真撮影用の無人へリコプタ 1の他、農薬散布用無人へリコプタゃその他の用途に用いる無人へリコプタとしても適用できる。

Claims

請求の範囲

[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、機体の前方力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へリコプタにおいて、

前記ラジェータにおける機体の幅方向の外側端は、正面視において、このラジェ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へリコプタ。

[2] 請求項 1記載の無人へリコプタにおいて、

ラジェータは、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ヽることを特徴とする無人へリコプタ。

[3] 請求項 1記載の無人へリコプタにおいて、

ラジェータは、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ゥ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へリコプタ。

[4] 請求項 1記載の無人へリコプタにおいて、

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、メインラジェータとが収容され、

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!、ることを特徴とする無人へリコプタ。