(57)【要約】【課題】  雨天時に飛行させて雨滴がロータブレード表面に衝突しても、強固に貼り付けられた保護材の面倒な貼り変え作業をすることなく、飛行性能を回復した状態で次回飛行が可能となる無人ヘリコプタ及び無人ヘリコプタの飛行方法を提供する。【解決手段】  メインロータ１０１のブレード本体１０３の回転方向前縁に保護材１０４を貼り付けた無人ヘリコプタにおいて、前記保護材１０４の上にさらに保護テープ１０５を貼り付けた。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインロータの回転方向前縁に保護材を貼り付けた無人ヘリコプタにおいて、
前記保護材の上にさらに保護テープを貼り付けたことを特徴とする無人ヘリコプタ。
【請求項２】
前記保護テープは、前記保護材より粘着力が弱い粘着剤で貼り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の無人ヘリコプタ。
【請求項３】
前記保護テープが覆う面積は前記保護材の面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載の無人ヘリコプタ。
【請求項４】
雨天時に請求項１〜３のいずれかに記載の保護テープを貼り付けて飛行することを特徴とする無人ヘリコプタの飛行方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータの回転により飛行する無人ヘリコプタ及び無人ヘリコプタの飛行方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無人ヘリコプタは、農薬等の薬剤を散布するため（例えば特許文献１）、あるいは航空写真撮影のため等に用いられる。この無人ヘリコプタは、リモコン操縦機で、使用者が地上から機体を見ながら飛行状態に応じて遠隔操作できる。
【０００３】
このような無人ヘリコプタにおいて、例えば予め任意に設定される飛行ルートに沿ってエンジンの運転状態等に応じて最適な飛行制御を自動的に行う自律飛行制御が実用化されている。このような自律飛行制御を行う場合、機体側の方位角センサや姿勢角センサ（ジャイロ）の検出データ及びＧＰＳデータなどを地上側に送信するとともに、地上側から送られる自律飛行の操縦指令信号を受信するデータ通信機が機体側に搭載される。また、機体の位置や速度を検出するためのＧＰＳ装置やカメラを搭載している場合の画像通信機及び自律飛行プログラムを格納したマイコンからなる制御基板などが機体に搭載される。
【０００４】
自律飛行制御に必要なこのようなデータ通信機、画像通信機、ＧＰＳ装置及び制御基板などからなる自律制御装置は自律制御ボックス内に収納され、収納しきれない機器は別のサブ制御ボックスに収納して機体に搭載される。
【０００５】
無人ヘリコプタの燃料タンクは、機体内部に収納される。さらに飛行距離を延ばすために、サブ燃料タンクが搭載され、機体内部の燃料タンクの残量が少なくなると、燃料ホースを通してサブポンプにより機体内部の燃料タンクに燃料を補充する。
【０００６】
無人ヘリコプタのメインボディの上部にはメインロータが備わり、このメインロータは複数本のＦＲＰ製のロータブレードにより構成される。このメインロータは毎分約８７０回転の高速回転により無人ヘリコプタを飛行させる。したがって、特に離着陸時に巻き上げる砂埃等が、回転中のロータブレードの前縁に衝突してロータブレードを損傷させるおそれがあるため、このロータブレード本体の前縁にはシート状のＦＲＰ製の保護材が貼り付けられる。
【０００７】
このような無人ヘリコプタを雨天時に飛行させると、回転するロータブレードの前縁に雨滴が飛行中も継続して衝突する。この雨滴の衝突により保護材表面が凹凸に変形する。この保護材は継続使用を前提に剥がれにくいよう強力な粘着剤によりロータブレード本体に固着されるため、保護材を引き剥がすことが容易ではなく、新たな保護材に交換作業が面倒である。したがって、一度雨天時に飛行すると、保護材表面が変形しているため、飛行性能が低下したままであり、次回飛行時には飛行性能が低下したまま当該ロータブレードを使用しなければならないという不具合が生じる。一方、雨滴による変形が生じないような硬く剛性の高い材質のプラスチック材料を保護材として用いると、曲面で形成されるロータブレードの外表面に沿わせて貼り付けることができず、性能を低下させる。また、金属等を保護材として用いると、重量が重くなりコスト的にも適切でない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１６６８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、雨天時に飛行させて雨滴がロータブレード表面に衝突しても、強固に貼り付けられた保護材の面倒な貼り替え作業をすることなく、飛行性能を回復した状態で次回飛行が可能となる無人ヘリコプタ及び無人ヘリコプタの飛行方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、メインロータの回転方向前縁に保護材を貼り付けた無人ヘリコプタにおいて、前記保護材の上にさらに保護テープを貼り付けたことを特徴とする無人ヘリコプタを提供する。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記保護テープは、前記保護材より粘着力が弱い粘着剤で貼り付けられたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記保護テープが覆う面積は前記保護材の面積より大きいことを特徴としている。
【００１３】
請求項４の発明は、雨天時に請求項１〜３のいずれかに記載の保護テープを貼り付けて飛行することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、例えばＦＲＰ製の保護テープが保護材の上から貼り付けられるため、雨天時に飛行したときにメインロータのロータブレードの前縁に貼り付けられた保護材を雨滴から保護できる。したがって、保護材表面に凹凸等の変形を生じることがなく、変形が生じた保護テープのみを引き剥がすことにより次回飛行時にも当該ロータブレードを支障なく使用できる。次回飛行時が再び雨天であれば、再び保護テープを貼り付けるだけでよい。
【００１５】
請求項２の発明によれば、保護テープの粘着力が保護材の粘着力より弱いため、雨天飛行時に保護テープを使用した後、保護材を残したまま保護テープのみを容易に引き剥がすことができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、保護テープは保護材より面積が大きいため、保護材を完全に覆い保護するとともに、接着面積が大きくなるため弱い粘着力でも確実に固着できる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、雨天時に飛行する場合に、雨滴によるメインロータのロータブレードの保護材の損傷を防止でき、次回飛行時に影響を与えることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１〜図３はそれぞれ、本発明に係る無人ヘリコプタの側面図、上面図及び正面図である。
無人ヘリコプタ１は、メインボディ２とテールボディ３からなる機体４を備える。メインボディ２の上部にメインロータ５が備わり、テールボディ３の後部にテールロータ６が備わる。このメインロータ５及びテールロータ６はそれぞれ複数本のロータブレード（メインロータのロータブレード１０１は図４参照）により構成される。メインボディ２の前部にラジエータ７が備わり、その後にエンジン、吸気系、メインロータ軸、燃料タンクの順にメインボディ２内に収容される。燃料タンクは、外部サブ燃料タンクを不要とすべく大容量のものが機体中央付近に収容される。機体４のほぼ中央部のメインボディ２の左右下部に支持脚８を介してスキッド９が備わる。スキッド９の前端部上方の機体下部には、機体内のエンジン（不図示）に接続された排気管６０に備わるマフラー６１が配設される。
【００１９】
メインボディ２の後部上側にコントロールパネル１０が備わり、下側に表示灯１１が備わる。コントロールパネル１０は、飛行前のチェックポイントやセルフチェック結果等を表示する。コントロールパネル１０の表示は地上局でも確認できる。表示灯１１は、ＧＰＳ制御の状態や機体の異常警告等の表示を行う。
【００２０】
メインボディ２の前部下側に、赤外線カメラ（あるいはＣＣＤカメラ）を収容したカメラ装置１２がカメラ雲台１３を介して取付けられる。カメラ装置１２は、カメラ雲台１３に対し、パン軸（垂直軸）廻りに回転するとともに、内部のカメラ（不図示）がチルト軸（水平軸）廻りに回転可能である。これにより、カメラが前側の窓１４を通して上空から地上の全方位を撮影できる。
【００２１】
メインボディ２の左側に自律制御ボックス１５が搭載される。自律制御ボックス１５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、及び制御プログラムを組込んだ制御基板などが収容される。自律制御は、機体の位置や速度などの飛行データ、機体の姿勢や方位などの機体データ、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等に基づいて、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あるいは地上局からの指令によって選択し、運転状態に応じて最適な操縦制御を行う。
【００２２】
この無人ヘリコプタ１は、このような自律制御で飛行できるとともに、飛行状態を目で確認しながら、この飛行状態や機体から送信された各種運転状態データに基づいて、リモコン操縦機によりマニュアル操作が可能である。
【００２３】
メインボディ２の下面側にアンテナ支持枠１６が取付けられる。このアンテナ支持枠１６に、傾斜したステー１７が取付けられる。このステー１７に、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操縦データアンテナ１８が取付けられる。ステー１７にはさらに、前述のカメラ装置１２で撮影した画像データ（アナログデータ）を地上局に送信するための画像データアンテナ１９が取付けられる。
【００２４】
テールボディ３の下面側に地磁気等に基づく方位角センサ２０が備わる。方位角センサ２０により機体の向き（東西南北）が検出される。メインボディ２内にさらに、ジャイロ装置からなる姿勢角センサ（不図示）が備わる。
【００２５】
テールボディ３の上面側にメインＧＰＳアンテナ２１及びサブＧＰＳアンテナ２２が備わる。テールボディ３の後端部に、リモコン操縦機からの指令信号を受信するリモコン受信アンテナ２３が備わる。
【００２６】
図４は本発明に係る無人ヘリコプタのロータブレードの概略図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。なお、（Ｂ）では保護材１０４及び保護テープ１０５は図示していない。
【００２７】
図示したように、メインロータ５（図１参照）を構成するＦＲＰ（ＧＦＲＰ、ＣＦＲＰ等）製のロータブレード１０１は、ブレード本体１０３とこれに貼り付けられるＦＲＰ製の保護材１０４（図の一点鎖線）、及びこの保護材１０４の上から貼り付けられる同じくＦＲＰ製の保護テープ１０５で構成される。なお、保護テープ１０５は、保護材１０４と同等性能とし、ＦＲＰ以外の材料でもかまわない。ロータブレード１０１の根元部には軸取付部１０２が備わり、メインロータ５の軸心（図１参照）に取付けられ、無人ヘリコプタ１（図１参照）の飛行中、ロータブレード１０１は矢印Ｒ方向に回転する。したがって、保護材１０４及び保護テープ１０５はブレード本体１０３の回転方向前縁に貼り付けられる。保護材１０４は、ブレード製造時にブレード本体１０３に強力な接着剤で貼付され製品として一体化された状態で出荷される。したがって、保護材１０４はブレード本体１０３の前縁を常に覆った状態で飛行する。これに対し保護テープ１０５は、粘着力が保護材１０４のそれより弱く雨天飛行時等の必要なときにのみ、飛行前に貼付される。飛行後、保護テープ１０５は容易に剥がされる。これにより、無人ヘリコプタ１が雨天時に飛行して雨滴がロータブレード１０１の前縁に衝突しても、保護テープ１０５が保護材１０４を保護するので、保護材１０４の表面に凹凸等の変形が生じることを防止できる。このため、次回飛行時には保護テープ１０５を引き剥がすことにより、前回飛行時の雨滴による影響を受けることなく元のロータブレード１０１を使用して飛行できる。
【００２８】
保護テープ１０５の粘着剤については、保護テープ１０５自体の裏面に裏紙で覆われた状態で粘着剤が付着していて、使用時に裏紙を剥がすことにより粘着面を露出させてブレード本体に貼り付けてもよいし、保護テープ１０５を貼り付けるときに粘着剤を塗布してもよい。
【００２９】
なお、ブレード本体１０３の先端部はエポキシ保護塗料（不図示）が塗布されて雨滴から保護される。また、１０６はラジエータ７（図１参照）に風を送るためにロータ本体１０３を幅広に形成した送風部である。
【００３０】
図５はロータブレード１０１の拡大断面図である。
図示したように、ブレード本体１０３の前縁には保護材１０４が貼り付けられ、その上から保護テープ１０５が貼り付けられる。この保護テープ１０５の粘着力は保護材１０４の粘着力（接着力）より弱く、飛行時に保護テープ１０５が剥れない程度の粘着力の弱い粘着剤（不図示）により固着される。このため、飛行後に保護材１０４を残したまま保護テープ１０５のみを容易に引き剥がすことができる。保護テープ１０５が覆う面積は、保護材１０４の面積より大きく、保護テープ１０５は保護材１０４全体を覆ってブレード本体１０３に貼り付けられる。これにより、保護テープ１０５は保護材１０４を確実に覆って保護するとともに、保護テープ１０５の接着面積が大きくなり、飛行中に剥れることなく確実に固着できる。
【００３１】
図６は本発明に係る無人ヘリコプタを用いた飛行方法を示すフローチャートである。
ステップＳ１
雨天時に無人ヘリコプタ１を飛行させる場合、飛行前にブレード本体１０３の前縁の保護材１０４の上から保護テープ１０５を貼り付ける。
ステップＳ２
保護テープ１０５を貼り付けた状態で無人ヘリコプタ１を飛行させる。
ステップＳ３
飛行終了後、保護テープを引き剥がす。あるいは次回飛行時の直前に引き剥がす。次回飛行時の直前に保護テープを引き剥がせば、無人ヘリコプタを保管中に誤ってロータブレード１０１に傷等がつくことを防止できる。
【００３２】
このように雨天飛行時のみ保護テープ１０５を貼り付けて飛行することにより、雨滴によるブレード本体１０３又は保護材１０４への変形を防止でき、次回飛行時には保護テープ１０５を剥がすことにより元のブレード本体を用いて飛行することができる。このため、雨滴による変形で強固に貼り付けられた保護材を貼り替えたり、ブレード本体を交換する必要は生じない。また、次回飛行時も雨天のときは前回使用した保護テープ１０５が使用可能であれば、これを貼り付けたまま飛行してもよいし、古い保護テープを引き剥がして新たな保護テープを貼り付けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、農薬等の薬剤散布用あるいは測量等の航空写真撮影用その他の無人ヘリコプタに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る無人ヘリコプタの側面図。
【図２】図１の無人ヘリコプタの上面図。
【図３】図１の無人ヘリコプタの正面図。
【図４】本発明に係る無人ヘリコプタのロータブレードの概略図であり、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図。
【図５】ロータブレードの拡大断面図。
【図６】本発明に係る無人ヘリコプタを用いた飛行方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３５】
１：無人ヘリコプタ、２：メインボディ、３：テールボディ、４：機体、５：メインロータ、６：テールロータ、７：ラジエータカバー、８：支持脚、９：スキッド、１０：コントロールパネル、１１：表示灯、１２：カメラ装置、１３：雲台、１４：窓、１５：自律制御ボックス、１６：アンテナ支持枠、１７：ステー、１８：操縦データアンテナ、１９：画像データアンテナ、２０：方位角センサ、２１：メインＧＰＳアンテナ、２２：サブＧＰＳアンテナ、２３：リモコン受信アンテナ、１０１：ロータブレード、１０２：軸取付部、１０３：ブレード本体、１０４：保護材、１０５：保護テープ、１０６：送風部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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