(57)【要約】  多重回転翼式航空機（１００）及び多重回転翼式航空機（１００）の制御方法である。多重回転翼式航空機（１００）は、機体（１０）と、第１の回転翼（２０）と、第２の回転翼（３０）と、を含む。機体（１０）は、背を向けあった第１の側（１１）及び第２の側（１２）を含む。第１の回転翼（２０）は、機体（１０）の第１の側（１１）に接続され、第２の回転翼は、機体（１０）の第２の側（１２）に接続される。第２の回転翼（３０）のトルク係数は、第１の回転翼（２０）のトルク係数とは異なる。多重回転翼式航空機（１００）が、第２の側（１２）が第１の側（１１）を向く方向に飛行するか、又は第１の側（１１）が第２の側（１２）を向く方向に飛行するとき、第１の回転翼（２０）は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼（３０）は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値よりも小さい。
2021531201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背を向けあった第１の側及び第２の側を含む機体と、
前記機体の前記第１の側に接続された第１の回転翼と、
前記機体の前記第２の側に接続され、トルク係数が前記第１の回転翼のトルク係数とは異なる第２の回転翼と、を含む多重回転翼式航空機であって、
前記多重回転翼式航空機が、前記第２の側が前記第１の側を向く方向に飛行するか、又は前記第１の側が前記第２の側を向く方向に飛行するとき、前記第１の回転翼は第１の回転速度で回転し、前記第２の回転翼は第２の回転速度で回転し、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、所定値よりも小さい多重回転翼式航空機。
【請求項２】
前記第２の回転翼のトルク係数は前記第１の回転翼のトルク係数よりも大きく、前記第１の側は機首側であり、前記第２の側は機尾側であり、
前記第２の回転翼のトルク係数は前記第１の回転翼のトルク係数よりも小さく、前記第１の側は機首側であり、前記第２の側は機尾側であり、
前記第２の回転翼のトルク係数は前記第１の回転翼のトルク係数よりも大きく、前記第１の側は機体左側であり、前記第２の側は機体右側であり、
前記第２の回転翼のトルク係数は前記第１の回転翼のトルク係数よりも小さく、前記第１の側は機体左側であり、前記第２の側は機体右側であることの少なくとも一つを特徴とする請求項１に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項３】
前記多重回転翼式航空機が空中に停止しているとき、前記第１の回転翼は第３の回転速度で回転し、前記第２の回転翼は第４の回転速度で回転し、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、前記第３の回転速度と前記第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい請求項１又は２に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項４】
前記第１の回転翼の数は複数であり、前記第２の回転翼の数は複数である請求項１〜３のいずれか一項に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項５】
前記第１の回転翼と前記第２の回転翼の直径は異なる請求項１〜４のいずれか一項に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項６】
前記第１の回転翼と前記第２の回転翼の翼型パラメータが異なり、前記翼型パラメータは、迎え角、ピッチ、弦長のうちの１つ又は複数を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項７】
前記第１の回転翼のトルク係数は調整可能であること、前記第２の回転翼のトルク係数が調整可能であることの少なくとも一つを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項８】
多重回転翼式航空機の制御方法であって、前記多重回転翼式航空機が、背を向けあった第１の側及び第２の側を含む機体を含み、前記多重回転翼式航空機が、前記機体の前記第１の側に接続された第１の回転翼と、前記機体の前記第２の側に接続され、トルク係数が前記第１の回転翼のトルク係数とは異なる第２の回転翼と、をさらに含み、前記多重回転翼式航空機が、前記第２の側が前記第１の側を向く方向に飛行するか、又は前記第１の側が前記第２の側を向く方向に飛行するときに、前記制御方法は、
第１の回転速度で回転するように前記第１の回転翼を制御することと、
第２の回転速度で回転するように前記第２の回転翼を制御することとを含み、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、所定値よりも小さい制御方法。
【請求項９】
前記第２の回転翼のトルク係数は前記第１の回転翼のトルク係数よりも大きく、前記第１の側は機首側であり、前記第２の側は機尾側であり、
前記第２の回転翼のトルク係数が前記第１の回転翼のトルク係数よりも小さく、前記第１の側は機首側であり、前記第２の側は機尾側であり、
前記第２の回転翼のトルク係数は前記第１の回転翼のトルク係数よりも大きく、前記第１の側は機体左側であり、前記第２の側は機体右側であり、
前記第２の回転翼のトルク係数は前記第１の回転翼のトルク係数よりも小さく、前記第１の側は機体左側であり、前記第２の側は機体右側であることの少なくとも一つを特徴とする請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記多重回転翼式航空機が空中に停止するときに、前記制御方法は、
第３の回転速度で回転するように前記第１の回転翼を制御することと、
第４の回転速度で回転するように前記第２の回転翼を制御することとをさらに含み、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、前記第３の回転速度と前記第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい請求項８又は９に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記第１の回転翼の数は複数であり、前記第２の回転翼の数は複数である請求項８〜１０のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記第１の回転翼と前記第２の回転翼の直径が異なる請求項８〜１１のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記第１の回転翼と前記第２の回転翼の翼型パラメータが異なり、前記翼型パラメータは、迎え角、ピッチ、弦長のうちの１つ又は複数を含む請求項８〜１２のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記第１の回転翼のトルク係数が調整可能であり、前記第２の回転翼のトルク係数が調整可能であることの少なくとも一つを特徴とする請求項８〜１３のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記制御方法は、前記第１の回転翼の前記第３の回転速度が前記第１の回転速度に変わるように制御することと、
前記第２の回転翼の前記第４の回転速度が前記第２の回転速度に変わるように制御することとをさらに含み、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、前記第３の回転速度と前記第４の回転速度の差の絶対値よりも小さく、前記多重回転翼式航空機が、空中停止から、前記第２の側が前記第１の側を向く方向に飛行するように、又は前記第１の側が前記第２の側を向く方向に飛行するように変える請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１６】
多重回転翼式航空機であって、前記多重回転翼式航空機が、背を向けあった第１の側及び第２の側を含む機体を含み、前記多重回転翼式航空機が、前記機体の前記第１の側に接続された第１の回転翼と、前記機体の前記第２の側に接続され、トルク係数が前記第１の回転翼のトルク係数とは異なる第２の回転翼と、をさらに含み、前記多重回転翼式航空機が、飛行制御システムをさらに含み、前記多重回転翼式航空機が、前記第２の側が前記第１の側を向く方向に飛行するか、又は前記第１の側が前記第２の側を向く方向に飛行するときに、前記飛行制御システムは、
第１の回転速度で回転するように前記第１の回転翼を制御し、
第２の回転速度で回転するように前記第２の回転翼を制御するために用いられ、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、所定値よりも小さい多重回転翼式航空機。
【請求項１７】
前記第２の回転翼のトルク係数が前記第１の回転翼のトルク係数よりも大きく、前記第１の側は機首側であり、前記第２の側は機尾側であり、
前記第２の回転翼のトルク係数が前記第１の回転翼のトルク係数よりも小さく、前記第１の側は機首側であり、前記第２の側は機尾側であり、
前記第２の回転翼のトルク係数が前記第１の回転翼のトルク係数よりも大きく、前記第１の側は機体左側であり、前記第２の側は機体右側であり、
前記第２の回転翼のトルク係数が前記第１の回転翼のトルク係数よりも小さく、前記第１の側は機体左側であり、前記第２の側は機体右側であることの少なくとも一つを特徴とする請求項１６に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項１８】
前記多重回転翼式航空機が空中に停止するときに、前記飛行制御システムは、さらに、
第３の回転速度で回転するように前記第１の回転翼を制御し、
第４の回転速度で回転するように前記第２の回転翼を制御するために用いられ、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、前記第３の回転速度と前記第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい請求項１６又は１７に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項１９】
前記第１の回転翼の数は複数であり、前記第２の回転翼の数は複数である請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項２０】
前記第１の回転翼と前記第２の回転翼の直径が異なる請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項２１】
前記第１の回転翼と前記第２の回転翼の翼型パラメータが異なり、前記翼型パラメータは、迎え角、ピッチ、弦長のうちの１つ又は複数を含む請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項２２】
前記第１の回転翼のトルク係数が調整可能であり、前記第２の回転翼のトルク係数が調整可能であることの少なくとも一つを特徴とする請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の多重回転翼式航空機。
【請求項２３】
前記飛行制御システムは、さらに、
前記第１の回転翼の前記第３の回転速度が前記第１の回転速度に変わるよう制御し、
前記第２の回転翼の前記第４の回転速度が前記第２の回転速度に変わるように制御するために用いられ、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、前記第３の回転速度と前記第４の回転速度の差の絶対値よりも小さく、前記多重回転翼式航空機が、空中停止から、前記第２の側が前記第１の側を向く方向に飛行するように、又は前記第１の側が前記第２の側を向く方向に飛行するように変える請求項１８に記載の多重回転翼式航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機分野に関し、特に、多重回転翼式航空機及び多重回転翼式航空機の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
普通の航空機は、同寸法、同翼型の多重回転式翼飛行システムを採用しており、空中停止時に、各回転翼の起振周波数は基本的に同じであるが、各方向の飛行を実現するため、水平分力トルクを提供しており、各回転翼のモータの回転速度に違いがある必要があり、各回転翼の起振周波数の変化がもたらされている。多重回転翼式航空機全体にとって、飛行時に起振する周波数帯域は、空中停止よりも大幅に広くなり、且つこの周波数帯域の幅は、モータ回転速度差の増大に伴い広くなり、起振周波数と多重回転翼式航空機の固有周波数とがカップリングする確率が増大し、追加的な振動の問題を引き起こしている。振動は、多重回転翼式航空機上の結像装置の結像品質を悪化させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の実施形態は、多重回転翼式航空機及び多重回転翼式航空機の制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態の多重回転翼式航空機は、機体と、第１の回転翼と、第２の回転翼と、を含む。前記機体は、背を向けあった第１の側及び第２の側を含む。第１の回転翼は、前記機体の前記第１の側に接続され、第２の回転翼は、前記機体の前記第２の側に接続される。前記第２の回転翼のトルク係数は、前記第１の回転翼のトルク係数とは異なる。前記多重回転翼式航空機が、前記第２の側が前記第１の側を向く方向に飛行するか、又は前記第１の側が前記第２の側を向く方向に飛行するとき、前記第１の回転翼は第１の回転速度で回転し、前記第２の回転翼は第２の回転速度で回転し、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、所定値よりも小さい。
【０００５】
本発明の実施形態の多重回転翼式航空機は、トルク係数が異なる第１の回転翼及び第２の回転翼を採用し、多重回転翼式航空機が定方向に飛行するときに、第１の回転翼は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼は第２の回転速度で回転し、且つ第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は比較的小さく、起振力周波数帯域は比較的狭く、これにより、機体と第１の回転翼又は第２の回転翼とが共振する可能性を小さくし、機体に搭載された結像装置の結像品質を向上させる。
【０００６】
本発明の実施形態の制御方法は、多重回転翼式航空機に用いることができる。多重回転翼式航空機は、機体と、第１の回転翼と、第２の回転翼と、を含む。前記機体は、背を向けあった第１の側及び第２の側を含む。第１の回転翼は、前記機体の前記第１の側に接続され、第２の回転翼は、前記機体の前記第２の側に接続される。前記第２の回転翼のトルク係数は、前記第１の回転翼のトルク係数とは異なる。前記多重回転翼式航空機が、前記第２の側が前記第１の側を向く方向に飛行するか、又は前記第１の側が前記第２の側を向く方向に飛行するとき、前記制御方法は、前記第１の回転翼が第１の回転速度で回転するように制御し、前記第２の回転翼が第２の回転速度で回転するように制御することを含み、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、所定値よりも小さい。
【０００７】
本発明の実施形態の多重回転翼式航空機の制御方法において、多重回転翼式航空機の第１の回転翼及び第２の回転翼は、トルク係数が異なり、多重回転翼式航空機が定方向に飛行するときに、第１の回転翼が第１の回転速度で回転するように制御し、第２の回転翼が第２の回転速度で回転するように制御し、且つ第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は比較的小さく、起振力周波数帯域は比較的狭く、これにより、機体と第１の回転翼又は第２の回転翼とが共振する可能性を小さくし、機体に搭載された結像装置の結像品質を向上させる。
【０００８】
本発明のもう１つの実施形態の多重回転翼式航空機は、機体と、第１の回転翼と、第２の回転翼と、飛行制御システムと、を含む。前記機体は、背を向けあった第１の側及び第２の側を含む。第１の回転翼は、前記機体の前記第１の側に接続され、第２の回転翼は、前記機体の前記第２の側に接続される。前記第２の回転翼のトルク係数は、前記第１の回転翼のトルク係数とは異なる。前記多重回転翼式航空機が、前記第２の側が前記第１の側を向く方向に飛行するか、又は前記第１の側が前記第２の側を向く方向に飛行するとき、前記飛行制御システムは、前記第１の回転翼が第１の回転速度で回転するように制御し、前記第２の回転翼が第２の回転速度で回転するように制御するために用いられ、前記第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、所定値よりも小さい。
【０００９】
本発明の実施形態の多重回転翼式航空機において、第１の回転翼及び第２の回転翼は、トルク係数が異なり、多重回転翼式航空機が定方向に飛行するときに、飛行制御システムは、第１の回転翼が第１の回転速度で回転するように制御し、第２の回転翼が第２の回転速度で回転するように制御し、且つ第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は比較的小さく、起振力周波数帯域は比較的狭く、これにより、機体と第１の回転翼又は第２の回転翼とが共振する可能性を小さくし、機体に搭載された結像装置の結像品質を向上させる。
【００１０】
本発明の実施形態の付加的な態様及び利点は、以下の記述において一部を記載し、一部は以下の記述から自明であるか、又は本発明の実践から理解することができる。
【００１１】
本発明の上述した態様及び利点、付加的な態様及び利点の少なくとも一つは、以下の図面を参照して実施形態の記述から明らかに容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の多重回転翼式航空機の構造模式図である。
【図２】本発明の実施形態の多重回転翼式航空機が定方向に飛行するときの側面模式図である。
【図３】先行技術における多重回転翼式航空機が定方向に飛行するときの起振力周波数帯域の模式図である。
【図４】本発明の実施形態の多重回転翼式航空機が定方向に飛行するときの起振力周波数帯域の模式図である。
【図５】本発明の実施形態の多重回転翼式航空機が空中停止しているときの側面模式図である。
【図６】本発明の実施形態の多重回転翼式航空機の制御方法の流れ模式図である。
【図７】本発明の実施形態の多重回転翼式航空機の制御方法の流れ模式図である。
【図８】本発明の実施形態の多重回転翼式航空機の制御方法の流れ模式図である。
【図９】本発明の実施形態の飛行制御システムを含む多重回転翼式航空機の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について詳細に記述する。実施形態の例は、図面において示し、始めから終わりまで同一又は類似の符号で同一若しくは類似の要素又は同一若しくは類似の機能を有する要素を表す。以下、図面を参照して記述する実施形態は例示的なものであり、本発明について説明するために用いられているにすぎず、本発明に対する限定であると理解することはできない。
【００１４】
なお、本発明の実施形態の記述において、「第１の」、「第２の」などの用語は、記述の目的のために用いられているにすぎず、相対的な重要性を指示若しくは暗示するもの、又は指示する技術的特徴の数を暗示若しくは明示するものと理解することはできない。そのため、「第１の」、「第２の」などと限定された特徴は、１つ又は複数の前記特徴を明示的又は暗示的に含むことができる。本発明の実施形態の記述において、「複数の」の意味は、別段の明確で具体的な限定がある場合を除き、２つ以上である。
【００１５】
なお、本発明の実施形態の記述において、別段の明確な規定及び限定がある場合を除き、「装着」、「つなぐ」、「接続」などの用語は、広義に理解すべきであり、例えば、固定接続であっても、着脱可能な接続であっても、一体化して接続しても、機械的な接続であっても、電気的な接続であっても、互いに通信可能であっても、直接つないでも、中間的な媒体を介して間接的につないでも、２つの要素内部の連通であっても、２つの要素の相互作用関係であってもよい。当業者は、具体的な状況に応じて上記用語の本発明の実施形態における具体的な意味を理解することができる。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施形態の多重回転翼式航空機１００は、機体１０と、第１の回転翼２０と、第２の回転翼３０と、を含む。機体１０は、背を向けあった第１の側１１及び第２の側１２を含む。第１の回転翼２０は、機体１０の第１の側１１に接続される。第２の回転翼３０は、機体１０の第２の側１２に接続される。第２の回転翼３０のトルク係数は、第１の回転翼２０のトルク係数とは異なる。多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。
【００１７】
具体的には、本発明の実施形態の多重回転翼式航空機１００は、４回転翼航空機、６回転翼航空機、８回転翼航空機などとすることができ、ここでは限定しない。図１及び図２に示すように、本実施例の多重回転翼式航空機１００は、４回転翼航空機を例としており、結像装置２００が搭載されていてもよい。結像装置２００は、多重回転翼式航空機１００が飛行又は空中停止しているときに、静止画又は動画の撮影を行うために用いられる。結像装置２００は、雲台３００上に装着されていてもよく、雲台３００は機体１０に固定接続される。雲台３００は、結像装置２００に適切な撮影角度を提供することができる。多重回転翼式航空機１００の機体１０の振動が比較的大きい場合、結像装置２００の振動も比較的大きく、結像装置２００の結像品質が悪化する。特に、高倍率光学ズームレンズでは、機体１０の軽微な振動によって撮影画面の大幅なブレが引き起こされ、レンズの撮影品質に影響を及ぼす。
【００１８】
第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０は、いずれもアーム５０を介して機体１０上に接続される。第２の回転翼３０のトルク係数は、第１の回転翼２０のトルク係数とは異なる。ここで、トルク係数とは、回転翼と空気の相互作用の大きさをいう。回転翼のトルク係数が小さいほど、回転翼と空気の相互作用が小さくなることを表す。例えば、第１の回転翼２０のトルク係数が第２の回転翼３０のトルク係数よりも小さい場合、第１の回転翼２０と空気の相互作用が第２の回転翼３０と空気の相互作用よりも小さいことを表す。
【００１９】
多重回転翼式航空機１００は、アーム５０上に設けられた駆動アセンブリ（図示せず）をさらに含む。駆動アセンブリは、第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０に対して起振力を加え、第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０の回転を駆動するために用いられる。駆動アセンブリは、複数の駆動モータを含む。複数の駆動モータは、それぞれ第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０に固定接続される。駆動モータの駆動の下で、第１の回転翼２０は一定の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は一定の回転速度で回転する。本実施例において、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が、第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。第１の回転翼２０のプロペラ回転数、第２の回転翼３０のプロペラ回転数は、それぞれ対応する駆動モータの起振力周波数と等しい。駆動モータの回転速度が大きいほど、対応する回転翼の回転速度は大きくなり、回転翼のプロペラ回転数は大きくなる。
【００２０】
多重回転翼式航空機１００は、水平分力トルクの作用がなければ、定方向に飛行することができない。図３に示すように、先行技術の多重回転翼式航空機においては、複数の回転翼のトルク係数がいずれも等しいため、多重回転翼式航空機が飛行するときに、例えば前に飛ぶときに、機首側に位置する回転翼の回転速度と、機尾側に位置する回転翼の回転速度の差の絶対値が大きく、機首側に位置する回転翼のプロペラ回転数と機尾側に位置する回転翼のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的広く、起振力周波数帯域と機体固有周波数とがカップリングする確率が比較的大きく、機体と回転翼に共振が生じる確率が比較的大きい。そのため、本実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数は第１の回転翼２０のトルク係数とは異なり、例えば、第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数よりも大きいか、又は第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数よりも小さい。図２及び図４に示すように、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向（図２に示すＸ方向）に飛行するとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的狭く、且つ所定値が小さいほど、２つのプロペラ回転数間の周波数帯域が狭くなる。このとき、起振力周波数帯域と機体１０固有周波数がカップリングする確率は比較的小さく、機体１０と回転翼に共振が生じる確率は比較的小さい。本実施例において、所定値Ｎは、多重回転翼式航空機１００の回転翼のパラメータ条件により調整することができ、例えば、所定値Ｎは、５０、１００、１５０回転／分（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ，ＲＰＭ）以下などとしてもよく、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、［０，Ｎ］のうちのいずれかの数値とすることができる。例えば、Ｎ＝５０回転／分のとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、０、１０、３０、４５、４８、５０回転／分などのいずれかの数値とすることができる。さらに、例えば、Ｎ＝１００回転／分のとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、０、３０、５０、７０、９０、９５回転／分などのいずれかの数値とすることができる。また、例えば、Ｎ＝１５０回転／分のとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、０、２５、５０、１００、１２０、１４０回転／分などのいずれかの数値とすることができる。このように、多重回転翼式航空機１００は、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０が、近い又は同じ回転速度で、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、振動が比較的小さく、結像装置２００の結像品質が比較的高い。好ましくは、前記所定値Ｎはゼロに近接する。なお、前記所定値Ｎは、２０回転／秒以下、３０回転／秒以下など、実際の必要に応じて設けてもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００２１】
図１に示したように、本実施例では、第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数よりも大きいとき、第１の側１１が機体１０の機首側であり、第２の側１２が機体１０の機尾側である場合、多重回転翼式航空機１００は、第２の側１２が第１の側１１の向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶ状態である（図２に示す）ことを表し、このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、前記所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき（図５に示す）、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と前記第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さく、これにより、機体１０と回転翼に共振が生じて画像の効果がよくなくなる確率が小さくなる。
【００２２】
その他の実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数が、第１の回転翼２０のトルク係数よりも小さいとき、第１の側１１が機体１０の機首側であり、第２の側１２が機体１０の機尾側である場合、多重回転翼式航空機１００は、第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００が後ろに飛ぶ状態であることを表す。このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が後ろに飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さい。
【００２３】
その他の実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数が、第１の回転翼２０のトルク係数よりも大きいとき、第１の側１１が機体１０の左側であり、第２の側１２が機体１０の右側であってもよく、多重回転翼式航空機１００は、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００は左に飛ぶ状態であることを表す。このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と前記第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さい。
【００２４】
その他の実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数が、第１の回転翼２０のトルク係数よりも小さいとき、第１の側１１が機体１０の左側であり、第２の側１２が機体１０の右側である場合、多重回転翼式航空機１００は、第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００が右に飛ぶ状態であることを表す。このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が右に飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さい。
【００２５】
当然ながら、多重回転翼式航空機１００の第１の側１１及び第２の側１２は、機体１０のある一定の側である以外に、多重回転翼式航空機１００が飛行中に、第１の側１１及び第２の側１２は、さらに、多重回転翼式航空機１００の飛行状態により変換可能である。例えば、多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わり、多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わった後、さらに他の飛行状態に変わる。どのような飛行状態の変換であっても、第１の回転翼１０及び第２の回転翼２０にも変化が生じ、それに応じて、元の第１の回転翼１０のトルク係数及び第２の回転翼２０のトルク係数にも変化が生じる。
【００２６】
多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わり、例えば、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わる。次に、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わることを例に、詳細に説明する。初期には、第１の側１１が機体１０の機首側であり、第２の側１２が機体１０の機尾側であり、多重回転翼式航空機１００は前に飛ぶ。機尾側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ１は、機首側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ２よりも大きい。このとき、第１の回転翼２０は、前に飛ぶ第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は、前に飛ぶ第２の回転速度で回転し、前に飛ぶ第１の回転速度と前に飛ぶ第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶときに、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、比較的狭い。多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わるときに、第１の回転翼２０は、元の機首側に位置する回転翼から機体左側に位置する回転翼に変わり、第２の回転翼３０は、元の機尾側に位置する回転翼から機体右側に位置する回転翼に変わり、機体右側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ３は、機体左側に位置する回転翼よりも大きいトルク係数Ｋ４に変わる。このとき、第１の回転翼２０は、左に飛ぶ第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は、左に飛ぶ第２の回転速度で回転し、左に飛ぶ第１の回転速度と左に飛ぶ第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶときに、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、依然として比較的狭い。このように、第１の側１１及び第２の側１２の回転翼のトルク係数を変えることにより、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶときも、左に飛ぶときも、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的狭いことを保証することができ、機体１０と回転翼に共振が生じる確率をいずれも比較的小さくし、結像装置２００の結像品質を比較的高くする。１つの例において、前に飛ぶ第１の回転速度の大きさは、左に飛ぶ第１の回転速度の大きさと等しくてもよく、前に飛ぶ第２の回転速度の大きさは、左に飛ぶ第２の回転速度の大きさと等しくてもよい。また、例えば、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから右に飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶことから右に飛ぶことに変わるなど、多重回転翼式航空機１００が１つの飛行状態から別の飛行状態に変わる他の実施例は、いずれも上述した前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わる実施例の操作を参照することができ、ここでは詳しく述べない。
【００２７】
多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わった後、さらに他の飛行状態に変わり、例えば、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる。次に、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わることを例に、詳細に説明する。多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わることは、上述した実施例の操作を参照することができ、ここではより多くは述べない。多重回転翼式航空機１００は前に飛ぶことから左に飛ぶことにすでに変わっており、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる必要があるときに、第１の回転翼２０は、元の機体左側に位置する回転翼から機首側に位置する回転翼に変わり、第２の回転翼３０は、元の機体右側に位置する回転翼から機尾側に位置する回転翼に変わり、機首側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ５は、機尾側に位置する回転翼よりも大きいトルク係数Ｋ６に変わる。このとき、第１の回転翼２０は、後ろに飛ぶ第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は、後ろに飛ぶ第２の回転速度で回転し、後ろに飛ぶ第１の回転速度と後ろに飛ぶ第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が後ろに飛ぶときに、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、依然として比較的狭い。このように、第１の側１１及び第２の側１２の回転翼のトルク係数を変えることにより、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶときも、左に飛ぶときも、後ろに飛ぶときも、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的狭いことを保証することができ、機体１０と回転翼に共振が生じる確率をいずれも比較的小さくし、結像装置２００の結像品質を比較的高くする。また、例えば、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから右に飛ぶことに変わった後、さらに後ろに飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶことから右に飛ぶことに変わった後、さらに前に飛ぶことに変わるなど、多重回転翼式航空機１００が１つの飛行状態から別の飛行状態に変わった後、さらに他の飛行状態に変わる他の実施例は、いずれも上述した前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる実施例の操作を参照することができ、ここでは詳しく述べない。
【００２８】
本実施例において、第１の回転翼２０の数は複数であってもよく、第２の回転翼３０の数も複数であってもよい。図１に示す実施例では、多重回転翼式航空機１００が「Ｘ」字形の４回転翼であるときに、第１の回転翼２０は、機体１０の前端（機首側）に設けられた２つの回転翼であり、第２の回転翼３０は、機体１０の後端（機尾側）に設けられた２つの回転翼であるか、又は、第２の回転翼３０は、機体１０の前端（機首側）に設けられた２つの回転翼であり、第１の回転翼２０は、機体１０の後端（機尾側）に設けられた２つの回転翼である。さらに、例えば、本発明の多重回転翼式航空機１００が「十」字形の４回転翼であるときに、第１の回転翼２０は、機体１０の前端（機首側）及び左側に設けられた２つの回転翼であり、第２の回転翼３０は、機体１０の後端（機尾側）及び右側に設けられた２つの回転翼である。当然ながら、第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０の数及び装着方式は、上述したものに限定されず、実際の必要に応じて調整することができ、ここでは制限しない。また、第１の回転翼２０の数が複数であり、第２の回転翼３０の数も複数であるとき、第１の回転速度、第３の回転速度は、いずれも複数の第１の回転翼２０の平均回転速度であってもよく、第２の回転速度、第４の回転速度は、いずれも複数の第２の回転翼３０の平均回転速度であってもよい。
【００２９】
本実施例において、各回転翼のトルク係数は、いずれも回転翼の寸法、回転翼の翼型パラメータなどのいずれか１つ又は複数のパラメータにより決定し、言い換えれば、回転翼の寸法、回転翼の翼型パラメータのそれぞれが、いずれも回転翼のトルク係数に対して影響を及ぼし得る。具体的には、他のパラメータ条件が同じ条件であり、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０は寸法のみが異なる場合も、第１の回転翼２０のトルク係数と第２の回転翼３０のトルク係数が異なる。又は、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０は翼型パラメータのみが異なる場合も、第１の回転翼２０のトルク係数と第２の回転翼３０のトルク係数が異なる。又は、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の寸法と翼型パラメータがいずれも異なる場合も、第１の回転翼２０のトルク係数と第２の回転翼３０のトルク係数が異なる可能性がある。このように、多重回転翼式航空機１００は、異なる回転翼の寸法、翼型パラメータの少なくとも一つを採用して、トルク係数が適切な第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０を装着することができる（例えば、航空機１００は、異なる回転翼の寸法、翼型パラメータの少なくとも一つを採用して、第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数と異なることを実現する）。
【００３０】
図１に示す実施例において、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の寸法は異なり、ここで、回転翼の寸法は、回転翼の直径を含む。回転翼の直径が大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなり、回転翼の直径が小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。第２の回転翼３０の直径は第１の回転翼２０の直径よりも大きく、第２の回転翼３０と空気の相互作用は第１の回転翼２０と空気の相互作用よりも大きい。そのため、直径の大きい回転翼が直径の小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。その他の実施例において、第１の側とは機体の左側をいい、第２の側とは機体の右側をいい、第１の回転翼は左側の２つの回転翼であり、第２の回転翼は右側の２つの回転翼であり、第２の回転翼の寸法は第１の回転翼の寸法よりも大きく、第２の回転翼のトルク係数を第１の回転翼のトルク係数よりも大きくすることを実現でき、この航空機が定方向に飛行する（左に飛ぶ）とき、第１の回転翼の第１の回転速度と第２の回転翼の第２の回転速度の差の絶対値を比較的小さくし、起振力周波数帯域を比較的狭くすることにより、機体と第１の回転翼又は第２の回転翼とが共振する可能性を小さくし、機体上に搭載された結像装置の結像品質を向上させる。
【００３１】
その他の実施例において、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の翼型パラメータが異なり、ここで、回転翼の翼型パラメータは、迎え角、ピッチ、弦長のうちの１つ又は複数を含む。第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の翼型パラメータが異なることは、そのうち１つのパラメータが異なるか、又は複数のパラメータが異なることを含む。迎え角を例にすると、回転翼の迎え角が大きいほど、回転翼の前面投影面積が大きくなり、空気との相互作用が大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなる。回転翼の迎え角が小さいほど、回転翼の前面投影面積が小さくなり、空気との相互作用が小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。１つの例において、第２の回転翼３０の迎え角は第１の回転翼２０の迎え角よりも大きく、第２の回転翼３０と空気の相互作用は第１の回転翼２０と空気の相互作用よりも大きい。そのため、迎え角の大きい回転翼が迎え角の小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。さらに、ピッチを例にすると、回転翼のピッチが大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなり、回転翼のピッチが小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。もう１つの例において、第２の回転翼３０のピッチは、第１の回転翼２０のピッチよりも大きい。そのため、ピッチの大きい回転翼がピッチの小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０が共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。また、弦長を例にすると、回転翼の弦長が大きいほど、同じ直径の下で、回転翼の断面面積が大きくなり、空気との相互作用が大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなる。回転翼の弦長が小さいほど、同じ直径の下で、回転翼の断面面積が小さくなり、空気との相互作用が小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。さらにもう１つの例において、第２の回転翼３０の弦長は、第１の回転翼２０の弦長よりも大きい。そのため、弦長の大きい回転翼が弦長の小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。
【００３２】
本実施例において、回転翼のトルク係数は、出荷時に確定することができ、使用中にさらに調節することもできる。具体的には、第１の回転翼２０のトルク係数が調整可能であるか、又は第２の回転翼３０のトルク係数が調整可能であるか、又は、第１の回転翼２０のトルク係数及び第２の回転翼３０のトルク係数がいずれも調整可能である。例えば、回転翼に回転翼ピッチ変更装置が設けられており、多重回転翼式航空機１００は、ピッチ変更装置を用いて第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０の迎え角を変えて、第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０のピッチを変え、第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０のトルク係数を調節することができる。前記実施例において、多重回転翼式航空機１００が飛行状態を変えるとき、元の第１の回転翼１０のトルク係数及び第２の回転翼２０のトルク係数は、いずれもピッチ変更装置によって変えることができる。次に、４回転翼航空機が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わることを例に、回転翼のトルク係数をいかにして調節するかについて詳細に説明する。４回転翼航空機が前に飛ぶときに、機尾側に位置する２つの回転翼（第２の回転翼３０）のトルク係数はＫ１であり、機首側に位置する２つの回転翼（第１の回転翼２０）のトルク係数はＫ２であり、Ｋ１はＫ２よりも大きい。４回転翼航空機が左に飛ぶように変わるときに、すべての回転翼のピッチは、すべての回転翼のトルク係数に変化が生じるように変わる。具体的には、元の右側の第１の回転翼２０のピッチを変え、トルク係数をＫ３に変え、元の右側の第２の回転翼３０のピッチを変え、トルク係数をＫ３に変える。元の左側の第１の回転翼２０のピッチを変え、トルク係数をＫ４に変え、元の左側の第２の回転翼３０のピッチを変え、トルク係数をＫ４に変える。そのため、機体右側に位置する２つの回転翼のトルク係数はいずれもＫ３であり、機体左側に位置する２つの回転翼のトルク係数はいずれもＫ４であり、Ｋ３はＫ４よりも大きい。１つの例において、Ｋ１はＫ３と等しくてもよく、Ｋ２はＫ４と等しくてもよく、元の左側の第１の回転翼２０のピッチを変えずに保持してもよく、トルク係数は依然としてＫ１であり、元の右側の第１の回転翼２０のピッチが大きくなり、トルク係数はＫ４に変わる。
【００３３】
総合すると、本発明の実施形態の多重回転翼式航空機１００は、トルク係数が異なる第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０を採用し、多重回転翼式航空機１００が定方向に飛行するときに、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、且つ第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は比較的小さく、起振力周波数帯域は比較的狭く、これにより、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。
【００３４】
図１及び図６に示すように、本発明の実施形態は、多重回転翼式航空機１００の制御方法を提供する。多重回転翼式航空機１００は、機体１０と、第１の回転翼２０と、第２の回転翼３０と、を含む。機体１０は、背を向けあった第１の側１１及び第２の側１２を含む。第１の回転翼２０は、機体１０の第１の側１１に接続される。第２の回転翼３０は、機体１０の第２の側１２に接続される。第２の回転翼３０のトルク係数は、第１の回転翼２０のトルク係数とは異なる。多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、本発明の実施形態の制御方法は、以下のステップを含む。
【００３５】
Ｓ１、第１の回転速度で回転するように第１の回転翼２０を制御する。
【００３６】
Ｓ２、第２の回転速度で回転するように第２の回転翼３０を制御する。ここで、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。
【００３７】
具体的には、本発明の実施形態の多重回転翼式航空機１００は、４回転翼航空機、６回転翼航空機、８回転翼航空機などとすることができ、ここでは限定しない。図１及び図２に示すように、本実施例の多重回転翼式航空機１００は、４回転翼航空機を例としており、結像装置２００が搭載されていてもよい。結像装置２００は、多重回転翼式航空機１００が飛行又は空中停止しているときに、静止画又は動画の撮影を行うために用いられる。結像装置２００は、雲台３００上に装着されていてもよく、雲台３００は機体１０に固定接続される。雲台３００は、結像装置２００に適切な撮影角度を提供することができる。多重回転翼式航空機１００の機体１０の振動が比較的大きい場合、結像装置２００の振動も比較的大きく、結像装置２００の結像品質が悪化する。特に、高倍率光学ズームレンズでは、機体１０の軽微な振動によって撮影画面の大幅なブレが引き起こされ、レンズの撮影品質に影響を及ぼす。
【００３８】
第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０は、いずれもアーム５０を介して機体１０上に接続される。第２の回転翼３０のトルク係数は、第１の回転翼２０のトルク係数とは異なる。ここで、トルク係数とは、回転翼と空気の相互作用の大きさをいう。回転翼のトルク係数が小さいほど、回転翼と空気の相互作用が小さくなることを表す。例えば、第１の回転翼２０のトルク係数が第２の回転翼３０のトルク係数よりも小さい場合、第１の回転翼２０と空気の相互作用が第２の回転翼３０と空気の相互作用よりも小さいことを表す。
【００３９】
多重回転翼式航空機１００は、アーム５０上に設けられた駆動アセンブリ（図示せず）をさらに含む。駆動アセンブリは、第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０に対して起振力を加え、第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０の回転を駆動するために用いられる。駆動アセンブリは、複数の駆動モータを含む。複数の駆動モータは、それぞれ第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０に固定接続される。駆動モータの駆動の下で、第１の回転翼２０は一定の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は一定の回転速度で回転する。本実施例において、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が、第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。第１の回転翼２０のプロペラ回転数、第２の回転翼３０のプロペラ回転数は、それぞれ対応する駆動モータの起振力周波数と等しい。駆動モータの回転速度が大きいほど、対応する回転翼の回転速度は大きくなり、回転翼のプロペラ回転数は大きくなる。
【００４０】
多重回転翼式航空機１００は、水平分力トルクの作用がなければ、定方向に飛行することができない。図３に示すように、先行技術の多重回転翼式航空機においては、複数の回転翼のトルク係数がいずれも等しいため、多重回転翼式航空機が飛行するときに、例えば前に飛ぶときに、機首側に位置する回転翼の回転速度と、機尾側に位置する回転翼の回転速度の差の絶対値が大きく、機首側に位置する回転翼のプロペラ回転数と機尾側に位置する回転翼のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的広く、起振力周波数帯域と機体固有周波数とがカップリングする確率が比較的大きく、機体と回転翼に共振が生じる確率が比較的大きい。そのため、本実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数は第１の回転翼２０のトルク係数とは異なり、例えば、第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数よりも大きいか、又は第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数よりも小さい。図２及び図４に示すように、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向（図２に示すＸ方向）に飛行するとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的狭く、且つ所定値が小さいほど、２つのプロペラ回転数間の周波数帯域が狭くなる。このとき、起振力周波数帯域と機体１０固有周波数がカップリングする確率は比較的小さく、機体１０と回転翼に共振が生じる確率は比較的小さい。本実施例において、所定値Ｎは、多重回転翼式航空機１００の回転翼のパラメータ条件により調整することができ、例えば、所定値Ｎは、５０、１００、１５０回転／分（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ，ＲＰＭ）以下などとしてもよく、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、［０，Ｎ］のうちのいずれかの数値とすることができる。例えば、Ｎ＝５０回転／分のとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、０、１０、３０、４５、４８、５０回転／分などのいずれかの数値とすることができる。さらに、例えば、Ｎ＝１００回転／分のとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、０、３０、５０、７０、９０、９５回転／分などのいずれかの数値とすることができる。また、例えば、Ｎ＝１５０回転／分のとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、０、２５、５０、１００、１２０、１４０回転／分などのいずれかの数値とすることができる。このように、多重回転翼式航空機１００は、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０が、近い又は同じ回転速度で、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、振動が比較的小さく、結像装置２００の結像品質が比較的高い。好ましくは、前記所定値Ｎはゼロに近接する。なお、前記所定値Ｎは、２０回転／秒以下、３０回転／秒以下など、実際の必要に応じて設けてもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００４１】
図５及び図７に示すように、本実施例では、多重回転翼式航空機１００が空中に停止するときに、多重回転翼式航空機１００の制御方法は、さらに以下のステップを含む。
【００４２】
Ｓ３、第３の回転速度で回転するように第１の回転翼２０を制御する。
【００４３】
Ｓ４、第４の回転速度で回転するように第２の回転翼３０を制御する。ここで、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。
【００４４】
第１の回転翼２０のトルク係数は第２の回転翼３０のトルク係数よりも小さいため、第１の回転翼２０と空気の相互作用は第２の回転翼３０と空気の相互作用よりも小さい。駆動モータの同様な大きさの出力の駆動の下で、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第３の回転速度が第４の回転速度よりも大きいときにのみ、第１の回転翼２０で生じる引張力が第２の回転翼３０で生じる引張力と等しいことを保証することができ、このようにして、機体１０が平衡を保ち、多重回転翼式航空機１００が空中に停止することができる。
【００４５】
図１に示したように、本実施例では、第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数よりも大きいとき、第１の側１１が機体１０の機首側であり、第２の側１２が機体１０の機尾側である場合、多重回転翼式航空機１００は、第２の側１２が第１の側１１の向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶ状態である（図２に示す）ことを表し、このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、前記所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき（図５に示す）、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と前記第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さく、これにより、機体１０と回転翼に共振が生じて画像の効果がよくなくなる確率が小さくなる。
【００４６】
その他の実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数が、第１の回転翼２０のトルク係数よりも小さいとき、第１の側１１が機体１０の機首側であり、第２の側１２が機体１０の機尾側である場合、多重回転翼式航空機１００は、第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００が後ろに飛ぶ状態であることを表す。このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が後ろに飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さい。
【００４７】
その他の実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数が、第１の回転翼２０のトルク係数よりも大きいとき、第１の側１１が機体１０の左側であり、第２の側１２が機体１０の右側であってもよく、多重回転翼式航空機１００は、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００は左に飛ぶ状態であることを表す。このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さい。
【００４８】
その他の実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数が、第１の回転翼２０のトルク係数よりも小さいとき、第１の側１１が機体１０の左側であり、第２の側１２が機体１０の右側である場合、多重回転翼式航空機１００は、第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００が右に飛ぶ状態であることを表す。このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が右に飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さい。
【００４９】
当然ながら、多重回転翼式航空機１００の第１の側１１及び第２の側１２は、機体１０のある一定の側である以外に、多重回転翼式航空機１００が飛行中に、第１の側１１及び第２の側１２は、さらに、多重回転翼式航空機１００の飛行状態により変換可能である。例えば、多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わり、多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わった後、さらに他の飛行状態に変わる。どのような飛行状態の変換であっても、第１の回転翼１０及び第２の回転翼２０にも変化が生じ、それに応じて、元の第１の回転翼１０のトルク係数及び第２の回転翼２０のトルク係数にも変化が生じる。
【００５０】
多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わり、例えば、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わる。次に、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わることを例に、詳細に説明する。初期には、第１の側１１が機体１０の機首側であり、第２の側１２が機体１０の機尾側であり、多重回転翼式航空機１００は前に飛ぶ。機尾側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ１は、機首側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ２よりも大きい。このとき、第１の回転翼２０は、前に飛ぶ第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は、前に飛ぶ第２の回転速度で回転し、前に飛ぶ第１の回転速度と前に飛ぶ第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶときに、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、比較的狭い。多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わるときに、第１の回転翼２０は、元の機首側に位置する回転翼から機体左側に位置する回転翼に変わり、第２の回転翼３０は、元の機尾側に位置する回転翼から機体右側に位置する回転翼に変わり、機体右側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ３は、機体左側に位置する回転翼よりも大きいトルク係数Ｋ４に変わる。このとき、第１の回転翼２０は、左に飛ぶ第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は、左に飛ぶ第２の回転速度で回転し、左に飛ぶ第１の回転速度と左に飛ぶ第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶときに、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、依然として比較的狭い。このように、第１の側１１及び第２の側１２の回転翼のトルク係数を変えることにより、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶときも、左に飛ぶときも、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的狭いことを保証することができ、機体１０と回転翼に共振が生じる確率をいずれも比較的小さくし、結像装置２００の結像品質を比較的高くする。１つの例において、前に飛ぶ第１の回転速度の大きさは、左に飛ぶ第１の回転速度の大きさと等しくてもよく、前に飛ぶ第２の回転速度の大きさは、左に飛ぶ第２の回転速度の大きさと等しくてもよい。また、例えば、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから右に飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶことから右に飛ぶことに変わるなど、多重回転翼式航空機１００が１つの飛行状態から別の飛行状態に変わる他の実施例は、いずれも上述した前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わる実施例の操作を参照することができ、ここでは詳しく述べない。
【００５１】
多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わった後、さらに他の飛行状態に変わり、例えば、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる。次に、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わることを例に、詳細に説明する。多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わることは、上述した実施例の操作を参照することができ、ここではより多くは述べない。多重回転翼式航空機１００は前に飛ぶことから左に飛ぶことにすでに変わっており、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる必要があるときに、第１の回転翼２０は、元の機体左側に位置する回転翼から機首側に位置する回転翼に変わり、第２の回転翼３０は、元の機体右側に位置する回転翼から機尾側に位置する回転翼に変わり、機首側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ５は、機尾側に位置する回転翼よりも大きいトルク係数Ｋ６に変わる。このとき、第１の回転翼２０は、後ろに飛ぶ第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は、後ろに飛ぶ第２の回転速度で回転し、後ろに飛ぶ第１の回転速度と後ろに飛ぶ第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が後ろに飛ぶときに、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、依然として比較的狭い。このように、第１の側１１及び第２の側１２の回転翼のトルク係数を変えることにより、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶときも、左に飛ぶときも、後ろに飛ぶときも、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的狭いことを保証することができ、機体１０と回転翼に共振が生じる確率をいずれも比較的小さくし、結像装置２００の結像品質を比較的高くする。また、例えば、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから右に飛ぶことに変わった後、さらに後ろに飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶことから右に飛ぶことに変わった後、さらに前に飛ぶことに変わるなど、多重回転翼式航空機１００が１つの飛行状態から別の飛行状態に変わった後、さらに他の飛行状態に変わる他の実施例は、いずれも上述した前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる実施例の操作を参照することができ、ここでは詳しく述べない。
【００５２】
本実施例において、第１の回転翼２０の数は複数であってもよく、第２の回転翼３０の数も複数であってもよい。図１に示す実施例では、多重回転翼式航空機１００が「Ｘ」字形の４回転翼であるときに、第１の回転翼２０は、機体１０の前端（機首側）に設けられた２つの回転翼であり、第２の回転翼３０は、機体１０の後端（機尾側）に設けられた２つの回転翼であるか、又は、第２の回転翼３０は、機体１０の前端（機首側）に設けられた２つの回転翼であり、第１の回転翼２０は、機体１０の後端（機尾側）に設けられた２つの回転翼である。さらに、例えば、本発明の多重回転翼式航空機１００が「十」字形の４回転翼であるときに、第１の回転翼２０は、機体１０の前端（機首側）及び左側に設けられた２つの回転翼であり、第２の回転翼３０は、機体１０の後端（機尾側）及び右側に設けられた２つの回転翼である。当然ながら、第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０の数及び装着方式は、上述したものに限定されず、実際の必要に応じて調整することができ、ここでは限定しない。また、第１の回転翼２０の数が複数であり、第２の回転翼３０の数も複数であるとき、第１の回転速度、第３の回転速度は、いずれも複数の第１の回転翼２０の平均回転速度であってもよく、第２の回転速度、第４の回転速度は、いずれも複数の第２の回転翼３０の平均回転速度であってもよい。
【００５３】
本実施例において、各回転翼のトルク係数は、いずれも回転翼の寸法、回転翼の翼型パラメータなどのいずれか１つ又は複数のパラメータにより決定し、言い換えれば、回転翼の寸法、回転翼の翼型パラメータのそれぞれが、いずれも回転翼のトルク係数に対して影響を及ぼし得る。具体的には、他のパラメータ条件が同じ条件であり、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０は寸法のみが異なる場合も、第１の回転翼２０のトルク係数と第２の回転翼３０のトルク係数が異なる。又は、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０は翼型パラメータのみが異なる場合も、第１の回転翼２０のトルク係数と第２の回転翼３０のトルク係数が異なる。又は、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の寸法と翼型パラメータがいずれも異なる場合も、第１の回転翼２０のトルク係数と第２の回転翼３０のトルク係数が異なる可能性がある。このように、多重回転翼式航空機１００は、異なる回転翼の寸法、翼型パラメータの少なくとも一つを採用して、トルク係数が適切な第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０を装着することができる（例えば、航空機１００は、異なる回転翼の寸法、翼型パラメータの少なくとも一つを採用して、第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数と異なることを実現する）。
【００５４】
図１に示す実施例において、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の寸法は異なり、ここで、回転翼の寸法は、回転翼の直径を含む。回転翼の直径が大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなり、回転翼の直径が小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。第２の回転翼３０の直径は第１の回転翼２０の直径よりも大きく、第２の回転翼３０と空気の相互作用は第１の回転翼２０と空気の相互作用よりも大きい。そのため、直径の大きい回転翼が直径の小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。その他の実施例において、第１の側とは機体の左側をいい、第２の側とは機体の右側をいい、第１の回転翼は左側の２つの回転翼であり、第２の回転翼は右側の２つの回転翼であり、第２の回転翼の寸法は第１の回転翼の寸法よりも大きく、第２の回転翼のトルク係数を第１の回転翼のトルク係数よりも大きくすることを実現でき、この航空機が定方向に飛行する（左に飛ぶ）とき、第１の回転翼の第１の回転速度と第２の回転翼の第２の回転速度の差の絶対値を比較的小さくし、起振力周波数帯域を比較的狭くすることにより、機体と第１の回転翼又は第２の回転翼とが共振する可能性を小さくし、機体上に搭載された結像装置の結像品質を向上させる。
【００５５】
その他の実施例において、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の翼型パラメータが異なり、ここで、回転翼の翼型パラメータは、迎え角、ピッチ、弦長のうちの１つ又は複数を含む。第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の翼型パラメータが異なることは、そのうち１つのパラメータが異なるか、又は複数のパラメータが異なることを含む。迎え角を例にすると、回転翼の迎え角が大きいほど、回転翼の前面投影面積が大きくなり、空気との相互作用が大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなる。回転翼の迎え角が小さいほど、回転翼の前面投影面積が小さくなり、空気との相互作用が小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。１つの例において、第２の回転翼３０の迎え角は第１の回転翼２０の迎え角よりも大きく、第２の回転翼３０と空気の相互作用は第１の回転翼２０と空気の相互作用よりも大きい。そのため、迎え角の大きい回転翼が迎え角の小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。さらに、ピッチを例にすると、回転翼のピッチが大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなり、回転翼のピッチが小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。もう１つの例において、第２の回転翼３０のピッチは、第１の回転翼２０のピッチよりも大きい。そのため、ピッチの大きい回転翼がピッチの小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０が共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。また、弦長を例にすると、回転翼の弦長が大きいほど、同じ直径の下で、回転翼の断面面積が大きくなり、空気との相互作用が大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなる。回転翼の弦長が小さいほど、同じ直径の下で、回転翼の断面面積が小さくなり、空気との相互作用が小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。さらにもう１つの例において、第２の回転翼３０の弦長は、第１の回転翼２０の弦長よりも大きい。そのため、弦長の大きい回転翼が弦長の小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。
【００５６】
本実施例において、回転翼のトルク係数は、出荷時に確定することができ、使用中にさらに調節することもできる。具体的には、第１の回転翼２０のトルク係数が調整可能であるか、又は第２の回転翼３０のトルク係数が調整可能であるか、又は、第１の回転翼２０のトルク係数及び第２の回転翼３０のトルク係数がいずれも調整可能である。例えば、回転翼に回転翼ピッチ変更装置が設けられており、多重回転翼式航空機１００は、ピッチ変更装置を用いて第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０の迎え角を変えて、第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０のピッチを変え、第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０のトルク係数を調節することができる。前記実施例において、多重回転翼式航空機１００が飛行状態を変えるとき、元の第１の回転翼１０のトルク係数及び第２の回転翼２０のトルク係数は、いずれもピッチ変更装置によって変えることができる。次に、４回転翼航空機が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わることを例に、回転翼のトルク係数をいかにして調節するかについて詳細に説明する。４回転翼航空機が前に飛ぶときに、機尾側に位置する２つの回転翼（第２の回転翼３０）のトルク係数はＫ１であり、機首側に位置する２つの回転翼（第１の回転翼２０）のトルク係数はＫ２であり、Ｋ１はＫ２よりも大きい。４回転翼航空機が左に飛ぶように変わるときに、すべての回転翼のピッチは、すべての回転翼のトルク係数に変化が生じるように変わる。具体的には、元の右側の第１の回転翼２０のピッチを変え、トルク係数をＫ３に変え、元の右側の第２の回転翼３０のピッチを変え、トルク係数をＫ３に変える。元の左側の第１の回転翼２０のピッチを変え、トルク係数をＫ４に変え、元の左側の第２の回転翼３０のピッチを変え、トルク係数をＫ４に変える。そのため、機体右側に位置する２つの回転翼のトルク係数はいずれもＫ３であり、機体左側に位置する２つの回転翼のトルク係数はいずれもＫ４であり、Ｋ３はＫ４よりも大きい。１つの例において、Ｋ１はＫ３と等しくてもよく、Ｋ２はＫ４と等しくてもよく、元の左側の第１の回転翼２０のピッチを変えずに保持してもよく、トルク係数は依然としてＫ１であり、元の右側の第１の回転翼２０のピッチが大きくなり、トルク係数はＫ４に変わる。
【００５７】
図１及び図８に示すように、本発明の実施形態の多重回転翼式航空機１００の制御方法は、さらに以下のステップを含む。
【００５８】
Ｓ５、第１の回転翼２０の第３の回転速度が第１の回転速度に変わるように制御する。
【００５９】
Ｓ６、第２の回転翼３０の第４の回転速度が第２の回転速度に変わるように制御する。ここで、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さく、多重回転翼式航空機１００を、空中停止から、第２の側が第１の側を向く方向に飛行するように変える。
【００６０】
具体的には、多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値が比較的大きいため、第３の回転速度及び第４の回転速度を調節する必要がある。第１の回転翼２０の回転速度を小さくするため、第１の回転翼２０に接続した駆動モータの回転速度を小さくするように制御し、第２の回転翼３０の回転速度を大きくするため、第２の回転翼３０に接続された駆動モータの回転速度を大きくするように制御することにより、第１の回転翼２０の第３の回転速度を第１の回転速度に変え、第２の回転翼３０の第４の回転速度を第２の回転速度に変え、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、空中停止時の第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。また、空中停止状態のときに、第１の回転翼２０の引張力と第２の回転翼３０の引張力は近い。第３の回転速度及び第４の回転速度を調節した後、第１の回転翼２０の引張力が小さくなり、第２の回転翼３０の引張力が大きくなり、第２の回転翼３０が第１の回転翼２０を向く水平分力トルクの作用を多重回転翼式航空機１００が受けるようにし、そのため、多重回転翼式航空機１００は、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行する。このようにして、多重回転翼式航空機１００が、空中停止状態から定方向飛行状態に変わることを実現する。
【００６１】
さらに、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が依然として所定値よりも大きいとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が所定値よりも小さくなるまで、第１の回転翼２０の回転速度を小さくするため、第１の回転翼２０に接続した駆動モータの回転速度を小さくするように制御し、第２の回転翼３０の回転速度を大きくするため、第２の回転翼３０に接続した駆動モータの回転速度を大きくするように制御することを継続する。本実施例において、多重回転翼式航空機１００が定方向に飛行しているときに第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数を近くし、起振力周波数帯域を比較的狭くし、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、結像装置２００の撮影品質を最適化するため、所定値を比較的小さい数値に設定することができる。
【００６２】
総合すると、本発明の実施形態の多重回転翼式航空機１００の制御方法において、多重回転翼式航空機１００の第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０はトルク係数が異なり、多重回転翼式航空機１００が定方向に飛行するときに、第１の回転速度で回転するように第１の回転翼２０を制御し、第２の回転速度で回転するように第２の回転翼３０を制御し、且つ第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は比較的小さく、起振力周波数帯域は比較的狭く、これにより、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。
【００６３】
図６及び図９に示すように、本発明の実施形態は、さらに、飛行制御システム４０を含む多重回転翼式航空機１００を提供する。多重回転翼式航空機１００は、機体１０と、第１の回転翼２０と、第２の回転翼３０と、飛行制御システム４０と、を含む。機体１０は、背を向けあった第１の側１１及び第２の側１２を含む。第１の回転翼２０は、機体１０の第１の側１１に接続される。第２の回転翼３０は、機体１０の第２の側１２に接続される。第２の回転翼３０のトルク係数は、第１の回転翼２０のトルク係数とは異なる。多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、飛行制御システム４０は、第１の回転速度で回転するように第１の回転翼２０を制御し、第２の回転速度で回転するように第２の回転翼３０を制御するために用いられ、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。つまり、飛行制御システム４０は、ステップＳ１及びＳ２を実現するために用いることができる。
【００６４】
具体的には、本発明の実施形態の多重回転翼式航空機１００は、４回転翼航空機、６回転翼航空機、８回転翼航空機などとすることができ、ここでは限定しない。図１及び図２に示すように、本実施例の多重回転翼式航空機１００は、４回転翼航空機を例としており、結像装置２００が搭載されていてもよい。結像装置２００は、多重回転翼式航空機１００が飛行又は空中停止しているときに、静止画又は動画の撮影を行うために用いられる。結像装置２００は、雲台３００上に装着されていてもよく、雲台３００は機体１０に固定接続される。雲台３００は、結像装置２００に適切な撮影角度を提供することができる。多重回転翼式航空機１００の機体１０の振動が比較的大きい場合、結像装置２００の振動も比較的大きく、結像装置２００の結像品質が悪化する。特に、高倍率光学ズームレンズでは、機体１０の軽微な振動によって撮影画面の大幅なブレが引き起こされ、レンズの撮影品質に影響を及ぼす。
【００６５】
第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０は、いずれもアーム５０を介して機体１０上に接続される。第２の回転翼３０のトルク係数は、第１の回転翼２０のトルク係数とは異なる。ここで、トルク係数とは、回転翼と空気の相互作用の大きさをいう。回転翼のトルク係数が小さいほど、回転翼と空気の相互作用が小さくなることを表す。例えば、第１の回転翼２０のトルク係数が第２の回転翼３０のトルク係数よりも小さい場合、第１の回転翼２０と空気の相互作用が第２の回転翼３０と空気の相互作用よりも小さいことを表す。
【００６６】
多重回転翼式航空機１００は、アーム５０上に設けられた駆動アセンブリ（図示せず）をさらに含む。駆動アセンブリは、第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０に対して起振力を加え、第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０の回転を駆動するために用いられる。駆動アセンブリは、複数の駆動モータを含む。複数の駆動モータは、それぞれ第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０に固定接続される。駆動モータの駆動の下で、第１の回転翼２０は一定の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は一定の回転速度で回転する。本実施例において、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が、第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。第１の回転翼２０のプロペラ回転数、第２の回転翼３０のプロペラ回転数は、それぞれ対応する駆動モータの起振力周波数と等しい。駆動モータの回転速度が大きいほど、対応する回転翼の回転速度は大きくなり、回転翼のプロペラ回転数は大きくなる。
【００６７】
多重回転翼式航空機１００は、水平分力トルクの作用がなければ、定方向に飛行することができない。図３に示すように、先行技術の多重回転翼式航空機においては、複数の回転翼のトルク係数がいずれも等しいため、多重回転翼式航空機が飛行するときに、例えば前に飛ぶときに、機首側に位置する回転翼の回転速度と、機尾側に位置する回転翼の回転速度の差の絶対値が大きく、機首側に位置する回転翼のプロペラ回転数と機尾側に位置する回転翼のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的広く、起振力周波数帯域と機体固有周波数とがカップリングする確率が比較的大きく、機体と回転翼に共振が生じる確率が比較的大きい。そのため、本実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数は第１の回転翼２０のトルク係数とは異なり、例えば、第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数よりも大きいか、又は第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数よりも小さい。図２及び図４に示すように、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向（図２に示すＸ方向）に飛行するとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的狭く、且つ所定値が小さいほど、２つのプロペラ回転数間の周波数帯域が狭くなる。このとき、起振力周波数帯域と機体１０固有周波数がカップリングする確率は比較的小さく、機体１０と回転翼に共振が生じる確率は比較的小さい。本実施例において、所定値Ｎは、多重回転翼式航空機１００の回転翼のパラメータ条件により調整することができ、例えば、所定値Ｎは、５０、１００、１５０回転／分（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ，ＲＰＭ）以下などとしてもよく、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、［０，Ｎ］のうちのいずれかの数値とすることができる。例えば、Ｎ＝５０回転／分のとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、０、１０、３０、４５、４８、５０回転／分などのいずれかの数値とすることができる。さらに、例えば、Ｎ＝１００回転／分のとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、０、３０、５０、７０、９０、９５回転／分などのいずれかの数値とすることができる。また、例えば、Ｎ＝１５０回転／分のとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、０、２５、５０、１００、１２０、１４０回転／分などのいずれかの数値とすることができる。このように、多重回転翼式航空機１００は、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０が、近い又は同じ回転速度で、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、振動が比較的小さく、結像装置２００の結像品質が比較的高い。好ましくは、前記所定値Ｎはゼロに近接する。なお、前記所定値Ｎは、２０回転／秒以下、３０回転／秒以下など、実際の必要に応じて設けてもよく、本実施例に限定されるものではない。
【００６８】
図７及び図９に示すように、本実施例において、多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、多重回転翼式航空機１００の飛行制御システム４０は、さらに、第３の回転速度で回転するように第１の回転翼２０を制御し、第４の回転速度で回転するように第２の回転翼３０を制御するために用いることができ、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。つまり、飛行制御システム４０は、さらに、ステップＳ３及びＳ４を実施するために用いられる。
【００６９】
第１の回転翼２０のトルク係数は第２の回転翼３０のトルク係数よりも小さいため、第１の回転翼２０と空気の相互作用は第２の回転翼３０と空気の相互作用よりも小さい。駆動モータの同様な大きさの出力の駆動の下で、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第３の回転速度が第４の回転速度よりも大きいときにのみ、第１の回転翼２０で生じる引張力が第２の回転翼３０で生じる引張力と等しいことを保証することができ、このようにして、機体１０が平衡を保ち、多重回転翼式航空機１００が空中に停止することができる。
【００７０】
図９に示したように、本実施例では、第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数よりも大きいとき、第１の側１１が機体１０の機首側であり、第２の側１２が機体１０の機尾側である場合、多重回転翼式航空機１００は、第２の側１２が第１の側１１の向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶ状態である（図２に示す）ことを表し、このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、前記所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき（図５に示す）、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と前記第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さく、これにより、機体１０と回転翼に共振が生じて画像の効果がよくなくなる確率が小さくなる。
【００７１】
その他の実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数が、第１の回転翼２０のトルク係数よりも小さいとき、第１の側１１が機体１０の機首側であり、第２の側１２が機体１０の機尾側である場合、多重回転翼式航空機１００は、第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００が後ろに飛ぶ状態であることを表す。このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が後ろに飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さい。
【００７２】
その他の実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数が、第１の回転翼２０のトルク係数よりも大きいとき、第１の側１１が機体１０の左側であり、第２の側１２が機体１０の右側であってもよく、多重回転翼式航空機１００は、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００は左に飛ぶ状態であることを表す。このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さい。
【００７３】
その他の実施例において、第２の回転翼３０のトルク係数が、第１の回転翼２０のトルク係数よりも小さいとき、第１の側１１が機体１０の左側であり、第２の側１２が機体１０の右側である場合、多重回転翼式航空機１００は、第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行し、多重回転翼式航空機１００が右に飛ぶ状態であることを表す。このとき、第１の回転翼２０は第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第２の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。多重回転翼式航空機１００が空中停止しているとき、第１の回転翼２０は第３の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は第４の回転速度で回転し、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が右に飛ぶとき、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さいため、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、空中停止時よりも狭く、機体１０と回転翼に共振が生じる確率はより小さい。
【００７４】
当然ながら、多重回転翼式航空機１００の第１の側１１及び第２の側１２は、機体１０のある一定の側である以外に、多重回転翼式航空機１００が飛行中に、第１の側１１及び第２の側１２は、さらに、多重回転翼式航空機１００の飛行状態により変換可能である。例えば、多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わり、多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わった後、さらに他の飛行状態に変わる。どのような飛行状態の変換であっても、第１の回転翼１０及び第２の回転翼２０にも変化が生じ、それに応じて、元の第１の回転翼１０のトルク係数及び第２の回転翼２０のトルク係数にも変化が生じる。
【００７５】
多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わり、例えば、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わる。次に、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わることを例に、詳細に説明する。初期には、第１の側１１が機体１０の機首側であり、第２の側１２が機体１０の機尾側であり、多重回転翼式航空機１００は前に飛ぶ。機尾側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ１は、機首側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ２よりも大きい。このとき、第１の回転翼２０は、前に飛ぶ第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は、前に飛ぶ第２の回転速度で回転し、前に飛ぶ第１の回転速度と前に飛ぶ第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶときに、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、比較的狭い。多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わるときに、第１の回転翼２０は、元の機首側に位置する回転翼から機体左側に位置する回転翼に変わり、第２の回転翼３０は、元の機尾側に位置する回転翼から機体右側に位置する回転翼に変わり、機体右側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ３は、機体左側に位置する回転翼よりも大きいトルク係数Ｋ４に変わる。このとき、第１の回転翼２０は、左に飛ぶ第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は、左に飛ぶ第２の回転速度で回転し、左に飛ぶ第１の回転速度と左に飛ぶ第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶときに、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、依然として比較的狭い。このように、第１の側１１及び第２の側１２の回転翼のトルク係数を変えることにより、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶときも、左に飛ぶときも、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的狭いことを保証することができ、機体１０と回転翼に共振が生じる確率をいずれも比較的小さくし、結像装置２００の結像品質を比較的高くする。１つの例において、前に飛ぶ第１の回転速度の大きさは、左に飛ぶ第１の回転速度の大きさと等しくてもよく、前に飛ぶ第２の回転速度の大きさは、左に飛ぶ第２の回転速度の大きさと等しくてもよい。また、例えば、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから右に飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶことから右に飛ぶことに変わるなど、多重回転翼式航空機１００が１つの飛行状態から別の飛行状態に変わる他の実施例は、いずれも上述した前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わる実施例の操作を参照することができ、ここでは詳しく述べない。
【００７６】
多重回転翼式航空機１００は、１つの飛行状態から別の飛行状態に変わった後、さらに他の飛行状態に変わり、例えば、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる。次に、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わることを例に、詳細に説明する。多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わることは、上述した実施例の操作を参照することができ、ここではより多くは述べない。多重回転翼式航空機１００は前に飛ぶことから左に飛ぶことにすでに変わっており、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる必要があるときに、第１の回転翼２０は、元の機体左側に位置する回転翼から機首側に位置する回転翼に変わり、第２の回転翼３０は、元の機体右側に位置する回転翼から機尾側に位置する回転翼に変わり、機首側に位置する回転翼のトルク係数Ｋ５は、機尾側に位置する回転翼よりも大きいトルク係数Ｋ６に変わる。このとき、第１の回転翼２０は、後ろに飛ぶ第１の回転速度で回転し、第２の回転翼３０は、後ろに飛ぶ第２の回転速度で回転し、後ろに飛ぶ第１の回転速度と後ろに飛ぶ第２の回転速度の差の絶対値は、所定値Ｎよりも小さい。そのため、多重回転翼式航空機１００が後ろに飛ぶときに、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域は、依然として比較的狭い。このように、第１の側１１及び第２の側１２の回転翼のトルク係数を変えることにより、多重回転翼式航空機１００は、前に飛ぶときも、左に飛ぶときも、後ろに飛ぶときも、第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数との間の周波数帯域が比較的狭いことを保証することができ、機体１０と回転翼に共振が生じる確率をいずれも比較的小さくし、結像装置２００の結像品質を比較的高くする。また、例えば、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから右に飛ぶことに変わった後、さらに後ろに飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が前に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことに変わる、多重回転翼式航空機１００が左に飛ぶことから右に飛ぶことに変わった後、さらに前に飛ぶことに変わるなど、多重回転翼式航空機１００が１つの飛行状態から別の飛行状態に変わった後、さらに他の飛行状態に変わる他の実施例は、いずれも上述した前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わった後、さらに左に飛ぶことから後ろに飛ぶことに変わる実施例の操作を参照することができ、ここでは詳しく述べない。
【００７７】
本実施例において、第１の回転翼２０の数は複数であってもよく、第２の回転翼３０の数も複数であってもよい。図９に示す実施例では、多重回転翼式航空機１００が「Ｘ」字形の４回転翼であるときに、第１の回転翼２０は、機体１０の前端（機首側）に設けられた２つの回転翼であり、第２の回転翼３０は、機体１０の後端（機尾側）に設けられた２つの回転翼であるか、又は、第２の回転翼３０は、機体１０の前端（機首側）に設けられた２つの回転翼であり、第１の回転翼２０は、機体１０の後端（機尾側）に設けられた２つの回転翼である。さらに、例えば、本発明の多重回転翼式航空機１００が「十」字形の４回転翼であるときに、第１の回転翼２０は、機体１０の前端（機首側）及び左側に設けられた２つの回転翼であり、第２の回転翼３０は、機体１０の後端（機尾側）及び右側に設けられた２つの回転翼である。当然ながら、第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０の数及び装着方式は、上述したものに限定されず、実際の必要に応じて調整することができ、ここでは限定しない。また、第１の回転翼２０の数が複数であり、第２の回転翼３０の数も複数であるとき、第１の回転速度、第３の回転速度は、いずれも複数の第１の回転翼２０の平均回転速度であってもよく、第２の回転速度、第４の回転速度は、いずれも複数の第２の回転翼３０の平均回転速度であってもよい。
【００７８】
本実施例において、各回転翼のトルク係数は、いずれも回転翼の寸法、回転翼の翼型パラメータなどのいずれか１つ又は複数のパラメータにより決定し、言い換えれば、回転翼の寸法、回転翼の翼型パラメータのそれぞれが、いずれも回転翼のトルク係数に対して影響を及ぼし得る。具体的には、他のパラメータ条件が同じ条件であり、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０は寸法のみが異なる場合も、第１の回転翼２０のトルク係数と第２の回転翼３０のトルク係数が異なる。又は、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０は翼型パラメータのみが異なる場合も、第１の回転翼２０のトルク係数と第２の回転翼３０のトルク係数が異なる。又は、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の寸法と翼型パラメータがいずれも異なる場合も、第１の回転翼２０のトルク係数と第２の回転翼３０のトルク係数が異なる可能性がある。このように、多重回転翼式航空機１００は、異なる回転翼の寸法、翼型パラメータの少なくとも一つを採用して、トルク係数が適切な第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０を装着することができる（例えば、航空機１００は、異なる回転翼の寸法、翼型パラメータの少なくとも一つを採用して、第２の回転翼３０のトルク係数が第１の回転翼２０のトルク係数と異なることを実現する）。
【００７９】
図９に示す実施例において、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の寸法は異なり、ここで、回転翼の寸法は、回転翼の直径を含む。回転翼の直径が大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなり、回転翼の直径が小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。第２の回転翼３０の直径は第１の回転翼２０の直径よりも大きく、第２の回転翼３０と空気の相互作用は第１の回転翼２０と空気の相互作用よりも大きい。そのため、直径の大きい回転翼が直径の小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。その他の実施例において、第１の側とは機体の左側をいい、第２の側とは機体の右側をいい、第１の回転翼は左側の２つの回転翼であり、第２の回転翼は右側の２つの回転翼であり、第２の回転翼の寸法は第１の回転翼の寸法よりも大きく、第２の回転翼のトルク係数を第１の回転翼のトルク係数よりも大きくすることを実現でき、この航空機が定方向に飛行する（左に飛ぶ）とき、第１の回転翼の第１の回転速度と第２の回転翼の第２の回転速度の差の絶対値を比較的小さくし、起振力周波数帯域を比較的狭くすることにより、機体と第１の回転翼又は第２の回転翼とが共振する可能性を小さくし、機体上に搭載された結像装置の結像品質を向上させる。
【００８０】
その他の実施例において、第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の翼型パラメータが異なり、ここで、回転翼の翼型パラメータは、迎え角、ピッチ、弦長のうちの１つ又は複数を含む。第１の回転翼２０と第２の回転翼３０の翼型パラメータが異なることは、そのうち１つのパラメータが異なるか、又は複数のパラメータが異なることを含む。迎え角を例にすると、回転翼の迎え角が大きいほど、回転翼の前面投影面積が大きくなり、空気との相互作用が大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなる。回転翼の迎え角が小さいほど、回転翼の前面投影面積が小さくなり、空気との相互作用が小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。１つの例において、第２の回転翼３０の迎え角は第１の回転翼２０の迎え角よりも大きく、第２の回転翼３０と空気の相互作用は第１の回転翼２０と空気の相互作用よりも大きい。そのため、迎え角の大きい回転翼が迎え角の小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。さらに、ピッチを例にすると、回転翼のピッチが大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなり、回転翼のピッチが小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。もう１つの例において、第２の回転翼３０のピッチは、第１の回転翼２０のピッチよりも大きい。そのため、ピッチの大きい回転翼がピッチの小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０が共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。また、弦長を例にすると、回転翼の弦長が大きいほど、同じ直径の下で、回転翼の断面面積が大きくなり、空気との相互作用が大きいほど、回転翼のトルク係数が大きくなる。回転翼の弦長が小さいほど、同じ直径の下で、回転翼の断面面積が小さくなり、空気との相互作用が小さいほど、回転翼のトルク係数が小さくなる。さらにもう１つの例において、第２の回転翼３０の弦長は、第１の回転翼２０の弦長よりも大きい。そのため、弦長の大きい回転翼が弦長の小さい回転翼を向く方向に多重回転翼式航空機１００が飛行するとき、すなわち、多重回転翼式航空機１００が、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行するか、又は第１の側１１が第２の側１２を向く方向に飛行するとき、多重回転翼式航空機１００の起振力周波数帯域が空中停止時の起振力周波数帯域よりも狭くなり、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。
【００８１】
本実施例において、回転翼のトルク係数は、出荷時に確定することができ、使用中にさらに調節することもできる。具体的には、第１の回転翼２０のトルク係数が調整可能であるか、又は第２の回転翼３０のトルク係数が調整可能であるか、又は、第１の回転翼２０のトルク係数及び第２の回転翼３０のトルク係数がいずれも調整可能である。例えば、回転翼に回転翼ピッチ変更装置が設けられており、多重回転翼式航空機１００は、ピッチ変更装置を用いて第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０の迎え角を変えて、第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０のピッチを変え、第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０のトルク係数を調節することができる。前記実施例において、多重回転翼式航空機１００が飛行状態を変えるとき、元の第１の回転翼１０のトルク係数及び第２の回転翼２０のトルク係数は、いずれもピッチ変更装置によって変えることができる。次に、４回転翼航空機が前に飛ぶことから左に飛ぶことに変わることを例に、回転翼のトルク係数をいかにして調節するかについて詳細に説明する。４回転翼航空機が前に飛ぶときに、機尾側に位置する２つの回転翼（第２の回転翼３０）のトルク係数はＫ１であり、機首側に位置する２つの回転翼（第１の回転翼２０）のトルク係数はＫ２であり、Ｋ１はＫ２よりも大きい。４回転翼航空機が左に飛ぶように変わるときに、すべての回転翼のピッチは、すべての回転翼のトルク係数に変化が生じるように変わる。具体的には、元の右側の第１の回転翼２０のピッチを変え、トルク係数をＫ３に変え、元の右側の第２の回転翼３０のピッチを変え、トルク係数をＫ３に変える。元の左側の第１の回転翼２０のピッチを変え、トルク係数をＫ４に変え、元の左側の第２の回転翼３０のピッチを変え、トルク係数をＫ４に変える。そのため、機体右側に位置する２つの回転翼のトルク係数はいずれもＫ３であり、機体左側に位置する２つの回転翼のトルク係数はいずれもＫ４であり、Ｋ３はＫ４よりも大きい。１つの例において、Ｋ１はＫ３と等しくてもよく、Ｋ２はＫ４と等しくてもよく、元の左側の第１の回転翼２０のピッチを変えずに保持してもよく、トルク係数は依然としてＫ１であり、元の右側の第１の回転翼２０のピッチが大きくなり、トルク係数はＫ４に変わる。
【００８２】
図８及び図９に示すように、本発明の実施形態の多重回転翼式航空機１００の飛行制御システム４０は、さらに、第１の回転翼２０の第３の回転速度が第１の回転速度に変わるよう制御し、第２の回転翼３０の第４の回転速度が第２の回転速度に変わるように制御するために用いられ、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さく、多重回転翼式航空機１００を、空中停止から、第２の側が第１の側を向く方向に飛行するように変える。つまり、飛行制御システム４０は、ステップＳ５及びＳ６を実現するために用いることができる。
【００８３】
具体的には、飛行制御システム４０は、まず多重回転翼式航空機１００の現在の状態を判断する。多重回転翼式航空機１００が空中停止状態であると判断したとき、第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値が比較的大きいため、飛行制御システム４０は、第３の回転速度及び第４の回転速度を調節する必要がある。飛行制御システム４０は、第１の回転翼２０の回転速度を小さくするため、第１の回転翼２０に接続した駆動モータの回転速度を小さくするように制御し、第２の回転翼３０の回転速度を大きくするため、第２の回転翼３０に接続した駆動モータの回転速度を大きくするように制御することにより、第１の回転翼２０の第３の回転速度を第１の回転速度に変え、第２の回転翼３０の第４の回転速度を第２の回転速度に変え、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が空中停止時の第３の回転速度と第４の回転速度の差の絶対値よりも小さくなるようにする。また、空中停止状態のときに、第１の回転翼２０の引張力と第２の回転翼３０の引張力は近い。飛行制御システム４０は、第３の回転速度及び第４の回転速度を調節した後、第１の回転翼２０の引張力が小さくなり、第２の回転翼３０の引張力が大きくなり、第２の回転翼３０が第１の回転翼２０を向く水平分力トルクの作用を多重回転翼式航空機１００が受けるようにし、そのため、多重回転翼式航空機１００は、第２の側１２が第１の側１１を向く方向に飛行する。このようにして、多重回転翼式航空機１００が、空中停止状態から定方向飛行状態に変わることを実現する。
【００８４】
さらに、飛行制御システム４０は、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が所定値よりも小さいかどうかを判断する。第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が依然として所定値よりも大きい場合、飛行制御システム４０は、第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値が所定値よりも小さくなるまで、第１の回転翼２０の回転速度を小さくするため、第１の回転翼２０に接続した駆動モータの回転速度を小さくするように制御し、第２の回転翼３０の回転速度を大きくするため、第２の回転翼３０に接続した駆動モータの回転速度を大きくするように制御することを継続する。本実施例において、多重回転翼式航空機１００が定方向に飛行しているときに第１の回転翼２０のプロペラ回転数と第２の回転翼３０のプロペラ回転数を近くし、起振力周波数帯域を比較的狭くし、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、結像装置２００の撮影品質を最適化するため、所定値を比較的小さい数値に設定することができる。
【００８５】
総合すると、本発明の実施形態の多重回転翼式航空機１００において、第１の回転翼２０及び第２の回転翼３０はトルク係数が異なり、多重回転翼式航空機１００が定方向に飛行するときに、飛行制御システム４０は、第１の回転速度で回転するように第１の回転翼２０を制御し、第２の回転速度で回転するように第２の回転翼３０を制御し、且つ第１の回転速度と第２の回転速度の差の絶対値は比較的小さく、起振力周波数帯域は比較的狭く、これにより、機体１０と第１の回転翼２０又は第２の回転翼３０とが共振する可能性を小さくし、機体１０に搭載された結像装置２００の結像品質を向上させる。
【００８６】
本明細書の記述において、「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「模式的な実施形態」、「例」、「具体例」又は「いくつかの例」などの用語を参照した記述は、前記実施形態又は例を組み合わせて記述された具体的な特徴、構造、材料又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態又は例に含まれていることをいう。本明細書において、上記用語の模式的な記述は、必ずしも同じ実施形態又は例に対するものではない。さらに、記述された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、いずれか１つ又は複数の実施形態又は例を適切な方式で組み合わせてもよい。
【００８７】
流れ図において、又はここで他の方式で記述されたあらゆるプロセス又は方法の記述は、特定の論理機能又はプロセスを実現するための１つ又は複数のステップを含む実行可能なコマンドのコードを表すモジュール、セグメント又は部分であると理解することができ、且つ本発明の好ましい実施形態の範囲は、別の実現を含み、示された又は記載された順序とは限らず、係る機能に基づく基本的に同時の方式又は逆の順序で機能を実行することを含み、これは、本発明の実施例が属する技術分野の当業者によって理解されるべきである。
【００８８】
流れ図において示した、又はここで他の方式で記述された論理、ステップの少なくとも一つは、例えば、論理機能の実行可能なコマンドを実現するためシーケンスリストであり、コンピュータで読み取り可能な媒体において具体的に実現することができ、コマンド実行システム、装置若しくは機器（コンピュータに基づくシステム、処理モジュールを含むシステム又はコマンド実行システム、装置又は機器からコマンドを取りコマンドを実行することができるその他のシステムなど）で使用できるようにするか、又はこれらのコマンド実行システム、装置若しくは機器を組み合わせて使用できるようにする。本明細書において、「コンピュータで読み取り可能な媒体」は、プログラムを包含、記憶、通信、伝播又は転送することができ、コマンド実行システム、装置若しくは機器で使用する、又はこれらのコマンド実行システム、装置若しくは機器を組み合わせて使用する装置であってもよい。コンピュータで読み取り可能な媒体のさらに具体的な例（非排他的リスト）は、１つ又は複数の配線を有する電気接続部（制御方法）、携帯型コンピュータディスク（磁気装置）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、イレーサブル・プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバー装置、及びコンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤＲＯＭ）を含む。また、例えば、紙又はその他の媒体によって光学スキャンを行い、次いで編集、解読又は必要に応じてその他の適切な方式で処理を行い、電子方式で前記プログラムを得た後、コンピュータメモリの中に記憶することができるため、コンピュータで読み取り可能な媒体は、前記プログラムを印字した紙又はその他の適切な媒体であってもよい。
【００８９】
本発明の実施形態の各部分は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせによって実現することができると理解すべきである。上述した実施形態において、複数のステップ又は方法は、メモリの中に記憶し、適切なコマンド実行システムによって実行するソフトウェア又はファームウェアを用いて実現することができる。例えば、ハードウェアを用いて実現する場合、別の実施形態と同様に、データ信号に対して論理機能を実現するための論理ゲート回路を有するディスクリート論理回路、適切な組み合わせの論理ゲート回路を有する特定用途向け集積回路、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの、本分野の公知の技術のいずれか又はこれらの組み合わせを用いて実現することができる。
【００９０】
当業者は、上記実施例方法が含むすべて又は一部のステップを実現することは、プログラムにより関連するハードウェアにコマンドを送って完了することができ、前記プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体の中に記憶することができ、このプログラムを実行するときに、方法実施例のステップの１つ又はその組み合わせを含むと理解することができる。また、本発明の各実施例における各機能ユニットは、一つの処理モジュールの中に集積しても、各ユニットが単独で物理的に存在しても、複数のユニットを一つのモジュールの中に集積してもよい。前記集積されたモジュールは、ハードウェアの形式で実現しても、ソフトウェアの機能モジュールの形式で実現してもよい。前記集積されたモジュールをソフトウェアの機能モジュールの形式で実現し、独立した製品として販売又は使用する場合、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶してもよい。上述した記憶媒体は、読み出し専用メモリ、フロッピーディスク又は光ディスクなどであってもよい。
【００９１】
以上、本発明の実施形態をすでに示し記述したが、上述した実施形態は例示的なものであり、本発明に対する限定と理解することはできず、当業者は、本発明の範囲内で上述した実施形態に対して変更、修正、入れ替え及び変形を行うことができると理解することができる。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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